(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム単位で無線送信され、先頭にプリアンブルを有するとともに前記プリアンブルに続く主データの先頭に同期信号を有する送信データを受信可能な複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データの同期信号を検知する同期信号検知部と、
前記プリアンブル検知部の検知結果に基づいて、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とするか否かを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知した場合には前記同期信号検知部に前記送信データの同期信号の検知を行わせ、その後に前記プリアンブル検知部をスリープ状態へ移行させるよう制御することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記プリアンブル検知部が前記プリアンブル検知部の起動後の所定時間の間にプリアンブルを検知できない場合に、前記プリアンブル検知部をスリープ状態へ移行させることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の受信アンテナのいずれか一つを選択する制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。 
【請求項４】
フレーム単位で無線送信され、先頭にプリアンブルを有するとともに前記プリアンブルに続く主データの先頭に同期信号を有する送信データを受信可能な複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部と、
前記プリアンブル検知部の検知結果に基づいて、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とするか否かを制御するとともに、前記複数の受信アンテナのいずれか一つを選択する制御を行う制御部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データの同期信号を検知する同期信号検知部と、
前記送信データのフレームレートを記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知した場合、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とし、前記記憶部が記憶するフレームレートを用いて次に検知する送信データのプリアンブルの期間を予測し、この予測結果に基づいて前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択することを特徴とする受信装置。 
【請求項５】
前記制御部は、
前記受信強度が最大の受信アンテナを選択した後、前記同期信号検知部に前記送信データの同期信号を検知させることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。 
【請求項６】
前記記憶部は、
前記送信データのフレームレートとして、互いに値が異なる複数のフレームレートを記憶し、
前記制御部は、
（ａ）前記記憶部が記憶する複数のフレームレートのうち、予測していないフレームレートの中で最大のフレームレートを用いて次に検知する送信データのプリアンブルの期間を予測し、
（ｂ）前記（ａ）の予測結果に基づいて前記受信強度が最大の受信アンテナを選択し、
（ｃ）前記同期信号検知部に同期信号を検知させ、
前記（ａ）から前記（ｃ）に至る処理を繰り返し行い、
前記（ｃ）において前記同期信号検知部が同期信号を検知した場合、その直後に行う前記（ａ）における予測していないフレームレートを、前記複数のフレームレートとすることを特徴とする請求項５に記載の受信装置。 
【請求項７】
フレーム単位で無線送信され、先頭にプリアンブルを有する送信データを受信可能な複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部と、
前記プリアンブル検知部の検知結果に基づいて、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とするか否かを制御するとともに前記複数の受信アンテナのいずれか一つを選択する制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、
電源投入後に前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知していない初期状態または直近のプリアンブル検知から所定時間以上プリアンブルを検知していない欠損状態にある場合において、前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択した後、前記プリアンブル検知部を起動し、該起動から最大待ち時間を経過しても前記プリアンブルを検知しないとき、前記プリアンブル検知部を所定のスリープ時間だけスリープ状態とする制御を行い、
前記受信強度が最大の受信アンテナの選択に要するアンテナ選択時間と、前記最大待ち時間と、前記スリープ時間との和は、１つの前記送信データにおける前記プリアンブルの受信時間より短いことを特徴とする受信装置。 
【請求項８】
前記プリアンブルは、
当該プリアンブルの期間を時間に沿って二分したうちの前半部である第１プリアンブルと、
前記第１プリアンブルに対して識別可能な情報を含み、当該プリアンブルの期間を時間に沿って二分したうちの後半部である第２プリアンブルと、
からなり、
前記制御部は、
前記プリアンブル検知部が前記第１プリアンブルを検知した場合、前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。 
【請求項９】
前記第１プリアンブルの受信時間は、前記第２プリアンブルの受信時間以下であることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。 
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の受信装置と、
被検体に導入されて該被検体の体内を撮像した画像データを含む送信データを前記受信装置に無線送信するカプセル型内視鏡と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡から無線送信された送信データを受信する受信装置及びカプセル型内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被検体に導入されて被検体の体内を撮像するカプセル型内視鏡が撮像して無線送信した画像データを、被検体の体外に装着された受信装置によって受信する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】
