JP2008220522A - Attitude detection unit, storage unit, relative attitude calculation unit, relative attitude detection system and capsule endoscope attitude detection system - Google Patents
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Abstract
Description
Translated fromJapanese本発明は、単独で体内などに挿入されるカプセル内視鏡を用いた内視鏡システムなどのように、単独で移動する移動体の姿勢を検出するための姿勢被検出ユニット、記憶ユニット、相対姿勢算出システム、およびカプセル内視鏡姿勢検出システムに関する。 The present invention relates to a posture detected unit, a storage unit, a relative unit for detecting the posture of a moving body that moves independently, such as an endoscope system using a capsule endoscope that is inserted into the body alone. The present invention relates to an attitude calculation system and a capsule endoscope attitude detection system.
従来、カプセル内視鏡システムが開発されている。カプセル内視鏡システムでは、撮像素子を設けたカプセル内視鏡が用いられる。カプセル内視鏡は患者に飲込まれ、体内を単独で移動する。移動しながら、カプセル内視鏡によって体内の撮影が連続的に行われる。撮影された画像は画像データとして体外機に受信される。体外器が受信した画像データに基づく画像がモニタに表示される。 Conventionally, a capsule endoscope system has been developed. In the capsule endoscope system, a capsule endoscope provided with an image sensor is used. The capsule endoscope is swallowed by the patient and moves alone in the body. While moving, the inside of the body is continuously captured by the capsule endoscope. The photographed image is received by the extracorporeal device as image data. An image based on the image data received by the external device is displayed on the monitor.
カプセル内視鏡の撮影する部位の把握のため、また複数の画像のそれぞれの一部を用いてバーチャル画像を生成するためには、体内におけるカプセル内視鏡の姿勢を把握することが求められている。そこで、磁気を利用してカプセル内視鏡の姿勢を検出することが提案されている（特許文献１参照）。 In order to grasp the part to be photographed by the capsule endoscope and to generate a virtual image using a part of each of a plurality of images, it is required to grasp the posture of the capsule endoscope in the body. Yes. Thus, it has been proposed to detect the posture of the capsule endoscope using magnetism (see Patent Document 1).
しかし、磁気を利用する場合は大型の磁気検出センサが必要であり、より小型化したシステムが求められていた。特に、カプセル内視鏡による体内の撮影は長時間を要するため、被験者が大型の磁気検出センサを用いる場合は検査室において長時間の検査を受けることになった。そのため、被験者にとって不便であった。 However, when using magnetism, a large magnetic detection sensor is required, and a more compact system has been demanded. In particular, since imaging inside the body with a capsule endoscope takes a long time, when a subject uses a large magnetic detection sensor, a long-time examination is performed in the examination room. Therefore, it was inconvenient for the subject.
また、磁気検出センサは、カプセル内視鏡そのものの姿勢を検出することは可能であるが、体内におけるカプセル内視鏡の姿勢を検出するためには被験者が同じ姿勢を保つ必要があった。そのため、さらに被験者には不便であった。
したがって、本発明ではカプセル内視鏡のように単独で移動する移動体の相対的な姿勢を検出する姿勢検出システムであって、小型化されたシステムの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a posture detection system that detects the relative posture of a moving body that moves independently, such as a capsule endoscope, and that is downsized.
本発明の姿勢検出ユニットは、姿勢被検出体の向いている方向を検出するための第１のセンサと、重力方向を検出するための第２のセンサと、第１のセンサが検出する第１の方向データと第２のセンサが検出する第１の重力方向データを無線送信する送信部とを備えることを特徴としている。 The posture detection unit of the present invention includes a first sensor for detecting a direction in which the posture detection object is directed, a second sensor for detecting the direction of gravity, and a first sensor detected by the first sensor. And a transmitter for wirelessly transmitting the first gravity direction data detected by the second sensor.
なお、第１、第２のセンサは、それぞれ方位センサおよび加速度センサであることが好ましい。 The first and second sensors are preferably an orientation sensor and an acceleration sensor, respectively.
また、方位センサは異なる３方向を軸として方位を検出し、加速度センサは異なる３方向の加速度を検出することが好ましい。 Further, it is preferable that the azimuth sensor detects the azimuth with three different directions as axes, and the acceleration sensor detects the acceleration in the three different directions.
また、第１、第２のセンサが検出する第１の方向データおよび第１の重力方向データを格納するための第１のメモリと、第１のセンサが検出した第１の方向データのデータ強度が第１の閾値を下回るときは第１の方向データを第１のメモリに格納し第１のセンサが検出した第１の方向データのデータ強度が第１の閾値を超えるときは第１のメモリに格納された最新の第１の方向データを第１のセンサが検出した第１の方向データの代わりに送信部に無線送信させ第２のセンサが検出した第１の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を下回るときは第１の重力方向データを第１のメモリに格納し第２のセンサが検出した第１の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を超えるときは第１のメモリに格納された最新の第１の重力方向データを第２のセンサが検出した第１の重力方向データの代わりに送信部に無線送信させる第１の制御部とを備えることが好ましい。 The first memory for storing the first direction data and the first gravity direction data detected by the first and second sensors, and the data intensity of the first direction data detected by the first sensor Is stored below the first threshold, the first direction data is stored in the first memory, and when the data intensity of the first direction data detected by the first sensor exceeds the first threshold, the first memory The data intensity of the first gravity direction data detected by the second sensor is transmitted wirelessly to the transmission unit instead of the first direction data detected by the first sensor. When it falls below the second threshold, the first gravity direction data is stored in the first memory, and when the data strength of the first gravity direction data detected by the second sensor exceeds the second threshold, the first Latest first gravity direction data stored in memory Preferably comprises a first control unit for wireless transmission to the transmitting unit in place of the first gravitational direction data which the second sensor detects.
また、第１、第２のセンサの少なくとも一方は、角速度センサであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that at least one of the first and second sensors is an angular velocity sensor.
また、角速度センサは、それぞれ異なる３方向を軸として方位を検出することが好ましい。 Further, it is preferable that the angular velocity sensor detects an azimuth with three different directions as axes.
本発明の記憶ユニットは、姿勢被検出体の向いている方向を検出するための第１のセンサと重力方向を検出するための第２のセンサと第１のセンサが検出する第１の方向データと第２のセンサが検出する第１の重力方向データを無線送信する送信部とを備える姿勢検出ユニットが設けられた姿勢被検出体における第１、第２のセンサと夫々同じ種類の第３、第４のセンサと、送信部から無線送信される第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信する受信部と、第１の方向データおよび第１の重力方向データと受信部が第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信するときに第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データおよび第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを備えることを特徴としている。 The storage unit of the present invention includes a first sensor for detecting the direction in which the posture detection object is directed, a second sensor for detecting the direction of gravity, and first direction data detected by the first sensor. And the first and second sensors of the same type as the first and second sensors in the posture detection body provided with the posture detection unit including the transmitter for wirelessly transmitting the first gravity direction data detected by the second sensor. The fourth sensor, the receiving unit that receives the first direction data and the first gravity direction data wirelessly transmitted from the transmitting unit, the first direction data, the first gravity direction data, and the receiving unit are the first. A second memory for storing the second direction data and the second gravity direction data detected by the third and fourth sensors, respectively, when receiving the direction data and the first gravity direction data. With features To have.
また、第３、第４のセンサが検出する第２の方向データおよび第２の重力方向データを格納するための第３のメモリと、第３のセンサが検出した第２の方向データのデータ強度が第１の閾値を下回るときは第２の方向データを第３のメモリに格納し第３のセンサが検出した第２の方向データのデータ強度が第１の閾値を超えるときは第３のメモリに格納された最新の第２の方向データを第３のセンサが検出した第２の方向データの代わりに第３のメモリに格納させ第４のセンサが検出した第２の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を下回るときは第２の重力方向データを第３のメモリに格納し第４のセンサが検出した第２の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を超えるときは第３のメモリに格納された最新の第２の重力方向データを第４のセンサが検出した第２の重力方向データの代わりに第３のメモリに格納する第２の制御部とを備えることが好ましい。 In addition, a third memory for storing second direction data and second gravity direction data detected by the third and fourth sensors, and data intensity of the second direction data detected by the third sensor Is less than the first threshold value, the second direction data is stored in the third memory, and when the data intensity of the second direction data detected by the third sensor exceeds the first threshold value, the third memory The latest second direction data stored in is stored in the third memory instead of the second direction data detected by the third sensor, and the data intensity of the second gravity direction data detected by the fourth sensor is stored. Is less than the second threshold value, the second gravity direction data is stored in the third memory, and when the data intensity of the second gravity direction data detected by the fourth sensor exceeds the second threshold value, the third The latest second gravity direction data stored in the memory of It is preferable that a and a second control unit that the fourth sensor is stored in the third memory in place of the second gravity direction data detected.
また、姿勢被検出体を所定の姿勢で所定の位置に係合する係合部を備え、係合部に姿勢被検出体を係合させた後に第２のメモリに第２の方向データおよび第２の重力方向データの格納を開始することが好ましい。 In addition, an engagement portion that engages the posture detection body with a predetermined posture at a predetermined position is provided, and the second memory stores the second direction data and the second data after the posture detection body is engaged with the engagement portion. It is preferable to start storing the gravity direction data of 2.
また、姿勢被検出体を内包する披見対象体に装着される装具に固定可能であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that it is fixable to the brace | wear mounted | worn with the show object body which includes a posture to-be-detected body.
