專利名稱：位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝載有磁感應(yīng)線圏的設(shè)備、特別是用于醫(yī) 療的醫(yī)療裝置的位置4全測(cè)用系統(tǒng)以及位置4企測(cè)方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)療裝置(特別是膠嚢型醫(yī)療裝置)作為用于醫(yī)療的設(shè)備是 一種吞服型醫(yī)療裝置，其能夠通過(guò)由被檢者等被檢體吞服并在 體腔管路內(nèi)通過(guò)從而獲取目的位置的體腔管路內(nèi)圖像。上述膠 嚢型醫(yī)療裝置構(gòu)成為具備能夠進(jìn)行上述醫(yī)療行為、例如能夠獲
取圖像的CCD(Charge Coupled Device:電荷耦合器件)等攝像元
件，在體腔管路內(nèi)的目的部位進(jìn)行圖像獲取。
然而，如果不在體腔管路內(nèi)進(jìn)行引導(dǎo)，上述膠嚢型醫(yī)療裝 置無(wú)法到達(dá)目的部位，而為了進(jìn)行引導(dǎo)需要檢測(cè)膠嚢型醫(yī)療裝 置處于體腔管路內(nèi)的哪個(gè)位置。
為此，提出了檢測(cè)被引導(dǎo)到無(wú)法通過(guò)目視來(lái)確認(rèn)位置的地 方(體腔管路內(nèi)等)的膠嚢型醫(yī)療裝置等的位置的技術(shù)(例如，參 照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:國(guó)際公開(kāi)第2004/014225號(hào)小冊(cè)子

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻(xiàn)l中公開(kāi)了如下膠嚢型醫(yī)療裝置的位置檢 測(cè)技術(shù)，其使用了膠嚢型醫(yī)療裝置，其裝載有包括連接有交 流電源的LC諧振電路的磁場(chǎng)產(chǎn)生電路；以及4全測(cè)裝置，其被配 置在膠嚢型醫(yī)療裝置的外部，并且檢測(cè)從磁場(chǎng)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的 磁場(chǎng)。
根據(jù)該技術(shù)，根據(jù)由交流電源提供的交流電力，磁場(chǎng)產(chǎn)生 電路能夠向外部產(chǎn)生》茲場(chǎng)。然后，通過(guò)由4全測(cè)裝置才企測(cè)該磁場(chǎng)， 能夠檢測(cè)膠嚢型醫(yī)療裝置的位置。
然而，在上述檢測(cè)位置的技術(shù)中，在膠嚢型醫(yī)療裝置內(nèi)裝
載有具有連接了交流電源的LC諧振電路的；茲場(chǎng)產(chǎn)生電路。因 此，膠嚢型醫(yī)療裝置小型化變得困難，因此上述技術(shù)存在不適 合用于被檢者等容易吞服的大小的膠嚢型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。
另一方面，當(dāng)對(duì)膠嚢型醫(yī)療裝置進(jìn)行小型化時(shí)，也對(duì)上述 交流電源進(jìn)行小型化，從而限制了能夠提供給磁場(chǎng)產(chǎn)生電路的 電力。由此，從磁場(chǎng)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)酰z嚢型醫(yī) 療裝置的位置檢測(cè)變得困難，因此存在不適合將上述技術(shù)用于 膠嚢型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。另外，交流電源的壽命變短，膠嚢 型醫(yī)療裝置的壽命也變短，因此存在不適合將上述技術(shù)用于膠 嚢型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。
已知還有如下膠嚢型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)技術(shù)，其使用 了膠嚢型醫(yī)療裝置，其內(nèi)置有僅由磁感應(yīng)線圈以及電容器構(gòu) 成的LC諧振電^各；驅(qū)動(dòng)線圈，其配置在體外，并且向,茲感應(yīng)線 圏產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；以及多個(gè)磁傳感器，^皮配置在外部，并且 斗全測(cè)感應(yīng)》茲場(chǎng)。
根據(jù)該技術(shù)，首先通過(guò)由驅(qū)動(dòng)線圈感應(yīng)得到的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， LC諧振電i 各的》茲感應(yīng)線圏產(chǎn)生感應(yīng)》茲場(chǎng)。然后，通過(guò)》茲傳感器 檢測(cè)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)，能夠檢測(cè)膠嚢型醫(yī)療裝置的位置。也 就是說(shuō)，根據(jù)該技術(shù)，不在膠嚢型醫(yī)療裝置內(nèi)裝載交流電源就 能夠檢測(cè)膠囊型醫(yī)療裝置的位置，因此容易對(duì)膠嚢型醫(yī)療裝置 進(jìn)行小型化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)位置檢測(cè)的簡(jiǎn)單化、長(zhǎng)壽命化。
當(dāng)檢測(cè)膠嚢型醫(yī)療裝置時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈使具有LC諧振電路的 諧振頻率前后的兩個(gè)不同頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)LC諧振電路發(fā)生作用。
然而，在上述位置檢測(cè)技術(shù)中，磁傳感器同時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線 圏所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)和》茲感應(yīng)線圏所形成的感應(yīng)》茲場(chǎng)，這樣會(huì) 導(dǎo)致感應(yīng)磁場(chǎng)被淹沒(méi)在驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)中，膠嚢型醫(yī)療裝置的位置檢 測(cè)變得困難。
另 一方面，為了 乂人同時(shí)4全測(cè)到的驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)和感應(yīng)》茲場(chǎng)中<又
去除驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)，已知有如下^支術(shù)在》茲感應(yīng)線圏處于4全測(cè)范圍 外的狀態(tài)下僅預(yù)先測(cè)定(校準(zhǔn)測(cè)定)驅(qū)動(dòng)線圏的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，將測(cè) 定的驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)/人同時(shí)才全測(cè)到的驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)以及感應(yīng)》茲場(chǎng)中進(jìn)行差 分，從而能夠算出感應(yīng)磁場(chǎng)。
此外，校準(zhǔn)測(cè)定的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的頻率需要與膠嚢型醫(yī)療裝置 位置^r測(cè)時(shí)^f吏用的驅(qū)動(dòng)》茲場(chǎng)的頻率相同。
然而，在上述方法中，膠嚢型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)前必須 對(duì)所使用的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，存在在位置檢測(cè)中費(fèi)工夫 的問(wèn)題。
該L C諧振電路的諧振頻率由構(gòu)成L C諧振電路的磁感應(yīng)線 圏、電容器的特性決定。這些磁感應(yīng)線圏、電容器的特性隨磁 感應(yīng)線圈、電容器的溫度等而變化，因此存在LC諧振電路的諧 振頻率隨膠嚢型醫(yī)療裝置的周圍環(huán)境(溫度等)而變化的可能。
因此，當(dāng)決定LC諧振電路的諧振頻率時(shí)的膠嚢型醫(yī)療裝置 的周圍環(huán)境和膠嚢型醫(yī)療裝置被投入被檢者體內(nèi)時(shí)的膠嚢型醫(yī) 療裝置的周圍環(huán)境不同時(shí)，會(huì)成為使用頻率不是LC諧振電路的 諧振頻率的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行膠嚢型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)。
由此，》茲感應(yīng)線圏通過(guò)驅(qū)動(dòng)^茲場(chǎng)產(chǎn)生的》茲場(chǎng)強(qiáng)度變?nèi)?，?此存在膠嚢型醫(yī)療裝置的位置測(cè)定精度下降的問(wèn)題。
作為解決上述問(wèn)題的方案，已知在LC諧振電路中使用可調(diào) 節(jié)容量的電容器(可變電容器)、可調(diào)節(jié)頻率特性的線圏(能夠調(diào) 節(jié)線圈鐵心位置的線圏)等來(lái)調(diào)節(jié)L C諧振電路的諧振頻率的技 術(shù)。
然而，這些可調(diào)節(jié)的電容器、線圈等元件中具備調(diào)節(jié)用的 機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)膠嚢型醫(yī)療裝置的小型化變得困難，因此存在不適 合將上述技術(shù)用于膠囊型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。
當(dāng)調(diào)節(jié)這些可調(diào)節(jié)元件時(shí)，需要使用膠嚢內(nèi)部的電源，需 要加大電源容量。由此，實(shí)現(xiàn)膠囊型醫(yī)療裝置的小型化變得困 難，因此存在不適合將上述技術(shù)用于膠嚢型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。
在不加大電源容量的情況下，膠嚢的驅(qū)動(dòng)時(shí)間變短，因此 存在不適合將上述技術(shù)用于膠嚢型醫(yī)療裝置中的問(wèn)題。
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種 即使磁感應(yīng)線圈的諧振頻率變化、設(shè)備的位置測(cè)定精度也不下 降的位置4全測(cè)系統(tǒng)以及位置4企測(cè)方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下方法。
本發(fā)明的第l方式提供一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，具備裝載有磁 感應(yīng)線圏的設(shè)備；驅(qū)動(dòng)線圏，其具有上述磁感應(yīng)線圏的諧振頻 率附近的位置算出用頻率，產(chǎn)生對(duì)上述磁感應(yīng)線圏施加的交變 磁場(chǎng)；多個(gè)磁傳感器，檢測(cè)上述磁感應(yīng)線圈受到上述交變磁場(chǎng) 所產(chǎn)生的感應(yīng),茲場(chǎng)；測(cè)定基準(zhǔn)值算出部，其才艮據(jù)〗又施加上述交 變磁場(chǎng)時(shí)的上述位置算出用頻率下的上述磁傳感器的輸出值， 求出上述位置算出用頻率下的測(cè)定基準(zhǔn)值；位置解析部，其根 據(jù)差測(cè)定值的上述位置算出用頻率成分來(lái)算出上述設(shè)備的位置 以及方向中的至少一個(gè)，其中，該差測(cè)定值是施加上述交變^茲 場(chǎng)和上述感應(yīng)^茲場(chǎng)時(shí)的上述》茲傳感器的輸出^直與上述測(cè)定基準(zhǔn) 值之間的差；以及重新設(shè)定部，其在少見(jiàn)定時(shí)機(jī)重新設(shè)定上述位 置算出用頻率。
根據(jù)本發(fā)明的第l方式，在算出設(shè)備的位置以及方向中的
至少一個(gè)的情況下，首先，在僅對(duì)磁傳感器施加交變磁場(chǎng)的情 況下，測(cè)定基準(zhǔn)值算出部求出基于位置算出用頻率的測(cè)定基準(zhǔn) 值。然后，當(dāng)將交變》茲場(chǎng)以及感應(yīng)^茲場(chǎng)施加到》茲傳感器時(shí)，位 置解析部根據(jù)作為磁傳感器的輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值之差的差測(cè) 定值的位置算出用頻率的成分，算出設(shè)備的位置以及方向中的 至少一個(gè)。
具備在規(guī)定時(shí)機(jī)重新設(shè)定位置算出用頻率的重新設(shè)定部， 因此即使與磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性(此外，作為頻率特性之 一存在諧振頻率)例如由于溫度或者環(huán)境等的變化而發(fā)生變化 的情況下，也能夠在基于該變化后的頻率特性的位置算出用頻 率下進(jìn)行設(shè)備的位置或者方向的檢測(cè)。也就是說(shuō)，總是能夠使 用最佳位置算出用頻率，因此能夠防止設(shè)備位置等的測(cè)定精度 的下降。