カプセル型内視鏡は、所定のフレームレートで送信データを１フレームずつ送信する。送信データは、先頭部分に埋め込まれたプリアンブルと、カプセル型内視鏡が撮像した画像データとを有するシリアルデータである。【０００４】
受信装置は、被検体の体表にそれぞれ取り付けられる複数の受信アンテナを有する。受信装置は、送信データのプリアンブルを検知した後、複数の受信アンテナの中で最も受信電力が大きい受信アンテナを選択する。その後、受信装置は、画像データに含まれる垂直同期信号を検知して画像データの受信を開始する。【０００５】
受信装置がカプセル型内視鏡から送信データを受信していない初期状態または最新の受信から送信データを所定時間以上受信していない欠損状態にある場合、受信装置は、受信電力が最大の受信アンテナを選択した後、送信データに含まれるプリアンブルの検知を行う。受信アンテナを選択してから所定時間経過してもプリアンブルを検知できない場合、受信装置は受信アンテナの選択を再び行った後、改めてプリアンブルの検知を行う。このように、従来の受信装置は、初期状態または欠損状態にある場合、送信データを受信するまで、受信アンテナの選択およびプリアンブルの検知を繰り返し行っている。以上説明した構成を有する受信装置によれば、カプセル型内視鏡からの送信データを確実に受信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８８８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の受信装置には、プリアンブルを検知するタイミングについての情報が与えられていない。このため、受信装置が初期状態または欠損状態にある場合には、プリアンブル検知用の回路を、プリアンブルを検知するまで常に動作させる必要があり、消費電力の増大を招いていた。【０００８】
また、上述した従来の受信装置では、送信データを受信するごとにプリアンブルを検知しなければならなかった。このため、送信データを受信している間は、プリアンブル検知用の回路を動作させる必要があり、このことも消費電力の増大を招いていた。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力消費を抑制しながらデータを確実に受信することができる受信装置およびカプセル型内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る受信装置は、フレーム単位で無線送信され、先頭にプリアンブルを有する送信データを受信可能な複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部と、前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部と、前記プリアンブル検知部の検知結果に基づいて、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とするか否かを制御するとともに、前記複数の受信アンテナのいずれか一つを選択する制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記送信データは、前記プリアンブルに続く主データの先頭に同期信号を有し、前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データの同期信号を検知する同期信号検知部と、前記送信データのフレームレートを記憶する記憶部と、をさらに備え、前記制御部は、前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知した場合、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とし、前記記憶部が記憶するフレームレートを用いて次に検知する送信データのプリアンブルの期間を予測し、この予測結果に基づいて前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択することを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記制御部は、前記受信強度が最大の受信アンテナを選択した後、前記同期信号検知部に前記送信データの同期信号を検知させることを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記記憶部は、前記送信データのフレームレートとして、互いに値が異なる複数のフレームレートを記憶し、前記制御部は、（ａ）前記記憶部が記憶する複数のフレームレートのうち、予測していないフレームレートの中で最大のフレームレートを用いて次に検知する送信データのプリアンブルの期間を予測し、（ｂ）前記（ａ）の予測結果に基づいて前記受信強度が最大の受信アンテナを選択し、（ｃ）前記同期信号検知部に同期信号を検知させ、前記（ａ）から前記（ｃ）に至る処理を繰り返し行い、前記（ｃ）において前記同期信号検知部が同期信号を検知した場合、その直後に行う前記（ａ）における予測していないフレームレートを、前記複数のフレームレートとすることを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記制御部は、電源投入後に前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知していない初期状態または直近のプリアンブル検知から所定時間以上プリアンブルを検知していない欠損状態にある場合において、前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択した後、前記プリアンブル検知部を起動し、該起動から最大待ち時間を経過しても前記プリアンブルを検知しないとき、前記プリアンブル検知部を所定のスリープ時間だけスリープ状態とする制御を行い、前記受信強度が最大の受信アンテナの選択に要するアンテナ選択時間と、前記最大待ち時間と、前記スリープ時間との和は、１つの前記送信データにおける前記プリアンブルの受信時間より短いことを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記プリアンブルは、当該プリアンブルの期間を時間に沿って二分したうちの前半部である第１プリアンブルと、前記第１プリアンブルに対して識別可能な情報を含み、当該プリアンブルの期間を時間に沿って二分したうちの後半部である第２プリアンブルと、からなり、前記制御部は、前記プリアンブル検知部が前記第１プリアンブルを検知した場合、前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択することを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