本発明の相対姿勢算出ユニットは、姿勢被検出体の向いている方向を検出するための第1のセンサと重力方向を検出するための第２のセンサと第１のセンサが検出する第１の方向データと第２のセンサが検出する第１の重力方向データを無線送信する送信部とを備える姿勢検出ユニットが設けられた姿勢被検出体における第１、第２のセンサと同じ種類の第３、第４のセンサと送信部から無線送信される第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信する受信部と第１の方向データおよび第１の重力方向データと受信部が第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信するときに第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データおよび第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを備える記憶ユニットにおける第２のメモリに関連付けられて格納された第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データを受信する受信部と、受信部が受信した第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データに基づいて記憶ユニットに対する姿勢被検出体の相対姿勢を算出する算出部とを備えることを特徴としている。 The relative posture calculation unit of the present invention includes a first sensor for detecting a direction in which the posture detection object is facing, a second sensor for detecting the direction of gravity, and a first sensor detected by the first sensor. A third sensor of the same type as the first and second sensors in the posture detected body provided with the posture detection unit including the direction data and the transmitter that wirelessly transmits the first gravity direction data detected by the second sensor. The first direction data and the first gravity direction data wirelessly transmitted from the fourth sensor and the transmission unit, the first direction data, the first gravity direction data, and the reception unit receive the first direction data and the first gravity direction data. A second memory for storing the second direction data and the second gravity direction data detected by the third and fourth sensors, respectively, when receiving the direction data and the first gravity direction data; To the storage unit A receiving unit that receives the first and second direction data and the first and second gravity direction data stored in association with the second memory, and the first and second direction data received by the receiving unit. And a calculation unit that calculates a relative posture of the posture detected body with respect to the storage unit based on the first and second gravity direction data.
なお、算出部は、角速度センサである第１、第３のセンサが検出する第１、第２の方向データに基づいてそれぞれ姿勢被検出体および記憶ユニットの向く方向である第１、第２の方向を算出する方向算出部と、加速度センサである第２、第４のセンサが検出する第１、第２の重力方向データに基づいてそれぞれ方向算出部に算出された第１、第２の方向の修正を行なう方向修正部と、方向修正部に修正された第１、第２の方向に基づいて記憶ユニットに対する姿勢被検出体の相対姿勢を算出する相対姿勢算出部とを有することが好ましい。 Note that the calculation unit is configured so that the first and second directions are the directions in which the posture detection object and the storage unit face based on the first and second direction data detected by the first and third sensors, which are angular velocity sensors, respectively. The first and second directions calculated by the direction calculation unit based on the direction calculation unit that calculates the direction and the first and second gravity direction data detected by the second and fourth sensors that are acceleration sensors, respectively. It is preferable to include a direction correcting unit that corrects the above and a relative posture calculating unit that calculates the relative posture of the posture detected body with respect to the storage unit based on the first and second directions corrected by the direction correcting unit.
また、算出部は、修正前の第１、第２の方向に基づいて方向修正部に第１、第２の方向を修正させるか否かを判断する修正判断部を有し、修正判断部が第１、第２の方向を修正させると判断するときに方向修正部は第１、第２の方向の修正を行なうことが好ましい。 The calculation unit includes a correction determination unit that determines whether the direction correction unit corrects the first and second directions based on the first and second directions before correction. When it is determined that the first and second directions are to be corrected, it is preferable that the direction correcting unit corrects the first and second directions.
また、修正判断部は方向算出部に連続的に算出された第１の方向または第２の方向の変化が所定の範囲である場合に、第１、第２の方向を修正させると判断することが好ましい。 The correction determining unit determines that the first and second directions are to be corrected when a change in the first direction or the second direction continuously calculated by the direction calculating unit is within a predetermined range. Is preferred.
本発明の相対姿勢検出システムは、姿勢被検出体の向いている方向を検出するための第１のセンサと重力方向を検出するための第２のセンサと第１のセンサが検出する第１の方向データと第２のセンサが検出する第１の重力方向データを無線送信する送信部とを有する姿勢検出ユニットと、第１、第２のセンサと同じ種類である第３、第４のセンサと送信部が無線送信する第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信する受信部と第１の検出データおよび第１の重力方向データと受信部が第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信するときに第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データと第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを有する記憶ユニットと、記憶ユニットから互いに関連付けられた第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データを受信する受信部と受信された第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データに基づいて記憶ユニットに対する前記姿勢検出ユニットの相対姿勢を算出する算出部とを備えることを特徴としている。 The relative posture detection system of the present invention includes a first sensor for detecting the direction in which the posture detection object is directed, a second sensor for detecting the direction of gravity, and a first sensor detected by the first sensor. A posture detection unit having a transmission unit that wirelessly transmits first gravity direction data detected by the second sensor and direction data; and third and fourth sensors of the same type as the first and second sensors; The receiving unit that receives the first direction data and the first gravity direction data wirelessly transmitted by the transmission unit, the first detection data, the first gravity direction data, and the receiving unit the first direction data and the first gravity. A storage unit having a second memory for storing the second direction data and the second gravity direction data respectively detected by the third and fourth sensors when receiving the direction data; Related to each other Based on the received first and second direction data and the first and second gravity direction data, and the received first and second direction data and the first and second gravity direction data. And a calculation unit that calculates a relative attitude of the attitude detection unit with respect to the storage unit.
本発明のカプセル内視鏡姿勢検出システムは、筐体の向いている方向を検出するための第１のセンサと重力方向を検出するための第２のセンサと第１のセンサが検出する第１の方向データと第２のセンサが検出する第１の重力方向データを無線送信する送信部とを有するカプセル内視鏡と、第１、第２のセンサと同じ種類である第３、第４のセンサと送信部が無線送信する第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信する受信部と第１の検出データおよび第１の重力方向データと受信部が第１の方向データおよび第１の重力方向データを受信するときに第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データと第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを有する外部受信機と、外部受信機から互いに関連付けられた第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データを受信する受信部と受信された第１、第２の方向データおよび第１、第２の重力方向データに基づいて記憶ユニットに対する姿勢検出ユニットの相対姿勢を算出する算出部とを有するカプセル内視鏡プロセッサとを備えることを特徴としている。 The capsule endoscope posture detection system according to the present invention includes a first sensor for detecting a direction in which the casing is facing, a second sensor for detecting the direction of gravity, and a first sensor detected by the first sensor. Capsule endoscope having the direction data and the transmitter for wirelessly transmitting the first gravity direction data detected by the second sensor, and the third and fourth types that are the same type as the first and second sensors. The receiving unit, the first detection data, the first gravity direction data, and the receiving unit that receive the first direction data and the first gravity direction data wirelessly transmitted by the sensor and the transmission unit are the first direction data and the first An external receiver having a second memory that associates and stores second direction data and second gravity direction data detected by the third and fourth sensors when receiving the gravity direction data, Associated with each other from an external receiver A receiving unit for receiving the first and second direction data and the first and second gravity direction data, and storing based on the received first and second direction data and the first and second gravity direction data. And a capsule endoscope processor having a calculation unit that calculates a relative posture of the posture detection unit with respect to the unit.
本発明によれば、単独で移動する移動体の相対的な姿勢を、小型化した構成によって検出することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to detect the relative posture of a moving body that moves alone with a downsized configuration.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡位置姿勢検出システムの使用状態を示す第１の参考図である。図２は、内視鏡姿勢検出システムの使用状態を示す第２の参考図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first reference diagram showing a use state of an endoscope position / orientation detection system to which a first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a second reference diagram illustrating a usage state of the endoscope posture detection system.
