KR100741217B1

KR100741217B1 - 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템 및 피검체 외부 장치

Info

Publication number: KR100741217B1
Application number: KR1020057020169A
Authority: KR
Inventors: 하쯔오 시미즈; 가즈따까 나까쯔찌
Original assignee: 올림푸스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2007-07-19
Also published as: CN1777387A; EP1618830A4; AU2004233670A1; JPWO2004096023A1; US20040215084A1; KR20060013519A; CA2523290A1; WO2004096023A1; EP1618830A1; AU2004233670B2

Abstract

피검체의 생체 내에 필이 도입된 후, 생체 내의 피검체 내 정보가 필에 의해 취득되면, 리시버에는, 수신용 안테나를 통하여 필로부터의 피검체 내 정보가 입력된다. 리시버에는, 배터리(61, 62)가 설치되고, 잔량에 따라 배터리(61, 62) 간에 스위칭 회로(63)에 의해 절환이 행해진다. 또한, 리시버에는, AC 전원(64)이 설치되고, 배터리(61, 62)에의 충전을 행할 수 있다. 리시버의 출력의 잔량은, 잔량 검출 회로(65)에서 검출되어, 통지 유닛(66)에 의해 통지된다.

무선형 피검체, 배터리, 수신용 안테나, 리시버, 내시경

Description

무선형 피검체 내 정보 취득 시스템 및 피검체 외부 장치{RADIO-TYPE IN-SUBJECT INFORMATION ACQUISITION SYSTEM AND OUTSIDE-SUBJECT DEVICE}

본 발명은, 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템 및 피검체 외부 장치에 관한 것이다.

최근, 내시경의 분야에서는, 삼키기형의 캡슐형 내시경(이하, 필이라고 함)이 등장하고 있다. 이 필에는, 촬상 기능과 무선 기능이 설치되어 있다. 필은, 관찰(검사)을 위해 환자의 입으로 삼켜진 후, 인체로부터 자연 배출되기까지의 관찰 기간 동안, 위, 소장 등의 장기의 내부를 그 연동 운동에 수반하여 이동하면서 순차적으로 촬상하는 구조이다.

장기 내의 이동에 의한 이 관찰 기간 동안, 필에 의해 체내에서 촬상된 화상 데이터는, 순차적으로 무선 통신에 의해 외부에 송신되어, 메모리에 축적된다. 환자가 이 무선 통신 기능과 메모리 기능을 구비한 수신기를 휴대함으로써, 환자는, 필을 삼킨 후, 배출되기까지의 관찰 기간 동안, 자유롭게 행동할 수 있다. 관찰 후, 의사 혹은 간호사는, 메모리에 축적된 화상 데이터에 기초하여 장기의 화상을 디스플레이에 표시시켜 진단을 행할 수 있다.

전력의 공급에서는, 이러한 종류의 필이 피검체의 생체 내에 유치(留置)되기 때문에, 필 내에 전지를 탑재시켜, 그 전지에 의해 내부에 전력을 공급하는 전지 공급 시스템이나, 생체 밖으로부터 필 내에 전력을 송신함으로써 그 내부에 전력을 공급하는 전력 송신 시스템이 있다.

후자의 전력 송신 시스템인 경우에는, 그 내부에 전력 수신 안테나가 설치되고, 생체 내에 유치된 무선 캡슐(필에 상당)을 장시간 동작시키기 위하여, 무선 캡슐 내에 전력 수신 안테나를 통하여 전력 송신하는 구성이 구비되어 있다(일본 특개2001-231186호 공보 참조).

오늘날, 이러한 종류의 필로서는, 이스라엘의 기븐 이미징사의 M2A(등록 상표)나 일본의 주식회사 RF의 NORIKA(등록 상표) 등이 있으며, 이미 실용화 단계로 이행되고 있다.

전술한 바와 같이 종래의 전력 송신 시스템에서는, 단순히 생체 밖으로부터 전력을 공급하는 구성이므로, 체외 유닛의 전원의 전력을 소비했을 때의 대책에 대해서는 고려되어 있지 않았다.

본 발명의 목적은, 필과 같이 피검체 내에 도입하는 장치(피검체 내 도입 장치)에의 안정된 전력 공급을 실현할 수 있는, 사용하기 편한 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템 및 피검체 외부 장치를 제공하는 것에 있다.

