JPWO2013058277A1 - アンテナ接続ユニット、受信強度補正装置およびカプセル型内視鏡システム - Google Patents

アンテナ接続ユニット、受信強度補正装置およびカプセル型内視鏡システム Download PDF

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Abstract

受信電界強度検出回路の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができるアンテナ接続ユニット、受信装置、受信強度補正装置、カプセル型内視鏡システム、補正方法およびプログラムを提供する。第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８からそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出回路６４と、複数の入力電力と各入力電力にそれぞれ対応する受信強度とに基づいて、受信電界強度検出回路６４を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部６８３と、補正パラメータ作成部６８３が作成した受信強度補正パラメータを記憶する受信強度補正パラメータ記憶部６６１と、を備える。

Description

本発明は、被検体に導入されて被検体の内部を移動する被検体導入装置からの情報を取得するアンテナ接続ユニット、受信装置、受信強度補正装置、カプセル型内視鏡システム、補正方法およびプログラムに関する。
従来、被検体内に導入されて体腔内を観察する医療用観察装置として、内視鏡が広く普及している。また、近年では、カプセル型の筐体内部に撮像装置やこの撮像装置によって撮影された画像データを無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の内視鏡（カプセル型内視鏡）が開発されている。
カプセル型内視鏡は、体腔内の観察のために被検体の口から飲み込まれた後、被検体から自然排泄されるまでの間、たとえば食道、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動にしたがって移動し、順次撮像する機能を有する。体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置の内部もしくは外部に設けられたメモリに蓄積されるか、または受信装置に設けられたディスプレイに表示される。
医師または看護師は、メモリに蓄積された画像データを、受信装置を差し込んだクレードルを介して情報処理装置に取り込んで、この情報処理装置のディスプレイに表示させた画像、または受信装置が受信してディスプレイに表示させた画像に基づいて被検体の診断を行うことができる。
カプセル型内視鏡から無線信号を受信する場合、一般に受信装置では、複数の受信アンテナを被検体の外部に分散配置し、受信する受信強度が最も強い１つのアンテナを選択し、その選択したアンテナによって無線信号を受信している。たとえば、被検体の外部に配置された複数のアンテナの受信切り替えを行い、各アンテナが受信する電界強度をもとに、無線信号の発信源である被検体内のカプセル型内視鏡の位置を探知する受信装置が知られている（特許文献１参照）。また、複数の受信アンテナの受信電力からカプセル型内視鏡の位置を推定して検出する技術が知られている。
特開２００３−０００６０８号公報
ところで、上述した受信アンテナの受信電力からカプセル型内視鏡の位置を推定する技術では、精度の高い位置検出を行う必要がある。しかしながら、受信アンテナが受信した受信電力を検出する受信電界強度検出回路を有するアンテナ接続ユニットによっては、個体間で利得のばらつきがあり、この利得のばらつきが位置推定の精度に影響するという問題点があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信電界強度検出回路の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができるアンテナ接続ユニット、受信装置、受信強度補正装置、カプセル型内視鏡システム、補正方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナが接続されるアンテナ接続ユニットにおいて、前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記受信アンテナは、能動回路が接続されたダイポールアンテナであり、前記補正パラメータ作成部は、前記複数の受信アンテナにそれぞれ送信された所定の電力と前記複数の受信アンテナがそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、前記複数の受信アンテナをそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成し、前記記憶部は、前記アンテナ補正パラメータを記憶することを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記記憶部が記憶する前記受信強度補正パラメータおよび前記アンテナ補正パラメータを参照して、前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を補正した補正値を算出する算出部をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記受信強度補正パラメータ、前記アンテナ補正パラメータおよび前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を外部に出力する出力部をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる受信装置は、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部を有するアンテナ接続ユニットと、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記受信強度補正パラメータを参照して、前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を補正した補正値を算出する算出部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる受信強度補正装置は、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、各種情報を記憶する記憶部と、を有するアンテナ接続ユニットの受信強度を補正する受信強度補正装置であって、複数の基準電力を前記アンテナ接続ユニットに出力する基準電力出力部と、前記基準電力出力部が出力する前記基準電力と各基準電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを前記アンテナ接続ユニットに出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡システムは、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得し、該画像データを無線信号に変換して外部に送信するカプセル型内視鏡と、前記無線信号を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた前記無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部を有するアンテナ接続ユニットと、前記アンテナ接続ユニットが着脱自在に装着される受信装置と、前記受信装置を介して前記画像データを取得し、該画像データに対応する画像を表示する画像表示装置と、を備え、前記アンテナ接続ユニットは、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明にかかる補正方法は、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナが接続され、該複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、各種情報を記憶する記憶部と、を備えたアンテナ接続ユニットが実行する補正方法であって、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成ステップと、前記補正パラメータ作成ステップで作成した前記受信強度補正パラメータを前記記憶部に記憶する記憶ステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明にかかるプログラムは、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナが接続され、該複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、各種情報を記憶する記憶部と、を備えたアンテナ接続ユニットが実行するプログラムであって、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