專利名稱：位置檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及位置檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景醫(yī)療裝置中的膠囊型醫(yī)療裝置是被吞入到被檢測(cè)者等的被檢測(cè)體中 并通過體腔管路內(nèi)，可進(jìn)行在目標(biāo)位置的體腔管路內(nèi)的圖像取得的吞入 型醫(yī)療裝置。上述膠囊型醫(yī)療裝置構(gòu)成為具有可進(jìn)行上述醫(yī)療行為的例如可進(jìn)行圖像取得的CCD (Charge Coupled Device:電荷耦合裝置)等 的攝像元件，在體腔管路內(nèi)的目標(biāo)部位進(jìn)行圖像取得。然而，上述膠囊型醫(yī)療裝置如果不在體腔管路內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)就不能到 達(dá)目標(biāo)部位，為了進(jìn)行感應(yīng)，有必要檢測(cè)膠囊型醫(yī)療裝置在體腔管路內(nèi) 的哪個(gè)位置。因此，提出了一種檢測(cè)被感應(yīng)到不能目視確認(rèn)位置的部位(體腔管 路內(nèi)等)的膠囊型醫(yī)療裝置等的位置的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。 專利文獻(xiàn)l:國(guó)際公開第2004/014225號(hào)小冊(cè)子 專利文獻(xiàn)2:美國(guó)特許第7026927號(hào)說明書在上述專利文獻(xiàn)1中，公開了一種使用膠囊型醫(yī)療裝置和檢測(cè)裝置 的膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)技術(shù)，該膠囊型醫(yī)療裝置搭載有包含與交 流電源連接的LC共振電路的磁場(chǎng)產(chǎn)生電路，該檢測(cè)裝置配置在膠囊型醫(yī) 療裝置的外部，并檢測(cè)從磁場(chǎng)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)。根據(jù)該技術(shù)，磁場(chǎng) 產(chǎn)生電路可根據(jù)由交流電源提供的交流功率，向外部產(chǎn)生磁場(chǎng)。然后， 檢測(cè)裝置檢測(cè)該磁場(chǎng)，從而可檢測(cè)膠囊型醫(yī)療裝置的位置。然而，在上述的位置檢測(cè)技術(shù)中，在膠囊型醫(yī)療裝置內(nèi)搭載有具有 與交流電源連接的LC共振電路的磁場(chǎng)產(chǎn)生電路。因此，難以使膠囊型醫(yī) 療裝置小型化，具有難以實(shí)現(xiàn)被檢測(cè)者等容易吞入的尺寸的膠囊型醫(yī)療裝置的問題。另一方面，在使膠囊型醫(yī)療裝置小型化時(shí)，上述交流電源 也小型化，因而可提供給磁場(chǎng)產(chǎn)生電路的功率受到限制。于是，從磁場(chǎng) 產(chǎn)生電路產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度減弱，具有膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)變得 困難的問題。并且，由于交流電源的壽命縮短，因而具有膠囊型醫(yī)療裝 置的壽命也縮短的問題。并且，還公知有這樣的膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)使 用膠囊型醫(yī)療裝置，其內(nèi)置有僅由磁感應(yīng)線圈和電容器構(gòu)成的LC共振 電路；驅(qū)動(dòng)線圈，其配置在體外并使磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；以及 多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其配置在外部并檢測(cè)感應(yīng)磁場(chǎng)。根據(jù)該技術(shù)，首先，LC共振電路的磁感應(yīng)線圈借助由驅(qū)動(dòng)線圈所感 應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。然后，通過檢測(cè)磁場(chǎng)傳感器產(chǎn)生的感應(yīng) 磁場(chǎng)，可檢測(cè)膠囊型醫(yī)療裝置的位置。即，根據(jù)該技術(shù)，由于不用在膠 囊型醫(yī)療裝置內(nèi)搭載交流電源即可檢測(cè)膠囊型醫(yī)療裝置的位置，因而可 容易使膠囊型醫(yī)療裝置小型化，并可實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)的簡(jiǎn)化和壽命延長(zhǎng)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈使具有LC共振電路的共振頻率前后不同的2個(gè)頻 率的交變磁場(chǎng)作用于LC共振電路。然而，在上述的位置檢測(cè)技術(shù)中，由于磁場(chǎng)傳感器同時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)線 圈產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)和磁感應(yīng)線圈形成的感應(yīng)磁場(chǎng)，因而在該狀態(tài)下感應(yīng) 磁場(chǎng)被嵌在驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)中，膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)變得困難。另一方面，公知的是，由于從同時(shí)檢測(cè)出的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)中 僅去除驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，因而在磁感應(yīng)線圈不在檢測(cè)范圍內(nèi)的狀態(tài)下僅預(yù)先測(cè) 定(校準(zhǔn)測(cè)定)驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，并從同時(shí)檢測(cè)出的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)和感 應(yīng)磁場(chǎng)中對(duì)所測(cè)定的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)進(jìn)行差分，從而可算出感應(yīng)磁場(chǎng)。另外，進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的頻率需要與在進(jìn)行膠囊型醫(yī)療裝 置的位置檢測(cè)時(shí)所使用的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的頻率相同。然而，在上述方法中，在膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)前，有必要對(duì) 必定使用的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，具有位置檢測(cè)麻煩的問題。并且，驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的頻率是根據(jù)LC共振電路的共振頻率而決定的。 該共振頻率受到構(gòu)成LC共振電路的磁感應(yīng)線圈和電容器的特性變動(dòng)的影響。即，當(dāng)膠囊型醫(yī)療裝置的個(gè)體不同時(shí)，搭載在其上的LC共振電路 的共振頻率不同，有必要按各個(gè)膠囊型醫(yī)療裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的校準(zhǔn)測(cè) 定。因此，具有在決定使用哪個(gè)膠囊型醫(yī)療裝置之前不能進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定 的問題?；蛘?，有必要針對(duì)有可能使用于膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)中 的所有驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的頻率進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，具有膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè) 費(fèi)時(shí)間的問題。并且，在進(jìn)行了校準(zhǔn)測(cè)定之后，必須預(yù)先將驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器 之間的位置關(guān)系固定，當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器之間的位置關(guān)系變化時(shí)， 具有不能進(jìn)行膠囊型醫(yī)療裝置等的位置檢測(cè)的問題。針對(duì)這些問題，提出了一種設(shè)置兩種期間、即對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的期間和停止驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)的期間的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)2中公開了這樣的技術(shù)，即在對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的期間 使磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，之后停止驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)，從而僅檢測(cè)來 自磁感應(yīng)線圈的感應(yīng)磁場(chǎng)，不經(jīng)過校準(zhǔn)測(cè)定就檢測(cè)位置。根據(jù)該技術(shù)， 當(dāng)停止驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失。另一方面，即使 停止驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)，也能暫時(shí)維持磁感應(yīng)線圈的感應(yīng)地場(chǎng)。然后，磁 場(chǎng)傳感器檢測(cè)該磁場(chǎng)，從而可檢測(cè)磁感應(yīng)線圈的位置。然而，在上述的通過停止驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)來檢測(cè)位置的技術(shù)中，由 于僅在驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)停止期間才能檢測(cè)位置，因而具有每隔一定時(shí)間 位置檢測(cè)次數(shù)減少的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的是提供一種位置檢測(cè) 系統(tǒng)，可以不用事先進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定即而可削減位置等的檢測(cè)時(shí)間，并且 不會(huì)減少位置檢測(cè)次數(shù)。另外，本發(fā)明的目的是還提供一種位置檢測(cè)系 統(tǒng)，即使驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器之間的位置關(guān)系變化也能迸行膠囊型醫(yī) 療裝置等的位置檢測(cè)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了以下裝置。本發(fā)明提供了一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有設(shè)備，其 搭載有磁感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)線圈，其產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其 配置在所述設(shè)備的工作范圍的外部，并檢測(cè)所述磁感應(yīng)線圈受到所述交 變磁場(chǎng)而產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；頻率決定部，其求出基于所述磁感應(yīng)線圈的 共振頻率的位置計(jì)算用頻率；振幅分量檢測(cè)單元，其在所述位置計(jì)算用 頻率處，根據(jù)所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的輸出，檢測(cè)與所述交變磁場(chǎng)大致正 交的振幅分量和相位與所述交變磁場(chǎng)大致相同的振幅分量中的至少一 方；以及位置分析單元，其根據(jù)所述振幅分量計(jì)算所述設(shè)備的位置和方 向中的至少一方。根據(jù)本發(fā)明，振幅分量撿測(cè)單元根據(jù)從多個(gè)磁場(chǎng)傳感器得到的磁場(chǎng) 傳感器的輸出，檢測(cè)在與交變磁場(chǎng)大致正交的相位或相同相位處的振幅 分量，位置分析單元可根據(jù)振幅分量計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一 方。即，振幅分量檢測(cè)單元不用停止驅(qū)動(dòng)線圈，即可從受到來自驅(qū)動(dòng)線 圈和磁感應(yīng)線圈的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)傳感器的輸出中分離出僅包含設(shè)備的位置 和方向所涉及的信息而不包含驅(qū)動(dòng)線圈的位置和方向所涉及的信息的振 幅分量，因而不用測(cè)定(校準(zhǔn)測(cè)定)在僅使上述交變磁場(chǎng)作用于多個(gè)磁 場(chǎng)傳感器時(shí)的多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的輸出，并且每隔一定時(shí)間的位置檢測(cè)次 數(shù)不會(huì)減少，可計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。由于磁感應(yīng)線圈利用上述交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，因而無需向磁感 應(yīng)線圈附加電源。因此，可減少搭載在設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)成要素?cái)?shù)量。