JP2016077669A - ワイヤレス内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレス内視鏡本体に装着する前に、装着しようとするバッテリの電池容量を把握できる操作性の良好なワイヤレス内視鏡を提供する。【解決手段】バッテリ７は、バッテリをワイヤレス内視鏡本体に装着しようとする際の操作を検出するセンサ３７ａを有し、センサ３７ａの検出信号に基づいて、送電回路３８は、ワイヤレス内視鏡本体６の受電回路３２に無線給電し、更に電池３５の容量のデータを送信し、受電回路３２は無線給電を受けた後、送信された電池３５の容量のデータを受信してインジケータ１７で表示する。【選択図】図２

Description

本発明は内視鏡からワイヤレスで画像信号を送信するワイヤレス内視鏡に関する。

近年、内視鏡は、医療分野等において広く用いられるようになっている。従来の内視鏡を用いて、検査（観察）や手術等を行う場合、内視鏡に搭載された撮像素子に電源を供給したり、駆動信号や、撮像された信号を伝送する信号線が挿通され、内視鏡から延出されたスコープケーブルを内視鏡の外部の外部装置と接続することが必要になる。
上記スコープケーブル内の信号線が、想定されている条件を超えて屈曲が繰り返された場合や、故障等のために使用中において断線すると、術者は、断線に対応した作業が必要になり、術者に対してストレスを与えることになってしまう。このような課題を解決するものとして、スコープケーブルを不要にし、内視鏡にバッテリ（電池）を搭載し、撮像素子で撮像した信号をワイヤレス（無線）で外部に送信するワイヤレス内視鏡が考えられる。
また、術者が把持して操作するワイヤレス内視鏡にバッテリを搭載する場合、操作性を低下させないための重量や大きさにする必要性から、搭載されるバッテリの容量が制約される。そのため、長時間の手術の場合を想定すると、複数のバッテリを用意し、手術中においてバッテリを交換することが必要になる。

この場合、用意されるバッテリは、使用前にフル充電されていることが前提となるが、（手術等での）使用後の充電作業は医療スタッフによって行われるために、充電を忘れるリスクが存在する。
このような状況においては、充電が行われていない状態のバッテリが、次回以後の手術の際に再度、ワイヤレス内視鏡に装着されて使用される可能性が発生するため、良好な操作性を確保する観点から、ワイヤレス内視鏡に装着される前に、そのバッテリの電池容量（残量）を把握でき（電池容量が低下したバッテリの装着を回避でき）るようにすることが望まれる。
例えば従来例としての特開２０１３−９４３１８号公報は、超音波プローブにバッテリを内蔵し、バッテリの残量の推移をモニタする等により、内蔵されたバッテリの残量（電池の容量）を把握可能にした超音波装置を開示している。

特開２０１３−９４３１８号公報

上記従来例は、超音波プローブに内蔵されたバッテリの電池の容量を把握できるようにしたもので、術者が手術中において電池の容量が少なくなったバッテリを外し、装着しようとする新しいバッテリ（交換用バッテリ）を装着する前に、その新しいバッテリの電池の容量が少ないバッテリであるか否かを把握できない。そのために、装着した状態にしておいて、新しいバッテリの電池の容量を把握する必要があり、良好な操作性を実現できない欠点がある。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、ワイヤレス内視鏡本体に装着する前に、装着しようとするバッテリの電池容量を把握できる操作性の良好なワイヤレス内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様のワイヤレス内視鏡は、ワイヤレス内視鏡本体と、前記ワイヤレス内視鏡本体に着脱自在に装着される充電可能な電池を備えたバッテリと、前記バッテリに設けられ、前記ワイヤレス内視鏡本体に装着された際に、前記電池の電源を供給するための第１の接続端子部と、前記バッテリに設けられ、前記電池の容量を検出する電池容量検出部と、前記バッテリに設けられ、前記バッテリが把持された操作を検出するセンサと、前記バッテリに設けられ、前記センサの検出信号に基づいて、電力と共に、前記容量の情報を無線送電する無線送電部と、前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記バッテリが装着された際に、前記第１の接続端子部と接続して前記電源の供給を受けるための第２の接続端子部と、前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記無線送電部からの前記電力及び前記容量の情報を受信する受電部と、前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記無線送電部から送電された前記電力を受けて動作し、前記電池の容量を告知する告知部と、を有する。