成ステップと、前記補正パラメータ作成ステップで作成した前記受信強度補正パラメータを前記記憶部に記憶する記憶ステップと、を実行することを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナが接続されるアンテナ接続ユニットにおいて、前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するために作成された受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記受信強度補正パラメータは、上述した受信強度補正装置で作られたことを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記受信アンテナは、能動回路が接続されたダイポールアンテナであり、前記補正パラメータ作成部は、前記複数の受信アンテナにそれぞれ送信された所定の電力と前記複数の受信アンテナがそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、前記複数の受信アンテナをそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成し、前記記憶部は、前記アンテナ補正パラメータを記憶することを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記記憶部が記憶する前記受信強度補正パラメータおよび前記アンテナ補正パラメータを参照して、前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を補正した補正値を算出する算出部をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかるアンテナ接続ユニットは、上記発明において、前記受信強度補正パラメータ、前記アンテナ補正パラメータおよび前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を外部に出力する出力部をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる受信装置は、被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部を有するアンテナ接続ユニットと、複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するために作成された受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記受信強度補正パラメータを参照して、前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を補正した補正値を算出する算出部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記受信強度補正パラメータは、上述した受信強度補正装置で作られたことを特徴とする。
本発明によれば、補正パラメータ作成部が複数の入力電力と各入力電力にそれぞれ対応する受信電界強度検出回路の受信強度との対応関係に基づいて、受信電界強度検出回路を補正するための受信強度補正パラメータを作成して受信強度補正パラメータ記憶部に記憶する。これにより、受信電界強度検出回路の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができ、より精度の高いカプセル型内視鏡の位置推定を行うことができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかるカプセル型内視鏡システムの全体構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す取得用アンテナの構成を示す模式図である。 図３は、図２に示す第１の受信アンテナの構成を示すブロック図である。 図４は、図１に示したアンテナ接続ユニットの構成を示す模式図である。 図５は、図１に示した受信装置の構成を示すブロック図である。 図６は、受信強度補正装置の構成を示すブロック図である。 図７は、アンテナ接続ユニットの受信電界強度検出回路と受信強度補正装置とを用いて補正パラメータ作成部が受信強度補正パラメータを作成する際の模式図である。 図８は、本発明の一実施の形態にかかるアンテナ接続ユニットが行う受信強度値補正パラメータを作成する際の処理の概要を示すフローチャートである。 図９は、受信電界強度検出回路が検出する検出強度と入力電力との関係を示す図である。 図１０は、補正パラメータ作成部が作成する受信強度補正パラメータの作成方法を模式的に説明する図である。 図１１は、本発明の一実施の形態にかかるアンテナ接続ユニットが行うアンテナ補正パラメータを作成する際の処理の概要を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態にかかるアンテナ接続ユニット、受信装置および検出強度補正装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本発明にかかるアンテナ受信装置の一例として、被検体の体内に導入されて被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡を含むカプセル型内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には、同一の符号を付して説明する。さらに、図面は、模式的なものであり、各部の寸法や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。さらにまた、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る。
まず、本発明の一実施の形態にかかるカプセル型内視鏡システムについて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかかるカプセル型内視鏡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、カプセル型内視鏡システム１は、被検体２内に導入されて被検体２内部を移動して体内画像を撮像する被検体内導入装置としてのカプセル型内視鏡３と、被検体２内に導入されたカプセル型内視鏡３から送信された無線信号を受信する取得用アンテナ４と、アンテナケーブル５を介して取得用アンテナ４から入力される無線信号に所定の処理を行うアンテナ接続ユニット６と、アンテナ接続ユニット６から入力される信号に所定の処理を行って記憶する受信装置７と、カプセル型内視鏡３によって撮像された被検体２内の画像データに対応する画像を処理および／または表示する画像処理装置８と、を備える。なお、取得用アンテナ４、アンテナケーブル５、アンテナ接続ユニット６および受信装置７が、受信アンテナ接続ユニットを構成する。受信装置７は、図示しない受信装置ホルダーに挿入して被検体２に装着される。取得用アンテナ４は、図示しないアンテナホルダーに挿入して被検体２に装着される。
カプセル型内視鏡３は、被検体２内を撮像する撮像機能と、被検体２内を撮像して得られた画像データを取得用アンテナ４に送信する無線通信機能と、を有する。また、カプセル型内視鏡３内には、円形コイル或いは円形ループによるアンテナが配置されている。カプセル型内視鏡３は、被検体２内に飲み込まれることによって被検体２内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって体腔内を移動する。カプセル型内視鏡３は、体腔内を移動しながら微小な時間間隔、たとえば０．５秒間隔で被検体２の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体２内の画像データを生成して取得用アンテナ４に順次送信する。この場合、カプセル型内視鏡３は、画像データと、受信強度を検出し易くする位置情報（ビーコン）等を含む受信強度検出データとを含む送信信号を生成し、この生成した送信信号を変調することによって得られる無線信号を取得用アンテナ４に無線送信する。
取得用アンテナ４は、周期的にカプセル型内視鏡３から無線信号を受信し、アンテナケーブル５を介して無線信号をアンテナ接続ユニット６に出力する。なお、取得用アンテナ４は、検査を行う際に、アンテナホルダーに挿入されて被検体２に対してベルト等で固定されて装着される。
アンテナケーブル５は、同軸ケーブルを用いて構成される。アンテナケーブル５は、取得用アンテナ４が受信した無線信号をアンテナ接続ユニット６に送信する。
アンテナ接続ユニット６は、取得用アンテナ４およびアンテナケーブル５を介してカプセル型内視鏡３から無線送信された無線信号をもとに被検体２内の画像データの抽出と、無線信号の強度に応じた受信強度の検出とを行う。
