(57)【要約】【課題】送電アンテナのインダクタンスの変化の要因になるアンテナの変形、揺れを抑えて、カプセル型体内情報取得装置に対して効率の良い電力の供給を可能にする無線給電システムを提供すること。【解決手段】無線給電システム１は、被検者１０の体腔内に導入されて、被検体内情報を取得するカプセル型内視鏡１１と、被検者１０に装着されて、体内に導入されたカプセル型内視鏡１１に対して体外から電力を供給する送電アンテナ２を装備した腹巻き３とを備える無線給電システム１である。送電アンテナ２と被検者１０の身体との間に、送電アンテナ２を所定の形状に維持し、且つ送電アンテナ２を身体の所望の位置に配置させる、棒状部材４がポケット３ａに収容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の体腔内に導入されて、被検体内情報を取得するカプセル型体内情報取得装置と、被検者に装着されて、被検者の体内に導入された前記体内情報取得装置に対して体外から電力を供給する送電アンテナを装備した衣類とを備える無線給電システムにおいて、
前記送電アンテナと前記被検者の身体との間に、前記送電アンテナを所定の形状に維持し、且つ送電アンテナを身体の所望の位置に配置させる、非磁性体で構成した無線給電安定化手段を設けることを特徴とする無線給電システム。
【請求項２】
前記無線給電安定手段は、
前記衣類の身体側に設けられた１つ以上のポケットと、
前記ポケットに収容されるアンテナ形状維持部材とを備え、
前記アンテナ形状維持部材、又は前記衣類の少なくとも一方は、弾性力を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項３】
前記無線給電安定手段は、
前記衣類の身体側に設けられ、膨縮可能な少なくとも１つの流体室と、
前記流体室への流体の供給及び排出を可能にする流体口部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項４】
前記カプセル型体内情報取得装置は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線給電システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の体腔内に導入されたカプセル型体内情報取得装置に対して、体外から電力を供給する無線給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カプセル型内視鏡が観察、或いは診断等のために利用されている。カプセル型内視鏡は、被検者によって体内に飲み込まれた後、体内から自然排出されるまでの間、胃、小腸などの臓器内を、その蠕動運動に伴って移動する。
【０００３】
カプセル型内視鏡は、撮像機能を有し、移動に伴って体内を順次撮影し、その撮影した画像データを順次無線通信により、被検者の外部に設けられた外部装置に送信する。そして、送信された画像データは、メモリに蓄積される。そのため、被検者は、無線機能とメモリ機能とを備えた外部装置を携帯することにより、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、そのカプセル型内視鏡が排出されるまでの間、不自由を被ることなく自由に行動することが可能である。なお、外部装置に蓄積された画像データは、検査終了後、医師等によってディスプレイなどの表示画面上に表示され、診断が行われるようになっている。
【０００４】
カプセル型内視鏡においては、体内に導入されたカプセル型内視鏡が画像を撮影するため、或いは撮影した画像データを外部装置に送信するために電力を供給しなければならない。
【０００５】
例えば特許文献１には、衣類であるベストの内面に送電アンテナを設け、その送電アンテナから体内のカプセル型内視鏡に電力の供給を可能にする電力供給装置が示されている。この電力供給装置では、ベストに複数の導電線を設け、ベストの開き部に設けたボタンを嵌め合わせることによって、複数の導電線が接続されて結果的に一本の導電線からなる送電アンテナを形成する構成になっている。
【特許文献１】特開２００５−５２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電力供給装置では、被検者の体格の違いにより、ベストに形成された送電アンテナの形状が変形するおそれがある。また、被検者の姿勢が変化することによって送電アンテナの形状が変形するおそれがある。そして、アンテナ形状が変形することによって、送電アンテナのインダクタンスが変化する。また、被検者が装着しているベストが、被検者の身体に対して揺れ動く可能性があり、その場合においても送電アンテナのインダクタンスが変化する。