在上述發(fā)明的第l方式中，希望上述重新設(shè)定部隔開(kāi)規(guī)定 時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行上述位置算出用頻率的重新設(shè)定。
由此，重新設(shè)定部隔開(kāi)規(guī)定時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行位置算出用頻 率的重新設(shè)定，因此即使與磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性由于溫 度或者環(huán)境等的變化而發(fā)生變化的情況下，也能夠在基于該變 化后的頻率特性的最佳位置算出用頻率下進(jìn)行設(shè)備的位置或者
方向的測(cè)。
根據(jù)規(guī)定的時(shí)間間隔來(lái)決定進(jìn)行位置算出用頻率的重新設(shè) 定的時(shí)機(jī)，與例如根據(jù)與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的頻率特性的變化進(jìn) 行重新設(shè)定的方法相比較，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
在上述發(fā)明的第l方式中，希望是如下結(jié)構(gòu)具備頻率變 化檢測(cè)部，該頻率變化檢測(cè)部才艮據(jù)從上述多個(gè),茲傳感器得到的 磁場(chǎng)信息檢測(cè)與上述磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性的變化，上述 重新設(shè)定部根據(jù)上述頻率特性的變化進(jìn)行上述位置算出用頻率
的重新設(shè)定。
由此，具備檢測(cè)與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的頻率特性變化的頻率
變化檢測(cè)部，重新設(shè)定部根據(jù)#r測(cè)出的頻率特'性的變化進(jìn)行位 置算出用頻率的重新設(shè)定，因此即使在與^茲感應(yīng)線圏有關(guān)的頻 率特性由于溫度或者環(huán)境等的變化而發(fā)生變化的情況下，也能 夠在基于該變化后的頻率特性的最佳位置算出用頻率下進(jìn)行設(shè) 備的位置或者方向的檢測(cè)。
根據(jù)上述頻率特性的變化來(lái)決定位置算出用頻率的重新設(shè) 定時(shí)機(jī)，與例如根據(jù)規(guī)定時(shí)間間隔進(jìn)行重新設(shè)定的方法相比較， 即使在與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的頻率特性急劇變化的情況下，也能 夠在最佳位置算出用頻率下進(jìn)行設(shè)備的位置或者方向的檢測(cè)。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望上述頻率變化檢測(cè)部根據(jù)對(duì)包含上述 位置算出用頻率的規(guī)定頻帶進(jìn)行掃頻得到的上述磁場(chǎng)信息，檢 測(cè)上述頻率特性的變化。
由此，頻率變化檢測(cè)部根據(jù)對(duì)包含位置算出用頻率的規(guī)定 頻帶進(jìn)行掃頻得到的磁場(chǎng)信息，檢測(cè)與磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率 特性的變化，因此能夠檢測(cè)上述頻率特性的變化。
即使與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的頻率特性發(fā)生變化，頻率變化檢
頻帶進(jìn)行掃頻。因此，頻率變化檢測(cè)部能夠檢測(cè)變化后的上述 頻率特性。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望上述位置算出用頻率是上述諧振頻率 附近的兩個(gè)不同的頻率，上述頻率變化檢測(cè)部算出上述兩個(gè)不 同的頻率下的上述差測(cè)定值之比，根據(jù)算出的上述差測(cè)定值之 比檢測(cè)上述頻率特性的變化。
由此，頻率變化檢測(cè)部根據(jù)兩個(gè)不同的頻率下的差測(cè)定值 之比#r測(cè)與》茲線圏有關(guān)的頻率特性的變化，因此能夠測(cè)上述頻率特性的變化。
上述頻率特性發(fā)生變化之前的上述差測(cè)定值之比、和之后
的上述差測(cè)定值之比不同，因此頻率變化才全測(cè)部能夠;險(xiǎn)測(cè)上述 頻率特性的變化。也就是說(shuō)，上述差測(cè)定值之比是諧振頻率附 近的兩個(gè)不同的頻率下各自的差測(cè)定值之比。在此，當(dāng)上述頻 率特性發(fā)生變化時(shí)，上述兩個(gè)不同的頻率下各自的差測(cè)定值也 變化，差測(cè)定值之比也變化。頻率變化檢測(cè)部通過(guò)檢測(cè)該差測(cè) 定值之比的變化，能夠檢測(cè)上述頻率特性的變化。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望上述位置算出用頻率是上述諧振頻率 附近的兩個(gè)不同的頻率，上述頻率變化檢測(cè)部算出上述兩個(gè)不 同頻率下的上述差測(cè)定值之比，根據(jù)算出的上述差測(cè)定值之比 檢測(cè)上述頻率特性的變化，并具備運(yùn)算部，其根據(jù)上述兩個(gè)不 同頻率下的上述差測(cè)定值算出上述諧振頻率。
由此，通過(guò)具備運(yùn)算部，例如能夠根據(jù)兩個(gè)不同的頻率下 的差測(cè)定值求出與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的變化后的諧振頻率。因此， 能夠求出作為上述變化后的諧振頻率附近的兩個(gè)不同的頻率下 的位置算出用頻率。
兩個(gè)頻率下的差測(cè)定值隨上述諧振頻率的變化而變化。并 且，兩個(gè)頻率是不同的頻率，因此基于諧振頻率變化的變化比 例在一個(gè)頻率下的差測(cè)定值、和在另 一頻率下的差測(cè)定值不同。 因此，運(yùn)算部根據(jù)一個(gè)以及另 一個(gè)頻率下的差測(cè)定值的變化， 能夠算出求得變化后的上述諧振頻率。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望具備存儲(chǔ)上述諧振頻率的存儲(chǔ)部，上
下算出的上述差測(cè)定值，檢測(cè)上述頻率特性的變化。
由此，通過(guò)具備存儲(chǔ)部，頻率變化檢測(cè)部根據(jù)從存儲(chǔ)部讀 出的諧振頻率的差測(cè)定值，能夠檢測(cè)與磁感應(yīng)線圈有關(guān)的頻率
特性的變化。
例如，在磁感應(yīng)線圏的諧振頻率與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的諧振 頻率相等的情況下，在上述諧振頻率下算出的差測(cè)定值變成0。 另一方面，在》茲感應(yīng)線圏的諧振頻率發(fā)生變化、；茲感應(yīng)線圏的 諧振頻率與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的諧振頻率不 一致的情況下，在存
儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的諧振頻率下算出的差測(cè)定值具有0以外的值。
因此，頻率變化檢測(cè)部根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的諧振頻率下 算出的差測(cè)定值，能夠檢測(cè)與磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性變化。
上述所存儲(chǔ)的諧振頻率的差測(cè)定值，在與磁感應(yīng)線圈的諧 振頻率相等的情況下變成o，除此之外的情況下變成o以外的值。 因此，例如與使用上述諧振頻率附近的兩個(gè)不同頻率下的差測(cè) 定值之比的方法進(jìn)行比較，能夠高精度地判定存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中 的諧振頻率是否與磁感應(yīng)線圏的諧振頻率相等。其結(jié)果，提高 了對(duì)磁感應(yīng)線圈諧振頻率變化的追蹤性。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望具備存儲(chǔ)上述諧振頻率的存儲(chǔ)部，上
出的上述差測(cè)定值，檢測(cè)上述頻率特性的變化，具備運(yùn)算存儲(chǔ) 在上述存儲(chǔ)部中的上述諧振頻率的運(yùn)算部，該運(yùn)算部根據(jù)從上 述存儲(chǔ)部讀出的上述諧振頻率下的上述差測(cè)定值、和多個(gè)上述 位置算出用頻率下各自的上述差測(cè)定值，算出上述諧振頻率。 由此，運(yùn)算部根據(jù)從存儲(chǔ)部讀出的諧振頻率的差測(cè)定值、 和多個(gè)位置算出用頻率的各差測(cè)定值來(lái)算出磁感應(yīng)線圏的諧振 頻率，因此能夠通過(guò)運(yùn)算部算出變化后的上述諧振頻率。其結(jié) 果，重新設(shè)定部能夠根據(jù)重新設(shè)定的諧振頻率來(lái)重新設(shè)定位置 算出用頻率。
運(yùn)算部除了從存儲(chǔ)部讀出的諧振頻率的差測(cè)定值之外，還 使用多個(gè)位置算出用頻率下的各差測(cè)定值來(lái)算出變化后的諧振
頻率。因此，例如與僅使用從存儲(chǔ)部讀出的諧振頻率下的差測(cè) 定值來(lái)算出變化后的諧振頻率的方法進(jìn)行比較，能夠高精度地 算出變化后的諧振頻率。
在上述結(jié)構(gòu)中，希望具備存儲(chǔ)上述諧振頻率的存儲(chǔ)部，上
算出的上述差測(cè)定值，檢測(cè)上述頻率特性的變化，具備運(yùn)算存 儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的上述諧振頻率的運(yùn)算部，該運(yùn)算部根據(jù)從 上述存儲(chǔ)部讀出的上述諧振頻率下的上述差測(cè)定值、和多個(gè)上 述位置算出用頻率下各自的上述差測(cè)定值，算出上述諧振頻率， 上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的諧振頻率下的上述差測(cè) 定值、和上述多個(gè)位置算出用頻率下的上述差測(cè)定值中具有與 上述所存儲(chǔ)的諧振頻率下的差測(cè)定值不同的符號(hào)的差測(cè)定值， 算出上述諧振頻率。
由此，運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的諧振頻率下的差測(cè)定 值、和作為位置算出用頻率下的差測(cè)定值的具有與上述所存儲(chǔ) 的諧振頻率下的差測(cè)定值不同的符號(hào)的差測(cè)定值，算出磁感應(yīng) 線圈的諧振頻率，因此即使在磁感應(yīng)線圏的諧振頻率大為變化 的情況下，運(yùn)算部也能夠高精度地重新設(shè)定變化后的諧振頻率。 其結(jié)果，重新設(shè)定部能夠根據(jù)重新設(shè)定的諧振頻率來(lái)重新設(shè)定 位置算出用頻率。
在表示與磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性的曲線上，能夠形成 連接上述所存儲(chǔ)的諧振頻率下的差測(cè)定值、和作為位置算出用 頻率下的差測(cè)定值的具有與上述所存儲(chǔ)的諧振頻率的差測(cè)定值 不同的符號(hào)的差測(cè)定值的線段。該線段在磁感應(yīng)線圏的諧振頻 率變化的比例較大的情況下，變成近似于表示磁感應(yīng)線圈的諧 振頻率附近的頻率特性的曲線的線段。因此，通過(guò)使用上述線 段，運(yùn)算部對(duì)于磁感應(yīng)線圏的諧振頻率的大變化，能夠更好地
重新設(shè)定諧振頻率。
在上述發(fā)明的第l方式中，希望上述位置解析部根據(jù)上述 磁傳感器的輸出值以及上述測(cè)定基準(zhǔn)值，算出上述磁感應(yīng)線圈 中與上述交變磁場(chǎng)有關(guān)的第l磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且算出上述設(shè)備和上 述驅(qū)動(dòng)線圏之間的位置關(guān)系，上述頻率變化檢測(cè)部根據(jù)上述第1 磁場(chǎng)強(qiáng)度、和從上述設(shè)備和上述驅(qū)動(dòng)線圏的位置關(guān)系求出的上 述磁感應(yīng)線圈中與上述交變磁場(chǎng)有關(guān)的第2》茲場(chǎng)強(qiáng)度的差，檢測(cè) 上述頻率特性的變化。
由此，當(dāng)由位置解析部算出》茲感應(yīng)線圏的位置時(shí)，由位置 解析部算出第l磁場(chǎng)強(qiáng)度。頻率變化檢測(cè)部根據(jù)上述算出的磁感 應(yīng)線圏的位置以及方向、和驅(qū)動(dòng)線圈的位置以及方向之間的關(guān)
系來(lái)算出第2磁場(chǎng)強(qiáng)度。在此，在磁感應(yīng)線圈的頻率特性發(fā)生變 化的情況下，第1磁場(chǎng)強(qiáng)度和第2磁場(chǎng)強(qiáng)度變成不同值。因此， 頻率變化檢測(cè)部通過(guò)比較第l以及第2磁場(chǎng)強(qiáng)度，能夠檢測(cè)磁感 應(yīng)線圈的頻率特性變化。