<발명의 개시>

전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템은, 피검체 내의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와 상기 피검체의 외부에 배치되는 외부 장치를 갖는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템으로서, 상기 피검체 내 도입 장치는, 피검체 내 정보를 취득하기 위한 소정의 기능을 실행하는 기능 실행 수단을 구비하고, 상기 외부 장치는, 상기 피검체 내 도입 장치에 전력을 공급하는 전력 공급용 신호를 송출하는 전력원 수단과, 상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치된 제1 축전 수단과, 상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치된 제2 축전 수단과, 상기 외부 장치에 상기 제1 축전 수단과 상기 제2 축전 수단이 접속된 경우, 상기 제1 축전 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시킴과 함께, 상기 제1 축전 수단에 축전된 전력의 잔량이 소정값 이하인 경우에는 상기 제2 축전 수단으로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 절환 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템은, 상기한 발명에서, 상기 외부 장치는, 상기 제1 및 제2 축전 수단 중 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력을 검출하는 잔량 검출 수단과, 상기 잔량 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력량을 통지하는 통지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템은, 상기한 발명에서, 상기 외부 장치는, 상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 공급하는 상용 전원 수단을 더 구비하고, 상기 절환 수단은, 상기 외부 장치에 상기 상용 전원 수단이 접속된 경우, 상기 상용 전원 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템은, 피검체 내의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와 상기 피검체의 외부에 배치되는 외부 장치를 갖은 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템으로서, 상기 피검체 내 도입 장치는, 피검체 내 정보를 취득하기 위한 소정의 기능을 실행하는 기능 실행 수단을 구비하고, 상기 외부 장치는, 상기 피검체 내 도입 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 수단과, 상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 제1 배터리와, 상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 제1 배터리와는 별체로 구성된 제2 배터리와, 상기 제1 배터리에 축전된 전력의 잔량이 소정값 이상인 경우, 상기 제1 배터리로부터 전력을 공급시키고, 상기 제1 배터리에 축전된 전력의 잔량이 소정값 이하인 경우에는 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 스위칭 회로를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 외부 장치는, 피검체의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 수단과, 상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 제1 축전 수단과, 상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 제1 축전 수단과는 별체로 구성된 제2 축전 수단과, 상기 제1 축전 수단에 축전된 전력의 잔량이 소정값 이상인 경우, 상기 제1 축전 수단으로부터 전력을 공급시키고, 상기 제1 축전 수단에 축적된 전력의 잔량이 소정값 이하인 경우, 상기 제2 축전 수단으로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 절환 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 외부 장치는, 상기한 발명에서, 상기 무선 수 단은, 상기 피검체 내 도입 장치가 상기 피검체 내에서 취득한 상기 피검체 내에서의 소정의 정보를 포함하고, 상기 피검체 내 도입 장치로부터 송출된 무선 신호를 수신하는 수신 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 외부 장치는, 상기한 발명에서, 상기 무선 수단은, 상기 피검체 내 도입 장치가 상기 피검체 내에서의 소정의 정보를 취득하기 위한 소정의 기능을 실행하기 위해 필요한 전력을 공급하는 급전 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 외부 장치는, 상기한 발명에서, 상기 제1 및 제2 축전 수단 중 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력을 검출하는 잔량 검출 수단과, 상기 잔량 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력량을 통지하는 통지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 외부 장치는, 상기한 발명에서, 상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 공급하는 상용 전원 수단을 더 설치하고, 상기 절환 수단은, 해당 피검체 외부 장치에 상기 상용 전원 수단이 접속된 경우, 상기 상용 전원 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템의 일례인 캡슐형내시경 시스템의 시스템 개념도.

도 2는 본 실시예에 따른 필의 내부 구성을 도시하는 블록도.

도 3은 본 실시예에 따른 리시버의 내부 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 본 실시예에 따른 리시버의 전체 구성을 도시하는 외관도.

도 5는 본 실시예에 따른 리시버의 급전용 안테나를 설명하는 도면.

도 6은 본 실시예에 따른 리시버 내의 각 유닛에 전력을 공급하기 위한 급전 유닛의 블록도.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 적합한 실시예에 대하여 상술한다.

우선, 시스템 개념에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템의 일례인 캡슐형 내시경 시스템의 시스템 개념도이다. 이 캡슐형 내시경 시스템은, 피검체 BDY인 생체 내에 도입되는 필(피검체 내 도입 장치)(1)과, 생체 밖에 배치되어, 필(1) 사이에서 각종 정보를 무선 통신하는 외부 장치로서의 리시버(2)로 구성된다.

계속해서, 필(1)에 대하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 필의 내부 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2에서, 필(1)은, 피검체 BDY의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치이다. 이 필(1)은, 피검체 BDY의 피검 부위를 조명하는 조명광을 발광하는 발광 소자로서의 LED(11)(기능 실행 수단), 이 LED(11)를 구동하기 위한 LED 구동 신호를 송출하는 LED 구동 회로(12), LED(11)로부터의 조명광이 피검 부위로부터 반사함으로써 얻어지는 피검체상을 촬상하는 CCD(13)(기능 실행 수단), 이 CCD(13)를 구동하기 위한 CCD 구동 회로(14), CCD(13)로부터 출력된 촬상 신호를 변조하여 RF 신호로 하는 RF 송신 유닛(15)(기능 실행 수단), 이 RF 송신 유닛 (15)으로부터 출력된 RF 신호를 무선 송신하기 위한 송신용 안테나로서의 RF 안테나(16) 등을 구비하고 있다.