る受信装置は、上記発明において、前記第１プリアンブルの受信時間は、前記第２プリアンブルの受信時間以下であることを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、上記発明に記載の受信装置と、被検体に導入されて該被検体の体内を撮像した画像データを含む送信データを前記受信装置に無線送信するカプセル型内視鏡と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、切替部が接続した受信アンテナを介して出力される送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部の検知結果に基づいて、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とするか否かを制御するとともに、前記複数の受信アンテナのいずれか一つを選択するため、電力消費を抑制しながらデータを確実に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、カプセル型内視鏡の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、カプセル型内視鏡が送信する送信データの構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、送信データの１フレームの詳細な構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の動作の流れを模式的に示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る受信装置がプリアンブル信号を検知してから受信アンテナを選択するまでの動作の概要を模式的に示す図である。
【図９】図９は、本実施の形態２においてカプセル型内視鏡と受信装置との間で送受信される送信データの１フレームの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係る受信装置が初期状態または欠損状態にある場合の動作（第１例）を模式的に説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係る受信装置が初期状態または欠損状態にある場合の動作（第２例）を模式的に説明する図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の記憶部が記憶するフレームレートと、フレームレート毎の動作開始時間を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態３に係る受信装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態３に係る受信装置が行う動作の概要を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムにおいて、カプセル型内視鏡が送信する送信データの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。同図に示すカプセル型内視鏡システム１は、被検体（患者）１００の体内に導入されて撮像を行うことにより取得した体内画像の画像データを含む送信データを無線送信するカプセル型内視鏡１０と、カプセル型内視鏡１０から無線送信された送信データを受信する受信装置２０と、受信装置２０を挿着して受信装置２０から送信データを受信するクレードル３０と、クレードル３０との間でデータの送受信が可能であり、クレードル３０を介して受信装置２０から受信した送信データに含まれる体内画像等の情報を表示可能な表示装置４０とを備える。
【００２２】
まず、カプセル型内視鏡１０の構成を説明する。カプセル型内視鏡１０は、被検体１００の管腔内に導入可能なカプセル型をなす筐体の内部に、体内画像を取得して無線送信するための各種機能部品が液密に封止されて内蔵されたものである。図２は、カプセル型内視鏡１０の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体１００内を撮像して光電変換を行うことによって電気信号を生成する撮像部１１と、複数のＬＥＤを用いて実現され、撮像部１１の視野領域を含む被検体１００内（管腔内）を照明する照明部１２と、撮像部１１が生成する電気信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部１３と、信号処理部１３が生成した画像データを含む送信データを受信装置２０へ無線送信する送信部１４と、各種情報を記憶する記憶部１５と、カプセル型内視鏡１０の動作を制御する制御部１６と、カプセル型内視鏡１０の各部へ電力を供給する電源部１７と、を有する。
【００２３】
撮像部１１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子と、撮像素子の受光面に被写体から集光した光を結像させる結像光学系とを有しており、例えば筐体の長手方向の端部に設けられる。
信号処理部１３は、撮像部１１が出力する信号に対し、増幅やＡ／Ｄ変換等の信号処理を施すことによって画像データを生成する。
記憶部１５は、ＲＯＭやＲＡＭなどを用いて構成され、カプセル型内視鏡１０における動作を実行するための各種プログラムや各種設定データなどを記憶する。
制御部１６は、ＣＰＵ等を用いて構成され、記憶部１５が記憶する各種プログラムを読み出して演算を行うことにより、カプセル型内視鏡１０の動作を統括的に制御する。
【００２４】
以上の構成を有するカプセル型内視鏡１０は、被検体１００の口から飲み込まれた後、臓器の蠕動運動等によって被検体１００の食道、胃、小腸および大腸等の消化管内を移動する。この移動を行う間、カプセル型内視鏡１０の撮像部１１は、所定の時間間隔で消化管内を順次撮像する。
【００２５】
図３は、カプセル型内視鏡１０が送信する送信データの構成を模式的に示す図である。同図に示す送信データ５０は、先頭部分に位置するプリアンブル５１と、プリアンブル５１に続く主データである画像データ５２とを有するシリアルデータである。送信データ５０は、所定の送信周期Ｔで送信部１４を介して送信される。換言すれば、送信データ５０は、フレームレート１／Ｔで送信部１４を介して送信される。図３では、１つの送信データ５０におけるプリアンブル５１の受信時間をＴPとしている。なお、図３では、隣接する２つの送信データ５０の間にブランク（無信号状態）が存在する場合を示しているが、より一般にはブランクが存在しなくてもよい。このように、送信データ５０の送信周期Ｔと送信データ５０の送信時間との差は、送信データ５０の種類等に応じて適宜設定することが可能である。
【００２６】