在此，第l磁場(chǎng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)線圏所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度中具有 與驅(qū)動(dòng)線圏和i茲感應(yīng)線圈的實(shí)際位置關(guān)系有關(guān)的信息的磁場(chǎng)強(qiáng) 度。第2磁場(chǎng)強(qiáng)度是根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈的位置以及算出的磁感應(yīng)線圏 的位置的位置關(guān)系、和諧振頻率的值而算出的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
在上述發(fā)明的第l方式中，希望上述設(shè)備是膠嚢型醫(yī)療裝置。
由此，設(shè)備是膠嚢型醫(yī)療裝置，因此能夠?qū)⒃O(shè)備導(dǎo)入到被 檢者體內(nèi)，在被檢者體腔內(nèi)進(jìn)行觀察、用藥等治療行為。
本發(fā)明的第2方式提供一種位置檢測(cè)方法，根據(jù)裝載在設(shè) 備上的磁感應(yīng)線圈受到具有位置算出用頻率的交變磁場(chǎng)所產(chǎn)生 的感應(yīng)》茲場(chǎng)來(lái)4全測(cè)上述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)，具 有以下步驟根據(jù)上述感應(yīng)磁場(chǎng)算出上述設(shè)備的位置以及方向
中的至少一個(gè)；檢測(cè)上述磁感應(yīng)線圈的諧振頻率的變化；根據(jù) 上述諧振頻率的變化重新設(shè)定上述位置算出用頻率；以及對(duì)上 述磁感應(yīng)線圈施加具有重新設(shè)定的上述位置算出用頻率的交變 磁場(chǎng)從而產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式，具有以下步驟；險(xiǎn)測(cè)；茲感應(yīng)線圏 的諧振頻率的變化；根據(jù)諧振頻率的變化重新設(shè)定位置算出用 頻率；以及對(duì),茲感應(yīng)線圈施加具有重新i殳定的位置算出用頻率 的交變磁場(chǎng)從而產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，因此能夠?qū)⒃O(shè)備的位置或者方 向的檢測(cè)精度維持為較高狀態(tài)。
也就是說(shuō)，具有檢測(cè)磁感應(yīng)線圈的諧振頻率變化的步驟， 因此即使在磁感應(yīng)線圏的諧振頻率由于溫度或者環(huán)境等的變化 而變化的情況下，也能夠檢測(cè)其變化。具有根據(jù)諧振頻率的變 化重新設(shè)定位置算出用頻率的步驟，因此總是能夠使用基于該 變化后的頻率特性的最佳位置算出用頻率。具有對(duì)磁感應(yīng)線圏 施加重新^殳定的位置算出用頻率的交變^茲場(chǎng)/人而產(chǎn)生感應(yīng)^茲場(chǎng) 的步驟，因此能夠以最佳位置算出用頻率來(lái)進(jìn)行設(shè)備的位置或 者方向的^r測(cè)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的位置算出方法，即使在磁感應(yīng)線圈的 諧振頻率由于溫度或者環(huán)境等的變化而變化的情況下，也總是 能夠以基于該變化后的頻率特性的最佳位置算出用頻率來(lái)進(jìn)行 設(shè)備的位置或者方向的檢測(cè)。其結(jié)果，能夠?qū)⒃O(shè)備的位置或者 方向的檢測(cè)精度維持為較高狀態(tài)。
在上述發(fā)明的第2方式中，希望根據(jù)上述感應(yīng)磁場(chǎng)算出上 述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)的步驟具有以下步驟在 上述位置算出用頻率下，求出僅使上述交變磁場(chǎng)作用時(shí)檢測(cè)出 的磁場(chǎng)強(qiáng)度作為測(cè)定基準(zhǔn)值；以及根據(jù)與上述交變磁場(chǎng)以及上 述感應(yīng)磁場(chǎng)的合成磁場(chǎng)有關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與上述測(cè)定基準(zhǔn)值的差
來(lái)算出上述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)。
由此，算出設(shè)備的位置以及方向的至少一個(gè)的步驟具有以
下步驟在位置算出用頻率下，求出僅使交變f茲場(chǎng)作用時(shí)檢測(cè) 出的/f茲場(chǎng)強(qiáng)度作為測(cè)定基準(zhǔn)值；以及才艮據(jù)與交變i茲場(chǎng)以及感應(yīng) 磁場(chǎng)的合成磁場(chǎng)有關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與測(cè)定基準(zhǔn)值的差來(lái)算出設(shè)備 的位置以及方向中的至少一個(gè)的步驟，因此能夠高精度地算出 設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)。
通過(guò)根據(jù)與上述合成磁場(chǎng)有關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度求出上述測(cè)定基 準(zhǔn)值的差，能夠求出僅與感應(yīng)磁場(chǎng)有關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。因此，根 據(jù)僅與感應(yīng)磁場(chǎng)有關(guān)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，能夠高精度地算出設(shè)備的位
置以及方向中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明，具備在規(guī)定時(shí)機(jī)重新設(shè)定位置算出用頻率的 重新設(shè)定部，因此即4吏在與^茲感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特性例如由 于溫度或者環(huán)境等的變化而發(fā)生變化的情況下，也能夠在基于 該變化后的頻率特性的位置算出用頻率下，進(jìn)行設(shè)備的位置或 者方向的檢測(cè)。也就是說(shuō)，總是能夠使用最佳的位置算出用頻 率，因此起到能夠防止設(shè)備位置等的測(cè)定精度下降的效果。


圖l是說(shuō)明本發(fā)明第l實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)整 體結(jié)構(gòu)的概要圖。
圖2是表示圖1的位置檢測(cè)系統(tǒng)的外觀的立體圖。 圖3是說(shuō)明圖l的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖4是表示圖1的膠嚢型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的截面的概要圖。 圖5是表示圖l的傳感線圏接收電路的電路結(jié)構(gòu)的概要圖。 圖6是表示圖l的膠嚢型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)的概要圖。 圖7是表示從圖l的傳感線圈輸出的交流電壓的頻率特性的曲線。
圖8是表示對(duì)圖l的傳感線圏52僅作用了交變磁場(chǎng)的情況下 的傳感線圈5 2交流電壓頻率特性的曲線。
圖9是表示對(duì)圖1的傳感線圏5 2僅作用了感應(yīng)^茲場(chǎng)的情況下 的傳感線圈5 2交流電壓頻率特性的曲線。
圖IO是說(shuō)明諧振頻率重新測(cè)定的時(shí)機(jī)的流程圖。
圖ll是說(shuō)明圖IO的諧振頻率重新測(cè)定的其他實(shí)施例的流程圖。
圖12是說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)整體結(jié) 構(gòu)的概要圖。
圖13是說(shuō)明圖12的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖14是說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)全體結(jié) 構(gòu)的概要圖。
圖15是說(shuō)明圖14的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖16是說(shuō)明圖15的運(yùn)算部中的變化后的諧振頻率算出方法 的圖。
圖17是說(shuō)明本發(fā)明第3實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)整體結(jié) 構(gòu)的概要圖。
圖18是說(shuō)明圖17的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
10、 110、 210、 310:位置4企測(cè)系統(tǒng)；20:月交嚢型內(nèi)窺4竟(i殳 備，膠嚢型醫(yī)療裝置)；42:磁感應(yīng)線圏；50、 150、 250、 350: 位置檢測(cè)裝置(位置解析部)；50b:位置算出用頻率決定部；50d: 測(cè)定基準(zhǔn)值算出部；50e、 350e:位置解析部；51:驅(qū)動(dòng)線圏(驅(qū) 動(dòng)線圈)；52:傳感線圏(磁傳感器)；150f、 250f、 350f:頻率 變化檢測(cè)部；250g、 350g:存儲(chǔ)部；150h、 250h:運(yùn)算部；fH、 t:位置算出用頻率；fc:諧振頻率。
具體實(shí)施例方式
以下參照?qǐng)Dl至圖IO說(shuō)明本發(fā)明的第l實(shí)施方式所涉及的位
置檢測(cè)系統(tǒng)。
圖l是說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
的概要圖。圖2是表示圖l的位置檢測(cè)系統(tǒng)外觀的立體圖。
如圖1以及圖2所示，位置才全測(cè)系統(tǒng)10是乂人#:-險(xiǎn)者1的口部或 者肛門投入到體腔內(nèi)的膠嚢型醫(yī)療裝置，主要由光學(xué)地拍攝體 腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面、并用無(wú)線發(fā)送圖像信號(hào)的膠嚢型內(nèi)窺鏡(設(shè)
備、膠嚢型醫(yī)療裝置)20、以及檢測(cè)膠嚢型內(nèi)窺鏡20位置的位置 檢測(cè)裝置(位置解析部)50構(gòu)成。
此外，膠嚢型醫(yī)療裝置不限于上述膠嚢型內(nèi)窺鏡，也可以 是在體腔內(nèi)的規(guī)定位置散布藥劑、或獲取體液等樣本或者生物 體信息的膠嚢型醫(yī)療裝置等。
如圖l所示，在位置檢測(cè)裝置50上電氣連接有使膠嚢型內(nèi) 窺鏡20內(nèi)的后述^茲感應(yīng)線圏產(chǎn)生感應(yīng)^茲場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圏(驅(qū)動(dòng)線 圈)51、才全測(cè)在》茲感應(yīng)線圏中產(chǎn)生的感應(yīng)》茲場(chǎng)的傳感線圏(》茲傳 感器)52等。位置檢測(cè)裝置50根據(jù)傳感線圈52所檢測(cè)出的感應(yīng)磁 場(chǎng)來(lái)運(yùn)算膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置，并且控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成 的交變^茲場(chǎng)。
圖3是說(shuō)明圖l的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖3所示，在位置檢測(cè)裝置50中設(shè)置有交變磁場(chǎng)檢測(cè)部 50a、位置算出用頻率決定部(重新設(shè)定部)50b、基準(zhǔn)值算出用 頻率決定部50c、測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d、位置解析部50e、時(shí)機(jī) 決定部50f、以及存^f諸部50g。
在此，交變磁場(chǎng)檢測(cè)部50a是根據(jù)從傳感線圈52輸出的交流 電壓(磁場(chǎng)信息)檢測(cè)交變磁場(chǎng)的幅值的單元。
位置算出用頻率決定部50b是進(jìn)行在膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位
置等的算出中使用的位置算出用頻率fH、fL的頻率決定、重新
設(shè)定的單元。
基準(zhǔn)值算出用頻率決定部50c是決定在測(cè)定基準(zhǔn)值的算出 中使用的基準(zhǔn)值算出用頻率fl的頻率的單元。
測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d是從位置算出用頻率fH、 4以及基準(zhǔn) 值算出用頻率fl下的傳感線圏52的輸出來(lái)算出測(cè)定基準(zhǔn)值的單 元。
位置解析部50e是算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等的單元。 時(shí)機(jī)決定部50f是對(duì)位置算出用頻率決定部50b指示重新設(shè)
