JPWO2017208575A1 - 受信ユニット及び電波干渉判定方法 - Google Patents

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Abstract

本発明に係る受信ユニットは、画像取得装置が取得した画像信号を、電波を介して受信する少なくとも一つのアンテナと、アンテナが受信した画像信号の受信強度を取得する強度取得部と、アンテナが受信した画像信号から、電波の干渉度合いを判定するための判定用情報を生成する判定用情報生成部と、受信強度と判定用情報とに基づいて定まる電波の干渉度合いを判定する判定部と、を備えた。

Description

本発明は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡から送信される無線信号を受信する受信ユニット、及び、カプセル型内視鏡と受信装置との間の電波の干渉度合いを判定する電波干渉判定方法に関するものである。
従来、患者等の被検体の体内に導入されて被検体内を観察する医用観察装置として、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像された画像信号を体外に無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の画像取得装置である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、被検体内の観察のために患者の口から飲み込まれた後、被検体から自然排出されるまでの間、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。
被検体内を移動する間、カプセル型内視鏡によって撮像された画像信号は、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画像表示される。医師又は看護師は、メモリに蓄積された画像信号を、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に基づいて診断を行うことができる。
ところで、１フレーム内の同期信号の数を検出し、検出数が所定の値を超えている場合に当該フレームの画像を削除する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術によれば、ノイズの少ない画像のみを取得することによって、カプセル型内視鏡によって撮像された画像の画質を確保することができる。
特開２００７−７５１６１号公報
カプセル型内視鏡は、被検体の外部の受信装置に対して電波を介して画像信号を送信しているが、専用の周波数帯を割り当てられていないため、通信時に他の通信機器との間で電波が干渉することがある。通信時に干渉が生じると画像にエラーが発生するため、干渉源から離れて通信することが望まれている。しかしながら、特許文献１が開示する技術は、カプセル型内視鏡と受信装置との間の通信時における電波干渉については考慮されていなかった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像取得装置と受信装置との間の通信における干渉を回避することができる受信ユニット及び電波干渉判定方法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、本発明に係る受信ユニットは、画像取得装置が取得した画像信号を、電波を介して受信する少なくとも一つのアンテナと、前記アンテナが受信した前記画像信号の受信強度を取得する強度取得部と、前記アンテナが受信した前記画像信号から、前記電波の干渉度合いを判定するための判定用情報を生成する判定用情報生成部と、前記受信強度と前記判定用情報とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定する判定部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、前記判定用情報生成部は、前記画像信号に含まれる複数の同期信号を計数することによって得られた同期信号取得数を前記判定用情報として生成することを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、前記画像信号は、マトリックス状に配列された複数の画素によって生成された信号であり、前記画像信号は、前記複数の画素の配列における水平ラインに対応するラインデータごとに前記同期信号を含み、前記判定部は、前記受信強度と前記同期信号の数とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定するとともに、前記画像信号に含まれる前記同期信号が取得されたか否かを前記ラインデータごとに判定し、前記同期信号が取得されなかった旨の判定結果が前記ラインデータ順で連続して生じている場合に、前記干渉度合いを補正することを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、前記判定用情報生成部は、前記画像信号から符号誤り率を前記判定用情報として算出することを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、前記判定部による判定結果に応じた情報を出力する出力部、をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、前記判定用情報生成部は、前記画像信号に含まれる複数の同期信号を計数することによって得られた同期信号取得数を前記判定用情報として生成し、前記判定部は、前記符号誤り率から定まる前記同期信号取得数と、前記受信強度とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定することを特徴とする。
また、本発明に係る受信ユニットは、上記発明において、複数の前記アンテナを備え、前記強度取得部は、複数の前記アンテナのうち、画像信号の受信強度が最も大きいアンテナの受信強度を取得することを特徴とする。