并且， 由于產(chǎn)生在設(shè)備的位置檢測(cè)中所使用的磁場(chǎng)，因而不使用搭載在其內(nèi)部 的電源等，所以設(shè)備壽命不會(huì)受到該電源等的壽命影響。利用振幅分量檢測(cè)單元，從磁場(chǎng)傳感器的輸出中檢測(cè)相位與交變磁 場(chǎng)相同的振幅分量，位置分析單元可根據(jù)該振幅分量計(jì)算設(shè)備的位置等。在上述發(fā)明中，期望的是，所述頻率決定部通過預(yù)先取得所述共振 頻率的信息來決定所述位置計(jì)算用頻率。根據(jù)本發(fā)明，由于位置計(jì)算用頻率決定部預(yù)先取得共振頻率，因而 無需在包含位置計(jì)算用頻率在內(nèi)的頻帶內(nèi)使交變磁場(chǎng)的頻率擺動(dòng)，可縮 短為計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方所需要的時(shí)間。在上述發(fā)明中，期望的是，所述頻率決定部檢測(cè)所述共振頻率的變 化，并根據(jù)該變化決定所述位置計(jì)算用頻率。根據(jù)本發(fā)明，由于位置計(jì)算用頻率決定部可檢測(cè)磁感應(yīng)線圈的共振 頻率的變化，因而能將共振頻率和位置計(jì)算用頻率之間的關(guān)系始終保持 恒定。例如，即使在由于磁感應(yīng)線圈的溫度變化而使共振頻率變化的情 況下，位置計(jì)算用頻率決定部也能檢測(cè)共振頻率的變化，因而總是能在 共振頻率處計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。在上述發(fā)明中，期望的是，所述振幅分量檢測(cè)單元在根據(jù)使用傅里 葉變換而檢測(cè)出的所述振幅分量重復(fù)計(jì)算所述設(shè)備的位置和方向中的至 少一方時(shí)，使所述傅里葉變換的開始定時(shí)與所述驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的所述交 變磁場(chǎng)的相位之間的偏差為恒定來進(jìn)行所述傅里葉變換。根據(jù)本發(fā)明，由于振幅分量檢測(cè)單元中的振幅分量檢測(cè)是使用傅里 葉變換，從而可更迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)振幅分量。并且，通過將傅里葉變換的開始定時(shí)與上述交變磁場(chǎng)的相位之間的 相對(duì)關(guān)系保持恒定，可抑制上述位置和方向中的至少一方在計(jì)算中的偏 差。在上述發(fā)明中，期望的是，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng)傳感器分開構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器分開構(gòu)成，因而可使驅(qū)動(dòng) 線圈和磁場(chǎng)傳感器分別移動(dòng)。在上述發(fā)明中，期望的是，多個(gè)所述磁場(chǎng)傳感器配置成一體。根據(jù)本發(fā)明，由于多個(gè)磁場(chǎng)傳感器配置成一體，因而各磁場(chǎng)傳感器 的相對(duì)位置關(guān)系是固定的。在上述發(fā)明中，期望的是，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器， 該驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁感應(yīng)線圈之間的相對(duì)位 置，使所述驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的所述交變磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度中的至少一方變 化。根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈和磁感應(yīng)線圈之間 的相對(duì)位置，使驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度中的至少一方變化，因而可從磁感應(yīng)線圈可靠地產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。艮P，可防止驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)線圈的方向之 間的相對(duì)關(guān)系成為難以從磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的相對(duì)關(guān)系。在上述發(fā)明中，期望的是，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng)傳感器被固定 在配置于所述工作范圍內(nèi)的被檢測(cè)者上。根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器被固定在被檢測(cè)者上，因 而例如即使被檢測(cè)者移動(dòng)，也能連續(xù)檢測(cè)設(shè)備的位置和方向中的至少一 方。在上述發(fā)明中，期望的是，在同時(shí)使用的多個(gè)所述設(shè)備中，搭載在 各個(gè)所述設(shè)備上的所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率被設(shè)定成不同。根據(jù)本發(fā)明，由于具有多個(gè)設(shè)備，并且搭載在各個(gè)設(shè)備上的磁感應(yīng) 線圈中的共振頻率不同，因而可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)設(shè)備的位置和方向。本發(fā)明提供一種感應(yīng)系統(tǒng)，該感應(yīng)系統(tǒng)具有上述本發(fā)明的位置檢 測(cè)系統(tǒng)；感應(yīng)用磁鐵，其搭載在所述設(shè)備上；感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，其 產(chǎn)生作用于所述感應(yīng)用磁鐵的感應(yīng)用磁場(chǎng)；以及感應(yīng)用磁場(chǎng)方向控制單 元，其控制所述感應(yīng)用磁場(chǎng)的方向。根據(jù)本發(fā)明，可利用本發(fā)明的位置檢測(cè)系統(tǒng)求出設(shè)備的位置等，并 可利用感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元和感應(yīng)用磁場(chǎng)方向控制單元將設(shè)備感應(yīng)到規(guī) 定位置。在上述發(fā)明中，期望的是，所述感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元具有在相互正 交的方向上對(duì)置配置的3對(duì)電磁鐵，在所述電磁鐵的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可配置 被檢測(cè)者的空間，并且在可配置所述被檢測(cè)者的空間周圍配置有所述驅(qū) 動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng)傳感器。根據(jù)本發(fā)明，被投入到被檢測(cè)者內(nèi)的設(shè)備隨著其位置被檢測(cè)而被感 應(yīng)到規(guī)定位置。在上述發(fā)明中，期望的是，在所述設(shè)備的外面配備有螺旋部，該螺 旋部將所述設(shè)備的繞長(zhǎng)軸的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)軸方向的推進(jìn)力。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備繞其長(zhǎng)軸軸線旋轉(zhuǎn)，通過螺旋部的工作朝長(zhǎng)軸方 向行進(jìn)。在上述發(fā)明中，期望的是，所述設(shè)備是膠囊型醫(yī)療裝置。 根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)備是膠囊型醫(yī)療裝置，因而可將設(shè)備投入到被 檢測(cè)者的體內(nèi)，并在體內(nèi)進(jìn)行醫(yī)療行為。本發(fā)明提供了一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有設(shè)備，其 搭載有磁感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)線圈，其產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其 檢測(cè)所述磁感應(yīng)線圈受到所述交變磁場(chǎng)而產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；頻率決定部， 其求出基于所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的位置計(jì)算用頻率；測(cè)定基準(zhǔn)值 計(jì)算單元，其根據(jù)在偏離所述位置計(jì)算用頻率的第2頻率處施加了所述交變磁場(chǎng)和所述感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的所述磁場(chǎng)傳感器的輸出，求出在所述位置 計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值；以及位置分析單元，其根據(jù)在所述位置計(jì) 算用頻率處施加了所述交變磁場(chǎng)和所述感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的所述磁場(chǎng)傳感器的 輸出與所述測(cè)定基準(zhǔn)值之差，計(jì)算所述設(shè)備的位置和方向中的至少一方。根據(jù)本發(fā)明，測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元根據(jù)在位置計(jì)算用頻率和第2頻 率處的磁場(chǎng)傳感器的輸出值，求出在位置計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值， 位置分析單元可根據(jù)在交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)作用于磁場(chǎng)傳感器時(shí)的磁場(chǎng) 傳感器輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值之差，計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。 即，通過求出在位置計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值，可從在交變磁場(chǎng)和感 應(yīng)磁場(chǎng)作用于磁場(chǎng)傳感器時(shí)的磁場(chǎng)傳感器輸出值中提取感應(yīng)磁場(chǎng)所涉及 的輸出值，可計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。因此，不用測(cè)定(校準(zhǔn)測(cè)定)在僅使上述交變磁場(chǎng)作用于多個(gè)磁場(chǎng) 傳感器時(shí)的多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的輸出，即可計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至 少一方，可進(jìn)行設(shè)備的位置檢測(cè)。由于磁感應(yīng)線圈利用上述交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，因而無需向磁感 應(yīng)線圈附加電源。因此，可減少搭載在設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)成要素?cái)?shù)量。并且， 由于產(chǎn)生在設(shè)備的位置檢測(cè)中所使用的磁場(chǎng)，因而不使用搭載在其內(nèi)部 的電源等，所以設(shè)備壽命不會(huì)受到該電源等的壽命影響。在上述發(fā)明中，期望的是，所述位置計(jì)算用頻率是不同的2個(gè)頻率。根據(jù)本發(fā)明，由于第1頻率是頻率不同的2個(gè)位置計(jì)算用頻率，因 而通過使用在該2個(gè)位置計(jì)算用頻率處的包含振幅分量的磁場(chǎng)傳感器的輸出值，與使用在1個(gè)頻率處的輸出值的情況相比較，可消除測(cè)定值的 誤差，可提高所計(jì)算的設(shè)備位置等的精度。在上述發(fā)明中，期望的是，所述位置計(jì)算用頻率決定部通過預(yù)先取 得所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的信息來決定所述位置計(jì)算用頻率。根據(jù)本發(fā)明，由于位置計(jì)算用頻率決定部預(yù)先取得共振頻率，因而 可容易決定位置計(jì)算用頻率。在上述發(fā)明中，期望的是，所述位置計(jì)算用頻率決定部檢測(cè)所述磁 感應(yīng)線圈的共振頻率的變化，并根據(jù)該變化決定所述位置計(jì)算用頻率。根據(jù)本發(fā)明，由于位置計(jì)算用頻率決定部可檢測(cè)磁感應(yīng)線圈的共振 頻率的變化，因而總是能將共振頻率和位置計(jì)算用頻率之間的關(guān)系保持 恒定。在上述發(fā)明中，期望的是，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng)傳感器分開構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動(dòng)線圈和磁場(chǎng)傳感器分幵構(gòu)成，因而可使驅(qū)動(dòng) 線圈和磁場(chǎng)傳感器分別移動(dòng)。在上述發(fā)明中，期望的是，多個(gè)所述磁場(chǎng)傳感器配置成一體。根據(jù)本發(fā)明，由于多個(gè)磁場(chǎng)傳感器配置成一體，因而各磁場(chǎng)傳感器 的相對(duì)位置關(guān)系是固定的。在上述發(fā)明中，期望的是，在同時(shí)使用的多個(gè)所述設(shè)備中，搭載在 各個(gè)所述設(shè)備上的所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率被設(shè)定成不同。根據(jù)本發(fā)明，由于具有多個(gè)設(shè)備，并且搭載在各個(gè)設(shè)備上的磁感應(yīng) 線圈中的共振頻率不同，因而可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)設(shè)備的位置和方向。在上述發(fā)明中，期望的是，所述設(shè)備是膠囊型醫(yī)療裝置。