JP4398193B2 - Wireless in-vivo information acquisition system - Google Patents
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Description
本発明は、被検体内部に導入され、該被検体の情報を取得する被検体内導入装置と、前記被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置との間で無線通信を行う通信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムに関するものである。 The present invention relates to an in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject and acquires information on the subject, and a communication apparatus that is disposed outside the subject and performs wireless communication with the in-subject introduction apparatus. The present invention relates to a wireless in-vivo information acquiring system.
近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察(検査)のために被検体の口から飲込まれた後、自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。 In recent years, swallowable capsule endoscopes have appeared in the field of endoscopes. This capsule endoscope is provided with an imaging function and a wireless communication function. The capsule endoscope is swallowed from the mouth of the subject for observation (examination) until it is spontaneously discharged until it is spontaneously discharged. It has the function of moving and capturing images sequentially.
体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、メモリに蓄積される。無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、被検体は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの間に渡って、自由に行動できる。カプセル型内視鏡が排出された後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。 While moving in the body cavity, image data captured inside the body by the capsule endoscope is sequentially transmitted to the outside by wireless communication and stored in the memory. By carrying a receiver having a wireless communication function and a memory function, the subject can freely act after swallowing the capsule endoscope and before being discharged. After the capsule endoscope is ejected, the doctor or nurse can make a diagnosis by displaying an image of the organ on the display based on the image data stored in the memory.
かかるカプセル型内視鏡は、内蔵した電力供給源から駆動電力を得る構成としても良いが、近年、カプセル型内視鏡に対して外部に設けた送信用アンテナから無線送信を介して駆動電力を供給する構成が注目されている。このように、外部から電力を供給する構成とすることによって、カプセル型内視鏡が体腔内を移動する途中で、意図せず電力が消費し尽くされて駆動が停止するといった状況を回避することが可能である(例えば、特許文献1参照。)。 Such a capsule endoscope may be configured to obtain driving power from a built-in power supply source. However, in recent years, driving power is transmitted via radio transmission from a transmission antenna provided outside the capsule endoscope. The supply configuration is drawing attention. Thus, by adopting a configuration in which electric power is supplied from the outside, it is possible to avoid a situation in which driving is stopped due to unintentional consumption of electric power while the capsule endoscope moves in the body cavity. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、無線通信を介して給電用信号をカプセル型内視鏡に供給する従来のカプセル型内視鏡システムでは、電力の利用効率が低いという課題を有する。以下、かかる課題について説明する。 However, a conventional capsule endoscope system that supplies a power feeding signal to a capsule endoscope via wireless communication has a problem that power use efficiency is low. Hereinafter, this problem will be described.
上記のように、カプセル型内視鏡は、被検体の体腔内を食道から大腸まで移動しつつ体腔内の撮像や、画像データの送信等の動作を行う構成を有する。カプセル型内視鏡の体腔内の位置を正確に把握することは困難であることから、確実な電力供給を行うためには、外部から体腔内の広い領域に対して無線送信を行う必要がある。 As described above, the capsule endoscope has a configuration that performs operations such as imaging of a body cavity and transmission of image data while moving in the body cavity of the subject from the esophagus to the large intestine. Since it is difficult to accurately grasp the position of the capsule endoscope in the body cavity, it is necessary to perform wireless transmission from outside to a wide area in the body cavity in order to reliably supply power .
また、送信アンテナは、カプセル型内視鏡の駆動に十分な強度の無線送信を行う必要がある。特に、カプセル型内視鏡は、被検体が飲み込むことが可能な程度に小型化する必要があることから内蔵される受信アンテナも小型化されており、受信感度は高くない。従って、無線送信によってカプセル型内視鏡の駆動電力を供給するためには、高い強度の無線信号を送信する必要がある。 In addition, the transmission antenna needs to perform wireless transmission with sufficient strength for driving the capsule endoscope. In particular, since the capsule endoscope needs to be downsized to such an extent that the subject can swallow, the built-in reception antenna is also downsized and the reception sensitivity is not high. Therefore, in order to supply driving power for the capsule endoscope by wireless transmission, it is necessary to transmit a high-intensity wireless signal.