また、本発明に係る電波干渉判定方法は、画像取得装置が取得した画像信号を、電波を介して受信する少なくとも一つのアンテナが受信した前記画像信号の受信強度を取得する強度取得ステップと、前記アンテナが受信した前記画像信号から、前記電波の干渉度合いを判定するための判定用情報を生成する判定用情報生成ステップと、前記受信強度と前記判定用情報とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、画像取得装置と受信装置との間の通信における干渉を回避することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの記憶部が記憶する干渉レベル判定テーブルを説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う出力処理の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムにおいて、同期信号が取れなかった状態のイメージを表す図である。 図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの記憶部が記憶する干渉レベル判定テーブルを説明する図である。 図１１は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。
以下に、本発明に係る実施の形態として、医療用のカプセル型内視鏡を使用するカプセル型内視鏡システムについて説明する。なお、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１は、被検体Ｈ内に導入されて該被検体Ｈ内を撮像することにより画像信号を生成し、無線信号に重畳して電波を介して送信する画像取得装置であるカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈに装着された複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４と、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４から取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。
図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。カプセル型内視鏡２は、撮像部２１、照明部２２、制御部２３、無線通信部２４、アンテナ２５、メモリ２６、及び電源部２７を備える。カプセル型内視鏡２は、被検体Ｈが嚥下可能な大きさのカプセル形状の筐体に上述した各構成部品を内蔵した装置である。
撮像部２１は、例えば、受光面に結像された光学像から被検体Ｈ内を撮像した画像信号を生成して出力する撮像素子と、該撮像素子の受光面側に配設された対物レンズ等の光学系とを含む。撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子或いはＣＭＯＳ撮像素子によって構成され、被検体Ｈからの光を受光する複数の画素がマトリックス状に配列され、画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより、画像信号を生成する。撮像部２１は、マトリックス状に配列されている複数の画素に対して、水平ラインごとに画素値を読み出して、該水平ラインごとに同期信号が付与された複数のラインデータを含む画像信号を生成する。
照明部２２は、照明光である白色光を発生する白色ＬＥＤ等によって構成される。なお、白色ＬＥＤのほか、出射波長帯域の異なる複数のＬＥＤやレーザー光源等の光を合波することで白色光を生成する構成としてもよいし、キセノンランプや、ハロゲンランプ等を用いて構成するようにしてもよい。
制御部２３は、カプセル型内視鏡２の各構成部品の動作処理の制御を行う。例えば、撮像部２１が撮像処理を行う場合には、撮像素子に対する露光及び読み出し処理を実行するように撮像部２１を制御するとともに、照明部２２に対し、撮像部２１の露光タイミングに応じて照明光を照射するように制御する。制御部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
無線通信部２４は、撮像部２１から出力された画像信号を処理する。無線通信部２４は、撮像部２１から出力された画像信号に対してＡ／Ｄ変換及び所定の信号処理を施し、デジタル形式の画像信号を取得し、関連情報とともに無線信号に重畳して、アンテナ２５から外部に送信する。関連情報には、カプセル型内視鏡２の個体を識別するために割り当てられた識別情報（例えばシリアル番号）等が含まれる。
メモリ２６は、制御部２３が各種動作を実行するための実行プログラム及び制御プログラムを記憶する。また、メモリ２６は、無線通信部２４において信号処理が施された画像信号等を一時的に記憶してもよい。メモリ２６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成される。
電源部２７は、ボタン電池等からなるバッテリと、該バッテリから電力を昇圧等する電源回路と、当該電源部２７のオンオフ状態を切り替える電源スイッチとを含み、電源スイッチがオンとなった後、カプセル型内視鏡２内の各部に電力を供給する。なお、電源スイッチは、例えば外部の磁力によってオンオフ状態が切り替えられるリードスイッチからなり、カプセル型内視鏡２の使用前（被検体Ｈが嚥下する前）に、該カプセル型内視鏡２に外部から磁力を印加することによりオン状態に切り替えられる。
このようなカプセル型内視鏡２は、被検体Ｈに嚥下された後、臓器の蠕動運動等によって被検体Ｈの消化管内を移動しつつ、生体部位（食道、胃、小腸、及び大腸等）を所定の周期（例えば０．５秒周期）で順次撮像する。そして、この撮像動作により取得された画像信号及び関連情報を受信装置４に順次無線送信する。
受信装置４は、受信部４０１、受信強度測定部４０２、同期信号計数部４０３、判定部４０４、操作部４０５、データ送受信部４０６、出力部４０７、記憶部４０８、制御部４０９、及び、これらの各部に電力を供給する電源部４１０を備える。