図４は、送信データ５０の１フレームの詳細な構成を模式的に示す図である。図４に示すように、画像データ５２の先頭部分には、画像データの開始を意味する垂直同期信号（ＶＳ）５３−０が埋め込まれている。画像データ５２には、垂直同期信号５３−０に続いて１ライン目のデータ５４−０が埋め込まれている。データ５４−０の後、２ライン目の先頭を意味する水平同期信号（ＨＳ）５３−１が続き、２ライン目のデータ５４−１がさらに続く。同様にして各ラインの水平同期信号およびデータが順次続く。図４に示す場合、最後のラインに関するデータとして、ｎ＋１ライン目の水平同期信号５３−ｎとデータ５４−ｎが埋め込まれている。垂直同期信号５３−０および水平同期信号５３−１、５３−ｎは、例えばパルス状の信号である。
【００２７】
次に、受信装置２０の構成を説明する。図５は、受信装置２０の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置２０は、被検体１００の体表面または体表近傍に装着され、カプセル型内視鏡１０によって送信される送信データを受信するアンテナユニット２１と、アンテナユニット２１から出力される送信データを取得する本体装置２２とを備える。
【００２８】
アンテナユニット２１は、複数の受信アンテナ２１ａ〜２１ｈを有する。複数の受信アンテナ２１ａ〜２１ｈは、例えばループアンテナを用いてそれぞれ実現され、被検体１００の体表面または体表近傍の所定位置に配置される。この所定位置は、例えばカプセル型内視鏡１０の通過経路である被検体１００内の各臓器に対応して定められる。なお、本実施の形態１では、アンテナユニット２１が８個の受信アンテナを有する場合を例にとって説明するが、受信アンテナの個数はこれに限られるわけではない。
【００２９】
本体装置２２は、受信アンテナ２１ａ〜２１ｈのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部２２１と、切替部２２１によって接続された受信アンテナを介して入力される無線信号である送信データを増幅して復調する受信部２２２と、受信部２２２が受信した送信データに対して所定の信号処理を施す信号処理部２２３と、受信部２２２が増幅した無線信号の電界強度をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部２２４と、受信装置２０と電気的に接続されるクレードル３０等の外部機器との通信インタフェースをなすＩ／Ｆ部２２５と、各種情報を記憶する記憶部２２６と、受信装置２０の動作を制御する制御部２２７と、受信装置２０の各部へ電力を供給する電源部２２８と、を備える。
【００３０】
信号処理部２２３は、送信データ中のプリアンブルを検知するプリアンブル検知部２２３ａと、送信データ中の同期信号（垂直同期信号、水平同期信号）を検知する同期信号検知部２２３ｂとを有する。プリアンブル検知部２２３ａは、制御部２２７の制御のもとでスリープ状態へ移行することができる。画像データの場合には、同期信号として、データの開始位置を示す垂直同期信号と、各走査ラインの開始位置を示す水平同期信号とを有する。
【００３１】
記憶部２２６は、ＲＯＭやＲＡＭなどを用いて構成され、受信装置２０における動作を実行するための各種プログラムや、送信データのフレームレート（１／Ｔ）を含む各種設定データなどを記憶する。なお、受信装置２０にＵＳＢメモリやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の携帯型記録媒体を挿着可能なインタフェースを設けておき、そのインタフェースに挿着された携帯型記録媒体を記憶部２２６として機能させるようにしてもよい。
【００３２】
制御部２２７は、ＣＰＵ等を用いて構成され、記憶部２２６が記憶する各種プログラムを読み出して演算を行うことにより、受信装置２０の動作を統括的に制御する。
【００３３】
次に、表示装置４０の構成を説明する。表示装置４０は、モニタ等の表示画面を備えたワークステーションやパーソナルコンピュータ等によって実現される。表示装置４０は、クレードル３０と接続可能であり、クレードル３０を介して受信装置２０が受信したデータを取得する。なお、受信装置２０が受信したデータを上述した携帯型記録媒体に記録し、この携帯型記録媒体を表示装置４０に挿着することによってデータの受け渡しを行うようにしてもよい。また、受信装置２０と表示装置４０との間のデータの受け渡しを、クレードル３０を介すことなく無線通信によって行うようにしてもよい。
【００３４】
図６は、受信装置２０の動作の概要を示すフローチャートである。以下のフローチャートでは、受信装置２０の電源投入後にプリアンブル検知部２２３ａがプリアンブルを検知していない初期状態からスタートする場合を説明する。
【００３５】
まず、制御部２２７は、受信アンテナ２１ａ〜２１ｈの中で最も受信強度が強いアンテナを選択する（ステップＳ１）。具体的には、制御部２２７は、切替部２２１に受信アンテナ２１ａ〜２１ｈの接続を所定の間隔で順次切り替えさせながらＡ／Ｄ変換部２２４を介して入力される各受信アンテナの受信強度信号をもとに、受信アンテナ２１ａ〜２１ｈの中で最も受信強度が強いアンテナを選択し、選択した受信アンテナへの接続を指示する信号を切替部２２１へ送信する。
【００３６】
続いて、制御部２２７はプリアンブル検知部２２３ａを起動し、カプセル型内視鏡１０から送信されてくる送信データ５０のプリアンブルの検知を行わせる（ステップＳ２）。プリアンブル検知部２２３ａがプリアンブルを検知しない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、起動からの最大待ち時間が経過していなければ（ステップＳ３：Ｎｏ）、プリアンブル検知部２２３ａはプリアンブルの検知を続行する。一方、ステップＳ３において最大待ち時間が経過した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部２２７はプリアンブル検知部２２３ａをスリープ状態へ移行させる（ステップＳ４）。ここでいうスリープ状態とは、電源部２２８による電源をオンしたままの状態でプリアンブル検知部２２３ａを起動しない状態を意味する。
【００３７】
その後、スリープ状態を継続するスリープ時間が経過した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、受信装置２０はステップＳ１へ戻る。これに対し、スリープ時間が経過しない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、受信装置２０はステップＳ４に戻る。
【００３８】