根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)備是膠囊型醫(yī)療裝置，因而可將設(shè)備投入到被檢測(cè)者的體內(nèi)，并在體內(nèi)進(jìn)行醫(yī)療行為。根據(jù)本發(fā)明的第1位置檢測(cè)系統(tǒng)，振幅分量檢測(cè)單元檢測(cè)振幅分量， 位置分析單元可根據(jù)該振幅分量計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。因此，取得這樣的效果，即不用測(cè)定(校準(zhǔn)測(cè)定)在僅使上述交變磁 場(chǎng)作用于多個(gè)磁場(chǎng)傳感器時(shí)的多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的輸出，即可計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方，可削減位置等的檢測(cè)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的第2位置檢測(cè)系統(tǒng)，測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元求出在位置 計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值，位置分析單元可根據(jù)在交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁 場(chǎng)作用于磁場(chǎng)傳感器時(shí)的磁場(chǎng)傳感器輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值之差，計(jì)算設(shè) 備的位置和方向中的至少一方。因此，取得這樣的效果，即不用測(cè)定 (校準(zhǔn)測(cè)定)在僅使上述交變磁場(chǎng)作用于多個(gè)磁場(chǎng)傳感器時(shí)的多個(gè)磁場(chǎng) 傳感器的輸出，即可計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方，可削減位置 等的檢測(cè)時(shí)間。


圖1是說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié) 構(gòu)的示意圖。圖2是示出圖1的位置檢測(cè)系統(tǒng)的外觀的立體圖。圖3是示出圖1的膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的剖面的示意圖。圖4是示出圖1的讀出線圈接收電路的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是示出圖1的膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6是說明圖1的位置檢測(cè)裝置的概略的框圖。圖7是示出通過圖6的振幅分量檢測(cè)部所分離的交流電壓的實(shí)部和 虛部之間的關(guān)系的圖。圖8是示出圖7中的驅(qū)動(dòng)線圈、LC共振電路以及讀出線圈之間的相 對(duì)位置關(guān)系的圖。圖9是示出圖7中的驅(qū)動(dòng)線圈、LC共振電路以及讀出線圈之間的相 對(duì)位置關(guān)系的圖。圖IO是示出圖7中的驅(qū)動(dòng)線圈、LC共振電路以及讀出線圈之間的 相對(duì)位置關(guān)系的圖。圖11是示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概略的框線圖。圖12是說明具有圖11的驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)線圈單元和讀出線圈的位 置關(guān)系的圖。圖13是說明圖12的驅(qū)動(dòng)線圈單元的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖14是說明驅(qū)動(dòng)線圈和讀出線圈的其他配置例的圖。圖15是示出本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概略的框圖。圖16是說明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖H是說明圖15的磁感應(yīng)裝置的示意圖。圖18A是說明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖18B是說明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖18C是說明圖15的膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)的圖。圖19是示出本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概略的框圖。圖20是說明圖19的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖21是說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié) 構(gòu)的圖。圖22是說明圖21的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框線圖。圖23是示出從圖21的讀出線圈輸出的交流電壓的頻率特性的圖。圖24是示出在僅交變磁場(chǎng)作用于圖21的讀出線圈的情況下的讀出線圈的交流電壓頻率特性的圖。圖25是示出在僅感應(yīng)磁場(chǎng)作用于圖21的讀出線圈的情況下的讀出線圈的交流電壓頻率特性的圖。圖26是說明第5實(shí)施方式的變形例所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖27是說明圖26的讀出線圈接收電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。 圖28是說明圖26的位置檢測(cè)裝置的概略的框圖。 標(biāo)號(hào)說明10、 110、 210、 310、 410、 510:位置檢測(cè)系統(tǒng)；20:膠囊型內(nèi)窺鏡 (設(shè)備、膠囊型醫(yī)療裝置)；50:位置檢測(cè)裝置(振幅分量檢測(cè)單元、位 置分析單元)；50A:振幅分量檢測(cè)部(振幅分量檢測(cè)單元)；50B:位置 計(jì)算用頻率決定部(位置計(jì)算用頻率決定單元)；50C:位置分析部(位置分析單元)；51:驅(qū)動(dòng)線圈；52:讀出線圈(磁場(chǎng)傳感器)；150、 250: 位置檢測(cè)裝置(振幅分量檢測(cè)單元、位置計(jì)算用頻率決定單元、位置分 析單元、驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器)；450、 550 (振幅分量檢測(cè)單元、位置計(jì)算用 頻率決定單元、位置分析單元)；451:位置計(jì)算用頻率決定部；452:基 準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定部(基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定單元)；453:測(cè)定基準(zhǔn) 值計(jì)算部(測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元)；454:位置分析部(位置分析單元)； 250:位置檢測(cè)裝置(感應(yīng)用磁場(chǎng)方向控制單元)；701、 702、 703、 704、 705:電磁鐵(感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元)；fH、 fl:位置計(jì)算用頻率；f 1:基 準(zhǔn)值計(jì)算用頻率(第2頻率)。
具體實(shí)施方式
〔第1實(shí)施方式〕以下，參照?qǐng)D1至圖IO說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的位置檢 測(cè)系統(tǒng)。圖1是說明本實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意 圖。圖2是示出圖1的位置檢測(cè)系統(tǒng)的外觀的立體圖。如圖1和圖2所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)10大致由以下構(gòu)成，即膠囊型 內(nèi)窺鏡(設(shè)備、膠囊型醫(yī)療裝置)20，其是從被檢測(cè)者1的口部或肛門 被投入到體腔內(nèi)的膠囊型醫(yī)療裝置，對(duì)體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面進(jìn)行光學(xué)攝 像并無線發(fā)送圖像信號(hào)；以及位置檢測(cè)裝置(振幅分量檢測(cè)單元、位置 分析單元)50，其檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置。另外，膠囊型醫(yī)療裝置 不限于上述的膠囊型內(nèi)窺鏡，也可以是在體腔內(nèi)的規(guī)定位置散布藥劑、 或者取得體液等的采樣或生物體信息的膠囊型醫(yī)療裝置等。如圖1所示，位置檢測(cè)裝置50與以下電連接，即使膠囊型內(nèi)窺鏡 20內(nèi)的后述磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51，以及檢測(cè)由磁感應(yīng) 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的讀出線圈(磁場(chǎng)傳感器)52等。位置檢測(cè)裝置50 根據(jù)由讀出線圈52所檢測(cè)的感應(yīng)磁場(chǎng)來運(yùn)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置， 并控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。并且，在位置檢測(cè)裝置50內(nèi)設(shè)置有振幅分量檢測(cè)部(振幅分量檢測(cè)單元)50A，其通過將與從讀出線圈52輸出的交流電壓(磁場(chǎng)傳感器 的輸出)大致正交的振幅分量即交流電壓的虛部、以及相位大致相同的 振幅分量即交流電壓的實(shí)部中的至少一方分離來檢測(cè)振幅分量；位置計(jì) 算用頻率決定部(位置計(jì)算用頻率決定單元)50B，其決定膠囊型內(nèi)窺鏡 20的位置計(jì)算用頻率；以及位置分析部(位置分析單元)50C，其根據(jù) 振幅分量計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置和方向中的至少一方。在從位置檢測(cè)裝置50到驅(qū)動(dòng)線圈51之間配置有正弦波產(chǎn)生電路 53，其根據(jù)來自位置檢測(cè)裝置50的輸出而產(chǎn)生交流電流；驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng) 器54，其根據(jù)來自位置檢測(cè)裝置50的輸出將從正弦波產(chǎn)生電路53輸入 的交流電流放大；以及驅(qū)動(dòng)線圈選擇器55，其根據(jù)來自位置檢測(cè)裝置50 的輸出將交流電流提供給所選擇的驅(qū)動(dòng)線圈51。在從讀出線圈52到位置檢測(cè)裝置50之間配置有讀出線圈選擇器56 和讀出線圈接收電路57。這里，讀出線圈選擇器56根據(jù)來自位置檢測(cè)裝 置50的輸出，選擇從多個(gè)讀出線圈52中的特定讀出線圈52輸出的、包 含膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置信息等在內(nèi)的交流電流。并且，讀出線圈接收 電路57從通過了讀出線圈選擇器56的上述交流電流中提取交流電壓的 振幅值，并將其輸出到位置檢測(cè)裝置50。圖3是示出圖1的膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的剖面的示意圖。這里，如圖1和圖3所示，驅(qū)動(dòng)線圈51傾斜配置在內(nèi)部躺有被檢測(cè) 者1的大致長(zhǎng)方體形狀的工作空間的上方(Z軸的正方向側(cè))的四角。并 且，驅(qū)動(dòng)線圈51形成為大致三角形狀的線圈。這樣，通過將驅(qū)動(dòng)線圈51 配置在上方，可防止驅(qū)動(dòng)線圈51和被檢測(cè)者1之間的干擾。另外，驅(qū)動(dòng)線圈51可以是上述那樣的大致三角形狀的線圈，也可以 使用圓形狀等各種形狀的線圈。并且，讀出線圈52形成為空芯線圈，并通過膠囊型內(nèi)窺鏡20的工 作空間由配置在與驅(qū)動(dòng)線圈51對(duì)置的位置上和在Y軸方向相互對(duì)置的位 置上的、3個(gè)平面形狀的線圈支撐部58支撐。在1個(gè)線圈支撐部58上以 矩陣狀配置有9個(gè)讀出線圈52，整個(gè)位置檢測(cè)裝置50具有27個(gè)讀出線 圈52。圖4是示出圖1的讀出線圈接收電路57的電路結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖4所示，讀出線圈接收電路57由以下構(gòu)成，即帶通濾波器 (BPF) 61，其去除包含所輸入的膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置信息在內(nèi)的交 流電壓內(nèi)所包含的高頻分量和低頻分量；放大器(AMP) 62，其將去除 了高頻分量和低頻分量后的上述交流電壓放大；A/D轉(zhuǎn)換器64，其將上 述交流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及存儲(chǔ)器65，其暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)字化后的振 幅值。帶通濾波器61分別配置在從讀出線圈52延伸出的一對(duì)布線66A上， 從帶通濾波器61輸出的上述交流電壓被輸入到一個(gè)放大器62。存儲(chǔ)器 65暫時(shí)存儲(chǔ)從9個(gè)讀出線圈52得到的振幅值，并將所存儲(chǔ)的振幅值輸出 到位置檢測(cè)裝置50。另外，所檢測(cè)的交流電壓的波形相對(duì)于附加給驅(qū)動(dòng)線圈51的波形的 相位根據(jù)膠囊型內(nèi)窺鏡20內(nèi)的后述磁感應(yīng)線圈42的有無和位置而變化。 該相位變化也可以利用鎖定放大器等來檢測(cè)。