以上のことから、無線送信を介してカプセル型内視鏡に電力供給を行う従来の無線型被検体内情報取得システムでは、カプセル型内視鏡に内蔵される受信アンテナの大きさに対して広い範囲に渡って高強度の無線信号を送信する必要がある。しかしながら、カプセル型内視鏡に内蔵された受信アンテナによって受信されるのはその一部にすぎず、また、このような無線信号を送信する外部装置の駆動にも大きな電力を必要とするにも関わらず、大部分の無線信号は電力として活用されないことから、無線送信を介して電力供給を行う場合、電力利用効率の低さが課題となっていた。 From the above, in the conventional wireless in-vivo information acquiring system that supplies power to the capsule endoscope via wireless transmission, it is wide with respect to the size of the receiving antenna built in the capsule endoscope. It is necessary to transmit a high-intensity wireless signal over a range. However, only a part of the signal is received by the reception antenna built in the capsule endoscope, and it also requires a large amount of power to drive an external device that transmits such a radio signal. Regardless, since most radio signals are not used as power, low power use efficiency has been a problem when power is supplied via radio transmission.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、給電用信号を含む無線信号を有効活用する無線型被検体内情報取得システムを実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to realize a wireless in-vivo information acquiring system that effectively utilizes a wireless signal including a power feeding signal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内部に導入され、該被検体の情報を取得する被検体内導入装置と、前記被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置との間で無線通信を行う通信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムであって、前記通信装置は、前記被検体内導入装置内部で駆動電力に変換される給電用信号を含む無線信号を送信する送信手段と、送信された前記無線信号の一部を受信し、前記給電用信号の一部を回収する回収手段と、回収された前記給電用信号に基づいて得られる電力を前記通信装置に還元する電力還元手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a wireless in-vivo information acquiring system according to claim 1 is introduced into a subject, and the in-subject introducing device acquires information on the subject. A wireless in-vivo information acquiring system provided with a communication device arranged outside the subject and performing wireless communication with the in-subject introduction device, wherein the communication device Transmitting means for transmitting a radio signal including a power feeding signal converted into driving power inside the introduction apparatus; and collecting means for receiving a part of the transmitted radio signal and collecting a part of the power feeding signal And a power reduction means for returning power obtained based on the collected power supply signal to the communication device.
この請求項1の発明によれば、無線信号を受信して給電用信号の一部を回収する回収手段を備えることとしたため、被検体内導入装置によって受信されなかった無線信号に含まれる給電用信号を回収し、電力として再利用することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the recovery means for receiving the radio signal and recovering a part of the power supply signal is provided, the power supply for power supply included in the radio signal not received by the in-subject introduction apparatus is provided. The signal can be collected and reused as electric power.
また、請求項2にかかる無線型被検体内情報取得システムは、前記送信手段は、送信用コイルを備え、前記回収手段は、前記送信用コイルによって生じる磁界の少なくとも一部を内部に包含するよう形成された電力回収用コイルを備えたことを特徴とする。
Further, in the wireless in-vivo information acquiring system according to
この請求項2の発明によれば、回収手段は、送信手段が備える送信用コイルから生じる磁界の一部を内部に包含する電力回収用コイルを備えることとしたため、被検体内導入装置によって受信されなかった無線信号に含まれる給電用信号を回収し、電力として再利用することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, since the recovery means includes the power recovery coil that includes part of the magnetic field generated from the transmission coil included in the transmission means, the recovery means is received by the in-subject introduction apparatus. The power supply signal included in the radio signal that has not been collected can be collected and reused as electric power.
また、請求項3にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記通信装置は、前記送信手段に電力を供給する電力源を備え、前記電力還元手段は、前記回収手段で回収された給電用信号から電力を再生する電力再生手段と、再生された電力の電圧を前記電力源の電圧と等しい値に変化させる電圧調整手段とを備え、前記電力還元手段は、前記電圧調整手段によって電圧値を調整された電力を前記電力源に還元することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless in-vivo information acquiring system, the communication device includes a power source that supplies power to the transmission unit, and the power reduction unit is the recovery unit. A power regeneration means for regenerating power from the recovered power supply signal; and a voltage adjustment means for changing the voltage of the regenerated power to a value equal to the voltage of the power source, wherein the power reduction means includes the voltage adjustment means. The power whose voltage value is adjusted by the means is returned to the power source.
また、請求項4にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記通信装置は、前記被検体内導入装置から送信される無線信号の受信状況を検出する受信レベル検出手段と、前記受信レベル検出手段で得られた受信状況を表示する受信レベル表示手段とをさらに備え、前記電力還元手段は、前記受信レベル表示手段に対して電力を還元することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the wireless in-vivo information acquiring system according to the above invention, wherein the communication device includes a reception level detecting unit that detects a reception state of a wireless signal transmitted from the in-subject introducing device. And a reception level display means for displaying the reception status obtained by the reception level detection means, wherein the power reduction means reduces power to the reception level display means.
また、請求項5にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記受信レベル表示手段は、供給される電力に応じた輝度の光を発光する発光手段を備え、前記電力還元手段は、前記受信レベル表示手段に対して、受信レベルに応じた強度の電力を還元することを特徴とする。
The wireless in-vivo information acquiring system according to
本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムは、無線信号を受信して給電用信号の一部を回収する回収手段を備えることとしたため、被検体内導入装置によって受信されなかった無線信号に含まれる給電用信号を回収して電力として再利用でき、電力利用効率を向上させることが可能となる効果を奏する。 Since the wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention includes a collecting unit that receives a wireless signal and collects a part of the power feeding signal, the wireless signal that has not been received by the in-subject introducing device is used. The included power supply signal can be collected and reused as electric power, and the power use efficiency can be improved.