定諧振頻率fc的頻率的時(shí)機(jī)的單元。
存儲(chǔ)部50g是存儲(chǔ)由測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d算出的基準(zhǔn)值等
的單元。
如圖l所示，從位置檢測(cè)裝置50到驅(qū)動(dòng)線圏51之間，配置 有產(chǎn)生交流電流的正弦波產(chǎn)生電路5 3 、放大交流電流的驅(qū)動(dòng)線 圏驅(qū)動(dòng)器5 4 、以及對(duì)驅(qū)動(dòng)線圏51提供交流電流的驅(qū)動(dòng)線圏選擇 器55。
在此，正弦波產(chǎn)生電路53是根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)裝置50的輸 出而產(chǎn)生交流電流的單元。驅(qū)動(dòng)線圏驅(qū)動(dòng)器54是根據(jù)來(lái)自位置 檢測(cè)裝置50的輸出對(duì)從正弦波產(chǎn)生電路53輸入的交流電流進(jìn)行 放大的單元。驅(qū)動(dòng)線圏選擇器55是根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)裝置50的 輸出對(duì)被選擇的驅(qū)動(dòng)線圏51提供交流電流的單元。
從傳感線圏52到位置檢測(cè)裝置50之間，配置有傳感線圈選 擇器56、以及傳感線圈接收電路57。
在此，傳感線圈選擇器56是根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)裝置50的輸 出而選擇從多個(gè)傳感線圈52中的特定的傳感線圈52輸出的包含 膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置信息等的交流電流的單元。傳感線圏接
收電路57是從通過(guò)了傳感線圈選擇器56的上述交流電流中提取 交流電源的幅 <直并向位置測(cè)裝置5 0輸出的單元。
在位置檢測(cè)裝置50中設(shè)置有發(fā)送接收部59,其在與膠嚢型 內(nèi)窺鏡20之間發(fā)送接收?qǐng)D像信號(hào)、諧振頻率的值等。
圖4是表示圖l的膠嚢型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的截面的概要圖。
在此，如圖1以及圖4所示，驅(qū)動(dòng)線圏51;故斜向配置在大致 立方體形狀的工作空間的上方(Z軸的正方向側(cè))的四角上，被檢 者l工作空間其內(nèi)部橫臥。另外，驅(qū)動(dòng)線圏51形成為大致三角形 狀的線圈。由此，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)線圈51配置在上方，能夠防止驅(qū) 動(dòng)線圈51和祐:#r者1之間的干擾。
此外，驅(qū)動(dòng)線圈51可以是如上述地大致三角形狀的線圈， 也可以使用圓形狀等各種形狀的線圈。
傳感線圈52形成為空芯線圈，并且由三個(gè)平面形狀的線圈 支持部58支持，該三個(gè)線圏支持部58被配置在通過(guò)膠嚢型內(nèi)窺 鏡20的工作空間與驅(qū)動(dòng)線圏51相對(duì)的位置、以及在Y軸方向上 相互相對(duì)的位置上。在一個(gè)線圏支持部58上，以矩陣狀配置有 九個(gè)傳感線圈52，在整個(gè)位置檢測(cè)裝置50中具備27個(gè)傳感線圏 52。
圖5是表示圖1的傳感線圈接收電路57的電路結(jié)構(gòu)的概要圖。
如圖5所示，傳感線圏接收電路5 7由去除交流電壓所包含的 高頻成分以及低頻成分的帶通濾波器(BPF)61、放大上述交流電 壓的放大器(AMP)62 、將上述交流電壓變換為數(shù)字信號(hào)的A/D 變換器64、以及臨時(shí)保存數(shù)字化后的幅值的存儲(chǔ)器65構(gòu)成。
在此，帶通濾波器61是去除在包含輸入的膠嚢型內(nèi)窺鏡20 的位置信,t的交流電壓中所包含的高頻成分以及低頻成分的單 元。放大器62是對(duì)去除了高頻成分以及低頻成分的上述交流電
壓進(jìn)行放大的單元。
帶通濾波器61被分別配置在從傳感線圈52延伸的 一對(duì)布 線66A上，將從帶通濾波器61輸出的上述交流電壓輸入到一個(gè) 放大器62中。存儲(chǔ)器65臨時(shí)保存從九個(gè)傳感線圏52得到的幅值， 將所保存的幅值向位置檢測(cè)裝置5 0輸出。
此外，被檢測(cè)的交流電壓的波形根據(jù)膠嚢型內(nèi)窺鏡20內(nèi)的 后述》茲感應(yīng)線圈42的有無(wú)、位置，與附加到驅(qū)動(dòng)線圈51上的波 形相對(duì)的相位會(huì)發(fā)生變化。也可以由鎖相放大器等來(lái)檢測(cè)該相 位變化。
圖6是表示圖1的膠嚢型內(nèi)窺鏡20的結(jié)構(gòu)的概要圖。 如圖6所示，膠嚢型內(nèi)窺鏡20主要由在其內(nèi)部收納各種設(shè)備 的外殼21、拍攝被檢者的體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面的攝像部30、驅(qū) 動(dòng)攝像部30的電池39、以及通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)線圈51產(chǎn)生感應(yīng)^茲場(chǎng) 的感應(yīng),茲場(chǎng)產(chǎn)生部40構(gòu)成。
外殼21由以下部分構(gòu)成以膠嚢型內(nèi)窺鏡20的旋轉(zhuǎn)軸R為 中心軸的通過(guò)紅外線的圓筒形狀的膠嚢主體(以下簡(jiǎn)記為主 體)22、覆蓋主體22的前端的透明半球形狀的前端部23、以及覆 蓋主體后端的半球形狀的后端部2 4 ，形成以水密結(jié)構(gòu)密封的膠 嚢容器。
攝像部30主要由以下部分構(gòu)成相對(duì)于^走轉(zhuǎn)軸R大致垂直 配置的基板36A、配置在基板36A的前端部23側(cè)的 一 面上的圖像 傳感器31、使被檢者的體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面的圖像在圖像傳感 器31中成像的透鏡群32、對(duì)體腔內(nèi)管路內(nèi)壁面進(jìn)行照明的 LED(Light Emitting Diode:發(fā)光二極管)33、配置在基板36A后 端部24側(cè)的一面上的信號(hào)處理部34、以及將圖像信號(hào)向圖像顯 示裝置80發(fā)送的無(wú)線元件35。
信號(hào)處理部34通過(guò)基板36A、 36B、 36C、 36D以及柔性基
板37A、 37B、 37C電氣連4妄在電池39上，并且通過(guò)基4反36A與 圖像傳感器31電氣連接，通過(guò)基板36A、柔性基板37A以及支持 部件38與LED33電氣連接。信號(hào)處理部34將圖像傳感器31所獲 取的圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮并臨時(shí)保存(存儲(chǔ))，將壓縮后的圖像信 號(hào)從無(wú)線元件35發(fā)送到發(fā)送接收部59，并且根據(jù)來(lái)自后述的開(kāi) 關(guān)部46的信號(hào)來(lái)控制圖像傳感器31以及LED33的接通截止。
并且，在信號(hào)處理部34中存儲(chǔ)有感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40中的LC 諧振電路43(》茲感應(yīng)線圈42)的諧振頻率fc的頻率。在膠嚢型內(nèi)窺 鏡20的使用前進(jìn)行諧振頻率fc的頻率存儲(chǔ)。例如，可以例示以 下情況例如在膠嚢型內(nèi)窺鏡20的制造時(shí)或者出廠時(shí)檢驗(yàn)的同 時(shí)存儲(chǔ)諧振頻率fc的頻率。
圖像傳感器31將通過(guò)前端部23以及透鏡群32成像的圖像 變換為電信號(hào)并向信號(hào)處理部34輸出。作為該圖像傳感器31, 例^口能寸吏用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor: 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、CCD。
在配置在比基板36A更靠近前端部23側(cè)的支持部件38上， 以旋轉(zhuǎn)軸R為中心在圓周方向上留有間隔地配置有多個(gè) LED33。
在信號(hào)處理部34的后端部24側(cè)，開(kāi)關(guān)部46被配置在基板 36B上。在開(kāi)關(guān)部46的后端部24側(cè)，電池39被配置為被基板36C、 36D夾住。在電池39的后端部24側(cè)，無(wú)線元件35配置被在基板 36D上。
無(wú)線元件35將在信號(hào)處理部34中壓縮的圖像信號(hào)發(fā)送到發(fā) 送接收部59，并且將預(yù)先存儲(chǔ)在信號(hào)處理部34中的與LC諧振電 路43有關(guān)的諧振頻率fc的頻率發(fā)送到發(fā)送接收部59。
開(kāi)關(guān)部46具有紅外線傳感器47,通過(guò)基板36A、 36B以及柔 性基板37A與信號(hào)處理部34電氣連接，并且通過(guò)基板36B、 36C、
36D以及柔性基板37B、 37C與電池39電氣連接。
以旋轉(zhuǎn)軸R為中心在圓周方向上等間隔地配置有多個(gè)開(kāi)關(guān) 部46,并且配置成^f吏紅外線傳感器47面向直徑方向外側(cè)。在本 實(shí)施方式中，說(shuō)明了配置有四個(gè)開(kāi)關(guān)部46的例子，但是開(kāi)關(guān)部 46的數(shù)量不限于四個(gè)，其個(gè)數(shù)是幾個(gè)都可以。
在無(wú)線元件35的后端部24側(cè)配置有感應(yīng)》茲場(chǎng)產(chǎn)生部40。感 應(yīng)；茲場(chǎng)產(chǎn)生部40具有由中心軸與旋轉(zhuǎn)軸R大致一致的形成為圓 柱形狀的鐵氧體構(gòu)成的芯部件41、配置在芯部件41的外周部的 磁感應(yīng)線圏42、以及與》茲感應(yīng)線圏42電氣連4妄的電容器(未圖 示)。在此，磁感應(yīng)線圏42和電容器形成LC諧振電路43。
此外，芯部件41除了上述鐵氧體之外，還可以使用鐵、坡 莫合金、鎳等材質(zhì)。
接著，說(shuō)明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的位置檢測(cè)系統(tǒng)10的作用。 首先，說(shuō)明位置4企測(cè)系統(tǒng)10的作用的概要。 如圖2所示，膠囊型內(nèi)窺鏡20從橫臥在位置檢測(cè)裝置50中的 被檢者l的口部或者肛門投入到體腔內(nèi)。投入的膠嚢型內(nèi)窺鏡20 由位置^r測(cè)裝置50^r測(cè)其位置。膠嚢型內(nèi)窺鏡20在患部附近拍 攝體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面，將拍攝的體腔內(nèi)管路內(nèi)壁面的數(shù)據(jù)以 及患部附近的數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示裝置(未圖示)。
接著，說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特征的位置檢測(cè)裝置50的作用。
如圖l所示，在位置檢測(cè)裝置50中讀入預(yù)先存儲(chǔ)在膠嚢型內(nèi) 窺鏡20的信號(hào)處理部34中的與LC諧振電路43有關(guān)的諧振頻率 fc的頻率。具體地說(shuō)，位置檢測(cè)裝置50通過(guò)發(fā)送接收部59以及 無(wú)線元件35獲取預(yù)先存儲(chǔ)在信號(hào)處理部34(參照?qǐng)D6)中的諧振 頻率fc的頻率。
當(dāng)位置檢測(cè)裝置50獲取諧振頻率fc的頻率時(shí)，向正弦波產(chǎn)
生電路5 3輸出信號(hào)。正弦波產(chǎn)生電路5 3根據(jù)所獲取的諧振頻率 fc的頻率產(chǎn)生交流電流，將產(chǎn)生的交流電流向驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器 54輸出。
在驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器5 4中根據(jù)位置檢測(cè)裝置5 0的指示將交 流電流放大，并向驅(qū)動(dòng)線圏選擇器55輸出。在驅(qū)動(dòng)線圈選擇器 55中向由位置檢測(cè)裝置50選擇的驅(qū)動(dòng)線圏5 l提供放大的交流電 流。然后，提供給驅(qū)動(dòng)線圈51的交流電流在膠嚢型內(nèi)窺鏡20的 工作空間內(nèi)形成交變》茲場(chǎng)。
在位于交變磁場(chǎng)內(nèi)的膠嚢型內(nèi)窺鏡20的磁感應(yīng)線圏42中， 由交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而流過(guò)感應(yīng)電流。當(dāng)在^茲感應(yīng)線 圈42中流過(guò)感應(yīng)電流時(shí)，由感應(yīng)電流形成感應(yīng)》茲場(chǎng)。