圖5是示出圖1的膠囊型內(nèi)窺鏡20的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖5所示，膠囊型內(nèi)窺鏡20大致由以下構(gòu)成，即外包裝21， 在其內(nèi)部收納各種設(shè)備；攝像部30，其拍攝被檢測(cè)者的體腔內(nèi)管路的內(nèi) 壁面；電池39，其驅(qū)動(dòng)攝像部30;以及感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40,其通過所述 的驅(qū)動(dòng)線圈51產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。外包裝21由以下形成，g卩以膠囊型內(nèi)窺鏡20的旋轉(zhuǎn)軸(長(zhǎng)軸)R 為中心軸的使紅外線透射的圓筒形狀的膠囊主體(以下簡(jiǎn)稱為主體)22, 覆蓋主體22的前端的透明且半球形狀的前端部23，以及覆蓋主體的后端 的半球形狀的后端部24，外包裝21形成以水密封結(jié)構(gòu)來密閉的膠囊容器。攝像部30大致由以下構(gòu)成，即基板36A，其配置成大致垂直于旋 轉(zhuǎn)軸R;圖像傳感器31，其配置在基板36A的前端部23側(cè)的面上；透 鏡組32，其使被檢測(cè)者的體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面的圖像在圖像傳感器31上 成像；LED (Light Emitting Diode:發(fā)光二極管)33，其對(duì)體腔內(nèi)管路的 內(nèi)壁面進(jìn)行照明；信號(hào)處理部34，其配置在基板36A的后端部24側(cè)的 面上；以及無線元件35，其將圖像信號(hào)發(fā)送到圖像顯示裝置80。信號(hào)處理部34經(jīng)由基板36A、 36B、 36C、 36D以及撓性基板37A、 37B、 37C與電池39電連接，并經(jīng)由基板36A與圖像傳感器31電連接， 還經(jīng)由基板36A、撓性基板37A和支撐部件38與LED 33電連接。并且， 信號(hào)處理部34將圖像傳感器31所取得的圖像信號(hào)壓縮并暫時(shí)存儲(chǔ)，將 壓縮后的圖像信號(hào)從無線元件35發(fā)送到外部，并根據(jù)來自后述的開關(guān)部 46的信號(hào)控制圖像傳感器31和LED 33的接通斷開。圖像傳感器31將經(jīng)由前端部23和透鏡組32所成像的圖像轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)(圖像信號(hào))并輸出到信號(hào)處理部34。作為該圖像傳感器31,例如 可使用CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)型金屬 氧化物半導(dǎo)體)和CCD。并且，在比基板36A更靠前端部23側(cè)配置的支撐部件38上，以旋 轉(zhuǎn)軸R為中心在周向隔開間隔地配置有多個(gè)LED 33。在信號(hào)處理部34的后端部24側(cè)，在基板36B上配置有幵關(guān)部46。 在開關(guān)部46的后端部24側(cè)，由基板36C、 36D夾持著配置有電池39。 在電池39的后端部24側(cè)，在基板36D上配置有無線元件35。開關(guān)部46具有紅外線傳感器47，開關(guān)部46經(jīng)由基板36A、 36B和 撓性基板37A與信號(hào)處理部34電連接，并經(jīng)由基板36B、 36C、 36D和 撓性基板37B、 37C與電池39電連接。并且，以旋轉(zhuǎn)軸R為中心在周向上等間隔地配置有多個(gè)開關(guān)部46， 并且開關(guān)部46配置成使紅外線傳感器47在直徑方向上面向外側(cè)。在本 實(shí)施方式中，對(duì)配置有4個(gè)開關(guān)部46的例子作了說明，然而開關(guān)部46 的數(shù)量不限于4個(gè)，其個(gè)數(shù)可以是若干個(gè)。在無線元件35的后端部24側(cè)配置有感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40。感應(yīng)磁場(chǎng) 產(chǎn)生部40具有由鐵氧體形成的芯部件41，其形成為中心軸與旋轉(zhuǎn)軸R 大致一致的圓柱形狀；磁感應(yīng)線圈42，其配置在芯部件41的外周部；以 及電容器(未作圖示)，其與磁感應(yīng)線圈42電連接。這里，磁感應(yīng)線圈 42和電容器形成LC共振電路(電路)43。另外，芯部件41除了上述的鐵氧體以外，還可以使用鐵、坡莫合金、 鎳等材質(zhì)。下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)系統(tǒng)10的作用。首先，說明位置檢測(cè)系統(tǒng)10的作用概要。如圖1和圖2所示，膠囊型內(nèi)窺鏡20從橫躺在位置檢測(cè)裝置50中 的被檢測(cè)者1的口部或肛門投入到體腔內(nèi)。投入后的膠囊型內(nèi)窺鏡20的 位置由位置檢測(cè)裝置50進(jìn)行檢測(cè)。膠囊型內(nèi)窺鏡20在患部附近拍攝體 腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面，并將所拍攝的體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面的數(shù)據(jù)和患部附 近的數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示裝置(未作圖示)。然后，說明作為本實(shí)施方式的特征的位置檢測(cè)裝置50的作用。在位置檢測(cè)裝置50中，如圖1所示，首先，正弦波產(chǎn)生電路53根 據(jù)來自位置檢測(cè)裝置50的輸出而產(chǎn)生交流電流，交流電流被輸出到驅(qū)動(dòng) 線圈驅(qū)動(dòng)器54。所產(chǎn)生的交流電流的頻率是從數(shù)kHz到100 kHz的范圍 內(nèi)的頻率，且使頻率根據(jù)時(shí)間在上述范圍內(nèi)變化(擺動(dòng))，以便包含后述 的共振頻率。另外，擺動(dòng)范圍不限于上述范圍，可以是更窄的范圍，也 可以是更寬的范圍，不作特別限定。并且，并不總是進(jìn)行擺動(dòng)，可以首先進(jìn)行擺動(dòng)來決定測(cè)定頻率，之 后將頻率固定為測(cè)定頻率來進(jìn)行測(cè)定。由此可提高測(cè)定速度。而且，可以周期性地進(jìn)行擺動(dòng)來再次決定測(cè)定頻率。由此，還能應(yīng)對(duì)由溫度特性 引起的共振頻率的變化。交流電流在驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器54中根據(jù)位置檢測(cè)裝置50的指示被放 大，并被輸出到驅(qū)動(dòng)線圈選擇器55。放大后的交流電流被提供給在驅(qū)動(dòng) 線圈選擇器55中通過位置檢測(cè)裝置50所選擇的驅(qū)動(dòng)線圈51。然后，提 供給驅(qū)動(dòng)線圈51的交流電流在膠囊型內(nèi)窺鏡20的工作空間內(nèi)形成交變 磁場(chǎng)。由于交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使感應(yīng)電流流入位于交變磁場(chǎng)內(nèi)的 膠囊型內(nèi)窺鏡20的磁感應(yīng)線圈42內(nèi)。當(dāng)感應(yīng)電流流入磁感應(yīng)線圈42內(nèi) 時(shí)，由于感應(yīng)電流形成感應(yīng)磁場(chǎng)。并且，由于磁感應(yīng)線圈42與電容器一起形成LC共振電路43，因而 當(dāng)交變磁場(chǎng)的周期與LC共振電路43的共振頻率一致時(shí)，流入LC共振 電路43 (磁感應(yīng)線圈42)內(nèi)的感應(yīng)電流增大，所形成的感應(yīng)磁場(chǎng)也增強(qiáng)。而且，由于在磁感應(yīng)線圈42的中心配置有由介電性鐵氧體形成的芯部件 41，因而感應(yīng)磁場(chǎng)容易集中在芯部件41處，所形成的感應(yīng)磁場(chǎng)變得更強(qiáng)。 并且，介電性鐵氧體可用鐵、鎳、鈷等磁性材料代替，也能使用它們的 合金、鐵氧體等。上述感應(yīng)磁場(chǎng)使讀出線圈52產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在讀出線圈52內(nèi)產(chǎn) 生包含膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置信息等在內(nèi)的交流電壓(磁信息)。該交 流電壓經(jīng)由讀出線圈選擇器56被輸入到讀出線圈接收電路57，進(jìn)行數(shù)字 信號(hào)化。如圖4所示，輸入到讀出線圈接收電路57的上述交流電壓首先通過 帶通濾波器61去除高頻分量和低頻分量，并由放大器62放大。這樣去 除了不需要分量后的交流電壓由A/D轉(zhuǎn)換器64進(jìn)行數(shù)字信號(hào)化，并被存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器65內(nèi)。存儲(chǔ)器65例如存儲(chǔ)使由正弦波產(chǎn)生電路53產(chǎn)生的正弦波信號(hào)在LC 共振電路43的共振頻率附近擺動(dòng)的與1周期對(duì)應(yīng)的振幅值，并匯總1周 期的振幅值輸出到位置檢測(cè)裝置50。圖6是說明圖1的位置檢測(cè)裝置50的概略的框圖。如圖6所示，輸入到位置檢測(cè)裝置50的交流電壓被輸入到振幅分量 檢測(cè)部50A。振幅分量檢測(cè)部50A從交變磁場(chǎng)分離出相位與交變磁場(chǎng)相 同的交流電壓的實(shí)部和與交變磁場(chǎng)大致正交的交流電壓的虛部。分離出 的交流電壓的虛部和實(shí)部中的至少一方從振幅分量檢測(cè)部50A被輸入到 位置計(jì)算用頻率決定部50B和位置分析部50C。振幅分量檢測(cè)部50A中的交變磁場(chǎng)的實(shí)部和虛部的分離可使用傅里 葉變換。該傅里葉變換的開始定時(shí)被控制成與驅(qū)動(dòng)線圈51產(chǎn)生的交變磁 場(chǎng)的相位之間的偏差為恒定。通過使用傅里葉變換分離交變磁場(chǎng)的實(shí)部 和虛部，可更迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)交變磁場(chǎng)的虛部和實(shí)部中的至少一方。 并且，通過將傅里葉變換的開始定時(shí)與交變磁場(chǎng)的相位之間的相對(duì)關(guān)系 保持恒定，可更準(zhǔn)確地檢測(cè)交變磁場(chǎng)的虛部和實(shí)部中的至少一方。另外，振幅分量檢測(cè)部50A可以具有相位檢波器或鎖定放大器中的 至少一方而代替傅里葉變換。由于相位檢波器和鎖定放大器中的至少一方配備在振幅分量檢測(cè)部50A內(nèi)，因而振幅分量檢測(cè)部50A根據(jù)從多個(gè) 讀出線圈52所得到的磁場(chǎng)傳感器的輸出，可容易檢測(cè)交變磁場(chǎng)的虛部和 實(shí)部中的至少一方。圖7是示出通過振幅分量檢測(cè)部50A所分離的交流電壓的實(shí)部和虛 部之間的關(guān)系的圖。在圖7中，橫軸是交變磁場(chǎng)的頻率，縱軸是流入到 共振電路43內(nèi)的交流電壓的增益變化(dBm)和相位變化(degree)。圖8、圖9和圖10是示出圖7中的驅(qū)動(dòng)線圈51、 LC共振電路43以 及讀出線圈52之間的相對(duì)位置關(guān)系的圖。在圖7中，交流電壓的實(shí)部的輸出值曲線R1、 R2、 R3和虛部的輸 出值曲線Iml、 Im2、 Im3分別是當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈51、 LC共振電路43以及讀 出線圈52之間的相對(duì)位置關(guān)系為圖8、圖9和圖10所示的位置關(guān)系時(shí)的 實(shí)部的輸出值曲線和虛部的輸出值曲線。實(shí)部的輸出值曲線R1、 R2、 R3根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈51及LC共振電路43 與讀出線圈52之間的距離而朝大輸出側(cè)偏移，并在共振頻率附近取極大 值和極小值。這些極大值和極小值之差也根據(jù)驅(qū)動(dòng)線圈51及LC共振電 路43與讀出線圈52之間的距離而變化。另一方面，虛部的輸出值曲線Iml、 Im2、 Im3和驅(qū)動(dòng)線圈51及LC 共振電路43與讀出線圈52之間的距離無關(guān)，不進(jìn)行偏移。并且，虛部 的輸出值曲線Iml、 Im2、 Im3在共振頻率處為極小，其振幅根據(jù)驅(qū)動(dòng)線 圈51及LC共振電路43與讀出線圈52之間的距離而變化。位置計(jì)算用頻率決定部50B通過檢測(cè)所輸入的交流電壓的虛部的輸 出曲線Iml、 Im2、 Im3的極小值來檢測(cè)LC共振電路43中的共振頻率， 并將該共振頻率決定為位置計(jì)算用頻率。位置分析部50C檢測(cè)從各讀出線圈52所輸入的虛部的輸出值曲線 Iml、 Im2、 Im3在共振頻率處的各振幅值，并根據(jù)所檢測(cè)的各振幅值計(jì) 算并估計(jì)LC共振電路43 (膠囊型內(nèi)窺鏡20)的位置和方向。或者，在位置計(jì)算用頻率決定部50B中，可以檢測(cè)所輸入的交流電 壓的實(shí)部的輸出曲線Rl、 R2、 R3為極大值和極小值的頻率，并將該頻 率決定為位置計(jì)算用頻率。在該情況下，位置分析部50C檢測(cè)從各讀出線圈52所輸入的實(shí)部的輸出值曲線R1、 R2、 R3在位置計(jì)算用頻率時(shí)的 各振幅值，根據(jù)所檢測(cè)的各振幅值計(jì)算并估計(jì)LC共振電路43 (膠囊型 內(nèi)窺鏡20)的位置和方向。以后，在估計(jì)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的情況下，根據(jù)由上述的位 置計(jì)算用頻率決定部50B所決定的位置計(jì)算用頻率來估計(jì)膠囊型內(nèi)窺鏡 20的位置等。具體地說，將位置計(jì)算用頻率的交流電流提供給驅(qū)動(dòng)線圈 51，使其產(chǎn)生該頻率的交變磁場(chǎng)，從而估計(jì)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等。根據(jù)上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)10，振幅分量檢測(cè)部50A檢測(cè)相位與交變 磁場(chǎng)大致正交的振幅分量以及相位與交變磁場(chǎng)大致相等的振幅分量中的 至少一方，位置分析部50C可根據(jù)振幅分量計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置 等。艮P，振幅分量檢測(cè)部50A可從接收到由驅(qū)動(dòng)線圈51和LC共振電路 43所形成的磁場(chǎng)的讀出線圈52的輸出中分離出僅包含膠囊型內(nèi)窺鏡20 的位置等所涉及的信息、而不包含驅(qū)動(dòng)線圈51的位置等所涉及的信息的 振幅分量，因而不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，即可計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置和 方向中的至少一方。