本発明によれば、ワイヤレス内視鏡本体に装着する前に、装着しようとするバッテリの電池の容量を把握できる。

図１は本発明の第１の実施形態のワイヤレス内視鏡を備えた内視鏡システムの全体構成を示す図。 図２は内視鏡システムを構成するワイヤレス内視鏡等の電気系の構成を示すブロック図。 図３は術者がワイヤレス内視鏡本体から使用済みのバッテリを外して、充電済みと思われるバッテリを把持した様子を示す図。 図４は第１の実施形態における充電済みと思われるバッテリを装着する場合におけるバッテリとワイヤレス内視鏡本体との処理内容を示すフローチャート。 図５はバッテリがワイヤレス内視鏡本体に装着された際の処理内容を示すフローチャート。 図６は第１の実施形態の変形例を備える内視鏡システムの全体構成を示す図。 図７は変形例の処理内容の一部を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように内視鏡システム１は、本発明の第１の実施形態のワイヤレス内視鏡２と、ワイヤレス内視鏡２から無線（ワイヤレス）で送信される撮像信号を受信して、標準的な映像信号（画像信号）を生成する信号処理装置としてのビデオプロセッサ３と、ビデオプロセッサ３で生成される標準的な映像信号が入力されることにより、この標準的な映像信号に対応する画像を内視鏡画像として表示する表示装置としてのモニタ４とを有する。
ワイヤレス内視鏡２は、ワイヤレス内視鏡本体６と、このワイヤレス内視鏡本体６に着脱自在に装着（接続）されるバッテリ７とを有する。なお、図１においては、ワイヤレス内視鏡本体６に装着された状態のバッテリ７を示し、このバッテリ７は点線で示すように、取り外し可能である。また、図３は交換のためにバッテリ７を取り外した状態のワイヤレス内視鏡本体６を示す。また、手術を行う場合には、装着されたバッテリ７の他に、交換して使用されるバッテリ７も用意される。

図１に示すようにワイヤレス内視鏡本体６は、細長で可撓性を有する挿入部１１と、この挿入部１１の後端（基端）に設けられた操作部１２と、を有する。挿入部１１は、この挿入部１１の先端に設けられた先端部１３と、先端部１３の後端に設けられた湾曲部１４と、湾曲部１４の後端から操作部１２の前端まで延びる可撓管部１５とを有する。
操作部１２には、湾曲部１４を上下、左右の方向に湾曲操作する湾曲操作ノブ１６と、バッテリ７の電池容量を表示するインジケータ１７とが設けてあると共に、バッテリ７が着脱自在に装着される装着部となる装着用凹部１８が設けてある。
また、操作部１２の前端付近には、処置具を挿入する処置具挿入口１９が設けてある。
図２は、ワイヤレス内視鏡本体６、バッテリ７等の電気系の構成を示す。

挿入部１１の先端部１３には、照明窓と観察窓とが設けられ、照明窓には照明光を出射する発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略記）２１が取り付けられ、観察窓には対物レンズ２２が取り付けられ、その結像位置には撮像素子として例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２３が配置されている。
ＬＥＤ２１は、発光させる信号線（駆動線）を介して、操作部１２の内部に設けられた電源回路２５と接続され、電源回路２５から供給されるＬＥＤ駆動信号の印加により発光し、発光した光は、挿入部１１が挿入される体腔内に出射され、体腔内を照明する照明光となる。つまり、ＬＥＤ２１は、照明光を発生する光源部又は光源を形成する。また、ＣＣＤ２３も信号線（電源線）を介して電源回路２５に接続されると共に、信号線をそれぞれ介して操作部１２内部のＣＣＤ駆動回路２６と、アンプ２７とに接続されている。
対物レンズ２２は、照明光で照明された体腔内の光学像をＣＣＤ２３の撮像面に結像し、ＣＣＤ２３は、ＣＣＤ駆動回路２６からのＣＣＤ駆動信号の印加により、結像された光学像を光電変換した撮像信号を出力し、アンプ２７入力された撮像信号を増幅し、送信部（又は送信回路）２８に出力する。送信回路２８は、撮像信号を高周波信号で変調し、アンテナ２９から変調された撮像信号を無線で送信する。

操作部１２には、装着用凹部１８の面に臨むように接続端子部を形成する接続端子３０が設けられ、該接続端子３０は電源線を介して電源回路２５と接続されている。
また、操作部１２には、バッテリ７に設けた人体通信部（又は人体通信回路）３７と無線通信を行う人体通信部（又は人体通信回路）３１と、バッテリ７からの無線送電（又は無線給電）を受電する受電部を形成する受電回路３２と、無線送電の際に送信されるバッテリ７の電池容量のデータから電池容量を告知する告知部を形成するインジケータ１７とを有する。なお、以下においては、インジケータ１７は電池容量を表示することにより告知する告知部を形成するが、音声で電池容量を告知する構成にしても良い。
人体通信部３１は、この人体通信部３１の動作を制御する制御部を形成する制御回路３１ａと、バッテリ７の人体通信部３７の送受回路と無線通信を行う送受回路３１ｂと、制御回路３１ａの制御プログラム、ワイヤレス内視鏡本体６の固有の識別情報（又はワイヤレス内視鏡本体６に設けられた人体通信部３１の識別情報）等を格納（記憶）する記憶部を形成するメモリ３１ｃとを有する。

なお、この人体通信部３１は、例えばＲＦタグのように送受回路３１ｂにより受信した高周波信号から人体通信部３１のデバイス（この場合、制御回路３１ａ、送受回路３１ｂ、メモリ３１ｃ）を動作させる電源を生成する。つまり、人体通信部３１は、以下の受電回路３２のように、検波回路、コンデンサを備える（図示略）。人体通信部３１のデバイスは、非常に小さな電力で動作する。
また、受電回路３２は、アンテナ３２ａと接続され、（バッテリ７の送電回路３８から）無線送電される電波の周波数に共振するように設定された共振回路３２ｂと、共振回路３２ｂに誘起された高周波信号を検波（整流）する検波回路３２ｃと、検波された直流を蓄積して直流電源を生成するコンデンサ（又は２次電池）３２ｄと、共振回路３２ｂに誘起された高周波信号に重畳又は変調された電池容量のデータを復調する復調回路３２ｅとを有する。
コンデンサ３２ｄは、所定のレベル以上の直流電圧の電源を生成（蓄積）すると、この電源が供給される復調回路３２ｅは、上記の復調動作を行う。また、コンデンサ３２ｄは、インジケータ１７にも電池容量を表示させる動作を行わせる電源を供給する。