本実施形態の内視鏡姿勢検出システムを有するカプセル内視鏡システムは、カプセル内視鏡１０、外部受信機２０、カプセル内視鏡プロセッサ３０、およびモニタ４０等によって構成される（図１、図２参照）。カプセル内視鏡システムによる体腔内部の観察は、データ採取のステップとデータに基づく画像表示のステップとによって構成される。 A capsule endoscope system having the endoscope posture detection system of the present embodiment is configured by a
図１に示すように、データ採取のステップにおいて、外部受信機２０が固定されたベストｖが、被験者Ｐに装着される。なお、外部受信機２０は、専用ポケットへの収容などの方法によりベストｖに固定される。このとき、外部受信機２０がベストｖを介して被験者Ｐの体外に固定される。 As shown in FIG. 1, the vest v to which the
また、データ採取のステップにおいてカプセル内視鏡１０が被験者Ｐに飲込まれる。カプセル内視鏡１０により画像観察に必要なデータが生成される。生成されたデータは外部受信機２０に無線送信される。無線送信されたデータが外部受信機２０に設けられる姿勢メモリ（図１、図２において図示せず）に格納される。 In addition, the
カプセル内視鏡１０によるデータ採取を終えると、画像表示のステップを実行することが可能になる。図２に示すように、画像表示のステップにおいて外部受信機２０がカプセル内視鏡プロセッサ３０に接続される。なお、カプセル内視鏡プロセッサ３０はモニタ４０にも接続される。 When data collection by the
外部受信機２０に格納されたデータは、カプセル内視鏡プロセッサ３０に送られる。カプセル内視鏡プロセッサ３０によって、データに対して所定のデータ処理が施される。所定のデータ処理が施されたデータはモニタ４０に送られる。モニタ４０には、送られたデータに基づく画像が表示される。 Data stored in the
次にカプセル内視鏡１０の構成について図３を用いて詳細に説明する。図３はカプセル内視鏡の内部構成を概略的に示すブロック図である。カプセル内視鏡３０には、方位センサ１１、加速度センサ１２、システムコントローラ１３、一時メモリ１４、送信部１５、および撮像素子１６が設けられる。 Next, the configuration of the
撮像素子１６により被写体像の撮像が行われる。撮像された被写体像は画像信号としてシステムコントローラ１３を介して送信部１５に送られる。送信部１５に送られた画像信号がカプセル内視鏡１０の外部に無線送信される。 A subject image is picked up by the
方位センサ１１により、地球上におけるカプセル内視鏡１０の方位が検出される。なお、方位センサ１１は３軸磁気方位センサであり、地上における南北方向をＸ軸、東西方向をＹ軸、鉛直方向をＺ軸として地磁気のＸＹＺ軸成分が検出される。地磁気のＸＹＺ軸成分に基づいて、カプセル内視鏡１０の向く方向ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ軸成分が求められる。加速度センサ１２により、互いに直行する３方向それぞれの加速度が検出される。 The direction of the
検出された地磁気のＸＹＺ成分はカプセル方位情報として、加速度はカプセル加速度情報としてシステムコントローラ１３に送られる。 The detected XYZ component of geomagnetism is sent to the
なお、カプセル方位情報およびカプセル加速度情報は、１フィールドの画像信号と同じ周期で検出される。例えば、撮像素子１６により１／６０秒毎に１フィールドの画像信号が生成される。カプセル方位情報およびカプセル加速度情報も１／６０秒毎に検出される。 Note that the capsule azimuth information and the capsule acceleration information are detected in the same cycle as the image signal of one field. For example, an image signal of one field is generated by the
システムコントローラ１３には、ＲＯＭ（図示せず）が接続される。ＲＯＭには、第１の閾値および第１の範囲のデータが格納される。第１の閾値、第１の範囲のデータはシステムコントローラ１３に送られる。 A ROM (not shown) is connected to the
システムコントローラ１３において、地磁気のＸＹＺ成分に基づいて地磁気の大きさが求められる。求められた地磁気の大きさと第１の閾値とが比較される。 In the
地磁気の大きさが第１の閾値未満であるときは、カプセル方位情報が一時メモリ１４に送られ、格納される。また、地磁気の大きさが第１の閾値未満であるときは、カプセル方位情報が送信部１５に送られ、カプセル方位情報が送信部１５によりカプセル内視鏡１０の外部に無線送信される。なお、一時メモリ１４にカプセル方位情報が送られるたびに、一時メモリ１４に格納されるカプセル方位情報が更新される。 When the magnitude of the geomagnetism is less than the first threshold, the capsule orientation information is sent to the
一方、地磁気の大きさが第１の閾値を超えるとき、システムコントローラ１３は一時メモリ１４および送信部１５へのカプセル方位情報の送信を停止する。さらに、システムコントローラ１３によって、一時メモリ１４に格納されていたカプセル方位情報が送信部１５に送られる。送信部１５に送られたカプセル方位情報がカプセル内視鏡１０の外部に無線送信される。 On the other hand, when the magnitude of the geomagnetism exceeds the first threshold, the
また、システムコントローラ１３によって、３方向の加速度成分に基づいて合成した加速度の大きさが求められる。合成した加速度と第１の範囲とが比較される。 Further, the
合成した加速度が第１の範囲内であるときは、カプセル加速度情報が一時メモリ１４に送られ、格納される。また、合成した加速度が第１の範囲内であるときは、カプセル加速度情報が送信部１５に送られ、カプセル加速度情報が送信部１５によりカプセル内視鏡１０の外部に無線送信される。なお、一時メモリ１４にカプセル加速度情報が送られるたびに、一時メモリ１４に格納されるカプセル加速度情報が更新される。なお、第１の範囲は、重力加速度±ａに挟まれる範囲である。 When the combined acceleration is within the first range, the capsule acceleration information is sent to the
一方、合成した加速度が第１の範囲外であるときは、システムコントローラ１３は、一時メモリ１４および送信部１５へのカプセル加速度情報の送信を停止する。さらに、システムコントローラ１３によって、一時メモリ１４に格納されていたカプセル加速度情報が送信部１５に送られる。送信部１５に送られたカプセル加速度情報がカプセル内視鏡１０の外部に無線送信される。 On the other hand, when the synthesized acceleration is outside the first range, the
次に、外部受信機の構成について図４を用いて説明する。図４は、外部受信機の内部構成を概略的に示すブロック図である。外部受信機２０には、方位センサ２１、加速度センサ２２、システムコントローラ２３、一時メモリ２４、受信部２５、および姿勢メモリ２６が設けられる。 Next, the configuration of the external receiver will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the external receiver. The
方位センサ２１はカプセル内視鏡１０の方位センサ１１と同じセンサであり、方位センサ２１により外部受信機２０の向く方向ベクトルのＸ、Ｙ、Ｚ軸成分が求められる。また、加速度センサ２２はカプセル内視鏡１０の加速度センサ１２と同じセンサであり、加速度センサ２２により互いに直行する３方向それぞれの加速度が検出される。 The
検出された地磁気のＸＹＺ成分は受信機方位情報として、加速度は受信機加速度情報としてシステムコントローラ２３に送られる。 The detected XYZ component of geomagnetism is sent to the
なお、受信機方位情報および受信機加速度情報も、１フィールドの画像信号と同じ周期で検出される。すなわち、受信機方位情報および受信機加速度情報も１／６０秒毎に検出される。 Note that the receiver orientation information and the receiver acceleration information are also detected at the same cycle as the one-field image signal. That is, receiver orientation information and receiver acceleration information are also detected every 1/60 seconds.
システムコントローラ２３には、ＲＯＭ（図示せず）が接続される。ＲＯＭには、第１の閾値、第１の範囲のデータが格納される。第１の閾値、第１の範囲のデータはシステムコントローラ２３に送られる。なお、第１の閾値および第１の範囲は、カプセル内視鏡１０のＲＯＭに格納された第１の閾値および第１の範囲と同じ値である。 A ROM (not shown) is connected to the
カプセル内視鏡２０のシステムコントローラ１３と同じく、システムコントローラ２３によって地磁気のＸＹＺ成分に基づいて地磁気の大きさが求められる。求められた地磁気の大きさと第１の閾値とが比較される。 Similar to the
地磁気の大きさが第１の閾値未満であるときは、受信機方位情報が一時メモリ２４および姿勢メモリ２６に送られ、格納される。なお、一時メモリ２４に受信機方位情報が送られるたびに、一時メモリ２４に格納される受信機方位情報が更新される。 When the magnitude of the geomagnetism is less than the first threshold, the receiver orientation information is sent to the
一方、地磁気の大きさが第１の閾値を超えるとき、システムコントローラ２３は一時メモリ２４および姿勢メモリ２６への受信機方位情報の送信を停止する。さらにシステムコントローラ２３によって、一時メモリ２４に格納されていた受信機方位情報が姿勢メモリ２６に送られ、格納される。 On the other hand, when the magnitude of the geomagnetism exceeds the first threshold, the
また、システムコントローラ２３によって、３方向の加速度成分に基づいて合成した加速度の大きさが求められる。また、合成した加速度と第１の範囲とが比較される。 Further, the
合成した加速度が第１の範囲内であるときは、受信機加速度情報が一時メモリ２４および姿勢メモリ２６に送られ、格納される。なお、一時メモリ２４に受信機加速度情報が送られるたびに、一時メモリ２４に格納される受信機加速度情報が更新される。 When the combined acceleration is within the first range, the receiver acceleration information is sent to the
一方、合成した加速度が第１の範囲外のときは、システムコントローラ２３は一時メモリ２４および姿勢メモリ２６への受信機加速度情報の送信が停止される。さらに、システムコントローラ２３によって一時メモリ２４に格納されていた加速度情報が姿勢メモリ２６に送られ、格納される。 On the other hand, when the synthesized acceleration is outside the first range, the
受信部２５により、カプセル内視鏡１０から無線送信されるカプセル方位情報およびカプセル加速度情報が受信される。また、カプセル内視鏡１０から無線送信される画像信号も受信部２５により受信される。 The receiving
カプセル方位情報およびカプセル加速度情報は、システムコントローラ２３により姿勢メモリ２６に格納される。なお、同じときに、受信部２５に受信されるカプセル方位情報およびカプセル加速度情報と、方位センサ２１および加速度センサ２２に検出される受信機方位情報および受信機加速度情報とが関連付けられて、姿勢メモリ２６に格納される。また、画像信号は、システムコントローラ２３により画像格納メモリ（図示せず）に格納される。なお、姿勢メモリ２６および画像格納メモリは、単一のメモリの異なるメモリ領域に格納されてもよい。 The capsule orientation information and the capsule acceleration information are stored in the
外部受信機２０の筐体２７には、凹陥部２８が設けられる。凹陥部２８に、カプセル内視鏡１０を直径方向に埋設させることが可能である。また、カプセル内視鏡１０を埋設させたときに凹陥部２８の壁面とカプセル内視鏡１０の外壁面とが密着可能であるように、凹陥部２８の形状がカプセル内視鏡１０の形状に沿って形成される。 The
図５に示すように、カプセル内視鏡１０の外壁面に黒点１７が設けられる。また、筐体２７の上面に基準線２９が設けられる。基準線２９は、筐体２７上面の長手方向に延びる直線であり、凹陥部２８に埋設したときのカプセル内視鏡１０の円筒の軸と平行な直線である。 As shown in FIG. 5,
後述するように、カプセル内視鏡１０の相対姿勢を求めるために、外部受信機２０を基準とする３次元座標系が定められる。基準線２９と平行な方向が、外部受信機２０におけるＸ’軸に定められる。また、筐体２７の上面に平行でＸ’軸に垂直な方向が外部受信機２０におけるＹ’軸に定められる。また、筐体２７の上面に垂直な方向がＺ’軸に定められる。 As will be described later, in order to obtain the relative posture of the
カプセル内視鏡１０を凹陥部２８に嵌合させた状態で、外部受信機２０の上方から見て黒点１７が基準線２９上に重なる姿勢が、外部受信機２０に対するカプセル内視鏡１０の基準姿勢に定められる。 In a state where the
基準姿勢において、カプセル内視鏡１０の加速度センサ１２が検出する加速度の３方向と外部受信機２０の加速度センサ２２が検出する加速度の３方向とが一致するように、両方の加速度センサ１２、２２の検出方向が調整される。 In the reference posture, both
外部受信機２０には、初期設定ボタン（図示せず）が設けられる。初期設定ボタンを押下したときから、カプセル方位情報、受信機方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報の姿勢メモリ２６への格納、および画像信号の画像メモリへの格納が開始される。 The
図２に示すように、外部受信機２０はカプセル内視鏡プロセッサ３０にコネクタ３１を介して接続可能である。外部受信機２０の姿勢メモリ２６に格納されたカプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報がカプセル内視鏡プロセッサ３０に送信される。また画像格納メモリに格納された画像信号もカプセル内視鏡プロセッサ３０に送信される。 As shown in FIG. 2, the
次に、カプセル内視鏡プロセッサ３０の構成について図６を用いて説明する。カプセル内視鏡プロセッサ３０には、前段信号処理回路３２、ＤＲＡＭ３３、後段信号処理回路３４、相対姿勢算出部３５、およびＲＯＭ３６が設けられる。 Next, the configuration of the
カプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、受信機加速度情報、および画像信号は、前段信号処理回路３２に入力される。前段信号処理回路３２によりカプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報は、Ａ／Ｄ変換処理が施された後、相対姿勢算出部３５に送られる。また、前段信号処理回路３２により画像信号は、Ａ／Ｄ変換処理を含む所定の信号処理が施され、ＤＲＡＭ３３に送られる。 The capsule orientation information, the capsule acceleration information, the receiver orientation information, the receiver acceleration information, and the image signal are input to the pre-stage
相対姿勢算出部３５では、外部受信機２０を基準としたカプセル内視鏡１０の相対姿勢が算出される。なお、カプセル内視鏡１０の姿勢は、カプセル内視鏡１０の向く方向であるカプセル方向とカプセル方向を軸とした回転とによって表すことが可能である。本実施形態では、相対姿勢として、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の方向ベクトルと方向ベクトルを軸とした回転角が求められる。 The relative