由于LC共振電路43借助上述交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，因而無需向 LC共振電路43附加電源。因此，可減少搭載在膠囊型內(nèi)窺鏡20的內(nèi)部 的構(gòu)成要素?cái)?shù)量。并且，由于產(chǎn)生在檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置時(shí)所使 用的感應(yīng)磁場(chǎng)，因而不使用搭載在其內(nèi)部的電源等，所以膠囊型內(nèi)窺鏡 20的壽命不受該電源等的壽命影響。另外，如上所述，當(dāng)求取在計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置和方向中的 至少一方時(shí)所使用的交變磁場(chǎng)的頻率(位置計(jì)算用頻率)時(shí)，在求取膠 囊型內(nèi)窺鏡20的位置和方向時(shí)的同時(shí)，可以使交變磁場(chǎng)的頻率擺動(dòng)來求 出位置計(jì)算用頻率，也可以在測(cè)定位置和方向之前預(yù)先求出位置計(jì)算用 頻率，或者可以將預(yù)先求出的位置計(jì)算用頻率記載在膠囊型內(nèi)窺鏡20等 內(nèi)，并使用該記載的位置計(jì)算用頻率。這樣，由于位置計(jì)算用頻率決定部50B預(yù)先取得共振頻率，因而無 需在包含位置計(jì)算用頻率的頻帶內(nèi)使交變磁場(chǎng)的頻率擺動(dòng)，可縮短設(shè)備的位置和方向中的至少一方的計(jì)算所需要的時(shí)間。并且，如上所述，當(dāng)針對(duì)一個(gè)膠囊型內(nèi)窺鏡20決定了使用的位置計(jì) 算用頻率時(shí)，可以繼續(xù)使用該位置計(jì)算用頻率，監(jiān)視LC共振電路43的 共振頻率，并在共振頻率變化的情況下，可以根據(jù)該變化后的共振頻率 決定新的位置計(jì)算用頻率。這樣，例如即使在由于磁感應(yīng)線圈42的溫度變化而使共振頻率變化 的情況下，位置計(jì)算用頻率決定部50B也能檢測(cè)共振頻率的變化，因而 總是能在共振頻率處計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。因此，可維 持所計(jì)算的設(shè)備的位置和方向的精度。
〔第2實(shí)施方式)下面，參照?qǐng)Dll至圖13說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同，然而 與第l實(shí)施方式不同的是位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)。因此，在本實(shí)施方式中， 使用圖11至圖13僅說明位置檢測(cè)裝置周邊，省略膠囊型內(nèi)窺鏡等的說 明。圖11是示出本實(shí)施方式中的位置撿測(cè)系統(tǒng)的概略的框線圖。另外，對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同標(biāo)號(hào)并省略其說明。如圖11所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)110大致由以下構(gòu)成，即對(duì)體腔內(nèi)管 路的內(nèi)壁面進(jìn)行光學(xué)攝像并無線發(fā)送圖像信號(hào)的膠囊型內(nèi)窺鏡20，以及 檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置的位置檢測(cè)裝置150 (振幅分量檢測(cè)單元、 位置計(jì)算用頻率決定單元、位置分析單元、驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器)。如圖11所示，位置檢測(cè)裝置150與以下電連接，即使膠囊型內(nèi)窺 鏡20內(nèi)的后述的磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51，檢測(cè)由磁感應(yīng) 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的讀出線圈52，使驅(qū)動(dòng)線圈51和讀出線圈52的相 對(duì)位置變更的相對(duì)位置變更部161，以及測(cè)定相對(duì)位置的相對(duì)位置測(cè)定部 162。位置檢測(cè)裝置150根據(jù)由讀出線圈52所檢測(cè)的感應(yīng)磁場(chǎng)來運(yùn)算膠囊 型內(nèi)窺鏡20的位置，并控制由驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。在從位置檢測(cè)裝置150到驅(qū)動(dòng)線圈51之間配置有信號(hào)產(chǎn)生電路53,其根據(jù)來自位置檢測(cè)裝置150的輸出而產(chǎn)生交流電流；以及驅(qū)動(dòng)線 圈驅(qū)動(dòng)器54，其根據(jù)來自位置檢測(cè)裝置150的輸出將從信號(hào)產(chǎn)生電路53 輸入的交流電流放大。并且，在從位置檢測(cè)裝置150到驅(qū)動(dòng)線圈51之間配置有相對(duì)位置變 更部161，在從相對(duì)位置變更部161到位置檢測(cè)裝置150之間配置有相對(duì) 位置測(cè)定部162。配置成如下位置檢測(cè)裝置150的輸出經(jīng)由相對(duì)位置變 更部161被輸入到后述的驅(qū)動(dòng)線圈單元。構(gòu)成為如下驅(qū)動(dòng)線圈51和讀 出線圈52的相對(duì)位置信息從驅(qū)動(dòng)線圈單元經(jīng)由相對(duì)位置變更部161被相 對(duì)位置測(cè)定部162取得，所取得的信息被輸入到位置檢測(cè)裝置150。圖12是說明具有圖11的驅(qū)動(dòng)線圈51的驅(qū)動(dòng)線圈單元和讀出線圈52 的位置關(guān)系的圖。在位置檢測(cè)部150內(nèi)，如圖12所示配置有框部171，其形成為大 致球狀，由外框171A和內(nèi)框171B構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)線圈單元151，其可移動(dòng) 地配置在外框171A和內(nèi)框171B之間；以及讀出線圈52，其配置在內(nèi)框 171B的內(nèi)表面。圖13是說明圖12的驅(qū)動(dòng)線圈單元151的概略結(jié)構(gòu)的圖。如圖13所示，驅(qū)動(dòng)線圈單元151大致由以下構(gòu)成，即大致長(zhǎng)方體 狀的殼體152，配置在殼體152的與外框171A和內(nèi)框171B對(duì)置的各個(gè) 表面的四角處的球體部153，驅(qū)動(dòng)線圈51，控制驅(qū)動(dòng)線圈單元151的行 進(jìn)方向的方向轉(zhuǎn)換部155，將驅(qū)動(dòng)線圈單元151、驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器54和 相對(duì)位置變更部161電連接的繩狀連接部156。方向轉(zhuǎn)換部155大致由以下構(gòu)成，即突出配置在與外框171A對(duì)置 的表面上的驅(qū)動(dòng)體157，對(duì)驅(qū)動(dòng)體157進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的馬達(dá)158，以及對(duì) 馬達(dá)158進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的馬達(dá)電路159。具有上述結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)系統(tǒng)110中的膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的 檢測(cè)方法與第1實(shí)施方式相同，因而省略其說明。當(dāng)從讀出線圈52所輸出的交流電壓的振幅減小時(shí)，位置檢測(cè)部150 將用于變更驅(qū)動(dòng)線圈單元151的位置的信號(hào)輸出到相位位置變更部161。相位位置變更部161將控制信號(hào)輸出到方向轉(zhuǎn)換部155，使驅(qū)動(dòng)線圈單元 151朝規(guī)定方向移動(dòng)。根據(jù)上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)110，由于驅(qū)動(dòng)線圈51和讀出線圈52分開 構(gòu)成，并且驅(qū)動(dòng)線圈51搭載在驅(qū)動(dòng)線圈單元151上，因而可使驅(qū)動(dòng)線圈 51和讀出線圈52分別移動(dòng)。位置檢測(cè)裝置150根據(jù)來自按照驅(qū)動(dòng)線圈51和LC共振電路43的 相對(duì)位置而變化的讀出線圈52的輸出使驅(qū)動(dòng)線圈51移動(dòng)，可將驅(qū)動(dòng)線 圈51和讀出線圈52控制為最佳的相對(duì)位置關(guān)系。具體地說，位置檢測(cè)裝置150將驅(qū)動(dòng)線圈51控制成使從LC共振 電路43產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)為最大的位置、即磁感應(yīng)線圈42的中心軸線與 進(jìn)入磁感應(yīng)線圈42內(nèi)的交變磁場(chǎng)的磁通方向大致一致。并且，隨著驅(qū)動(dòng)線圈51移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)線圈51和讀出線圈52之間的相 對(duì)位置關(guān)系變化，從驅(qū)動(dòng)線圈51直接進(jìn)入到讀出線圈52內(nèi)的交變磁場(chǎng) 變化。在本實(shí)施方式中，由于設(shè)置在位置檢測(cè)裝置150內(nèi)的振幅分量檢 測(cè)單元通過分離交流電壓的虛部(振幅分量)來檢測(cè)振幅分量，因而即 使交變磁場(chǎng)變化，也不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，即可估計(jì)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位 置等。另外，如上所述，位置檢測(cè)裝置150可以控制驅(qū)動(dòng)線圈51的位置， 使驅(qū)動(dòng)線圈51產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的方向變化，也可以使上述交變磁場(chǎng)的強(qiáng) 度變化，而且可以使上述交變磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度均變化。這樣，可防止驅(qū)動(dòng)線圈51和LC共振電路43具有在LC共振電路 43中難以產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的相對(duì)關(guān)系。并且，如上所述，驅(qū)動(dòng)線圈51配備在驅(qū)動(dòng)線圈單元151內(nèi)，驅(qū)動(dòng)線 圈51可以移動(dòng)，也可以將多個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈51固定配備，選擇要驅(qū)動(dòng)的驅(qū) 動(dòng)線圈51。這樣，即使不使驅(qū)動(dòng)線圈51實(shí)際移動(dòng)，也能取得與使其移動(dòng)相同的 效果。另外，如上所述，既可以構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)線圈51相對(duì)于LC共振電路43 移動(dòng)，也可以構(gòu)成為讀出線圈52相對(duì)于LC共振電路43移動(dòng)。這樣，可更有效地利用讀出線圈52檢測(cè)從LC共振電路43產(chǎn)生的 感應(yīng)磁場(chǎng)。圖14是說明驅(qū)動(dòng)線圈和讀出線圈的其他配置例的圖。 在本實(shí)施方式中，如上所述，將讀出線圈52固定配置在內(nèi)框171B 內(nèi)，檢測(cè)從LC共振電路43產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)，然而如圖14所示，也可以 將讀出線圈52固定在讀出線圈固定部件52a上，并固定配置在被檢測(cè)者 1上，并且驅(qū)動(dòng)線圈51也可以固定配置在被檢測(cè)者1上。這里，讀出線 圈52和驅(qū)動(dòng)線圈51分開構(gòu)成。通過采用這種結(jié)構(gòu)，例如即使被檢測(cè)者1移動(dòng)而使讀出線圈52和驅(qū) 動(dòng)線圈51的位置關(guān)系變化，也無需校準(zhǔn)，因而可連續(xù)檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡 20的位置等。并且，即使在被檢測(cè)者上安裝讀出線圈52和驅(qū)動(dòng)線圈51， 也可在不給被檢測(cè)者帶來不適感的情況下檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置 等。(第3實(shí)施方式〕 下面，參照?qǐng)D15至圖18C說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。 本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同，然而與第1實(shí)施方式的不同之處是在位置檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)增加了磁感應(yīng)裝置。因此，在本實(shí)施方式中，使用圖15至圖18僅說明磁感應(yīng)裝置周邊，省略位置檢測(cè)系統(tǒng)等的說明。圖15是示出本實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概略的框圖。圖16是說明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖17是說明圖15的磁感應(yīng)裝置的示意圖。另外，對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同標(biāo)號(hào)并省略其說明。