JP6346715B1 - 受信システム - Google Patents

Abstract

本発明に係る中継ユニットは、第１の無線信号を受信する第１の受信部と、受信強度に関する第１の受信強度情報を生成する第１の受信強度情報生成部と、第１の受信強度情報を第１の無線信号で受信装置に送信する第１の送信部と、を有する第１の中継器と、第１の無線信号を受信する第２の受信部と、受信強度に関する第２の受信強度情報を生成する第２の受信強度情報生成部と、第２の受信強度情報を、第２の無線信号の周波数とは異なる周波数、又は第２の無線信号の送信タイミングとは送信タイミングが異なる第３の無線信号で受信装置に送信する第２の送信部と、を有する第２の中継器と、を備える。

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内導入装置から送信される無線信号を受信する中継ユニット、受信装置、及び受信システム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情報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被検体内導入装置（以下、カプセル型内視鏡という）が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。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情報は、順次無線通信により体外に送信され、複数のアンテナを介して体外の受信装置に入力される。例えば、特許文献１では、アンテナと受信装置との間が有線で接続されており、受信装置は、複数のアンテナのうち、受信強度が最も大きいアンテナが受信した画像情報を選択している。医師又は看護師等のユーザは、受信装置が取得した画像情報を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。

特開２０１２−４０４１４号公報

ところで、被検体への装着性の観点から、複数のアンテナと受信装置との間を無線により接続することが好ましい。しかしながら、複数のアンテナと受信装置との間の信号の送受信を無線通信により行う場合、電波の減衰によって、アンテナの受信強度を受信装置において正しく検出できなくなるという問題があった。これにより、画像情報を取得するアンテナを適切に選択できない場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のアンテナと受信装置との間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、適切なアンテナを選択することができる中継ユニット、受信装置、及び受信システ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、本発明に係る中継ユニットは、信号発生装置が送信した第１の無線信号を受信する第１の受信部と、前記第１の受信部が受信した前記第１の無線信号の受信強度に関する第１の受信強度情報を生成する第１の受信強度情報生成部と、前記第１の受信強度情報を第２の無線信号で受信装置に送信する第１の送信部と、を有する第１の中継器と、前記信号発生装置が送信した前記第１の無線信号を受信する第２の受信部と、前記第２の受信部が受信した前記第１の無線信号の受信強度に関する第２の受信強度情報を生成する第２の受信強度情報生成部と、前記第２の受信強度情報を、前記第２の無線信号の周波数とは異なる周波数、又は前記第２の無線信号の送信タイミングとは異なる送信タイミングの第３の無線信号で前記受信装置に送信する第２の送信部と、を有する第２の中継器と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る中継ユニットは、上記発明において、前記第１の中継器は、前記第１の受信部が受信した前記第１の無線信号を復調して第１のデータを生成する第１の復調部と、前記第１のデータ及び前記第１の受信強度情報を含む前記第２の無線信号に変調する第１の変調部と、をさらに備え、前記第２の中継器は、前記第２の受信部が受信した前記第１の無線信号を復調して第２のデータを生成する第２の復調部と、前記第２のデータ及び前記第２の受信強度情報を含み、前記第２の無線信号の周波数とは異なる周波数の前記第３の無線信号に変調する第２の変調部と、をさらに備え、前記第１の送信部は、前記第２の無線信号を前記受信装置に送信し、前記第２の送信部は、前記第３の無線信号を前記受信装置に送信することを特徴とする。

また、本発明に係る中継ユニットは、上記発明において、前記第１の中継器は、前記第１の無線信号の周波数を変換する第１の周波数変換部と、前記第１の受信強度情報を、前記第１の周波数変換部が変換した周波数とは異なる周波数の第２の無線信号に変調する第１の受信強度情報変調部と、前記第１の周波数変換部によって周波数が変換された前記第１の無線信号に、前記第２の無線信号を重畳する第１の重畳部と、をさらに有し、前記第２の中継器は、前記第１の無線信号の周波数を、前記第１の周波数変換部における周波数とは異なる周波数に変換する第２の周波数変換部と、前記第２の受信強度情報を、前記第２の周波数変換部が変換した周波数とは異なり、かつ、前記第１の受信強度情報変調部が変換した周波数とは異なる周波数の第３の無線信号に変調する第２の受信強度情報変調部と、前記第２の周波数変換部によって周波数が変換された前記第１の無線信号に、前記第３の無線信号を重畳する第２の重畳部と、をさらに有し、前記第１の送信部は、前記第１の重畳部によって重畳された無線信号を前記受信装置に送信し、前記第２の送信部は、前記第２の重畳部によって重畳された無線信号を前記受信装置に送信することを特徴とする。

また、本発明に係る中継ユニットは、上記発明において、前記第１の中継器は、前記第１の無線信号の周波数を変換する第１の周波数変換部と、前記第１の受信強度情報を前記第２の無線信号に変調する第１の受信強度情報変調部と、をさらに有し、前記第２の中継器は、前記第１の無線信号の周波数を変換する第２の周波数変換部と、前記第２の受信強度情報を前記第３の無線信号に変調する第２の受信強度情報変調部と、をさらに有し、前記第１の送信部は、前記第１の周波数変換部により変換された前記第１の無線信号と、前記第２の無線信号とを前記受信装置に送信し、前記第２の送信部は、前記第２の周波数変換部により変換された前記第１の無線信号と、前記第３の無線信号とを、前記第１の送信部の送信タイミングとは異なる送信タイミングで前記受信装置に送信することを特徴とする。

また、本発明に係る中継ユニットは、上記発明において、前記信号発生装置は、間欠的に前記第１の無線信号を発生し、前記第１の中継器は、当該第１の中継器と前記信号発生装置との間で無線通信が行われていない送信休止期間を検出する第１の休止検出部と、前記第１の休止検出部が前記送信休止期間の開始を検出した場合に、前記第２の無線信号を前記第１の送信部に送信させ、前記送信休止期間の終了を検出した場合に、前記第１の周波数変換部により変換された前記第１の無線信号を前記第１の送信部に送信させる第１の送信信号切替部と、をさらに有し、前記第２の中継器は、当該第２の中継器と前記信号発生装置との間で前記無線通信が行われていない送信休止期間を検出する第２の休止検出部と、前記第２の休止検出部が前記送信休止期間の開始を検出した場合に、前記第３の無線信号を前記第２の送信部に送信させ、前記送信休止期間の終了を検出した場合に前記第２の周波数変換部により変換された前記第１の無線信号を前記第２の送信部に送信させる第２の送信信号切替部と、をさらに有することを特徴とする。

また、本発明に係る中継ユニットは、上記発明において、前記第１の中継器は、前記第２の無線信号を予め設定された送信タイミングで前記第１の送信部に送信させる第１の送信タイミング調整部、をさらに有し、前記第２の中継器は、前記第３の無線信号を予め設定された送信タイミングで前記第２の送信部に送信させる第２の送信タイミング調整部、をさらに有し、前記第１及び第２の送信部は、互いに異なる送信タイミングで前記第２及び第３の無線信号をそれぞれ送信することを特徴とする。