一方、バッテリ７は、ワイヤレス内視鏡本体６に電源を供給する充電可能なリチウム電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池等の２次電池セル（単に電池と言う）３５を内蔵する。電池３５は、電源線を介して外表面に臨む接続端子部を形成する接続端子３６と接続されている。そして、バッテリ７が装着用凹部１８に装着された場合には、接続端子３６と対向する位置に配置された接続端子３０とが接触して電気的に導通する接続状態となり、電池３５は、その直流電力（直流電源）を電源回路２５に供給する状態となる。
また、バッテリ７は、人体を形成する術者Ｄがバッテリ７を交換する際の作業となる交換用操作を検知して、（ワイヤレス内視鏡本体６の）人体通信部（又は人体通信回路）３１と無線通信を行う人体通信部（又は人体通信回路）３７と、ワイヤレス内視鏡本体６内の（少なくとも電池の容量を告知するための電気回路を形成する）受電回路３２に対して該受電回路３２を動作させる電力（電源）を無線送電する送電部を形成する送電回路３８と、バッテリ７を制御する制御部を形成する制御回路３９と、制御回路３９の制御プログラム等のデータを格納する記憶部を形成するメモリ４０と、を有する。また、例えば制御回路３９は、電池３５の容量としての電池容量を、例えば電池３５の出力電圧のレベルから検出する容量検出回路３９ａを有する。

なお、容量検出回路３９ａを制御回路３９の外部に設け、容量検出回路３９ａが検出した電池３５の電池容量を制御回路３９に送るようにしても良い。また、制御回路３９は、時間計測を行うタイマ（図示略）を備え、無線通信等を開始した場合、時間計測し、通信を開始した後、所定の時間経過しても通信を行えないような場合には、無線通信等を終了する制御を行う。
また、メモリ４０は、該メモリ４０を内蔵する各バッテリ７毎に、固有の識別データを格納している。そして、無線通信を行う場合、識別データも送信する。
電池３５は、人体通信部３７、送電回路３８、制御回路３９、メモリ４０にそれぞれ動作させる電源を供給する。
人体通信部３７は、バッテリ７が術者Ｄの手により把持された操作を検出するセンサ３７ａと、センサ３７ａによる検出信号に基づいて無線通信を開始する送受回路（又は通信回路）３７ｂとを有する。なお、センサ３７ａによる検出信号に基づいて送受回路３７ｂが動作し、送受回路３７ｂの動作後に、送電回路３８が動作する。
センサ３７ａは、バッテリ７が術者Ｄの手により把持された場合のバッテリ７の動き又は加速度変化を検出する動き検出センサ、又は、バッテリ７が把持された際の術者Ｄが発する赤外線を検出する赤外線検出センサ等により形成される。

この他に、小さなソレノイドコイル内に、例えば移動し易い球形のマグネットを配置して動き検出センサとなるセンサ３７ａを形成しても良い。この構成の場合には、バッテリ７が把持された際にソレノイドコイル内のマグネットが動き、ソレノイドコイルの両端に発生する交流信号を、センサ３７ａの検出信号としても良い。この場合には、検出信号を発生するための電源（電力）を必要としない利点を有する。
図２においては、人体通信部３７の内部にセンサ３７ａを設けた構成例を示しているが、人体通信部３７の外部にセンサ３７ａを設ける構成にしても良い。センサ３７ａは、術者Ｄがバッテリ７を交換しようとする操作（手で把持する操作）を検出して、人体通信部３７の送受回路３７ｂによる無線通信を起動させるセンサを形成する。
制御回路３９は、人体通信部３７による無線通信と送電回路３８による無線送電の動作を制御する。
より具体的には、制御回路３９は、接続端子３６が３０と接続されていない状態において、人体通信部３７のセンサ３７ａが人体を検出した場合の検出信号を受けて、人体通信部３７の送受回路３７ａがワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１と無線通信を行うように制御する。
図３は手術中において、術者Ｄがバッテリ７を交換する場合の様子を示す。具体的には、術者Ｄは、（手術等での）使用によって電池容量が低下したバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６から取り外した後、新しいバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６に装着しようとする様子を示す。図３等に示すバッテリ７は、例えばＵ字形状の外形であるが、Ｌ字形状にしても良いし、他の形状にしても良い。

例えば、術者Ｄは、一方の手（例えば右手）で（電池容量が低下したバッテリ７が取り外された）ワイヤレス内視鏡本体６を把持し、他方の手（例えば左手）で装着しようとする新しいバッテリ７を、手術台付近に予め配置された位置から把持する。術者Ｄがバッテリ７を把持する操作を行った場合、このバッテリ７に搭載されたセンサ３７ａは、静止していた状態からのバッテリ７の動き、加速度、（把持された際の術者Ｄの人体が放射する）赤外線、（把持された際の温度上昇による）熱等を検出し、検出信号を制御回路３９に送り、制御回路３９は、検出信号を受けて人体通信部３７の送受回路３７ｂがワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１の送受回路３１ｂと無線通信を行うように制御する。
また、制御回路３９は、後述するように人体通信部３７と３１との無線通信が確立した状態になった後に、送電回路３８からアンテナ３８ａを介して受電回路３２を動作させる電源（電力）を無線送電（又は無線給電）させる動作を開始させるように制御する。また、制御回路３９は、タイマを起動し、受電回路３２が所定レベル以上の電源を受電したと想定される時間後に、送電回路３８から電池容量のデータを送電するように制御する。