前述のように、カプセル方位情報および受信機方位情報はＸＹＺ軸座標系における方向ベクトルに相当する。従って、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸をＸＹＺ軸に一致させる回転をカプセル方位情報に施すことによりＸ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の方向ベクトルが求められる。 As described above, the capsule bearing information and the receiver bearing information correspond to direction vectors in the XYZ axis coordinate system. Therefore, the direction vector of the
また、前述のように、カプセル加速度情報および受信機加速度情報は、それぞれカプセル内視鏡１０および外部受信機２０を基準とした３次元座標系における加速度ベクトルに相当する。カプセル内視鏡１０および外部受信機２０が停止または一定速度で移動中には、加速度ベクトルの方向を、重力方向として検出可能である。したがって、カプセル加速度情報と受信機加速度情報とに基づいて、カプセル内視鏡１０の重力方向を外部受信機２０の重力方向に一致させるように回転させることにより、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の方向ベクトルを軸とした回転角が求められる。 Further, as described above, the capsule acceleration information and the receiver acceleration information correspond to acceleration vectors in a three-dimensional coordinate system based on the
なお、カプセル方位情報、受信機方位情報、カプセル加速度情報、および受信機加速度情報から、カプセル内視鏡１０の相対姿勢に変換するデータテーブルが予め作成されており、ＲＯＭ３６に記憶されている。相対姿勢算出部３５が受信するカプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報に基づいて、対応する相対姿勢の値がＲＯＭ３６から読出される。 Note that a data table for converting the capsule orientation information, the receiver orientation information, the capsule acceleration information, and the receiver acceleration information into the relative posture of the
読出された相対姿勢に相当する相対姿勢データがＤＲＡＭ３３に送られ、格納される。また、前段信号処理回路３２において、所定の信号処理の施された画像信号もＤＲＡＭ３３に格納される。 Relative attitude data corresponding to the read relative attitude is sent to the
ＤＲＡＭ３３に格納された画像信号および相対姿勢データは、後段信号処理回路３４に送られる。後段信号処理回路３４では、画像信号に相当する撮影画像とカプセル内視鏡１０の姿勢を表示する姿勢画像とを、モニタ４０に表示させるための領域の割当てなどの後段信号処理が行われる。 The image signal and the relative attitude data stored in the
後段信号処理を施して生成した映像信号がモニタ４０に送信される。モニタ４０には、映像信号に相当する画像が表示される。図７に示すように、モニタ４０には、映像信号に相当する画像として撮影画像ＭＩとともに、第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜ＰＩ４が表示される。 A video signal generated by performing post-stage signal processing is transmitted to the
図８に示すように、第１の姿勢画像ＰＩ１には、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の姿勢が表示される。すなわち、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の向く方向が３次元状に表示される。さらに、基準姿勢時にカプセル内視鏡１０の下側半分の面は黒色に塗りつぶすことにより、カプセル方向を軸とした回転量が表示される。なお、第１の姿勢画像ＰＩ１には、相対姿勢の表示の参考として外部受信機２０も表示される。 As shown in FIG. 8, in the first posture image PI1, the posture of the
図９、図１０に示すように、第２、第３の姿勢画像ＰＩ２、ＰＩ３には、それぞれＸ’Ｙ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の向く方向、Ｘ’―Ｙ’平面、Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の向く方向が２次元状に表示される。第１の姿勢画像ＰＩ１と同様に、相対姿勢の表示の参考として外部受信機２０も表示される。 As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the second and third posture images PI2 and PI3 have directions to the
図１１に示すように、第４の姿勢画像ＰＩ４にはカプセル内視鏡１０の撮影する画像Ｉｍに対する外部受信機２０の方向が表示される。外部受信機２０のある方向を表示することにより、カプセル方向を軸としたカプセル内視鏡１０の回転状況が判別可能となる。 As shown in FIG. 11, the direction of the
次に、カプセル方位情報およびカプセル加速度情報を送信するために、システムコントローラ１３により行なわれる処理を図１２を用いて説明する。情報送信の処理は、カプセル内視鏡１０の電源をＯＮにするときに開始し、電源をＯＦＦにするときに終了する。 Next, processing performed by the
ステップＳ１００において、加速度センサ１２および方位センサ１１によって検出されたカプセル加速度情報およびカプセル方位情報を取得する。情報を取得するとステップＳ１０１に進み、第１の閾値とカプセル方位情報である地磁気のＸＹＺ成分それぞれが比較される。 In step S100, capsule acceleration information and capsule orientation information detected by the
地磁気のＸＹＺ成分それぞれが第１の閾値未満であるときには、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得したカプセル方位情報が一時メモリ１４に格納される。一時メモリ１４への格納後、ステップＳ１０３に進む。 When each XYZ component of geomagnetism is less than the first threshold value, the process proceeds to step S102. In step S102, the capsule orientation information acquired in step S100 is stored in the
ステップＳ１０１において、地磁気のＸＹＺ成分が第１の閾値を超えている場合には、固有磁場などの影響があることを感知して、一時メモリ１４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ１０２をスキップして、ステップＳ１０３に進む。 If the XYZ component of the geomagnetism exceeds the first threshold value in step S101, it is detected that there is an influence of the natural magnetic field and the like, and the storage in the
ステップＳ１０３では、一時メモリ１４に格納されたカプセル方位情報が送信部１５に送信される。次のステップＳ１０４では、カプセル加速度情報に基づいて、加速度の大きさと第１の範囲との比較が行なわれる。 In step S <b> 103, the capsule orientation information stored in the
第１の範囲内であるときには、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、ステップＳ１００において取得したカプセル加速度情報が一時メモリ１４に格納される。一時メモリ１４への格納後、ステップＳ１０６に進む。 When it is within the first range, the process proceeds to step S105. In step S105, the capsule acceleration information acquired in step S100 is stored in the
ステップＳ１０４において、加速度の大きさが第１の範囲外である場合には、衝撃などを受けていると判断して、一時メモリ１４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ１０５をスキップしてステップＳ１０６に進む。 In step S104, if the magnitude of the acceleration is outside the first range, it is determined that an impact or the like has been received, and storage in
ステップＳ１０６では、一時メモリ１４に格納されたカプセル加速度情報が送信部１５に送信される。次のステップＳ１０７では、送信部１５に送られたカプセル方位情報およびカプセル加速度情報が無線送信される。無線送信の終了後、再びステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００〜ステップＳ１０７が繰り返される。 In step S106, the capsule acceleration information stored in the
次に、カプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報を姿勢メモリに格納するための、システムコントローラ２３により行なわれる処理を図１３を用いて説明する。情報格納のための処理は、外部受信機２０の初期設定ボタンを押下したときに開始し、電源をＯＦＦにするときに終了する。 Next, processing performed by the
ステップＳ２００において、カプセル内視鏡１０から送信されるカプセル加速度情報およびカプセル方位情報を受信する。次のステップＳ２０１では、加速度センサ２２および方位センサ２１が検出した受信機加速度情報と受信機方位情報とが取得される。情報を取得するとステップＳ２０２に進み、第１の閾値と受信機方位情報である地磁気のＸＹＺ成分それぞれが比較される。 In step S200, capsule acceleration information and capsule azimuth information transmitted from the
地磁気のＸＹＺ成分それぞれが第１の閾値未満であるときには、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１において取得した受信機方位情報が一時メモリ２４に格納される。一時メモリ２４への格納後、ステップＳ２０４に進む。 When each XYZ component of geomagnetism is less than the first threshold value, the process proceeds to step S203. In step S203, the receiver orientation information acquired in step S201 is stored in the
ステップＳ２０２において、地磁気のＸＹＺ成分が第１の閾値を超えている場合には、固有磁場などの影響があることを感知して、一時メモリ２４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ２０３をスキップしてステップＳ２０４に進む。 In step S202, when the XYZ component of the geomagnetism exceeds the first threshold value, it is detected that there is an influence of the natural magnetic field and the like, and the storage in the
ステップＳ２０４では、一時メモリ２４に格納された受信機方位情報が姿勢メモリ２６に送信される。次のステップＳ２０５では、受信機加速度情報に基づいて、加速度の大きさと第１の範囲との比較が行なわれる。 In step S <b> 204, the receiver orientation information stored in the
第１の範囲内であるときには、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、ステップＳ２０１において取得した受信機加速度情報が一時メモリ２４に格納される。一時メモリ２４への格納後、ステップＳ２０７に進む。 When it is within the first range, the process proceeds to step S206. In step S206, the receiver acceleration information acquired in step S201 is stored in the
ステップＳ２０５において、加速度の大きさが第１の範囲外である場合には、衝撃などを受けていると判断して、一時メモリ２４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ２０６をスキップしてステップＳ２０７に進む。 In step S205, if the magnitude of the acceleration is outside the first range, it is determined that an impact or the like has been received, and storage in
ステップＳ２０７では、一時メモリ２４に格納された受信機加速度情報が姿勢メモリ２６に送信される。次のステップＳ２０８では、姿勢メモリ２６に送られた受信機方位情報および受信機加速度情報と、ステップＳ２００で受信したカプセル方位情報およびカプセル加速度情報とが関連付けられて、姿勢メモリ２６に格納される。格納の終了後、再びステップＳ２００に戻り、ステップＳ２００〜ステップＳ２０８が繰り返される。 In step S207, the receiver acceleration information stored in the
次に、カプセル内視鏡１０の撮影画像を表示するために、カプセル内視鏡プロセッサ３０により実行される処理を図１４を用いて説明する。画像表示のための処理は、外部受信機２０をカプセル内視鏡プロセッサ３０に接続し、画像再生機能を実行することにより開始し、画像再生機能を停止することにより、終了する。 Next, a process executed by the
ステップＳ３００において、外部受信機２０から互いに関連付けられたカプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および加速度情報が受信される。また、画像信号も合わせて受信される。 In step S300, capsule orientation information, capsule acceleration information, receiver orientation information, and acceleration information associated with each other are received from the
次のステップＳ３０１では、画像信号に対して所定の信号処理が施される。また、カプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報がデジタルデータに変換される。 In the next step S301, predetermined signal processing is performed on the image signal. Also, the capsule orientation information, capsule acceleration information, receiver orientation information, and receiver acceleration information are converted into digital data.