受信部４０１は、カプセル型内視鏡２から無線送信された画像信号及び関連情報を、複数（図１においては８個）の受信アンテナ３ａ〜３ｈを有する受信アンテナユニット３を介して受信する。受信アンテナ３ａ〜３ｈは、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナを用いて実現され、被検体Ｈの体外表面上の所定位置に配置される。受信部４０１は、受信アンテナ３ａ〜３ｈが受信した画像信号の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定する受信強度測定部４０２を有する。受信部４０１は、受信強度測定部４０２が測定した受信強度に基づいて、受信アンテナ３ａ〜３ｈのうち、最も受信強度の高いアンテナを選択し、選択したアンテナが受信した画像信号を受信する。また、受信部４０１は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、受信した画像信号に対し、Ａ／Ｄ変換などの所定の信号処理を施す。
受信強度測定部４０２は、受信部４０１が画像信号を受信した際の受信強度を受信アンテナ３ａ〜３ｈのそれぞれについて測定する。このとき、測定したすべての受信強度と、受信部４０１が受信した画像信号とを関連付けて記憶部４０８に記憶させてもよい。受信強度測定部４０２は、本発明の強度取得部に相当する。
同期信号計数部４０３は、画像信号に含まれる同期信号の数を計数する。画像信号に含まれる同期信号は、例えば、１フレームの画像につき、約３００個付与されている。同期信号計数部４０３は、画像信号を誤りなく受信できた場合にはすべての同期信号を取得できるため、約３００の同期信号を計数することになる。一方、電波干渉が発生した場合には、すべての同期信号を誤りなく取得できるとは限らず、計数は３００に満たないことがありうる。同期信号計数部４０３は、本発明の判定用情報生成部として機能し、判定用情報である同期信号の数（同期信号取得数）を出力する。このとき、同期信号の数と、受信部４０１が受信した画像信号とを関連付けて記憶部４０８に記憶させてもよい。同期信号計数部４０３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
判定部４０４は、受信強度測定部４０２が測定した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号取得数と、記憶部４０８に記憶されている情報とをもとに、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定する。具体的に、判定部４０４は、受信強度と同期信号取得数との組み合わせにより干渉レベルを決定する干渉レベル判定テーブル（後述する）を用いて、干渉レベルを判定する。判定部４０４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
操作部４０５は、ユーザが当該受信装置４に対して各種設定情報や指示情報を入力する際に用いられる入力デバイスである。操作部４０５は、例えば受信装置４の操作パネルに設けられたスイッチ、ボタン等である。
データ送受信部４０６は、処理装置５と通信可能な状態で接続された際に、記憶部４０８に記憶された画像信号及び関連情報を処理装置５に送信する。データ送受信部４０６は、ＬＡＮ等の通信Ｉ／Ｆで構成される。
出力部４０７は、画像の表示や、音又は光の出力、振動の発生を行う。出力部４０７は、干渉レベルに応じた通知画像を表示したり、音、光、振動を発したりする。出力部４０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイと、スピーカーと、光源と、振動モータなどの振動発生器とのうちの少なくとも一つによって構成される。
記憶部４０８は、受信装置４を動作させて種々の機能を実行させるためのプログラムや、カプセル型内視鏡２により取得された画像信号、同期信号取得数等を記憶する。記憶部４０８は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成される。記憶部４０８は、判定部４０４が干渉レベルを判定するための情報を記憶する干渉レベル情報記憶部４０８ａを有する。干渉レベル情報記憶部４０８ａは、上述した干渉レベル判定テーブルや、干渉レベルに応じた出力動作の発動条件、出力部４０７が干渉レベルに応じて表示する画像等を記憶する。
図３は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの記憶部が記憶する干渉レベル判定テーブルを説明する図である。干渉レベル判定テーブルは、図３に示すように、受信強度（ＲＳＳＩ）と、同期信号取得数とによって決まる干渉レベル分布を示している。なお、図３では、最大で３００個程度の同期信号が計数される例を示している。受信強度が高ければデータの誤りが少なくなり、同期信号は正しく取得できる。一方、受信強度が低くなればデータの誤りが多くなり、正しく取得できる同期信号の数が少なくなる。ここで、受信強度が高いにも関わらず、同期信号が正しく取得できていないと、無線信号が何らかの干渉を受けていることになり、図３のように受信強度と同期信号とのマトリックスにより、電波干渉のレベルを表すことができる。図３のテーブルの左下では、受信強度がとても高いにも関わらず、同期信号がほとんど取得できていないことになり、強い電波干渉が生じていると判定される。判定部４０４は、取得した受信強度と同期信号取得数とから、干渉レベル判定テーブルに基づいて干渉レベルを判定する。干渉レベル判定テーブルは、事前に測定されたＲＳＳＩと同期信号取得数とにより定まる干渉レベルに基づいて、予め作成されている。
制御部４０９は、受信装置４の各構成部を制御する。制御部４０９は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。制御部４０９は、判定部４０４が判定した干渉レベルに応じて、出力部４０７による出力動作を行わせる。
このような受信装置４は、カプセル型内視鏡２により撮像が行われている間、例えば、カプセル型内視鏡２が被検体Ｈに嚥下された後、消化管内を通過して排出されるまでの間、被検体Ｈに装着されて携帯される。受信装置４は、この間、受信アンテナユニット３を介して受信した画像信号を記憶部４０８に記憶させる。また、受信装置４は、受信強度測定部４０２が測定した受信強度や、同期信号計数部４０３が計数した同期信号取得数、判定部４０４が判定した干渉レベルを、対応する画像信号と関連付けて記憶部４０８に記憶させる。
