技术领域
本发明涉及一种通过对内置有由线圈和电容器形成的谐振电路(以下称为LC谐振电路)的检测体施加磁场并检测受到该施加的磁场而由检测体的LC谐振电路放出的磁场(以下称为谐振磁场)来对检测体的位置进行检测的位置检测系统。
背景技术
以往，提出了一种通过检测磁场来检测内置了LC谐振电路的检测体的位置的位置检测系统。该磁场检测型的位置检测系统一般具备向三维空间内产生磁场的磁场产生线圈以及对该三维空间内的磁场进行检测的多个磁场检测线圈，对导入到该三维空间内的检测体的LC谐振电路施加磁场产生线圈的磁场，由多个磁场检测线圈对检测体的LC谐振电路由此放出的谐振磁场进行检测，根据该检测出的谐振磁场的磁场强度检测三维空间中的检测体的位置。
在此，上述多个磁场检测线圈在对检测体所处的三维空间内的磁场进行检测时，检测出该检测体的谐振磁场的同时，还检测出磁场产生线圈的磁场等的环境磁场。因此，位置检测系统通过减法处理等从由磁场检测线圈检测出的三维空间内的磁场的磁场强度中减去环境磁场的磁场强度，由此获取该检测体的谐振磁场的磁场强度。此外，上述位置检测系统使磁场产生线圈在不存在检测体的状态的三维空间内产生磁场，由多个磁场检测线圈检测该三维空间内所产生的磁场、即磁场产生线圈的磁场等的环境磁场，由此获取该三维空间中的环境磁场的磁场强度。
在这种位置检测系统中存在如下检测系统：对投入到被检查者等的体内进行医疗行为的作为胶囊型医疗装置的检测体施加磁场，对通过该施加的磁场感应而由检测体放出的感应磁场(即，谐振磁场)进行检测，根据该检测出的感应磁场来检测检测体(胶囊型医疗装置)的位置(例如，参照日本特开2007-54246号公报)。
然而，上述以往的位置检测系统在将检测体导入到三维空间内之后，很难由磁场检测线圈仅检测出该检测体所处的三维空间内的环境磁场。因此，在三维空间内的环境磁场由于温度变化等而随时间变化的情况下，在导入检测体之前预先获取的环境磁场的磁场强度与对检测体的位置进行检测时的环境磁场的实际磁场强度之间产生误差，由此，存在难以高精确度地检测出检测体的位置的问题。
发明内容
本发明的一个方式所涉及的位置检测系统具备：磁场产生部，其向三维空间内产生磁场；检测体，其内置有谐振电路、电流分流(バィパス)电路以及谐振控制电路，被导入到上述三维空间内，其中，上述谐振电路与上述磁场产生部的磁场发生谐振而产生谐振磁场，上述电流分流电路与该谐振电路并联连接而形成该谐振电路内的电流的迂回路径，上述谐振控制电路控制该电流分流电路的通电来对上述谐振电路的谐振状态与非谐振状态进行切换；磁场检测部，其在上述谐振电路处于非谐振状态的情况下，对作为除去上述谐振磁场以外的上述三维空间内的磁场的至少包含上述磁场产生部的磁场的环境磁场进行检测，在上述谐振电路处于谐振状态的情况下，对包含上述环境磁场和上述谐振磁场的上述三维空间内的空间内磁场进行检测；位置方向算出部，其进行如下位置方向算出处理：根据从上述空间内磁场的检测数据中减去上述环境磁场的检测数据而得到的上述谐振磁场的检测数据，算出上述检测体的位置和方向；以及控制部，其在上述谐振电路处于非谐振状态的情况下，获取上述环境磁场的检测数据来进行上述环境磁场的检测数据的更新处理，在上述谐振电路处于谐振状态的情况下，获取上述空间内磁场的检测数据，执行使用该获取的上述空间内磁场的检测数据和进行了上述更新处理的上述环境磁场的检测数据的上述位置方向算出处理。
如果参照附图阅读本发明的如下的详细说明，则能够更进一步地理解以上所述的内容和本发明的其它目的、特征、优点以及技术上且产业上的意义。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的胶囊型医疗装置的一个结构例的示意图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置的谐振磁场产生部的一个电路结构例的示意图。
图4是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的接收装置的一个结构例的框图。
图5是例示对三维空间内部的检测体的位置和方向进行检测时的位置检测装置的处理过程的流程图。
图6是例示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的位置检测/校准处理的处理过程的流程图。
图7是例示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的传动线圈切换处理的处理过程的流程图。
图8是用于具体说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的动作的时序图。
图9是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。
图10是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。
图11是表示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的胶囊型医疗装置的一个结构例的示意图。
图12是表示本发明的实施方式2所涉及的胶囊型医疗装置的谐振磁场产生部的一个电路结构例的示意图。
图13是例示对三维空间内部的作为检测体的胶囊型医疗装置的位置和方向进行检测时的位置检测装置的处理过程的流程图。
图14是例示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的校准(キヤリブレ一シヨン)处理的处理过程的流程图。
图15是例示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的位置检测处理的处理过程的流程图。
图16是用于具体说明本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的动作的时序图。
图17是表示胶囊型医疗装置内部的谐振磁场产生部的变形例的示意图。
图18是表示胶囊型医疗装置内部的谐振磁场产生部的另一变形例的示意图。
具体实施方式
下面，说明作为用于实施本发明的较佳的方式的位置检测系统。此外，以下作为本发明所涉及的位置检测系统的检测体的一例，例示导入到患者等被检体内部来拍摄被检体的脏器内部图像(以下，有时称为体内图像)的胶囊型医疗装置，说明对作为该检测体的胶囊型医疗装置的位置进行检测的位置检测系统，但是本发明并不限定于该实施方式。
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。如图1所示，本实施方式1所涉及的位置检测系统1具备：胶囊型医疗装置2，其拍摄患者等被检体的体内图像；位置检测装置3，其对胶囊型医疗装置2在该被检体内部(即，三维空间S)的位置等进行检测；接收装置4，其接收由胶囊型医疗装置2拍摄的体内图像等的无线信号；以及图像显示装置5，其显示由该接收装置4接收到的体内图像等。在上述位置检测系统1中，位置检测装置3具备：驱动磁场产生部10，其产生驱动磁场，通过该驱动磁场从胶囊型医疗装置2感生(誘発)出谐振磁场；信号产生部11，其产生施加给驱动磁场产生部10的交流信号；线圈切换部12，其对驱动磁场产生部10的磁场产生线圈(后述的传动线圈10a、10b、10c)进行切换；磁场检测部13，其对来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场等进行检测；以及接收部14，其接收由磁场检测部13检测出的磁场检测数据。另外，位置检测装置3具备：位置方向算出部15，其算出胶囊型医疗装置2在三维空间S中的位置和方向；输入部16，其输入各种信息；显示部17，其显示胶囊型医疗装置2在三维空间S(具体地说是被检体内部)中的位置和方向等的信息；存储部18，其存储进行上述胶囊型医疗装置2的位置和方向的计算处理所需的信息等；以及控制部19，其控制上述位置检测装置3的各结构部。
胶囊型医疗装置2是获取被检体的体内图像(被检体内信息的一例)的胶囊型医疗装置，具有摄像功能和无线通信功能。胶囊型医疗装置2被导入到患者等被检体(未图示)的消化管内部，在该被检体的消化管内部进行移动的同时依次拍摄体内图像，在每次拍摄体内图像时都将包含上述体内图像等的图像信号依次无线发送到被检体外部的接收装置4。另外，胶囊型医疗装置2具有如下功能：在由位置检测装置3的驱动磁场产生部10放出的驱动磁场的作用下产生谐振磁场。此外，稍后记述上述胶囊型医疗装置2的详细结构。
接收装置4接收由被检体内部的胶囊型医疗装置2拍摄的体内图像等。具体地说，接收装置4具有多个接收天线4a。多个接收天线4a分散配置在将胶囊型医疗装置2导入到体内的被检体的身体表面上，捕捉来自该被检体内部的胶囊型医疗装置2的无线信号。接收装置4通过上述多个接收天线4a接收来自胶囊型医疗装置2的无线信号，对该接收到的无线信号进行解调处理等，从而获取来自胶囊型医疗装置2的图像信号。在每次获取到图像信号时，接收装置4都将包含在所获取的图像信号中的同步信号作为定时信号发送到控制部19。另一方面，接收装置4将该获取的图像信号、即包含被检体的体内图像的图像信号依次发送到图像显示装置5。
图像显示装置5具有显示由被检体内部的胶囊型医疗装置2所拍摄的体内图像群等的各种信息的如工作站等那样的结构。图像显示装置5通过接收装置4获取来自胶囊型医疗装置2的图像信号，在每次获取到图像信号时，都显示与所获取的图像信号对应的被检体的体内图像等的各种信息。另外，图像显示装置5具有用于医生或护士等用户观察(检查)被检体的体内图像来对被检体进行诊断的各种处理功能。此外，作为由上述图像显示装置5显示的各种信息，除了被检体的体内图像群之外，例如还列举出用于确定被检体的患者名以及患者ID等的患者信息、用于确定针对被检体的检查的检查ID以及检查日等检查信息等。
驱动磁场产生部10向将胶囊型医疗装置2导入到体内的被检体(未图示)所处的三维空间S内产生如下磁场(驱动磁场)，通过该磁场从该被检体内部的胶囊型医疗装置2感生出谐振磁场。具体地说，将传动线圈10a～10c组合来实现驱动磁场产生部10，上述传动线圈10a～10c在定义该三维空间S的三轴正交坐标系(以下称为绝对坐标系)的各轴方向上分别产生驱动磁场。
传动线圈10a根据来自线圈切换部12的交流信号生成绝对坐标系的X轴方向的交变磁场，将该生成的交变磁场作为X轴方向的驱动磁场放出到三维空间S。传动线圈10b根据来自线圈切换部12的交流信号生成绝对坐标系的Y轴方向的交变磁场，将该生成的交变磁场作为Y轴方向的驱动磁场放出到三维空间S。传动线圈10c根据来自线圈切换部12的交流信号生成绝对坐标系的Z轴方向的交变磁场，将该生成的交变磁场作为Z轴方向的驱动磁场放出到三维空间S。由上述传动线圈10a～10c产生的驱动磁场被施加到三维空间S内的胶囊型医疗装置2，从该胶囊型医疗装置2感生出谐振磁场。
此外，上述绝对坐标系可以是针对上述驱动磁场产生部10定义的三轴正交坐标系，也可以是针对在消化管内部包含胶囊型医疗装置2的被检体定义的三轴正交坐标系，还可以是针对支承该被检体的床等支承体(未图示)定义的三轴正交坐标系。
信号产生部11产生施加给驱动磁场产生部10的交流信号。具体地说，信号产生部11生成施加给传动线圈10a～10c中的由控制部19选择的传动线圈的交流信号，将该生成的交流信号输出到线圈切换部12。
线圈切换部12对向三维空间S内放出驱动磁场的传动线圈进行切换。具体地说，使用开关电路等来实现线圈切换部12，线圈切换部12根据控制部19的控制，从驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中切换向三维空间S内放出驱动磁场的传动线圈。在这种情况下，线圈切换部12将由控制部19从传动线圈10a～10c中选择的传动线圈与信号产生部11进行连接，对该选择的传动线圈输出来自信号产生部11的交流信号。由此，线圈切换部12对该选择的传动线圈(传动线圈10a～10c中的某一个)提供产生驱动磁场所需的交流电流。