また、本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムは、回収手段は、送信手段が備える送信用コイルから生じる磁界の一部を内部に包含する電力回収用コイルを備えることとしたため、送信手段から送信される無線信号を効率的に回収できると共に、送信用コイルから生じる無線信号が外部に漏出してしまうことを抑制できるという効果を奏する。 In the wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention, the recovery means includes a power recovery coil that includes a part of the magnetic field generated from the transmission coil included in the transmission means. It is possible to efficiently collect the radio signal transmitted from the transmitter, and to suppress the leakage of the radio signal generated from the transmission coil to the outside.
以下、この発明を実施するための最良の形態である無線型被検体内情報取得システムについて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下の実施の形態では、体腔内画像を撮像するカプセル型内視鏡システムを例としたものについて説明を行うが、被検体内情報が体腔内画像に限定されるのではないことはもちろんである。 A wireless in-vivo information acquiring system that is the best mode for carrying out the present invention will be described below. Note that the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the thickness of each part, and the like are different from the actual ones. Of course, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ is contained. In the following embodiments, a capsule endoscope system that captures an image of a body cavity will be described as an example. However, information in a subject is not limited to an image of a body cavity. It is.
図1は、使用時における無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。図1に示すように、無線型被検体内情報取得システムは、被検体1の体内に導入され、無線信号を受信する目的の共振回路を備えたカプセル型内視鏡2と、カプセル型内視鏡2に対して無線送受信を行う通信装置としての送受信装置3と、送受信装置3が受信したデータに基づいて体腔内画像を表示する表示装置4と、送受信装置3と表示装置4との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体5とを備える。送受信装置3は、送信する無線信号の生成および受信した無線信号の処理等を行う外部装置3aと、送受信用のアンテナ等を内蔵した送受信ジャケット3bとを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a wireless in-vivo information acquiring system in use. As shown in FIG. 1, the wireless in-vivo information acquiring system includes a
表示装置4は、カプセル型内視鏡2によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、携帯型記録媒体5によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。具体的には、表示装置4は、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。
The display device 4 is for displaying an in-vivo image picked up by the
携帯型記録媒体5は、外部装置3aおよび表示装置4に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体5は、カプセル型内視鏡2が被検体1の体腔内を移動している間は外部装置3aに挿着されてカプセル型内視鏡2から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡が被検体1から排出された後、つまり被検体1の内部の撮像が終わった後には、外部装置3aから取り出されて表示装置4に挿着され、表示装置4によって記録したデータを読み出される構成を有する。外部装置3aと表示装置4との間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ(登録商標)メモリ等の携帯型記録媒体5によって行うことで、外部装置3aと表示装置4との間が有線接続された場合と異なり、被検体1が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となる。
The
カプセル型内視鏡2は、被検体1の体腔内に導入され、体腔内画像を撮像し、取得した画像を無線送信する機能を有すると共に、駆動電力確保等の目的のため送受信ジャケット2aからの給電用信号等を受信するためのものである。図2は、カプセル型内視鏡2の構成を模式的に示すブロック図である。
The
カプセル型内視鏡2は、図2に示すように、被検体1の被検部位を照明する照明光を発光する発光素子としてのLED11と、LED11を駆動するためのLED駆動信号を送出するLED駆動回路12と、LED11からの照明光が被検部位において反射することで得られる被検体像を撮像するCCD13とを備える。また、カプセル型内視鏡2は、CCD13を駆動するためのCCD駆動回路14と、CCD13から出力された撮像信号を変調してRF信号とするRF送信ユニット15と、このRF送信ユニット15から出力されたRF信号を無線送信するための送信用アンテナとしての送信アンテナ部16とを備える。