【０００７】
送電アンテナのインダクタンスが変化すると、その変化に伴い共振周波数が初期値からずれる。すると、駆動周波数でのインピーダンスが高くなり、必要な駆動電流を得るために、より高い駆動電圧にて駆動する必要が生じる、効率が低下する。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、送電アンテナのインダクタンスの変化の要因になるアンテナの変形、揺れを抑えて、カプセル型体内情報取得装置に対して効率の良い電力の供給を可能にする無線給電システムを提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線給電システムは、被検者の体腔内に導入されて、被検体内情報を取得するカプセル型体内情報取得装置と、被検者に装着されて、被検者の体内に導入された前記体内情報取得装置に対して体外から電力を供給する送電アンテナを装備した衣類とを備える無線給電システムであって、
前記送電アンテナと前記被検者の身体との間に、前記送電アンテナを所定の形状に維持し、且つ送電アンテナを身体の所望の位置に配置させる、非磁性体で構成した無線給電安定化手段を設けている。
【００１０】
この構成によれば、前記送電アンテナと前記被検者の身体との間に無線給電安定手段を設けることにより、送電アンテナは、所定形状に維持され、かつ所望の位置に保持される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、送電アンテナのインダクタンスの変化の要因になるアンテナの変形、揺れを抑えて、カプセル型体内情報取得装置に対して効率の良い電力の供給を可能にする無線給電システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１乃至図５は本発明の第１実施形態に係り、図１は無電給電システムを説明する図、図２はアンテナを装備した衣類を被検者に装着した装着例を説明する図、図３は図２の矢印に示す被検者の頭上側からアンテナを装備した衣類の被検者への装着状態を説明する模式図、図４はアンテナを装備した衣類を図３の被検者より細めの体格の被検者に装着した装着例を説明する模式図、図５はアンテナを装備した衣類を図３の被検者より太めの体格の被検者に装着した装着例を説明する模式図である。
【００１４】
図１に示すように無線給電システム１は、送電アンテナ２を装備した衣類である例えば送電アンテナ付き腹巻き（以下、腹巻きと略記する）３と、その腹巻き３に配設されるアンテナ形状維持部材である例えば円柱で構成された棒状部材４とで構成されている。
【００１５】
腹巻き３は、非磁性体の例えば樹脂製、或いは布製であり、送電アンテナ２が一体に設けられている。送電アンテナ２は、導電線５を腹巻き３の内周面、或いは外周面、或いは内部で周方向に所定の間隔で巻回して交流磁界を発生するソレノイドコイルとして構成されている。
【００１６】
なお、導電線５のそれぞれの端部は、図示しない駆動装置に接続されている。駆動装置は、電源、送電アンテナ２を駆動する交流電流を発生するドライバ、電源、及びドライバの制御を行う制御部とを主に備えて構成されている。また、送電アンテナ２は、ソレノイドコイルに限定されるものではなく、ヘルムホルツ型コイル、平面巻きコイルであってもよい。
【００１７】
また、腹巻き３の身体側である内面には、無線給電安定手段を構成する、有底で一開口３ｂを備え複数のポケット３ａが設けられている。ポケット３ａには開口３ｂを介して棒状部材４が収容される構成になっている。
【００１８】
なお、ポケット３ａの穴の長手軸は、腹巻き３の孔の長手軸と略平行に配置されている。
【００１９】
一方、棒状部材４は、無線給電安定手段であって、非磁性体の弾性部材である例えばゴム或いはスポンジ等で形成されている。
【００２０】
なお、棒状部材４は、円柱形状に限らず、角柱形状、或いは軸方向に貫通孔を備えるチューブ形状であってもよい。
【００２１】
上述のように構成した無線給電システム１の作用を説明する。  
例えば、カプセル型体内情報取得装置であるカプセル型内視鏡を使用して体内の観察を行う場合、医師、看護士、技師等のスタッフは、カプセル型内視鏡１１と、無線給電システム１とを用意する。なお、カプセル型内視鏡は、カプセル内に制御部、撮像部、画像処理部、通信部、電源部、及び電力を受電する受電コイル等を備えている。
【００２２】