ビデオプロセッサ３は、ワイヤレス内視鏡本体６の送信回路２８からアンテナ２９を介して電波で無線送信される撮像信号を、アンテナ４１を介して受信する受信回路４２と、受信した撮像信号を復調し、標準的な映像信号（画像信号）を生成する画像処理回路４３と、受信回路４２及び画像処理回路４３の動作を制御する制御回路４４と、受信回路４２、画像処理回路４３及び制御回路４４に電源を供給する電源回路４５とを有する。電源回路４５は、商用電源から受信回路４２等を動作させる直流電源を生成する。
また、バッテリ７及びワイヤレス内視鏡本体６には、電源供給のための接続端子３６、３０以外に、対向する位置に接続端子４６ａ、４６ｂがそれぞれ設けてあり、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された状態においては、導通する状態となる。そして、制御回路３９は、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された状態においては、送電回路３８から電池容量のデータを無線で送信する動作を停止させ、容量検出回路３９ａにより定期的に検出した電池容量のデータを接続端子４６ａ、４６ｂを介して送信回路２８に送るように制御する。

送信回路２８は、撮像信号を無線で送信すると共に、定期的に電池容量のデータも撮像信号に重畳して無線送信する。
術者Ｄは、モニタ４に表示される内視鏡画像と共に、その周辺に表示される電池容量のレベルから、電池容量を確認することができる。
また、容量検出回路３９ａは、ワイヤレス内視鏡本体６の電源回路２５に所定の駆動電力を供給している場合の電池容量が（例えば電圧レベルの検出により）閾値以下に低下した場合（電源回路２５に所定の駆動電力を供給可能な時間が例えば２０〜３０分程度となる閾値に低下した場合）には、送信回路２８に送る電池容量のデータを例えば異なる色（具体例として例えば赤色）で表示するように表示色を変更する。
術者Ｄは、モニタ４を観察していると、電池容量のレベルが目立つ色の表示に変更されたことから、バッテリ７を交換する時間が近いことを確認することができ、バッテリ交換のタイミングを事前に把握できるようにしている。なお、容量検出回路３９ａにより電源回路２５の電源が切れる概略の時間の情報を送信回路２８がビデオプロセッサ３側に送信し、その時間の情報をモニタ４で表示するようにしても良い。

モニタ４においても電池容量を表示する構成にしているので、手術の途中で、術者Ｄが確認することなく、バッテリ７の電池容量が、ワイヤレス内視鏡本体６のＬＥＤ２１等を動作させることができない程低下してしまうようなことを未然に防止できるようにしている。つまり、術者Ｄは、手術等を行っている場合、ワイヤレス内視鏡本体６に装着されたバッテリ７の電池３５の容量が、交換すべき容量値近くに低下した場合、交換すべきタイミングが近いことを確認できるので、バッテリ７の交換を適切な交換タイミングにおいて円滑に行い易くなる。
なお、制御回路３９は、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された状態においては、接続端子４６ａ、４６ｂを介して制御回路３１ａと有線による通信を行うことができる状態となる。
そして、制御回路３９は、有線による通信によりバッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された状態を検出し、上記のように送信回路２８が電池３５の容量を送信するように制御する。

本実施形態のワイヤレス内視鏡２は、ワイヤレス内視鏡本体６と、前記ワイヤレス内視鏡本体６に着脱自在に装着される充電可能な電池３５を備えたバッテリ７と、前記バッテリ７に設けられ、前記ワイヤレス内視鏡本体６に装着された際に、前記電池３５の電源を供給するための第１の接続端子部を形成する接続端子３６と、前記バッテリ７に設けられ、前記電池３５の容量を検出する容量検出部を形成する容量検出回路３９ａと、前記バッテリ７に設けられ、前記バッテリ７が把持された操作を検出するセンサ３７ａと、前記バッテリ７に設けられ、前記センサ３７ａの検出信号に基づいて、電力と共に、前記容量の情報を無線送電する無線送電部を形成する送電回路３８と、前記ワイヤレス内視鏡本体６に設けられ、前記バッテリ７が装着された際に、前記第１の接続端子部と接続して前記電源の供給を受けるための第２の接続端子部を形成する接続端子３０と、前記ワイヤレス内視鏡本体６に設けられ、前記無線送電部からの前記電力及び前記容量の情報を受信する受電部を形成する受電回路３２と、前記ワイヤレス内視鏡本体６に設けられ、前記無線送電部から送電された前記電力を受けて動作し、前記電池３５の容量を告知する告知部を形成するインジケータ１７と、を有することを特徴とする。