磁场检测部13对在三维空间S内所产生的磁场进行检测。具体地说，例如使用排列成格子状的多个检测线圈13a来实现磁场检测部13，由这些多个检测线圈13a检测三维空间S内的磁场。磁场检测部13在每次检测到磁场时，都将得到的磁场检测数据发送到接收部14。此外，作为由上述磁场检测部13检测出的三维空间S内的磁场，列举出来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场、除了该谐振磁场以外的三维空间S内的磁场(以下称为环境磁场)、包含上述谐振磁场和环境磁场的三维空间S内的所有磁场(以下称为空间内磁场)。另外，该三维空间S内的环境磁场是至少包含由驱动磁场产生部10产生的驱动磁场的磁场，除了该驱动磁场之外，例如还包含地磁、来自驱动磁场产生部10以外的外部装置的磁场等。此外，上述磁场检测部13的检测线圈13a的配置数量并不特别限定于9个，只要是多个即可。另外，上述多个检测线圈13a的排列并不限于格子状，也可以是所期望的排列。
接收部14接收由磁场检测部13检测出的磁场检测数据，在每次接收到磁场检测数据时，都对所接收到的磁场检测数据进行放大处理、数字化处理以及FFT处理等规定的信号处理。接收部14根据控制部19的控制，将上述已进行了信号处理的磁场检测数据依次发送到控制部19。
位置方向算出部15根据上述磁场检测部13的磁场检测数据，算出胶囊型医疗装置2在被检体内部(即，三维空间S内部)的位置和方向。具体地说，位置方向算出部15在由控制部19允许进行运算的定时，从控制部19获取三维空间S内的空间内磁场的磁场检测数据(例如，磁场强度检测值)和与处于驱动状态的传动线圈对应的校准值，根据该获取的空间内磁场的磁场强度检测值和校准值，算出胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的三维的位置和方向。位置方向算出部15在每次算出上述胶囊型医疗装置2的位置和方向时，都将得到的算出结果作为胶囊型医疗装置2的位置方向信息依次发送到控制部19。
此外，在此所说的处于驱动状态的传动线圈是上述驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中的处于放出了驱动磁场的状态的传动线圈。另外，校准值是用于从由磁场检测部13检测出的三维空间S内的空间内磁场的磁场检测数据中提取来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场的磁场检测数据的基准值，具体地说，是上述三维空间S内的环境磁场的磁场检测数据(例如，磁场强度检测值)。上述校准值具有X校准值、Y校准值以及Z校准值，其中，上述X校准值与包含由传动线圈10a所放出的X轴方向的驱动磁场的环境磁场对应，上述Y校准值与包含由传动线圈10b所放出的Y轴方向的驱动磁场的环境磁场对应，上述Z校准值与包含由传动线圈10c所放出的Z轴方向的驱动磁场的环境磁场对应。
使用键盘和鼠标等输入设备来实现输入部16，输入部16根据医生或护士等用户的输入操作对控制部19输入各种指示信息等。此外，作为由上述输入部16输入的指示信息，例如列举出如下指示信息：用于指示切换驱动状态的传动线圈的指示信息；用于指示显示胶囊型医疗装置2的位置方向信息的指示信息；用于指示结束驱动磁场的放出等的对胶囊型医疗装置2的位置和方向进行检测时所需的各种动作的指示信息；以及用于指示结束显示胶囊型医疗装置2的位置方向信息的指示信息等。
使用CRT显示器或液晶显示器等各种显示器来实现显示部17，显示部17显示由控制部19指示显示的各种信息。具体地说，显示部17显示表示胶囊型医疗装置2在被检体内部的位置和方向的信息等。上述显示部17也可以通过适当地对描绘出被检体的体形的示意图像、描绘出被检体的消化管的示意图像、将这些图像组合而成的示意图像以及描绘出胶囊型医疗装置2的外形的示意图像等进行重叠显示，来显示胶囊型医疗装置2在被检体内部的位置和方向，还可以利用胶囊型医疗装置2在三维空间S的绝对坐标系中的位置坐标和方向矢量等来显示胶囊型医疗装置2在被检体内部的位置和方向。
使用RAM、EEPROM、快闪存储器、或硬盘等可擦写地保存信息的各种存储介质来实现存储部18。存储部18存储由控制部19指示存储的各种信息，从所存储的各种信息中将由控制部19指示读取的信息发送到控制部19。上述存储部18存储X校准值18a、Y校准值18b以及Z校准值18c，根据控制部19的控制，适当更新上述X校准值18a、Y校准值18b以及Z校准值18c，其中，上述X校准值18a与包含由传动线圈10a产生的X轴方向的驱动磁场的环境磁场对应，上述Y校准值18b与包含由传动线圈10b产生的Y轴方向的驱动磁场的环境磁场对应，上述Z校准值18c与包含由传动线圈10c产生的Z轴方向的驱动磁场的环境磁场对应。
控制部19控制位置检测装置3的各结构部(具体地说是驱动磁场产生部10、信号产生部11、线圈切换部12、接收部14、位置方向算出部15、输入部16、显示部17以及存储部18)的动作，并控制上述各结构部间的信号的输入输出。具体地说，控制部19根据由输入部16输入的指示信息，对信号产生部11的交流信号产生动作、线圈切换部12的传动线圈切换动作、显示部17的显示动作等进行控制。控制部19控制由信号产生部11产生的交流信号(即，对传动线圈10a～10c提供的交流电流的通电量)，通过控制该交流信号，控制传动线圈10a～10c的驱动磁场。另外，控制部19从接收装置4获取定时信号，根据该获取的定时信号，控制位置方向算出部15执行或禁止执行胶囊型医疗装置2的位置方向算出处理。在每次执行上述位置方向算出处理时，控制部19都将显示在显示部17上的胶囊型医疗装置2的位置方向信息更新为最新的信息。
另外，控制部19具有线圈选择部19a和数据控制部19b。线圈选择部19a从驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中选择要放出驱动磁场的传动线圈。具体地说，线圈选择部19a从接收部14获取磁场检测数据(即，磁场检测部13的磁场检测数据)，将该获取的磁场检测数据与预先设定的阈值进行比较。线圈选择部19a根据该比较处理的结果，从驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中选择产生适于从胶囊型医疗装置2感生出谐振磁场的驱动磁场的传动线圈(即，要放出驱动磁场的传动线圈)。控制部19控制线圈切换部12使得切换为由上述线圈选择部19a从传动线圈10a～10c中选择的传动线圈。
数据控制部19b控制磁场检测部13的磁场检测数据的取舍选择。具体地说，数据控制部19b通过接收部14依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。另一方面，数据控制部19b以规定的时间间隔从接收装置4依次获取定时信号。数据控制部19b根据上述定时信号的获取定时决定采用或废弃磁场检测数据。此外，由上述数据控制部19b采用的磁场检测数据作为由上述位置方向算出部15进行胶囊型医疗装置2的位置方向算出处理的运算数据使用，或者作为位置方向算出处理的校准值(具体地说是X校准值18a、Y校准值18b或Z校准值18c)使用。
接着，详细说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统1的胶囊型医疗装置2的结构。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的胶囊型医疗装置的一个结构例的示意图。如图2所示，本实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置2具备：胶囊型壳体20，其具有能够导入到被检体的消化管内部的大小；摄像单元21，其拍摄被检体的体内图像；信号处理部22，其生成包含由摄像单元21拍摄的体内图像等的图像信号；发送单元23，其将由信号处理部22生成的图像信号无线发送到外部；谐振磁场产生部24，其受到上述驱动磁场而产生谐振磁场；控制部25，其控制上述胶囊型医疗装置2的各结构部；以及电源单元26，其利用电池等实现。
胶囊型壳体20是形成为能够导入到被检体的消化管内部的大小的胶囊型壳体，由圆顶形状壳体20b将一端呈圆顶形状的筒状壳体20a的另一端(开口端)塞住而形成。圆顶形状壳体20b是对于规定的波长频带的光(例如可见光)透明的光学圆顶。另一方面，筒状壳体20a是对于可见光大致不透明的壳体。在由上述筒状壳体20a和圆顶形状壳体20b形成的胶囊型壳体20的内部以不透液体状态容纳摄像单元21、信号处理部22、发送单元23、谐振磁场产生部24、控制部25以及电源单元26。
此外，由胶囊型壳体20的纵长轴CL的方向(纵长轴方向)、和与该纵长轴CL垂直的正交双轴方向(即，胶囊型壳体20的径向)决定由上述位置方向算出部15算出的胶囊型医疗装置2的方向。
摄像单元21是根据控制部25的控制以规定的时间间隔重复执行规定功能的功能执行部的一例。具体地说，摄像单元21是依次拍摄被检体的体内图像的功能执行部，具备LED等照明部21a、聚光透镜等光学系统21b以及固体摄像元件21c。多个照明部21a经过圆顶形状壳体20b照明被摄体(具体地说是被检体的脏器内部)，光学系统21b对来自该被照明的被摄体的反射光进行聚光，使被摄体的光学图像在固体摄像元件21c的受光面上成像。固体摄像元件21c拍摄该被摄体的光学图像、即被检体的体内图像。
信号处理部22获取由上述摄像单元21的固体摄像元件21c进行光电变换得到的信号，对该获取的信号进行规定的信号处理，生成被检体的图像信号。信号处理部22将上述被检体的图像信号依次发送到发送单元23。此外，由上述信号处理部22生成的图像信号包含由摄像单元21拍摄的被检体的体内图像的数据以及同步信号(垂直同步信号、水平同步信号)等。
发送单元23具备线圈状的发送天线23a，使用该发送天线23a对被检体外部的接收装置4(参照图1)无线发送被检体的图像信号。具体地说，发送单元23从信号处理部22获取被检体的图像信号，在每次获取到图像信号时，都对所获取的图像信号进行规定的调制处理等，生成包含被检体的图像信号的无线信号。发送单元23通过发送天线23a将上述无线信号依次发送到外部。由接收装置4通过多个接收天线4a接收由上述发送单元23发送的无线信号(即，被检体的图像信号)。
谐振磁场产生部24受到驱动磁场产生部10的驱动磁场(具体地说是由传动线圈10a产生的X轴方向的驱动磁场、由传动线圈10b产生的Y轴方向的驱动磁场、或由传动线圈10c产生的Z轴方向的驱动磁场)而产生谐振磁场。详细地说，谐振磁场产生部24具备LC标识器(マ一カ)24a和LC控制电路24b。使用线圈以及电容器等来实现LC标识器24a，LC标识器24a在处于谐振状态的情况下与驱动磁场产生部10的驱动磁场发生谐振而放出谐振磁场。此外，由上述LC标识器24a放出的谐振磁场是通过驱动磁场产生部10的驱动磁场感生(感应)出的感应磁场。LC控制电路24b根据控制部25的控制，控制上述LC标识器24a的谐振状态与非谐振状态之间的切换，由此，控制上述LC标识器24a的谐振磁场的产生定时和停止定时。具体地说，LC控制电路24b在由控制部25指示的定时(例如，体内图像的摄像定时)解除LC标识器24a的谐振状态而切换为非谐振状态，在规定的期间维持该LC标识器24a的非谐振状态。之后，LC控制电路24b将LC标识器24a的非谐振状态切换为谐振状态。
控制部25控制胶囊型医疗装置2的各结构部(摄像单元21、信号处理部22、发送单元23、谐振磁场产生部24)，并且控制上述各结构部间的信号的输入输出。具体地说，控制部25控制摄像单元21使其以规定的时间间隔(例如，以0.5秒为间隔)依次拍摄被检体的体内图像，控制信号处理部22和发送单元23使得将包含由摄像单元21拍摄的被检体的体内图像等的图像信号依次无线发送到外部。另外，控制部25在每次使摄像单元21拍摄被检体的体内图像时，都控制LC控制电路24b使得在该体内图像的摄像定时解除LC标识器24a的谐振状态(即，从谐振状态切换为非谐振状态)。即，控制部25控制LC控制电路24b使其在以规定的时间间隔依次重复的摄像单元21的各摄像定时解除LC标识器24a的谐振状态。
使用开关电路以及纽扣型的电池等来实现电源单元26，电源单元26在由开关电路切换为接通状态时，对上述摄像单元21、信号处理部22、发送单元23以及控制部25提供电力。
接着，详细说明上述胶囊型医疗装置2的谐振磁场产生部24。图3是表示本发明的实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置的谐振磁场产生部的一个电路结构例的示意图。如上所述，谐振磁场产生部24具备LC标识器24a和LC控制电路24b。