また、本発明に係る受信装置は、信号発生装置が送信した無線信号の情報含む外部信号を、複数の中継器を介して受信する受信部と、前記外部信号をもとに、前記中継器が受信した前記無線信号の受信強度に関する受信強度情報を前記中継器ごとに取得する受信強度情報取得部と、前記受信強度情報取得部が取得した各中継器の前記受信強度情報に基づいて、前記複数の中継器の中から一つの中継器を選択する中継器選択部と、前記中継器選択部が選択した中継器を介して受信した前記無線信号の情報を選択する情報選択部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る受信システムは、信号発生装置が送信した第１の無線信号を受信する第１の受信部と、前記第１の受信部が受信した前記第１の無線信号の受信強度に関する第１の受信強度情報を生成する受信強度情報生成部と、前記第１の受信強度情報を含む第２の無線信号を送信する送信部とを有する複数の中継器であって、前記送信部それぞれが、互いに異なる周波数又は送信タイミングで前記第２の無線信号を送信する複数の中継器と、前記複数の中継器が送信した前記第２の無線信号それぞれを受信する第２の受信部と、前記第２の無線信号から、前記第１の受信強度情報を前記複数の中継器ごとに取得する受信強度情報取得部と、前記受信強度情報取得部が取得した前記第１の受信強度情報に基づいて、前記複数の中継器の中から一つの中継器を選択する中継器選択部と、前記中継器選択部が選択した中継器から受信した前記第２の無線信号を選択する信号選択部とを有する受信装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る受信システムは、上記発明において、前記受信装置は、前記中継器選択部が選択した中継器に関する中継器制御情報を生成し、前記中継器制御情報を前記複数の中継器にそれぞれ送信する中継器制御情報送信部、をさらに有し、前記複数の中継器それぞれは、前記受信装置から受信した前記中継器制御情報に自身の中継器が選択されている情報が含まれている場合に、前記第１の無線信号の情報及び前記第１の受信強度情報を含む前記第２の無線信号を前記送信部に送信させるよう制御する中継制御部と、をさらに有することを特徴とする。

また、本発明に係る受信システムは、上記発明において、前記受信装置は、前記複数の中継器それぞれから送信された前記第２の無線信号の受信強度に関する第２の受信強度情報を生成する第２の受信強度情報生成部、をさらに有し、前記中継器選択部は、前記第１の受信強度情報と前記第２の受信強度情報とに基づいて、前記一つの中継器を選択することを特徴とする。

また、本発明に係る受信システムは、信号発生装置が送信した第１の無線信号を受信する第１の受信部と、予め設定されている基準信号を発生する基準信号発生部と、前記第１の無線信号の情報及び前記基準信号を含む第２の無線信号を送信する送信部とを有し、前記送信部それぞれが、互いに異なる周波数又は送信タイミングで前記第２の無線信号を送信する複数の中継器と、前記複数の中継器が送信した各第２の無線信号を受信する第２の受信部と、前記第２の無線信号に含まれる基準信号をもとに、前記第２の無線信号の受信強度に関する受信強度情報を前記複数の中継器ごとに取得する受信強度情報取得部と、前記受信強度情報取得部が取得した前記複数の中継器それぞれの前記受信強度に基づいて、前記複数の中継器の中から一つの中継器を選択する中継器選択部と、前記中継器選択部が選択した中継器から受信した前記第１の無線信号の情報を選択する情報選択部とを有する受信装置と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る受信システムは、上記発明において、前記受信強度情報取得部は、前記基準信号の減衰率を求め、前記減衰率と第１の無線信号の情報を含む無線信号の受信強度とに基づいて、前記受信強度情報を生成することを特徴とする。

本発明によれば、複数のアンテナと受信装置との間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、適切なアンテナを選択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中継器の概略構成を示すブロック図である。 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が行う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の変形例に係るカプセル型内視鏡システムが行う処理を示すフローチャートである。 図６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中継器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２に係るカプセル型内視鏡システムが行う処理を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。 図９は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムが行う信号の送信タイミングを説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。 図１１は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムが行う信号の送信タイミングを説明する図である。 図１２は、本発明の実施の形態５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１３は、本発明の実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。 図１４は、本発明の実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムが行う信号の送信タイミングを説明する図である。 図１５は、本発明の実施の形態６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１６は、本発明の実施の形態７に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。

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、本実施の形態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情報を生成し、該画像情報を無線送信する信号発生装置であるカプセル型内視鏡２と、被検体Ｈに装着され、カプセル型内視鏡２から送信された画像情報を受信するとともに、受信した画像情報や受信した電波の強度情報を外部に無線送信する複数（図１においては８個）の中継器３ａ〜３ｈを備えた中継ユニット３と、被検体Ｈに装着され、中継ユニット３の各中継器が無線送信した画像情報や電波の強度情報を受信する受信装置４と、カプセル型内視鏡２が撮像した画像情報を、クレードル５ａを介して、受信装置４から取り込み、該画像情報を処理して、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に表示される。

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。

照明部２２は、照明光によって被検体Ｈ内を照明する。照明部２２は、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情報を取得し、無線信号に重畳してアンテナ２５から外部に送信する。無線通信としては、画像情報に合わせて振幅を変化させた搬送波（電波）を送信する方法や、画像情報に合わせて周波数を変化させた搬送波（電波）を送信する方法が挙げられる。画像情報には、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）等の関連情報を含んでいてもよい。無線通信部２４及びアンテナ２５は、ループアンテナ又はダイポールアンテナ、及びＡＳＩＣ等によって構成される。

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情報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、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。電源部２７は、ボタン電池等からなるバッテリと、該バッテリの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によって構成される。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情報を、中継器３を介して受信装置４に順次無線送信する。

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中継器の概略構成を示すブロック図である。図３では、中継器の構成の一例として、中継器３ａの構成を示している。中継器３ａは、受信部３０１、復調部３０２、変調部３０３、送信部３０４、及び、制御部３０５を備える。

受信部３０１は、カプセル型内視鏡２から電波を介して受信した無線信号を受信する。受信部３０１は、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナによって構成される。

また、受信部３０１は、受信強度情報生成部３０１ａを有する。受信強度情報生成部３０１ａは、受信した無線信号の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を測定し、該測定した受信強度を示す情報を受信強度情報として生成する。受信強度情報生成部３０１ａは、ＡＳＩＣ等によって構成される。なお、受信強度情報生成部３０１ａは、受信部３０１とは独立して設けてもよい。

復調部３０２は、受信部３０１が受信した無線信号を、画像情報に復調する。復調部３０２は、信号の振幅、周波数等に対応した画像情報を取り出す。復調部３０２は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

変調部３０３は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報と、復調部３０２が復調した画像情報とを含むように搬送波に変調処理を施すことによって無線信号を生成する。変調部３０３は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

送信部３０４は、変調部３０３が生成した無線信号を外部に送信する。送信部３０４は、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナによって構成される。

制御部３０５は、中継器３ａの各構成部を制御する。制御部３０５は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