次に図４のフローチャートを参照して本実施形態のワイヤレス内視鏡２の代表的な動作を説明する。
図４は、図３に示したように新しいバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６に装着する場合におけるバッテリ７の代表的な処理（図４における左側）と、ワイヤレス内視鏡本体６の代表的な処理（図４における右側）を示す。
図３に示すように術者Ｄが新しいバッテリ７を把持した場合、最初のステップＳ１に示すようにセンサ３７ａは、術者Ｄによる交換する際の（バッテリ７を把持する）操作を検知し、センサ３７ａは検出信号を制御回路３９に送る。換言すると、センサ３７ａは、検出信号を発生しない状態から検出信号を発生する状態に起動する。
ステップＳ２において制御回路３９は、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）を起動させるコマンドを発行する。

なお、電池容量が低下したバッテリ７が術者Ｄにより取り外された際にも、そのバッテリ７のセンサ３７ａが起動する。この場合、制御回路３９は、メモリ４０に格納されている既にワイヤレス内視鏡本体６に装着されたことがあるフラグ情報を参照して、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）を起動させるコマンドを発行させないように制御する。
つまり、制御回路３９は、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された場合には、装着された情報としてのフラグ情報をメモリ４０に記憶（格納）する。
そして、センサ３７ａが起動した場合、制御回路３９は、メモリ４０のフラグ情報の有無を参照し、フラグ情報が存在する場合には、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）を起動させるコマンドを発行させないように制御する。
ステップＳ２のコマンドの発行後の次のステップＳ３において人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）が、起動する。なお、上記のように、電池容量が低下したバッテリ７が術者Ｄによりワイヤレス内視鏡本体６から取り外された際には、そのバッテリ７の人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）は起動しない。

そして、ステップＳ３の次のステップＳ４において人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）は、無線通信を開始する。人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）は、ワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）に対して、応答するように無線通信を開始する。図４において、点線の矢印は、バッテリ７の人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）からワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）に無線通信を行う様子を表す。
一方、ワイヤレス内視鏡本体６は、図３に示すように電池容量が低下したバッテリ７が取り外された状態であるために、無電源状態となっている。ワイヤレス内視鏡本体６は、無電源状態において、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）による無線通信の際の高周波信号を人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）が受信することにより、人体通信部３１を動作させるのに必要な電源を生成する。

そして、ステップＳ２１に示すように人体通信部３１が起動する。なお、人体通信部３１は、微小電力で動作可能であるために、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）が微小な高周波信号を発生した場合においても、図３に示すように術者Ｄの両手の距離（１ｍ程度の距離）の範囲内の場合には、人体通信部３１が起動する。
そして、次のステップＳ２２において人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）による無線通信（無線応答）が開始する。正常な動作の場合には、人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）は点線の矢印で示すようにバッテリ７の人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）に応答信号を無線で返信する。その場合、人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）は、識別情報を付加して返信する。
ステップＳ４の次のステップＳ５において制御回路３９は、ワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）から無線応答が有りか否かの判定を（送受回路３７ｂからの受信信号により）行う。なお、図４においてはワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１を内視鏡側人体通信部と略記している。

ステップＳ５において無線応答が無い判定結果の場合には、ステップＳ６において制御回路３９は、通信開始からＸ秒（例えば３０〜５０秒）経過したか否かを判定する。Ｘ秒経過していない場合には、ステップＳ５の処理に戻る。ステップＳ６の判定処理において、Ｘ秒経過している場合には、人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）は無線通信する動作を終了する。この場合には、正常な動作から逸脱した動作となる。
一方、ステップＳ５において無線応答が有った判定結果の場合には、ステップＳ７において人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）と人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）間で無線通信が確立したリンク接続の状態となる。
次のステップＳ８において制御回路３９は、送電回路３８から無線による電力を給電（送電）する無線給電を開始させる。無線給電を開始すると、送電回路３８は、アンテナ３８ａから無線給電するための高周波信号を放射（送信）し、ワイヤレス内視鏡本体６の受電回路３２は、無線で受電（受信）する。
また、ステップＳ９に示すように制御回路３９は、無線給電の開始から時間を計測（カウント）する動作を開始する。

無線給電が開始すると、ステップＳ２３に示すようにワイヤレス内視鏡本体６の受電回路３２は、無線給電を受電する。そして、ステップＳ２４に示すようにワイヤレス内視鏡本体６（の受電回路３２）は、正常な動作状態の場合、受信回路３２が受電する動作とインジケータ１７を動作させることが可能となる起動状態となる（図４では内視鏡起動と略記）。
ステップＳ９の処理後、受電回路３２が起動する程度の時間後においてステップＳ１０に示すように制御回路３９は、容量検出回路３９ａにより検出した電池容量のデータを送電回路３８に転送し、送電回路３８は、電池容量のデータを無線給電する高周波信号を変調して送信する。
次のステップＳ１１において制御回路３９は、電池容量のデータを受信した際の応答確認の処理を行う。
ワイヤレス内視鏡本体６（の受電回路３２）は、起動した後、ステップＳ２５に示すように無線給電される際の電池容量のデータを受信し、復調した電池容量のデータを人体通信部３１の制御回路３１ａに送る。