磁感應(yīng)線圏42與電容器一起形成LC諧振電路43,因此當(dāng)交 變磁場(chǎng)的周期與LC諧振電路43的諧振頻率 一 致時(shí)，流過(guò)LC諧振 電路43(/磁感應(yīng)線圈42)的感應(yīng)電流變大，形成的感應(yīng)》茲場(chǎng)也變 強(qiáng)。并且，在f茲感應(yīng)線圏42的中心配置有由感應(yīng)性《失氧體構(gòu)成 的芯部件41，因此感應(yīng)磁場(chǎng)容易集中到芯部件41，形成的感應(yīng) 磁場(chǎng)變得更強(qiáng)。感應(yīng)性鐵氧體能夠用鐵、鎳、鈷等磁性材料代 用，也能夠使用它們的合金、鐵氧體等。
上述感應(yīng)》茲場(chǎng)在傳感線圈52上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在傳感線 圈52中產(chǎn)生包含膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置信息等的交流電壓(磁 信息)。該交流電壓通過(guò)傳感線圈選擇器56輸入到傳感線圈接收 電路57,并被數(shù)字信號(hào)化。
如圖5所示，輸入到傳感線圏接收電路57的上述交流電壓， 首先通過(guò)帶通濾波器61去除高頻成分以及低頻成分，并被放大 器62放大。這樣去除了不需要成分的交流電壓通過(guò)A/D變換器 64被數(shù)字信號(hào)化并保存在存儲(chǔ)器65中。
波信號(hào)在LC諧振電路43的諧振頻率附近進(jìn)行掃頻的1個(gè)周期對(duì) 應(yīng)的幅值，將1個(gè)周期的幅值進(jìn)行集中并向位置檢測(cè)裝置5 0輸 出。
圖7是表示從圖1的傳感線圏52輸出的交流電壓的頻率特 性的曲線。
如圖3所示，輸入到位置檢測(cè)裝置5 0中的上述交流電壓被輸 入到交變磁場(chǎng)檢測(cè)部50a中。在交變磁場(chǎng)檢測(cè)部50a中，通過(guò)傅 立葉變換4全測(cè)交變》茲場(chǎng)的幅^t。 #全測(cè)出的交變》茲場(chǎng)的幅佳j皮車lr 入到位置算出用頻率決定部50b中。
如圖7所示，位置算出用頻率決定部5 0 b在諧振頻率fc的頻 率的附近區(qū)域中，檢測(cè)表示上述艾流 電壓的一及大值、極小值的 頻率。將這些表示極大值、極小值的頻率分別設(shè)為位置算出用
頻率fH、 f"在此，位置算出用頻率fH的頻率是比諧振頻率fc的 頻率高的頻率，位置算出用頻率fL的頻率是比諧振頻率fC的頻 率低的頻率。
另一方面，基準(zhǔn)值算出用頻率決定部50C決定基準(zhǔn)值算出用
頻率fl的頻率?；鶞?zhǔn)值算出用頻率fl的頻率是如下頻率在交 流電壓的頻率特性曲線中向相對(duì)于諧振頻率fc的低頻側(cè)的拐點(diǎn) PL還低的頻率側(cè)離開(kāi)，并且比商用電源頻率(60Hz或者50Hz) 高。上述交流電壓的頻率特性曲線是指在后述的位置解析部50e 中得到的由感應(yīng)^f茲場(chǎng)產(chǎn)生的交流電壓的頻率特性曲線。
圖8是表示對(duì)圖l的傳感線圏52僅作用了交變磁場(chǎng)的情況 下的傳感線圈5 2的交流電壓頻率特性的曲線。
測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d在位置算出用頻率fH、 fL的頻率、以
及基準(zhǔn)值算出用頻率fl的頻率下，根據(jù)從傳感線圈52輸出的交 流電壓的值算出測(cè)定基準(zhǔn)值。具體地說(shuō)，首先在位置算出用頻 率fH、 fL的各頻率下，分別求出從傳感線圈52輸出的交流電壓
的值，并求出這些值的平均值。然后，求出由位置算出用頻率 fH、 fL的頻率的中間值((fH + fO/2)和上述平均值決定的點(diǎn)，求出 由基準(zhǔn)值算出用頻率fl和其交流電壓的值決定的點(diǎn)。并且，根 據(jù)這兩個(gè)點(diǎn)求出測(cè)定基準(zhǔn)值。將這樣算出的測(cè)定基準(zhǔn)值存儲(chǔ)在
存儲(chǔ)部50g中。
作為求出測(cè)定基準(zhǔn)值的方法，能夠使用最小二乘法的近似 方法。如圖8所示，這樣求出的測(cè)定基準(zhǔn)值能夠以表示規(guī)定頻率 特性的曲線表示。測(cè)定基準(zhǔn)值是可以視為通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圏51所形 成的交變》茲場(chǎng)從傳感線圏51輸出的交流電壓值的值。
此外，可以如上所述4艮據(jù)2點(diǎn)來(lái)近似測(cè)定基準(zhǔn)值，也可以 根據(jù)更多的測(cè)定點(diǎn)來(lái)近似基準(zhǔn)值。
圖9是表示對(duì)圖l的傳感線圏52僅作用了感應(yīng)磁場(chǎng)的情況 下的傳感線圏52的 叉流 電壓頻率特性的曲線。
首先，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部50g中的測(cè)定基準(zhǔn)值被位置解析部50e 呼出。位置解析部50e根據(jù)從傳感線圏52輸出的交流電壓的頻率 特性曲線，進(jìn)行將測(cè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行差分的運(yùn)算，得到如圖9所示 的由感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的交流電壓的頻率特性曲線。
然后，位置解析部50e根據(jù)得到的頻率特性曲線，對(duì)各傳感 線圈52進(jìn)行位置算出用頻率fH、 &的頻率下的交流電壓的差分， 求出差測(cè)定值。在此，差測(cè)定值是指只有感應(yīng)磁場(chǎng)作用在傳感 線圏52上時(shí)的頻率特性曲線的振幅，位置解析部50e算出該振 幅。
如果在各傳感線圈52中得到上述幅值，則位置解析部50e 根據(jù)這些幅值算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等。
在此，參照?qǐng)D10說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特4正的LC諧振電路 43的諧振頻率的重新測(cè)定。
圖IO是說(shuō)明諧振頻率重新測(cè)定的時(shí)機(jī)的流程圖。
如圖IO所示，位置檢測(cè)裝置50在開(kāi)始膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位 置測(cè)定時(shí)，通過(guò)發(fā)送接收部59以及無(wú)線元件35,獲取預(yù)先存儲(chǔ) 在信號(hào)處理部34(參照?qǐng)D6)中的諧振頻率fc的頻率(步驟Sl)。
其后，如上所述，位置檢測(cè)裝置50根據(jù)獲取的諧振頻率fc 的頻率，算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等(步驟S2)。
同時(shí)，位置檢測(cè)裝置50的時(shí)機(jī)決定部50f開(kāi)始時(shí)間的測(cè)量， 判斷是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間(步驟S 3 )。
當(dāng)時(shí)機(jī)決定部50f判斷為經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，向位置算出用 頻率決定部50b輸出信號(hào)。當(dāng)從時(shí)機(jī)決定部50f輸入信號(hào)時(shí)，位 置算出用頻率決定部50b在諧振頻率fc的頻率的附近區(qū)域中，重 新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 fl的頻率(步驟S4)。
當(dāng)重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 ft的頻率時(shí)，位置檢 測(cè)裝置5 0使用新的位置算出用頻率fh 、 fL的頻率來(lái)算出膠嚢型 內(nèi)窺鏡20的位置等(步驟S2)。
以后，重復(fù)上述控制直到結(jié)束膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等檢 測(cè)為止。
上述規(guī)定時(shí)間是LC諧振電路43的諧振頻率fc的頻率變化 到對(duì)膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等的檢測(cè)精度產(chǎn)生影響的程度所需 的時(shí)間。作為諧振頻率fc的頻率產(chǎn)生變化的要因，能夠例示LC 諧振電路43自身的溫度變化等。
接著說(shuō)明位置算出用頻率決定部5 0 b中的新位置算出用頻 率fH、 4的頻率的重新設(shè)定。
當(dāng)從時(shí)機(jī)決定部50f輸出的信號(hào)被輸入到位置算出用頻率 決定部50b中時(shí)，位置檢測(cè)裝置50根據(jù)來(lái)自位置算出用頻率決定 部50b的輸出開(kāi)始獲取新的諧振頻率fc的頻率。
如圖l所示，位置檢測(cè)裝置50通過(guò)驅(qū)動(dòng)線圈51在膠嚢型內(nèi)窺 鏡20的工作空間中形成交變磁場(chǎng)。然后，位置檢測(cè)裝置50通過(guò)
控制正弦波產(chǎn)生電路53而使交變磁場(chǎng)的頻率在規(guī)定的頻帶內(nèi)變 化(掃頻)。
頻率的變化可以是從低頻向高頻變化，也可以是從高頻向 低頻變化，并不特別限定。使頻率變化的頻帶可以例示從幾kHz 到100kHz的頻帶，也可以是比上述頻帶窄的頻帶，也可以是較 寬的頻帶，并不特別限定。
位置檢測(cè)裝置50根據(jù)使交變磁場(chǎng)的頻率進(jìn)行掃頻時(shí)得到 的交變磁場(chǎng)的幅值來(lái)算出新的諧振頻率fc的頻率。上述交變磁 場(chǎng)的幅值，是由傳感線圏接收電路57對(duì)傳感線圏52的輸出進(jìn)行 處理后輸入到位置檢測(cè)裝置50中的值。
當(dāng)算出新的諧振頻率fc的頻率時(shí)，在位置算出用頻率決定 部5 0 b中重新設(shè)定新的位置算出用頻率fh 、 fL的頻率(參照?qǐng)D3)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，具備重新設(shè)定位置算出用頻率fn、 fL的位 置算出用頻率決定部50b,因此即使LC諧振電路43的(與磁感應(yīng) 線圏43有關(guān))頻率特性例如由于溫度或者環(huán)境等的變化而發(fā)生 變化的情況下，也能夠在基于該變化的頻率特性的位置算出用 頻率fn、 fL下，進(jìn)行膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置或者方向的檢測(cè)。 也就是說(shuō)，能夠總是使用最佳算出用頻率fH、 fL，因此能夠防 止膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等的測(cè)定精度的下降。
在算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置以及方向中的至少一個(gè)的情 況下，首先，在僅對(duì)磁傳感器52作用了交變磁場(chǎng)的情況下，測(cè) 定基準(zhǔn)值算出部50d求出基于算出用頻率fH、 4的測(cè)定基準(zhǔn)值。 然后，當(dāng)交變磁場(chǎng)以及感應(yīng)磁場(chǎng)作用于磁傳感器52上時(shí)，位置 解析部5 0 e根據(jù)磁傳感器5 2的輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值之差算出膠 嚢型內(nèi)窺鏡20的位置以及方向中的至少一個(gè)。
位置算出用頻率決定部50b根據(jù)時(shí)機(jī)決定部50f的指示隔開(kāi) 規(guī)定時(shí)間間隔進(jìn)行位置算出用頻率fn、 fL的重新設(shè)定，因此即
使在L C諧振電路4 3的頻率特性由于溫度或者環(huán)境等的變化而 發(fā)生變化的情況下，也能夠在基于該變化后的頻率特性的最佳 算出用頻率fH、 f^下，進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置或者方向的 檢測(cè)。
根據(jù)規(guī)定時(shí)間間隔來(lái)決定重新設(shè)定位置算出用頻率fH、 fl 的時(shí)機(jī)，因此例如與根據(jù)LC諧振電路43的頻率特性的變化來(lái)進(jìn) 行重新設(shè)定的方法相比較，能夠簡(jiǎn)化位置檢測(cè)系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)。
圖ll是說(shuō)明圖IO的諧振頻率重新測(cè)定的其他實(shí)施例的流 程圖。
此外，如上所述，當(dāng)開(kāi)始膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定時(shí)， 可以獲取預(yù)先存儲(chǔ)的諧振頻率fc的頻率，也可以如圖ll所示， 由頻率設(shè)定部5 0 g測(cè)定諧振頻率的頻率(步驟S11),根據(jù)測(cè)定的 諧振頻率進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定，并不特別限定。
此外，如上所述，可以通過(guò)改變交變^茲場(chǎng)頻率的掃頻測(cè)定 來(lái)測(cè)定諧振頻率fc的頻率，也可以使具有疊加了多個(gè)頻率的波 形的交變^茲場(chǎng)作用在LC諧振電路43上，測(cè)定從》茲感應(yīng)線圈中產(chǎn) 生的感應(yīng)磁場(chǎng)，將其輸出用傅立葉變換(BPF)等進(jìn)行頻率成分分 離來(lái)同時(shí)測(cè)定多個(gè)頻率。