カプセル型内視鏡２による撮像の終了後、受信装置４は被検体Ｈから取り外され、処理装置５と接続されたクレードル５ａ（図１参照）にセットされる。これにより、受信装置４は、処理装置５と通信可能な状態で接続され、記憶部４０８に記憶された画像信号及び関連情報を処理装置５に転送（ダウンロード）する。
処理装置５は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置６を備えたワークステーションを用いて構成される。処理装置５は、データ送受信部５１、画像処理部５２、各部を統括して制御する制御部５３、表示制御部５４、入力部５５及び記憶部５６を備える。
データ送受信部５１は、ＵＳＢ、又は有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等の通信回線と接続可能なインタフェースであり、ＵＳＢポート及びＬＡＮポートを含んでいる。実施の形態において、データ送受信部５１は、ＵＳＢポートに接続されるクレードル５ａを介して受信装置４と接続され、受信装置４との間でデータの送受信を行う。
画像処理部５２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成され、後述の記憶部５６に記憶された所定のプログラムを読み込むことにより、データ送受信部５１から入力された画像信号や記憶部５６に記憶された画像信号に対応する体内画像を作成するための所定の画像処理を施す。
制御部５３は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサによって構成され、記憶部５６に記憶された各種プログラムを読み込むことにより、入力部５５を介して入力された信号や、データ送受信部５１から入力された画像信号に基づいて、処理装置５を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、処理装置５全体の動作を統括的に制御する。
表示制御部５４は、画像処理部５２において生成された画像を、表示装置６における画像の表示レンジに応じたデータの間引きや、階調処理などの所定の処理を施した後、表示装置６に表示出力させる。表示制御部５４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
入力部５５は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力デバイスによって実現される。入力部５５は、ユーザの操作に応じた情報や命令の入力を受け付ける。
記憶部５６は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体及び該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現される。記憶部５６は、処理装置５を動作させて種々の機能を実行させるためのプログラム、該プログラムの実行中に使用される各種情報、並びに、受信装置４を介して取得した画像信号及び関連情報、画像処理部５２によって作成された体内画像等を記憶する。
続いて、受信装置４が実行する干渉レベル判定処理について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。制御部４０９は、受信部４０１が画像信号を受信すると、干渉レベル判定処理を行う。以下、制御部４０９の制御のもと、各部が動作するものとして説明する。
まず、ステップＳ１０１において、受信部４０１が画像信号を受信する。
ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２において、受信強度測定部４０２は、受信部４０１が画像信号を受信した際の受信強度を測定する。受信強度測定部４０２は、測定した受信強度を判定部４０４に出力する。
ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３において、同期信号計数部４０３は、画像信号に含まれる同期信号を正しく取得できた数を計数する。同期信号計数部４０３は、正しく取得できた同期信号の数を判定部４０４に出力する。なお、上述したステップＳ１０２及びＳ１０３は、この順に限らず、ステップＳ１０３をステップＳ１０２よりも先に行ってもよいし、ステップＳ１０２及びＳ１０３を同時に行ってもよい。
ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４において、制御部４０９は、判定対象の画像信号、この場合は今回受信した画像信号の干渉レベルを取得する。判定部４０４は、受信強度測定部４０２が測定した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号取得数と、図３に示す干渉レベル判定テーブルとに基づいて、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定し、判定結果を制御部４０９に出力する。
その後、制御部４０９は、取得した干渉レベルと、干渉レベル情報記憶部４０８ａに記憶されている出力動作の発動条件とに応じて、出力部４０７に出力動作を行わせるか否かを判断する。具体的には、制御部４０９は、干渉レベルが、予め設定されているレベルを超えているか否かを判断することによって、出力部４０７に出力動作を行わせるか否かを判断する。本実施の形態１では、干渉レベルが１以上である場合に、出力部４０７に出力動作を行わせるという条件が設定されているものとして説明する。
制御部４０９は、干渉レベルが、１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで、制御部４０９は、干渉レベルが１より小さい場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、当該画像信号における干渉レベル判定処理を終了する。
これに対し、制御部４０９は、干渉レベルが１以上である場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６において、制御部４０９は、出力部４０７に出力動作を行わせる。出力部４０７は、制御部４０９の制御のもと、干渉レベルに応じた通知画像を表示したり、音、光、振動を発したりする。