次のステップＳ２６に示すように制御回路３１ａは、電池容量のデータを正常な受信ができたか否かの判定を行う。ステップＳ２６において正常な受信ができなかった場合には、次のステップＳ２７において制御回路３１ａは、再度電池容量のデータを送信する再送リクエスト（再送要求）を発行し、送受回路３１ｂから再送リクエストを無線で送信する。再送リクエストを無線で送信する処理を行った後、ステップＳ２５の処理に戻る。
再送リクエストの無線送信が行われると、その無線送信はバッテリ７の人体通信部３７の送受回路３７ｂにより受信される。受信された再送リクエストは、制御回路３９に送られ、制御回路３９は、送電回路３８から電池容量のデータを無線で送電する動作を繰り返す。
ステップＳ２６において電池容量のデータを正常に受信できた判定結果の場合にはステップＳ２８において送受回路３１ｂは、正常に受信できた結果を無線で通知する。この通知は、バッテリ７に対する電池容量のデータ受信の応答になる。そして、ステップＳ１１においてバッテリ７の人体通信部３７の送受回路３７ｂは、送受回路３１ｂからの応答を無線で受信し、制御回路３９に送り、制御回路３９は、応答を確認する。

ステップＳ１１の応答確認の処理の後、ステップＳ１２において制御回路３９は、給電開始からＸ秒経過したか否かを判定し、Ｘ秒経過していない場合には、Ｘ秒経過するのを待つ。そして、Ｘ秒経過後、ステップＳ１３において制御回路３９は、送電回路３８から無線給電する動作を停止（終了）させるように制御する。
また、次のステップＳ１４において制御回路３９は、人体通信部３７による無線通信を終了させる。
一方、ステップＳ２８の処理の後、次のステップＳ２９において復調回路３２ｅは、受信した電池容量のデータを復調し、さらにインジケータ１７で表示するデータに変換してインジケータ１７に出力する。
ステップＳ３０に示すようにインジケータ１７は、電池容量を表示する。術者Ｄは、インジケータ１７において表示される表示内容から装着される前の手で把持されたバッテリ７の電池容量が十分に充電された状態であるか使用された後、充電されないで電池容量が不十分なバッテリであるか否かを確認できる。

ステップＳ３０による電池容量の表示後、上記のステップＳ１３のように無線給電が終了するため、インジケータ１７は消灯する。このようにして、図４の処理は終了する。
また、図５は、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着された場合の動作を示す。バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着されると、ステップＳ４１に示すようにバッテリ７の電池３５は、ワイヤレス内視鏡本体６の電源回路２５に電力を供給し、電源回路２５は、ＬＥＤ２１等に電源を供給する状態となる。なお、制御回路３９は、バッテリ７がワイヤレス内視鏡本体６に装着されたことを示すフラグ情報をメモリ４０に書き込む。
次のステップＳ４２に示すようにＬＥＤ２１は照明光を出射し体内を照明し、ＣＣＤ２３は体内を撮像した撮像信号を出力し、送信回路２８は無線で撮像信号を変調して送信する。
また、ステップＳ４３に示すように制御回路３９は、容量検出回路３９ａにより検出した電池容量のデータを定期的に送信回路２８に有線で送信する。
そして、送信回路２８は、撮像信号を変調した高周波信号を無線で送信すると共に、電池容量のデータを重畳して、定期的に無線で送信する。

ビデオプロセッサ３は、受信回路４２が撮像信号と電池容量のデータが重畳された高周波信号を受信し、画像処理回路４３は、画像処理する。そして、ステップＳ４４に示すようにモニタ４は、内視鏡画像を表示すると共に、電池容量を表示する。
ステップＳ４５に示すように制御回路３９は、容量検出回路３９ａにより検出した電池容量が閾値以下に低下したか否かをモニタする。そして、閾値以下に低下しない場合には、ステップＳ４４の処理に戻る。
一方、閾値以下に低下した場合には、次のステップＳ４６において、送信回路２８から送信する電池容量のデータと共に、表示色を変更する信号（又はコマンド）を送信するように制御する。モニタ４には、電池容量が例えば赤色で表示される。この表示により術者Ｄは、バッテリ７を交換すべき時間が間近になることを確認することができる。そして、術者Ｄは、図４において説明したバッテリ７の交換を円滑に行うことができる。図４６の処理後、図５の処理が終了する。
なお、図５の処理において、ステップＳ４６の処理の後、以下の処理（ステップＳ４７，Ｓ４８）を行った後、図５の処理を終了するようにしても良い。

電池容量が閾値以下に低下したバッテリ７を交換するために、術者Ｄがワイヤレス内視鏡本体６に装着されたバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６から取り外す操作を行った場合、ステップＳ４７として点線で示すように例えば制御回路３１ａが（電源線３０ａの電圧の低下を検出して）送信回路２８から撮像信号を送信する場合の高周波信号に、静止画を一定時間表示する信号（静止画コマンド）を重畳して出力するようにしても良い。静止画コマンドは、数ビット程度の信号であり、電源回路２５の駆動電圧が、取り外し時間から急激に低下して、送信回路２８等を動作させることができなくなるまでの時間経過前に静止画コマンドを送信可能になる。
この場合には、ステップＳ４８として点線で示すようにビデオプロセッサ３の受信回路４２は、受信した静止画コマンドを含む信号を制御回路４４にも送り、制御回路４４は静止画コマンドが含まれると判定した場合には、画像処理回路４３のフレームメモリに一時的に格納された画像信号を繰り返しモニタ４に表示するように制御し、モニタ４は、内視鏡画像の静止画を表示する。
なお、この場合、バッテリ交換中である旨の表示をモニタ４で行うようにしても良い。