As shown in FIG. 2, the
これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡2は、被検体1内に導入されている間、LED11によって照明された被検部位の画像情報をCCD13によって取得する。そして、取得された画像情報は、RF送信ユニット15によってRF信号に変換された後、送信アンテナ部16を介して外部に対する無線送信が行われる。
By providing these mechanisms, the
また、カプセル型内視鏡2は、送受信装置3から送られてきた無線信号を受信する受信アンテナ部17と、この受信アンテナ部17で受信した信号から給電用信号を分離する分離回路18と、この給電用信号から電力を再生する電力再生回路19とを備える。さらに、カプセル型内視鏡2は、再生された電力を昇圧する昇圧回路21と、昇圧された電力を蓄積する蓄電器22とを備える。また、カプセル型内視鏡3は、分離回路18で給電用信号と分離された信号からコントロール情報信号の内容を検出し、必要に応じてLED駆動回路12、CCD駆動回路14およびシステムコントロール回路23に対して制御信号を出力するコントロール情報検出回路24を備える。
The
これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡2は、まず、送受信装置3から送られてきた無線信号を受信アンテナ部17において受信し、分離回路18によって無線信号から給電用信号およびコントロール情報信号を分離する。コントロール情報信号は、コントロール情報検出回路24を経てLED駆動回路12、CCD駆動回路14およびシステムコントロール回路23に出力され、LED11、CCD13およびRF送信ユニット15の駆動状態の制御に使用される。一方、給電用信号は、電力再生回路19によって電力として再生され、再生された電力は昇圧回路21によって電圧を蓄電器22の電圧にまで昇圧された後、蓄電器22に蓄積される。そして、蓄電器22は、システムコントロール回路23その他の構成要素に対して電力を供給する。このように、カプセル型内視鏡2は、送受信装置3からの無線送信によって電力を供給される構成を有する。
By providing these mechanisms, the
次に、送受信装置3について説明する。送受信装置3は、カプセル型内視鏡2から送信される無線信号を受信すると共に、カプセル型内視鏡2に対して、駆動電力に変換される給電用信号と、駆動制御に用いられるコントロール情報信号とを重畳して送信する機能を有する。また、送受信装置3は、送信した無線信号のうち、カプセル型内視鏡2によって受信されなかったものについて回収する回収手段を備え、回収した無線信号から電力を再生して送受信装置の駆動に用いる機能を有している。
Next, the transmission /
送受信装置3の具体的構成について説明する。図3は、送受信装置3の全体構成を示すブロック図である。既に述べたように送受信装置3は、外部装置3aと、送受信ジャケット3bとによって形成されており、以下では外部装置3aの構成について説明した後、送受信ジャケット3bの構成の説明を行う。
A specific configuration of the transmission /
外部装置3aは、カプセル型内視鏡2に対して送信する無線信号の生成と、カプセル型内視鏡2から受信した無線信号に対する処理と、送信した無線信号のうち、カプセル型内視鏡2によって受信されなかったものの少なくとも一部の回収を行うためのものである。
The
外部装置3aは、図4に示すように、後述する受信アンテナ部26で受信した無線信号に対して所定の信号処理を行い、カプセル型内視鏡で撮像された体腔内の画像データとして出力するRF受信ユニット29と、出力された画像データに対して所定の画像処理を行う画像処理ユニット30と、画像処理が施された画像データを記憶するための記憶ユニット31とを備える。なお、記憶ユニット31を介して携帯型記録媒体5に画像処理が施された画像データが記録される。
As shown in FIG. 4, the
また、外部装置3aは、カプセル型内視鏡2に対して送信する信号を生成する機構も有する。具体的には、カプセル型内視鏡2内の機構の駆動制御を行うコントロール情報信号を入力するコントロール情報入力ユニット33と、送信する無線信号の発振周波数を規定する発振器32と、コントロール情報信号と発振周波数とを合成する重畳回路34と、重畳回路34で合成された信号を増幅する増幅回路35とを備える。増幅回路35は、後述する送信アンテナ部27に接続されており、送信アンテナ部27から無線信号が送信される。
The
さらに、外部装置3aは、後述する送信アンテナ部27から送信された無線信号の一部を回収し、回収した無線信号から電力を再生して送受信装置3の駆動電力として還元する機構を有する。具体的には、外部装置3aは、後述する回収アンテナ部28で受信された無線信号から給電用信号を抽出する給電用信号抽出回路36と、抽出した給電用信号から電力を再生する電力再生回路37と、再生した電力の電圧を調整して、調整後の電力を電力供給ユニット39に還元する電圧調整回路38とを備える。すなわち、給電用信号抽出回路36、電力再生回路37および電圧調整回路38は、電力還元手段として機能する。
Furthermore, the
次に、送受信ジャケット3bについて説明する。送受信ジャケット3bは、カプセル型内視鏡2が被検体1内部に導入されている間、被検体1によって着用されるものであって、カプセル型内視鏡2との間で無線通信を行うと共に、余剰の無線信号を回収するためのものである。
Next, the transmission /
図3に示すように、送受信ジャケット3bは、カプセル型内視鏡2から送信される無線信号を受信し、RF受信ユニット29に出力するための受信アンテナ部26と、カプセル型内視鏡2に対して給電用信号を含む無線信号を送信するための送信アンテナ部27と、送信アンテナ部27から送信された無線信号の一部を受信し、給電用信号抽出回路36に出力するための回収アンテナ部28とを備える。
As shown in FIG. 3, the transmission /
図4は、送受信ジャケット3bの具体的構成を示す模式図である。具体的には、送受信ジャケット3bは、図4に示すように、被検体1が着用可能な形状のジャケット25と、ジャケット25に内蔵され、受信アンテナ部26を構成する受信用コイル26aと、送信アンテナ部27を構成すると、送信アンテナ部27から送信される無線信号の一部を回収する回収アンテナ部28とを備える。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a specific configuration of the transmission /