図５は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う出力処理の一例を示す図である。出力部４０７が干渉レベルに応じて画像を表示する場合、図５に示すように、出力部４０７の表示画面には、電波障害が発生している旨のメッセージと、今回判定された干渉レベルとが表示される。被検体Ｈは、この表示画像を確認することによって、電波障害が発生している現在の場所からほかの場所に移動する。
出力部４０７は、画像を表示するほか、例えば音、光又は振動を発するようにしてもよい。例えば、音を発する場合は、干渉レベルによらず一定の音を出力するようにしてもよいし、干渉レベルが大きくなるほど音量を大きくしたり、干渉レベルに応じて音の出力態様を変えたりしてもよい。また、光を発する場合は、干渉レベルによらず一定の光量で光を発するようにしてもよいし、干渉レベルが大きくなるほど光量を大きくしたり、干渉レベルに応じて光の出力態様、例えば点滅周期や色を変えたりしてもよい。また、振動を発する場合においても、干渉レベルによらず一定の周波数で振動するようにしてもよいし、干渉レベルが大きくなるほど、周波数や振幅を大きくするようにしてもよい。
ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７では、制御部４０９は、新たな画像信号があるか否かを判断する。具体的に、制御部４０９は、受信部４０１が新たな画像信号を受信したか否かを判断する。ここで、制御部４０９は、新たな画像信号がなければ（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、画像信号の確認を繰り返す。これに対し、制御部４０９は、新たな画像信号があれば（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に移行して、新たな画像信号について上述した干渉レベルの判定処理を行う。
上述した判定処理によって、カプセル型内視鏡２が導入されている被検体Ｈを、電波障害が発生しない場所まで誘導することができる。
この干渉レベル判定処理は、受信する度に毎回行うようにしてもよいし、予め設定されている間隔、例えば数フレームごとに行うようにしてもよいし、被検体Ｈがカプセル型内視鏡２を嚥下する前、又は直後に行うようにしてもよい。
上述した本実施の形態１によれば、判定部４０４が、受信強度測定部４０２が取得した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号取得数と、干渉レベル判定テーブルとに基づいて、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定し、判定結果に基づいて、被検体Ｈに通知するようにしたので、カプセル型内視鏡２と受信装置４との間の通信における干渉を回避することができる。これにより、カプセル型内視鏡２から無線送信された画像信号から生成される画像のエラーを抑制し、診断の精度を向上することができる。
（実施の形態１の変形例）
続いて、本発明の実施の形態１の変形例について説明する。図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
本変形例に係るカプセル型内視鏡システム１Ａは、カプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈに装着された複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４Ａと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ａから取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。
受信装置４Ａは、上述した受信装置４の構成のうち、判定部４０４に代えて、判定部４０４Ａを備える。
判定部４０４Ａは、受信強度測定部４０２が測定した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号の数（同期信号取得数）と、記憶部４０８に記憶されている情報とをもとに、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定する。判定部４０４Ａは、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
判定部４０４Ａは、ラインデータごとに同期信号が取得できたか否かを判定し、取得できた同期信号の数を計数することに加えて、同期信号を取得できない場合、取得できない状態が連続した回数を記録するＮＧ計数部４０４ａを有する。ＮＧ計数部４０４ａは取得できなかった同期信号の連続数、及びある一定数以上同期信号が取得できなかったブロックの数（ブロック数）を計数する。ＮＧ計数部４０４ａは、ラインデータ順、例えば水平ラインの配列順に同期信号の取得の可否を判定し、上述した連続数や、ブロック数を計数する。ＮＧ計数部４０４ａは、計数した連続数及びブロック数を、記憶部４０８又は干渉レベル情報記憶部４０８ａに記憶させるようにしてもよい。
図７は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムにおいて、同期信号が取れなかった状態のイメージを表す図である。図７では、同期信号が正しく取得できた状態をＳOKとし、取得できなかった状態をＳNGとしている。また、状態ＳNGが連続したブロックをＧNとしている。図７では、四つのブロック（ブロックＧ1〜Ｇ4）が発生している。
判定部４０４Ａは、まず、上述した実施の形態１と同様にして、受信強度と同期信号取得数との組み合わせにより干渉レベルを決定する干渉レベル判定テーブルを用いて、干渉レベルの判定を行う。その後、判定部４０４Ａは、ＮＧ計数部４０４ａが記録した状態ＳNGの連続数、及びある一定数以上状態ＳNGが連続したブロックＧNの数を予め設定されている閾値と比較し、閾値以上である場合に干渉レベルの補正を行う。