CCD(13)는, 통상적으로, 2fps 정도의 촬상 레이트로 구동되어 있고, LED(11)는, 적어도 이 CCD(13)의 촬상 기간을 포함하여 점멸을 반복하고 있거나, 혹은 촬상 상태 시에는 항상 점등하도록 되어 있다.

필(1) 내부에는, 리시버(2)로부터 보내져 온 무선 신호를 수신하는 수전용 안테나(17)와, 이 수전용 안테나(17)에 의해 수신한 신호로부터 급전용 신호를 분리하는 분리 회로(18)와, 이 급전용 신호로부터 전력을 재생하는 전력 재생 회로(19)와, 이 재생된 전력의 레벨을 판정하여, 이 판정 결과를 RF 송신 유닛(15)으로 송출하는 레벨 판정 회로(20)와, 이 재생된 전력을 승압하는 승압 회로(21)와, 이 승압된 전력을 축적하는 축전기(22)와, 이 축전기(22)에 축적된 전력에 의해 CCD(13), LED(11) 등의 필(1) 내의 각 유닛을 컨트롤하는 시스템 컨트롤 회로(23)(기능 실행 수단)가 더 설치되어 있다. 피검체 내 정보를 취득하기 위해, 이상의 LED(11), CCD(13), RF 송신 유닛(15), 시스템 컨트롤 회로(23)에 의해 필(1)이 갖는 소정의 기능을 실행하게 된다.

CCD(13)는, 발광 소자로서의 LED(11)로부터 조명광이 발하여져 취득한 피검체상을, 피검체 내 정보 신호인 촬상 신호로서, RF 송신 유닛(15)에 송출한다. RF 송신 유닛(15)에서는, CCD(13)로부터 보내져 온 피검체 내 정보 신호를 변조하여 송신용 안테나인 RF 안테나(16)를 통하여 필(1) 밖으로 무선 송신한다.

여기서, CCD(13)의 후단에 ADC(아날로그-디지털 컨버터)를 설치하고, 피검체 내 정보 신호를 AD 변환하여 얻어진 디지털 신호를 변조하여 무선 송신하는 구성으로 하여도 된다. 또한, CCD(13)는, 피검체 내 정보를 취득하는 센서 수단, 게다가 피검체 내 정보를 촬상하는 촬상 수단의 일례로서, 이것 대신에 CMOS 센서 등 다른 촬상 소자이어도 되고, 또한 체강 내의 화상으로서가 아니라, 예를 들면 온도 정보나 pH 정보 등의 다른 생체 정보를 취득하는 어떠한 센서 수단이어도 된다.

수전용 안테나(17)는, 단독 코일 부재로 이루어지고, 후술하는 리시버(2)로부터 송출된 급전용 전파를 수신한다. 수전용 안테나(17)가 급전용 전파를 수신한 후, 분리 회로(18)에 의해 급전용 전파로부터 급전용 신호를 분리하고, 이것이 전력 재생 회로(19)에 의해 전력으로서 재생되고, 승압 회로(21)에 의해 축전기(22)에 전력으로서 축전되도록 되어 있다.

여기서, 이 축전기(22)의 용량은, 후술하는 리시버(2)측의 각 급전용 안테나에 대한 수전용 안테나(17)의 방향에 따라 수전 불가능한 상태(각각의 안테나가 상대적인 방향)가 10분 정도 계속해서 급전이 끊어졌다고 해도, 필(1)의 기능에 지장을 초래하지 않을 정도의 용량을 확보하고 있다. 또한, 피검체 BDY 내에 필(1)을 도입하기 전에, 축전기(22)를 풀 충전의 상태로 해 둠으로써, 또한 급전이 끊어졌을 때의 문제점을 억제하고 있다.

시스템 컨트롤 회로(23)는, 축전기(22)에 축적된 전력을 이용하여, LED(11), CCD(13) 등 각 유닛의 구동의 제어를 행함과 함께, 각 유닛이 구동하기 위한 전력의 공급 상태를 제어한다. 레벨 판정 회로(20)로부터 RF 송신 유닛(15)에 송출된 레벨 판정 신호는, 전술한 피검체 내 정보 신호와 마찬가지로, 필(1)밖으로 무선 송신된다. 여기서, RF 송신 유닛(15)에 의한 레벨 판정 신호의 무선 송신의 타이밍은, 피검체 내 정보 신호의 무선 송신 기간 외에 행하도록 하고 있다. 이에 의해, 소비 전력의 증대를 억제하여, 축전기(22)에 축적된 전력의 소비를 억제할 수 있다. 또한, 피검체 내 정보를 간헐적으로 무선 송신하면, 전력 소비의 억제 효과를 한층 더 얻을 수 있다.