受信装置７は、アンテナ接続ユニット６を介してカプセル型内視鏡３から無線送信された無線信号をもとに被検体２内の画像データを取得する。受信装置７は、位置情報および時刻を示す時刻情報等を、受信した画像データに対応付けてメモリに記憶する。受信装置７は、カプセル型内視鏡３により撮像が行われている間、たとえば被検体２の口から導入され、消化管内を通過して被検体２内から排出されるまでの間、受信装置ホルダーに収納されて、被検体２に携帯される。受信装置７は、カプセル型内視鏡３による検査の終了後、被検体２から取り外され、カプセル型内視鏡３から受信した画像データ等の情報の転送のため、画像処理装置８に接続される。
また、受信装置７は、アンテナ接続ユニット６がアンテナケーブル５の断線を検出した場合、受信装置７の表示部にアンテナが断線したことを示す表示を行い、ユーザに告知できる。
また、受信装置７の表示部７２には、取得した画像を閲覧できるビュワー機能があるが、ビュワー機能を使い過ぎないように、受信装置７内部にある電源部のバッテリーの残量が想定した検査時間を保証できない容量になった場合に、ユーザに告知する手段を設けている。
受信装置７の表示部のビュワー機能でリアルタイムに画像を表示できるようになっているが、リアルタイム表示時にカプセル型内視鏡３から送信された画像データを確実に受信装置７の記憶部（メモリ）に保存するために、データのバッファを第１フレームバッファと第２のフレームバッファの２系統に分けて、例えば第１のフレームバッファでは保存データの処理を行い、第２のフレームバッファではリアルタイム表示のための処理を行うようにして、画像データの保存が確実に行われるようになっている。
また、受信装置７では、保存した画像データをプレイバックビュー機能により閲覧することができる。プレイバックビューを行う時、同時にカプセル型内視鏡３から送信された画像を受信しているので、同じ記憶部７４に書き込みを行うと同時に同じ記憶部７４から読み込みを行っている。この時に書き込みにフレームバッファを持たせて、１フレーム受信完了時にメモリに一気に書き込むことで、同じ保存メモリへの書き込みと同じ保存メモリからの読み込みが行えるようになっている。
また、受信装置７の起動時に受信装置７内部のソフトウェアが完全に動作していない状態で、ソフトウェアがハングアップしないように受信装置７の起動時のリセット、イベント発生時のリセット機能を受信装置７内部の制御部（ＣＰＵ）以外に持たせている。ここでいうところのイベントとは、クレードル８ａとの着脱時または、受信装置７の電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦ時等である。
また、受信装置７は、受信装置７内部にあるバッテリーに搭載された充電容量や劣化の状態を把握する回路から入手した情報を元に電源部７５のバッテリーの状態を画像処理装置８や受信装置７で表示を行えるようになっている。
また、受信装置７は、検査中に受信装置７内部にあるバッテリーが取り外せないように、アンテナ接続ユニット６を接続している状態では、バッテリーカバーを取り外すボタンにアクセスできないようになっている。
また、受信装置７は、装置の上部に視認性の良いＬＥＤを設けて、クレードル８ａと接続して画像処理装置８により初期化を行う時に、初期化が完了すると上部ＬＥＤで識別が可能な構成になっている。
また、受信装置７は、アンテナ接続ユニット６およびクレードル８ａに受信装置７を接続する時に位置がずれないようにガイドを設けている。
受信装置７は、身体に装着する時に受信装置ホルダーに挿入して使用するが、受信装置ホルダーは、操作者による画面確認、ボタン操作を容易に行えるように、受信装置７を挿入するホルダー本体と被験者２の肩にかける肩ベルトとを着脱できる構成になっている。
画像処理装置８は、液晶ディスプレイ等の表示部を備えたワークステーションまたはパーソナルコンピュータを用いて構成される。画像処理装置８は、受信装置７を介して取得した被検体２内の画像データに対応する画像を表示する。画像処理装置８には、受信装置７のメモリから画像データを読み取るクレードル８ａと、キーボードおよびマウス等の操作入力デバイス８ｂとが接続される。クレードル８ａは、受信装置７が装着された際に受信装置７のメモリから画像データや、この画像データに関連付けされた受信強度情報、時刻情報およびカプセル型内視鏡３の識別情報等の関連情報を取得し、取得した各種情報を画像処理装置８に転送する。操作入力デバイス８ｂは、ユーザによる入力を受け付ける。これにより、ユーザは、操作入力デバイス８ｂを操作しつつ、画像処理装置８が順次表示する被検体２内の画像を見ながら、被検体２内部の生体部位、たとえば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体２を診断する。
また、画像処理装置８は、アンテナ接続ユニット６から送られたアンテナ識別情報を受信装置７経由で取得し、アンテナ種別毎に位置検出の処理を替えられるようになっている。また、受信装置７から送られたアンテナ故障情報を元に異常を判定して、位置検出情報表示を切り替えられる構成になっている。クレードル８ａには、クレードル８ａと画像処理装置８を接続するケーブルがクレードル８ａから抜けないように抜け防止用のバインダーを設けている。
つぎに、図１に示した取得用アンテナ４およびアンテナケーブル５の詳細な構成について説明する。図２は、図１に示す取得用アンテナ４およびアンテナケーブル５の構成を示す模式図である。
図２に示すように、取得用アンテナ４は、多角形シート部４０と、コネクタ部４０ａと、第１の受信アンテナ４１と、第２の受信アンテナ４２と、第３の受信アンテナ４３と、第４の受信アンテナ４４と、第５の受信アンテナ４５と、第６の受信アンテナ４６と、第７の受信アンテナ４７と、第８の受信アンテナ４８と、を備える。第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８は、コネクタ部４０ａにそれぞれ接続され、１つの多角形シート部４０上に設けられる。なお、図２において、基準点Ｏ１は、多角形シート部４０の中心である。
多角形シート部４０は、シート状のフレキシブル基板を用いて構成される。多角形シート部４０の主面は、略八角形をなす。多角形シート部４０は、被検体２の腹部表面全体を覆う大きさで形成される。多角形シート部４０は、アンテナケーブル５が接続されるコネクタ部４０ａと、円形状をなす位置決め孔部４０ｂと、を有する。
コネクタ部４０ａは、接触部材内部でアンテナケーブル５と接続する。コネクタ部４０ａは、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８が平面型の伝送線路（ストリップライン）によって接続される。
位置決め孔部４０ｂは、中心が多角形シート部４０の基準点Ｏ１から図中下方向に向って所定距離離れた位置に設けられる。位置決め孔部４０ｂは、被検体２に装着される際に被検体２に対して、取得用アンテナ４の装着位置を決める位置決め部として機能する。たとえば、被検体２の体表の指標部位（たとえば、臍）が位置決め孔部４０ｂ内の中心部に位置するように多角形シート部４０を被検体２に取り付けた場合、取得用アンテナ４における第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８が被検体２の体表の所定の装着位置に正確に装着される。なお、多角形シート部４０の主面は、略八角形の必要はなく、たとえば四角形等であってもよい。
また、多角形シート部４０は、多角形シート部４０と基端部５３との接続部を覆うカバー部５４の縁で多角形シート部４０が折れ曲がらないように、カバー部５４を、基端部５３から多角形シート部４０に向かうにつれて厚さが薄くなる弾性部材で構成している。なお、取得用アンテナ４は、検査中にアンテナホルダーに入れて被検体２に装着されるが、取得用アンテナ４とアンテナホルダーを、上下及び／又は左右非対称な形状とすることで、取得用アンテナ４が上下逆や表裏逆ではアンテナホルダーに入らないようにして、取得用アンテナ４が間違った向きで被検体２に装着されることを防止できる。また、取得用アンテナ４の表面にアンテナの上下、表裏を間違えないような表示を行ってもよい。
第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、多角形シート部４０の基準点Ｏ１を介して対向する位置にそれぞれ配置される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａおよびエレメント部４２ａがそれぞれプリント配線によって多角形シート部４０に形成される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａおよびエレメント部４２ａそれぞれに接続される能動回路４１ｂおよび能動回路４２ｂを有する。能動回路４１ｂおよび能動回路４２ｂは、平面回路によってそれぞれ多角形シート部４０に形成される。能動回路４１ｂおよび能動回路４２ｂは、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２それぞれのインピーダンスマッチング、受信した無線信号の増幅や減衰を含む増幅処理および平衡から不平衡に変換する変換処理等を行う。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、平面型の伝送線路（ストリップライン）によって多角形シート部４０に設けられたコネクタ部４０ａに接続される。