中継器３ｂ〜３ｈについても、上述した中継器３ａと同様の構成を有している。中継器３ａ〜３ｈの各変調部（変調部３０３）は、互いに異なる周波数の無線信号を生成する。この際、中継器３ａ〜３ｈは、各無線信号の周波数が、互いに整数の倍数とならないようにすることが好ましい。また、送信部３０４は、各無線信号を同じタイミングで送信しても、違うタイミングで送信してもよい。なお、本実施の形態１では、無線信号を同時に送信するものとして説明する。

図２に戻り、受信装置４は、受信部４０１、復調部４０２、画像情報取得部４０３、受信強度情報取得部４０４、中継器選択部４０５、位置検出部４０６、データ送受信部４０７、操作部４０８、メモリ４０９、制御部４１０、及び、これらの各部に電力を供給する電源部４１１を備える。

受信部４０１は、中継ユニット３から無線送信された無線信号を受信する。受信部４０１は、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナによって構成される。

復調部４０２は、受信部４０１が受信した無線信号を各中継器３ａ〜３ｈが送信する周波数成分ごとに分離し、分離した各無線信号を画像情報と受信強度情報とに復調する。復調部４０２は、信号の振幅や周波数等の変化に対応した画像情報と、受信強度情報とを生成する。復調部４０２は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

画像情報取得部４０３は、復調部４０２により生成されたデジタルの画像情報と受信強度情報とのうち、画像情報を取得する。すなわち、画像情報取得部４０３は、中継器３ａ〜３ｈから受信した複数の画像情報を取得する。また、画像情報取得部４０３は、中継器選択部４０５による選択結果に基づいて、取得した複数の画像情報の中から、処理装置５に送信する画像情報を選択する。画像情報取得部４０３は、選択した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。なお、画像情報に含まれる関連情報に、位置検出部４０６が検出した位置情報等を含めてもよい。画像情報取得部４０３は、各中継器から受信した画像情報を選択する情報選択部として機能する。画像情報取得部４０３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

受信強度情報取得部４０４は、復調部４０２により生成されたデジタルの画像情報と受信強度情報とのうち、受信強度情報を取得する。すなわち、受信強度情報取得部４０４は、中継器３ａ〜３ｈにおける各受信強度情報を取得する。受信強度情報取得部４０４は、取得した中継器３ａ〜３ｈにおける各受信強度情報を、制御部４１０を介して中継器選択部４０５及び位置検出部４０６に出力する。受信強度情報取得部４０４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈにおける各受信強度情報を用いて、画像情報の中継に最適な中継器の選択を行う。具体的に、中継器選択部４０５は、中継器３ａ〜３ｈの各受信強度のうち、最大の受信強度を有する中継器を選択する。中継器選択部４０５は、選択結果を、制御部４１０を介して画像情報取得部４０３に出力する。中継器選択部４０５は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

位置検出部４０６は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈにおける各受信強度情報を用いて、カプセル型内視鏡２の位置を検出する演算を行う。位置検出部４０６は、カプセル型内視鏡２の位置の検出結果を、カプセル型内視鏡２の位置情報として制御部４１０に出力するとともに、画像情報取得部４０３が選択した画像情報と関連付けてメモリ４０９に記憶させる。また、位置検出部４０６は、公知の方法、例えば特開２００７−２８３００１号公報を用いてカプセル型内視鏡２の位置を検出してもよいし、位置検出用磁界を用いてカプセル型内視鏡２の位置を検出してもよい。また、各受信強度情報を位置情報としてメモリに記憶させ、位置の検出する演算機能を処理装置５に備えてもよい。位置検出部４０６は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

データ送受信部４０７は、処理装置５と通信可能な状態で接続された際に、メモリ４０９に記憶された画像情報及び関連情報を処理装置５に送信する。データ送受信部４０７は、ＵＳＢやＬＡＮ等の通信Ｉ／Ｆで構成される。

操作部４０８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４０８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。

メモリ４０９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、画像情報取得部４０３から入力された画像情報等を記憶する。メモリ４０９は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成される。

制御部４１０は、受信装置４の各構成部を制御する。制御部４１０は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

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、中継ユニット３を介して受信した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。

カプセル型内視鏡２による撮像処理の終了後、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、メモリ４０９に記憶された画像情報等を処理装置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、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。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。

画像処理部５２は、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情報や記憶部５６に記憶された画像情報をもとに、体内画像を作成するための所定の画像処理を施す。画像処理部５２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

制御部５３は、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情報に基づいて、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。制御部５３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

表示制御部５４は、画像処理部５２において生成された体内画像に対し、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。同時に、受信装置４から転送されたカプセル型内視鏡２の位置情報を表示装置６に表示出力させてもよい。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、ユーザの操作に応じた情報や命令の入力を受け付ける。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構成される。

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。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構成される。

続いて、カプセル型内視鏡システム１が実行する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が行う処理を示すフローチャートである。図４は、中継器３ａ〜３ｈが取得した画像情報の中から、体内画像を生成するための画像情報を選択し、該選択された画像情報に基づく体内画像を表示する処理の流れを説明するフローチャートである。

各中継器３ａ〜３ｈの受信部３０１は、カプセル型内視鏡２から画像情報を含む無線信号を受信すると、復調部３０２が無線信号の復調処理を行い、画像情報に復調する。（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２において、各中継器３ａ〜３ｈの受信強度情報生成部３０１ａは、受信部３０１が受信した無線信号の受信強度を測定し、該測定した受信強度を示す受信強度情報を生成する。なお、ステップＳ１０１及びＳ１０２は、ステップＳ１０２を先に行ってもよいし、ステップＳ１０１及びＳ１０２を同時に行ってもよい。

続くステップＳ１０３において、変調部３０３は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報と、復調部３０２が復調した画像情報とを含むように搬送波に変調処理を施すことによって無線信号を生成する。その後、生成された無線信号が、送信部３０４によって外部に送信される。なお、各中継器３ａ〜３ｈは、互いに異なる周波数の無線信号を生成し、外部に送信する。

受信部４０１が各中継ユニット３ａ〜３ｈから無線送信された無線信号を受信すると、復調部４０２は、受信部４０１が受信した無線信号を各中継器３ａ〜３ｈが送信する周波数成分ごとに分離し、分離した各無線信号を画像情報と受信強度情報とに復調する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５において、画像情報取得部４０３は、復調部４０２により生成された画像情報及び受信強度情報のうちの画像情報を中継器ごとに取得する。また、受信強度情報取得部４０４は、復調部４０２により生成された画像情報及び受信強度情報のうちの受信強度情報を中継器ごとに取得する。受信強度情報取得部４０４は、取得した中継器３ａ〜３ｈに係る各受信強度情報を中継器選択部４０５に出力する。

ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６において、中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈに係る各受信強度情報を用いて、画像情報として採用する中継器の選択を行う。中継器選択部４０５は、上述したように、中継器３ａ〜３ｈの各受信強度情報のうち、最大の受信強度を有する受信強度情報に対応する中継器を選択し、選択結果を画像情報取得部４０３に出力する。

ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７において、画像情報取得部４０３は、中継器選択部４０５による選択結果に基づいて、処理装置５に送信する画像情報を選択する。画像情報取得部４０３は、選択した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。