여기서, 급전용 전파에는, 급전용 신호에 필(1)의 각종 기능을 제어하기 위한 컨트롤 정보 신호가 리시버(2)에 의해 중첩되어 송신되어 있는 경우가 있다. 따라서, 전술한 분리 회로(18)에 의해 분리한, 급전용 신호에 중첩되어 있던 각종 컨트롤 정보 신호가 입력되는 컨트롤 정보 검출 회로(24)가 설치되어 있다. 이 컨트롤 정보 검출 회로(24)에서는, 입력된 컨트롤 정보 신호에 따라, 필(1) 내의 각 유닛을 제어하도록 되어 있다. 즉, 컨트롤 정보 검출 회로(24)에서는, 리시버(2)로부터 공급되는 전력 공급용 신호에 중첩되는 컨트롤 정보 신호를 검출하고, 이 컨트롤 정보 신호에 기초하여 전술한 LED(11), CCD(13), RF 송신 유닛(15), 시스템 컨트롤 회로(23)의 구동을 제어하게 된다.

계속해서, 리시버(2)에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에 따른 리시버의 내부 구성을 도시하는 블록도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 리시버의 전체 구성을 도시하는 외관도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 리시버의 급전용 안테나를 설명하는 도면이고, 그리고 도 6은 본 실시예에 따른 리시버 내의 각 유닛에 전력을 공급하기 위한 급전 유닛을 도시하는 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 리시버(2)는, 필(1)과의 통신을 행하기 위한 안테나부(31)와, 이 안테나부(31)를 통하여 필(1)과 통신하는 정보를 처리하는 리시버 본체(32)로 구성된다. 본 실시예에서는, 리시버(2)를 베스트(vest)에 적용한 경우를 일례로서 나타낸다.

안테나부(31)는, 복수의 수신용 안테나 A1 ∼ An과 복수의 급전용 안테나 B1 ∼ Bm을 갖고 있다. 여기서, n, m은 각각 자연수이다. 안테나부(31)의 각 안테나는, 피검체 BDY인 생체에 장착했을 때에 그 외표면에 각각 소정의 위치에 배치된다. 특히, 생체의 식도로부터 위, 소장, 대장 중 어느 하나, 혹은 이들 모든 부위로부터의 생체 정보를 취득하려고 할 때에는, 생체의 흉부나 복부, 혹은 흉부로부터 복부에 걸쳐, 이 안테나부(31)를 배치하도록 한다.

리시버 본체(32)에는, 급전용 신호를 발생시키는 발진기(41)(전력원 수단)가 설치되어 있다. 또한, 조작자가, 필(1)의 기능을 제어하기 위한 컨트롤 정보를 입력하는 컨트롤 정보 입력 유닛(42)이 설치되어 있다. 이 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터는, 몇 개의 정보가 입력 가능하게 되어 있다.

본 실시예에서는, CCD(13)의 촬상 레이트, 즉 소정 시간 내의 촬상 코마수를 변경하는 정보인 코마수 변경 정보나, LED(11)의 점등 시간이나 점등의 타이밍을 변경하는 LED 점등 시간 정보와, 시스템 컨트롤 회로(23)를 제어함으로써, 각 유닛에의 전력을 공급시켜 피검체 내 정보의 취득을 실행시키는 액티브 모드와, 각 유닛에의 전력을 제어하여 피검체 내 정보의 취득을 전송하게 하는 스탠바이 모드 사이에서 스위칭시키는 전원 ON/OFF 정보가 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터 입력 되도록 되어 있다.

발진기(41)의 후단에는, 중첩 회로(43)가 설치되어 있다. 이 중첩 회로(43)에서는, 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터 입력된 컨트롤 정보가 발진기(41)로부터 출력한 급전용 신호에 중첩되도록 되어 있다. 다음으로, 컨트롤 정보가 중첩된 급전용 신호는, 중첩 회로(43)의 후단에 설치한 증폭 회로(44)에 의해 증폭되고나서 스위칭 회로(45)로 출력된다. 또한, 이 증폭 회로(44)에 의한 급전용 신호의 증폭율은 변경 가능하고, 그 변경 프로세스는 후술한다. 스위칭 회로(45)에 입력된 급전용 신호는, 안테나부(31)의 급전용 안테나로부터 무선 송신된다.

여기서, 예를 들면, 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터 CCD(13)의 촬상 레이트를 제1 촬상 레이트로부터 제2 촬상 레이트로의 변경의 지시가 입력된 것으로 한다. 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터 송출된 코마수 변경 정보 신호는, 중첩 회로(43)에 의해 급전용 신호에 중첩되어, 증폭 회로(34)에 입력된다. 또한, 이 증폭 회로(44)에 의해 소정의 증폭율로 증폭된 후, 스위칭 회로(35)에 의해 급전용 안테나 B1 ∼ Bm 중에서 최적의 급전용 안테나에 송출되어, 그 급전용 안테나로부터 무선 송신된다.