详细地说，如图3所示，利用LC谐振电路27以及电流分流电路28实现LC标识器24a，其中，上述LC谐振电路27与上述驱动磁场产生部10的驱动磁场发生谐振而产生谐振磁场，上述电流分流电路28形成该LC谐振电路27内的电流的迂回路径。通过并联连接线圈27a与电容器27b来实现LC谐振电路27，LC谐振电路27具有由上述线圈27a和电容器27b规定的谐振频率。上述LC谐振电路27在处于谐振状态的情况下与驱动磁场产生部10的驱动磁场发生谐振而产生谐振磁场，在上述三维空间S中放出谐振磁场。另一方面，LC谐振电路27在处于非谐振状态的情况下，即使受到驱动磁场产生部10的驱动磁场也不产生谐振磁场。
电流分流电路28与LC谐振电路27并联连接而形成LC谐振电路27内的电流的迂回路径。具体地说，电流分流电路28具有晶体管等开关元件28a，通过并联连接该开关元件28a与LC谐振电路27来实现。在这种情况下，开关元件28a的一个端子(例如集电极)与线圈27a和电容器27b的端子间的接点P1连接，开关元件28a的另一个端子(例如发射极)与线圈27a和电容器27b的端子间的接点P2连接。上述电流分流电路28根据LC控制电路24b的控制，对开关元件28a的接通和断开状态进行切换，在开关元件28a处于接通状态的情况下，使LC谐振电路27内的电流迂回而解除LC谐振电路27的谐振状态，在开关元件28a处于断开状态的情况下，在线圈27a与电容器27b之间使电流交替变化而使LC谐振电路27处于谐振状态。
LC控制电路24b作为谐振控制电路而发挥功能，即通过控制电流分流电路28的通电来对LC谐振电路27的谐振状态和非谐振状态进行切换。具体地说，如图3所示，LC控制电路24b与电流分流电路28相连接，利用输入到该电流分流电路28的开关元件28a的基极电流来控制该电流分流电路28的通电、即控制是否使LC谐振电路27内的电流在电流分流电路28中迂回。LC控制电路24b通过控制上述电流分流电路28的通电，对LC谐振电路27的谐振状态和非谐振状态进行切换。
在此，LC控制电路24b在由上述胶囊型医疗装置2的控制部25指示的定时(摄像单元21的摄像定时)对开关元件28a施加规定的基极电流，在规定期间内维持该基极电流的施加状态。由此，开关元件28a在从该摄像定时起的规定期间内成为接通状态，电流分流电路28成为能够使LC谐振电路27内的电流通电的状态。在这种情况下，LC谐振电路27在该规定的期间成为解除了谐振状态的状态(非谐振状态)。即，在线圈27a受到驱动磁场产生部10的驱动磁场而生成电流的情况下，来自线圈27a的一端(接点P1侧)的电流在通过接点P1之后不到达电容器27b，而通过由电流分流电路28形成的迂回路径F3到达接点P2。另一方面，来自该线圈27a的另一端(接点P2侧)的电流通过接点P2到达电容器27b(参照图3所示的路径F2)。处于上述非谐振状态的LC谐振电路27即使受到驱动磁场产生部10的驱动磁场也不会产生谐振磁场。
另一方面，LC控制电路24b在除了上述摄像单元21的摄像定时与从摄像定时起的规定的期间以外的平常期间，不对电流分流电路28的开关元件28a施加基极电流。由此，开关元件28a在该平常期间成为断开状态，电流分流电路28成为无法使LC谐振电路27内的电流通电的状态。在这种情况下，LC谐振电路27在该平常期间成为能够产生谐振磁场的状态、即谐振状态。在处于上述谐振状态的LC谐振电路27中，在线圈27a受到驱动磁场产生部10的驱动磁场而生成电流的情况下，来自线圈27a的一端(接点P1侧)的电流不通过由上述电流分流电路28形成的迂回路径F3，而通过LC谐振电路27内的路径F1到达电容器27b，来自线圈27a的另一端(接点P2侧)的电流通过LC谐振电路27内的路径F2到达电容器27b。处于上述谐振状态的LC谐振电路27与驱动磁场产生部10的驱动磁场发生谐振而产生谐振磁场。
此外，施加到上述谐振磁场产生部24的驱动磁场产生部10的驱动磁场的频率最好与由线圈27a和电容器27b规定的LC谐振电路27的谐振频率大致相同。
接着，详细说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统1的接收装置4。图4是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的接收装置的一个结构例的框图。如图4所示，本实施方式1所涉及的位置检测系统1的接收装置4具备：上述的多个接收天线4a；天线选择部30，其从多个接收天线4a中选择适于接收无线信号的接收天线；以及接收电路31，其通过多个接收天线4a接收被检体的图像信号。另外，接收装置4具备：存储部32，其存储被检体的体内图像群等的信息；输入部33，其输入各种信息；显示部34，其显示被检体的体内图像等的各种信息；发送接口(以下称为发送I/F)35，其对上述图像显示装置5发送被检体的图像信号；定时信号发送部36，其对位置检测装置3的控制部19发送规定的定时信号；以及控制部37，其控制上述接收装置4的各结构部。
天线选择部30从多个接收天线4a中选择适于进行与胶囊型医疗装置2之间的无线通信的接收天线。具体地说，天线选择部30根据控制部37的控制选择多个接收天线4a中的接收电场强度最高的接收天线，将该选择的接收天线与接收电路31进行连接。天线选择部30将由该选择的接收天线捕捉到的来自胶囊型医疗装置2的无线信号发送到接收电路31。
接收电路31通过由天线选择部30从多个接收天线4a中选择的接收天线接收来自胶囊型医疗装置2的图像信号。在这种情况下，接收电路31从天线选择部30接收来自胶囊型医疗装置2的无线信号，对该接收到的无线信号进行规定的解调处理等，提取包含在该无线信号中的图像信号。由上述接收电路31提取出的图像信号是由胶囊型医疗装置2无线发送的图像信号，包含由胶囊型医疗装置2的摄像单元21拍摄的被检体的体内图像以及同步信号等。接收电路31将来自上述胶囊型医疗装置2的图像信号发送到控制部37。
存储部32存储由控制部37指示存储的各种信息，从所存储的各种信息中将由控制部37指示读取的信息发送到控制部37。作为上述存储部32所存储的各种信息，例如列举出由胶囊型医疗装置2拍摄的被检体的体内图像群、由输入部33输入的信息等。此外，存储部32既可以是RAM、EEPROM、快闪存储器或硬盘等可擦写地保存信息的各种存储介质，也可以是能够安装和拆卸地插入安装到接收装置4的可移动型的记录介质。
使用输入按钮等输入设备来实现输入部33，输入部33根据输入操作对控制部37输入各种信息。作为由上述输入部输入的各种信息，例如列举出对控制部37进行指示的指示信息、将胶囊型医疗装置2导入到体内的被检体的患者信息以及检查信息等。
使用液晶显示器等各种显示器来实现显示部34，显示部34显示由控制部37指示显示的各种信息。作为上述显示部34所显示的各种信息，例如列举出胶囊型医疗装置2所拍摄的被检体的体内图像、该被检体的患者信息以及检查信息等。
发送I/F 35将由控制部37指示发送的被检体的图像信号依次发送到图像显示装置5(参照图1)。此外，上述发送I/F 35既可以通过无线通信对图像显示装置5依次发送被检体的图像信号，也可以通过经由线缆等的有线通信对图像显示装置5依次发送被检体的图像信号。
定时信号发送部36将定时信号发送到位置检测装置3的控制部19，其中，上述定时信号用于通知三维空间S内的胶囊型医疗装置2处于非谐振状态的定时(即，上述LC谐振电路27的谐振状态被解除的定时)。上述定时信号发送部36根据控制部37的控制，在与LC谐振电路27(参照图3)的谐振状态被解除的定时大致相同的定时发送定时信号。由此，定时信号发送部36对位置检测装置3的控制部19通知三维空间S内的胶囊型医疗装置2处于非谐振状态的意思。
控制部37控制接收装置4的各结构部(天线选择部30、接收电路31、存储部32、输入部33、显示部34、发送I/F 35以及定时信号发送部36)，并控制上述各结构部间的信号的输入输出。具体地说，控制部37根据由输入部33输入的指示信息，控制上述存储部32和显示部34的各动作，对天线选择部30和接收电路31的动作开始和动作结束进行控制。另外，控制部37根据从接收电路31获取的图像信号的信号强度，控制天线选择部30进行接收天线的切换动作，由此，使天线选择部30从多个接收天线4a中选择接收电场强度最高的接收天线。
另外，控制部37具有图像处理部37a和信号生成部37b，其中，上述图像处理部37a生成被检体的体内图像，上述信号生成部37b生成定时信号。图像处理部37a获取由接收电路31提取出的图像信号，在每次获取到图像信号时，都生成基于所获取的图像信号的图像数据、即由胶囊型医疗装置2拍摄的被检体的体内图像。控制部37使存储部32依次存储由上述图像处理部37a生成的被检体的体内图像，并且将上述被检体的体内图像依次显示在显示部34上。
信号生成部37b获取由接收电路31提取出的图像信号，在每次获取到图像信号时都生成上述的定时信号。在这种情况下，信号生成部37b提取包含在从接收电路31获取的图像信号中的同步信号(垂直同步信号或水平同步信号)，将该提取出的同步信号设为定时信号。在每次由上述信号生成部37b生成定时信号时，控制部37都将得到的定时信号发送到定时信号发送部36，控制定时信号发送部36使其将定时信号发送到位置检测装置3的控制部19。其结果，控制部37能够在与上述LC谐振电路27的谐振状态被解除的定时大致相同的定时使定时信号发送部36发送定时信号。
接着，说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统1的动作。图5是例示对作为检测体的胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置和方向进行检测时的位置检测装置的处理过程的流程图。
如图5所示，位置检测装置3的控制部19首先针对驱动磁场产生部10的各传动线圈10a～10c获取初始的校准值(步骤S101)。具体地说，控制部19使传动线圈10a向不存在作为检测体的胶囊型医疗装置2的空的三维空间S产生X轴方向的驱动磁场。在这种情况下，磁场检测部13对在该空的三维空间S中产生的磁场、即包含X轴方向的驱动磁场的环境磁场进行检测。控制部19获取由该磁场检测部13检测出的环境磁场的磁场强度检测值，将该获取的环境磁场(即，包含X轴方向的驱动磁场的环境磁场)的磁场强度检测值设为初始的X校准值。控制部19将上述初始的X校准值作为X校准值18a而保存到存储部18中。另外，控制部19使传动线圈10b向空的三维空间S产生Y轴方向的驱动磁场。在这种情况下，磁场检测部13对在该空的三维空间S中产生的磁场、即包含Y轴方向的驱动磁场的环境磁场进行检测。控制部19获取由该磁场检测部13检测出的环境磁场的磁场强度检测值，将该获取的环境磁场(即，包含Y轴方向的驱动磁场的环境磁场)的磁场强度检测值设为初始的Y校准值。控制部19将上述初始的Y校准值作为Y校准值18b而保存到存储部18中。另外，控制部19使传动线圈10c向空的三维空间S产生Z轴方向的驱动磁场。在这种情况下，磁场检测部13对在该空的三维空间S中产生的磁场、即包含Z轴方向的驱动磁场的环境磁场进行检测。控制部19获取由该磁场检测部13检测出的环境磁场的磁场强度检测值，将该获取的环境磁场(即，包含Z轴方向的驱动磁场的环境磁场)的磁场强度检测值设为初始的Z校准值。控制部19将上述初始的Z校准值作为Z校准值18c而保存到存储部18中。
此外，在该步骤S101中，只要是产生驱动磁场的传动线圈10a～10c与由控制部19获取的校准值相对应，驱动磁场产生部10向空的三维空间S产生驱动磁场的顺序就可以是所期望的顺序。即，上述驱动磁场的产生顺序可以是X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的顺序，也可以是X轴方向、Z轴方向、Y轴方向的顺序，也可以是Y轴方向、X轴方向、Z轴方向的顺序，也可以是Y轴方向、Z轴方向、X轴方向的顺序，也可以是Z轴方向、X轴方向、Y轴方向的顺序，还可以是Z轴方向、Y轴方向、X轴方向的顺序。