如圖15至圖17所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)210大致由以下構(gòu)成，gP:對(duì) 體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面進(jìn)行光學(xué)攝像并無線發(fā)送圖像信號(hào)的膠囊型內(nèi)窺鏡 220，檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡220的位置的位置檢測(cè)裝置250 (振幅分量檢測(cè) 單元、位置計(jì)算用頻率決定單元、位置分析單元、驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器)，以 及對(duì)膠囊型內(nèi)窺鏡220進(jìn)行感應(yīng)的磁感應(yīng)裝置270。圖18C是說明圖15的膠囊型內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)的圖。如圖18C所示，膠囊型內(nèi)窺鏡220由以下大致構(gòu)成，S卩外包裝21， 在其內(nèi)部收納各種設(shè)備；攝像部30，其拍攝被檢測(cè)者的體腔內(nèi)管路的內(nèi) 壁面；電池39，其驅(qū)動(dòng)攝像部30;感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40，其利用所述的驅(qū) 動(dòng)線圈51產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，以及驅(qū)動(dòng)用磁鐵(感應(yīng)用磁鐵)45，其驅(qū)動(dòng)膠 囊型內(nèi)窺鏡20。攝像部30和感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40與第1實(shí)施方式相同，因而省略對(duì) 其結(jié)構(gòu)、作用和效果的說明。在外包裝21的主體的外周面配備有以旋轉(zhuǎn)軸R為中心將剖面為圓形 的線材巻繞成螺旋狀而成的螺旋部25。在信號(hào)處理部34的后端部24側(cè)配置有磁鐵45，在磁鐵45的后端 部24側(cè)，在基板36B上配置有開關(guān)部46。如圖16所示，磁感應(yīng)裝置270配置在被檢測(cè)者1的下側(cè)，磁感應(yīng)裝 置270獨(dú)立于位置檢測(cè)裝置250而配置成可在被檢測(cè)者1的下側(cè)朝前后 左右方向移動(dòng)。磁感應(yīng)裝置270大致由多個(gè)電磁鐵701、 702、 703、 704、 705構(gòu)成。 電磁鐵701、 702配置成夾持著電磁鐵705而對(duì)置，并在電磁鐵705的上 方產(chǎn)生X軸方向的磁場(chǎng)。電磁鐵703、 704配置成夾持著電磁鐵705而對(duì) 置，并在電磁鐵705的上方產(chǎn)生Y軸方向的磁場(chǎng)。電磁鐵705配置成被 電磁鐵701、 702、 703、 704包圍，并產(chǎn)生Z軸方向的磁場(chǎng)。磁感應(yīng)裝置 270可在電磁鐵705上的圓筒狀區(qū)域內(nèi)形成均勻磁場(chǎng)。提供給磁感應(yīng)裝置270的電流由位置檢測(cè)裝置250控制，從而控制 由電磁鐵701、 702、 703、 704、 705形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向。而且，磁感應(yīng)裝置270在被檢測(cè)者1的下側(cè)朝前后左右方向移動(dòng)由 位置檢測(cè)裝置250控制。圖18A是說明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖18B是說 明圖15的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。在本實(shí)施方式中，如上所述，說明了在所使用的位置檢測(cè)系統(tǒng)210 上應(yīng)用電磁鐵701、 702、 703、 704、 705的情況，然而電磁鐵的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，如圖18A所示，可以是使用配置有3個(gè)亥姆霍茲線圈的 3軸亥姆霍茲線圈單元(磁場(chǎng)產(chǎn)生單元、電磁鐵)281的位置檢測(cè)系統(tǒng)280， 亥姆霍茲線圈使成對(duì)的線圈對(duì)置并使其產(chǎn)生平行磁場(chǎng)。并且，如圖18B 所示，可以是使用3組對(duì)置的大致方形的線圈281X、 281X、線圈281Y、 281Y以及線圈281Z、 281Z的位置檢測(cè)系統(tǒng)280。并且，只要是在對(duì)象 空間內(nèi)得到期望的磁場(chǎng)，就可以針對(duì)線圈直徑適當(dāng)變更線圈間隔。并且，不僅是對(duì)置的線圈，而且只要是能得到期望的磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)， 就可以使用任何結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)。下面，說明上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)210的作用。位置檢測(cè)系統(tǒng)210的作用概要等與第1實(shí)施方式相同，因而省略其 說明。如上所述，由于磁感應(yīng)裝置270僅在電磁鐵705上的圓筒狀區(qū)域內(nèi) 形成均勻磁場(chǎng)，因而位置檢測(cè)裝置250對(duì)磁感應(yīng)裝置270朝前后左右方 向移動(dòng)進(jìn)行控制，以使膠囊型內(nèi)窺鏡220位于上述圓筒狀區(qū)域內(nèi)。磁感應(yīng)裝置270通過位置檢測(cè)裝置(感應(yīng)用磁場(chǎng)方向控制單元)250 控制被提供給電磁鐵(感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元)701、 702、 703、 704、 705 的電流，從而磁感應(yīng)裝置270被控制成使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于膠囊型內(nèi)窺鏡 220上。膠囊型內(nèi)窺鏡220由于作用有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而圍繞其中心軸線R 旋轉(zhuǎn)，借助螺旋部25的工作而朝中心軸線R方向行進(jìn)。而且，磁感應(yīng)裝置270通過控制要形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)軸線方向， 來控制膠囊型內(nèi)窺鏡220的中心軸線R的方向，并控制膠囊型內(nèi)窺鏡220 的行進(jìn)方向。根據(jù)上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)210，可利用位置檢測(cè)系統(tǒng)210求出膠囊 型內(nèi)窺鏡220的位置等，并可利用磁感應(yīng)裝置270將膠囊型內(nèi)窺鏡220 朝規(guī)定位置進(jìn)行感應(yīng)。磁感應(yīng)裝置270形成的磁場(chǎng)也作用于讀出線圈52，從讀出線圈52 輸出的交流電壓包含有上述磁場(chǎng)所涉及的交流電壓。當(dāng)在位置檢測(cè)裝置 250的振幅分量檢測(cè)部250A中從該輸出中分離出交流電壓的虛部時(shí)，可 僅檢測(cè)LC共振電路43所涉及的交流電壓。因此，位置檢測(cè)系統(tǒng)210即使在追加了磁感應(yīng)裝置270的情況下，也不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，即可計(jì)算 膠囊型內(nèi)窺鏡220的位置等。并且，在磁感應(yīng)裝置270相對(duì)于讀出線圈52朝前后左右方向移動(dòng)的 情況下，從讀出線圈52輸出的磁感應(yīng)裝置270所涉及的交流電壓也隨著 磁感應(yīng)裝置270的移動(dòng)而變化。即使在該情況下，位置檢測(cè)裝置250也 不會(huì)受到上述交流電壓的變化影響，即可僅檢測(cè)LC共振電路43所涉及 的交流電壓。因此，位置檢測(cè)系統(tǒng)250即使在增加了磁感應(yīng)裝置270的 情況下，也不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，即可計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡220的位置等?；蛘?，無需保存預(yù)先測(cè)定的校準(zhǔn)值，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 (第4實(shí)施方式〕下面，參照?qǐng)D19和圖20說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同，然而 與第1實(shí)施方式的不同之處是使用多個(gè)膠囊型內(nèi)窺鏡等。因此，在本實(shí) 施方式中，使用圖19和圖20僅說明使用多個(gè)膠囊型內(nèi)窺鏡等，省略其 他結(jié)構(gòu)要素等的說明。圖19是示出本實(shí)施方式中的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概略的框圖。圖20是 說明圖19的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。另外，對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同標(biāo)號(hào)并省略其說明。如圖19和圖20所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)310大致由以下構(gòu)成，SP:對(duì) 體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁面進(jìn)行光學(xué)攝像并無線發(fā)送圖像信號(hào)的膠囊型內(nèi)窺鏡 20，在體腔內(nèi)管路中散布藥劑或者取得采樣等的膠囊型醫(yī)療裝置320，以 及檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20和膠囊型醫(yī)療裝置320的位置的位置檢測(cè)裝置 50。膠囊型醫(yī)療裝置320與膠囊型內(nèi)窺鏡20 —樣，大致由以下構(gòu)成，艮P: 驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的設(shè)備的電池39，產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40，以及迸 行藥劑散布等的醫(yī)療裝置部(未作圖示)等(參照?qǐng)D5)。另外，膠囊型內(nèi)窺鏡20中的感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40的共振頻率和膠囊 型醫(yī)療裝置320中的感應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生部40的共振頻率被設(shè)定成不同頻率。下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)系統(tǒng)310的作用。位置檢測(cè)系統(tǒng)310的作用概要與第1實(shí)施方式相同，因而省略其說明。首先，由膠囊型內(nèi)窺鏡20拍攝被檢測(cè)者1的體腔內(nèi)管路的內(nèi)壁等， 并進(jìn)行內(nèi)壁等的觀察。通過該觀察發(fā)現(xiàn)病變部等，有時(shí)需要在該病變部 投放藥劑、或者取得采樣。此時(shí)，具有藥劑散布功能和采樣取得功能等 的膠囊型醫(yī)療裝置320被追加投入到被檢測(cè)者1內(nèi)。在該情況下，在被 檢測(cè)者1的體腔內(nèi)管路中存在膠囊型內(nèi)窺鏡20和膠囊型醫(yī)療裝置320。位置檢測(cè)部50使用膠囊型內(nèi)窺鏡20中的LC共振電路43的共振頻 率和膠囊型醫(yī)療裝置320中的LC共振電路43的共振頻率來計(jì)算膠囊型 內(nèi)窺鏡20和膠囊型醫(yī)療裝置320的位置等。根據(jù)上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)310，位置檢測(cè)部50中的振幅分量檢測(cè)部 50A (參照?qǐng)D6)可從讀出線圈52所輸出的交流電壓中分離出膠囊型內(nèi) 窺鏡20中的LC共振電路43所涉及的交流電壓的虛部和膠囊型醫(yī)療裝置 320中的LC共振電路43所涉及的交流電壓的虛部。因此，即使后來追加膠囊型醫(yī)療裝置320，也與膠囊型內(nèi)窺鏡20時(shí) 一樣，不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，可計(jì)算膠囊型醫(yī)療裝置320的位置等。 〔第5實(shí)施方式〕下面，參照?qǐng)D21至圖25說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式。本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同，然而 與第1實(shí)施方式的不同之處是位置檢測(cè)裝置中的處理。因此，在本實(shí)施 方式中，使用圖21至圖25僅說明位置檢測(cè)裝置中的處理，省略其他的 膠囊型內(nèi)窺鏡等的說明。圖21是說明根據(jù)本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。如圖21所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)410大致由以下構(gòu)成，g卩膠囊型內(nèi)窺 鏡20，以及檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置的位置檢測(cè)裝置(位置計(jì)算用頻 率決定部、基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定單元、測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元、位置分 析單元)450。如圖21所示，位置檢測(cè)裝置450與以下電連接，SP:使膠囊型內(nèi)窺鏡20內(nèi)的后述磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51，以及檢測(cè)由磁感 應(yīng)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的讀出線圈52等。位置檢測(cè)裝置450根據(jù)由讀 出線圈52所檢測(cè)的感應(yīng)磁場(chǎng)來運(yùn)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置，并控制由 驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。圖22是說明圖21的位置檢測(cè)裝置內(nèi)的結(jié)構(gòu)的框圖。 