이렇게 해서 무선 송신된 급전용 신호는, 상술한 바와 같이, 필(1)의 수전용 안테나(17)에 의해 수신된다. 그리고, 분리 회로(18)에 의해 급전용 신호로부터 분리된 컨트롤 정보 신호로서의 코마수 변경 정보 신호가 컨트롤 정보 검출 회로(24)에 입력되도록 되어 있다. 여기서, 컨트롤 정보 신호와 급전용 신호는 주파수 대역을 상이하게 하고 있고, 또한 컨트롤 정보 신호라도 그 컨트롤 내용에 따라 주 파수 대역을 변경하고 있다.

이것에 의해, 다중 신호로서 리시버(2)로부터 무선 송신할 수 있으며, 또한 필(1)에 의해서도, 이 주파수 대역에 기초하여, 분리 회로(18)에서는 입력된 신호를 분리 가능하고, 컨트롤 정보 검출 회로(24)에서는 컨트롤 정보의 내용을 검출할 수 있도록 되어 있다. 이 컨트롤 정보 신호가 입력된 컨트롤 정보 검출 회로(24)는, 그것이 코마수 변경 정보 신호인 것을 검출하고, 그 컨트롤 내용(제1 촬상 레이트로부터 제2 촬상 레이트로의 변경)에 따라, 제2 촬상 레이트로 CCD(13)를 구동시키도록 CCD 구동 회로(14)를 제어한다.

또한, LED(11)가 CCD(13)의 촬상 기간에 맞게 점멸하고 있는 구성의 경우에는, 전술한 컨트롤 내용(제1 촬상 레이트로부터 제2 촬상 레이트로의 변경)에 의해 변경되는 CCD(13)의 촬상 레이트에 따라, 그 점등 기간을 현재의 점등 기간인 제1 점등 기간으로부터 제2 촬상 레이트에 적합한 제2 점등 기간으로 자동적으로 변경하도록, 컨트롤 정보 검출 회로(24)로부터 LED 구동 회로(12)에도 제어 신호를 송출하도록 하여도 된다.

또한, 컨트롤 정보 검출 회로(24)에서 검출한 컨트롤 정보가, 각 유닛에의 전력을 공급시켜 피검체 내 정보의 취득을 실행시키는 액티브 모드와, 각 유닛에의 전력을 억제하여 피검체 내 정보의 취득을 전송하게 하는 스탠바이 모드 사이에서 스위칭시키는 전원 ON/OFF 정보인 경우, 시스템 컨트롤 회로(23)에 제어 신호를 송출하여 이것을 제어하여, 모드를 절환하도록 하고 있다.

또한, 전술한 중첩 회로(43)에서는, 컨트롤 정보 입력 유닛(42)으로부터 새 로운 정보가 입력되지 않는 한, 적어도 소정의 시간 내, 동일한 컨트롤 정보를 급전용 신호에 중첩을 계속하도록 함으로써, 일시 동안만 필(1)을 원할하게 수전할 수 없는 기간이 있었던 경우에도, 컨트롤 정보를 필(1)에 수신시키는 것을 가능하게 하고 있다. 이와 같이, 피검체 BDY 내에 도입 후의 필(1)의 기능을, 외부로부터, 무선으로 제어할 수 있으므로, 불필요한 부위의 피검체 내 정보를 많이 취득하거나, 부주의하게 전력을 소모할 수 없도록 하고 있다.

그런데, 전술한 안테나부(31)는, 도 4에 도시한 바와 같이 착탈 가능한 베스트(4)와 같은 의류에, 미리 설치되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 베스트(4)에 설치된 안테나부(31)이면, 피검체 BDY에 이 베스트(4)를 착용시키는 것만으로, 각 안테나가 피검체 BDY에 대하여 가장 적절한 위치에, 용이하게 배치할 수 있게 된다.

또한, 도 4의 경우에는 베스트(4)의 표면에 안테나부(31)를 배치시키고 있지만, 이면에도 마찬가지로 배치해도 되고, 또한 예를 들면 매직 테이프(등록 상표) 등의 채용에 의해, 각 안테나를 안테나부(31)로부터 착탈 가능하게 하여, 검사를 행하는 목적(특히 관찰하려는 부위)에 따라, 안테나의 배치를 적절하게 변경 가능한 구성으로 하여도 된다. 또한, 이 베스트(4)에는, 외부로부터의 전자파가 안테나부(31)의 안테나에 의해 수신되지 않도록, 즉 안테나에 의해 수신하는 것은 피검체 BDY 내로부터의 신호만 되도록, 베스트(4)의 표면측에 도시하지 않은 실드재가 설치되어 있다.

각 수신용 안테나 A1 ∼ An은, 각각 리시버(32)의 RF 수신 유닛(46)에 접속 되어 있다. 또한, 각 급전용 안테나 B1 ∼ Bm은 각각 스위칭 회로(45)에 접속되어 있다. 또한, 수신용 안테나 A1, A2, …, An은 각각 급전용 안테나 B1, B2, …, Bm에 중첩되고, 피검체 BDY에 대하여 동일한 위치에 배치된다. 따라서, 본 실시예에서는, n = m의 관계를 갖는 것으로 된다.