在上述的步骤S101结束之后，将胶囊型医疗装置2导入到该三维空间S内部(具体地说是被检体内部)，控制部19对在作为检测体的该胶囊型医疗装置2的存在空间、即三维空间S中所产生的磁场进行测量(步骤S102)。在该步骤S102中，控制部19使由线圈选择部19a从传动线圈10a～10c中选择的传动线圈产生驱动磁场。在这种情况下，磁场检测部13对包含该选择的传动线圈的驱动磁场和来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场的空间内磁场进行检测。控制部19获取由该磁场检测部13检测出的空间内磁场的磁场强度检测值作为三维空间S的磁场测量值。
接着，控制部19获取在三维空间S内部的胶囊型医疗装置2的位置检测用磁场的磁场强度检测值(步骤S103)。在该步骤S103中，控制部19从存储部18读取与传动线圈10a～10c中的处于驱动状态的传动线圈对应的校准值。例如，在步骤S102中的处于驱动状态的传动线圈是传动线圈10c的情况下，控制部19从存储部18读取与该处于驱动状态的传动线圈10c对应的Z校准值18c。控制部19从在上述步骤S102中获取的空间内磁场的磁场强度检测值中减去该读取的校准值，算出作为该位置检测用磁场的来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场的磁场强度检测值。
接着，控制部19判断在该步骤S103中获取(算出)的谐振磁场的磁场强度检测值是否超过预定的规定值(步骤S104)，在该谐振磁场的磁场强度检测值为规定值以下的情况下(步骤S104：“否”)，变更当前正在向三维空间S产生的驱动磁场(步骤S105)。之后，控制部19返回到上述的步骤S102，重复进行该步骤S102以后的处理过程。
在该步骤S104、S105中，线圈选择部19a将该谐振磁场的磁场强度检测值与预先设定的规定值进行比较，在该谐振磁场的磁场强度检测值为规定值以下的情况下(即，在谐振磁场的磁场强度检测值不足以作为位置检测用磁场的情况下)，从传动线圈10a～10c中选择当前处于驱动状态的传动线圈以外的传动线圈。例如，在当前处于驱动状态的传动线圈是传动线圈10c的情况下，线圈选择部19a选择该传动线圈10c以外的传动线圈、即选择传动线圈10a或传动线圈10b。控制部19控制线圈切换部12使其从当前处于驱动状态的传动线圈切换为由该线圈选择部19a选择的其它传动线圈，由此改变三维空间S中的驱动磁场。
另一方面，在步骤S104中在谐振磁场的磁场强度检测值超过规定值的情况下(步骤S104：“是”)，该谐振磁场的磁场强度检测值是足以作为位置检测用磁场的值，控制部19根据该谐振磁场的磁场强度检测值算出检测体的位置方向信息(步骤S106)。
在该步骤S106中，控制部19将由磁场检测部13检测出的空间内磁场的磁场强度检测值和与处于驱动状态的传动线圈对应的校准值发送到位置方向算出部15，控制位置方向算出部15使其根据该发送的磁场强度检测值和校准值算出检测体的位置方向信息。在这种情况下，位置方向算出部15从由控制部19获取的空间内磁场的磁场强度检测值中减去校准值，算出来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场的磁场强度检测值，根据该算出的谐振磁场的磁场强度检测值，算出作为检测体的胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置和方向。控制部19获取由上述位置方向算出部15算出的位置和方向的算出结果作为胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置方向信息。
例如，在处于驱动状态的传动线圈是传动线圈10a的情况下，控制部19将由磁场检测部13检测出的空间内磁场的磁场强度检测值和与传动线圈10a对应的X校准值18a发送到位置方向算出部15。位置方向算出部15从该空间内磁场的磁场强度检测值中减去X校准值18a而算出谐振磁场的磁场强度检测值，根据该算出的谐振磁场的磁场强度检测值，算出在三维空间S内部的胶囊型医疗装置2的位置方向信息。
执行了上述的步骤S106之后，控制部19将在步骤S106中算出的检测体的位置方向信息显示在显示部17上(步骤S107)。在该步骤S107中，控制部19将作为检测体的胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的当前的位置方向信息显示在显示部17上，由此将该显示部17的显示信息(胶囊型医疗装置2的位置方向信息、胶囊型医疗装置2的轨迹信息等)更新为最新的信息。
之后，控制部19判断处理是否结束(步骤S108)，在处理已结束的情况下(步骤S108：“是”)，结束本处理。在该步骤S108中，在由输入部16输入了指示处理结束的指示信息的情况下，控制部19判断为处理结束。
另一方面，在步骤S108中在处理没有结束的情况下(S108：“否”)，控制部19判断是否需要变更三维空间S内的驱动磁场(步骤S109)。在该步骤S109中，控制部19进行与上述的步骤S102～S104同样的处理过程，在由此得到的谐振磁场的磁场强度检测值为预定的规定值以下的情况下判断为需要变更驱动磁场，在该谐振磁场的磁场强度检测值超过预定的规定值的情况下判断为不需要变更驱动磁场。
控制部19在步骤S109中判断为不需要变更驱动磁场的情况下(步骤S109：“否”)，执行对胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置方向信息或校准值进行处理的位置检测/校准处理(步骤S110)，之后，返回到上述的步骤S108，重复进行该步骤S108以后的处理过程。另一方面，控制部19在该步骤S109中判断为需要变更驱动磁场的情况下(步骤S109：“是”)，执行对向三维空间S产生驱动磁场的传动线圈进行切换的传动线圈切换处理(步骤S111)，之后，返回到上述的步骤S108，重复进行该步骤S108以后的处理过程。
接着，详细说明上述的步骤S110的位置检测/校准处理。图6是例示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的位置检测/校准处理的处理过程的流程图。
在上述的步骤S110的位置检测/校准处理中，如图6所示，位置检测装置3的控制部19首先一边监视来自接收装置4的定时信号一边获取磁场检测部13的磁场检测数据(步骤S201)。在该步骤S201中，控制部19通过接收部14仅获取磁场检测部13的磁场检测数据，或者获取该磁场检测数据和来自接收装置4的定时信号。
接着，控制部19判断在上述S201中获取磁场检测部13的磁场检测数据的同时是否获取到来自接收装置4的定时信号(步骤S202)。在此，在上述磁场检测部13的磁场检测数据是与来自接收装置4的定时信号不同的期间的磁场检测数据的情况下，该磁场检测数据是包含来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场和环境磁场的三维空间S内的空间内磁场的磁场强度检测值，在上述磁场检测部13的磁场检测数据是与来自接收装置4的定时信号相同的期间的磁场检测数据的情况下，该磁场检测数据是三维空间S内的实际的环境磁场的磁场强度检测值。控制部19在该磁场检测数据的获取定时没有获取到来自接收装置4的定时信号的情况下(步骤S202：“否”)，使用该磁场检测数据算出检测体的位置方向信息(步骤S203)。
在该步骤S203中，数据控制部19b采用由控制部19在与来自接收装置4的定时信号不同的期间获取的磁场检测数据、即包含来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场和环境磁场的三维空间S内的空间内磁场的磁场强度检测值作为位置方向算出部15的运算数据。控制部19将由数据控制部19b采用的空间内磁场的磁场强度检测值和与处于驱动状态的传动线圈对应的校准值发送到位置方向算出部15，控制位置方向算出部15使其根据该发送的磁场强度检测值和校准值算出作为检测体的胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置和方向。控制部19获取由上述位置方向算出部15算出的位置和方向的算出结果作为胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置方向信息。
之后，控制部19将在该步骤S203中获取的检测体的位置方向信息显示在显示部17上(步骤S204)，之后，返回到上述的步骤S110。在该步骤S204中，控制部19将作为检测体的胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的当前的位置方向信息显示在显示部17上，由此，将该显示部17的显示信息(胶囊型医疗装置2的位置方向信息、胶囊型医疗装置2的轨迹信息等)更新为最新的信息。
另一方面，控制部19在上述的步骤S201中获取到磁场检测部13的磁场检测数据的同时还获取到来自接收装置4的定时信号的情况下(步骤S202：“是”)，判断该磁场检测数据的获取定时(步骤S205)。在此，作为上述磁场检测数据的获取定时，列举出控制部19开始获取来自接收装置4的定时信号的定时、控制部19结束获取来自接收装置4的定时信号的定时以及上述获取开始的定时与获取结束的定时之间的定时。
在该磁场检测数据的获取定时是定时信号的获取开始定时的情况下(步骤S205：“开始时”)、或者是定时信号的获取结束定时的情况下(步骤S205：“结束时”)，控制部19废弃该磁场检测数据(步骤S206)。在该步骤S205、S206中，数据控制部19b确认出该磁场检测数据的获取定时与定时信号的获取开始定时或获取结束定时大致一致的情形，废弃在该定时信号的获取开始定时或获取结束定时获取的磁场检测数据。控制部19通过这样废弃磁场检测数据，禁止位置方向算出部15在该定时信号的获取开始定时进行位置方向算出处理。
接着，控制部19维持显示部17对胶囊型医疗装置2的位置方向信息的显示(步骤S209)，之后，返回到上述的步骤S110。在此，控制部19将直到当前时刻为止由位置方向算出部15算出的胶囊型医疗装置2的位置方向信息中的最后的位置方向信息显示在显示部17上，在该步骤S209中，控制部19维持该显示部17的显示状态。
另一方面，在该磁场检测数据的获取定时是定时信号的获取开始定时与获取结束定时之间的定时的情况下(步骤S205：“正在获取中”)，控制部19获取基于该磁场检测数据的校准值(步骤S207)。
在该步骤S205、S207中，数据控制部19b确认出该磁场检测数据的获取定时与定时信号的获取开始定时和获取结束定时之间的定时(即，正在获取定时信号的定时)大致一致的情形。在此，控制部19在上述正在获取定时信号的定时所获取的磁场检测数据是胶囊型医疗装置2处于非谐振状态时的磁场检测部13的磁场检测数据、即三维空间S内部的实际的环境磁场的磁场检测数据。数据控制部19b采用作为该正在获取定时信号的定时的磁场检测数据的环境磁场的磁场强度检测值作为最新的校准值。在这种情况下，控制部19获取该采用的校准值作为与当前处于驱动状态的传动线圈(传动线圈10a～10c中的某一个)对应的最新的校准值。此外，控制部19在这样获取磁场检测数据作为校准值的定时、即正在获取定时信号的定时，禁止位置方向算出部15进行位置方向算出处理。
之后，控制部19进行在该步骤S207获取的校准值的更新处理(步骤S208)，在执行该步骤S208之后，进入上述的步骤S209。然后，控制部19在执行该步骤S209之后返回到上述的步骤S110。在该步骤S208中，控制部19将在该步骤S207中获取的校准值作为与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值的最新信息而保存(覆盖)到存储部18中，由此，将校准值更新为最新的值。
接着，详细说明上述的步骤S111的传动线圈切换处理。图7是例示本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的传动线圈切换处理的处理过程的流程图。