ステップＳ１０７に続くステップＳ１０８において、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したか否かを判断する。制御部４１０は、例えば予め設定された時間以上、受信部４０１が中継ユニット３から無線信号を受信していなければ、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したと判断する。ここで、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了していないと判断すると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、新たな無線信号について、上述した画像情報の選択処理を繰り返し、各フレームにおける画像情報をメモリ４０９に蓄積する。これに対し、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したと判断すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、受信装置４からデータ送受信部４０７，５１を介して処理装置５に画像情報が送信されると、画像処理部５２が、画像情報に基づく体内画像を生成する。

ステップＳ１０９に続くステップＳ１１０において、表示制御部５４は、生成された体内画像に対し、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に表示させる。

上述した本実施の形態１によれば、中継器３ａ〜３ｈにおいて、受信強度情報生成部３０１ａが、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号に基づいて、受信強度を示す受信強度情報を生成し、該受信強度情報と、画像情報とを変調して受信装置４に送信するようにしたので、複数の中継器（中継器３ａ〜３ｈ）と受信装置４との間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、受信装置４が適切な中継器を選択することができる。

（実施の形態１の変形例）
次に、本発明の実施の形態１の変形例について説明する。上述した実施の形態１では、中継器の選択情報に基づいて、当該フレームの画像情報として、いずれかの中継器により取得された画像情報を選択するものとして説明したが、本変形例では、中継器の選択情報を、次フレームの画像情報の選択に用いる。

本変形例において、復調部４０２は、受信部４０１が受信した無線信号から、選択した中継器が送信する無線信号の周波数成分のみを抽出し、抽出した無線信号を画像情報と受信強度情報とに復調する。復調部４０２は、中継器選択部４０５による前フレームの選択結果に基づいて選択した中継器の信号の振幅や周波数等の変化に対応した画像情報と、各中継器３ａ〜３ｈの受信強度情報とを生成する。本変形例では、復調部４０２が、各中継器から受信した無線信号を選択する信号選択部として機能する。

画像情報取得部４０３は、復調部４０２により生成された画像情報と受信強度情報とのうち、画像情報を取得する。また、取得した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。本変形例において、画像情報取得部４０３は、復調部４０２により選択された中継器が送信した無線信号に基づく画像情報を取得する。

中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈにおける各受信強度情報を用いて、画像情報の中継に最適な中継器の選択を行う。具体的に、中継器選択部４０５は、中継器３ａ〜３ｈの各受信強度のうち、最大の受信強度を有する中継器を選択する。中継器選択部４０５は、選択結果を、制御部４１０を介して復調部４０２に出力する。

続いて、本変形例に係るカプセル型内視鏡システム１が実行する処理について説明する。図５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が行う処理を示すフローチャートである。

各中継器３ａ〜３ｈの受信部３０１は、カプセル型内視鏡２から画像情報を含む無線信号を受信すると、復調部３０２が無線信号の復調処理を行い、画像情報に復調する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２において、各中継器３ａ〜３ｈの受信強度情報生成部３０１ａは、受信部３０１が受信した無線信号の受信強度を測定し、該測定した受信強度を示す受信強度情報を生成する。なお、ステップＳ２０１及びＳ２０２は、ステップＳ２０２を先に行ってもよいし、ステップＳ２０１及びＳ２０２を同時に行ってもよい。

続くステップＳ２０３において、変調部３０３は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報と、復調部３０２が復調した画像情報とを含むように搬送波に変調処理を施すことによって無線信号を生成する。その後、生成された無線信号が、送信部３０４によって外部に送信される。なお、各中継器３ａ〜３ｈは、互いに異なる周波数の無線信号を生成し、外部に送信する。

受信部４０１が中継ユニット３ａ〜３ｈから無線送信された無線信号を受信すると、復調部４０２は、前フレームの中継器選択部４０５による選択結果に基づいて選択した中継器の無線信号を、信号の振幅や周波数等の変化に対応した画像情報と、受信強度情報とに復調するとともに、その他の中継器の無線信号を受信強度情報に復調する（ステップＳ２０４）。なお、今回のフレームが最初のフレームであり、中継器の選択情報がない場合、復調部４０２は、予め設定されている中継器を選択するか、実施の形態１のように、各中継器の受信強度情報に基づいて中継器を選択する。

ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５において、画像情報取得部４０３は、復調部４０２により生成された画像情報であって、選択された中継器の画像情報を取得する。また、受信強度情報取得部４０４は、復調部４０２により生成された各中継器３ａ〜３ｈの受信強度情報を取得する。受信強度情報取得部４０４は、取得した中継器３ａ〜３ｈに係る各受信強度情報を中継器選択部４０５に出力する。画像情報取得部４０３は、取得した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。

ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６において、中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈに係る各受信強度情報を用いて、画像情報として採用する中継器の選択を行う。中継器選択部４０５は、上述したように、中継器３ａ〜３ｈの各受信強度情報のうち、最大の受信強度を有する受信強度情報に対応する中継器を選択し、選択結果を復調部４０２に出力する。中継器選択部４０５により選択された中継器は、次フレームの画像情報を取得する中継器である。

ステップＳ２０６に続くステップＳ２０７において、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したか否かを判断する。制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了していないと判断すると（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻り、新たな無線信号について、上述した画像情報の選択処理を繰り返し、各フレームにおける画像情報をメモリ４０９に蓄積する。これに対し、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したと判断すると（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０８に移行する。

ステップＳ２０８において、受信装置４からデータ送受信部４０７，５１を介して処理装置５に画像情報が送信されると、画像処理部５２が、画像情報に基づく体内画像を生成する。

ステップＳ２０８に続くステップＳ２０９において、表示制御部５４は、生成された体内画像に対し、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に表示させる。

以上説明した本変形例によれば、上述した実施の形態１の効果を得ることができるとともに、前フレームにおいて選択された中継器のみから画像情報を取得するようにしたため、画像情報の復調処理に係る負荷を低減することができる。

なお、本変形例では、選択された中継器のみの画像情報を復調するものとして説明したが、各中継器の画像情報を復調した後、選択された中継器の画像情報を選択するようにしてもよい。

（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６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中継器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は、上述したカプセル型内視鏡システム１の中継器３ａ〜３ｈに代えて、中継器３ａ_１〜３ｈ_１を備える。なお、図６では、中継器の構成の一例として、中継器３ａ_１の構成を示している。中継器３ａ_１は、受信部３０１、送信部３０４、制御部３０５、増幅部３０６、周波数変換部３０７、受信強度情報変調部３０８、及び、重畳部３０９を備える。

増幅部３０６は、受信部３０１が受信した無線信号を増幅する。増幅部３０６は、受信した無線信号の振幅を、予め設定された増幅率で増幅する。増幅部３０６は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

周波数変換部３０７は、増幅部３０６により増幅処理が施された無線信号の周波数を送信部３０４により送信する搬送用の周波数に変更する。周波数変換部３０７は、無線信号の周波数を、予め設定された中継器ごとに異なる搬送周波数に変更する。周波数変換部３０７は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