또한, 급전용 안테나 B1은, 도 5에 도시한 바와 같이 통전됨으로써 발생하는 자계의 방향이 90°의 각도를 이루도록 배치된, 지향성이 상이한 2개의 코일 부재인 급전용 안테나 b11, b12를 구비하고 있고, 필(1)측의 수전용 안테나(17)의 방향에 따라 급전이 충분히 행해지고 있지 않다고 하는 문제점을 해소하도록 되어 있다. 또한 급전용 안테나 B2도 2개의 코일 부재인 급전용 안테나 b21, b22를 구비하고, 이 급전용 안테나 B2 이후에도 마찬가지이다. 급전용 안테나 Bm은, 급전용 안테나 bm1, bm2를 구비하는 것으로 된다.

그리고, 스위칭 회로(45)를 동작시켜, 전술한 급전용 신호를 입력하여 급전용 전파를 발하는 급전용 안테나를, 소정 시간마다, 급전용 안테나 b11, b12, 급전용 안테나 b21, b22, …, 급전용 안테나 bm1, bm2로, 순차적으로 절환하도록 하고 있다.

여기서, 각 급전용 안테나는 2개의 코일 부재로서 2 방향의 지향성을 갖도록 구성했지만, 또 다른 하나의 코일 부재를, 그 자계의 방향이, 다른 2개의 코일 부재의 자계의 방향으로 직교하도록 설치함으로써, 3 방향의 지향성을 갖게 하도록 하여도 된다.

수신용 안테나 B1 ∼ Bm은, 필(1)로부터 무선 송신된 전술한 피검체 내 정보 신호나 레벨 판정 신호를 각각 수신하고, 모든 수신 신호가 각각 RF 수신 유닛(46)에 입력되도록 되어 있다. 이 RF 수신 유닛(46)은, 입력된 피검체 내 정보 신호나 레벨 판정 신호를 복조하도록 구성되어 있다. 이 RF 수신 유닛(46)의 후단에는, 화상 처리 유닛(47)과 급전 레벨 검출 회로(48)가 접속되어 있다. 전자의 화상 처리 유닛(47)에는 RF 수신 유닛(46)에서 복조된 피검체 내 정보 신호가 입력되고, 후자의 급전 레벨 검출 회로(48)에는 RF 수신 유닛(46)으로부터 급전 레벨 검출을 위한 신호가 입력된다.

여기서, 피검체 내 정보 신호가 입력된 화상 처리 유닛(47)에서는, 피검체 내 정보 신호를 화상화하여 화상 신호를 송출하는 소정의 처리가 실시된다. 이 화상 처리 유닛(47)의 후단에는, 내장형의 하드디스크 드라이브나 가반형의 컴팩트 플래시(등록 상표) 메모리 등의 기억 유닛(49)이 접속되어, 전술한 화상 신호를 기억하게 된다.

한편, 급전 레벨 검출 회로(48)는, 전술한 바와 같이 급전용 안테나를 순차적으로 절환함으로써, 필(1)측에서 순차적으로 생성, 송출되어 온 레벨 판정 신호 각각에 기초하여, 각 급전용 안테나로부터 송신한 급전용 전파에 의한 필(1)의 축전기(22)에의 급전 상황을 검출하게 되어 있다. 그리고, 이 급전 레벨 검출 회로(48)는, 각 급전용 안테나로부터 무선 송신되어 필(1)의 수전용 안테나(17)에 의해 수신함으로써, 급전되는 각 급전 레벨을 검출하도록 되어 있다.

그리고, 급전 레벨 검출 회로(48)의 후단에 설치된 파워 지향성 검출 회로(50)는, 급전 레벨 검출 회로(48)의 각 검출 결과에 기초하여, 증폭 회로(44)에 의 한 급전용 전파의 증폭율을 결정하고, 스위칭 회로(45)에 의해, 가장 효율적으로 급전이 가능한 급전용 안테나에 선택시키도록, 각각에 제어 신호를 송출한다. 그리고, 증폭 회로(44)는, 이 파워 지향성 검출 회로(50)로부터의 제어 신호에 따라, 미리 설정해 둔 적정한 소정의 레벨에까지 급전용 전파를 증폭시키도록 증폭 동작을 행한다. 또한, 스위칭 회로(45)는, 파워 지향성 검출 회로(50)로부터의 제어 신호에 따라, 가장 효율적으로 급전이 가능한 급전용 안테나에 스위칭 동작을 행한다. 이 경우, 예를 들면 급전 레벨 검출 회로(48)의 검출 결과에 의해 급전용 안테나 b12보다도 급전용 안테나 b11이 신호 강도가 높으면, 급전용 안테나 b11로부터만 전력 공급용 신호를 출력하도록 스위칭 회로(45)를 제어하면 된다.