在上述的步骤S111的传动线圈切换处理中，如图7所示，位置检测装置3的控制部19首先使线圈切换部12开始进行传动线圈10a～10c的切换动作(步骤S301)。在该步骤S301中，线圈选择部19a从传动线圈10a～10c中选择当前处于驱动状态的传动线圈以外的传动线圈。具体地说，在传动线圈10a当前处于驱动状态的情况下，线圈选择部19a选择传动线圈10b、10c中的某一个，在传动线圈10b当前处于驱动状态的情况下，选择传动线圈10a、10c中的某一个，在传动线圈10c当前处于驱动状态的情况下，选择传动线圈10a、10b中的某一个。控制部19使线圈切换部12开始进行切换到由上述线圈选择部19a选择的传动线圈的切换动作。线圈切换部12根据上述控制部19的控制，开始进行从当前处于驱动状态的传动线圈切换到该被选择的传动线圈的切换动作。
接着，控制部19通过接收部14获取磁场检测部13的磁场检测数据(步骤S302)，废弃该获取的磁场检测数据(步骤S303)。在该步骤S303中，数据控制部19b与该磁场检测数据的获取定时无关地废弃在该步骤S302中获取的所有的磁场检测数据。由此，控制部19在执行上述传动线圈切换处理时，禁止位置方向算出部15进行位置方向算出处理。
此外，作为该步骤S302中的磁场检测数据的获取定时，例如列举出定时信号的获取开始定时、定时信号的获取结束定时、正在获取定时信号的定时、不获取定时信号的定时等。
接着，控制部19维持显示部17对胶囊型医疗装置2的位置方向信息的显示(步骤S304)。在此，控制部19将直到当前时刻为止由位置方向算出部15算出的胶囊型医疗装置2的位置方向信息中的最后的位置方向信息显示在显示部17上，在该步骤S304中，控制部19维持该显示部17的显示状态。
之后，控制部19判断由线圈切换部12进行的传动线圈的切换动作是否结束(步骤S305)。控制部19在判断为该传动线圈的切换动作没有结束的情况下(步骤S305：“否”)，返回到上述的步骤S302，重复进行该步骤S302以后的处理过程。另一方面，控制部19在判断为该传动线圈的切换动作已结束的情况下(步骤S305：“是”)，返回到上述的步骤S111。此外，控制部19在从使线圈切换部12开始进行传动线圈的切换动作起经过了规定时间的情况下，判断为该传动线圈的切换动作结束。
接着，例示三维空间S内部(具体地说是被检体内部)的胶囊型医疗装置2以规定的时间间隔重复执行的体内图像的摄像动作的一个周期，具体说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统1的动作。图8是用于具体说明本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的动作的时序图。此外，在图8中，“体内图像的摄像”、“体内图像的发送”以及“LC标识器24a的谐振状态解除”的各时序图表示该位置检测系统1中的胶囊型医疗装置2的动作定时，“定时信号的发送”的时序图表示该位置检测系统1中的接收装置4的动作定时。另外，“定时信号的获取”以及“磁场检测数据的获取”的各时序图表示该位置检测系统1中的位置检测装置3的控制部19的动作定时。
如图8所示，三维空间S内部的胶囊型医疗装置2拍摄被检体的体内图像，将该拍摄的体内图像的图像信号无线发送到外部的接收装置4。在上述胶囊型医疗装置2中，LC控制电路24b在从由控制部25通知的体内图像的摄像定时(详细地说是摄像结束定时)起延迟规定时间的定时解除LC标识器24a的谐振状态。LC控制电路24b在规定的期间内维持解除了该LC标识器24a的谐振状态的状态(即，LC标识器24a的非谐振状态)。在这种情况下，LC控制电路24b在由控制部19获取磁场检测数据的获取周期(后述的单位时间t)的2倍以上的期间维持LC标识器24a的非谐振状态。由此，位置检测装置3的控制部19在LC标识器24a处于非谐振状态的期间内能够可靠地获取三维空间S内部的环境磁场的一个以上的磁场检测数据。
在此，位置检测系统1通过这样使LC标识器24a的谐振状态解除的定时从摄像结束定时起延迟规定时间，能够使该LC标识器24a的谐振状态解除的定时、接收装置4发送定时信号的定时以及位置检测装置3的控制部19获取来自接收装置4的定时信号的定时大致同步(大致一致)。
另一方面，接收装置4通过多个接收天线4a接收由上述胶囊型医疗装置2无线发送的被检体的图像信号。在上述接收装置4中，定时信号发送部36如图8所示那样在与胶囊型医疗装置2的LC标识器24a的谐振状态被解除的定时大致相同的定时开始发送作为该图像信号的同步信号的定时信号。接收装置4在与上述LC标识器24a的谐振状态被解除的期间大致相同的期间将上述定时信号发送到位置检测装置3的控制部19。
另一方面，位置检测装置3从驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中适当切换处于驱动状态的传动线圈，并且由磁场检测部13依次检测三维空间S中的磁场。在上述位置检测装置3中，如图8所示，控制部19按根据预定的时钟频率规定的每个单位时间t监视来自接收装置4的定时信号，并且依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。
在此，控制部19在LC标识器24a的谐振状态被解除的定时依次获取来自接收装置4的定时信号以及磁场检测部13的磁场检测数据。具体地说，控制部19在从该定时信号的获取开始定时起直到获取结束定时为止的期间T2依次获取三个磁场检测数据D1、D2、D3。在这种情况下，数据控制部19b废弃该定时信号的获取开始定时的磁场检测数据D1、和该定时信号的获取结束定时的磁场检测数据D3(例如，该磁场检测数据D1之后的第二次获取的磁场检测数据)而设为无效数据。另一方面，数据控制部19b采用该定时信号的获取开始定时与获取结束定时之间的定时的磁场检测数据D2(例如，该磁场检测数据D1的下一次的磁场检测数据)作为有效数据。
控制部19在该期间T2获取有效的磁场检测数据D2(即，作为除去来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场后的三维空间S内部的磁场的环境磁场的磁场强度检测值)，将该获取的磁场检测数据D2作为与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值覆盖到存储部18中。具体地说，在传动线圈10a处于驱动状态的情况下，控制部19将该磁场检测数据D2作为与该传动线圈10a对应的X校准值18a覆盖到存储部18中，在传动线圈10b处于驱动状态的情况下，将该磁场检测数据D2作为与该传动线圈10b对应的Y校准值18b覆盖到存储部18中，在传动线圈10c处于驱动状态的情况下，将该磁场检测数据D2作为与该传动线圈10c对应的Z校准值18c覆盖到存储部18中。这样，控制部19完成与处于驱动状态的传动线圈对应的校准值的更新处理。此外，控制部19在执行上述校准值的更新处理的期间T2禁止位置方向算出部15进行位置方向算出处理。
另一方面，控制部19在LC标识器24a处于谐振状态的期间T1、T3按每个单位时间t依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。在此，在该期间T1、T3的磁场检测部13的磁场检测数据是包含来自胶囊型医疗装置2的谐振磁场和环境磁场的三维空间S的空间内磁场的检测数据(具体地说是磁场强度检测值)。数据控制部19b采用上述期间T1、T3的磁场检测数据作为在位置方向算出部15的位置方向算出处理中有效的数据。控制部19将作为上述期间T1、T3的磁场检测数据的空间内磁场的磁场强度检测值、和与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值发送到位置方向算出部15，使位置方向算出部15执行使用该发送的磁场强度检测值和校准值的位置方向算出处理。
此外，在传动线圈10a处于驱动状态的情况下，控制部19使位置方向算出部15执行使用与该传动线圈10a对应的X校准值和空间内磁场的磁场强度检测值的位置方向算出处理，在传动线圈10b处于驱动状态的情况下，使位置方向算出部15执行使用与该传动线圈10b对应的Y校准值和空间内磁场的磁场强度检测值的位置方向算出处理，在传动线圈10c处于驱动状态的情况下，使位置方向算出部15执行使用与该传动线圈10c对应的Z校准值和空间内磁场的磁场强度检测值的位置方向算出处理。
这种位置检测系统1在上述的期间T3以后的期间(图8所示的期间T4、T5等)也与期间T2、T3的情况同样地进行动作。即，位置检测系统1在胶囊型医疗装置2处于谐振状态的期间依次检测(算出)该胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的位置方向信息。另外，例如在胶囊型医疗装置2每次拍摄被检体的体内图像时，位置检测系统1都定期地解除胶囊型医疗装置2的谐振状态，在解除了该谐振状态的期间内更新位置方向算出处理的校准值。
如以上所说明的那样，在本发明的实施方式1中，在作为检测体的胶囊型医疗装置的内部设置LC谐振电路、电流分流电路以及LC控制电路，在该胶囊型医疗装置每次以规定的时间间隔拍摄被检体的体内图像时，LC控制电路都控制电流分流电路的通电，从而定期地在规定期间内解除LC谐振电路的谐振状态，其中，上述LC谐振电路与三维空间内的驱动磁场发生谐振而产生谐振磁场，上述电流分流电路与该LC谐振电路并联连接而形成LC谐振电路内的电流的迂回路径，上述LC控制电路控制该电流分流电路的通电从而对LC谐振电路的谐振状态与非谐振状态进行切换。另外，接收装置在每次从该胶囊型医疗装置接收体内图像的图像信号时，都将该图像信号内的同步信号作为定时信号发送到位置检测装置，该位置检测装置根据在上述定时信号的获取期间内检测出的三维空间内的磁场检测数据，获取并更新胶囊型医疗装置的位置方向算出处理的基准值(校准值)，在上述定时信号的获取期间以外的期间，根据该校准值和三维空间内的磁场检测数据算出胶囊型医疗装置的位置方向信息。因此，即使在胶囊型医疗装置存在于作为位置检测空间的三维空间内的状态下，也能够检测出存在该胶囊型医疗装置的三维空间内的实际的环境磁场数据，由此，能够定期地获取并更新位置方向算出处理的校准值而使其成为近似于三维空间内的实际的环境磁场数据的校准值。其结果，即使在将胶囊型医疗装置导入到三维空间内之后，不除去该胶囊型医疗装置也能够检测出三维空间内的实际的环境磁场，由此能够提高胶囊型医疗装置的位置检测精确度。
另外，由于以规定的时间间隔定期地获取并更新校准值，因此能够尽可能地缩短校准值的获取定时与三维空间内的磁场检测定时之间的时间间隔，由此能够将系统的温度漂移等对位置方向算出处理所产生的影响抑制为较小，其结果，能够进一步提高胶囊型医疗装置的位置检测精确度。
并且，作为表示胶囊型医疗装置内部的LC谐振电路的谐振状态被解除的定时的定时信号，使用该胶囊型医疗装置依次拍摄的体内图像的图像信号内的同步信号，因此不需要在胶囊型医疗装置内部追加用于将上述定时信号无线发送到外部的新的电路结构，由此，能够尽可能地抑制胶囊型医疗装置内部的部件件数的增加，并且能够促进胶囊型医疗装置的小型化。
另外，LC控制电路对电流分流电路的开关元件施加规定的电流(例如，基极电流)而使该开关元件处于接通状态，由此解除LC谐振电路的谐振状态，因此能够将LC控制电路消耗电力的期间抑制为仅维持LC谐振电路的谐振状态的解除的期间，由此，能够将胶囊型医疗装置的功耗抑制为较小。
并且，作为电流分流电路的开关元件(即，用于对LC谐振电路的谐振状态与非谐振状态进行切换的开关元件)，不使用簧片开关等开关装置，而使用晶体管等电气元件，因此能够使电路结构进一步小型化，并且能够将功耗抑制为较小。
另外，由于将电流分流电路并联连接到LC谐振电路上，因此不会由于该LC谐振电路的电阻值的上升等而妨碍LC谐振电路的谐振磁场产生功能，从而能够形成LC谐振电路内的电流的迂回路径。
接着，说明本发明的实施方式1的变形例。在上述的实施方式1中，设为对在被检体内部随着蠕动运动等而移动的胶囊型医疗装置2的位置和方向进行检测的位置检测系统，但是在本实施方式1的变形例中，设为对通过外部磁场被磁性地引导(以下称为磁性引导)的胶囊型医疗装置2的位置和方向进行检测的位置检测系统。