受信アンテナ部26は、カプセル型内視鏡2から送信された無線信号を受信するためのものである。受信アンテナ部26を構成する受信用コイル26aは、渦巻き形状のコイルによって形成されており、図4に示すようにジャケット25中に複数設けられる構成としても良い。
The receiving antenna unit 26 is for receiving a radio signal transmitted from the
送信アンテナ部27は、カプセル型内視鏡2に対して、カプセル型内視鏡2の駆動電力に変換される給電用信号を含む無線信号を送信するためのものである。カプセル型内視鏡2は被検体1内を移動しつつ駆動する構成を有するため、送信アンテナ部27は、広い範囲に渡って高強度の無線信号を送信可能な構成を有する。具体的には、送信アンテナ部27は、例えば図4に示すようにジャケット25が被検体1に着用された際に被検体1を内部に含むよう形成された送信用コイル27aを備えた構造を有する。
The transmission antenna unit 27 is for transmitting to the capsule endoscope 2 a radio signal including a power feeding signal that is converted into driving power for the
回収アンテナ部28は、送信アンテナ部27から送信された無線信号のうち、カプセル型内視鏡2で受信されたものを除く一部について回収し、無線信号の被検体1の外部への漏出を抑制するためのものである。具体的には、回収アンテナ部28は、送信アンテナ部27から送信された無線信号による磁界の少なくとも一部が内部を通過するよう構成された電力回収用コイル28aを備えた構成を有する。
The collection antenna unit 28 collects a part of the radio signal transmitted from the transmission antenna unit 27 except for the signal received by the
既に説明したように、カプセル型内視鏡2は被検体1内部に導入された後、再び排出するまで体腔内の広い範囲に渡って移動しつつ撮像動作および無線送信動作を行う構成を有する。従って、送受信装置3は、送信アンテナ部27を介してカプセル型内視鏡2の移動範囲全体に対して給電用信号を含む無線信号を送信する必要がある。一方で、カプセル型内視鏡2は体腔内を移動するために小型に設計されており、カプセル型内視鏡2に備わる受信アンテナ部17の受信感度が低い値とならざるを得ない。従って、送受信装置3側から送信された無線信号の大部分はカプセル型内視鏡2に受信されず、電力の利用効率が低かった。
As already described, the
そして、被検体1内の情報を取得するためにはカプセル型内視鏡2の移動範囲を狭めることは好ましくなく、また、被検体1内にスムーズに導入するためには、カプセル型内視鏡2を大型化することも好ましくない。従って、電力の供給効率の低減を抑制する目的でカプセル型内視鏡2の構成等を改良することは望めない。
In order to acquire information in the subject 1, it is not preferable to narrow the movement range of the
このため、本実施の形態では、送受信装置3側に改良を施すことによって電力の供給効率の低減を抑制している。具体的には、送受信装置3は、新たに回収アンテナ部28を備え、回収アンテナ部28によって、カプセル型内視鏡2で受信されなかった無線信号を回収している。そして、回収した無線信号から再生した電力を電力供給ユニット39に対して還元し、還元された電力は、送受信装置3の構成要素の駆動電力として再利用される。
For this reason, in this Embodiment, reduction of the supply efficiency of electric power is suppressed by giving improvement to the transmitter /
上記のように、送受信装置3は無線信号を、カプセル型内視鏡2の受信アンテナ部の大きさに対して比較的広範囲に渡って送信する必要があるため、カプセル型内視鏡2に対する電力供給効率そのものの低下の抑制は困難である。このため、本実施の形態では、カプセル型内視鏡2に対して送信されたにも関わらず受信されなかった無線信号を送受信装置3が再び回収・再利用を行う構成とすることで、システム全体としての電力利用効率を高めている。
As described above, since the transmission /
また、本実施の形態では、送受信装置3がカプセル型内視鏡2内で駆動電力に変換される給電用信号を含む高エネルギーの無線信号を送信する構成を有する。
Further, in the present embodiment, the transmission /
そこで、本実施の形態では、電力回収用コイル28aが送信用コイル27aを内部に包含するように配置されており、送信用コイル27aから送信される無線信号の余剰分を即座に回収できる。かかる構造を採用することにより、より効率的な電力回収が可能となるばかりでなく、電力回収用コイル28aは、無線信号に対して遮蔽効果を奏することができる。これにより、システム全体としての電力利用効率をより一層高めることができる。 Therefore, in the present embodiment, the power recovery coil 28a is disposed so as to include the transmission coil 27a therein, and the surplus of the radio signal transmitted from the transmission coil 27a can be recovered immediately. By adopting such a structure, not only more efficient power recovery is possible, but also the power recovery coil 28a can exert a shielding effect on a radio signal. Thereby, the electric power utilization efficiency as the whole system can be improved further.
