(57)【要約】【課題】動作周波数を抑制しつつ精度の高いタイミングの検出をすることができるタイミング検出装置、タイミング制御装置、無線信号の受信装置及びカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置を提供すること。【解決手段】タイミング検出装置は、デジタルの周波数調整値の累積加算値を所定の時間間隔で算出する第１算出部１０１と、累積加算値とこの累積加算値の閾値との差分を算出する第２算出部２０１と、累積加算値が算出された時刻である第１時刻と差分とに基づいて、累積加算値が閾値に対応し、所定の時間間隔の間に存在する第２時刻を算出する第３算出部２０２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルの周波数調整値の累積加算値を所定の時間間隔で算出する第１算出部と、
前記累積加算値と前記累積加算値の閾値との差分を算出する第２算出部と、
前記累積加算値が算出された時刻である第１時刻と前記差分とに基づいて、前記累積加算値が前記閾値に対応し、前記所定の時間間隔の間に存在する第２時刻を算出する第３算出部と、
を備えるタイミング検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイミング検出装置と、
前記第２時刻をクロックの基準タイミングとして設定するクロック設定部、
を備えるタイミング制御装置。
【請求項３】
前記第１算出部と、前記第２算出部と、前記第３算出部とを動作させるための第１周波数のクロックを生成する第１クロック生成部と、
前記クロック設定部を動作させるための前記第１周波数よりも速い第２周波数のクロックを生成する第２クロック生成部と、
をさらに備える請求項２に記載のタイミング制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のタイミング検出装置と、
前記第２時刻をデータの取得の基準タイミングとして前記データを取得するデータ取得部、
を備えるタイミング制御装置。
【請求項５】
前記第１算出部と、前記第２算出部と、前記第３算出部とを動作させるための第１周波数のクロックを生成する第１クロック生成部と、
前記データ取得部を動作させるための前記第１周波数よりも速い第２周波数のクロックを生成する第２クロック生成部と、
をさらに備える請求項４に記載のタイミング制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のタイミング検出装置と、
前記第２時刻と、取得されたタイミングの異なる少なくとも２つのデータとに基づいて、前記少なくとも２つのデータの間のデータを補間するデータを算出するデータ算出部と、
を備えるタイミング制御装置。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れか１項に記載のタイミング制御装置を備え、
送信装置から送信された無線信号を受信し、前記無線信号に含まれるデータから前記周波数調整値を算出する無線信号の受信装置。
【請求項８】
請求項２乃至６の何れか１項に記載のタイミング制御装置を備え、
カプセル内視鏡から送信された無線信号を受信し、前記無線信号に含まれるデータから前記周波数調整値を算出するカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイミング検出装置、タイミング制御装置、無線信号の受信装置及びカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カプセル内視鏡等の送信装置からの無線信号から受信装置においてデータを高精度に取得するためには、受信された無線信号におけるデータの部分のタイミングを高精度に検出できることが重要である。このようなデータの部分のタイミングを検出するための手法として、受信された無線信号からデータと同期したクロックを生成する手法が知られている。例えば、特許文献１において提案されているシンボルクロック生成回路は、数値制御発振器（ＮＣＯ）を用いて無線信号からデータを取得するためのクロックを生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＮＣＯは、周波数調整値等と呼ばれる加算値の所定間隔毎の累積加算値を算出し、この累積加算値がオーバーフローしたことを検出し、この検出のタイミングを基準としてクロックを生成している。このため、ＮＣＯでは、動作周波数を高くすることによって、生成されるクロックの位相精度を高めることができる。しかしながら、動作周波数を高めると消費電力が高くなってしまう。特に、モバイル環境下ではバッテリによって供給できる電力が限られているため、消費電力を特に低く抑える必要がある。