此時(shí)，疊加一次的波形的頻率需要留有在成分分離時(shí)不受 影響的頻率間隔。
接著，參照?qǐng)D12以及圖13說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。 本實(shí)施方式的位置#金測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第l實(shí)施方式相 同，但是位置4企測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)以及位置^r測(cè)方法與第l實(shí)施方式 不同。因此，在本實(shí)施方式中，使用圖12以及圖13僅對(duì)位置檢 測(cè)裝置以及位置檢測(cè)方法外圍進(jìn)行說(shuō)明，省略膠嚢型內(nèi)窺鏡等 的說(shuō)明。
圖12是說(shuō)明本實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概 要圖。
此外，對(duì)與第l實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素，附加相同的附圖 標(biāo)記，省略其i兌明。
如圖12所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)110主要由光學(xué)地拍攝體腔內(nèi) 管路的內(nèi)壁面、并將圖像信號(hào)以無(wú)線發(fā)送的膠嚢型內(nèi)窺鏡20、 以及檢測(cè)膠嚢型內(nèi)窺鏡20位置的位置檢測(cè)裝置(位置解析 部)150構(gòu)成。
如圖12所示，位置檢測(cè)裝置150電氣連接有使膠囊型內(nèi)窺 鏡20內(nèi)的后述的》茲感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)》茲場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51、 -險(xiǎn)測(cè) 在》茲感應(yīng)線圏中產(chǎn)生的感應(yīng)》茲場(chǎng)的傳感線圏52等。位置才企測(cè)裝 置150根據(jù)傳感線圈52檢測(cè)出的感應(yīng)磁場(chǎng)來(lái)運(yùn)算膠嚢型內(nèi)窺鏡 20的位置，并且控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。
圖13是說(shuō)明圖12的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖13所示，在位置檢測(cè)裝置150中設(shè)置有交變磁場(chǎng)檢測(cè)部 50a、位置算出用頻率決定部50b、基準(zhǔn)值算出用頻率決定部50c、 測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d、位置解析部50e、頻率變化檢測(cè)部150f、 存儲(chǔ)部50g、以及運(yùn)算部150h。
在此，頻率變化檢測(cè)部15 0 f根據(jù)對(duì)包含位置算出用頻率fh 、 fL的規(guī)定頻帶進(jìn)行掃頻所得到的差測(cè)定值，檢測(cè)LC諧振電路43 的諧振頻率fc的變化。頻率變化檢測(cè)部15 0 f根據(jù)檢測(cè)出的諧振 頻率fc的變化，向運(yùn)算部150h指示算出變化后的諧振頻率fc的 頻率的時(shí)機(jī)、以及向位置算出用頻率決定部50b指示位置算出用
頻率fH、圪的重新設(shè)定的時(shí)機(jī)。
運(yùn)算部150h根據(jù)位置算出用頻率fH、 4的差測(cè)定值，算出 LC諧振電路43中的變化后的諧振頻率fc的頻率。
接著，說(shuō)明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的位置檢測(cè)系統(tǒng)110的作用。
在此，位置4企測(cè)系統(tǒng)110的作用與第l實(shí)施方式相同，因此 省略其說(shuō)明。另外，位置檢測(cè)裝置150的作用、位置算出用頻率 fH、 fl的頻率以及測(cè)定基準(zhǔn)值的算出與第l實(shí)施方式相同，因此 省略其說(shuō)明。
接著，說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特征的L C諧振電路4 3的諧振 頻率的重新測(cè)定。
首先如圖13所示，頻率變化檢測(cè)部150f在進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺 鏡2 0的位置測(cè)定時(shí)算出在位置解析部5 0 e中算出的位置算出用 頻率fH、 fL下的頻率的差測(cè)定值的平衡(balance)。將算出的平衡 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部50g中。作為這些差測(cè)定值的平衡，可以例示兩個(gè) 差測(cè)定值之比、差等。
在LC諧振電路43的諧振頻率fc和與位置算出用頻率fH 、 fL 有關(guān)的諧振頻率大致相等的情況下，位置算出用頻率fH的差測(cè) 定值和位置算出用頻率fL的差測(cè)定值變成大致相等的值。通常， 在位置檢測(cè)裝置150的位置檢測(cè)剛開(kāi)始之后，LC諧振電路43的 諧振頻率fc、和用于位置檢測(cè)的諧振頻率fc變得大致相等。
之后，當(dāng)進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定時(shí)，頻率變化檢 測(cè)部15 0 f算出位置算出用頻率fh 、 fl的頻率下的差測(cè)定值的平 衡，進(jìn)行與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部50g中的平衡的對(duì)比。在對(duì)比的結(jié)果是 在兩平衡之間存在比規(guī)定值大的差的情況下，頻率變化檢測(cè)部 150f向運(yùn)算部150h以及位置算出用頻率決定部50b重新設(shè)定輸 出頻率的指示。另一方面，在兩平衡間的差在規(guī)定值以下的情 況下，繼續(xù)進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定。
輸入了來(lái)自頻率變化檢測(cè)部150f的指示的運(yùn)算部150h，根 據(jù)位置算出用頻率fH 、 ft下的差測(cè)定值算出LC諧振電路43中的 變化后的諧振頻率fc的頻率。然后，位置算出用頻率決定部50b 根據(jù)運(yùn)算部150h的運(yùn)算結(jié)果，重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、
t的頻率。
具體地說(shuō)，位置算出用頻率決定部50b通過(guò)在以上述變化后 的諧振頻率fc為中心的規(guī)定頻帶內(nèi)使交變磁場(chǎng)的頻率變化(掃
頻)，從而重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 fL的頻率。
當(dāng)重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 ft的頻率時(shí)，位置檢 測(cè)裝置150使用新的位置算出用頻率fH、 ft來(lái)算出膠嚢型內(nèi)窺鏡
20的位置等。
以后，重復(fù)上述控制直到膠嚢型內(nèi)窺鏡2 0的位置等的檢測(cè) 結(jié)束為止。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，具備檢測(cè)LC諧振電路43的諧振頻率變化的 頻率變化檢測(cè)部150f,位置算出用頻率決定部50b根據(jù)檢測(cè)出的 上述諧振頻率的變化重新設(shè)定位置算出用頻率fH、 fL,因此即 使在L C諧振電路4 3的諧振頻率由于溫度或者環(huán)境等變化而變 化的情況下，也能夠在基于該變化后的諧振頻率的最佳位置算 出用頻率fH、 4下，進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置或者方向的檢 測(cè)。
根據(jù)LC諧振電路43的諧振頻率的變化來(lái)決定位置算出用 頻率fH、 ft的重新設(shè)定的時(shí)機(jī)，因此與例如根據(jù)規(guī)定的時(shí)間間 隔進(jìn)行重新設(shè)定的方法相比，即使在L C諧振電路4 3的諧振頻率 急劇變化的情況下，也能夠在最佳位置算出用頻率fn、 &下進(jìn) 行膠嚢型內(nèi)窺鏡2 0的位置或者方向的檢測(cè)。
頻率變化檢測(cè)部150f根據(jù)對(duì)包含位置算出用頻率fH、fL的規(guī)
定頻帶進(jìn)行掃頻所得f 'j的差測(cè)定值檢測(cè)L C諧振電路4 3的諧振 頻率的變化，因此能夠檢測(cè)上述諧振頻率的變化。
即使L C諧振電路4 3的諧振頻率發(fā)生變化，頻率變化檢測(cè)部 150f也對(duì)包含與變化后的上述諧振頻率有關(guān)的頻率的上述規(guī)定 的頻帶進(jìn)4亍掃頻。因此，頻率變化;險(xiǎn)測(cè)部150f能夠才全測(cè)變化后
的上述諧振頻率。
頻率變化檢測(cè)部150f根據(jù)位置算出用頻率fH下的差測(cè)定值
和位置算出用頻率ft下的差測(cè)定值之比，檢測(cè)LC諧振電路43的 諧振頻率變化，因此能夠檢測(cè)上述諧振頻率的變化。
上述諧振頻率變化前的上述差測(cè)定值之比、和上述諧振頻 率變化后的上述差測(cè)定值之比不同。因此，頻率變化檢測(cè)部150f 能夠檢測(cè)上述諧振頻率的變化。也就是說(shuō)，上述差測(cè)定值之比 是諧振頻率附近的位置算出用頻率fH、 ft下的各個(gè)差測(cè)定值之
比。在此，當(dāng)上述諧振頻率變化時(shí)，位置算出用頻率fH、 fL下
的各個(gè)差測(cè)定值也變化，差測(cè)定值之比也變化。頻率變化;險(xiǎn)測(cè) 部15 0 f通過(guò)#r測(cè)該差測(cè)定值之比的變化，能夠才全測(cè)上述諧振頻 率的變化。
通過(guò)具備運(yùn)算部150h，能夠根據(jù)位置算出用頻率fH、 fL下 的差測(cè)定值求出與LC諧振電路43有關(guān)的變化后的諧振頻率。因 此，能夠求出作為上述變化后的諧振頻率附近的兩個(gè)不同頻率
的位置算出用頻率fH、 fL。
位置算出用頻率fH、 fL下的差測(cè)定值根據(jù)上述諧振頻率的 變化而變化。并且，位置算出用頻率fH、 fL是不同頻率，因此 基于諧振頻率變化的變化比例與位置算出用頻率fH下的差測(cè)定
值、和算出用頻率fL下的差測(cè)定值不同。因此，運(yùn)算部150h能
夠根據(jù)位置算出用頻率fH、fL下的差測(cè)定值的變化，算出求出 變化后的上述諧振頻率。
接著，參照?qǐng)D14至圖16說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。 本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相 同，但是位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)以及位置檢測(cè)方法與第l實(shí)施方式 不同。由此，在本實(shí)施方式中，使用圖14至圖16僅對(duì)位置檢測(cè)
裝置以及位置檢測(cè)方法外圍進(jìn)行說(shuō)明，省略膠嚢型內(nèi)窺鏡等的 說(shuō)明。
圖14是說(shuō)明本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概要圖。
此外，對(duì)與第l實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素，附加相同的附圖
標(biāo)記，省略其"i兌明。
如圖14所示，位置^r測(cè)系統(tǒng)210主要由光學(xué)地拍攝體腔內(nèi) 管路的內(nèi)壁面并將圖像信號(hào)以無(wú)線發(fā)送的膠嚢型內(nèi)窺鏡20、以 及檢測(cè)膠嚢型內(nèi)窺鏡20位置的位置檢測(cè)裝置(位置解析部)250 構(gòu)成。
如圖14所示，位置檢測(cè)裝置250電氣連接有使膠嚢型內(nèi)窺 鏡20內(nèi)的后述的》茲感應(yīng)線圏產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51、檢測(cè) 在磁感應(yīng)線圏中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的傳感線圈52等。位置檢測(cè)裝 置250根據(jù)傳感線圈52檢測(cè)出的感應(yīng)磁場(chǎng)來(lái)運(yùn)算膠嚢型內(nèi)窺鏡 20的位置，并且控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變^茲場(chǎng)。
圖15是說(shuō)明圖14的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖15所示，在位置檢測(cè)裝置250中設(shè)置有交變磁場(chǎng)檢測(cè)部 50a、位置算出用頻率決定部50b、基準(zhǔn)值算出用頻率決定部50c、 測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d、位置解析部50e、頻率變化檢測(cè)部250f、 存儲(chǔ)部250g、以及運(yùn)算部250h。