(変形例1)
次に、実施の形態にかかる無線型被検体内情報取得システムの変形例1について説明する。回収した無線信号から抽出した電力の利用態様としては、電力供給ユニット39に戻す場合に限定する必要はなく、様々な利用態様が可能であり、本変形例1では、回収した電力を利用して、LED等の発光素子を発光させる構成を有する。
(Modification 1)
Next, Modification 1 of the wireless in-vivo information acquiring system according to the embodiment will be described. The usage mode of the power extracted from the collected radio signal is not limited to the case of returning to the
無線型被検体内情報取得システムにおいて、カプセル型内視鏡と送受信装置との間の無線通信の状態を把握することは重要である。これは、カプセル型内視鏡から送信される無線信号について、送受信装置における受信状況が悪化した場合には、送受信装置は被検体1内部の画像データ等の被検体内情報を取得することが困難となるためである。 In a wireless in-vivo information acquiring system, it is important to grasp the state of wireless communication between a capsule endoscope and a transmission / reception device. This is because it is difficult for the transmission / reception apparatus to acquire in-subject information such as image data inside the subject 1 when the reception status of the transmission / reception apparatus deteriorates for a radio signal transmitted from the capsule endoscope. It is because it becomes.
そのため、本変形例1では、受信状況の良否を表示する受信レベル表示部を新たに配置し、この受信レベル表示部に対して、回収した電力を駆動電力として供給する構成を有する。図5は、本変形例1にかかる無線型被検体内情報取得システムを構成する送受信装置41の構成を示すブロック図である。図5に示すように、送受信装置41は、外部装置41aおよび送受信ジャケット41bを有する。そして、外部装置41aは、受信レベルを検出する受信レベル検出回路42と、受信レベル検出回路42の検出結果に基づいて供給電力値を制御する供給電力制御回路43と、検出結果を表示する受信レベル表示部44とを備える。
For this reason, the first modification has a configuration in which a reception level display unit that displays whether the reception status is good is newly arranged and the recovered power is supplied as drive power to the reception level display unit. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the transmission / reception apparatus 41 that configures the wireless in-vivo information acquiring system according to the first modification. As shown in FIG. 5, the transmission / reception device 41 includes an
変形例1における外部装置41aの動作について説明する。変形例1では、実施の形態と同様に回収アンテナ部28で回収した無線信号に基づいて給電用信号抽出回路36、電力再生回路37および電圧調整回路38を経由して所定の電圧値を備えた電力が再生される。そして、電圧調整回路38で電圧調整を施された電力は、変形例1では電力供給ユニット39に出力されるのではなく、供給電力制御回路43に出力される。一方、受信レベル検出回路42は、RF受信ユニット29で得られた信号の強度を検出すると共に、検出結果を供給電力制御回路43に出力する。従って、供給電力制御回路43は、再生された電力と受信レベルとが入力される構成を有し、これらの情報に基づいて受信レベルの表示に必要な情報を受信レベル表示部44に出力する。例えば、受信レベル表示部44が発光ダイオード等の発光素子によって形成される場合には、供給電力制御回路43は、受信レベルに応じた値を有する電力を受信レベル表示部44に対して出力する。
The operation of the
以上の構成を有することで、カプセル型内視鏡2から出力される無線信号の出力変動または無線信号に対する送受信装置41側の受信感度の変動を視認する事が可能となる。なお、本変形例1では、回収アンテナ部28で受信された無線信号に基づき再生された電力を受信レベル表示部44の駆動電力に用いる構成としたが、受信レベル検出回路42、供給電力制御回路43等の駆動電力にも用いる構成としても良い。さらに、受信レベル検出回路42は受信した無線信号の強度に基づいて受信レベルを検出することから、RF受信ユニット29を経由せずに受信アンテナ部26から直接無線信号を入力する構成としても良い。さらに、無線信号の出力変動等を検出するためには、送受信装置41側で受信される無線信号の強度の相対的変動を検出できれば可能であることから、受信アンテナ部26のように画像データの抽出が十分可能な程度の感度を有する必要はない。従って、受信アンテナ部26とは別に、簡易な受信アンテナ機構を設け、かかる受信アンテナ機構によって受信された無線信号を受信レベル検出回路42に出力する構成としても良い。また、受信レベル表示部44を送受信ジャケット41b上に設けることとしても良い。
By having the above configuration, it becomes possible to visually recognize the output fluctuation of the radio signal output from the
(変形例2)
次に、実施の形態にかかる無線型被検体内情報取得システムの変形例2について説明する。変形例2では、送受信ジャケットに新たにファンを設け、かかるファンの駆動電力として回収アンテナ部28で回収した無線信号を再生した電力を利用する構成を有する。
(Modification 2)
Next,