続いて、受信装置４Ａが実行する干渉レベル判定処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０１において、受信部４０１が画像信号を受信する。
ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２において、受信強度測定部４０２は、受信部４０１が画像信号を受信した際の受信強度を測定する。受信強度測定部４０２は、測定した受信強度を判定部４０４Ａに出力する。
ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３において、同期信号計数部４０３は、画像信号に含まれる同期信号を計数する。同期信号計数部４０３は、同期信号取得数を判定部４０４Ａに出力する。なお、上述したステップＳ２０２及びＳ２０３は、この順に限らず、ステップＳ２０３をステップＳ２０２よりも先に行ってもよいし、ステップＳ２０２及びＳ２０３を同時に行ってもよい。
ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４において、判定部４０４Ａは、受信強度測定部４０２が測定した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号の数（同期信号取得数）と、図３に示す干渉レベル判定テーブルとに基づいて、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定する。
その後、ＮＧ計数部４０４ａが、同期信号が連続して取得できなかった連続数、及びある一定数以上の同期信号が連続して取得できなかったブロック数を計数する（ステップＳ２０５）。
ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６において、判定部４０４Ａは、ＮＧ計数部４０４ａが計数した状態ＳNGの連続数、及びある一定数以上で状態ＳNGが連続したブロックＧNの数と、予め設定されている閾値とを比較する。
ここで、制御部４０９は、判定部４０４Ａにより状態ＳNGの連続数、及びある一定数以上状態ＳNGが連続したブロックＧNの数が閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ステップＳ２０８に移行する。これに対し、制御部４０９は、判定部４０４Ａにより状態ＳNGの連続数、及びある一定数以上状態ＳNGが連続したブロックＧNの数が閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７に移行する。
ステップＳ２０７において、判定部４０４Ａは、干渉レベルの補正を行う。判定部４０４Ａは、例えば、予め設定されている補正値を、判定した干渉レベルに加算する。なお、連続ＮＧ群の数に応じて補正値を複数個設定しておき、判定部４０４Ａが、状態ＳNGの連続数、及びある一定数以上で状態ＳNGが連続したブロックＧNの数に応じた補正値を、判定した干渉レベルに加算するようにしてもよい。制御部４０９は、干渉レベルの補正が完了した後、ステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８において、制御部４０９は、干渉レベルが、１以上であるか否かを判断する。ここで、制御部４０９は、干渉レベルが１より小さい場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、当該画像信号における干渉レベル判定処理を終了する。
これに対し、制御部４０９は、干渉レベルが１以上である場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０９に移行する。
ステップＳ２０９では、制御部４０９は、出力部４０７に出力動作を行わせる。出力部４０７は、制御部４０９の制御のもと、干渉レベルに応じた通知画像を表示したり、音、光、振動を発したりする。
ステップＳ２０９に続くステップＳ２１０では、制御部４０９は、新たな画像信号があるか否かを判断する。具体的に、制御部４０９は、受信部４０１が新たな画像信号を受信したか否かを判断する。ここで、制御部４０９は、新たな画像信号がなければ（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、画像信号の確認を繰り返す。これに対し、制御部４０９は、新たな画像信号があれば（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に移行して、新たな画像信号について上述した干渉レベルの判定処理を行う。
上述した判定処理によって、カプセル型内視鏡２が導入されている被検体Ｈを、電波障害が発生しない場所まで誘導することができる。
上述した本実施の形態１の変形例によれば、判定部４０４Ａが、受信強度測定部４０２が測定した受信強度と、同期信号計数部４０３が計数した同期信号取得数と、干渉レベル判定テーブルとに基づいて、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定するとともに、同期信号の取得状況に応じて干渉レベルを補正するようにしたので、上述した実施の形態１と比して、カプセル型内視鏡２と受信装置４Ａとの間の通信における干渉を一層回避することが可能になる。低い干渉レベルに対応する同期信号取得数が取得できていたとしても、連続して同期信号が取得できなかった場合、干渉が発生しているおそれがある。本変形例によれば、判定された干渉レベルに対して、連続したＮＧ数や群（ブロック数）により重み付けを行うことによって、一層確実に干渉を回避することができる。
（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システム１Ｂは、カプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈに装着された複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４Ｂと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ｂから取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。