このようにすると、バッテリ交換する場合、交換前の画像を静止画で表示することができ、バッテリ交換後には、静止画の後の新しい画像（動画）を続けて表示させることが円滑にできる。
このように動作する第１の実施形態のワイヤレス内視鏡２によれば、電池容量が低下して新しいバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６に装着しようとした場合、装着する前に、装着しようとして術者Ｄが把持したバッテリ７の電池容量を、術者Ｄが確認することができる。
従って、術者Ｄは、電池容量が十分にあるバッテリ７のみをワイヤレス内視鏡本体６に装着するバッテリ交換の作業を円滑に行うことができ、電池容量が低下したバッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６に装着してしまうことを防止できるので、操作性を向上することができる。
また、本実施形態によれば、装着されたバッテリ７の電池容量が低下して交換すべき時間に近くなった場合、内視鏡画像を表示するモニタ４において、交換すべき旨を表示により告知するため、術者Ｄがバッテリ７の電池容量が低下したことを認識できない状態のまま、ワイヤレス内視鏡２の動作が突然停止してしまうような事態を未然に防止できる。

なお、上述した第１の実施形態のワイヤレス内視鏡２を図６に示す変形例の構成にしても良い。
第１の実施形態においては、人体通信部３７，３１による通信が確立した後に、送電回路３８による無線給電の動作の際に、バッテリ７の電池容量をインジケータ１７で表示することを可能にする構成にしている。
一方、以下に説明する変形例のように、第１の実施形態の機能の他に、バッテリ７が充電装置で充電された際の電池容量等のデータ（情報）をバッテリ７内のメモリ４０に記憶（格納）し、人体通信部３７，３１による通信の際にインジケータ１７で表示することができる機能を追加しても良い。図６の内視鏡システム１Ｂは、図２の内視鏡システム１における一部を変形した構成であり、以下においては異なる構成のみを説明する。

図２においてはワイヤレス内視鏡本体６内のインジケータ１７は、受電回路３２において無線給電によりコンデンサ３２ｄに蓄積された電源で動作する構成にしているが、図６に示す構成においては電源回路２５から供給された直流電力を、例えば電気二重層を利用したコンデンサ５１で蓄積し、コンデンサ５１は、バッテリ７が取り外された後においても例えば数分程度、インジケータ１７による表示を行わせることができる電源（電力）をインジケータ１７に供給することができるようにしている。
また、バッテリ７は、充電装置により充電された場合、制御回路３９が充電済みであることや充電終了の際の電池容量のデータを充電データとしてメモリ４０内の充電データ格納部４０ａに記憶（格納）すると共に、以前にワイヤレス内視鏡本体６に装着されて使用された場合の情報、具体的にはフラグ情報が記憶されている場合には、そのフラグ情報を消去するようにしても良い。
本変形例の場合の動作は、図４のフローチャートの一部を変形した図７に示すようになる。

バッテリ７は、図４におけるステップＳ１〜Ｓ４の処理を行う。また、ステップＳ４の人体通信部３７が無線通信を開始した際に、制御回路３９は、図７におけるステップＳ５１においてメモリ４０の充電データ格納部４０ａの充電データを読み出し、送受回路３７ｂから送信するように制御する。
バッテリ７は、ステップＳ５１の処理の後、図４に示すステップＳ５の処理を行う。
一方、ワイヤレス内視鏡本体６は、図４のステップＳ２１，Ｓ２２の処理を行った後、ステップＳ６１において（バッテリ７のステップＳ５１における人体通信部３７による）充電データの無線送信を送受回路３１ｂが受信し、受信したデータを制御回路３１ａに送る。制御回路３１ａは、送受回路３１ｂが受信したデータにより充電データを正常に受信できたか否かを判定する。
正常に受信できたと判定した場合には、次のステップＳ６２において制御回路３１ａは、受信した充電データ、つまり充電終了の際の電池容量のデータをインジケータ１７に送り、インジケータ１７で充電終了の際の電池容量のデータを表示する。

術者Ｄは、インジケータ１７により表示された電池容量のデータから、通常は適正に充電された電池容量であることを把握できる。そして、ステップＳ６２の処理の後、図４におけるステップＳ２３の処理に移る。
また、ステップＳ６１において充電データを正常に受信できない場合には、ステップＳ２３の処理に移る。
図７の処理の場合には、充電データを受信できた場合、更に容量検出回路３９ａにより現在の電池３５の容量を検出して、検出した電池容量のデータをインジケータ１７で表示する処理を行うようにしているので、信頼性が高い状態で電池容量を確認できる。
これに対して、充電データを受信できた場合には、その充電データのみによる電池容量の確認で十分と考える術者Ｄにおいては、ステップＳ６２の充電データの表示の処理により電池容量を把握した後、その術者Ｄは、バッテリ７をワイヤレス内視鏡本体６に装着するようにしても良い。