第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏ１を中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａおよびエレメント部４４ａがそれぞれプリント配線によって多角形シート部４０に形成される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａおよびエレメント部４４ａそれぞれに接続される能動回路４３ｂおよび能動回路４４ｂを有する。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４０ａに接続される。
第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏ１を中心として平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａおよびエレメント部４６ａがそれぞれプリント配線によって多角形シート部４０に形成される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａおよびエレメント部４６ａそれぞれに接続される能動回路４５ｂおよび能動回路４６ｂを有する。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４０ａに接続される。
第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６に対して基準点Ｏ１を中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａおよびエレメント部４８ａがそれぞれプリント配線によって多角形シート部４０に形成される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａおよびエレメント部４８ａそれぞれに接続される能動回路４７ｂおよび能動回路４８ｂを有する。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４０ａに接続される。
このように構成された取得用アンテナ４は、被検体２の体表の指標となる部位を基準にして第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８を配置することにより、被検体２の体内臓器でありカプセル型内視鏡３が通過する体内管腔に対する各受信アンテナの相対位置を高い精度で配置することができる。これにより、位置決め孔部４０ｂを用いて取得用アンテナ４を被検体２に取り付けるという簡便な作用によって、取得用アンテナ４の被検体２への位置決めを容易に行うことができる。なお、位置決め孔部４０ｂに、透明部材、たとえば透明なビニールシート等を設けてもよい。
アンテナケーブル５は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８がそれぞれ受信した無線信号をアンテナ接続ユニット６に送信するとともに、アンテナ接続ユニット６から供給される電力を第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれに伝送する。アンテナケーブル５は、接続プラグ部５１と、ケーブル部５２と、基端部５３と、を有する。接続プラグ５１は、アンテナ接続ユニット６側のケーブルコネクタに差し込まれることによって、アンテナ接続ユニット６と接続する。ケーブル部５２は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の数に応じた芯線を有する。具体的には、ケーブル部５２は、８本の芯線を有する。基端部５３は、コネクタ部４０ａに対して、
基準点Ｏ１を通る直線上から所定距離離れた位置で接続される。
ここで、図２で説明した第１の受信アンテナ４１の構成について詳細に説明する。図３は、図２に示す第１の受信アンテナ４１の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、第１の受信アンテナ４１は、平衡型のアンテナを用いて構成される。具体的には、第１の受信アンテナ４１のエレメント部４１ａが２本の直線上の導線を有するダイポールアンテナを用いて構成される。第１の受信アンテナ４１は、エレメント部４１ａの２本の直線上の導線が左右対称に一直線上に略同じ長さで形成される。これにより、第１の受信アンテナ４１は、主偏波に対して交差偏波のロスが大きくなる。なお、上述した第２の受信アンテナ４２〜第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１と同様の構成を有するので、説明を省略する。また、本実施の形態１では、受信アンテナの数を８個として説明しているが、８個に限定されるものではない。
つぎに、図１に示したアンテナ接続ユニット６の構成について説明する。図４は、図１に示したアンテナ接続ユニット６の構成を示す模式図である。なお、以下においては、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のいずれか１つを示す場合、単に第１の受信アンテナ４１（エレメント部４１ａ，能動回路４１ｂ）として説明する。
図４に示すように、アンテナ接続ユニット６は、アンテナケーブル５が接続されるケーブルコネクタ部６０、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８を択一的に切り替えるアンテナ切替選択スイッチ部６１と、アンテナ切替選択スイッチ部６１によって選択された第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のいずれか１つを介して受信した無線信号に対して復調等の処理を行う受信回路６２と、受信回路６２から出力される無線信号から画像データ等を抽出する信号処理回路６３と、受信回路６２から出力される無線信号の強度に基づいて、受信強度を検出する受信電界強度検出回路６４と、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のいずれかに電力を供給するアンテナ電源切替選択部６５と、受信電界強度検出回路６４を校正する補正パラメータおよび第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８を校正する補正パラメータを記憶する記憶部６６と受信装置７と双方向に送受信を行うＩ／Ｆ部６７と、アンテナ接続ユニットの動作を制御する制御部６８と、を備える。
ケーブルコネクタ部６０は、アンテナケーブル５が着脱自在に接続される。ケーブルコネクタ部６０は、アンテナ切替選択スイッチ部６１およびアンテナ電源切替選択部６５に電気的に接続される。
アンテナ切替選択スイッチ部６１は、機械式スイッチまたは半導体スイッチ等を用いて構成される。アンテナ切替選択スイッチ部６１は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれにコンデンサＣ１を介して電気的に接続される。アンテナ切替選択スイッチ部６１は、無線信号を受信する受信アンテナを切替る切替信号Ｓ１が制御部６８から入力された場合、たとえば切替信号Ｓ１が指示する第１の受信アンテナ４１を選択し、この選択した第１の受信アンテナ４１を介して受信された無線信号を受信回路６２に出力する。なお、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれに接続されるコンデンサの容量は、コンデンサＣ１の容量と等しい。
受信回路６２は、アンテナ切替選択スイッチ部６１によって選択された第１の受信アンテナ４１を介して受信された無線信号に対して所定の処理、たとえば復調や増幅等の処理を行って信号処理回路６３と受信電界強度検出回路６４とにそれぞれ出力する。また、受信回路６２は、フィルタ、増幅器およびミキサ等を用いて構成される。
信号処理回路６３は、受信回路６２から入力された無線信号の中から画像データを抽出し、抽出した画像データに対して所定の処理、たとえば各種の画像処理やＡ／Ｄ変換処理等を行って制御部６８に出力する。具体的には、信号処理回路６３は、画像データに対して増幅処理やノイズ低減処理等を行って制御部６８に出力する。
受信電界強度検出回路６４は、受信回路６２から入力された無線信号の強度に応じた受信強度を検出し、検出した受信強度に受信回路６２の利得および受信電界強度検出回路６４自身の利得を加味した受信強度信号（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を制御部６８に出力する。
アンテナ電源切替選択部６５は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれにコイルＬ１を介して電気的に接続される。アンテナ電源切替選択部６５は、アンテナ切替選択スイッチ部６１によって選択された第１の受信アンテナ４１に対してアンテナケーブル５を介して電力を供給する。アンテナ電源切替選択部６５は、電源切替選択スイッチ部６５１と、異常検出部６５２とを有する。なお、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれに接続されるコイルの電気的特性は、コイルＬ１の電気的特性と等しい。