図７は、受信装置２０の動作の流れを模式的に示す図である。図７では、右向き方向に沿って時間の経過を示している。受信装置２０は、送信データ５０を受信しない場合、受信アンテナの選択からプリアンブル（Ｐ）検知待ち状態を経てスリープ状態となる動作を繰り返し行う。本実施の形態１において、受信アンテナの選択に要するアンテナ選択時間ＴAと、プリアンブルの最大待ち時間ＴBと、スリープ時間ＴCとの和ＴS（＝ＴA＋ＴB＋ＴC）は、１つの送信データ５０におけるプリアンブル５１の受信時間ＴPよりも短くなるように設定されている。これにより、受信装置２０は、動作中にスリープ状態に遷移して電力の消費を抑制することができるとともに、プリアンブルを確実に検知することができる。
【００３９】
次に、ステップＳ２において、受信装置２０がプリアンブルを検知した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）を説明する。この場合、同期信号検知部２２３ｂは垂直同期信号の検知を行う（ステップＳ６）。同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号を検知した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、信号処理部２２３は垂直同期信号に続くデータを取得する（ステップＳ７）。
【００４０】
続いて、制御部２２７は、プリアンブル検知部２２３ａをスリープ状態へ移行させる（ステップＳ８）。
【００４１】
この後、同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号を検知してからプリアンブル予測時間が経過した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、制御部２２７は、ステップＳ１と同様にして、複数の受信アンテナ２１ａ〜２１ｈのうち最も受信強度が強い受信アンテナを選択し（ステップＳ１０）、ステップＳ６へ戻る。ここで、プリアンブル予測時間は、記憶部２２６が記憶する送信データ５０のフレームレートに基づいて予測される時間であり、垂直同期信号の検知から次に受信する送信データ５０に対して受信アンテナ選択動作を開始するまでの時間である。
【００４２】
図８は、ステップＳ２でプリアンブル信号を検知してからステップＳ１０の受信アンテナ選択処理へ至る受信装置２０の動作の概要を模式的に示す図である。図８において、上方に位置する送信データ５０と下方に位置する動作図は、右向きに時間が経過する同じ時間軸に沿って配置されており、上下の時間が一致している。図８において、受信装置２０が一度送信データ５０を取得した場合、制御部２２７は、垂直同期信号を検知してからプリアンブル予測時間Ｔ'が経過した時点で受信アンテナの選択動作を開始する。この後、制御部２２７は、同期信号検知部２２３ｂに垂直同期信号を検知させる。このように、受信装置２０は、送信データ５０を取得した場合、直近のプリアンブル検知から所定時間以上プリアンブルを検知していない状態（欠損状態）にならない限りは、プリアンブル検知部２２３ａを起動させることはない。したがって、プリアンブル検知部２２３ａの起動による電力消費を抑制することが可能となる。
【００４３】
引き続き、図６のフローチャートを参照して、受信装置２０の動作を説明する。ステップＳ６において垂直同期信号を検知しない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、所定の同期信号待ち時間が経過しなければ（ステップＳ１１：Ｎｏ）、受信装置２０はステップＳ６へ戻る。一方、ステップＳ１１で同期信号待ち時間が経過したとき（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、受信装置２０はステップＳ１へ戻る。
【００４４】
以上の説明においては、受信装置２０の電源投入後にプリアンブル検知部２２３ａがプリアンブルを検知していない初期状態からスタートする場合を想定していたが、受信装置２０が欠損状態にある場合にも、同様の処理（ステップＳ１〜Ｓ１１）を行う。
【００４５】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、プリアンブルを検知した後、次のプリアンブルの期間を既知のフレームレートに基づいて予測するため、プリアンブル検知部を常に動作させずに済む。したがって、電力消費を一段と抑制しながら送信データを確実に取得することができる。
【００４６】
また、本実施の形態１によれば、初期状態または欠損状態において、受信強度が最大の受信アンテナの選択に要するアンテナ選択時間と、最大待ち時間と、スリープ時間との和を１つの送信データにおけるプリアンブルの受信時間より短くとっているため、スリープ状態への移行による電力消費を抑制することができるとともに、送信データを取りこぼすことなく確実に取得することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、カプセル型内視鏡が送信する送信データのプリアンブルの期間が互いに識別可能な態様で前半部と後半部に二分されている。なお、カプセル型内視鏡システムの構成は、実施の形態１で説明したカプセル型内視鏡システム１と同様である。
【００４８】
図９は、本実施の形態２においてカプセル型内視鏡１０と受信装置２０との間で送受信される送信データの１フレームの構成を示す図である。同図に示す送信データ６０は、プリアンブル６１と、画像データ６２とを有する。プリアンブル６１は、第１プリアンブル６１１と第２プリアンブル６１２とを有する。第１プリアンブル６１１には、プリアンブル６１の期間の前半部のデータであることを示す情報が埋め込まれる一方、第２プリアンブル６１２には、プリアンブル６１の期間の後半部のデータであることを示す情報が埋め込まれている。第１プリアンブル６１１の受信時間と第２プリアンブル６１２の受信時間は等しい。すなわち、プリアンブル６１の期間は、時間に沿って二等分されている。
【００４９】
図１０は、本実施の形態２に係る受信装置２０の動作の概要を示すフローチャートである。図１０において、ステップＳ２１〜Ｓ２５は、図６のステップＳ１〜Ｓ５に順次対応している。
【００５０】
以下、ステップＳ２２において、受信装置２０がプリアンブルを検知した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）を説明する。この場合、検知した箇所のデータが第１プリアンブル６１１に含まれるデータであるとき（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、制御部２２７は最大強度を有する受信アンテナの選択を再び行い（ステップＳ２７）、ステップＳ２８へ移行する。これに対し、ステップＳ２６において検知した箇所のデータが第２プリアンブル６１２に含まれるデータであるとき（ステップＳ２６：Ｎｏ）、受信装置２０はステップＳ２８へ移行する。
【００５１】