在此，頻率變化檢測(cè)部250f根據(jù)對(duì)包含位置算出用頻率fH、 4的規(guī)定頻帶進(jìn)行掃頻所得到的差測(cè)定值，檢測(cè)L C諧振電路4 3 的諧振頻率fc的變化。頻率變化檢測(cè)部250f根據(jù)檢測(cè)出的諧振 頻率fc的變化、以及向運(yùn)算部250h指示算出變化后的諧振頻率 fc的頻率的時(shí)機(jī)，向位置算出用頻率決定部50b指示位置算出用
頻率fH、 fL的重新設(shè)定的時(shí)機(jī)。
運(yùn)算部250h根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中的諧振頻率fc下的差
測(cè)定值、和位置算出用頻率fH、ft下的差測(cè)定值，算出變化后
的諧振頻率fc的頻率。
存儲(chǔ)部250g存儲(chǔ)LC諧振電路43的諧振頻率fc 、以及測(cè)定基
準(zhǔn)值算出部50d算出的測(cè)定基準(zhǔn)值。
接著，說(shuō)明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的位置4企測(cè)系統(tǒng)210的作用。 在此，位置檢測(cè)系統(tǒng)210的作用與第1實(shí)施方式相同，因此
省略其說(shuō)明。另外，位置檢測(cè)裝置250的作用、位置算出用頻率
fH、 fL的頻率以及測(cè)定基準(zhǔn)值的算出與第l實(shí)施方式相同，因此
省略其說(shuō)明。
接著，說(shuō)明作為本實(shí)施方式特征的L C諧振電路4 3的諧振頻 率的重新測(cè)定。
首先，如圖15所示，位置檢測(cè)裝置250將LC諧振電路43的 諧振頻率fc的頻率存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中。通常，在位置檢測(cè)裝 置2 5 0的位置檢測(cè)剛開(kāi)始之后，L C諧振電路4 3的諧振頻率fc和 用于位置檢測(cè)的諧振頻率fc大致相等。因此，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部"Og 中的諧振頻率fc下的差測(cè)定值變成O。
其后，頻率變化檢測(cè)部250f在進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置 測(cè)定時(shí)算出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中的諧振頻率fc下的差測(cè)定值。 如果算出的差測(cè)定值是O以外的值，則頻率變化檢測(cè)部250f向運(yùn) 算部250h以及位置算出用頻率決定部50b輸出重新設(shè)定頻率的 指示。另一方面，如果算出的差測(cè)定值是O,則繼續(xù)進(jìn)行膠嚢型 內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定。
輸入了來(lái)自頻率變化檢測(cè)部250f的指示的運(yùn)算部250h,根 據(jù)所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的差測(cè)定值、以及位置算出用頻率fH、 4下的差測(cè)定值中具有與所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的差測(cè)定值不 同符號(hào)的差測(cè)定值，算出LC諧振電路43的變化后的諧振頻率fc 的頻率。然后，位置算出用頻率決定部50b根據(jù)運(yùn)算部250h的運(yùn)
算結(jié)果，重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 &的頻率。
具體地說(shuō)，位置算出用頻率決定部50b在以上述變化后的諧 振頻率fc為中心的規(guī)定頻帶內(nèi)使交變磁場(chǎng)的頻率變化(掃頻)，從
而重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、 t的頻率。
圖16是說(shuō)明圖15的運(yùn)算部中變化后的諧振頻率fc的算出方 法的圖。
說(shuō)明上述運(yùn)算部250h中變化后的諧振頻率fc的算出方法。 如圖16所示，運(yùn)算部250h算出連接所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下
的差測(cè)定值(A)、和作為位置算出用頻率fH、 ft的差測(cè)定值的具
有與上述存儲(chǔ)的諧振頻率下的差測(cè)定值不同符號(hào)的差測(cè)定值(B) 的線段(C)。在L C諧振電路4 3的諧振頻率fc的變化比例交大的情 況下，該線段(C)成為近似表示LC諧振電路43的諧振頻率fc附近 的LC諧振電路43的頻率特性的曲線的線段。運(yùn)算部25Oh求出該 線段(C)中的增益變化為O的頻率，將其設(shè)為變化后的諧振頻率 fc。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)具備存儲(chǔ)部250g，頻率變化檢測(cè)部250f 能夠根據(jù)從存儲(chǔ)部250g讀出的諧振頻率fc下的差測(cè)定值，檢測(cè) LC諧振電路43的諧振頻率fc的變化。
例如，在LC諧振電路43的諧振頻率fc與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部25Og 中的諧振頻率fc相等的情況下，在上述諧振頻率fc下算出的差 測(cè)定值變成O。另一方面，在LC諧振電路43的諧振頻率fc發(fā)生 變化、從而L C諧振電路4 3的諧振頻率fc與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2 5 0 g中 的諧振頻率fc不一致的情況下，在存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中的諧振 頻率fc下算出的差測(cè)定值具有0以外的值。
因此，頻率變化沖企測(cè)部2 5 0 f根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2 5 0 g中的諧 振頻率fc下算出的差測(cè)定值，能夠檢測(cè)L C諧振電路4 3的諧振頻 率fc的變化。
所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的差測(cè)定值在與LC諧振電路43的 諧振頻率fc相等的情況下變成O，在這以外的情況下變成O以外 的值。因此，例如與使用上述諧振頻率fc附近的位置算出用頻
率fH、 fL下的差測(cè)定值之比的方法相比，能夠高精度地判定存
儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中的諧振頻率fc是否與LC諧振電路43的諧振 頻率fc相等。其結(jié)果，提高了對(duì)LC諧振電路43的諧振頻率fc的 變化的追蹤性。
運(yùn)算部250h根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部250g中的諧振頻率fc下的差
測(cè)定值、和作為位置算出用頻率fH、 ft下的差測(cè)定值的具有與
上述所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的差測(cè)定值不同符號(hào)的差測(cè)定值， 算出LC諧振電路43的諧振頻率fc，因此即使在LC諧振電路43 的諧振頻率fc發(fā)生較大變化的情況下，運(yùn)算部250h也能夠高精 度地重新設(shè)定變化后的諧振頻率fc。其結(jié)果，位置算出用頻率 決定部50b能夠根據(jù)重新設(shè)定的諧振頻率fc，重新設(shè)定位置算出
用頻率fH、 fL。
如圖16所示，能夠形成連接上述所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的 差測(cè)定值(A)、和作為位置算出用頻率fH、 t下的差測(cè)定值的具 有與上述所存儲(chǔ)的諧振頻率fc下的差測(cè)定值不同符號(hào)的差測(cè)定 值(B)的線段(C)。在LC諧振電路43的諧振頻率fc的變化比例大 的情況下，該線段(C)成為近似表示LC諧振電路43的諧振頻率fc 附近的LC諧振電路43的頻率特性的曲線的線段。因此，通過(guò)使 用上述線段(C)，運(yùn)算部250h能夠?qū)C諧振電路43的諧振頻率fc 的較大變化更好地重新設(shè)定諧振頻率fc。
接著，參照?qǐng)D17以及圖18說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。 本實(shí)施方式的位置^r測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第l實(shí)施方式相 同，但是位置4全測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)以及位置4企測(cè)方法與第l實(shí)施方式不同。因此，在本實(shí)施方式中，使用圖17以及圖18僅對(duì)位置檢 測(cè)裝置以及位置檢測(cè)方法外圍進(jìn)行說(shuō)明，省略膠嚢型內(nèi)窺鏡等 的說(shuō)明。
圖17是說(shuō)明本實(shí)施方式中的位置4企測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概 要圖。
此外，對(duì)與第l實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)要素附加相同的附圖標(biāo) 記，省略其說(shuō)明。
如圖17所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)310主要由光學(xué)拍攝體腔內(nèi)管 路的內(nèi)壁面、并將圖像信號(hào)以無(wú)線發(fā)送的膠嚢型內(nèi)窺鏡20、和 檢測(cè)膠嚢型內(nèi)窺鏡20位置的位置檢測(cè)裝置(位置解析部)350構(gòu) 成。
如圖17所示，位置檢測(cè)裝置250中電氣連接有使膠嚢型內(nèi) 窺4t20內(nèi)的后述的^茲感應(yīng)線圏產(chǎn)生感應(yīng)》茲場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圏51、 4全 測(cè)在石茲感應(yīng)線圏中產(chǎn)生的感應(yīng)》茲場(chǎng)的傳感線圏52等。位置^r測(cè) 裝置250根據(jù)傳感線圏52檢測(cè)出的感應(yīng)磁場(chǎng)來(lái)運(yùn)算膠嚢型內(nèi)窺 鏡20的位置，并且控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。
圖18是說(shuō)明圖17的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖18所示，在位置檢測(cè)裝置350中設(shè)置有交變磁場(chǎng)檢測(cè)部 50a、位置算出用頻率決定部50b、基準(zhǔn)值算出用頻率決定部50c、 測(cè)定基準(zhǔn)值算出部50d、位置解析部350e、頻率變化檢測(cè)部350f、 以及存儲(chǔ)部350g。
在此，位置解析部350e根據(jù)磁傳感器52的輸出值以及測(cè)定 基準(zhǔn)值，算出磁感應(yīng)線圈52中與交變磁場(chǎng)有關(guān)的第l磁場(chǎng)強(qiáng)度， 并且算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20和驅(qū)動(dòng)線圈51之間的位置關(guān)系。頻率 變化檢測(cè)部350f求出上述第l磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)線圈與交變磁 場(chǎng)有關(guān)的第2磁場(chǎng)強(qiáng)度之差，檢測(cè)諧振頻率的變化，其中，第2 磁場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)膠嚢型內(nèi)窺鏡2 0和驅(qū)動(dòng)線圈51之間的位置關(guān)系求
出。存儲(chǔ)部350g存儲(chǔ)比較上述第l以及第2》茲場(chǎng)強(qiáng)度的值。
第l磁場(chǎng)強(qiáng)度是在磁感應(yīng)線圈52中產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度中具有 與驅(qū)動(dòng)線圏51和》茲感應(yīng)線圏52的實(shí)際位置關(guān)系有關(guān)的信息的》茲 場(chǎng)強(qiáng)度。第2磁場(chǎng)強(qiáng)度是根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈51的位置以及算出的磁感 應(yīng)線圏52位置的位置關(guān)系、和諧振頻率fc的值而算出的磁場(chǎng)強(qiáng) 度。
接著，說(shuō)明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的位置檢測(cè)系統(tǒng)310的作用。 在此，位置沖全測(cè)系統(tǒng)310的作用與第1實(shí)施方式相同，因此 省略其說(shuō)明。另外，位置檢測(cè)裝置350的作用、位置算出用頻率 fH、 fL的頻率以及測(cè)定基準(zhǔn)值的算出與第l實(shí)施方式相同，因此 省略其說(shuō)明。