图9是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。如图9所示，本实施方式1的变形例所涉及的位置检测系统1a具有如下结构：在上述的实施方式1所涉及的位置检测系统1中追加对胶囊型医疗装置2进行磁性引导的磁性引导装置6。磁性引导装置6具备：磁场产生部6a，其产生用于对胶囊型医疗装置2进行磁性引导的磁场；线圈用电源部6b，其对磁场产生部6a的线圈(电磁铁)提供电流；操作部6c，其对胶囊型医疗装置2的磁性引导进行操作；显示部6d，其显示与磁性引导有关的信息；存储部6e，其存储各种信息；以及磁性引导控制部6f，其控制上述磁性引导装置6的各结构部。此外，在本变形例所涉及的位置检测系统1a中，虽然没有特别进行图示，但是胶囊型医疗装置2在胶囊型壳体内部具备永久磁铁等磁性体或电磁铁(以下简称为磁铁)，在由磁场产生部6a产生的磁场的作用下被磁性引导。其它的结构与实施方式1相同，对同一结构部分附加同一附图标记。
将多个亥姆霍兹(Helmholtz)线圈等的电磁铁组合来实现磁场产生部6a，磁场产生部6a产生能够对三维空间S内部(详细地说是被检体内部)的胶囊型医疗装置2进行引导的磁场。具体地说，磁场产生部6a单独产生或组合产生在上述绝对坐标系的各轴方向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向)上具有所期望的强度的磁场，由此形成该绝对坐标系中的三维的旋转磁场或梯度磁场。上述磁场产生部6a对三维空间S内部(详细地说是被检体内部)的胶囊型医疗装置2施加三维的磁场(例如旋转磁场、梯度磁场等)，在该施加的三维磁场的作用下对胶囊型医疗装置2进行磁性引导。
线圈用电源部6b根据磁性引导控制部6f的控制，对驱动磁场产生部10的多个电磁铁(线圈)提供产生上述三维磁场所需的交流电流。此外，利用从上述线圈用电源部6b提供的交流电流(来自线圈用电源部6b的通电量)控制上述磁场产生部6a的三维磁场。
使用操纵杆以及输入按钮等输入设备来实现操作部6c，操作部6c根据输入操作将用于磁性引导胶囊型医疗装置2的操作信息输入到磁性引导控制部6f。此外，在由上述操作部6c输入的操作信息中包含用于指定上述绝对坐标系中的胶囊型医疗装置2的引导方向的坐标信息、对该胶囊型医疗装置2进行磁性引导时的速度信息等。
使用CRT显示器或液晶显示器等各种显示器来实现显示部6d，显示部6d显示由磁性引导控制部6f指示显示的各种信息。上述显示部6d例如显示胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的磁性引导方向和磁性引导速度、进行磁性引导时作用于胶囊型医疗装置2的磁力的方向和大小、磁性引导的操作信息的输入量等的在三维空间S内部对胶囊型医疗装置2进行磁性引导时有用的信息。
使用半导体存储器或硬盘等各种存储介质来实现存储部6e。存储部6e存储由磁性引导控制部6f指示存储的各种信息，从所存储的各种信息中将由磁性引导控制部6f指示读取的信息发送到磁性引导控制部6f。作为上述存储部6e所存储的各种信息，例如列举出胶囊型医疗装置2在三维空间S内部的磁性引导方向和磁性引导速度、由上述位置检测装置3检测出(算出)的胶囊型医疗装置2的位置方向信息等。
磁性引导控制部6f控制磁性引导装置6的各结构部(具体地说是磁场产生部6a、线圈用电源部6b、操作部6c、显示部6d以及存储部6e)的动作，控制上述各结构部间的信号的输入输出。具体地说，磁性引导控制部6f根据由操作部6c输入的操作信息，控制磁场产生部6a的三维磁场的磁场方向和磁场强度来控制胶囊型医疗装置2的磁性引导。在这种情况下，磁性引导控制部6f从上述位置检测装置3的控制部19获取胶囊型医疗装置2的位置方向信息，参考该获取的位置方向信息来控制胶囊型医疗装置2的磁性引导。磁性引导控制部6f控制线圈用电源部6b对磁场产生部6a的通电量，通过控制该通电量来控制磁场产生部6a的三维磁场的磁场方向和磁场强度。另外，磁性引导控制部6f根据在三维空间S内部对胶囊型医疗装置2进行的磁性引导的状况，将对该胶囊型医疗装置2进行磁性引导时有用的信息显示在显示部6d上。
如以上所说明的那样，在本发明的实施方式1的变形例中，在作为检测体的胶囊型医疗装置中还内置用于进行磁性引导的磁铁，该变形例还具备在三维空间内部对该内置磁铁类型的胶囊型医疗装置进行磁性引导的磁性引导装置，其它结构与实施方式1相同。因此，能够享受与上述的实施方式1的情况同样的作用效果，并且能够实现如下的位置检测系统：该位置检测系统能够检测出在三维空间内部(具体地说是被检体内部)被磁性引导到所期望的位置和方向的胶囊型医疗装置的位置方向信息，能够在上述胶囊型医疗装置的磁性引导中使用位置方向信息。
接着，说明本发明的实施方式2。在上述实施方式1中，在胶囊型医疗装置2每次拍摄体内图像时，都定期地解除该胶囊型医疗装置2的谐振状态，但是在本实施方式2中，从位置检测装置侧向胶囊型医疗装置请求解除谐振状态，胶囊型医疗装置根据该请求解除谐振状态。
图10是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的一个结构例的框图。如图10所示，本实施方式2所涉及的位置检测系统41具备胶囊型医疗装置42来代替上述的实施方式1所涉及的位置检测系统1的胶囊型医疗装置2，具备位置检测装置43来代替位置检测装置3，具备接收装置44来代替接收装置4。该位置检测装置43具备信号产生部51来代替上述的实施方式1所涉及的位置检测装置3的信号产生部11，具备控制部59来代替控制部19。另外，在上述位置检测系统41中，驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c兼有上述的驱动磁场产生功能和发送天线功能，该发送天线功能用于将解除谐振状态的请求信号无线发送到胶囊型医疗装置42。其它结构与实施方式1相同，对同一结构部分附加同一附图标记。
胶囊型医疗装置42通过驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c接收来自位置检测装置43侧的请求信号，根据该接收到的请求信号解除谐振状态，以代替按被检体的体内图像的每个摄像动作定期地解除谐振状态。此外，上述胶囊型医疗装置42所具有的其它功能与上述的实施方式1所涉及的位置检测系统1的胶囊型医疗装置2相同。
接收装置44不具有生成上述定时信号的功能和向位置检测装置侧发送定时信号的功能，除了这些功能以外，具有与上述的实施方式1所涉及的位置检测系统1的接收装置4相同的功能。
信号产生部51兼有与上述的实施方式1所涉及的位置检测装置3的信号产生部11相同的交流信号产生功能和生成请求信号的调制信号的调制信号产生部功能，其中，上述请求信号用于请求解除胶囊型医疗装置42的谐振状态。上述信号产生部51生成由控制部59指示发送的请求信号的调制信号，将该生成的调制信号发送到线圈切换部12。由胶囊型医疗装置42通过驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中的某一个(即，由线圈选择部19a选择的处于驱动状态的传动线圈)接收由上述信号产生部51生成的调制信号。
控制部59具有上述的实施方式1所涉及的位置检测装置3的线圈选择部19a，具有数据控制部59b来代替数据控制部19b，还具有请求信号生成部59c。数据控制部59b一边监视用于解除谐振状态的请求信号的输出，一边通过接收部14依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。数据控制部59b根据上述请求信号的输出定时依次决定采用或废弃磁场检测数据。请求信号生成部59c中预先设定有规定的时间，每当经过该设定时间时，定期地生成用于解除谐振状态的请求信号。能够根据输入部16的输入信息将上述请求信号生成部59c的设定时间设定为所期望的时间。控制部59将由上述请求信号生成部59c生成的请求信号发送到信号产生部51，控制信号产生部51使其输出该发送的请求信号的调制信号。此外，上述控制部59所具有的其它功能与上述的实施方式1所涉及的位置检测装置3的控制部19相同。
接着，详细说明本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统41的胶囊型医疗装置42的结构。图11是表示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的胶囊型医疗装置的一个结构例的示意图。如图11所示，本实施方式2所涉及的胶囊型医疗装置42具备谐振磁场产生部64来代替上述实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置2的谐振磁场产生部24，具备控制部65来代替控制部25。其它结构与实施方式1相同，对同一结构部分附加同一附图标记。
谐振磁场产生部64具备上述实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置2的LC标识器24a，具备LC控制电路64b来代替LC控制电路24b，还具备对上述请求信号的调制信号进行解调的解调电路64c。此外，在该谐振磁场产生部64中，LC标识器24a兼有上述谐振磁场的产生功能和接收由信号产生部51生成的请求信号的调制信号的作为接收天线的功能。解调电路64c将由LC标识器24a接收到的来自位置检测装置43的调制信号解调为用于解除谐振状态的请求信号，将该得到的请求信号发送到LC控制电路64b。LC控制电路64b控制LC标识器24a的谐振状态与非谐振状态之间的切换。上述LC控制电路64b根据从解调电路64c获取的用于解除谐振状态的请求信号，解除LC标识器24a的谐振状态而切换为非谐振状态，在规定期间内维持该LC标识器24a的非谐振状态。之后，LC控制电路64b将LC标识器24a的非谐振状态切换为谐振状态。
控制部65不具有按体内图像的每个摄像定时指示解除谐振状态的功能，除了该功能以外，具有与上述的实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置2的控制部25同样的功能。即，控制部65的控制功能对解除LC标识器24a的谐振状态的功能没有作用。
接着，详细说明上述胶囊型医疗装置42的谐振磁场产生部64。图12是表示本发明的实施方式2所涉及的胶囊型医疗装置的谐振磁场产生部的一个电路结构例的示意图。如上所述，谐振磁场产生部64具备LC标识器24a、LC控制电路64b以及解调电路64c。
详细地说，如图12所示，使用基准信号产生器72、比较器73以及计时电路74实现LC控制电路64b，其中，上述基准信号产生器72产生规定的基准信号，上述比较器73将该基准信号与来自解调电路64c的信号进行比较，上述计时电路74根据来自比较器73的输出信号在规定的期间解除LC标识器24a的谐振状态。利用使用了低通滤波器71等的电路结构来实现解调电路64c。此外，LC标识器24a与上述的实施方式1的情况大致同样地具有并联连接LC谐振电路27与电流分流电路28而成的电路结构。
在上述谐振磁场产生部64中，LC谐振电路27利用线圈27a接收通过上述传动线圈10a～10c的磁场发送的来自位置检测装置43的调制信号，将该接收到的调制信号通过电流分流电路28发送到解调电路64c。此外，上述来自位置检测装置43的调制信号是对用于解除LC标识器24a(详细地说是LC谐振电路27)的谐振状态的请求信号进行调制得到的信号。解调电路64c将从上述LC标识器24a接收到的来自位置检测装置43的调制信号解调为用于解除谐振状态的请求信号，并将得到的请求信号发送到LC控制电路64b的比较器73。
在LC控制电路64b中，比较器73将来自解调电路64c的信号与来自基准信号产生器72的基准信号进行比较，与该比较结果对应地将高电平或低电平的控制信号发送到计时电路74。具体地说，比较器73在从解调电路64c获取到与来自基准信号产生器72的基准信号相比是高电平的信号的情况下，对计时电路74输出低电平的控制信号。另一方面，比较器73在从解调电路64c获取到与来自基准信号产生器72的基准信号相比是低电平的信号(即，由解调电路64c解调得到的用于解除谐振状态的请求信号)的情况下，对计时电路74输出高电平的控制信号。