図１１および図１２は、本実施の形態２に係る受信装置２０の動作を模式的に示す図である。具体的には、図１１は、受信装置２０が初期状態または欠損状態にある場合に受信装置２０が初めて検知したプリアンブルが第１プリアンブルである場合の動作を模式的に示している。これに対し、図１２は、受信装置２０が初期状態または欠損状態にある場合に受信装置２０が初めて検知したプリアンブルが第２プリアンブルである場合の動作を模式的に示している。なお、図１１および図１２において、上方に位置する送信データと下方に位置する動作図は、右向きに時間が経過する同じ時間軸に沿って配置されており、上下の時間が一致している。
【００５２】
初期状態または欠損状態にある受信装置２０が初めて検知したプリアンブルが第１プリアンブル６１１である場合、図１１に示すように、最大強度信号の受信アンテナ選択のタイミングがプリアンブルの期間に行われない可能性がある。この場合、受信装置２０は、送信データ６０の受信に最適な受信アンテナを選択できない可能性がある。そこで、受信装置２０は、第１プリアンブルを検知した後、受信アンテナの選択を再度行う。
【００５３】
これに対し、初期状態または欠損状態にある受信装置２０が初めて検知したときのプリアンブルが第２プリアンブル６１２である場合、図１２に示すように、受信アンテナの選択がプリアンブルの期間内に行われていることは明らかである。この場合、受信装置２０は、同期信号検知部２２３ｂによる垂直同期信号の検知処理へと移行する。
【００５４】
上述したステップＳ２７に続いて行われるステップＳ２８〜Ｓ３３は、図６のステップＳ６〜Ｓ１１に順次対応している。
【００５５】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様、電力消費を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施の形態２によれば、プリアンブルの期間を第１プリアンブルと第２プリアンブルに二分し、プリアンブル検知部が第１プリアンブルを検知した場合、切替部に複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて各受信アンテナから受信する受信強度が最大の受信アンテナを選択するため、プリアンブルの期間内において受信アンテナの選択動作を確実に実行することができる。したがって、最適な受信アンテナを選択し、送信データを確実に取得することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態２において、第１プリアンブルの受信時間と第２プリアンブルの受信時間は同じでなくてもよい。第１プリアンブルの受信時間と第２プリアンブルの受信時間との比は、元のプリアンブルの受信時間やアンテナ選択時間等の条件に応じて適宜設定することが可能である。ただし、受信装置が第１プリアンブルを検知した場合に再度アンテナ選択を行う時間を確保するためには、第１プリアンブルの受信時間が第２プリアンブルの受信時間以下であることが好ましい。
【００５８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る受信装置は、フレームレートが途中で変化する送信データにも対応可能な構成を有している。具体的には、本実施の形態３に係る受信装置は、記憶部で互いに異なる複数のフレームレートを記憶し、これらのフレームレートを網羅するようにプリアンブルを検知して送信データを取得することを特徴とする。したがって、本実施の形態３に係る受信装置は、送信データのフレームレートを変化させる機能を有するカプセル型内視鏡によって送信された送信データを受信することが可能である。なお、ここで説明した以外のカプセル型内視鏡システムの構成は、実施の形態１で説明したカプセル型内視鏡システム１の構成と同様である。
【００５９】
図１３は、本実施の形態３に係る受信装置２０の記憶部２２６が記憶するフレームレートと、フレームレート毎に定められる次フレーム検知の動作開始時間を示す図である。ここでいう動作開始時間とは、初期状態または欠損状態において受信装置２０が水平同期信号を検知してから、次に受信する送信データのプリアンブルの期間に受信アンテナ（Ａ）の選択を開始するまでの時間である。図１３に示すように、記憶部２２６は、４（ｆｐｓ）、２（ｆｐｓ）、１（ｆｐｓ）、０．５（ｆｐｓ）の４つのフレームレートを記憶している。また、記憶部２２６は、フレームレート４（ｆｐｓ）、２（ｆｐｓ）、１（ｆｐｓ）、０．５（ｆｐｓ）にそれぞれ対応する動作開始時間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4を記憶している。ここで、動作開始時間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4は、Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3＜Ｔ4を満たしている。なお、記憶部２２６が記憶するフレームレートの値および個数は、図１３に示す場合に限られるわけではない。
【００６０】
図１４は、本発明の実施の形態３に係る受信装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。図１４において、ステップＳ４１〜Ｓ４５の処理は、図６のステップＳ１〜Ｓ５に順次対応している。
【００６１】
以下、ステップＳ４２でプリアンブル信号を検知した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）を説明する。この場合、同期信号検知部２２３ｂは、垂直同期信号の検知を行う（ステップＳ４６）。同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号を検知したとき（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、信号処理部２２３は垂直同期信号に続くデータを取得する（ステップＳ４７）。
【００６２】
続いて、制御部２２７は、処理の繰り返し回数をカウントするための内部カウンタｉを１とし（ステップＳ４８）、プリアンブル検知部２２３ａをスリープ状態へ移行させる（ステップＳ４９）。
【００６３】
その後、同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号を検知してから動作開始時間Ｔiが経過した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、制御部２２７は、ステップＳ４１と同様に受信アンテナの選択を行う（ステップＳ５１）。
【００６４】
続いて、同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号を検知した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、信号処理部２２３は画像データを取得する（ステップＳ５３）。この後、受信装置２０はステップＳ４８へ戻る。