【０００５】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたものであり、動作周波数を抑制しつつ精度の高いタイミングの検出をすることができるタイミング検出装置、タイミング制御装置、無線信号の受信装置及びカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置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】
【０００６】
本発明の第１の態様のタイミング検出装置は、デジタルの周波数調整値の累積加算値を所定の時間間隔で算出する第１算出部と、前記累積加算値と前記累積加算値の閾値との差分を算出する第２算出部と、前記累積加算値が算出された時刻である第１時刻と前記差分とに基づいて、前記累積加算値が前記閾値に対応し、前記所定の時間間隔の間に存在する第２時刻を算出する第３算出部とを備える。
【０００７】
本発明の第２の態様のタイミング制御装置は、第１の態様に記載のタイミング検出装置と、前記第２時刻をクロックの基準タイミングとして設定するクロック設定部を備える。
【０００８】
本発明の第３の態様のタイミング制御装置は、第１の態様に記載のタイミング検出装置と、前記第２時刻をデータの取得の基準タイミングとして設定するタイミング設定部を備える。
【０００９】
本発明の第４の態様のタイミング制御装置は、第１の態様に記載のタイミング検出装置と、前記第２時刻と、取得されたタイミングの異なる少なくとも２つのデータとに基づいて、前記少なくとも２つのデータの間のデータを補間するデータを生成するデータ生成部とを備える。
【００１０】
本発明の第５の態様の無線信号の受信装置は、第２乃至第４の態様の何れか１つに記載のタイミング制御装置を備え、送信装置から送信された無線信号を受信し、前記無線信号に含まれるデータから前記周波数調整値を算出する。
【００１１】
本発明の第６の態様のカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置は、第２乃至第４の態様の何れか１つに記載のタイミング制御装置を備え、カプセル内視鏡から送信された無線信号を受信し、前記無線信号に含まれるデータから前記周波数調整値を算出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、動作周波数を抑制しつつ精度の高いタイミングの検出をすることができるタイミング検出装置、タイミング制御装置、無線信号の受信装置及びカプセル内視鏡のための無線信号の受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線信号の受信装置を含む通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】ＮＣＯの第１の例の構成を示すブロック図である。
【図３】第１算出部の動作を示す図である。
【図４】オーバーフローの検知のタイミングと実際に累積加算値ｙが閾値ｙ´に達するタイミングとのずれを示す図である。
【図５】傾きａを定数化できる条件について説明するための図である。
【図６】時刻ｔ´からクロックの位相を決める処理について示す図である。
【図７】ＮＣＯの第２の例の構成を示すブロック図である。
【図８】時刻ｔ´からデータの位相を決める処理について示す図である。
【図９】ΔｔとΔｙとを対応付けたテーブルの例を示す図である。
【図１０】ＮＣＯに係る変形例３の構成を示すブロック図である。
【図１１Ａ】データの線形補間の例を示す図である。
【図１１Ｂ】データのデジタルフィルタによる補間の例を示す図である。
【図１２Ａ】Δｔを考慮していない特性を有するデジタルフィルタのインパルス応答とフィルタ係数を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの特性のデジタルフィルタによって補間をしたときの入力データＤＩＮと出力データＤＯＵＴとの関係を示す図である。
【図１３Ａ】Δｔを考慮した特性を有するデジタルフィルタのインパルス応答とフィルタ係数を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの特性のデジタルフィルタによって補間をしたときの入力データＤＩＮと出力データＤＯＵＴとの関係を示す図である。
【図１４】任意の２つの時刻における累積加算値から傾きａを求める処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線信号の受信装置を含む通信システムの構成例を示すブロック図である。ここで、図１は、カプセル内視鏡の通信システムへの適用例である。図１に示す通信システム１は、カプセル内視鏡１０と、受信装置２０と、ディスプレイ３０とを有している。