電源切替選択スイッチ部６５１は、機械式スイッチまたは半導体スイッチ等を用いて構成される。電源切替選択スイッチ部６５１は、制御部６８から電力を供給する受信アンテナを選択する選択信号Ｓ２が入力された場合、たとえば選択信号Ｓ２が指示する第１の受信アンテナ４１を選択し、この選択した第１の受信アンテナ４１のみに電力を供給する。
異常検出部６５２は、電力を供給する第１の受信アンテナ４１に異常が生じている場合、電力を供給する第１の受信アンテナ４１に異常が生じていることを示す異常信号を制御部６８に出力する。具体的には、異常検出部６５２は、電源切替選択スイッチ部６５１が選択した第１の受信アンテナ４１に供給される電圧に基づいて、第１の受信アンテナ４１に断線異常または短絡異常を検出し、この検出結果を制御部６８に出力する。
記憶部６６は、アンテナ接続ユニット６の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて構成される。記憶部６６は、カプセル型内視鏡３が撮像した画像データやこの画像データに対応付けされた各種情報、たとえばカプセル型内視鏡３の位置情報、受信強度情報および無線信号を受信した受信アンテナを識別する識別情報およびアンテナ接続ユニット６が実行する各種プログラム等を記憶する。記憶部６６は、受信電界強度検出回路６４が検出した受信強度を補正するための受信強度補正パラメータを記憶する受信強度補正パラメータ記憶部６６１と、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の受信電力を補正するためのアンテナ補正パラメータを記憶するアンテナ補正パラメータ記憶部６６２と、を有する。なお、受信強度補正パラメータ記憶部６６１およびアンテナ補正パラメータ記憶部６６２は、後述する補正処理によって行われた結果を記憶する。
Ｉ／Ｆ部６７は、通信インターフェースとしての機能を有し、受信装置７と双方向に送受信を行う。本実施の形態では、I／Ｆ部６７が出力部として機能する。
制御部６８は、ＣＰＵ等を用いて構成される。制御部６８は、記憶部６６からプログラムを読み出して実行し、アンテナ接続ユニット６を構成する各部に対する指示やデータの転送等を行ってアンテナ接続ユニット６の動作を統括的に制御する。
制御部６８の詳細な構成について説明する。選択制御部６８１と、異常情報付加部６８２と、補正パラメータ作成部６８３と、算出部６８４と、を有する。
選択制御部６８１は、カプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信する受信アンテナを選択するとともに、選択した受信アンテナのみに電力を供給する制御を行う。具体的には、選択制御部６８１は、受信電界強度検出回路６４が検出した第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれの受信強度（入力電力）に基づいて、カプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信する受信アンテナを選択するともに、選択した受信アンテナのみに電力を供給する制御を行う。たとえば、選択制御部６８１は、所定のタイミング毎、たとえば１００ｍｓｅｃ毎にアンテナ切替選択スイッチ部６１を駆動させ、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の中から無線信号を受信する受信アンテナを順次選択し、受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度が所定の値になるまでこの処理を繰り返し行う。
異常情報付加部６８２は、異常検出部６５２が第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のいずれか一つで異常を検出した場合、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８がそれぞれ受信した無線信号に対し、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のいずれか一つに異常が生じていることを示す異常情報を付加する。具体的には、異常情報付加部６８２は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８がそれぞれ受信した無線信号に対して信号処理回路６３が信号処理を行った画像データに、異常情報を示すフラグを付加する。
補正パラメータ作成部６８３は、受信電界強度検出回路６４に入力した互いに異なる複数の入力電力と各入力電力に対応する受信強度とに基づいて、受信電界強度検出回路６４を補正するための受信強度補正パラメータを作成する。補正パラメータ作成部６８３は、作成した受信強度補正パラメータを受信強度補正パラメータ記憶部６６１に記憶（格納）する。また、補正パラメータ作成部６８３は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８にそれぞれ送信された基準電力と、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８がそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の受信電力を補正するためのアンテナ補正パラメータを作成する。補正パラメータ作成部６８３は、作成したアンテナ補正パラメータをアンテナ補正パラメータ記憶部６６２に記憶する。
算出部６８４は、受信強度補正パラメータ記憶部６６１が記憶する受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータ記憶部６６２が記憶するアンテナ補正パラメータを参照して、受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度を補正した補正値を算出する。
つぎに、図１に示した受信装置７について説明する。図５は、図１に示した受信装置７の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、受信装置７は、アンテナ接続ユニット６と双方向に送受信を行うI／Ｆ部７１と、アンテナ接続ユニット６を介してカプセル型内視鏡３から受信した画像データに対応する画像を表示する表示部７２と、クレードル８ａを介して画像処理装置８と双方向に通信を行うＩ／Ｆ部７３と、取得用アンテナ４、アンテナケーブル５およびアンテナ接続ユニット６を介してカプセル型内視鏡３から受信した画像データを含む各種情報を記憶する記憶部７４と、取得用アンテナ４、アンテナ接続ユニット６および受信装置７の各部に電力を供給する電源部７５と、受信装置７の動作を制御する制御部７６と、を備える。
Ｉ／Ｆ部７１は、通信インターフェースとしての機能を有し、アンテナ接続ユニット６と双方向に通信を行う。
表示部７２は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部７２は、カプセル型内視鏡３が撮像した画像データに対応する画像、アンテナ接続ユニット６の動作状態、受信装置７の動作状態、被検体２の患者情報および検査日時等の各種情報を表示する。
Ｉ／Ｆ部７３は、通信インターフェースとしての機能を有し、クレードル８ａを介して画像処理装置８と双方向に送受信を行う。
記憶部７４は、受信装置７の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ等の半導体メモリを用いて構成される。記憶部７４は、カプセル型内視鏡３が撮像した画像データやこの画像データに対応付けされた各種情報、たとえばカプセル型内視鏡３の位置情報、受信強度情報および無線信号を受信した受信アンテナを識別する識別情報等を記憶する。記憶部７４は、受信装置７が実行する各種プログラム等を記憶する。なお、記憶部７４に対し、外部からメモリカード等の記録媒体に対して情報を記憶する一方、記録媒体が記憶する情報を読み出す記録媒体インターフェースとしての機能を具備させてもよい。
電源部７５は、受信装置７に着脱自在なバッテリーとオンオフ状態を切り替えるスイッチ部とを用いて構成される。電源部７５は、オン状態において受信装置７、アンテナ接続ユニット６および取得用アンテナ４の各構成部に必要な駆動電力を供給し、オフ状態において受信装置７、アンテナ接続ユニット６および取得用アンテナ４の各構成部に供給する駆動電力を停止する。
制御部７６は、ＣＰＵ等を用いて構成される。制御部７６は、記憶部７４からプログラムを読み出して実行し、受信装置７を構成する各部に対する指示やデータの転送等を行って受信装置７の動作を統括的に制御する。制御部７６は、画像処理部７６１を有する。
画像処理部７６１は、Ｉ／Ｆ部７１を介してアンテナ接続ユニット６から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記憶部７４に記憶する。具体的には、画像処理部７６１は、画像データに対して、少なくとも画像の明るさを調整するゲイン処理、階調を補正する階調補正処理、エッジ処理、ホワイトバランス処理、色補正処理およびγ補正処理を含む画像処理を行う。また、画像処理部７６１は、ＪＰＥＧ方式に従って画像データを圧縮し、圧縮した画像データを記憶部７４に記憶させてもよい。