接著，說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特征的L C諧振電路4 3的諧振 頻率的重新測(cè)定。
首先如圖18所示，位置解析部350e根據(jù)磁傳感器52的輸出 值以及測(cè)定基準(zhǔn)值，算出磁感應(yīng)線圈52中與交變磁場(chǎng)有關(guān)的上 述第l磁場(chǎng)強(qiáng)度。位置解析部350e算出膠嚢型內(nèi)窺鏡20和驅(qū)動(dòng)線 圈51之間的位置關(guān)系。頻率變化檢測(cè)部350f算出從膠嚢型內(nèi)窺 鏡2 0和驅(qū)動(dòng)線圈51之間的上述算出的位置關(guān)系求出的磁感應(yīng)線 圈中與交變磁場(chǎng)有關(guān)的上述第2磁場(chǎng)強(qiáng)度，算出上述算出的第1 磁場(chǎng)強(qiáng)度和上述算出的上述第2磁場(chǎng)強(qiáng)度的差。將上述算出的差 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部350g中。
其后，當(dāng)進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置測(cè)定時(shí)，位置解析部 350e再次算出第l磁場(chǎng)強(qiáng)度，位置解析部350e算出第2磁場(chǎng)強(qiáng)度， 并且算出第l以及第2磁場(chǎng)強(qiáng)度的差。當(dāng)算出新的差時(shí)，位置檢 測(cè)裝置350比較存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部350g中的差、和上述新的差。在上 述存儲(chǔ)的差和上述新的差之間存在比規(guī)定值大的差的情況下， 位置檢測(cè)裝置350向位置算出用頻率決定部50b輸出重新設(shè)定頻
率的指示。另一方面，在上述存儲(chǔ)的差和上述新的差之間只存
在規(guī)定值以下的差的情況下，繼續(xù)進(jìn)行膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置 測(cè)定。
當(dāng)重新設(shè)定新的位置算出用頻率fH、t的頻率時(shí)，位置檢
測(cè)裝置3 5 0使用新的位置算出用頻率fh 、 fL的頻率來(lái)算出膠嚢型 內(nèi)窺鏡20的位置等。
之后，重復(fù)上述控制直到膠嚢型內(nèi)窺鏡20的位置等的檢測(cè) 結(jié)束為止。
才艮據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)由位置解析部350e算出^茲感應(yīng)線圏42的 位置時(shí)，由位置解析部350e算出第l磁場(chǎng)強(qiáng)度。頻率變化檢測(cè)部 350f根據(jù)上述算出的磁感應(yīng)線圈42的位置以及方向、和驅(qū)動(dòng)線 圈51的位置以及方向之間的關(guān)系，算出第2磁場(chǎng)強(qiáng)度。在此，在 磁感應(yīng)線圏42的諧振頻率fc發(fā)生變化的情況下，第l磁場(chǎng)強(qiáng)度、 和第2磁場(chǎng)強(qiáng)度成為不同的值。因此，頻率變化檢測(cè)部350f通過(guò) 比較第1以及第2磁場(chǎng)強(qiáng)度，能夠檢測(cè)磁感應(yīng)線圏42的諧振頻率 fc:的變化。
在此，第l磁場(chǎng)強(qiáng)度是在磁感應(yīng)線圏42中產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度中 具有與驅(qū)動(dòng)線圈51和磁感應(yīng)線圏42的實(shí)際位置關(guān)系有關(guān)的信息 的磁場(chǎng)強(qiáng)度。第2磁場(chǎng)強(qiáng)度是根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈51的位置以及算出的 磁感應(yīng)線圈42的位置的位置關(guān)系、和諧振頻率fc的值算出的磁 場(chǎng)強(qiáng)度。
以上所述的所有實(shí)施方式都是將本發(fā)明應(yīng)用在膠嚢型內(nèi) 窺鏡或者膠嚢型醫(yī)療裝置中的實(shí)施方式，但是并沒(méi)有限定在這 些實(shí)施方式中，也能夠應(yīng)用在內(nèi)窺鏡裝置、導(dǎo)管裝置、鉗子等 在體腔內(nèi)使用的醫(yī)療裝置中。另外，本實(shí)施方式的各個(gè)組合也 屬于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，具備裝載有磁感應(yīng)線圈的設(shè)備；驅(qū)動(dòng)線圈，其具有上述磁感應(yīng)線圈的諧振頻率附近的位置算出用頻率，產(chǎn)生對(duì)上述磁感應(yīng)線圈施加的交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁傳感器，檢測(cè)上述磁感應(yīng)線圈受到上述交變磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；測(cè)定基準(zhǔn)值算出部，其根據(jù)僅施加上述交變磁場(chǎng)時(shí)的上述位置算出用頻率下的上述磁傳感器的輸出值，求出上述位置算出用頻率下的測(cè)定基準(zhǔn)值；位置解析部，其根據(jù)差測(cè)定值的上述位置算出用頻率成分來(lái)算出上述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)，其中，該差測(cè)定值是施加上述交變磁場(chǎng)和上述感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的上述磁傳感器的輸出值與上述測(cè)定基準(zhǔn)值之間的差；以及重新設(shè)定部，其在規(guī)定的時(shí)機(jī)重新設(shè)定上述位置算出用頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，上述重新設(shè)定部隔開(kāi)規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行上述位置算出用 頻率的重新i殳定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 具備頻率變化4全測(cè)部，該頻率變化檢測(cè)部根據(jù)從上述多個(gè)磁傳感器得到的萬(wàn)茲場(chǎng)信息檢測(cè)與上述磁感應(yīng)線圏有關(guān)的頻率特 性的變化，上述重新設(shè)定部根據(jù)上述頻率特性的變化，進(jìn)行上述位置 算出用頻率的重新設(shè)定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 上述頻率變化檢測(cè)部根據(jù)對(duì)包含上述位置算出用頻率的規(guī)定頻帶進(jìn)行掃頻得到的上述磁場(chǎng)信息，檢測(cè)上述頻率特性的變 化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 上述位置算出用頻率是上述諧振頻率附近的兩個(gè)不同的頻率，上述頻率變化檢測(cè)部算出上述兩個(gè)不同的頻率下的上述差 測(cè)定值之比，根據(jù)算出的上述差測(cè)定值之比來(lái)檢測(cè)上述頻率特 性的變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 具備運(yùn)算部，該運(yùn)算部根據(jù)上述兩個(gè)不同的頻率下的上述差測(cè)定值來(lái)算出上述諧振頻率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 具備存儲(chǔ)上述諧振頻率的存儲(chǔ)部，振頻率下算出的上述差測(cè)定值，檢測(cè)上述頻率特性的變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 具備運(yùn)算部，該運(yùn)算部運(yùn)算存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的上述諧振頻率，該運(yùn)算部根據(jù)從上述存儲(chǔ)部中讀出的上述諧振頻率下的上 述差測(cè)定值、和多個(gè)上述位置算出用頻率下的各自的上述差測(cè) 定值，算出上述諧振頻率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的諧振頻率下的上述 差測(cè)定值、和上述多個(gè)位置算出用頻率下的上述差測(cè)定值中具 有與上述所存儲(chǔ)的諧振頻率下的差測(cè)定值不同符號(hào)的差測(cè)定 值，算出上述諧振頻率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 上述位置解析部根據(jù)上述磁傳感器的輸出值以及上述測(cè)定 基準(zhǔn)值，算出上述磁感應(yīng)線圏的與上述交變磁場(chǎng)有關(guān)的第l磁場(chǎng) 強(qiáng)度，并且算出上述設(shè)備與上述驅(qū)動(dòng)線圏之間的位置關(guān)系，上述頻率變化;險(xiǎn)測(cè)部根據(jù)上述第1》茲場(chǎng)強(qiáng)度與上述》茲感應(yīng)線圈的與上述交變磁場(chǎng)有關(guān)的第2磁場(chǎng)強(qiáng)度的差來(lái)檢測(cè)上述頻 率特性的變化，其中該第2磁場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)上述設(shè)備與上述驅(qū)動(dòng)線 圈之間的位置關(guān)系求出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，上述設(shè)備是膠嚢型醫(yī)療裝置。
12. —種位置檢測(cè)方法，根據(jù)裝載在設(shè)備上的磁感應(yīng)線圏 受到具有位置算出用頻率的交變磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)來(lái)檢測(cè) 上述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)，具有以下步驟根據(jù)上述感應(yīng)磁場(chǎng)算出上述設(shè)備的位置以及方向中的至少 一個(gè)；檢測(cè)上述磁感應(yīng)線圏的諧振頻率的變化；根據(jù)上述諧振頻率的變化重新設(shè)定上述位置算出用頻率；以及將具有重新設(shè)定的上述位置算出用頻率的交變磁場(chǎng)施加到 上述》茲感應(yīng)線圏來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的位置檢測(cè)方法，其特征在于， 根據(jù)上述感應(yīng)磁場(chǎng)算出上述設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)的步驟包括以下步驟在上述位置算出用頻率下，求出僅使上述交變磁場(chǎng)作用時(shí) 檢測(cè)出的磁場(chǎng)強(qiáng)度作為測(cè)定基準(zhǔn)值；根據(jù)與上述交變》茲場(chǎng)和上述感應(yīng)》茲場(chǎng)的合成f茲場(chǎng)有關(guān)的》茲 場(chǎng)強(qiáng)度與上述測(cè)定基準(zhǔn)值的差，算出上述設(shè)備的位置以及方向 中的至少 一 個(gè)。
全文摘要
提供一種即使磁感應(yīng)線圈的諧振頻率發(fā)生變化、設(shè)備的位置測(cè)定精度也不下降的位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法。其特征在于，具備裝載有磁感應(yīng)線圈的設(shè)備；驅(qū)動(dòng)線圈，其具有磁感應(yīng)線圈諧振頻率附近的位置算出用頻率，產(chǎn)生對(duì)磁感應(yīng)線圈施加的交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁傳感器，檢測(cè)磁感應(yīng)線圈受到交變磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；測(cè)定基準(zhǔn)值算出部(50d)，其根據(jù)僅施加交變磁場(chǎng)時(shí)的磁傳感器的輸出值，求出位置算出用頻率下的測(cè)定基準(zhǔn)值；位置解析部(50e)，其根據(jù)作為施加交變磁場(chǎng)以及感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的上述磁傳感器的輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值之差的差測(cè)定值，算出設(shè)備的位置以及方向中的至少一個(gè)；以及重新設(shè)定部(50b)，其在規(guī)定的時(shí)機(jī)重新設(shè)定位置算出用頻率。
文檔編號(hào)A61B5/06GK101351151SQ20068004919
公開(kāi)日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者佐藤良次, 內(nèi)山昭夫, 木村敦志 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社