在位置檢測(cè)裝置450內(nèi)設(shè)置有交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a，其根據(jù)從讀 出線圈52輸出的交流電壓(磁場(chǎng)傳感器的輸出)檢測(cè)交變磁場(chǎng)的振幅值； 位置計(jì)算用頻率決定部451，其決定在膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的計(jì)算 中所使用的位置計(jì)算用頻率(第l頻率)fH、 fu基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定 部(基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定單元)452,其決定在基準(zhǔn)值計(jì)算中所使用的 基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率(第2頻率)f1;測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算部(測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算 單元)453，其根據(jù)在位置計(jì)算用頻率fn、 fL和基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率&處的 讀出線圈52的輸出來計(jì)算測(cè)定基準(zhǔn)值；以及位置分析部(位置分析單元) 454，其計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等。下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)系統(tǒng)410的作用。 首先，位置檢測(cè)系統(tǒng)410的作用概要與第1實(shí)施方式相同，因而省 略其說明。然后，說明作為本實(shí)施方式的特征的位置檢測(cè)裝置450的作用。 與第1實(shí)施方式相同的是，從驅(qū)動(dòng)線圈51產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，利用讀出 線圈52檢測(cè)來自膠囊型內(nèi)窺鏡20的LC共振電路43 (參照?qǐng)D5 )的感應(yīng) 磁場(chǎng)，直到作為讀出線圈52的輸出的交流電壓被輸入到位置檢測(cè)裝置 450，因而省略其說明。圖23是示出從圖21的讀出線圈52輸出的交流電壓的頻率特性的圖。如圖22所示，輸入到位置檢測(cè)裝置450的上述交流電壓被輸入到交 變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a。在交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a中，通過傅里葉變換檢測(cè)交 變磁場(chǎng)的振幅值。所檢測(cè)到的交變磁場(chǎng)的振幅值被輸入到位置計(jì)算用頻 率決定部451。如圖23所示，位置計(jì)算用頻率決定部451在膠囊型內(nèi)窺 鏡20的LC共振電路43的共振頻率fc附近區(qū)域中，檢測(cè)上述交流電壓表示極大值和極小值的頻率。將表示這些極大值和極小值的頻率分別設(shè) 定為位置計(jì)算用頻率fk、 fl。這里，位置計(jì)算用頻率fH、 fL中的一方位于比共振頻率fc低的頻率側(cè)，另一方位于比共振頻率fc高的頻率側(cè)。另一方面，基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定部452將高于商用電源頻率(60Hz 或50Hz)的頻率決定為基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率fi,該頻率是在后述的位置分 析部454中得到的感應(yīng)磁場(chǎng)的交流電壓的頻率特性曲線中，偏離比拐點(diǎn) Pd氐的頻率側(cè)的頻率，且該拐點(diǎn)Pi^目對(duì)于共振頻率fc處于低頻率側(cè)。圖24是示出在僅交變磁場(chǎng)作用于圖21的讀出線圈52的情況下的讀 出線圈52的交流電壓頻率特性的圖。測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算部453根據(jù)在位置計(jì)算用頻率fH、 fL和基準(zhǔn)值計(jì)算 用頻率f\處的從讀出線圈52輸出的交流電壓的值計(jì)算測(cè)定基準(zhǔn)值。具體 地說，求出在位置計(jì)算用頻率fk、 fL處的從讀出線圈52所輸出的交流電 壓的值，并求出這些值的平均值。然后根據(jù)由位置計(jì)算用頻率fH、 fl的 中間值和上述平均值所確定的點(diǎn)、以及由基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率&和該交流 電壓的值所確定的點(diǎn)來求出基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值的求法可使用最小平方法的 近似方法。如圖24所示，這樣求出的基準(zhǔn)值可表示為示出規(guī)定的頻率特 性的圖?；鶞?zhǔn)值可認(rèn)為是根據(jù)由驅(qū)動(dòng)線圈51所形成的交變磁場(chǎng)而從讀出 線圈51輸出的交流電壓的值。另外，如上所述，可以根據(jù)2點(diǎn)使基準(zhǔn)值相近似，也可以根據(jù)更多 的測(cè)定點(diǎn)使基準(zhǔn)值相近似。圖25是示出在僅感應(yīng)磁性作用于圖21的讀出線圈52的情況下的讀 出線圈52的交流電壓頻率特性的圖。位置分析部454根據(jù)從讀出線圈52輸出的交流電壓的頻率特性曲 線，對(duì)上述的測(cè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行差分運(yùn)算，得到圖25所示的感應(yīng)磁場(chǎng)的交 流電壓的頻率特性曲線。然后，位置分析部根據(jù)所得到的頻率特性曲線， 針對(duì)各讀出線圈52計(jì)算在位置計(jì)算用頻率fH、 fL處的交流電壓之差、即 振幅。當(dāng)?shù)玫搅烁髯x出線圈52中的上述振幅值時(shí)，根據(jù)這些值計(jì)算膠囊 型內(nèi)窺鏡20的位置等。根據(jù)上述的位置檢測(cè)系統(tǒng)410，測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算部453根據(jù)在位置 檢測(cè)用頻率fH、 fL和基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率f,處的讀出線圈52的輸出值，求 出在位置計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值，位置分析部454可根據(jù)在交變磁 場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)作用于磁場(chǎng)傳感器時(shí)的讀出線圈52的輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值 之差，計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等。g卩，通過對(duì)在交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁 場(chǎng)作用于讀出線圈52時(shí)的讀出線圈52的輸出值和測(cè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行差分， 可從讀出線圈52的輸出值中提取感應(yīng)磁場(chǎng)所涉及的輸出值，從而可計(jì)算 膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等。因此，位置檢測(cè)系統(tǒng)410不用進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定，即可計(jì)算膠囊型內(nèi)窺 鏡20的位置等。膠囊型內(nèi)窺鏡20的LC共振電路43由于利用上述交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感 應(yīng)磁場(chǎng)，因而無需向LC共振電路43附加電源。因此，可減少搭載在膠 囊型內(nèi)窺鏡20的內(nèi)部的構(gòu)成要素?cái)?shù)量。并且，由于產(chǎn)生在膠囊型內(nèi)窺鏡 20的位置檢測(cè)中所使用的感應(yīng)磁場(chǎng)，因而不使用搭載在其內(nèi)部的電源等， 所以膠囊型內(nèi)窺鏡20的壽命不會(huì)受到該電源等的壽命影響。由于為了求出測(cè)定基準(zhǔn)值也使用位置計(jì)算用頻率fH、 fL，因而可同 時(shí)進(jìn)行與膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的計(jì)算相關(guān)的測(cè)定和求取測(cè)定基準(zhǔn)值 的測(cè)定，可削減為了計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等所需要的時(shí)間。并且，由于使用不同的2個(gè)位置計(jì)算用頻率fH、 fp因而與使用在l個(gè)頻率時(shí)的輸出值的情況相比較，可消除測(cè)定值的誤差，可提高所計(jì)算 的膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的精度。另外，在交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a內(nèi)可以配備相位檢波器或鎖定放大器 中的至少一方來代替傅里葉變換。由于相位檢波器和鎖定放大器中的至 少一方配備在交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a內(nèi)，因而交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a根據(jù) 從多個(gè)讀出線圈52得到的磁場(chǎng)傳感器的輸出，可容易檢測(cè)交變磁場(chǎng)的虛 部和實(shí)部中的至少一方。另外，如上所述，可以將基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率^設(shè)定為頻率比商用電 源頻率高的規(guī)定頻率，也可以將基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率f\設(shè)定為0。由于頻率是0時(shí)的讀出線圈52的輸出總是0，因而可省略在基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率f,處的測(cè)定，可省略為了計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等所涉 及的時(shí)間。另外，如上所述，可以將基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率fj設(shè)定為處于比共振頻 率fc的低頻率側(cè)的拐點(diǎn)Pd氏的頻率側(cè)、且頻率比商用電源頻率高的規(guī)定頻率，也可以設(shè)定為比共振頻率fc的高頻率側(cè)的拐點(diǎn)PH高的頻率、且低于讀出線圈52的共振頻率的規(guī)定頻率f2。 (第5實(shí)施方式的變形例〕 下面，參照?qǐng)D26至圖28說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式的變形例。 本實(shí)施方式的位置檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與第5實(shí)施方式相同，然而 與第5實(shí)施方式不同的是位置檢測(cè)裝置和讀出線圈接收電路的結(jié)構(gòu)。因 此，在本實(shí)施方式中，使用圖26至圖28僅說明位置檢測(cè)裝置和讀出線 圈接收電路的結(jié)構(gòu)，省略其他的膠囊型內(nèi)窺鏡等的說明。圖26是說明根據(jù)本實(shí)施方式的變形例所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的整 體結(jié)構(gòu)的圖。另外，對(duì)與第5實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同標(biāo)號(hào)并省略其說明。如圖26所示，位置檢測(cè)系統(tǒng)510大致由以下構(gòu)成，g口膠囊型內(nèi)窺鏡20，以及檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置的位置檢測(cè)裝置(位置計(jì)算用頻率決定部、基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定單元、測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元、位置分 析單元)550。如圖26所示，位置檢測(cè)裝置550與以下電連接，即使膠囊型內(nèi)窺 鏡20內(nèi)的后述的磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)線圈51，以及檢測(cè)由磁 感應(yīng)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的讀出線圈52等。位置檢測(cè)裝置550根據(jù)由讀 出線圈52所檢測(cè)的感應(yīng)磁場(chǎng)來運(yùn)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置，并控制由 驅(qū)動(dòng)線圈51形成的交變磁場(chǎng)。圖27是說明圖26的讀出線圈接收電路557的電路結(jié)構(gòu)的圖。 如圖27所示，讀出線圈接收電路557由以下構(gòu)成，gp:帶通濾波器 (BPF) 61，其去除包含所輸入的膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置信息在內(nèi)的交 流電壓所包含的高頻分量和低頻分量；放大器(AMP) 62，其將去除了高頻分量和低頻分量后的上述交流電壓放大；有效值檢測(cè)電路(True RMS 轉(zhuǎn)換器)63，其檢測(cè)上述交流電壓的振幅，提取振幅值并將其輸出；A/D 轉(zhuǎn)換器64，其將振幅值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；以及存儲(chǔ)器65，其暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù) 字化后的振幅值。帶通濾波器61分別配置在從讀出線圈52延伸出的一對(duì)布線66A上， 從帶通濾波器61輸出的上述交流電壓被輸入到一個(gè)放大器62。