このように構成された受信アンテナ接続ユニットにおいて、アンテナ接続ユニット６の受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度が個体毎にそれぞればらつきが生じるため、ばらつきを補正する際に用いる受信強度補正装置（以下、「ＲＳＳＩ補正装置」という）について説明する。図６は、ＲＳＳＩ補正装置９の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、ＲＳＳＩ補正装置９は、アンテナケーブル５を介してアンテナ接続ユニット６に電気的に接続されるコネクタ部９１と、アンテナ接続ユニット６の受信電界強度検出回路６４に基準電力を出力する基準電力出力部９２と、アンテナ接続ユニット６に入力する入力電力のレベルを指示する指示信号の入力を受け付ける入力部９３と、アンテナ接続ユニット６と双方向に送受信を行うＩ／Ｆ部９４と、ＲＳＳＩ補正装置９が実行するプログラムを記憶する記憶部９５と、ＲＳＳＩ補正装置９の動作を制御する制御部９６と、を備える。
コネクタ部９１は、基準電力出力部９２と接続する。コネクタ部９１は、アンテナケーブル５が接続されることにより、アンテナ接続ユニット６に基準電力出力部９２の基準電力を出力する。
基準電力出力部９２は、制御部９６の制御のもと、アンテナ接続ユニット６に異なるレベルの入力電力（基準電力）を出力する。具体的には、基準電力出力部９２は、アンテナケーブル５およびコネクタ部９１を介してアンテナ接続ユニット６に互いに異なる複数の基準電力、たとえば−１００ｄＢｍ〜−１０ｄＢｍを所定の間隔毎にアンテナ接続ユニット６に出力する。
入力部９３は、ＲＳＳＩ補正装置９の起動を指示する指示情報、アンテナ接続ユニット６に入力する入力電力のレベルを指示する指示情報および他の各種指示情報を受け付けて制御部９６に入力する。なお、入力部９３は、タッチパネルや機械式のスイッチ等を用いて構成される。
Ｉ／Ｆ部９４は、通信インターフェースとしての機能を有し、アンテナ接続ユニット６と双方向に送受信を行う。
記憶部９５は、ＲＳＳＩ補正装置９の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ等の半導体メモリを用いて構成される。記憶部９５は、ＲＳＳＩ補正装置９が実行するプログラムを記憶する。なお、記憶部９５は、Ｉ／Ｆ部９４および制御部９６を介してアンテナ接続ユニット６から出力された受信強度を記憶してもよい。
制御部９６は、入力部９３から入力される指示信号に基づいて、アンテナ接続ユニット６に対し、入力電力を基準電力出力部９２に出力させる。具体的には、制御部９６は、入力部９３から入力される指示信号に基づいて、アンテナ接続ユニット６に対し、互いに異なる複数の基準電力を基準電力出力部９２に出力させる。また、制御部９６は、アンテナ接続ユニット６の補正パラメータ作成部６８３の制御のもと、アンテナ接続ユニット６に対して入力電力として基準電力を基準電力出力部９２に出力する。
このように構成されたＲＳＳＩ補正装置９を用いてアンテナ接続ユニット６の受信電界強度検出回路６４の検出強度を補正する際に用いる補正パラメータの作成方法について説明する。図７は、アンテナ接続ユニット６の受信電界強度検出回路６４とＲＳＳＩ補正装置９とを用いて補正パラメータ作成部６８３が受信強度補正パラメータを作成する際の模式図である。図８は、アンテナ接続ユニット６が行う受信強度値補正パラメータを作成する際の処理の概要を示すフローチャートである。なお、ＲＳＳＩ補正装置９の基準電力出力部９２とアンテナ接続ユニット６のケーブルコネクタ部６０とは、アンテナケーブル５を介して電気的に接続されている。また、ＲＳＳＩ補正装置９のＩ／Ｆ部９４とアンテナ接続ユニット６のＩ／Ｆ部６７とは、通信ケーブル５ａを介して電気的に接続されている。
図８に示すように、補正パラメータ作成部６８３は、Ｉ／Ｆ部６７、Ｉ／Ｆ部９４および制御部９６を介して基準電力出力部９２に入力電力（基準電力）を出力させ（ステップＳ１０１）、受信電界強度検出回路６４が検出した検出強度に、基準電力出力部９２が出力した入力電力を対応付けて記憶部６６に記憶する（ステップＳ１０２）。
続いて、補正パラメータ作成部６８３は、Ｉ／Ｆ部６７、Ｉ／Ｆ部９４および制御部９６を介して基準電力出力部９２に電力のレベルが異なる入力電力を出力させ（ステップＳ１０３）、受信電界強度検出回路６４が検出した受信強度に、基準電力出力部９２が出力した入力電力を対応付けて記憶部６６に記憶する（ステップＳ１０４）。
その後、補正パラメータ作成部６８３は、基準電力出力部９２による各入力電力（複数ポイント）が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。基準電力出力部９２による各入力電力が終了した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、補正パラメータ作成部６８３は、ステップＳ１０６へ移行する。一方、基準電力出力部９２による各入力電力が終了していない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、補正パラメータ作成部６８３は、ステップＳ１０３へ戻る。
ステップＳ１０６において、補正パラメータ作成部６８３は、記憶部６６が記憶する検出強度と各入力電力との対応関係に基づいて、受信電界強度検出回路６４の特性パラメータを作成する。具体的には、補正パラメータ作成部６８３は、記憶部６６が記憶する受信電界強度検出回路６４の各検出強度と、この各検出強度に対応付けられたそれぞれの入力電力とを用いて、線形補正（線形補間）または非線形補正（非線形補間）を行うことで、各入力電力と検出強度との関係を示す受信電界強度検出回路６４の特性パラメータを作成する。
その後、補正パラメータ作成部６８３は、記憶部６６が記憶する受信電界強度検出回路６４の基準パラメータを参照して、特性パラメータを補正した受信強度補正パラメータを作成する（ステップＳ１０７）。ここで、基準パラメータとは、キャリブレーションのための基準となる受信電界強度検出回路に対して行った特性パラメータである。
図９は、受信電界強度検出回路６４が検出する検出強度と入力電力との関係を示す図である。図９において、横軸が基準電力出力部９２による入力電力（ｄＢｍ）を示し、縦軸が受信電界強度検出回路６４による検出強度（ｖ）を示す。また、図９において、また、図９において、曲線Ｌ１が各入力電力に対応する検出強度の基準パラメータを示し、曲線Ｌ２が補正前の各入力電力に対応する検出強度の特性パラメータの一例を示し、曲線Ｌ３が補正前の各入力電力に対応する検出強度の別の特性パラメータの一例を示す。
図９に示すように、補正パラメータ作成部６８３は、基準パラメータ（曲線Ｌ１）を参照して、検出強度の特性パラメータ（曲線Ｌ２または曲線Ｌ３）を補正する。具体的には、図１０に示すように、補正パラメータ作成部６８３は、検出強度の基準パラメータ（曲線Ｌ１）を参照して、記憶部６６が記憶する受信電界強度検出回路６４の検出強度と各入力電力との対応関係を示す特性パラメータテーブルＴ１を補正して受信強度補正パラメータテーブルＴ２を作成する。また、補正パラメータ作成部６８３は、検出強度の基準パラメータ（曲線Ｌ１）を参照して、記憶部６６が記憶する受信電界強度検出回路６４の検出強度と各入力電力との対応関係を示す特性パラメータテーブルＴ３を補正して受信強度補正パラメータテーブルＴ２を作成する。たとえば、図１０に示すように、特性パラメータテーブルＴ１の場合、補正パラメータ作成部６８３は、入力電力−１００（ｄＢｍ）に対して検出強度１．０（ｖ）が記憶されているとき、入力電力−１００（ｄＢｍ）に対して検出強度１．２（ｖ）になるように補正して受信強度補正パラメータテーブルＴ２を作成する。また、図１０に示すように、特性パラメータテーブルＴ３の場合、補正パラメータ作成部６８３は、入力電力−１００（ｄＢｍ）に対して検出強度１．３（ｖ）が記憶されているとき、入力電力−１００（ｄＢｍ）に対して検出強度１．２（ｖ）になるように補正して受信強度補正パラメータテーブルＴ２を作成する。
このように、補正パラメータ作成部６８３は、記憶部６６が記憶する基準パラメータを参照して、線形補正または非線形補正によって作成した各入力電力に対応する検出強度を補正して受信強度補正パラメータを作成する。なお、補正パラメータ作成部６８３は、各検出強度から傾きを算出し、この傾きが基準パラメータと一致するように補正することによって受信強度補正パラメータテーブルＴ２を作成してもよい。
図８に戻り、ステップＳ１０８以降の説明を続ける。ステップＳ１０８において、補正パラメータ作成部６８３は、受信強度補正パラメータを受信強度補正パラメータ記憶部６６１に記憶し、本処理を終了する。
つぎに、受信強度補正装置９を用いて取得用アンテナ４が受信する受信電力を補正する際に用いるアンテナ補正パラメータの作成方法について説明する。図１１は、アンテナ接続ユニット６が行うアンテナ補正パラメータを作成する際の処理の概要を示すフローチャートである。なお、アンテナ接続ユニット６に対して取得用アンテナ４がアンテナケーブル５を介して接続されている。さらに、受信強度補正装置９は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれの配置位置に対向する複数の送信アンテナを有するシート状の治具がアンテナケーブル５を介してコネクタ部９１に接続されている。