【００６５】
一方、ステップＳ５２において垂直同期信号を検知しない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、同期信号待ち時間が経過していれば（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、受信装置２０は、後述するステップＳ５５へ移行する。これに対し、ステップＳ５４において、同期信号待ち時間が経過していなければ（ステップＳ５４：Ｎｏ）、受信装置２０はステップＳ５２に戻る。
【００６６】
ステップＳ５５において、制御部２２７は、内部カウンタｉが所定の最大値ｉmaxと等しいか否かを判定する。内部カウンタｉが最大値ｉmaxと等しい場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、受信装置２０はステップＳ４１へ戻る。一方、内部カウンタｉが最大値ｉmaxと等しくない場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、受信装置２０は内部カウンタｉを１増加させ（ステップＳ５６）、ステップＳ４９へ戻る。
【００６７】
ステップＳ４６で垂直同期信号を受信しない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、同期信号待ち時間が経過していれば（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、受信装置２０はステップＳ４１へ戻る。一方、ステップＳ５７で同期信号待ち時間が経過していなければ（ステップＳ５７：Ｎｏ）、受信装置２０はステップＳ４６へ戻る。
【００６８】
図１５は、以上説明した受信装置２０が行う動作の概要を模式的に示す図である。図１５において、上方に位置する送信データと下方に位置する動作図は、右向きに時間が経過する同じ時間軸に沿って配置されており、上下の時間が一致している。また、図１５において、最も左に位置する送信データ５０−１は、初期状態または欠損状態にある受信装置２０が初めて受信した送信データであるとする。
【００６９】
図１５において、受信装置２０は、最初に受信した送信データ５０−１の次に受信する送信データ５０が、最も大きいフレームレートで送信されてくるものとして動作開始時間を予測する。具体的には、記憶部２２６が記憶する複数のフレームレートの最大値は４（ｆｐｓ）である。したがって、次に受信することが予想される送信データ５０は、最初の送信データ５０の受信開始からＴ＝０．２５（ｓ）経過した時点で受信を開始することとなる。この場合、制御部２２７は、同期信号検知部２２３ｂが送信データ５０−１の垂直同期信号を検知してから動作開始時間Ｔ1が経過した時点で、切替部２２１を動作させて受信アンテナの選択処理を開始する。図１５では、上述した時点でアンテナ選択を開始した後、同期信号検知部２２３ｂが垂直同期信号の検知を行ったものの、同期信号待ち時間が経過する間に検知できなかった場合を示している（来なかった仮想的な送信データを１点鎖線で表示）。このため、受信装置２０では、同期信号待ち時間が経過した後、プリアンブル検知部２２３ａがスリープ状態へ移行している。
【００７０】
その後、制御部２２７は、送信データ５０−１の次に受信する送信データが、予測していないフレームレートのうち最大のフレームレートで送信されてくるものとして、アンテナ選択動作の動作開始時間を予測する。具体的には、記憶部２２６が記憶する複数のフレームレートのうち、その時点で予測していないフレームレートの最大値は２（ｆｐｓ）である。したがって、次に受信することが予想される送信データ５０は、最初の送信データ５０−１の受信開始から２Ｔ＝０．５（ｓ）経過した時点で受信を開始することとなる。この場合、制御部２２７は、同期信号検知部２２３ｂが送信データ５０−１の垂直同期信号を検知してから動作開始時間Ｔ2が経過した時点で、切替部２２１を動作させて受信アンテナの選択処理を開始する。図１５では、このタイミングでアンテナ選択を行った後、同期信号検知部２２３ｂが送信データ５０−２の垂直同期信号を検知した場合を示している。
【００７１】
このように、受信装置２０が２つ目の送信データ（図１５の送信データ５０−２）を受信した場合、受信装置２０は、その次に受信する送信データのフレームレートを、複数の設定可能なフレームレートの最大値（図１３に示す場合には、４（ｆｐｓ））として、上記同様の動作を行う。
【００７２】
次に、図１５に示す場合とは異なり、フレームレートを２（ｆｐｓ）としても同期信号検知部２２３ｂが２つ目の送信データの垂直同期信号を検知できなかった場合を説明する。この場合、受信装置２０は、送信データ５０−１の次に受信する送信データのフレームレートを１（ｆｐｓ）とし、送信データ５０−１の垂直同期信号を検知してから動作開始時間Ｔ3が経過した時点で、アンテナ選択動作を開始する。その後、同期信号検知部２２３ｂが、検知を開始してから同期信号待ち時間内に垂直同期信号を検知した場合、受信装置２０は、その次の送信データのフレームレートを４（ｆｐｓ）（複数の設定可能なフレームレートの最大値）として、上記同様の動作を行う。
【００７３】
一方、フレームレートを１（ｆｐｓ）としても送信データを取得できなかった場合、受信装置２０は、送信データ５０−１の次に受信する送信データのフレームレートを０．５（ｆｐｓ）とし、送信データ５０−１の垂直同期信号を検知してから動作開始時間Ｔ4が経過した時点で、アンテナ選択動作を開始する。その後、同期信号検知部２２３ｂが、検知を開始してから同期信号待ち時間内に垂直同期信号を検知した場合、受信装置２０は、その次の送信データのフレームレートを４（ｆｐｓ）（複数の設定可能なフレームレートの最大値）として、上記同様の動作を行う。これに対し、送信データ５０−１の次に受信する送信データのフレームレートを０．５（ｆｐｓ）としても上述した同期信号待ち時間内に垂直同期信号を検知できなかった場合、受信装置２０は欠損状態にあると判断して、上記実施の形態１で説明した動作を行う（図４および図６を参照）。
【００７４】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様、電力消費を抑制することができる。
【００７５】
また、本実施の形態３によれば、互いに異なる複数のフレームレートを記憶部が記憶している場合、全てのフレームレートで送信データが来ることを想定した処理を行うため、フレームレートが変化する送信データであっても確実に受信することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施の形態３の送信データにおいて、実施の形態２と同様にプリアンブルの期間を第１プリアンブルと第２プリアンブルに二分してもよい。この場合において、初期状態または欠損状態にある受信装置が初めてプリアンブルを検知したとき、受信装置は、実施の形態２と同様の動作を行えばよい（図１１および図１２を参照）。