受信強度情報変調部３０８は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報を含むように、搬送波に変調処理を施すことによって無線信号を生成する。受信強度情報変調部３０８は、周波数変換部３０７により生成された無線信号（以下、画像用無線信号ともいう）と、生成する無線信号とが干渉しないようにするため、周波数変換部３０７により変更された周波数とは異なる周波数、かつ中継器ごとに異なる周波数の無線信号を生成する。受信強度情報変調部３０８は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

重畳部３０９は、周波数変換部３０８が生成した画像用無線信号に対して、受信強度情報変調部３０８により生成された無線信号（以下、強度取得用無線信号ともいう）を重畳する。重畳部３０９により重畳された無線信号は、送信部３０４により外部に送信される。重畳部３０９は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

中継器３ｂ_１〜３ｈ_１についても、上述した中継器３ａ_１と同様の構成を有している。中継器３ａ_１〜３ｈ_１の受信強度情報変調部３０８は、上述したように、互いに異なる周波数の無線信号を生成し、各無線信号は同じタイミングで送信される。の際、中継器３ａ_１〜３ｈ_１は、各無線信号の周波数が、互いに整数の倍数とならないようにすることが好ましい。

受信装置４及び処理装置５は、上述した実施の形態１と同様の構成を有する。受信装置４は、本実施の形態２に係る中継器ユニットから無線信号を受信すると、画像情報及び受信強度情報を取り出して、画像情報の選択を行う。

続いて、本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムが実行する処理について説明する。図７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が行う処理を示すフローチャートである。図７は、中継器３ａ_１〜３ｈ_１が取得した画像情報のうち、体内画像を生成するための画像情報として選択する中継器の選択を行って、該選択された画像情報に基づく体内画像を表示する処理の流れを説明するフローチャートである。

各中継器３ａ_１〜３ｈ_１の受信部３０１が、カプセル型内視鏡２から画像情報を含む無線信号を受信すると、増幅部３０６が無線信号の増幅処理を行う（ステップＳ３０１）。増幅部３０６により増幅された後、周波数変換部３０７が、当該無線信号の周波数を変更することによって、画像用無線信号を生成する。なお、各中継器３ａ_１〜３ｈ_１は、互いに異なる周波数の画像用無線信号を生成する。

ステップＳ３０１に続くステップＳ３０２において、受信強度情報生成部３０１ａは、受信した無線信号の受信強度を測定し、該測定した受信強度を示す受信強度情報を生成する。なお、ステップＳ３０１及びＳ３０２は、ステップＳ３０２を先に行ってもよいし、ステップＳ３０１及びＳ３０２を同時に行ってもよい。

続くステップＳ３０３において、受信強度情報変調部３０８は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報を含むように、搬送波に変調処理を施すことによって強度取得用無線信号を生成する。なお、各中継器３ａ_１〜３ｈ_１は、互いに異なる周波数の強度取得用無線信号を生成する。

ステップＳ３０３に続くステップＳ３０４において、重畳部３０９が、生成された画像用無線信号及び強度取得用無線信号を混合する。その後、重畳部３０９により混合された無線信号が、送信部３０４によって外部に送信される。

受信部４０１が中継器ユニットの各中継器３ａ_１〜３ｈ_１からそれぞれ無線送信された無線信号を受信すると、復調部４０２が、受信部４０１が受信した無線信号を各中継器３ａ_１〜３ｈ_1が送信する画像用無線信号及び強度取得用無線信号の周波数成分ごとに分離し、分離した各無線信号を画像情報と、受信強度情報とに復調する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５に続くステップＳ３０６おいて、画像情報取得部４０３は、復調部４０２により生成された画像情報及び受信強度情報のうちの画像情報を中継器ごとに取得する。また、受信強度情報取得部４０４は、復調部４０２により生成された画像情報及び受信強度情報のうちの受信強度情報を中継器ごとに取得する。受信強度情報取得部４０４は、取得した中継器３ａ_１〜３ｈ_１に係る各受信強度情報を中継器選択部４０５に出力する。

ステップＳ３０６に続くステップＳ３０７において、中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ_１〜３ｈ_１に係る各受信強度情報を用いて、画像情報として採用する中継器の選択を行う。

ステップＳ３０７に続くステップＳ３０８において、画像情報取得部４０３は、中継器選択部４０５による選択結果に基づいて、処理装置５に送信する画像情報を選択する。画像情報取得部４０３は、選択した画像情報をメモリ４０９に記憶させる。

ステップＳ３０８に続くステップＳ３０９において、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したか否かを判断する。制御部４１０は、例えば予め設定された時間以上、受信部４０１が中継ユニット３から無線信号を受信していなければ、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したと判断する。ここで、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了していないと判断すると（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ステップＳ３０１に戻り、新たな無線信号について、上述した画像情報の選択処理を繰り返し、各フレームにおける画像情報をメモリ４０９に蓄積する。これに対し、制御部４１０は、カプセル型内視鏡２による撮像処理が終了したと判断すると（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１０に移行する。

ステップＳ３１０において、受信装置４からデータ送受信部４０７，５１を介して処理装置５に画像情報が送信されると、画像処理部５２が、画像情報に基づく体内画像を生成する。

ステップＳ３１０に続くステップＳ３１１において、表示制御部５４は、生成された体内画像に対し、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に表示させる。

本実施の形態２によれば、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号をデジタルの信号に復調することなく受信装置４に送信するようにしたので、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号に係る処理回路を簡略化することができる。

（実施の形態３）
続いて、本発明の実施の形態３について説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態２に係る中継器３ａ_１〜３ｈ_１に代えて、中継器３ａ_２〜３ｈ_２を備える。なお、図８では、中継器の構成の一例として、中継器３ａ_２の構成を示している。中継器３ａ_２は、受信部３０１、送信部３０４、制御部３０５、増幅部３０６、周波数変換部３０７、受信強度情報変調部３０８、カプセル休止検出部３１０、及び、送信信号切替部３１１を備える。

カプセル休止検出部３１０は、受信強度情報生成部３０１ａが生成した受信強度情報によって、カプセル型内視鏡２による無線信号の送信（無線通信）が休止されている期間（以下、休止期間ともいう）及び、無線信号が送信されている期間を検出する。例えば受信強度情報の立ち下がりを検出することによって送信休止期間の開始を検出し、立ち上がりを検出することによって無線信号の送信の開始、すなわち休止期間の終了を検出する。カプセル休止検出部３１０は、カプセル型内視鏡２による無線信号の送信及び休止（以下、単に「カプセルの送信」、「カプセルの休止」という場合もある）に関する検出情報を、送信信号切替部３１１に入力する。

中継器３ｂ_２〜３ｈ_２についても、上述した中継器３ａ_２と同様の構成を有している。中継器３ａ_２〜３ｈ_２は、互いに異なる周波数の無線信号を生成し、画像用無線信号及び強度取得用無線信号は、中継器間で同じ送信タイミングで送信される。本実施の形態３では、この際、中継器３ａ_２〜３ｈ_２は、各無線信号の周波数が、互いに整数の倍数とならないようにすることが好ましい。