図１１に示すように、補正パラメータ作成部６８３は、入力電力を受信させる受信アンテナを選択する（ステップＳ２０１）。具体的には、補正パラメータ作成部６８３は、アンテナ切替選択スイッチ部６１を駆動することにより、入力電力を受信させる受信アンテナとして第１の受信アンテナ４１を選択する。
続いて、補正パラメータ作成部６８３は、Ｉ／Ｆ部６７、Ｉ／Ｆ部９４および制御部９６を介して基準電力出力部９２に入力電力を出力させ（ステップＳ２０２）、受信電界強度検出回路６４を介して第１の受信アンテナ４１が受信した受信電力を取得する（ステップＳ２０３）。
続いて、補正パラメータ作成部６８３は、基準電力出力部９２に出力させた入力電力と受信電界強度検出回路６４を介して取得した第１の受信アンテナ４１の受信電力との差分値を算出する（ステップＳ２０４）。
その後、補正パラメータ作成部６８３は、算出した差分値と受信した受信アンテナとを対応付けてアンテナ補正パラメータ記憶部６６２に記憶する（ステップＳ２０５）。
続いて、補正パラメータ作成部６８３は、取得用アンテナ４の全ての受信アンテナの受信電力に対する差分値の算出が終了したか否かを判断する（ステップＳ２０６）。全ての受信アンテナの受信電力に対する差分値の算出が終了していない場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、補正パラメータ作成部６８３は、ステップＳ２０１へ戻る。一方、全ての受信アンテナの受信電量に対する差分値の算出が終了している場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、補正パラメータ作成部６８３は、本処理を終了する。
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、補正パラメータ作成部６８３が異なるレベルの入力電力と各レベルの入力電力にそれぞれ対応する受信電界強度検出回路６４の受信強度との対応関係に基づいて、受信電界強度検出回路６４を補正するための受信強度補正パラメータを作成して受信強度補正パラメータ記憶部６６１に記憶する。これにより、受信電界強度検出回路６４の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができ、より精度の高いカプセル型内視鏡３の位置推定を行うことができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、補正パラメータ作成部６８３が第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８にそれぞれ送信された所定の電力と第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８によってそれぞれ受信された受信電力との差分値に基づいて、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８をそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成してアンテナ補正パラメータ記憶部６６２に記憶する。これにより、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができ、より精度の高いカプセル型内視鏡３の位置推定を行うことができる。
さらに、本発明の一実施の形態によれば、算出部６８４が受信強度補正パラメータ記憶部６６１によって記憶された受信強度補正パラメータによる補正の後に、アンテナ補正パラメータ記憶部６６２によって記憶されたアンテナ補正パラメータの補正を行い、受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度を補正した補正値を算出する。これにより、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の個体間で生じる利得のばらつきを防止することができ、より精度の高いカプセル型内視鏡３の位置推定を行うことができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８それぞれに能動回路４１ｂ〜４８ｂを設けているので、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８を被検体２に密着させることなく、カプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、カプセル型内視鏡３が発信する無線信号の放射パターンと、偏波の方向に送信するカプセル型内視鏡３の送信アンテナの形状とが既知であれば、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８全てで受信強度を測定し、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の受信強度バランスに一致させながらカプセル型内視鏡３の位置と方向とを探すことで、被検体２におけるカプセル型内視鏡３の位置を容易に推定することができる。
また、本発明の一実施の形態によれば、カプセル型内視鏡３が被検体２で取得した画像データを変調して無線信号として送信する。このため、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８のうち受信強度が一番強い受信アンテナで受信して復調することで確実に画像データを復元することができる。
なお、本発明の一実施の形態では、アンテナ補正パラメータ記憶部６６２によって記憶されたアンテナ補正パラメータの補正を行った後に、受信強度補正パラメータ記憶部６６１によって記憶された受信強度補正パラメータの補正を行ってもよい。
（変形例１）
また、上述した実施の形態では、算出部６８４が受信強度補正パラメータ記憶部６６１によって記憶された受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータ記憶部６６２によって記憶されたアンテナ補正パラメータを参照して、受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度を補正した補正値を算出していたが、受信装置７または画像処理装置８に補正値を算出させてもよい。この場合、アンテナ接続ユニット６は、Ｉ／Ｆ部６７を介して受信装置７または画像処理装置８に対して、受信強度補正パラメータ記憶部６６１が記憶する受信強度補正パラメータ、アンテナ補正パラメータ記憶部６６２が記憶するアンテナ補正パラメータおよび受信電界強度検出回路６４が検出する受信強度を出力し、受信装置７または画像処理装置８それぞれの制御部が受信強度を補正した補正値を算出する。これにより、アンテナ接続ユニット６の制御部６８の処理能力を抑えることができるうえ、補正値の算出速度を向上することができる。
（変形例２）
また、上述した実施の形態では、アンテナ接続ユニット６に補正パラメータ作成部６８３、算出部６８４および受信強度補正パラメータ記憶部６６１が設けられていたが、受信装置７に補正パラメータ作成部６８３、算出部６８４および受信強度補正パラメータ記憶部６６１を設けてもよい。これにより、アンテナ接続ユニット６の制御部６８の処理能力を抑えることができるうえ、補正値の算出速度を向上することができる。なお、この場合、補正パラメータ作成部６８３が作成した受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータそれぞれをアンテナ接続ユニット６の記憶部６６に記憶させてもよい。
（変形例３）
また、上述した実施の形態では、アンテナ接続ユニット６に補正パラメータ作成部６８３が設けられていたが、受信強度補正装置９に補正パラメータ作成部６８３を設けてもよい。これにより、アンテナ接続ユニット６の制御部６８の処理能力を抑えることができるうえ、プログラム容量を小さくできるため、回路の小型化が実現できる。なお、この場合、補正パラメータ作成部６８３が作成した受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータそれぞれをアンテナ接続ユニット６の記憶部６６に記憶させてもよい。さらに、アンテナ接続６は、算出部６８４が受信強度補正装置９によって作成され、記憶部６６の受信強度補正パラメータ記憶部６６１およびアンテナ補正パラメータ記憶部６６２が記憶する受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータを参照して、受信電界強度回路６４が検出する受信強度を補正した補正値を参照してもよい。
（変形例４）