図２に示すようにスタッフは、まず、腹巻き３を頭上側から被せる、又は足元側から持ち上げて被検者１０の胴部付近に配置する。このとき、ポケット３ａの開口３ｂを被検者１０の頭部側に向ける。
【００２３】
次に、スタッフは、この状態で腹巻き３を所定形状にして、且つ被検者の所望の位置に配置させるため、腹巻き３の内径調整を行う。即ち、スタッフは、図３に示すように被検者１０の胴部に配置された腹巻き３の複数のポケット３ａのうち、その幾つかのポケット３ａ内に棒状部材４を収容していく。棒状部材４をポケット３ａ内に収容することによって、被検者１０の胴部にポケット３ａの外表面が当接して腹巻き３が配置されるとともに、腹巻き３が所定の装着形状に形作られる。  
このことによって、腹巻き３の被検者１０への装着が完了する。
【００２４】
ここで、腹巻き３が所定の装着形状に形作られることによって、送電アンテナ２がある所定の形状に形成される。また、腹巻き３は、弾性を有する棒状部材４によって弾性的に被検者１０の身体に保持される。
【００２５】
次いで、スタッフは、被検者１０にカプセル型内視鏡１１の嚥下を促すとともに、無線給電システム１によるカプセル型内視鏡１１への電力の供給を開始する。すると、腹巻き３に設けられた送電アンテナ２から予め設定した条件での送電が開始される。
【００２６】
本実施形態においては、カプセル型内視鏡１１による観察中、被検者１０が動いた場合、或いは、被検者１０の姿勢が変化した場合、胴部と腹巻き３との間に配設されている棒状部材４の弾性力によってその動き、変化が吸収される。そのため、腹巻き３が被検者１０の胴部に対して揺れ動くこと、腹巻き３の位置が変化すること、腹巻き３の装着形状が変化することが防止される。したがって、送電アンテナ２は、初期の形状に維持される。
【００２７】
このように、送電アンテナを装備した衣類の内面側にポケットを設け、そのポケット内に弾性を有する棒状部材を収容することによって、送電アンテナが装備された衣類を所望の位置に弾性的に保持させ被検者に対して安定して装着させることができるとともに、その衣類を所定の装着形状にして衣類に装備されている送電アンテナを所定形状に維持することができる。
【００２８】
このことによって、衣類に設けられた送電アンテナの形状変化を小さくして、インダクタンスの変化が小さくなる。その結果、共振周波数の変化を小さくすることができ、駆動周波数を共振周波数に追従させる必要が無くなるので、インピーダンスが小さい周波数による送電アンテナの効率的な駆動を実現して、より安定した電力の供給が可能になる。
【００２９】
なお、被検者の体格は、一定では無いため、図４に示すように図３の被検者１０に比べ痩せている場合、或いは図５に示すように図３の被検者１０に比べて太っている場合等がある。
【００３０】
本実施形態においては、挿入する棒状部材４の数を調整することによって、腹巻き３の内径を調整可能にしている。すなわち、図４に示すように被検者１０に比べて細身の体格の被検者１０Ａの場合には、挿入する棒状部材４の数を増やす。即ち、棒状部材４を被検者１０Ａの周囲全体に渡って設ける。
【００３１】
このことによって、送電アンテナ２が装備された腹巻き３を被検者１０Ａに対して安定して装着すること、及びその腹巻き３に装備されている送電アンテナ２を所定形状に維持することができる。
【００３２】
一方、図５に示すように被検者１０に比べて太めの体格の被検者１０Ｂの場合には、挿入する棒状部材４の数を減らして、棒状部材４を被検者１０Ａの周囲に間隔を開けて設ける。
【００３３】
このことによって、送電アンテナ２が装備された腹巻き３を被検者１０Ｂに対して安定して装着すること、及びその腹巻き３に装備されている送電アンテナ２を所定形状に維持することができる。
【００３４】
また、上述した複数の棒状部材４は、全ての外径寸法が同径であっても、異なる径寸法であってもよい。また、１つのポケット３ａ内に１つの棒状部材４を収容する構成に限らず、１つのポケット３ａ内に複数の棒状部材４を収容する構成であってもよい。
【００３５】
本実施の形態では、ポケットにアンテナ形状維持部材を挿入する構成としている。しかし、アンテナ形状維持部材は、必ずしもポケットに挿入する必要はなく、他の手段、例えば、マジックテープ（登録商標）等によりアンテナ形状維持部材を腹巻等に固定しても良い。
【００３６】
さらに、棒状部材４は、弾性を有する部材に限定されるものではなく、例えば、木製など硬質部材であってもよい。そして、棒状部材を硬質部材で構成する場合には、ポケット３ａの身体側の全周に渡って、弾性部材で構成した弾性部を設ける。
【００３７】