计时电路74中预先设定有规定的时间，根据来自上述比较器73的控制信号使LC谐振电路27处于谐振状态或非谐振状态。具体地说，计时电路74在从比较器73获取到低电平的控制信号的情况下，不对电流分流电路28的开关元件28a施加基极电流，由此使LC谐振电路27维持谐振状态。另一方面，计时电路74在从比较器73获取到高电平的控制信号的情况下，对电流分流电路28的开关元件28a施加基极电流，直到经过该设定时间为止维持该基极电流的施加状态。由此，计时电路74解除LC谐振电路27的谐振状态而切换为非谐振状态，在规定的期间维持该非谐振状态。之后，计时电路74停止对开关元件28a施加基极电流，由此，将LC谐振电路27切换为谐振状态。
接着，说明本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统41的动作。图13是例示对作为检测体的胶囊型医疗装置42在三维空间S内部的位置和方向进行检测时的位置检测装置的处理过程的流程图。
如图13所示，位置检测装置43的控制部59与上述图5所示的步骤S101～S103同样地，首先针对驱动磁场产生部10的各传动线圈10a～10c获取初始的校准值(步骤S401)，在将胶囊型医疗装置42导入到该三维空间S内部(具体地说是被检体内部)之后，测量在作为该胶囊型医疗装置42的存在空间的三维空间S中所产生的磁场(步骤S402)，接着，获取在三维空间S内部的胶囊型医疗装置42的位置检测用磁场的磁场强度检测值(步骤S403)。
接着，控制部59与上述步骤S104同样地判断在步骤S403中获取(算出)的谐振磁场的磁场强度检测值是否超过预定的规定值(步骤S404)，在该谐振磁场的磁场强度检测值为规定值以下的情况下(步骤S404：“否”)，与上述的步骤S105同样地变更当前在三维空间S中产生的驱动磁场(步骤S405)。之后，控制部59返回到上述的步骤S402，重复进行该步骤S402以后的处理过程。
另一方面，在步骤S404中在谐振磁场的磁场强度检测值超过规定值的情况下(步骤S404：“是”)，该谐振磁场的磁场强度检测值是足以作为位置检测用磁场的值，控制部59与上述的步骤S106、S107同样地根据该谐振磁场的磁场强度检测值算出检测体的位置方向信息(步骤S406)，将该算出的检测体的位置方向信息显示在显示部17上(步骤S407)。
之后，控制部59与上述的步骤S108同样地判断处理是否结束(步骤S408)，在处理已结束的情况下(步骤S408：“是”)，结束本处理。另一方面，在步骤S408中处理没有结束的情况下(步骤S408：“否”)，控制部59判断有无请求获取并更新作为位置方向算出处理的基准值的校准值的校准请求(步骤S409)。
在该步骤S409中，控制部59在从前一次获取并更新校准值起经过了规定时间的情况下判断为存在校准请求，在还没有经过规定时间的情况下判断为没有校准请求。当存在校准请求的情况下(步骤S409：“是”)，控制部59执行校准处理(步骤S410)，之后，返回到上述的步骤S408，重复进行该步骤S408以后的处理过程，其中，上述校准处理请求解除胶囊型医疗装置42的谐振状态，来获取并更新位置方向算出处理的校准值。另一方面，在没有校准请求的情况下(步骤S409：“否”)，控制部59执行位置检测处理(步骤S411)，之后，返回到上述的步骤S408，重复进行该步骤S408以后的处理过程，其中，上述位置检测处理使用已有的校准值算出胶囊型医疗装置42的位置方向信息。
此外，控制部59也可以在上述的步骤S408～S411的处理过程中追加与上述的步骤S109同样地判断是否需要变更驱动磁场的判断处理，在通过该判断处理判断为需要变更驱动磁场的情况下，与上述的步骤S111同样地执行传动线圈切换处理。
接着，详细说明上述的步骤S410的校准处理。图14是例示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的校准处理的处理过程的流程图。
在上述的步骤S410的校准处理中，如图14所示，位置检测装置43的控制部59首先对三维空间S内部的胶囊型医疗装置42输出用于解除谐振状态的请求信号(步骤S501)。在该步骤S501中，请求信号生成部59c以预先设定的时间间隔生成用于解除谐振状态的请求信号。此外，由上述请求信号生成部59c生成的请求信号是用于向三维空间S内部的胶囊型医疗装置42请求解除谐振状态的信号。控制部59控制信号产生部51使其生成并输出上述用于解除谐振状态的请求信号的调制信号。如上所述，将上述请求信号的调制信号通过处于驱动状态的传动线圈(传动线圈10a～10c中的某一个)发送到三维空间S内部的胶囊型医疗装置42。
接着，控制部59通过接收部14获取磁场检测部13的磁场检测数据(步骤S502)，判断该获取的磁场检测数据是否为谐振状态解除时的磁场检测数据(步骤S503)。在该步骤S502、S503中，数据控制部59b获取由磁场检测部13检测出的三维空间S内部的磁场检测数据，将该获取的磁场检测数据与位置检测时的磁场检测数据进行比较。
在此，上述位置检测时的磁场检测数据是在进行胶囊型医疗装置42的位置方向算出处理时使用的磁场检测数据，是包含来自胶囊型医疗装置42的谐振磁场和环境磁场的三维空间S的空间内磁场的磁场检测数据。在该步骤S502中获取的磁场检测数据是胶囊型医疗装置42的谐振状态解除时的磁场检测数据的情况下，该获取的磁场检测数据与上述位置检测时的磁场检测数据不同。根据该情形，数据控制部59b在该获取的磁场检测数据与位置检测时的磁场检测数据不同的情况下，判断为是胶囊型医疗装置42的谐振状态解除时的磁场检测数据，在该获取的磁场检测数据与位置检测时的磁场检测数据大致相同的情况下，判断为是胶囊型医疗装置42处于谐振状态时的磁场检测数据(即，包含来自胶囊型医疗装置42的谐振磁场和环境磁场的三维空间S的空间内磁场的磁场检测数据)。
在步骤S502中获取的磁场检测数据是谐振状态解除时的磁场检测数据的情况下(步骤S503：“是”)，控制部59判断是否获取了预定的规定数量的上述谐振状态解除时的磁场检测数据(步骤S504)。在没有获取到预定的规定数量的上述谐振状态解除时的磁场检测数据的情况下(步骤S504：“否”)，控制部59返回到上述的步骤S502，重复进行该步骤S502以后的处理过程。
另一方面，在获取了预定的规定数量的上述谐振状态解除时的磁场检测数据的情况下(步骤S504：“是”)，控制部59根据该获取的规定数量的谐振状态解除时的磁场检测数据，算出位置方向算出处理的校准值(步骤S505)。在该步骤S505中，控制部59对上述规定数量的谐振状态解除时的磁场检测数据进行平均处理，获取由此得到的谐振状态解除时的磁场检测数据的平均值来作为与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值。
接着，控制部59进行在步骤S505中算出的校准值的更新处理(步骤S506)，之后，返回到上述的步骤S410。在该步骤S506中，控制部59将该步骤S505中的校准值作为与由线圈选择部19a选择的处于驱动状态的传动线圈对应的校准值的最新信息而覆盖到存储部18中。由此，存储部18内的校准值(详细地说是X校准值18a、Y校准值18b以及Z校准值18c中的某一个)被更新为最新的校准值。
另一方面，在步骤S502中获取的磁场检测数据不是谐振状态解除时的磁场检测数据的情况下(步骤S503：“否”)，控制部59判断是否重复进行了预定的规定次数的上述步骤S501～S503的处理过程(步骤S507)。在还没有重复进行规定次数的步骤S501～S503的处理过程的情况下(步骤S507：“否”)，控制部59返回到上述的步骤S501，重复进行该步骤S501以后的处理过程。另一方面，在重复进行了规定次数(例如三次)的步骤S501～S503的处理过程的情况下(步骤S507：“是”)，控制部59将表示胶囊型医疗装置42的谐振状态没有被解除的意思的错误信息显示在显示部17上，并且将该错误信息记录到存储部18中(步骤S508)。之后，控制部59返回到上述的步骤S410。
接着，详细说明上述的步骤S411的位置检测处理。图15是例示本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的位置检测处理的处理过程的流程图。在上述的步骤S411的位置检测处理中，位置检测装置43的控制部59如图15所示那样首先通过接收部14获取磁场检测部13的磁场检测数据(步骤S601)。
在此，在该步骤S601中获取的磁场检测数据是在三维空间S内部的胶囊型医疗装置42处于谐振状态的情况下由磁场检测部13检测出的数据，是包含来自该胶囊型医疗装置42的谐振磁场和环境磁场的三维空间S的空间内磁场的磁场检测数据。数据控制部59b采用在该步骤S601中获取的磁场检测数据来作为位置方向算出部15的位置方向算出处理的运算数据。
接着，控制部59从存储部18读取进行位置方向算出部15的位置方向算出处理时使用的校准值(步骤S602)。在该步骤S602中，控制部59从存储部18内的X校准值18a、Y校准值18b以及Z校准值18c中读取与由线圈选择部19a选择的当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值。具体地说，控制部59在传动线圈10a为处于驱动状态的传动线圈的情况下，从存储部18读取X校准值18a，在传动线圈10b为处于驱动状态的传动线圈的情况下，从存储部18读取Y校准值18b，在传动线圈10c为处于驱动状态的传动线圈的情况下，从存储部18读取Z校准值18c。
接着，控制部59算出检测体的位置方向信息、即三维空间S内部的胶囊型医疗装置42的位置方向信息(步骤S603)。在该步骤S603中，控制部59将步骤S601中的磁场检测数据(具体地说是三维空间S的空间内磁场的磁场强度检测值)与步骤S602中的校准值发送到位置方向算出部15，控制位置方向算出部15使其执行使用该发送的磁场检测数据和校准值的胶囊型医疗装置42的位置方向算出处理。控制部59获取上述位置方向算出部15的算出结果(即，三维空间S内部的胶囊型医疗装置42的位置方向信息)。
接着，控制部59将在步骤S603中算出的检测体的位置方向信息、即三维空间S内部的胶囊型医疗装置42的位置方向信息显示在显示部17上(步骤S604)，之后，返回到上述的步骤S411。在该步骤S604中，控制部59将作为检测体的胶囊型医疗装置42在三维空间S内部的当前的位置方向信息显示在显示部17上，由此，将该显示部17的显示信息(胶囊型医疗装置42的位置方向信息、胶囊型医疗装置42的轨迹信息等)更新为最新的信息。
接着，例示请求解除三维空间S(具体地说是被检体内部)的胶囊型医疗装置42的谐振状态的请求信号的输出动作的一个周期，具体说明本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统41的动作。图16是用于具体说明本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的动作的时序图。此外，在图16中，“请求信号的输出”、“校准处理”以及“磁场检测数据的获取”的各时序图表示该位置检测系统41中的位置检测装置43的控制部59的动作定时，“比较器的输出”以及“计时动作”的各时序图表示该位置检测系统41中的胶囊型医疗装置42的动作定时。
位置检测装置43从驱动磁场产生部10的传动线圈10a～10c中适当切换处于驱动状态的传动线圈，并且由磁场检测部13依次检测三维空间S中的磁场。在上述位置检测装置43中，控制部59如图16所示那样按每个单位时间t依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。
另外，位置检测装置43在规定的定时输出用于请求解除胶囊型医疗装置42的谐振状态的请求信号。在上述位置检测装置43中，请求信号生成部59c以规定的时间间隔定期地生成用于解除谐振状态的请求信号，控制部59控制信号产生部51使其输出上述用于解除谐振状态的请求信号。信号产生部51将对上述用于解除谐振状态的请求信号进行调制得到的调制信号通过线圈切换部12输出到驱动磁场产生部10。通过在短时间内改变当前处于驱动状态的传动线圈(传动线圈10a～10c中的某一个)的驱动磁场(例如，在短时间内设为零磁场)，将上述调制信号发送到三维空间S内部的胶囊型医疗装置42。