【００７７】
（実施の形態４）
図１６は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムにおいて、カプセル型内視鏡が受信装置へ送信する送信データの構成を模式的に示す図である。なお、本実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムの構成は、上述したカプセル型内視鏡システム１の構成と同様である。
【００７８】
図１６に示す送信データ７０は、プリアンブル７１と、画像データ７２とを有する。画像データ７２は、時間順に水平同期信号７３−０、データ７４−０、水平同期信号７３−１、データ７４−１、水平同期信号７３−２、・・・、水平同期信号７３−ｎ、データ７４−ｎを有するシリアルデータである。水平同期信号７３−１、７３−２、・・・、７３−ｎには、残りのライン数を示す情報が付加されている。例えば、水平同期信号７３−１には、残りのライン数がｎであるという情報が付加されている。同様に、水平同期信号７３−ｎには、残りのライン数が１であるという情報とともにブランク時間に関する情報が付加されている。
【００７９】
以上の構成を有する送信データ７０を受信した受信装置２０では、同期信号検知部２２３ｂが、送信データ７０の水平同期信号７３−ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を検知することによって残りのライン数およびブランク時間を取得する。制御部２２７は、水平同期信号７３−ｉに含まれる残りのライン数およびブランク時間に基づいて、次の送信データ７０のプリアンブルの期間が送信される時間帯を予測する。その後、制御部２２７は、送信データ７０を取得してスリープ状態に入った後、上述した予測の結果に基づいて次のフレームのプリアンブルの期間内に受信アンテナの選択を行う。その後、受信装置２０は、プリアンブル検知部２２３ａを起動することなく、同期信号検知部２２３ｂによって垂直同期信号の検知を行う。
【００８０】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、水平同期信号に残りのライン数およびブランク時間に関する情報が付加されているため、送信データのフレームレートが変化する場合であっても送信データを受信可能であるだけでなく、適当なタイミングでプリアンブル検知部をスリープ状態に遷移させることができる。したがって、電力消費を抑制することができ、最適な受信アンテナを用いて送信データを確実に受信することができる。
【００８１】
なお、水平同期信号に対し、残りのライン数の代わりに、ラインの順序を示す情報を付加してもよい。この場合には、最後の水平同期信号に最後のラインであることを示す情報をさらに付加しておく必要がある。
【００８２】
また、全ての水平同期信号にブランク時間の情報を付加してもよい。この場合、制御部は、１つの水平同期信号の付加情報を参照するだけで、次に受信する送信データに対する動作タイミングを予測することができる。
【００８３】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した４つの実施の形態によってのみ限定されるべきではない。すなわち、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むものである。
【００８４】
（付記）
フレーム単位で連続的に無線送信され、先頭にプリアンブルを有するとともに該プリアンブルに続く主データの先頭に同期信号を有する送信データであって該送信データの次に送信される送信データのプリアンブルの期間に関する情報が前記同期信号に付加された送信データを受信可能な複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データのプリアンブルを検知するプリアンブル検知部と、
前記切替部が接続した受信アンテナを介して出力される前記送信データの同期信号を検知する同期信号検知部と、
前記プリアンブル検知部がプリアンブルを検知した場合、前記プリアンブル検知部をスリープ状態とし、前記同期信号に付加された情報を用いて次に検知する送信データのプリアンブルの期間を予測し、この予測結果に基づいて前記切替部に前記複数の受信アンテナとの接続を順次切り替えさせて受信強度が最大の受信アンテナを選択する制御部と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【符号の説明】
【００８５】
１  カプセル型内視鏡システム
１０  カプセル型内視鏡
１１  撮像部
１２  照明部
１３  信号処理部
１４  送信部
１５  記憶部
１６  制御部
１７  電源部
２０  受信装置
２１  アンテナユニット
２１ａ〜２１ｈ  受信アンテナ
２２  本体装置
３０  クレードル
４０  表示装置
５０、５０−１、５０−２、６０、７０  送信データ
５１、６１、７１  プリアンブル
５２、６２、７２  画像データ
５３−０、６３−０、７３−０  垂直同期信号（ＶＳ）
５３−１、５３−２、・・・、５３−ｎ、７３−１、７３−２、・・・７３−ｎ  水平同期信号（ＨＳ）
５４−０、５４−１、・・・５４−ｎ、６４−０、７４−０、７４−１、・・・７４−ｎ  データ
１００  被検体
２２１  切替部
２２２  受信部
２２３  信号処理部
２２３ａ  プリアンブル検知部
２２３ｂ  同期信号検知部
２２４  Ａ／Ｄ変換部
２２５  Ｉ／Ｆ部
２２６  記憶部
２２７  制御部
２２８  電源部
６１１  第１プリアンブル
６１２  第２プリアンブル
ＴA  アンテナ選択時間
ＴB  最大待ち時間
ＴC  スリープ時間
ＴP  プリアンブルの受信時間
【図１】
0005571248.tif 000002
【図２】
0005571248.tif 000003
【図３】
0005571248.tif 000004
【図４】
0005571248.tif 000005
【図５】
0005571248.tif 000006
【図６】
0005571248.tif 000007
【図７】
0005571248.tif 000008
【図８】
0005571248.tif 000009
【図９】
0005571248.tif 000010
【図１０】
0005571248.tif 000011
【図１１】
0005571248.tif 000012
【図１２】
0005571248.tif 000013
【図１３】
0005571248.tif 000014
【図１４】
0005571248.tif 000015
【図１５】
0005571248.tif 000016
【図１６】
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