次のステップＳ３０２では、カプセル方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報、および受信機加速度情報に基づいて、カプセル内視鏡１０の相対姿勢が求められる。すなわち、Ｘ’Ｙ’Ｚ’軸座標系におけるカプセル内視鏡１０の方向ベクトルおよび方向ベクトルを軸とした回転量が求められる。 In the next step S302, the relative posture of the
カプセル内視鏡１０の相対姿勢が求められると、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で求められた相対姿勢のデータがステップＳ３０１で所定の信号処理の施された画像信号とともにＤＲＡＭ３３に格納される。 When the relative posture of the
次のステップＳ３０４では、ＤＲＡＭ３３に格納された画像信号、相対姿勢のデータに対して後段信号処理が施される。すなわち、画像信号に基づいて撮影画像ＭＩが作成され、相対姿勢のデータに基づいて、第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜ＰＩ４が作成される。 In the next step S304, post-stage signal processing is performed on the image signal and the relative attitude data stored in the
ステップＳ３０４で後段信号処理が施されて生成される映像信号は、ステップＳ３０５においてモニタ４０に送られる。モニタ４０では送られた映像信号に応じて、撮影画像ＭＩとともに第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜Ｐ３がモニタ４０に表示される。映像信号の送付後、再び、ステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜ステップＳ３０５が繰り返される。 The video signal generated by the post-stage signal processing in step S304 is sent to the
次に本発明の第２の実施形態を適用した内視鏡姿勢検出システムについて説明する。第２の実施形態は、カプセル内視鏡および外部受信機において方位センサの代わりに角速度センサを設けた点が、第１の実施形態と異なる。以下において、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する部位には第１の実施形態と同じ符号を付す。 Next, an endoscope posture detection system to which a second embodiment of the present invention is applied will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that an angular velocity sensor is provided instead of the orientation sensor in the capsule endoscope and the external receiver. In the following, the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. In addition, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected to the site | part which has the same function.
第２の実施形態を適用したカプセル内視鏡１００は、図１５に示すように、角速度センサ１１０、加速度センサ１２、システムコントローラ１３、一時メモリ１４、送信部１５、および撮像素子１６が設けられる。 As shown in FIG. 15, the
第１の実施形態と同じく、撮像素子１６によりが画像信号生成され、送信部１５により画像信号がカプセル内視鏡１００の外部に無線送信される。 As in the first embodiment, the
角速度センサ１１０により、互いに直交する３方向を軸とした回転角の角速度が検出される。また、第１の実施形態と同じく、加速度センサ１２により、互いに直行する３方向それぞれの加速度が検出される。 The
検出された角速度はカプセル角速度情報として、加速度はカプセル加速度情報としてシステムコントローラ１３に送られる。なお、第１の実施形態と同様に、カプセル角速度情報およびカプセル加速度情報は、１フィールドの画像信号と同じ周期で検出される。 The detected angular velocity is sent to the
システムコントローラ１３には、ＲＯＭ（図示せず）が接続される。ＲＯＭには、第１の範囲のデータが格納される。第１の範囲のデータはシステムコントローラ１３に送られる。 A ROM (not shown) is connected to the
第１の実施形態と異なり、カプセル角速度情報はシステムコントローラ１３から直接送信部１５に送られ、送信部１５からカプセル内視鏡１００の外部に無線送信される。一方、第１の実施形態と同様に、第１の範囲内のカプセル加速度情報のみが送信部１５に送られ、外部に無線送信され、第１の範囲外である場合には、直近のカプセル加速度情報が外部に無線送信される。 Unlike the first embodiment, the capsule angular velocity information is sent directly from the
第２の実施形態を適用した外部受信機２００には、図１６に示すように、角速度センサ２１０、加速度センサ２２、システムコントローラ２３、一時メモリ２４、受信部２５、および姿勢メモリ２６が設けられる。 As shown in FIG. 16, the
角速度センサ２１０はカプセル内視鏡１００の角速度センサ１１０と同じセンサであり、互いに直交する３方向を軸とした回転角の角速度が検出される。また、加速度センサ２２はカプセル内視鏡１０の加速度センサ１２と同じセンサであり、加速度センサ２２により互いに直行する３方向それぞれの加速度が検出される。 The
検出された角速度は受信機角速度情報として、加速度は受信機加速度情報としてシステムコントローラ２３に送られる。なお、受信機角速度情報および受信機加速度情報も、１フィールドの画像信号と同じ周期で検出される。 The detected angular velocity is sent to the
第１の実施形態と同様に、システムコントローラ２３にはＲＯＭ（図示せず）が接続される。ＲＯＭには、第１の範囲のデータが格納される。第１の範囲のデータはシステムコントローラ２３に送られる。 As in the first embodiment, a ROM (not shown) is connected to the
第１の実施形態と異なり、受信機角速度情報はシステムコントローラ２３から直接姿勢メモリ２６に送られ、格納される。一方、第１の実施形態と同様に、第１の範囲内の受信機加速度情報のみが姿勢メモリ２６に格納され、第１の範囲外である場合には、直近の受信機加速度情報が姿勢メモリ２６に格納される。 Unlike the first embodiment, the receiver angular velocity information is sent directly from the
第１の実施形態と同様に、受信部２５によりカプセル内視鏡１０から無線送信されるカプセル角速度情報、カプセル加速度情報が受信される。また、カプセル内視鏡１０から無線送信される画像信号も受信部２５により受信される。 Similarly to the first embodiment, capsule angular velocity information and capsule acceleration information wirelessly transmitted from the
カプセル角速度情報およびカプセル加速度情報は、システムコントローラ２３により姿勢メモリ２６に格納される。なお、第１の実施形態と同様に、カプセル角速度情報およびカプセル加速度情報と、受信機角速度情報および受信機加速度情報とが関連付けられて、姿勢メモリ２６に格納される。 The capsule angular velocity information and the capsule acceleration information are stored in the
また、外部受信機２００の筐体２７の形状は、第１の実施形態と同じである。さらに、第１の実施形態と同様にして、カプセル内視鏡１００の基準姿勢が定められる。また、第１の実施形態と同様に、初期設定ボタンを押下したときから、カプセル方位情報、受信機方位情報、カプセル加速度情報、受信機方位情報の姿勢メモリ２６への格納、および画像信号の画像メモリへの格納が開始される。 Further, the shape of the
第２の実施形態を適用したカプセル内視鏡プロセッサ３００には、図１７に示すように、前段信号処理回路３２、ＤＲＡＭ３３、後段信号処理回路３４、相対姿勢算出部３５０およびＲＯＭ３６０が設けられる。 As shown in FIG. 17, the
第２の実施形態では、相対姿勢算出部３５０およびＲＯＭ３６０の機能が第１の実施形態と異なり、前段信号処理回路３２、ＤＲＡＭ３３、および後段信号処理回路３４の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。 In the second embodiment, the functions of the relative
相対姿勢算出部３５０の内部構成について、図１８を用いて説明する。相対姿勢算出部３５０は、方向算出回路３５１、方向修正回路３５２、修正判断回路３５３、および相対姿勢算出回路３５４によって構成される。 The internal configuration of the relative
第１の実施形態と同様に、カプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および受信機加速度情報が、前段信号処理回路３２から相対姿勢算出部３５０に送信される。 Similarly to the first embodiment, capsule angular velocity information, capsule acceleration information, receiver angular velocity information, and receiver acceleration information are transmitted from the upstream
相対姿勢算出部３５０が受信したカプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および受信機加速度情報は、方向算出回路３５１、方向修正回路３５２、および相対姿勢算出回路３５３に送られる。 The capsule angular velocity information, capsule acceleration information, receiver angular velocity information, and receiver acceleration information received by the relative
方向算出回路３５１がカプセル角速度情報を積分することにより、基準姿勢に対するカプセル内視鏡１０の方向ベクトルが算出される。また、方向算出回路１０が受信機角速度情報を積分することにより、初期設定ボタンを押したときの外部受信機２００の姿勢を基準とした外部受信機の方向ベクトルが算出される。算出された方向ベクトルのデータは、方向修正回路３５２と修正判断回路３５３とに送られる。 The
修正判断回路３５３にはＲＡＭ（図示せず）およびカウンタ（図示せず）が設けられる。修正判断回路３５３に受信される方向ベクトルのデータは、一旦ＲＡＭに格納される。修正判断回路３５３では、新たに受信される方向ベクトルのデータとＲＡＭに格納された方向ベクトルのデータに基づいて、方向ベクトルの変位、例えば２つのベクトルの間をなす角度が算出される。 The