なお、ステップＳ６２の充電データの表示と共に、充電データの確認で十分と考える（又は判断する）場合には、（充電データの表示により確認した）バッテリ７を、直ちにワイヤレス内視鏡本体６に装着しても良い旨の表示をインジケータ１７で行うようにしても良い。
このようにすると、より短時間にバッテリ７の容量確認を伴うバッテリ交換の作業を行うことができる。
なお、図２，又は図６の構成においては、センサ３７ａが起動した場合、バッテリ７の人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）がワイヤレス内視鏡本体６の人体通信部３１（の送受回路３１ｂ）と無線通信を行う構成で説明したが、送受回路３１ｂ，３７ｂを設けないより簡略化した構成にして、センサ３７ａが起動した場合、送電回路３８が無線給電（無線送電）する構成にしても良い。
この他に、例えばバッテリ７に、ワイヤレス内視鏡本体６と通信を開始させるためのスイッチ（又はボタン）を設け、装着しようとする際に、術者ＤがこのスイッチをＯＮする操作が行うことにより、バッテリ７の人体通信部３７（の送受回路３７ｂ）がワイヤレス内視鏡本体６（の送受回路３１ｂ）と無線通信を開始するようにしても良い。
なお、上述した人体通信部３７，３１は、人体を介して無線通信を行うものでも良いし、人体を介することなく、無線通信を行うものでも良い。
また、上述した変形例の場合を含む実施形態において、一部の構成の組み合わせを変形した実施形態も本発明に属する。

１…内視鏡システム、２…ワイヤレス内視鏡、３…ビデオプロセッサ、４…モニタ、６…ワイヤレス内視鏡本体、７…バッテリ、１１…挿入部、１２…操作部、１７…装着用凹部、２１…ＬＥＤ、２３…ＣＣＤ、２５…電源回路、２８…送信回路、３０，３６６…接続端子、３１…人体通信部、３１ａ…制御回路、３１ｂ…送受回路、３２…受電回路、１７…インジケータ、３５…電池、３７…人体通信部、３７ａ…センサ、３７ｂ…送受回路、３８…送電回路、３９…制御回路、３９ａ…容量検出回路、４０…メモリ、４２…受信回路、４３…画像処理回路、４４…制御回路、

Claims (8)

1. ワイヤレス内視鏡本体と、
   前記ワイヤレス内視鏡本体に着脱自在に装着される充電可能な電池を備えたバッテリと、
   前記バッテリに設けられ、前記ワイヤレス内視鏡本体に装着された際に、前記電池の電源を供給するための第１の接続端子部と、
   前記バッテリに設けられ、前記電池の容量を検出する容量検出部と、
   前記バッテリに設けられ、前記バッテリが把持された操作を検出するセンサと、
   前記バッテリに設けられ、前記センサの検出信号に基づいて、電力と共に、前記容量の情報を無線送電する無線送電部と、
   前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記バッテリが装着された際に、前記第１の接続端子部と接続して前記電源の供給を受けるための第２の接続端子部と、
   前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記無線送電部からの前記電力及び前記容量の情報を受信する受電部と、
   前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記無線送電部から送電された前記電力を受けて動作し、前記電池の容量を告知する告知部と、
   を有することを特徴とするワイヤレス内視鏡。
2. 更に、前記バッテリに設けられ、前記センサの検出信号に基づいて無線通信を行う第１の通信部と、
   前記ワイヤレス内視鏡本体に設けられ、前記第１の通信部と無線通信を行う第２の通信部とを備え、
   前記第１の通信部と前記第２の通信部とが無線通信する状態になった場合に、
   前記バッテリは、前記無線送電部から、前記ワイヤレス内視鏡本体の前記無線受電部に前記電力及び前記容量の情報を無線送電し、
   前記ワイヤレス内視鏡本体は、無線送電された前記電力及び前記容量の情報を受けて前記告知部が前記電池の容量を告知することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス内視鏡。
3. 前記センサは、前記バッテリが把持された場合におけるバッテリの動きを検出する動き検出センサ又は把持したユーザが発する赤外線を検出する赤外線センサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス内視鏡。
4. 前記ワイヤレス内視鏡本体は、更に、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部から出射する照明光を発生する光源部と、前記挿入部の先端部に設けられた対物光学系を介して撮像する撮像素子と、前記撮像素子に対して駆動信号を印加する駆動部と、前記撮像素子により撮像された撮像信号を無線で送信する送信部と、前記電池から供給される電源に基づいて前記光源部、前記撮像素子、前記駆動部、前記送信部を動作させる電源を供給する電源回路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス内視鏡。
5. 更に、前記バッテリが前記ワイヤレス内視鏡本体に装着された状態においては、前記無線送電部の動作を停止し、前記容量検出部により検出した前記電池の容量の情報を前記送信部に有線で送り、前記送信部から前記撮像信号と共に、前記電池の容量の情報を、無線で送信させる制御を行う制御部を、備えることを特徴とする請求項４に記載のワイヤレス内視鏡。
6. 前記バッテリは、前記電池を充電する充電装置に接続して前記電池の充電動作が完了した場合には、充電動作が完了した際の前記電池の容量のデータを充電データとして記憶する充電データ記憶部を備えることを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス内視鏡。
7. 前記第１の通信部は、前記センサの検出信号に基づいて無線通信を開始した場合、前記充電データ記憶部に記憶された前記充電データを無線送信することを特徴とする請求項６に記載のワイヤレス内視鏡。
8. 前記ワイヤレス内視鏡本体は、バッテリが取り外された場合、数分間程度の時間、前記告知部の告知を動作させる電力を蓄積するコンデンサを有し、
   前記第２の通信部により受信した前記第１の通信部から無線送信された前記充電データを前記第２の通信部により受信し、前記告知部により前記充電動作が完了した際の前記電池の容量を告知するように制御する制御部を備えることを特徴とする請求項７に記載のワイヤレス内視鏡。
   
   

Images