受信装置４Ｂは、上述した受信装置４の構成のうち、同期信号計数部４０３に代えて、ＢＥＲ（Bit Error Rate）算出部４１１及び電力測定部４１２を備える。なお、本実施の形態２において、受信強度測定部４０２が測定した受信強度は、受信アンテナ３ａ〜３ｈを選択するために用いられ、干渉レベルの判定には用いられない。
ＢＥＲ算出部４１１は、受信部４０１が受信した画像信号を用いて符号誤り率（ＢＥＲ）を算出する。ＢＥＲ算出部４１１は、誤りが生じたビット数を総ビット数で除算することによってＢＥＲを算出する。ＢＥＲの算出は画像信号に埋め込まれた固定パターン（例えば同期信号）の誤りビット数から算出してもよい。ＢＥＲ算出部４１１は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
電力測定部４１２は、受信部４０１が受信した画像信号を用いて受信電力（dBm）を測定する。電力測定部４１２は、受信アンテナ３ａ〜３ｈのうちの画像信号を取得した受信アンテナが受信した受信強度から、受信電力（dBm）を測定する。本実施の形態２では、この受信電力が本発明の受信強度に相当する。電力測定部４１２は、本発明の強度取得部に相当する。電力測定部４１２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。なお、電力測定部４１２は、受信部４０１に設けられていてもよい。
ここで、本実施の形態２に係る干渉レベル情報記憶部４０８ａが記憶する干渉レベル判定テーブルについて、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの記憶部が記憶する干渉レベル判定テーブルを説明する図である。干渉レベル判定テーブルは、図１０に示すように、符号誤り率（ＢＥＲ）と、受信電力とによって決まる干渉レベル分布を示している。干渉レベル判定テーブルは、事前に測定されたＢＥＲと受信電力とにより定まる干渉レベルに基づいて、予め作成されている。この際、受信装置４Ｂは、自身が既知のビット列を有する判定用の信号を送信することが可能であり、自身が送信した判定用の信号を受信して、受信電力毎のＢＥＲを算出し、干渉レベル判定テーブルを作成するようにしてもよいし、受信装置４Ｂとは別の測定器によって測定したＢＥＲとその時の受信電力をもとに干渉レベル判定テーブルを作成するようにしてもよい。
判定部４０４は、ＢＥＲ算出部４１１が算出したＢＥＲと、電力測定部４１２が測定した受信電力と、図１０に示す干渉レベル判定テーブルとをもとに、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定する。
続いて、受信装置４Ｂが実行する干渉レベル判定処理について説明する。図１１は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う干渉レベル判定処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０１において、受信部４０１が画像信号を受信する。
ステップＳ３０１に続くステップＳ３０２において、ＢＥＲ算出部４１１は、受信部４０１が受信した画像信号を用いて符号誤り率（ＢＥＲ）を算出する。ＢＥＲ算出部４１１は、算出した符号誤り率を判定部４０４に出力する。
ステップＳ３０２に続くステップＳ３０３において、電力測定部４１２は、受信部４０１が受信した画像信号を用いて受信電力を測定する。電力測定部４１２は、測定した受信電力を判定部４０４に出力する。なお、上述したステップＳ３０２及びＳ３０３は、この順に限らず、ステップＳ３０３をステップＳ３０２よりも先に行ってもよいし、ステップＳ３０２及びＳ３０３を同時に行ってもよい。
ステップＳ３０３に続くステップＳ３０４において、判定部４０４は、ＢＥＲ算出部４１１が算出したＢＥＲと、電力測定部４１２が測定した受信電力と、図１０に示す干渉レベル判定テーブルとをもとに、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定する。
ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５において、制御部４０９は、干渉レベルが、１以上であるか否かを判断する。ここで、制御部４０９は、干渉レベルが１より小さい場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、当該画像信号における干渉レベル判定処理を終了する。
これに対し、制御部４０９は、干渉レベルが１以上である場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に移行する。
ステップＳ３０６において、制御部４０９は、出力部４０７に出力動作を行わせる。出力部４０７は、制御部４０９の制御のもと、干渉レベルに応じた通知画像を表示したり、音、光、振動を発したりする。
ステップＳ３０６に続くステップＳ３０７では、制御部４０９は、新たな画像信号があるか否かを判断する。具体的に、制御部４０９は、受信部４０１が新たな画像信号を受信したか否かを判断する。ここで、制御部４０９は、新たな画像信号がなければ（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、画像信号の確認を繰り返す。これに対し、制御部４０９は、新たな画像信号があれば（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に移行して、新たな画像信号について上述した干渉レベルの判定処理を行う。
上述した判定処理によって、カプセル型内視鏡２が導入されている被検体Ｈを、電波障害が発生している場所から回避させることができる。