図９は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムが行う無線信号の送信タイミングを説明する図である。送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０から入力されたカプセルの送信及び休止に関する検出情報に基づいて、画像用無線信号と強度取得用無線信号との送信を切り替える。具体的に、中継器３ａ_２〜３ｈ_２の各送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０からカプセルの送信に関する検出情報の入力があると、画像用無線信号を送信させる。すなわち、送信信号切替部３１１は、カプセル型内視鏡２により無線信号が送信されている無線信号送信期間Ｒsに応じた画像情報送信期間Ｒsa、Ｒsb、・・・、Ｒshに、画像用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、時間ｔ₁₂〜ｔ₁₃、時間ｔ₁₄〜ｔ₁₅において、画像用無線信号が送信される。

その後、中継器３ａ_２〜３ｈ_２の各送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０からカプセルの休止に関する検出情報の入力があると、この休止期間Ｒrに応じた強度情報送信期間Ｒpa、Ｒpb、・・・、Ｒphに、直前に受信した無線信号の受信強度情報を含む強度取得用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、時間ｔ₁₁〜ｔ₁₂、時間ｔ₁₃〜ｔ₁₄において、強度取得用無線信号が送信される。

このように、本実施の形態３では、画像用無線信号と強度取得用無線信号とが別に送信されるため、この画像用無線信号及び強度取得用無線信号の各周波数を同じにしても信号間で干渉は生じない。このため、上述した実施の形態２の場合と比して、それぞれに割り当てる周波数の帯域を削減することができる。

受信装置４及び処理装置５は、上述した実施の形態１と同様の構成を有する。受信装置４は、本実施の形態３に係る中継器ユニットから無線信号を受信すると、画像情報及び受信強度情報を取り出して、画像情報の選択を行う。

本実施の形態３によれば、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号をデジタルの信号に復調することなく受信装置４に送信するようにしたので、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号に係る処理回路を簡略化することができる。

また、上述した実施の形態３において、中継器が、無線信号の受信強度がノイズに埋もれるほど小さい強度である場合、受信強度情報が常に小さい値となり、カプセル型内視鏡２の休止期間と無線信号送信期間を検出できないことがある。この際、送信信号切替部３１１は、強度取得用無線信号を送信部３０４に送信させる処理を行えないため、強度取得用無線信号が中継器から受信装置４に送信されないことになる。この場合において、受信装置４の中継器選択部４０５は、受信強度情報が送信されていない（受信できていない）中継器については、受信強度情報を予め設定されている最低値に設定することによって、中継器の選択処理を行う。

（実施の形態４）
続いて、本発明の実施の形態４について説明する。図１０は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態３に係る中継器３ａ_２〜３ｈ_２に代えて、中継器３ａ_３〜３ｈ_３を備える。なお、図１０では、中継器の構成の一例として、中継器３ａ_３の構成を示している。中継器３ａ_３は、受信部３０１、送信部３０４、制御部３０５、増幅部３０６、周波数変換部３０７、受信強度情報変調部３０８、カプセル休止検出部３１０、送信信号切替部３１１、及び、送信タイミング調整部３１２を備える。

送信タイミング調整部３１２は、中継器ごとに設定された個別の遅延時間に応じて無線信号が送信されるように、送信タイミングの調整を行う。中継器ごとに設定された個別の遅延時間は、図示しないメモリによって予め記憶されていてもよいし、受信装置４や処理装置５、カプセル型内視鏡２から取得するようにしてもよい。

中継器３ｂ_３〜３ｈ_３についても、上述した中継器３ａ_３と同様の構成を有している。中継器３ａ_３〜３ｈ_３は、互いに異なる周波数の画像用無線信号を生成し、中継器間で同じタイミングで送信される。また、中継器３ａ_３〜３ｈ_３は、同一の周波数の強度取得用無線信号を生成し、中継器間で異なる送信タイミングで送信される。本実施の形態４では、この際、中継器３ａ_３〜３ｈ_３は、各画像用無線信号の周波数が、互いに整数の倍数とならないようにすることが好ましい。

図１１は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムが行う信号の送信タイミングを説明する図である。送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０から入力されたカプセルの送信及び休止に関する検出情報に基づいて、画像用無線信号と強度取得用無線信号との送信を切り替える。また、中継器３ａ_３〜３ｈ_３の各送信信号切替部３１１は、各送信タイミング調整部３１２の制御のもと、互いに異なる送信タイミングで強度取得用無線信号を送信部３０４に送信させる。

具体的に、中継器３ａ_３〜３ｈ_３の各送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０からカプセルの送信に関する検出情報の入力があると、画像用無線信号を送信させる。すなわち、送信信号切替部３１１は、カプセル型内視鏡２により無線信号が送信されている無線信号送信期間Ｒsに応じた画像情報送信期間Ｒsa、Ｒsb、・・・、Ｒsh内に、画像用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、時間ｔ₁₂〜ｔ₁₃、時間ｔ₁₄〜ｔ₁₅において、画像用無線信号が送信される。

その後、中継器３ａ_３〜３ｈ_３の各送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０からカプセルの休止に関する検出情報の入力があると、この休止期間Ｒrに設けられ、互いに異なる強度情報送信期間Ｒpa、Ｒpb、・・・、Ｒph内に、強度取得用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、時間ｔ₁₁〜ｔ₁₂、時間ｔ₁₃〜ｔ₁₄において、中継器３ａ_３〜３ｈ_３から異なる送信タイミングで強度取得用無線信号がそれぞれ送信される。

このように、本実施の形態４では、画像用無線信号と強度取得用無線信号とが交互に送信されるため、この画像用無線信号及び強度取得用無線信号の各周波数を同じにしても信号間で干渉は生じない。また、各中継器が送信する各強度取得用無線信号についても中継器間で異なる送信タイミングで送信されるため、各周波数を同じにしても干渉することはない。このため、上述した実施の形態３の場合と比して、それぞれに割り当てる周波数の帯域を削減することができる。

受信装置４及び処理装置５は、上述した実施の形態１と同様の構成を有する。受信装置４は、本実施の形態４に係る中継ユニットから無線信号を受信すると、画像情報及び受信強度情報を取り出して、画像情報の選択を行う。

本実施の形態４によれば、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号をデジタルの信号に復調することなく受信装置４に送信するようにしたので、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号に係る処理回路を簡略化することができる。

また、本実施の形態４によれば、画像用無線信号と強度取得用無線信号とをカプセルの送信及び休止のタイミングに応じて交互に送信し、かつ各中継器が、強度取得用無線信号を異なるタイミングで送信するようにしたので、上述した実施の形態３の場合と比して、それぞれに割り当てる周波数の帯域をさらに削減することができる。

（実施の形態５）
続いて、本発明の実施の形態５について説明する。図１２は、本発明の実施の形態５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１２に示すように、本実施の形態５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（図１においては８個）の中継器３ａ_４〜３ｈ_４を備えた中継ユニット３Ａを介して受信する受信装置４Ａと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像情報を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ａから取り込み、該画像情報を処理して、被検体Ｈ内の画像を生成する処理装置５と、表示装置６と、を備える。