このことによって、ポケットに収容された硬質な部材が直接、身体に接触して被検者に苦痛を与えることを防止することができるとともに、送電アンテナが装備された腹巻きを被検者に対して安定して装着すること、及びその腹巻きに装備されている送電アンテナを所定形状に維持することができる。
【００３８】
又、本実施形態においては、アンテナ形状維持部材を棒状部材としている。しかし、アンテナ形状維持部材は、棒状部材に限定されるものではなく、例えば梱包材である気泡緩衝シート、或いはスポンジシート等のシート部材であってもよい。アンテナ形状維持部材をシートで構成する場合、シートを略棒状に丸めて各ポケット内に収容する、或いは重ね合わせたシートを周方向に形成したポケットに収容することによって、上述したように送電アンテナが装備された腹巻きを被検者に対して安定して装着すること、及びその腹巻きに装備されている送電アンテナを所定形状に維持することができる。
【００３９】
また、腹巻き３に、図１の破線に示す吊りベルトを設けるようにしてもよい。吊りベルト１２を腹巻き３に設けることによって、腹巻き３の脚部方向へのずれを未然に防止することができる。
【００４０】
図６乃至図８は本発明の第２実施形態に係り、図６はアンテナを装備した衣類の他の構成を説明する図、図７はアンテナを装備した衣類を被検者に装着した装着例を説明する模式図、図８はアンテナを装備した衣類を図７の被検者より細めの体格の被検者に装着した装着例を説明する模式図である。
【００４１】
本実施形態において、衣類は、図６、図７に示すように送電アンテナ２Ａを装備した前開きタイプの送電アンテナ付きベスト（以下、ベストと記載する）６である。ベスト６は、その内面に、密着シート７を設けて図中着色部で示す膨縮可能な、流体室７ａを備えている。密着シート７は、無線給電安定手段であって、例えば弾性を有する例えば合成ゴム製である。
【００４２】
ベスト６には、流体室７ａと外部とを連通する流体口部７ｂが、例えば肩口等に設けられている。流体口部７ｂは、無線給電安定手段であって、流体口部７ｂを介して流体室７ａ内に例えば空気等の流体を供給することができるようになっている。また、流体室７ａ内に供給された空気は、流体口部７ｂから排出することが可能である。
【００４３】
ベスト６の外面側には、送電アンテナ２Ａを構成する例えば導電線８ａ、８ｂ、…、８ｅと、これら導電線８ａ、８ｂ、…、８ｅのそれぞれの端部に配置される係合部材９ａ、９ｂとが設けられている。導電線８ａ、８ｂ、…、８ｅは、所定間隔で設けられており、係合部材９ａ、９ｂはベスト６の開き部６ａ、６ｂに対向する位置関係で設けられている。
【００４４】
そして、このベスト６においては、ベスト６の開き部６ａ、６ｂを位置合わせして、対向する係合部材９ａ、９ｂ同士を係合することによって、導電線８ａの他端部と導電線８ｂの一端部、導電線８ｂの他端部と導電線８ｃの一端部、…のように、それぞれ異なる導電線８ａ、８ｂ、…、８ｅの端部同士を接続する。この結果、ベスト６には、あたかも１本の導電線を所定ピッチで巻回して構成したコイル形状の送電アンテナ２Ａが形成される。  
符号１０Ｃは被検者である。
【００４５】
この構成の送電アンテナ２Ａを備えたベスト６を使用してカプセル型内視鏡１１に給電を行う場合について説明する。  
まず、スタッフは、図８に示すようにベスト６の開き部６ａ、６ｂに設けられている、対向する係合部材９ａ、９ｂ同士を係合して、被検者１０Ｃに対してベスト６を配置する。この段階で、送電アンテナ２Ａが構成される。
【００４６】
次に、スタッフは、流体口部７ｂを介して流体室７ａに空気を供給する。流体室７ａ内への空気の供給に伴って、密着シート７が徐々に膨らんでいく。そして、被検者１０Ｃの身体に密着シート７が密着する。
【００４７】
スタッフは、密着シート７の密着状態、及びベスト６の装着形状が所定の状態であるか否かを判定する。そして、最適な密着状態及び装着状態を得られたと判定したとき、流体室７ａ内への空気の供給を停止するとともに、流体口部７ｂを図示しない閉塞部材で閉塞する。  
このことによって、被検者１０Ｃへのベスト６の装着が完了する。
【００４８】
ここで、ベスト６が所定の装着形状に形作られることによって、送電アンテナ２Ａがある所定の形状に形成される。また、ベスト６は、流体室７ａを介して被検者１０Ｃの身体に弾性的に保持される。
【００４９】
したがって、本実施形態においても、カプセル型内視鏡による観察中等に、被検者が動いた場合、或いは、被検者の姿勢が変化した場合、身体とベスト６との間に設けられている流体室７ａによってその動き、変化が吸収される。そのため、ベスト６が被検者１０Ｃの身体に対して揺れ動くこと、ベスト６の位置が変化すること、ベスト６の装着形状が変化することが防止される。