上述した本実施の形態２によれば、判定部４０４が、ＢＥＲ算出部４１１が算出したＢＥＲと、電力測定部４１２が測定した受信電力と、干渉レベル判定テーブルとに基づいて、カプセル型内視鏡２と受信アンテナユニット３との間の干渉レベルを判定し、判定結果に基づいて、被検体Ｈに通知するようにしたので、カプセル型内視鏡２と受信装置４Ｂとの間の通信における干渉を回避することができる。これにより、カプセル型内視鏡２から無線送信された画像信号から生成される画像のエラー数を少なくし、診断の精度を向上することができる。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態及び変形例によってのみ限定されるべきものではない。本発明は、以上説明した実施の形態及び変形例には限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。また、実施の形態及び変形例の構成を適宜組み合わせてもよい。
上述した実施の形態１，２では、干渉レベル判定テーブルを用いて干渉レベルを０〜５のうちのいずれかの判定を行うものとして説明したが、これに限らず、０及び１の二つ、すなわち干渉が生じているか否かを判定するようにしてもよいし、０〜５の六段階に限らず、干渉レベル判定テーブルにおいて、予め設定された段階で干渉レベルの分布を設定するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１，２では、干渉レベル判定テーブルを用いて干渉レベルを判定するものとして説明したが、テーブルに限らず、予め関数を作成しておき、判定部４０４が、例えば、受信強度及び同期信号取得数、又は、符号誤り率及び受信電力を関数に入力して、干渉レベルを算出するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１において、同期信号取得数と、実施の形態２に係るＢＥＲの特性との対応関係から、図３に示す干渉レベル判定テーブルを作成することも可能である。この場合、同期信号計数部４０３は、同期信号取得数を計数し、判定部４０４が、ＢＥＲから定まる同期信号取得数とＲＳＳＩとに基づいて決まる干渉レベルを判定する。
また、本実施の形態１，２に係るカプセル型内視鏡システム１のカプセル型内視鏡２、受信装置４、処理装置５の各構成部で実行される各処理に対する実行プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
以上のように、本発明に係る受信ユニット及び電波干渉判定方法は、画像取得装置と受信装置との間の通信における干渉を抑制するのに有用である。
１，１Ａ，１Ｂ カプセル型内視鏡システム
２ カプセル型内視鏡
３ 受信アンテナユニット
３ａ〜３ｈ 受信アンテナ
４，４Ａ，４Ｂ 受信装置
５ 処理装置
５ａ クレードル
６ 表示装置
２１ 撮像部
２２ 照明部
２３，５３，４０９ 制御部
２４ 無線通信部
２５ アンテナ
２６ メモリ
２７，４１０ 電源部
５１，４０６ データ送受信部
５２ 画像処理部
５４ 表示制御部
５５ 入力部
５６，４０８ 記憶部
４０１ 受信部
４０２ 受信強度測定部
４０３ 同期信号計数部
４０４，４０４Ａ 判定部
４０４ａ ＮＧ計数部
４０５ 操作部
４０７ 出力部
４０８ａ 干渉レベル情報記憶部

Claims (8)

  1. 画像取得装置が取得した画像信号を、電波を介して受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記アンテナが受信した前記画像信号の受信強度を取得する強度取得部と、
    前記アンテナが受信した前記画像信号から、前記電波の干渉度合いを判定するための判定用情報を生成する判定用情報生成部と、
    前記受信強度と前記判定用情報とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定する判定部と、
    を備えたことを特徴とする受信ユニット。
  2. 前記判定用情報生成部は、前記画像信号に含まれる複数の同期信号を計数することによって得られた同期信号取得数を前記判定用情報として生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
  3. 前記画像信号は、マトリックス状に配列された複数の画素によって生成された信号であり、
    前記画像信号は、前記複数の画素の配列における水平ラインに対応するラインデータごとに前記同期信号を含み、
    前記判定部は、前記受信強度と前記同期信号の数とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定するとともに、前記画像信号に含まれる前記同期信号が取得されたか否かを前記ラインデータごとに判定し、前記同期信号が取得されなかった旨の判定結果が前記ラインデータ順で連続して生じている場合に、前記干渉度合いを補正する
    ことを特徴とする請求項２に記載の受信ユニット。
  4. 前記判定用情報生成部は、前記画像信号から符号誤り率を前記判定用情報として算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
  5. 前記判定部による判定結果に応じた情報を出力する出力部、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
  6. 前記判定用情報生成部は、前記画像信号に含まれる複数の同期信号を計数することによって得られた同期信号取得数を前記判定用情報として生成し、
    前記判定部は、前記符号誤り率から定まる前記同期信号取得数と、前記受信強度とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の受信ユニット。
  7. 複数の前記アンテナを備え、
    前記強度取得部は、複数の前記アンテナのうち、画像信号の受信強度が最も大きいアンテナの受信強度を取得する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
  8. 画像取得装置が取得した画像信号を、電波を介して受信する少なくとも一つのアンテナが受信した前記画像信号の受信強度を取得する強度取得ステップと、
    前記アンテナが受信した前記画像信号から、前記電波の干渉度合いを判定するための判定用情報を生成する判定用情報生成ステップと、
    前記受信強度と前記判定用情報とに基づいて定まる前記電波の干渉度合いを判定する判定ステップと、
    を含むことを特徴とする電波干渉判定方法。
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