受信装置４Ａは、受信部４０１、復調部４０２、画像情報取得部４０３、受信強度情報取得部４０４、中継器選択部４０５、位置検出部４０６、データ送受信部４０７、操作部４０８、メモリ４０９、制御部４１０、中継制御情報送信部４１２、及び、これらの各部に電力を供給する電源部４１１を備える。

中継制御情報送信部４１２は、中継器選択部４０５が選択した中継器の情報に基づいて、中継器制御情報を生成し、生成した中継器制御情報を中継器３ａ_４〜３ｈ_４に送信する。中継制御情報送信部４１２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

図１３は、本発明の実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態３に係る中継器３ａ_２〜３ｈ_２に代えて、中継器３ａ_４〜３ｈ_４を備える。なお、図１３では、中継器の構成の一例として、中継器３ａ_４の構成を示している。中継器３ａ_４は、受信部３０１、送信部３０４、制御部３０５、増幅部３０６、周波数変換部３０７、受信強度情報変調部３０８、カプセル休止検出部３１０、送信信号切替部３１１、送信タイミング調整部３１２、及び、中継制御部３１３を備える。

中継制御部３１３は、中継制御情報送信部４１２から受信した中継制御情報に基づいて、自身の中継器が行う無線信号の送信制御を行う。具体的に、中継制御部３１３は、中継制御情報により自身の中継器が選択されている場合に、送信部３０４により画像用無線信号を送信させる。これに対し、中継制御部３１３は、中継制御情報により自身の中継器が選択されていない場合に、画像用無線信号を送信しないように制御する。

中継器３ｂ_４〜３ｈ_４についても、上述した中継器３ａ_４と同様の構成を有している。中継器３ａ_４〜３ｈ_４は、自身の中継器が選択された場合にのみ、画像用無線信号を送信する。

図１４は、本発明の実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムが行う信号の送信タイミングを説明する図である。送信信号切替部３１１は、送信タイミング調整部３１２による制御のもと、カプセル休止検出部３１０から入力されたカプセルの送信及び休止に関する検出情報に基づいて、画像用無線信号と強度取得用無線信号との送信を切り替える。

具体的に、中継器３ａ_４〜３ｈ_４の各送信信号切替部３１１は、カプセル休止検出部３１０から入力されたカプセルの休止に関する検出情報の入力があると、この休止期間Ｒrに応じた強度情報送信期間Ｒpa、Ｒpb、・・・、Ｒph内に、強度取得用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、強度取得用無線信号は、時間ｔ₁₁〜ｔ₁₂、時間ｔ₁₃〜ｔ₁₄において、中継器３ａ_４〜３ｈ_４からそれぞれ送信される。

中継器選択部４０５は、中継器３ａ_４〜３ｈ_４からの無線信号に基づく受信強度情報を取得すると、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ_４〜３ｈ_４に係る各受信強度情報を用いて、画像情報として採用する中継器の選択を行う。中継制御情報送信部４１２は、中継器選択部４０５が選択した中継器の情報に基づいて、中継器制御情報を生成し、生成した中継器制御情報を中継器３ａ_４〜３ｈ_４に送信する。

その後、中継器３ａ_４〜３ｈ_４の各送信信号切替部３１１は、中継制御部３１３の制御のもと、自身の中継器が選択されている場合にのみ、カプセル休止検出部３１０からカプセルの送信に関する検出情報の入力があると、無線信号送信期間Ｒsに応じた画像信号送信期間Ｒsa、Ｒsb、・・・、Ｒsh内に、画像用無線信号を送信部３０４に送信させる。例えば、時間ｔ₁₂〜ｔ₁₃では、中継器３ｂ_４が選択されており、中継器３ｂ_４から画像用無線信号が送信される。また、時間ｔ₁₄〜ｔ₁₅では、中継器３ａ_４が選択されており、中継器３ａ_４から画像用無線信号が送信される。

このように、本実施の形態５では、選択された中継器のみが画像用無線信号を送信するため、各画像用無線信号の周波数を同じにしても信号間で干渉は生じない。このため、上述した実施の形態２の場合と比して、それぞれに割り当てる周波数の帯域を削減することができる。

本実施の形態５によれば、受信強度情報によって選択された中継器のみが画像用無線信号を送信するようにしたので、上述した実施の形態１の場合と比して、中継ユニット３Ａが消費する消費電力を抑制することができる。また、受信装置４Ａ側においても、選択対象の画像用無線信号のみを受信すればよいため、復調部４０２及び画像情報取得部４０３が行う処理を削減することができ、演算量及び消費電力を低減することができる。

（実施の形態６）
続いて、本発明の実施の形態６について説明する。図１５は、本発明の実施の形態６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１５に示すように、本実施の形態６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（図１においては８個）の中継器３ａ〜３ｈを備えた中継ユニット３を介して受信する受信装置４Ｂと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像情報を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ｂから取り込み、該画像情報を処理して、被検体Ｈ内の画像を生成する処理装置５と、表示装置６と、を備える。

受信装置４Ｂは、受信部４０１、復調部４０２、画像情報取得部４０３、受信強度情報取得部４０４、中継器選択部４０５、位置検出部４０６、データ送受信部４０７、操作部４０８、メモリ４０９、制御部４１０、中継器間受信強度検出部４１３、及び、これらの各部に電力を供給する電源部４１１を備える。

中継器間受信強度検出部４１３は、中継器３ａ〜３ｈから受信した無線信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を測定し、該測定した受信強度を示す中継器間受信強度情報を生成する。中継器間受信強度情報は、中継器３ａ〜３ｈと受信装置４Ｂとの間で無線通信された無線信号の強度を示す情報である。中継器間受信強度検出部４１３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。

中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４から入力された中継器３ａ〜３ｈに係る各受信強度情報と、中継器間受信強度検出部４１３が生成した中継器間受信強度情報とを用いて、画像情報として採用する中継器の選択を行う。具体的に、中継器選択部４０５は、まず、中継器間受信強度情報を参照して、中継器３ａ〜３ｈと受信装置４Ｂとの間で無線通信された無線信号の強度と、予め設定されている閾値とを比較することによって、各中継器と受信装置４Ｂとの間の無線通信が適切な通信品質をもって行われたか否かを判断する。中継器選択部４０５は、中継器と受信装置４Ｂとの間で無線通信された無線信号の強度が、閾値よりも小さい場合は、適切な通信品質をもって行われていないものと判断し、当該中継器を選択対象の中継器から除外する。その後、中継器選択部４０５は、中継器３ａ〜３ｈの各受信強度のうち、適切な通信品質を満たし、かつ最大の受信強度を有する中継器を選択する。中継器選択部４０５は、選択結果を、制御部４１０を介して画像情報取得部４０３に入力する。

上述した本実施の形態６によれば、中継器３ａ〜３ｈにおいて、受信強度情報生成部３０１ａが、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号に基づいて、受信強度を示す受信強度情報を生成し、該受信強度情報と、画像情報とを含むように搬送波を変調して受信装置４Ｂに送信するようにしたので、複数の中継器と受信装置との間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、中継器の受信強度が最大となる中継器を選択することができる。