【００５０】
このように、ベスト型の衣類に送電アンテナを装備するとともに、例えば空気が供給されることによって膨張可能な流体室を設ける。このことによって、送電アンテナを装備したベストを所望する位置に安定して装着することができるとともに、そのベストに設けられている送電アンテナを理想の形状である所定形状に形成して、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態のベスト６においては、被検者の体格の変化に伴って、流体室７ａ内に供給する空気の供給量を調整することによって、体格の異なる被検者に対して、ベスト６を最適な装着形状にしての装着が可能である。
【００５２】
即ち、例えば、図８の実線に示すように被検者１０Ｄの体格が、被検者１０Ｃに比べて細身の場合には、流体室７ａにより多くの空気を供給して、密着シート７をより膨張させて所望の密着状態を得る。このことによって、送電アンテナ２Ａが装備されたベスト６を被検者１０Ｄに対して安定して装着すること、そのベスト６に装備されている送電アンテナ２Ａを所定形状に維持することができる。
【００５３】
一方、破線に示すように被検者１０Ｅの体格が、被検者１０Ｃに比べて太めの場合には、流体室７ａに多くの空気を供給することなく、密着シート７を被検者に密着させて、送電アンテナ２Ａが装備されたベスト６を太めの被検者に対して安定して装着すること、そのベスト６に装備されている送電アンテナ２Ａを所定形状に維持することができる。
【００５４】
なお、腹巻き３、ベスト６の外表面側が太鼓状に変形することを防止するため、腹巻き３、ベスト６の内面側に、送電アンテナの形状を安定させる目的で、厚紙、或いは薄板で形成したアンテナ形状変形防止部材を配置するようにしてもよい。アンテナ形状変形防止部材は、無線給電安定手段である。
【００５５】
また、腹巻き３、ベスト６を、体格の違いに応じて、予め、複数種類用意しておくことによって、腹巻き３或いはベスト６と被検者との隙間が大きくなることを防止して、より効率的な送電が可能になる。
【００５６】
さらに、流体室を複数設け、各流体室に空気或いは液体等の流体を供給するようにしてもよい。
【００５７】
又、本発明では、送電アンテナを腹巻やベストなどに装備した場合について説明したが、必ずしも送電アンテナを腹巻、ベスト等の衣類に装備する形態に限定するものではなく、人が送電アンテナを装着できれば、他の形態であっても構わないことはもちろんである。
【００５８】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１乃至図５は本発明の第１実施形態に係り、図１は無電給電システムを説明する図
【図２】アンテナを装備した衣類を被検者に装着した装着例を説明する図
【図３】図２の矢印に示す被検者の頭上側からアンテナを装備した衣類の被検者への装着状態を説明する模式図
【図４】アンテナを装備した衣類を図３の被検者より細めの体格の被検者に装着した装着例を説明する模式図
【図５】アンテナを装備した衣類を図３の被検者より太めの体格の被検者に装着した装着例を説明する模式図
【図６】図６乃至図８は本発明の第２実施形態に係り、図６はアンテナを装備した衣類の他の構成を説明する図
【図７】被検者の頭上側からアンテナを装備した衣類の被検者への配置状態を説明する模式図
【図８】アンテナを装備した衣類を被検者に装着した装着例を説明する模式図、及び体格の異なる被検者への装着を説明する図
【符号の説明】
【００６０】
１…無電給電システム    ２、２Ａ…送電アンテナ    
３…送電アンテナ付き腹巻き    ３ａ…ポケット４…棒状部材    ５…導電線
６…送電アンテナ付きベスト    ７…密着シート    ７ａ…流体室
８ａ、８ｂ、…導電線    ９ａ、９ｂ…係合部材
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ…被検者
１１…カプセル型内視鏡
【図１】
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【図２】
2010088743.tif 000004
【図３】
2010088743.tif 000005
【図４】
2010088743.tif 000006
【図５】
2010088743.tif 000007
【図６】
2010088743.tif 000008
【図７】
2010088743.tif 000009
【図８】
2010088743.tif 000010