算出された方向ベクトルの変位が、予め定められる第２、第３の閾値と比較される。カプセル内視鏡１００の方向ベクトルの変位および外部受信機２００の方向ベクトルの変位が、それぞれ第２、第３の閾値を超えるか否かが、修正判断回路３５３によって判断される。方向ベクトルの変位がそれぞれの閾値未満であるときに、カウンタによってカウントに＋１が加算される。カウントが＋１０になったときに、修正判断回路３５３から方向修正回路３５２に修正指令信号が出力される。なお、カウントが＋１０になったときに、再びカウントはゼロにリセットされる。 The calculated displacement of the direction vector is compared with predetermined second and third threshold values. The
方向修正回路３５２には、前段信号処理回路３２からカプセル加速度情報および受信機加速度情報と、方向算出回路３５１により算出されたカプセル内視鏡１００および外部受信機２００の方向ベクトルとが受信される。なお、最初に受信されるカプセル加速度情報および受信機加速度情報に基づいて、基準姿勢における重力方向および初期設定ボタンを押したときの外部受信機２００の姿勢における重力方向の方向ベクトルが、方向修正回路３５２に記憶される。 The
方向修正回路３５２は、修正判断回路３５３から修正指令信号を受信するときに、カプセル内視鏡１００および外部受信機２００の方向ベクトルを修正する。例えば、前段信号処理回路３２から受信するカプセル加速度情報から算出される重力方向を方向修正回路３５２に記憶された初期状態のカプセル内視鏡１００の重力方向に一致させる回転を、方向算出回路３５１において求められたカプセル内視鏡 の方向ベクトルにかけることにより、内視鏡カプセル１００の方向ベクトルが修正される。また、前段信号処理回路３２から受信する外部加速度情報から算出される重力方向を方向修正回路３５２に記憶された初期状態の外部受信機２００の重力方向に一致させる回転を、方向算出回路３５１において求められた外部受信機２００の方向ベクトルにかけることにより、外部受信機２００の方向ベクトルが修正される。 The
修正された方向ベクトル、または修正のされなかった方向ベクトルのデータは、相対姿勢算出回路３５４に送られる。また、相対姿勢算出回路３５４は、前段信号処理回路３２から送られるカプセル加速度情報および受信機加速度情報を受信する。 The corrected direction vector or the uncorrected direction vector data is sent to the relative
第１の実施形態における相対姿勢算出部３５と同様に、相対姿勢算出回路３５４により、カプセル内視鏡１００の相対姿勢が算出される。なお、第１の実施形態と同様に、カプセル内視鏡１００および外部受信機２００の方向ベクトルとそれぞれの重力方向とに対応したデータテーブルがＲＯＭ３６０に格納されている。相対姿勢算出回路３５４は、受信した方向ベクトルと重力方向とに基づいて、カプセル内視鏡１００の相対姿勢のデータをＲＯＭ３６０から読出す。 Similar to the relative
第１の実施形態と同様に、ＲＯＭ３６０から読み出された相対姿勢データは、ＤＲＡＭ３３に送られ、格納される。第１の実施形態と同様に、ＤＲＡＭ３３には画像信号も格納される。第１の実施形態と同じく、ＤＲＡＭ３３から画像信号および相対姿勢データが読出され、所定の信号処理が施される。所定の信号処理により生成した映像信号がモニタ４０に送られる。第１の実施形態と同じく、モニタ４０には撮影画像ＭＩと第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜ＰＩ４が表示される。 Similar to the first embodiment, the relative attitude data read from the
次に、カプセル角速度情報およびカプセル加速度情報を送信するために、システムコントローラ により行なわれる処理を図１９を用いて説明する。情報送信の処理は、カプセル内視鏡 の電源をＯＮにするときに開始し、電源をＯＦＦにするときに終了する。 Next, processing performed by the system controller to transmit capsule angular velocity information and capsule acceleration information will be described with reference to FIG. The information transmission process starts when the capsule endoscope is turned on and ends when the power is turned off.
ステップＳ１００’において、加速度センサ１２および角速度センサ１１０によって検出されたカプセル加速度情報およびカプセル角速度情報を取得する。情報を取得するとステップＳ１０１’に進み、カプセル加速度情報に基づいて、加速度の大きさと第１の範囲との比較が行なわれる。 In step S100 ', capsule acceleration information and capsule angular velocity information detected by the
第１の範囲内であるときには、ステップＳ１０２’に進む。ステップＳ１０２’では、ステップＳ１００’において取得したカプセル加速度情報が一時メモリ１４に格納される。一時メモリ１４への格納後、ステップＳ１０３’に進む。 When it is within the first range, the process proceeds to step S102 '. In step S102 ', the capsule acceleration information acquired in step S100' is stored in the
ステップＳ１０１’において、加速度の大きさが第１の範囲外である場合には、衝撃などを受けていると判断して、一時メモリ１４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ１０２’をスキップしてステップＳ１０３’に進む。 In step S101 ′, if the magnitude of acceleration is outside the first range, it is determined that an impact or the like has been received, and storage in
ステップＳ１０３’では、一時メモリ１４に格納されたカプセル加速度情報が送信部１５に送信される。次のステップＳ１０４’では、送信部１５に送られたカプセル角速度情報およびカプセル加速度情報が無線送信される。無線送信の終了後、再びステップＳ１００’に戻り、ステップＳ１００’〜ステップＳ１０４’が繰り返される。 In step S <b> 103 ′, the capsule acceleration information stored in the
次に、カプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および受信機加速度情報を姿勢メモリ２６に格納するための、システムコントローラ２３により行なわれる処理を図２０を用いて説明する。情報格納のための処理は、外部受信機２００の初期設定ボタンを押下したときに開始し、電源をＯＦＦにするときに終了する。 Next, processing performed by the
ステップＳ２００’において、カプセル内視鏡１００から送信されるカプセル加速度情報およびカプセル角速度情報を受信する。次のステップＳ２０１’では、加速度センサ２２および角速度センサ２１０が検出した受信機加速度情報と受信機角速度情報とが取得される。情報を取得するとステップＳ２０２’に進み、受信機加速度情報に基づいて、加速度の大きさと第１の範囲との比較が行なわれる。 In step S200 ', capsule acceleration information and capsule angular velocity information transmitted from the
第１の範囲内であるときには、ステップＳ２０３’に進む。ステップＳ２０３’では、ステップＳ２０１’において取得した受信機加速度情報が一時メモリ２４に格納される。一時メモリ２４への格納後、ステップＳ２０４’に進む。 When it is within the first range, the process proceeds to step S203 '. In step S203 ', the receiver acceleration information acquired in step S201' is stored in the
ステップＳ２０２’において、加速度の大きさが第１の範囲外である場合には、衝撃などを受けたていると判断して、一時メモリ２４への格納を行なうこと無く、すなわちステップＳ２０３’をスキップしてステップＳ２０４’に進む。 If the magnitude of acceleration is outside the first range in step S202 ′, it is determined that an impact or the like has been received, and storage in
ステップＳ２０４’では、一時メモリ２４に格納された受信機加速度情報が姿勢メモリ２６に送信される。次のステップＳ２０５’では、姿勢メモリ２６に送られた受信機角速度情報および受信機加速度情報と、ステップＳ２００’で受信したカプセル角速度情報およびカプセル加速度情報とが関連付けられて、姿勢メモリ２６に格納される。格納の終了後、再びステップＳ２００’に戻り、ステップＳ２００’〜ステップＳ２０５’が繰り返される。 In step S <b> 204 ′, the receiver acceleration information stored in the
次に、カプセル内視鏡１００の撮影画像を表示するために、カプセル内視鏡プロセッサ３００により実行される処理を図２１、図２２を用いて説明する。画像表示のための処理は、外部受信機２００をカプセル内視鏡プロセッサ３００に接続し、画像再生機能を実行することにより開始し、画像再生機能を停止することにより、終了する。 Next, processing executed by the
第１の実施形態と同様に、ステップＳ３００’において、外部受信機２００から互いに関連付けられたカプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および加速度情報が受信される。また、画像信号も合わせて受信される。 Similar to the first embodiment, in step S300 ', capsule angular velocity information, capsule acceleration information, receiver angular velocity information, and acceleration information associated with each other are received from the
また、次のステップＳ３０１’においても第１の実施形態と同様に、画像信号に対して所定の信号処理が施される。また、カプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および受信機加速度情報がデジタルデータに変換される。 In the next step S301 'as well, predetermined signal processing is performed on the image signal as in the first embodiment. Also, the capsule angular velocity information, the capsule acceleration information, the receiver angular velocity information, and the receiver acceleration information are converted into digital data.