예를 들면, 필(1)의 레벨 판정 회로(20)에 의한 전력의 판정을, 그 전력의 강도의 크기에 따른 5 단계에서 판정하는 것으로 설정했다고 하자. 5 단계는, 5 : 극대, 4 : 대, 3 : 적정, 2 : 소, 1 : 미소로 나누어진다. 이 5 단계를 판정하기 위해 각각의 단계에 대하여 미리 서로 다른 값이 설정되어 있으므로, 각 값과 전력의 강도가 비교됨으로써 강도가 판정된다. 여기서, 급전용 안테나 b11로부터 발신한 경우에만, 레벨 판정 회로(20)에 의한 판정 결과가 "5"로 되고, 다른 급전용 안테나로부터 발신한 경우에만 "4" 이하의 판정 결과이면, 리시버(2)의 배터리의 소모를 억제하면서 효율적으로 급전하기 위하여, 파워 지향성 검출 회로(50)는, 레벨 판정 회로(20)의 판정 결과가 "3"으로 된 증폭율을 증폭 회로(44)에 설정시키는 제어 신호를 증폭 회로(44)에 송출함과 함께, 급전용 안테나 b11을 선택하는 제어 신호를 스위칭 회로(45)에 송출한다.

또한, 임의의 급전용 안테나로부터 발신한 경우에도, "2" 이하의 판정 결과인 경우, 스위칭 회로(45)를 제어하여 각 급전용 안테나를 순차적으로 절환함과 함께, "3"의 판정 결과가 나오는 급전용 안테나가 검출될 때까지, 증폭율을 올리도록 증폭 회로(44)를 제어한다.

또한, 전술에서는, 레벨 판정 회로(20)의 판정 결과의 단계를, 편의상 5 단계로 하고 있었지만, 5 단계 이하, 혹은 그 이상과 같이 반드시 이것에 한하는 것은 아니다.

또한, 리시버(2)에는, 각 유닛에 전력의 공급을 행하는 전력 공급 유닛(51)이 설치되어 있다. 이 전력 공급 유닛(51)은, 도 6에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 전력 공급 유닛(51)에는, 복수의 전원 중, 전력의 공급을 받는 전원을 선택하는 스위칭 회로(63)(절환 수단)가 설치되어 있다. 이 스위칭 회로(63)에, 복수의 전원으로서, 메인 배터리(61)(제1 축전 수단), 그 예비용의 배터리(62)(제1 축전 수단), 또한 AC 전원(64)(상용 전원 수단)이 각각 착탈 가능하게 접속되어 있다.

또한, 스위칭 회로(63)를 거쳐 입력된 전력으로부터, 전원으로서 선택되고 있는 배터리의 잔량을 검출하는 잔량 검출 회로(65)(잔량 검출 수단)와, 이 잔량 검출 회로(65)에 의한 검출 결과를 통지하기 위한, LED, 스피커 등의 통지 유닛(66)이 스위칭 회로(63)의 후단에 설치되어 있다.

잔량 검출 회로(65)에서는, 스위칭 회로(63)에 접속되는 배터리의 잔량이 0(제로) 등의 소정의 값에 근접한 것을 검출한 것에 따라, 또는 항상 배터리의 잔량 상태를 검출해 두어, 잔량 검출 회로(65)로부터 LED 점멸이나 음성 출력 등의 통지 유닛(66)에 신호를 출력하여, 이 통지 유닛(66)의 동작에 의해 조작자에게 밧테리 잔량을 알게 하도록 되어 있다. 또한, 스위칭 회로(63)는, 복수의 전원이 접속된 경우에는, AC 전원(64), 배터리(61), 배터리(62)의 우선 순위순으로 선택한다.

또한, 잔량 검출 회로(65)에 의한 배터리 잔량의 검출 결과, 배터리의 잔량이 0(제로) 등의 소정의 값에 근접한 것을 검출한 경우, 이 정보를 스위칭 회로(63)에 피드백함으로써 다음 우선도의 배터리 등으로 절환하도록, 스위칭 동작시키게 하여도 된다.

또한, AC 전원(64)이 접속되어 있는 경우에는, 각 유닛에의 급전과 동시에, 각 배터리에의 충전을 하도록 하여도 된다. 또한, AC 전원(64)이 접속되어 있는 경우에는, 스위칭 회로(63)에 의해 AC 전원(64)으로부터 우선적으로 전력을 공급시키도록 하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 필과 같이 피검체 내에 도입하는 장치(피검체 내 도입 장치)에의 안정된 전력 공급을 실현할 수 있다. 그 결과, 사용성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 지금까지 캡슐형 내시경 시스템을 예로 설명하여 왔지만, 반드시 이것에 한하는 것은 아니며, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 적용 가능하다. 즉, 피검체 내 도입 장치가 취득하는 피검체 내의 정보는, 피검 부위의 화상에 한정되는 것은 아니고, 필 중에 pH 센서를 설치하여 pH값을 측정하거나, 온도 센서나 압력 센서를 설치하여 소화관 내의 온도나 압력을 측정하거나 하는 장치 전반에 걸 쳐 적용 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 필과 같이 피검체 내에 도입하는 장치(피검체 내 도입 장치)에의 안정된 전력 공급을 실현할 수 있는, 사용하기 편한 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템을 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템 및 피검체 외부 장치는, 피검체 내의 화상을 취득하는 캡슐형 내시경 및 이것을 이용한 캡슐형 내시경 시스템에 적합하다.