また、上述した実施の形態では、アンテナ接続ユニット６に補正パラメータ作成部６８３、算出部６８４および受信強度補正パラメータ記憶部６６１が設けられていたが、画像処理装置８に補正パラメータ作成部６８３、算出部６８４および受信強度補正パラメータ記憶部６６１を設けてもよい。これにより、アンテナ接続ユニット６の制御部６８の処理能力を抑えることができるうえ、補正値の算出速度を向上することができる。なお、この場合、補正パラメータ作成部６８３が作成した受信強度補正パラメータおよびアンテナ補正パラメータそれぞれをアンテナ接続ユニット６の記憶部６６に記憶させてもよい。
また、上述した実施の形態では、異常検出部６５２は、電圧に基づいて第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の異常を検出していたが、たとえば電流および／または電力に基づいて第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の異常を検出してもよい。さらに、異常検出部６５２は、電圧、電流および電力を組み合わせて第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の異常を検出するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、アンテナ接続ユニット６と受信装置７とを一体的に設けてもよい。さらに、取得用アンテナ４、アンテナ接続ユニット６および受信装置７を一体的に設けてもよい。
また、上述した実施の形態では、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８が多角形シート部４０に一体的に形成されていたが、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８がそれぞれ別体に形成されていてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ カプセル型内視鏡システム
２ 被検体
３ カプセル型内視鏡
４ 取得用アンテナ
５ アンテナケーブル
６ アンテナ接続ユニット
７ 受信装置
８ 画像処理装置
８ａ クレードル
８ｂ 操作入力デバイス
９ 受信強度補正装置
４０ 多角形シート部
４０ａ，９１ コネクタ部
４０ｂ 位置決め孔部
４１ 第１の受信アンテナ
４２ 第２の受信アンテナ
４３ 第３の受信アンテナ
４４ 第４の受信アンテナ
４５ 第５の受信アンテナ
４６ 第６の受信アンテナ
４７ 第７の受信アンテナ
４８ 第８の受信アンテナ
４１ａ〜４８ａ エレメント部
４１ｂ〜４８ｂ 能動回路
５１ 接続プラグ部
５２ ケーブル部
５３ 基端部
６０ ケーブルコネクタ部
６１ アンテナ切替選択スイッチ部
６２ 受信回路
６３ 信号処理回路
６４ 受信電界強度検出回路
６５ アンテナ電源切替選択部
６６，７４，９５ 記憶部
６７，７１，７３，９４ Ｉ／Ｆ部
６８，７６，９６ 制御部
７２ 表示部
７５ 電源部
９２ 基準電力出力部
９３ 入力部
６５１ 電源切替選択スイッチ部
６５２ 異常検出部
６８１ 選択制御部
６８２ 異常情報付加部
６８３ 補正パラメータ作成部
６８４ 算出部
６６１ 受信強度補正パラメータ記憶部
６６２ アンテナ補正パラメータ記憶部
７６１ 画像処理部
制御部９６は、入力部９３から入力される指示信号に基づいて、アンテナ接続ユニット６に対し、入力電力を基準電力出力部９２に出力させる。具体的には、制御部９６は、入力部９３から入力される指示信号に基づいて、アンテナ接続ユニット６に対し、互いに異なる複数の基準電力を基準電力出力部９２に出力させる。また、制御部９６は、アンテナ接続ユニット６の補正パラメータ作成部６８３の制御のもと、アンテナ接続ユニット６に対して入力電力として基準電力を基準電力出力部９２に出力させる。

Claims (11)

  1. 被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナが接続されるアンテナ接続ユニットにおいて、
    前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、
    複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、
    前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、
    を備えたことを特徴とするアンテナ接続ユニット。
  2. 前記補正パラメータ作成部は、前記複数の受信アンテナにそれぞれ送信された所定の電力と前記複数の受信アンテナがそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、前記複数の受信アンテナをそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成し、
    前記記憶部は、前記アンテナ補正パラメータを記憶することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ接続ユニット。
  3. 前記記憶部が記憶する前記受信強度補正パラメータおよび前記アンテナ補正パラメータを参照して、前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を補正した補正値を算出する算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ接続ユニット。
  4. 前記受信強度補正パラメータ、前記アンテナ補正パラメータおよび前記受信電界強度検出部が検出する前記受信強度を外部に出力する出力部をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ接続ユニット。
  5. 前記受信アンテナは、能動回路が接続されたダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ接続ユニット。
  6. 被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡から送信された無線信号をそれぞれ受信する複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部と、各種情報を記憶する記憶部と、を有するアンテナ接続ユニットの受信強度を補正する受信強度補正装置であって、
    複数の基準電力を前記アンテナ接続ユニットに出力する基準電力出力部と、
    前記基準電力出力部が出力する前記基準電力と各基準電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、
    前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを前記アンテナ接続ユニットに出力する出力部と、
    を備えたことを特徴とする受信強度補正装置。
  7. 前記補正パラメータ作成部は、前記複数の受信アンテナにそれぞれ送信された所定の電力と前記複数の受信アンテナがそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、前記複数の受信アンテナをそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成し、
    前記記憶部は、前記アンテナ補正パラメータを記憶することを特徴とする請求項６に記載の受信強度補正装置。
  8. 前記受信アンテナは、能動回路が接続されたダイポールアンテナであることを特徴とする請求項６または７に記載の受信強度補正装置。
  9. 被検体内に導入されて該被検体内の画像データを取得し、該画像データを無線信号に変換して外部に送信するカプセル型内視鏡と、
    前記無線信号を受信する複数の受信アンテナと、
    前記複数の受信アンテナからそれぞれ入力される入力電力に応じた前記無線信号の受信強度を検出する受信電界強度検出部を有するアンテナ接続ユニットと、
    前記アンテナ接続ユニットが着脱自在に装着される受信装置と、
    前記受信装置を介して前記画像データを取得し、該画像データに対応する画像を表示する画像表示装置と、
    を備え、
    前記アンテナ接続ユニットは、
    複数の前記入力電力と各入力電力に対応する前記受信強度とに基づいて、前記受信電界強度検出部を補正するための受信強度補正パラメータを作成する補正パラメータ作成部と、
    前記補正パラメータ作成部が作成した前記受信強度補正パラメータを記憶する記憶部と、
    を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
  10. 前記補正パラメータ作成部は、前記複数の受信アンテナにそれぞれ送信された所定の電力と前記複数の受信アンテナがそれぞれ受信した受信電力との差分値に基づいて、前記複数の受信アンテナをそれぞれ補正するためのアンテナ補正パラメータを作成し、
    前記記憶部は、前記アンテナ補正パラメータを記憶することを特徴とする請求項８に記載のカプセル型内視鏡システム。
  11. 前記受信アンテナは、能動回路が接続されたダイポールアンテナであることを特徴とする請求項９または１０に記載のカプセル型内視鏡システム。
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