次のステップＳ４００’では、カプセル角速度情報、カプセル加速度情報、受信機角速度情報、および受信機加速度情報に基づいて、カプセル内視鏡１００の相対姿勢が求められる。なお、ステップＳ４００’において行われる処理については、後述する。 In the next step S400 ', the relative attitude of the
カプセル内視鏡１００の相対姿勢が求められると、ステップＳ３０２’に進む。ステップＳ３０２’では第１の実施形態におけるステップＳ３０３と同じく、ステップＳ４００’で求められた相対姿勢のデータがステップＳ３０１’で所定の信号処理の施された画像信号とともにＤＲＡＭ３３に格納される。 When the relative posture of the
次のステップＳ３０３’では第１の実施形態のステップＳ３０４と同じく、ＤＲＡＭ３３に格納された画像信号、相対姿勢のデータに対して後段信号処理が施される。すなわち、画像信号に基づいて撮影画像ＭＩが作成され、相対姿勢のデータに基づいて、第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜ＰＩ４が作成される。 In the next step S303 ', as in step S304 of the first embodiment, the post-stage signal processing is performed on the image signal and the relative attitude data stored in the
ステップＳ３０３’で後段信号処理が施されて生成される映像信号は、ステップＳ３０４’においてモニタ４０に送られる。モニタ４０では送られた映像信号に応じて、撮影画像ＭＩとともに第１〜第４の姿勢画像ＰＩ１〜Ｐ３がモニタ４０に表示される。映像信号の送付後、再び、ステップＳ３００’に戻り、ステップＳ３００’、ステップＳ３０１’、ステップＳ４００’、ステップＳ３０２’〜ステップＳ３０４’が繰り返される。 The video signal generated by the post-stage signal processing in step S303 'is sent to the
次に、ステップＳ４００’において行われる相対姿勢算出のサブルーチンについて説明する。相対姿勢算出のサブルーチンを開始すると、ステップＳ４０１’において、カプセル角速度情報および受信機角速度情報に基づいて、カプセル内視鏡１００の方向ベクトルおよび外部受信機２００の方向ベクトルが算出される。 Next, the relative posture calculation subroutine performed in step S400 'will be described. When the relative orientation calculation subroutine is started, in step S401 ', the direction vector of the
方向ベクトルが算出されるとステップＳ４０２’に進み、修正判断回路３５３に設けられるＲＡＭに格納された方向ベクトルと、ステップＳ４０１’で算出した最新の方向ベクトルとの変位が算出される。 When the direction vector is calculated, the process proceeds to step S402 ', and the displacement between the direction vector stored in the RAM provided in the
次にステップＳ４０３’に進み、カプセル内視鏡１００の方向ベクトルの変位が第２の閾値を超えるか否かが判定される。また、外部受信機２００の方向ベクトルの変位が第３の閾値を超えるか否かも判定される。 In step S403 ', it is determined whether the displacement of the direction vector of the
カプセル内視鏡１００の方向ベクトルの変位および外部受信機２００の方向ベクトルの変位が、それぞれ第２、第３の閾値未満であるときに、ステップＳ４０４’に進む。ステップＳ４０４’では、カウントに＋１が加算される。カウント加算後にステップＳ４０５’に進む。 When the displacement of the direction vector of the
ステップＳ４０３’においていずれかの方向ベクトルの変位が第２の閾値または第３の閾値を超えるときには、ステップＳ４０４’をスキップしてステップＳ４０５’に進む。 When the displacement of any direction vector exceeds the second threshold value or the third threshold value in step S403 ', step S404' is skipped and the process proceeds to step S405 '.
ステップＳ４０５’では、ステップＳ４０１’において算出した最新の方向ベクトルが修正判断部３５３に設けられるＲＡＭに格納される。ＲＡＭへの格納後にステップＳ４０６’に進む。 In step S405 ', the latest direction vector calculated in step S401' is stored in the RAM provided in the
ステップＳ４０６’では、カウントが＋１０に達したか否かが判定される。カウントが＋１０に達しているときはステップＳ４０７’に進む。カウントが＋１０に達していないときはステップＳ４０８’に進む。 In step S406 ', it is determined whether the count has reached +10. When the count reaches +10, the process proceeds to step S407 '. If the count has not reached +10, the process proceeds to step S408 '.
ステップＳ４０７’では、カプセル内視鏡１００および外部受信機２００の方向ベクトルが、実際の重力方向と初期の重力方向とに基づいて、修正される。方向ベクトルの修正後、ステップＳ４０９’に進む。 In step S407 ', the direction vectors of the
ステップＳ４０８’では、カウントがリセットになってから所定の一定時間が経過したか否かが判定される。一定時間を経過しているときはステップＳ４０９’に進む。一方、一定時間を経過していないときはステップＳ４０１’に戻る。 In step S408 ', it is determined whether a predetermined time has elapsed since the count was reset. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S409 '. On the other hand, when the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S401 '.
ステップＳ４０９’では、カウンタがゼロにリセットされる。また、ステップＳ４０８における経過時間もゼロにリセットされる。カウンタのリセット後に、相対姿勢算出のサブルーチンを終了する。 In step S409 ', the counter is reset to zero. The elapsed time in step S408 is also reset to zero. After the counter is reset, the relative posture calculation subroutine is terminated.
以上のような第１、第２の実施形態のカプセル内視鏡姿勢検出システムによれば、カプセル内視鏡１０、１００の姿勢を簡易な構成で検出することが可能になる。また、外部受信機２０、２００に対する相対姿勢を求めること、および外部受信機２０、２００が被験者に固定されることにより、被験者の体内におけるカプセル内視鏡１０、１００の相対姿勢を知ることが可能になる。 According to the capsule endoscope posture detection systems of the first and second embodiments as described above, the posture of the
なお、第１、第２の実施形態において、カプセル内視鏡１０、１００および外部受信機２０、２００に加速度センサ１２、２２が設けられ、重力方向が検出される構成であるが、加速度センサ１２、２２の代わりに角速度センサを用いて、重力方向を検出させることも可能である。 In the first and second embodiments, the
また、第１、第２の実施形態において、カプセル加速度情報および受信機加速度情報に基づいて算出される合成された加速度の大きさが第１の範囲外のときには、そのときのカプセル加速度情報と受信機加速度情報を用いない構成であるが、第１の範囲との比較を行なわずにすべてのカプセル加速度情報および受信機加速度情報を用いる構成であってもよい。このような簡易な構成であってもカプセル内視鏡１０、１００の相対姿勢を算出することは可能である。 Further, in the first and second embodiments, when the magnitude of the synthesized acceleration calculated based on the capsule acceleration information and the receiver acceleration information is outside the first range, the capsule acceleration information and the reception at that time are received. Although it is the structure which does not use machine acceleration information, the structure which uses all the capsule acceleration information and receiver acceleration information, without comparing with the 1st range may be sufficient. Even with such a simple configuration, it is possible to calculate the relative posture of the
また、第１、第２の実施形態において、第１〜第４の姿勢画像ＤＩ１〜ＤＩ４が撮影画像ＭＩとは別に表示される構成であるが、撮影画像ＭＩ上にカプセル内視鏡１０、１００の方向を示す指標などが表示される構成であってもよい。 In the first and second embodiments, the first to fourth posture images DI1 to DI4 are displayed separately from the captured image MI, but the
また、第１の実施形態において、カプセル方位情報および受信機方位情報である地磁気の大きさが第１の閾値を超えているときには、そのときのカプセル方位情報および受信機方位情報を用いない構成であるが、第１の閾値との比較を行なわずにすべてのカプセル方位情報および受信機方位情報を用いる構成であってもよい。このような簡易な構成であってもカプセル内視鏡１０、１００の相対姿勢を算出することは可能である。 In the first embodiment, when the magnitude of geomagnetism, which is capsule orientation information and receiver orientation information, exceeds the first threshold value, the capsule orientation information and receiver orientation information at that time are not used. There may be a configuration in which all capsule orientation information and receiver orientation information are used without comparison with the first threshold. Even with such a simple configuration, the relative postures of the
また、第２の実施形態において、カプセル内視鏡プロセッサ３００によりカプセル内視鏡１００および外部受信機２００の方向ベクトルの修正が行なわれる構成であるが、修正を行なわなくてもよい。第２の実施形態における方向ベクトルは、累積的な方向変化を積分して求める構成であるため、実際に向いている方向からずれる可能性があるが、精度の高い角速度センサを用いれば、方向のずれの影響を低減化することは可能である。 In the second embodiment, the
また、第２の実施形態において、カウンタにより数えられたカウントが１０回になったときに方向ベクトルの修正を行なう構成であるが、修正の判断を行なうカウント数はいくつであってもよい。 In the second embodiment, the direction vector is corrected when the count counted by the counter reaches ten. However, any number of counts may be used for determining correction.