Claims

피검체 내의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와 상기 피검체의 외부에 배치되는 외부 장치를 가진 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템으로서,

상기 피검체 내 도입 장치는,

피검체 내 정보를 취득하기 위한 미리 정해진 기능을 실행하는 기능 실행 수단을 구비하고,

상기 외부 장치는,

상기 피검체 내 도입 장치에 전력을 공급하는 전력 공급용 신호를 송출하는 전력원 수단과,

상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치된 제1 축전 수단과,

상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치된 제2 축전 수단과,

상기 외부 장치에 상기 제1 축전 수단과 상기 제2 축전 수단이 접속된 경우, 상기 제1 축전 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시킴과 함께, 상기 제1 축전 수단에 축전된 전력의 잔량이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 상기 제2 축전 수단으로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 절환 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템.
제1항에 있어서,

상기 외부 장치는,

상기 제1 및 제2 축전 수단 중 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력을 검출하는 잔량 검출 수단과,

상기 잔량 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력량을 통지하는 통지 수단

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템.
제1항에 있어서,

상기 외부 장치는,

상기 외부 장치에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 전력원 수단을 구동시키는 전력을 공급하는 상용 전원 수단을 더 구비하고,

상기 절환 수단은, 상기 외부 장치에 상기 상용 전원 수단이 접속된 경우, 상기 상용 전원 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시키는 것을 특징으로 하는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템.
피검체 내의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와 상기 피검체의 외부에 배치되는 외부 장치를 갖는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템으로서,

상기 피검체 내 도입 장치는,

피검체 내 정보를 취득하기 위한 미리 정해진 기능을 실행하는 기능 실행 수단을 구비하고,

상기 외부 장치는,

상기 피검체 내 도입 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 수단과,

상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 제1 배터리와,

상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 제1 배터리와는 별체로 구성된 제2 배터리와,

상기 제1 배터리에 축전된 전력의 잔량이 미리 정해진 값 이상인 경우, 상기 제1 배터리로부터 전력을 공급시키고, 상기 제1 배터리에 축전된 전력의 잔량이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 상기 제2 배터리로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 스위칭 회로

를 구비한 것을 특징으로 하는 무선형 피검체 내 정보 취득 시스템.
피검체의 내부에 도입되는 피검체 내 도입 장치와의 사이에서 무선 통신을 행하는 무선 수단과,

상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 제1 축전 수단과,

상기 무선 수단을 구동시키는 전력을 축적하는 상기 제1 축전 수단과는 별체로 구성된 제2 축전 수단과,

상기 제1 축전 수단에 축전된 전력의 잔량이 미리 정해진 값 이상인 경우, 상기 제1 축전 수단으로부터 전력을 공급시키고, 상기 제1 축전 수단에 축적된 전력의 잔량이 미리 정해진 값 이하인 경우, 상기 제2 축전 수단으로부터 전력을 공급시키도록 선택적으로 절환을 행하는 절환 수단

을 구비한 것을 특징으로 하는 피검체 외부 장치.
제5항에 있어서,

상기 무선 수단은, 상기 피검체 내 도입 장치가 상기 피검체 내에서 취득한 상기 피검체 내에서의 미리 정해진 정보를 포함하고, 상기 피검체 내 도입 장치로부터 송출된 무선 신호를 수신하는 수신 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 피검체 외부 장치.
제6항에 있어서,

상기 무선 수단은, 상기 피검체 내 도입 장치가 상기 피검체 내에서의 미리 정해진 정보를 취득하기 위한 미리 정해진 기능을 실행하기 위해 필요한 전력을 공급하는 급전 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 피검체 외부 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 및 제2 축전 수단 중 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력을 검출하는 잔량 검출 수단과,

상기 잔량 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 절환 수단이 선택하고 있는 축전 수단에 축적된 나머지 전력량을 통지하는 통지 수단

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 피검체 외부 장치.
제5항에 있어서,

무선 수단을 구동시키는 전력을 공급하는 상용 전원 수단을 더 설치하고,

상기 절환 수단은, 해당 피검체 외부 장치에 상기 상용 전원 수단이 접속된 경우, 상기 상용 전원 수단으로부터 우선적으로 전력을 공급시키는 것을 특징으로 하는 피검체 외부 장치.