存儲(chǔ)器 65暫時(shí)存儲(chǔ)從9個(gè)讀出線圈52得到的振幅值，并將所存儲(chǔ)的振幅值輸出 到位置檢測(cè)裝置550。另外，如上所述，可以使用有效值檢測(cè)電路63來提取上述交流電壓 的振幅值，也可以通過使用整流電路使磁信息平滑化并檢測(cè)電壓來檢測(cè) 振幅值，還可以使用檢測(cè)上述交流電壓的峰值的峰值檢測(cè)電路來檢測(cè)振 幅值。并且，所檢測(cè)的交流電壓的波形相對(duì)于附加給驅(qū)動(dòng)線圈51的波形的 相位根據(jù)膠囊型內(nèi)窺鏡20內(nèi)的后述的磁感應(yīng)線圈42的有無和位置而變 化?？梢岳面i定放大器等檢測(cè)該相位變化。上述感應(yīng)磁場(chǎng)使讀出線圈52產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在讀出線圈52產(chǎn)生 包含膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置信息等在內(nèi)的交流電壓(磁信息)。該交流 電壓經(jīng)由讀出線圈選擇器56被輸入到讀出線圈接收電路557，被提取交 流電壓的振幅值(振幅信息)。如圖27所示，輸入到讀出線圈接收電路557的上述交流電壓由帶通 濾波器61去除高頻分量和低頻分量，并由放大器62放大。這樣去除了 不需要分量后的交流電壓通過有效值檢測(cè)電路63提取出交流電壓的振幅 值。所提取的振幅值由A/D轉(zhuǎn)換器64進(jìn)行數(shù)字信號(hào)化，并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器65內(nèi)。存儲(chǔ)器65例如存儲(chǔ)使由正弦波產(chǎn)生電路53產(chǎn)生的正弦波信號(hào)在LC 共振電路43的共振頻率附近擺動(dòng)的與1周期對(duì)應(yīng)的振幅值，并匯總1周 期的振幅值輸出到位置檢測(cè)裝置550。圖28是說明圖26的位置檢測(cè)裝置550的概略的框圖。 在位置檢測(cè)裝置550內(nèi)設(shè)置有位置計(jì)算用頻率決定部451，其決定在膠囊型內(nèi)窺鏡20的位置等的計(jì)算中所使用的位置計(jì)算用頻率(第1 頻率)fH、 4;基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定部(基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定單元) 452，其決定在基準(zhǔn)值計(jì)算中所使用的基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率(第2頻率)f1; 測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算部(測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元)453，其根據(jù)在位置計(jì)算用頻 率fH、 t和基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率&處的讀出線圈52的輸出來計(jì)算測(cè)定基準(zhǔn) 值；以及位置分析部(位置分析單元)454，其計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡20的 位置等。如圖28所示，輸入到位置檢測(cè)裝置550的交流電壓被輸入到位置計(jì) 算用頻率決定部451。如圖23所示，位置計(jì)算用頻率決定部451在膠囊 型內(nèi)窺鏡20的LC共振電路43的共振頻率fc附近，檢測(cè)上述交流電壓 表示極大值和極小值的頻率。將表示這些極大值和極小值的頻率分別設(shè) 定為位置計(jì)算用頻率fH、 4。另外，基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率決定部452至位置 分析部454的作用概要由于與第5實(shí)施方式相同，因而省略說明。另外，如上所述，可以使用位置計(jì)算用頻率fH、 fl和基準(zhǔn)值計(jì)算用 頻率&來求出基準(zhǔn)值，也可以使用上述的基準(zhǔn)值計(jì)算用頻率f2和基準(zhǔn)值 計(jì)算用頻率&來求出基準(zhǔn)值，不作特別限定。根據(jù)本變形例，由于讀出線圈接收電路557具有有效值檢測(cè)電路63 ， 因而無需交變磁場(chǎng)檢測(cè)部450a，可廉價(jià)地構(gòu)建位置檢測(cè)系統(tǒng)。在所有實(shí)施例中，以膠囊型內(nèi)窺鏡和膠囊型醫(yī)療裝置為例描述了實(shí) 施例，然而不限于此，還能應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置、導(dǎo)管裝置、鉗子等在體 腔內(nèi)使用的醫(yī)療裝置。并且，本實(shí)施例的各個(gè)組合也屬于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有設(shè)備，其搭載有磁感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)線圈，其產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其配置在所述設(shè)備的工作范圍的外部，并檢測(cè)所述磁感應(yīng)線圈受到所述交變磁場(chǎng)而產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；頻率決定部，其求出基于所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的位置計(jì)算用頻率；振幅分量檢測(cè)單元，其在所述位置計(jì)算用頻率處，根據(jù)所述多個(gè)磁場(chǎng)傳感器的輸出，檢測(cè)與所述交變磁場(chǎng)大致正交的振幅分量和相位與所述交變磁場(chǎng)大致相同的振幅分量中的至少一方；以及位置分析單元，其根據(jù)所述振幅分量計(jì)算所述設(shè)備的位置和方向中的至少一方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述頻率決定部通過預(yù)先 取得所述共振頻率的信息來決定所述位置計(jì)算用頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述頻率決定部檢測(cè)所述 共振頻率的變化，并根據(jù)該變化決定所述位置計(jì)算用頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述振幅分量檢測(cè)單元在 根據(jù)使用傅里葉變換而檢測(cè)出的所述振幅分量重復(fù)計(jì)算所述設(shè)備的位置 和方向中的至少一方時(shí)，使所述傅里葉變換的開始定時(shí)與所述驅(qū)動(dòng)線圈 產(chǎn)生的所述交變磁場(chǎng)的相位之間的偏差為恒定來進(jìn)行所述傅里葉變換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng) 傳感器分開構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，多個(gè)所述磁場(chǎng)傳感器配置 成一體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng) 線圈驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁感應(yīng)線圈的 相對(duì)位置，使所述驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的所述交變磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度中的至少一方變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng)傳感器被固定在配置于所述工作范圍內(nèi)的被檢測(cè)者上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，在同時(shí)使用的多個(gè)所述設(shè) 備中，搭載在各個(gè)所述設(shè)備上的所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率被設(shè)定成不 同。
10. —種感應(yīng)系統(tǒng)，該感應(yīng)系統(tǒng)具有權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)； 感應(yīng)用磁鐵，其搭載在所述設(shè)備上；感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生作用于所述感應(yīng)用磁鐵上的感應(yīng)用磁 場(chǎng)；以及感應(yīng)用磁場(chǎng)方向控制單元，其控制所述感應(yīng)用磁場(chǎng)的方向。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的感應(yīng)系統(tǒng)，所述感應(yīng)用磁場(chǎng)產(chǎn)生單元具 有在相互正交的方向上對(duì)置配置的3對(duì)電磁鐵，在所述電磁鐵的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可配置被檢測(cè)者的空間，并且 在可配置所述被檢測(cè)者的空間周圍配置有所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁場(chǎng) 傳感器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的感應(yīng)系統(tǒng)，在所述設(shè)備的外面具有螺旋 部，該螺旋部將所述設(shè)備的繞長(zhǎng)軸的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)軸方向的推進(jìn)力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述設(shè)備是膠囊型醫(yī)療 裝置。
14. 一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有 設(shè)備，其搭載有磁感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)線圈，其產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其檢測(cè)所述磁感應(yīng)線圈受到所述交變磁場(chǎng)而產(chǎn)生 的感應(yīng)磁場(chǎng)；頻率決定部，其求出基于所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的位置計(jì)算用 頻率；測(cè)定基準(zhǔn)值計(jì)算單元，其根據(jù)在偏離所述位置計(jì)算用頻率的第2頻率處施加了所述交變磁場(chǎng)和所述感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的所述磁場(chǎng)傳感器的輸出， 求出在所述位置計(jì)算用頻率處的測(cè)定基準(zhǔn)值；以及位置分析單元，其根據(jù)在所述位置計(jì)算用頻率處施加了所述交變磁 場(chǎng)和所述感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)的所述磁場(chǎng)傳感器的輸出與所述測(cè)定基準(zhǔn)值之差， 計(jì)算所述設(shè)備的位置和方向中的至少一方。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述位置計(jì)算用頻率是 不同的2個(gè)頻率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述頻率決定部通過預(yù) 先取得所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的信息來決定所述位置計(jì)算用頻率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述頻率決定部檢測(cè)所 述磁感應(yīng)線圈的共振頻率的變化，并根據(jù)該變化決定所述位置計(jì)算用頻 率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述磁 場(chǎng)傳感器分開構(gòu)成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，多個(gè)所述磁場(chǎng)傳感器配 置成一體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，在同時(shí)使用的多個(gè)所述 設(shè)備中，搭載在各個(gè)所述設(shè)備上的所述磁感應(yīng)線圈的共振頻率被設(shè)定成 不同。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)系統(tǒng)，所述設(shè)備是膠囊型醫(yī)療 裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種位置檢測(cè)系統(tǒng)，其可以不用事先進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)定即能削減位置等的檢測(cè)時(shí)間。該位置檢測(cè)系統(tǒng)具有設(shè)備，其搭載有磁感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)線圈，其配置在設(shè)備的工作范圍的外部，具有磁感應(yīng)線圈的共振頻率附近的位置計(jì)算用頻率，并產(chǎn)生作用于磁感應(yīng)線圈的交變磁場(chǎng)；多個(gè)磁場(chǎng)傳感器，其配置在設(shè)備的工作范圍的外部，并檢測(cè)由磁感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)；振幅分量檢測(cè)單元(50A)，其根據(jù)從多個(gè)磁場(chǎng)傳感器所得到的磁場(chǎng)傳感器的輸出，檢測(cè)相位與交變磁場(chǎng)大致正交的振幅分量；以及位置分析單元(50C)，其根據(jù)振幅分量來計(jì)算設(shè)備的位置和方向中的至少一方。
文檔編號(hào)A61B5/06GK101277640SQ200680036950
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者佐藤良次, 內(nèi)山昭夫, 木村敦志 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社