実施の形態でも述べたように、被検体1は、カプセル型内視鏡2が体内に導入された後、再び体外に排出されるまで送受信ジャケットを着用する必要がある。かかる着用ジャケットは受信アンテナ部等必要なアンテナ機構を備えた構造を有し、重量が増大するほか、アンテナ機構の保護機能等を果たす構造を有することから、通常の衣類と比較して、例えば通気性に劣る等の問題を有する。このため、送受信ジャケットを着用している間に渡って被検体1は不快感を感じる可能性もある。
As described in the embodiment, after the
従って、本変形例2では送受信ジャケット中に蓄積される暖気をジャケット外部に排出するためのファン構造を備え、被検体1が送受信ジャケットを着用中に感ずる不快感を低減する構成を有する。具体的構成としては、変形例2における送受信ジャケットは、実施の形態および変形例1と同様に回収アンテナ部28で無線信号を受信し、給電用信号抽出回路36、電力再生回路37および電圧調整回路38によって電力を再生した後、再生した電力をファンの駆動電力として用いる構成を有する。
Therefore, the second modification includes a fan structure for discharging warm air accumulated in the transmission / reception jacket to the outside of the jacket, and has a configuration that reduces the discomfort that the subject 1 feels while wearing the transmission / reception jacket. As a specific configuration, the transmission / reception jacket in the second modification receives a radio signal by the recovery antenna unit 28 as in the embodiment and the first modification, and supplies a power supply
かかる構成を有することで、変形例2にかかる無線型被検体内情取得システムは、使用時における被検体1の不快感を低減することが可能となる。このため、変形例2にかかる無線型被検体内情報取得システムでは、被検体1が受信用ジャケットを着用することによって感じる可能性のある不快感を抑制することができる。
By having such a configuration, the wireless subject in-vivo acquisition system according to
なお、変形例1および変形例2は、それぞれ実施の形態で説明した回収アンテナ部28等の電力再生機構によって得られた電力の利用態様の一例を示すものであって、再生された電力の利用態様としては、実施の形態および変形例1、2に示すものに限定する必要はない。また、実施の形態、変形例1、2のように再生電力の利用態様をあらかじめ定めるのではなく、オプションとして送受信装置に付属させる装置に対して汎用的に電力を供給する構成としても良い。
Note that Modification 1 and
以上、実施の形態および変形例1、2を用いて本発明を説明してきたが、本発明は上記のものに限定されず、当業者であれば様々な実施例、変形例および応用例に想到することが可能である。例えば、実施の形態1および実施の形態2では、カプセル型内視鏡がLED、CCD等を備えることによって被検体1内部の画像を撮像する構成としている。しかしながら、被検体内に導入される被検体内導入装置は、かかる構成に限定されるものではなく、たとえば温度情報やpH情報などの他の被検体内情報を取得するものとしても良い。また、被検体内導入装置が振動子を備える構成として、被検体1内の超音波画像を取得する構成としても良い。さらに、これらの被検体内情報の中から複数の情報を取得する構成としても良い。 As described above, the present invention has been described using the embodiment and the first and second modified examples. However, the present invention is not limited to the above-described ones, and those skilled in the art have conceived various examples, modified examples, and applied examples. Is possible. For example, in the first and second embodiments, the capsule endoscope is configured to capture an image inside the subject 1 by including an LED, a CCD, and the like. However, the intra-subject introduction apparatus to be introduced into the subject is not limited to such a configuration, and other in-subject information such as temperature information and pH information may be acquired. In addition, as a configuration in which the in-subject introduction apparatus includes a vibrator, an ultrasonic image in the subject 1 may be acquired. Furthermore, it is good also as a structure which acquires several information from these in-subject information.
また、送信アンテナ部27から出力される無線信号としては、必ずしもコントロール情報信号と給電用信号とを重畳する必要はなく、少なくとも給電用信号を含む構成であればよい。また、給電用信号と、コントロール情報信号以外の信号とを重畳して送信する構成としても良い。 In addition, the radio signal output from the transmission antenna unit 27 does not necessarily have to superimpose the control information signal and the power feeding signal, and may have a configuration including at least the power feeding signal. Further, a configuration may be adopted in which a power feeding signal and a signal other than the control information signal are superimposed and transmitted.