また、第１、第２の実施形態において外部受信機２０、２００はベストｖを介して、被験者Ｐの体外に固定される構成であるが、他の装具を介して間接的に被験者Ｐに固定されてもよい。さらには、直接被験者Ｐに固定されてもよい。ただし、本実施形態のように、ベストｖや装具を介して固定する構成により、被験者Ｐの不快感を軽減したり、被験者Ｐから外部受信機２０、２００が外れてしまうことや、その位置がずれてしまうことが防止される。 Further, in the first and second embodiments, the
１０、１００ カプセル内視鏡
１１ 方位センサ
１１０ 角速度センサ
１２ 加速度センサ
１３ システムコントローラ
１４ 一時メモリ
１５ 送信部
２０、２００ 外部受信機
２１ 方位センサ
２１０ 角速度センサ
２２ 加速度センサ
２３ システムコントローラ
２４ 一時メモリ
２５ 受信部
２６ 姿勢メモリ
２７ 筐体
２８ 凹陥部
３０、３００ カプセル内視鏡プロセッサ
３５、３５０ 相対姿勢算出部
３５１ 方向算出回路
３５２ 方向修正回路
３５３ 修正判断回路
３５４ 相対姿勢算出回路
３６、３６０ ＲＯＭ
ＰＩ１〜ＰＩ４ 第１〜第４の姿勢画像DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100
PI1 to PI4 First to fourth posture images
Claims (16)
Translated fromJapanese前記第１のセンサが検出した前記第１の方向データのデータ強度が第１の閾値を下回るときは前記第１の方向データを前記第１のメモリに格納し、前記第１のセンサが検出した前記第１の方向データのデータ強度が前記第１の閾値を超えるときは前記第１のメモリに格納された最新の前記第１の方向データを前記第１のセンサが検出した前記第１の方向データの代わりに前記送信部に無線送信させ、前記第２のセンサが検出した前記第１の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を下回るときは前記第１の重力方向データを前記第１のメモリに格納し、前記第２のセンサが検出した前記第１の重力方向データのデータ強度が前記第２の閾値を超えるときは前記第１のメモリに格納された最新の前記第１の重力方向データを前記第２のセンサが検出した前記第１の重力方向データの代わりに前記送信部に無線送信させる第１の制御部とを備える
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の姿勢検出ユニット。A first memory for storing the first direction data and the first gravity direction data detected by the first and second sensors;
When the data intensity of the first direction data detected by the first sensor is lower than a first threshold value, the first direction data is stored in the first memory, and the first sensor detects The first direction in which the first sensor has detected the latest first direction data stored in the first memory when the data intensity of the first direction data exceeds the first threshold. When the data intensity of the first gravity direction data detected by the second sensor is lower than a second threshold value, the first gravity direction data is transmitted to the first transmission unit instead of data. When the data intensity of the first gravity direction data detected by the second sensor exceeds the second threshold value, the latest first gravity stored in the first memory is stored in the first memory. Direction data from the second sensor Posture detection unit according to claim 2 or claim 3, characterized in that it comprises a first control unit for wireless transmission to the transmitting unit in place of the detected first in the direction of gravity data.
前記送信部から無線送信される前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信する受信部と、
前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データと前記受信部が前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信するときに前記第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データおよび第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを備える
ことを特徴とする記憶ユニット。Third and fourth sensors of the same type as the first and second sensors in the posture detection body provided with the posture detection unit according to claim 1;
A receiver that receives the first direction data and the first gravity direction data that are wirelessly transmitted from the transmitter;
The third and fourth sensors detect when the first direction data, the first gravity direction data, and the receiving unit receive the first direction data and the first gravity direction data, respectively. And a second memory for storing the second direction data and the second gravity direction data in association with each other.
前記第３のセンサが検出した前記第２の方向データのデータ強度が第１の閾値を下回るときは前記第２の方向データを前記第３のメモリに格納し、前記第３のセンサが検出した前記第２の方向データのデータ強度が前記第１の閾値を超えるときは前記第３のメモリに格納された最新の前記第２の方向データを前記第３のセンサが検出した前記第２の方向データの代わりに前記第３のメモリに格納させ、前記第４のセンサが検出した前記第２の重力方向データのデータ強度が第２の閾値を下回るときは前記第２の重力方向データを前記第３のメモリに格納し、前記第４のセンサが検出した前記第２の重力方向データのデータ強度が前記第２の閾値を超えるときは前記第３のメモリに格納された最新の前記第２の重力方向データを前記第４のセンサが検出した前記第２の重力方向データの代わりに前記第３のメモリに格納する第２の制御部とを備える
ことを特徴とする請求項７に記載の記憶ユニット。A third memory for storing the second direction data and the second gravity direction data detected by the third and fourth sensors;
When the data intensity of the second direction data detected by the third sensor is lower than the first threshold, the second direction data is stored in the third memory, and the third sensor detects The second direction in which the third sensor has detected the latest second direction data stored in the third memory when the data intensity of the second direction data exceeds the first threshold. When the data intensity of the second gravity direction data detected by the fourth sensor is lower than a second threshold value, the second gravity direction data is stored in the third memory instead of the data. 3 when the data intensity of the second gravity direction data detected by the fourth sensor exceeds the second threshold value, the latest second stored in the third memory. The gravity direction data is Storage unit according to claim 7 but characterized in that it comprises a second control unit to be stored in said third memory in place of the second gravity direction data detected.
前記係合部に前記姿勢被検出体を係合させた後に、前記第２のメモリに前記第２の方向データおよび前記第２の重力方向データの格納を開始することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の記憶ユニット。An engagement portion for engaging the posture-detected body in a predetermined posture at a predetermined position;
8. The storage of the second direction data and the second gravity direction data in the second memory is started after the posture detection body is engaged with the engaging portion. Alternatively, the storage unit according to claim 8.
前記受信部が受信した前記第１、第２の方向データおよび前記第１、第２の重力方向データに基づいて、前記記憶ユニットに対する前記姿勢被検出体の相対姿勢を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする相対姿勢算出ユニット。A receiver that receives the first and second direction data and the first and second gravity direction data stored in association with each other in the second memory in the storage unit according to claim 7;
A calculation unit that calculates a relative posture of the posture detection object with respect to the storage unit based on the first and second direction data and the first and second gravity direction data received by the reception unit; A relative posture calculation unit characterized by that.
角速度センサである前記第１、第３のセンサが検出する前記第１、第２の方向データに基づいて、それぞれ前記姿勢被検出体および前記記憶ユニットの向く方向である第１、第２の方向を算出する方向算出部と、
加速度センサである前記第２、第４のセンサが検出する前記第１、第２の重力方向データに基づいて、それぞれ前記方向算出部に算出された前記第１、第２の方向の修正を行なう方向修正部と、
前記方向修正部に修正された前記第１、第２の方向に基づいて、前記記憶ユニットに対する前記姿勢被検出体の相対姿勢を算出する相対姿勢算出部とを有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の相対姿勢算出ユニット。The calculation unit includes:
Based on the first and second direction data detected by the first and third sensors, which are angular velocity sensors, the first and second directions, which are directions in which the posture detection object and the storage unit face, respectively. A direction calculation unit for calculating
Based on the first and second gravity direction data detected by the second and fourth sensors, which are acceleration sensors, the first and second directions calculated by the direction calculation unit are corrected. A direction correction section;
12. A relative posture calculation unit that calculates a relative posture of the posture detection object with respect to the storage unit based on the first and second directions corrected by the direction correction unit. The relative posture calculation unit described in 1.
前記修正判断部が前記第１、第２の方向を修正させると判断するときに、前記方向修正部は第１、第２の方向の修正を行なう
ことを特徴とする請求項１２に記載の相対姿勢算出ユニット。The calculation unit includes a correction determination unit that determines whether to cause the direction correction unit to correct the first and second directions based on the first and second directions before correction.
The relative correction according to claim 12, wherein when the correction determination unit determines to correct the first and second directions, the direction correction unit corrects the first and second directions. Attitude calculation unit.
前記第１、第２のセンサと同じ種類である第３、第４のセンサと、前記送信部が無線送信する前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信する受信部と、前記第１の検出データおよび前記第１の重力方向データと前記受信部が前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信するときに前記第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データと第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを有する記憶ユニットと、
前記記憶ユニットから、互いに関連付けられた前記第１、第２の方向データおよび前記第１、第２の重力方向データを受信する受信部と、受信された前記第１、第２の方向データおよび前記第１、第２の重力方向データに基づいて、前記記憶ユニットに対する前記姿勢検出ユニットの相対姿勢を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする相対姿勢検出システム。A first sensor for detecting a direction in which the posture detection object is directed, a second sensor for detecting a gravitational direction, first direction data detected by the first sensor, and the second A posture detection unit having a transmitter that wirelessly transmits first gravity direction data detected by the sensor;
Third and fourth sensors that are the same type as the first and second sensors, and a receiving unit that receives the first direction data and the first gravity direction data that the transmitting unit wirelessly transmits, The third and fourth sensors detect the first detection data, the first gravity direction data, and the reception unit when the reception unit receives the first direction data and the first gravity direction data, respectively. A storage unit having a second memory for storing the second direction data and the second gravity direction data in association with each other;
A receiving unit that receives the first and second direction data and the first and second gravity direction data associated with each other from the storage unit; the received first and second direction data; and A relative posture detection system, comprising: a calculation unit that calculates a relative posture of the posture detection unit with respect to the storage unit based on first and second gravity direction data.
前記第１、第２のセンサと同じ種類である第３、第４のセンサと、前記送信部が無線送信する前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信する受信部と、前記第１の検出データおよび前記第１の重力方向データと前記受信部が前記第１の方向データおよび前記第１の重力方向データを受信するときに前記第３、第４のセンサがそれぞれ検出する第２の方向データと第２の重力方向データとを関連付けて格納する第２のメモリとを有する外部受信機と、
前記外部受信機から、互いに関連付けられた前記第１、第２の方向データおよび前記第１、第２の重力方向データを受信する受信部と、受信された前記第１、第２の方向データおよび前記第１、第２の重力方向データに基づいて、前記記憶ユニットに対する前記姿勢検出ユニットの相対姿勢を算出する算出部とを有するカプセル内視鏡プロセッサとを備える
ことを特徴とするカプセル内視鏡姿勢検出システム。A first sensor for detecting a direction in which the housing is facing; a second sensor for detecting a direction of gravity; first direction data detected by the first sensor; and the second sensor. A capsule endoscope having a transmitter that wirelessly transmits first gravity direction data detected by
Third and fourth sensors that are the same type as the first and second sensors, and a receiving unit that receives the first direction data and the first gravity direction data that the transmitting unit wirelessly transmits, The third and fourth sensors detect the first detection data, the first gravity direction data, and the receiving unit when receiving the first direction data and the first gravity direction data, respectively. An external receiver having a second memory for storing second direction data and second gravity direction data in association with each other;
A receiving unit that receives the first and second direction data and the first and second gravity direction data associated with each other from the external receiver, and the received first and second direction data and A capsule endoscope processor having a calculation unit that calculates a relative posture of the posture detection unit with respect to the storage unit based on the first and second gravity direction data. Attitude detection system.
Priority Applications (1)
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