また、上述した実施の形態６によれば、中継器選択部４０５が、中継器と受信装置４Ｂとの間で適切な通信品質をもって無線通信が行われていないと判断された中継器を選択対象の中継器から除外するようにしたので、より適切な中継器の選択を可能とする。

なお、上述した実施の形態６と実施の形態３とを組み合わせて、画像用無線信号と強度取得用無線信号とを交互に送信するものとして、中継器間受信強度検出部４１３が、中継器３ａ_２〜３ｈ_２から受信した無線信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を検出するようにしてもよい。この場合、中継器間受信強度検出部４１３は、画像用無線信号の受信強度を検出することが好ましい。

（実施の形態７）
続いて、本発明の実施の形態７について説明する。図１６は、本発明の実施の形態７に係るカプセル型内視鏡システムの中継器の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態７に係るカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態２に係る中継器３ａ_１〜３ｈ_１、受信装置４に代えて、中継器３ａ_５〜３ｈ_５、受信装置４Ｂを備える。なお、図１６では、中継器の構成の一例として、中継器３ａ_５の構成を示している。

中継器３ｂ_５〜３ｈ_５は、上述した中継器３ａ_１〜３ｈ_１と同様に、互いに異なる周波数の無線信号を生成し、各無線信号は同じタイミングで送信される。本実施の形態７では、この際、中継器３ａ_５〜３ｈ_５は、各無線信号の周波数が、互いに整数の倍数とならないようにすることが好ましい。

中継器３ａ_５は、受信部３０１Ａ、送信部３０４、制御部３０５、増幅部３０６、周波数変換部３０７、基準信号発生部３１４、及び、重畳部３０９を備える。

受信部３０１Ａは、カプセル型内視鏡２から電波を介して受信した無線信号を受信する。受信部３０１Ａ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る。

基準信号発生部３１４は、予め設定された振幅を有する画像用無線信号とは異なる周波数の基準信号を発生する。基準信号発生部３１４は、発生させた基準信号を重畳部３０９に入力する。基準信号発生部３１４は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

重畳部３０９は、上述した画像用無線信号と、基準信号発生部３１４が発生した基準信号とを混合する。重畳部３０９により混合された無線信号は、送信部３０４により外部に送信される。重畳部３０９は、ＡＳＩＣ等によって構成される。

処理装置５は、上述した実施の形態１と同様の構成を有する。本実施の形態７において、復調部４０２は、受信部４０１が中継器３ａ_５〜３ｈ_５から受信した各無線信号を、各画像用無線信号の周波数成分と各基準信号の周波数成分に分離し、各画像用無線信号を各画像情報に復調する。

本実施の形態７において、中継器間受信強度検出部４１３は、復調部４０２が分離した、各基準信号及び各画像用無線信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を測定し、該測定した受信強度を示す情報を基準信号強度情報と画像用無線信号強度情報として生成する。基準信号強度情報は、中継器３ａ_５〜３ｈ_５と受信装置４Ｂとの間で無線通信された無線信号の強度を示す情報である。

また、受信強度情報取得部４０４は、中継器間受信強度検出部４１３が生成した基準信号強度情報を取得し、既知の基準信号の送信強度と、受信できた基準信号の受信強度（基準信号強度情報）とに基づいて減衰率を算出する。その後、受信強度情報取得部４０４は、画像情報の受信強度と、増幅部３０６における増幅率と、算出した減衰率とをもとに、当該中継器の受信強度を算出する。本実施の形態７では、この受信強度を、受信強度情報とする。

中継器選択部４０５は、受信強度情報取得部４０４が生成した受信強度情報をもとに、中継器の選択を行う。その後、カプセル型内視鏡システムでは、カプセル型内視鏡２により送信された無線信号について、上述した処理を繰り返すとともに、上述した図６に示すステップＳ２１０、Ｓ２１１の処理を行う。

上述した本実施の形態７によれば、中継器３ａ_５〜３ｈ_５において、基準信号を発生し、受信装置４Ｂが、受信した基準信号に基づいて、受信強度情報を生成するようにしたので、複数の中継器（中継器３ａ_５〜３ｈ_５）と受信装置４Ｂとの間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、適切な中継器を選択することができる。

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。

また、本実施の形態１〜７に係るカプセル型内視鏡システムの各構成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、本発明に係る中継ユニット、受信装置、及び受信システムは、複数の中継器と受信装置との間の信号の送受信を無線通信により行う場合であっても、適切な中継器を選択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 中継器ユニット
３ａ〜３ｈ，３ａ_１〜３ｈ_１，３ａ_２〜３ｈ_２，３ａ_３〜３ｈ_３，３ａ_４〜３ｈ_４，３ａ_５〜３ｈ_５ 中継器
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
２３，５３，３０５，４１０ 制御部
２４ 無線通信部
２５ アンテナ
２６，４０９ メモリ
２７，４１１ 電源部
５１，４０７ データ送受信部
５２ 画像処理部
５４ 表示制御部
５５ 入力部
５６ 記憶部
３０１，４０１ 受信部
３０２，４０２ 復調部
３０３ 変調部
３０４ 送信部
３０６ 増幅部
３０７ 周波数変換部
３０８ 受信強度情報変調部
３０９ 重畳部
３１０ カプセル休止検出部
３１１ 送信信号切替部
３１２ 送信タイミング調整部
３１３ 中継制御部
３１４ 基準信号発生部
４０３ 画像情報取得部
４０４ 受信強度情報取得部
４０５ 中継器選択部
４０６ 位置検出部
４０８ 操作部
４１２ 中継制御情報送信部
４１３ 中継器間受信強度検出部

Claims (3)

1. 信号発生装置が送信した画像情報を含む第１の無線信号を受信する第１の受信部と、予め設定されている基準信号を発生する基準信号発生部と、前記第１の無線信号に含まれる画像情報及び前記基準信号を含む第２の無線信号を送信する送信部とを有し、前記送信部それぞれが、互いに異なる周波数で前記第２の無線信号を送信する複数の中継器と、
   前記複数の中継器が送信した各第２の無線信号を受信する第２の受信部と、前記第２の無線信号に含まれる前記画像情報の受信強度を前記複数の中継器ごとに取得するとともに、前記第２の無線信号に含まれる前記基準信号の受信強度をもとに該基準信号の減衰率を前記複数の中継器ごとに取得する受信強度情報取得部と、前記画像情報の受信強度と前記減衰率とから決まる前記複数の中継器それぞれにおける前記第１の無線信号の受信強度を比較することによって、前記複数の中継器の中から一つの中継器を選択する中継器選択部と、前記中継器選択部が選択した中継器から受信した前記第１の無線信号に含まれる画像情報を選択する情報選択部とを有する受信装置と、
   を備えることを特徴とする受信システム。
2. 前記中継器選択部は、前記複数の中継器それぞれにおける前記第１の無線信号の受信強度が最大である中継器を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信システム。
3. 前記信号発生装置は、カプセル型内視鏡である
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信システム。

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