さらに、回収アンテナ部28の構成について、必ずしも図4に示す構成に限定して解釈する必要はない。本発明の第1の目的としてはあくまで余剰電力の回収であることから、かかる目的を達する観点からは電力回収用コイル28a以外の構成を採用しても良い。このことは送信アンテナ部27に備わる送信用コイル27aについても同様であり、送信機能を果たすことが可能であればコイル以外の構造を用いることとしても良い。また、受信用コイル26aについても、受信機能を果たせるものであれば送信用コイル27a、電力回収用コイル28aと同様の構造としても良いし、他の構造としても良い。
Furthermore, the configuration of the collection antenna unit 28 is not necessarily limited to the configuration shown in FIG. Since the first object of the present invention is the recovery of surplus power to the last, a configuration other than the power recovery coil 28a may be employed from the viewpoint of achieving this object. The same applies to the transmission coil 27a provided in the transmission antenna unit 27. A structure other than the coil may be used as long as it can perform the transmission function. The receiving
1 被検体
2 カプセル型内視鏡
2a 送受信ジャケット
3 送受信装置
3a 外部装置
3b 送受信ジャケット
4 表示装置
5 携帯型記録媒体
11 LED
12 LED駆動回路
13 CCD
14 CCD駆動回路
15 RF送信ユニット
16 送信アンテナ部
17 受信アンテナ部
18 分離回路
19 電力再生回路
21 昇圧回路
22 蓄電器
23 システムコントロール回路
24 コントロール情報検出回路
25 ジャケット
26 受信アンテナ部
26a 受信用コイル
27 送信アンテナ部
27a 送信用コイル
28 回収アンテナ部
28a 電力回収用コイル
29 受信ユニット
30 画像処理ユニット
31 記憶ユニット
32 発振器
33 コントロール情報入力ユニット
34 重畳回路
35 増幅回路
36 給電用信号抽出回路
37 電力再生回路
38 電圧調整回路
39 電力供給ユニット
41 送受信装置
41a 外部装置
41b 送受信ジャケット
42 受信レベル検出回路
43 供給電力制御回路
44 受信レベル表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記通信装置は、
前記被検体内導入装置内部で駆動電力に変換される給電用信号を含む無線信号を送信する送信手段と、
送信された前記無線信号の一部を受信し、前記給電用信号の一部を回収する回収手段と、
回収された前記給電用信号に基づいて得られる電力を前記通信装置に還元する電力還元手段と、
を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得システム。 An in-subject introduction device that is introduced into the subject and acquires information on the subject, and a communication device that is disposed outside the subject and performs wireless communication with the in-subject introduction device. A wireless in-vivo information acquisition system,
The communication device
Transmitting means for transmitting a radio signal including a power feeding signal converted into driving power inside the intra-subject introduction apparatus;
Receiving means for receiving a part of the transmitted radio signal and recovering a part of the power feeding signal;
Power reduction means for returning power obtained based on the collected power supply signal to the communication device;
A wireless in-vivo information acquiring system comprising:
前記回収手段は、前記送信用コイルによって生じる磁界の少なくとも一部を内部に包含するよう形成された電力回収用コイルを備えたことを特徴とする請求項1に記載の無線型被検体内情報取得システム。 The transmission means includes a transmission coil,
2. The wireless in-vivo information acquisition according to claim 1, wherein the recovery means includes a power recovery coil formed so as to include at least a part of a magnetic field generated by the transmission coil. system.
前記電力還元手段は、
前記回収手段で回収された給電用信号から電力を再生する電力再生手段と、
再生された電力の電圧を前記電力源の電圧と等しい値に変化させる電圧調整手段と、
を備え、前記電力還元手段は、前記電圧調整手段によって電圧値を調整された電力を前記電力源に還元することを特徴とする請求項1または2に記載の無線型被検体内情報取得システム。 The communication apparatus includes a power source that supplies power to the transmission unit,
The power reduction means is
Power regeneration means for regenerating power from the power supply signal recovered by the recovery means;
Voltage adjusting means for changing the voltage of the regenerated power to a value equal to the voltage of the power source;
3. The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 1, wherein the power reduction unit reduces the power whose voltage value is adjusted by the voltage adjustment unit to the power source.
前記被検体内導入装置から送信される無線信号の受信状況を検出する受信レベル検出手段と、
前記受信レベル検出手段で得られた受信状況を表示する受信レベル表示手段と、
をさらに備え、
前記電力還元手段は、前記受信レベル表示手段に対して電力を還元することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得システム。 The communication device
A reception level detection means for detecting a reception status of a radio signal transmitted from the intra-subject introduction apparatus;
Reception level display means for displaying the reception status obtained by the reception level detection means;
Further comprising
The wireless in-vivo information acquiring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the power reduction means returns power to the reception level display means.
前記電力還元手段は、前記受信レベル表示手段に対して、受信レベルに応じた強度の電力を還元することを特徴とする請求項4に記載の無線型被検体内情報取得システム。 The reception level display means includes light emitting means for emitting light having a luminance corresponding to the supplied power,
5. The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 4, wherein the power reduction unit reduces power of an intensity corresponding to a reception level to the reception level display unit.
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