该三维空间S内部的胶囊型医疗装置42接收通过在短时间内改变上述驱动磁场来发送的来自位置检测装置43的调制信号。在上述胶囊型医疗装置42中，LC标识器24a接收来自该位置检测装置43的调制信号，解调电路64c将该LC标识器24a所接收到的调制信号解调为解除谐振状态的请求信号。LC控制电路64b的比较器73接收上述用于解除谐振状态的请求信号而向计时电路74发送高电平的控制信号。
计时电路74根据从该比较器73接收到的高电平的控制信号，解除LC标识器24a的谐振状态而切换为非谐振状态，在规定的期间维持该非谐振状态。在这种情况下，计时电路74在从接收到该高电平的控制信号起直到经过规定的时间为止的期间，对LC标识器24a的开关元件28a持续施加基极电流，并使电流分流电路28维持能够通电的状态，由此，持续解除LC谐振电路27的谐振状态(参照图12)。
此外，上述计时电路74在由控制部59获取磁场检测数据的获取周期(单位时间t)的2倍以上的期间、最好是3倍以上的期间维持LC标识器24a的非谐振状态。由此，位置检测装置43的控制部59在LC标识器24a处于非谐振状态的期间内能够可靠地获取三维空间S内部的环境磁场的一个以上或多个磁场检测数据。
另一方面，位置检测装置43在从对胶囊型医疗装置42输出用于解除谐振状态的请求信号起直到经过规定的时间为止的期间T12，依次获取多个磁场检测数据D11～D15。在上述位置检测装置43中，考虑到上述计时电路74的动作参差不齐，数据控制部59b废弃这些多个磁场检测数据D11～D15中的、在该期间T12最初获取的磁场检测数据D11与最后获取的磁场检测数据D15而设为无效数据。另一方面，数据控制部59b采用从期间T12的开始起经过单位时间t之后的定时到从期间T12的结束起前移单位时间t的定时为止获取的磁场检测数据D12、D13、D14作为有效的数据。
此外，从上述期间T12的开始起经过单位时间t之后的定时到从期间T12的结束起前移单位时间t的定时为止的期间与维持胶囊型医疗装置42的LC谐振电路27的谐振状态被解除的状态(即，非谐振状态)的期间大致相同。
控制部59在该期间T12获取有效的磁场检测数据D12、D13、D14(即，除去来自胶囊型医疗装置42的谐振磁场以外的三维空间S内部的磁场的作为环境磁场的磁场强度检测值)，对该获取的磁场检测数据D12、D13、D14进行平均处理。控制部59将上述磁场检测数据D12、D13、D14的平均值作为与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值而覆盖在存储部18中。具体地说，在传动线圈10a处于驱动状态的情况下，控制部59将该磁场检测数据D12、D13、D14的平均值作为与该传动线圈10a对应的X校准值18a而覆盖到存储部18中，在传动线圈10b处于驱动状态的情况下，将该磁场检测数据D12、D13、D14的平均值作为与该传动线圈10b对应的Y校准值18b而覆盖到存储部18中，在传动线圈10c处于驱动状态的情况下，将该磁场检测数据D12、D13、D14的平均值作为与该传动线圈10c对应的Z校准值18c而覆盖到存储部18中。这样，控制部59完成与处于驱动状态的传动线圈对应的校准值的更新处理(校准处理)。此外，控制部59在执行上述校准处理的期间T12禁止位置方向算出部15进行位置方向算出处理。
另一方面，控制部59在胶囊型医疗装置42的LC标识器24a处于谐振状态的期间T11、T13，按每个单位时间t依次获取磁场检测部13的磁场检测数据。在此，该期间T11、T13的磁场检测部13的磁场检测数据是包含来自胶囊型医疗装置42的谐振磁场和环境磁场的三维空间S的空间内磁场的检测数据(具体地说是磁场强度检测值)。数据控制部59b采用上述期间T11、T13的磁场检测数据来作为在位置方向算出部15的位置方向算出处理中有效的数据。控制部59将作为上述期间T11、T13的磁场检测数据的空间内磁场的磁场强度检测值和与当前处于驱动状态的传动线圈对应的校准值发送到位置方向算出部15。控制部59与上述的实施方式1的情况同样地使位置方向算出部15执行使用该发送的磁场强度检测值和校准值的位置方向算出处理。
这种位置检测系统41在上述的期间T13以后的期间也与期间T12、T13的情况同样地进行动作。即，位置检测系统41在胶囊型医疗装置42处于谐振状态的期间依次检测(算出)该胶囊型医疗装置42在三维空间S内部的位置方向信息。另外，位置检测系统41以规定的时间间隔将用于解除谐振状态的请求信号依次发送到胶囊型医疗装置42，定期地解除胶囊型医疗装置42的谐振状态，在解除了该谐振状态的期间内更新位置方向算出处理的校准值。
如以上所说明的那样，在本发明的实施方式2中，位置检测装置将用于请求解除作为检测体的胶囊型医疗装置的谐振状态的请求信号以规定的时间间隔发送到胶囊型医疗装置，胶囊型医疗装置根据该请求信号在规定的期间解除谐振状态，其它结构与实施方式1大致相同。因此，享受与上述的实施方式1的情况同样的作用效果，并且能够不依赖于胶囊型医疗装置的摄像动作等定期的动作，而在所期望的定时定期地获取并更新位置方向算出处理的校准值，由此，能够减少无效的磁场检测数据的数量，并且能够根据在需要时获取并更新的校准值进一步提高胶囊型医疗装置的位置检测精确度。
另外，使内置于胶囊型医疗装置的LC谐振电路作为用于解除谐振状态的请求信号的接收天线而发挥功能，因此不需要在胶囊型医疗装置内部追加用于接收上述用于解除谐振状态的请求信号的接收天线，由此能够使胶囊型医疗装置内部的电路结构进一步简单化，并且能够促进胶囊型医疗装置的小型化。
并且，由于不依赖于体内图像的摄像动作等的胶囊型医疗装置的定期的动作而根据来自位置检测装置的请求信号解除胶囊型医疗装置的谐振状态，因此能够使胶囊型医疗装置的动作简单化，由此能够容易地实现胶囊型医疗装置的内部结构。
另外，使在三维空间内部产生驱动磁场的传动线圈作为发送用于解除谐振状态的请求信号的发送天线而发挥功能，因此不需要追加对三维空间内部的胶囊型医疗装置发送用于解除谐振状态的请求信号的发送天线，由此能够通过更简单的系统结构实现位置检测系统。
此外，在本发明的实施方式1、2以及变形例中，作为形成LC谐振电路27内的电流的迂回路径的电流分流电路28的开关元件28a而使用晶体管，但是并不限于此，作为上述电流分流电路28的开关元件也可以使用场效应晶体管(FET)，还可以使用光耦合器(photo-coupler)。另外，实现开关元件28a的晶体管可以是PNP型，也可以是NPN型。在使用光耦合器作为该开关元件的情况下，能够使LC谐振电路27与胶囊型医疗装置的内部电路(摄像单元21等)绝缘，由此能够进一步降低上述胶囊型医疗装置的内部电路的噪声。
在此，在使用光耦合器作为电流分流电路28的开关元件的情况下，谐振磁场产生部24的电路结构例如可以是如图17所示那样使用光耦合器作为电流分流电路28的开关元件28b的电路结构，例如也可以是如图18所示那样使用两个光耦合器作为电流分流电路28的开关元件28b、28c的电路结构。在谐振磁场产生部24具有图17所示的电路结构的情况下，享受与上述的实施方式1、2以及变形例的情况同样的作用效果。另外，在谐振磁场产生部24具有图18所示的电路结构的情况下，能够使由线圈27a受到驱动磁场而生成的交流电流通过电流分流电路28的迂回路径F4、F5，由此，能够使LC谐振电路27内的电流更可靠地在电流分流电路28内迂回，其结果，能够更可靠地解除LC谐振电路27的谐振状态。
另外，在本发明的实施方式1和变形例中，使用在解除了LC谐振电路的谐振状态的期间检测出的一个磁场检测数据，获取并更新位置方向算出处理的校准值，但是并不限于此，也可以在定期地重复维持LC谐振电路的非谐振状态的期间依次获取一个以上的磁场检测数据(环境磁场的磁场检测数据)，存储预先设定的规定次数(例如10次)的磁场检测数据，对规定次数的数量的磁场检测数据进行移动平均处理，获取并更新该移动平均处理的算出结果作为位置方向算出处理的校准值。
并且，在本发明的实施方式1和变形例中，使用在解除了LC谐振电路的谐振状态的期间检测出的一个有效的磁场检测数据(环境磁场的磁场检测数据)，获取并更新位置方向算出处理的校准值，但是并不限于此，也可以调整(延长)谐振状态解除期间使得能够在LC谐振电路的一个谐振状态解除期间(非谐振状态的维持期间)获取多个有效的磁场检测数据，并使用多个有效的磁场检测数据获取并更新一个校准值。
另外，在本发明的实施方式1和变形例中，根据胶囊型医疗装置的体内图像的摄像定时解除胶囊型医疗装置内部的LC谐振电路的谐振状态，但是并不限于此，也可以在胶囊型医疗装置中内置以预先设定的时间间隔对LC控制电路指示谐振状态的解除定时的计时部，按该计时部的每个设定时间定期地解除LC谐振电路的谐振状态。在这种情况下，该计时部也可以生成表示谐振状态的解除定时的定时信号，将该生成的定时信号依次发送到外部的接收装置。另外，也可以将上述计时部的定时信号叠加在体内图像的图像信号中而依次发送到外部的接收装置。
并且，在本发明的实施方式1和变形例中，作为以规定的时间间隔重复执行的胶囊型医疗装置的功能执行部(即，使谐振状态的解除定时与动作定时一致的功能执行部)的一例而例示摄像单元，但是并不限于此，上述胶囊型医疗装置的功能执行部也可以是依次发送图像信号的发送单元，还可以是定期地获取被检体的体内信息(温度、pH值、生物体组织等)的体内信息获取部。
另外，在本发明的实施方式2中，根据对来自解调电路64c的信号与来自基准信号产生器72的基准信号进行比较的比较器73的比较结果，对LC谐振电路27的谐振状态与非谐振状态进行切换，但是并不限于此，也可以代替比较器73，而将使用AD变换器构成的比较电路内置于胶囊型医疗装置42，将由LC标识器24a接收到的外部信号输入到该比较电路的AD变换器，利用该AD变换器比较前一次的输出信号电平与本次的输出信号电平，在由该AD变换器得到的前一次的输出信号电平与本次的输出信号电平之差不足规定值的情况下，判断为存在解除谐振状态的请求，从而在规定的期间解除LC谐振电路27的谐振状态。在这种情况下，能够减小在对胶囊型医疗装置42发送解除谐振状态的请求信号时的传动线圈10a～10c的磁场变化的幅度，由此能够更稳定地产生传动线圈10a～10c的驱动磁场。
并且，在本发明的实施方式1、2以及变形例中，作为磁场检测部13的磁场检测数据例示了三维空间S内的磁场强度检测值，但是并不限于此，磁场检测部13的磁场检测数据也可以是三维空间S内的磁场的相位等的磁场信息。
另外，在本发明的实施方式2中，设为对在被检体内部随着蠕动运动等进行移动的胶囊型医疗装置42的位置方向信息进行检测的位置检测系统，但是并不限于此，也可以如上述的实施方式1的变形例所例示的那样，设为如下位置检测系统：在胶囊型医疗装置42中内置磁铁，还具备对该磁铁内置类型的胶囊型医疗装置42进行磁性引导的磁性引导装置6，对由该磁性引导装置6磁性引导的胶囊型医疗装置42检测位置方向信息。
并且，在本发明的实施方式2中，以规定的时间间隔生成并输出用于解除谐振状态的请求信号，但是并不限于此，也可以由输入部16在所期望的定时对控制部59输入请求解除胶囊型医疗装置42的LC谐振电路27的谐振状态的信息(即，请求校准处理的信息)，在每次对控制部59输入该信息时，都生成并输出用于解除谐振状态的请求信号。
另外，在本发明的实施方式2中，使用传动线圈10a～10c作为发送天线来发送用于解除谐振状态的请求信号，但是并不限于此，也可以另外设置发送上述用于解除谐振状态的请求信号的发送天线。
并且，在本发明的实施方式2中，胶囊型医疗装置42使用LC谐振电路27作为接收天线来接收用于解除谐振状态的请求信号，但是并不限于此，也可以另外具备接收上述用于解除谐振状态的请求信号的接收天线。
另外，在本发明的实施方式1、2以及变形例中，作为被检测出在三维空间S内部的位置方向信息的检测体的一例而例示了胶囊型医疗装置，但是并不限于此，本发明所涉及的位置检测系统的检测体只要是内置实施方式1所例示的谐振磁场产生部24和功能执行部或者实施方式2所例示的谐振磁场产生部64的检测体，就可以是任意的检测体。在这种情况下，上述检测体并不特别限定于医疗装置。
并且，在本发明的实施方式1、2以及变形例中，作为检测体的一例即胶囊型医疗装置，例示了拍摄被检体的体内图像的胶囊型医疗装置(即，胶囊型内窥镜)，但是并不限于此，作为上述检测体的胶囊型医疗装置也可以是测量生物体内的pH的胶囊型pH测量装置，也可以是具备在生物体内撒布或注射药剂的功能的胶囊型给药装置，还可以是提取生物体内的物质的胶囊型提取装置。