【００１５】
カプセル内視鏡１０は、通信システム１における送信装置である。カプセル内視鏡１０は、カプセル型の筐体を有する。この筐体の内部には、撮像素子が設けられている。このようなカプセル内視鏡１０は、例えば人の体内に導入され、体内の画像のデジタルデータ（以下、単にデータと言う）を取得する。そして、カプセル内視鏡１０は、取得したデータを変調して無線信号を生成し、この無線信号を受信装置２０に送信する。
【００１６】
受信装置２０は、カプセル内視鏡１０から送信される無線信号を受信し、受信した無線信号を復調する。そして、受信装置２０は、復調したデータをディスプレイ３０に出力する。この受信装置２０は、アンテナ２１と、復調部２２と、処理部２３とを有している。
【００１７】
アンテナ２１は、カプセル内視鏡１０から送信された無線信号を受信するための素子である。復調部２２は、アンテナ２１を介して受信された無線信号を復調することで、カプセル内視鏡１０で取得されたデータを復元する。
【００１８】
処理部２３は、復調部２２で得られた復調データをディスプレイ３０に転送する。この際、処理部２３は、復調部２２から出力される復調データを、この復調データに基づいて生成されるクロックに同期してディスプレイ３０に転送する。または、処理部２３は、復調データに基づいて生成されるデータの取得タイミングを示す信号に基づいて復調部２２から復調データを取得してディスプレイ３０に転送する。この処理部２３は、閾値生成部２４と、周波数調整値生成部２５と、ＮＣＯ２６と、データ取得部２７と、第１クロック生成部２８と、第２クロック生成部２９とを有している。処理部２３は、例えばＦＰＧＡによって構成される。処理部２３は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ等で構成されていてもよい。また、処理部２３は、処理部２３の各ブロックの機能を実現する専用の電気回路によって構成されてもよい。
【００１９】
閾値生成部２４は、ＮＣＯ２６において用いられる閾値を生成する。この閾値は、ＮＣＯ２６における累積加算値のオーバーフローを判断するための閾値である。本実施形態の例では、ＮＣＯ２６は、復調部２２で得られた復調データに同期したクロック又は復調部２２で得られた復調データに含まれる個々のデータの取得タイミングを示す信号を出力する。このようなクロック又は取得タイミングを示す信号を生成するため、閾値は、復調部２２で得られた復調データに含まれる個々のデータの幅に基づいて生成される。例えば、閾値生成部２４は、入力された復調データに含まれる個々のひとまとまりのデータの中心の位相を推定し、推定したデータの中心の位相から個々のデータの幅を特定する。そして、閾値生成部２４は、特定したデータの幅（又はその平均値）に基づいて閾値を生成する。以下、閾値を閾値ｙ´と記す。
【００２０】
周波数調整値生成部２５は、周波数調整値を生成する。周波数調整値は、ＮＣＯ２６において用いられる累積加算器における加算値を決めるものである。例えば、周波数調整値生成部２５は、復調部２２で得られた復調データの周波数と、ＮＣＯ２６において用いられる累積加算器のビット幅と、この累積加算器の動作クロックである第１クロックの周波数とに基づいて周波数調整値を生成する。ＮＣＯ２６において生成すべきクロックの周波数（復調データの周波数）をｆ、累積加算器のビット幅をＮ、第１クロックの周波数をｆｃｌｋとしたとき、以下の（式１）の条件を満足するＦＣＷが周波数調整値である。なお、累積加算器に入力する加算値としては、ＦＣＷを整数化した値であるΔＦを入力することが望ましい。また、ΔＦを２Ｎで正規化したΔＦ／２Ｎを累積加算器に入力してもよい。  
ｆ＝（ＦＣＷ×ｆｃｌｋ）／２Ｎ                                      （式１）
【００２１】
ＮＣＯ２６は、閾値生成部２４によって生成された閾値と、周波数調整値生成部２５によって生成された周波数調整値とに基づいて復調部２２で得られた復調データと同期したクロック又は復調データに含まれる個々のデータの取得タイミングを示す信号を生成する。したがって、本実施形態におけるＮＣＯ２６は、タイミング検出装置又はタイミング制御装置として機能する。ＮＣＯ２６の詳細については後で説明する。
【００２２】
データ取得部２７は、ＮＣＯ２６で生成されたクロック又はデータの取得タイミングを示す信号に基づいて、復調部２２で得られた復調データを個々のデータの単位で取得（サンプリング）し、取得したデータを順次にディスプレイ３０に転送する。
【００２３】
第１クロック生成部２８は、例えば水晶発振器を含み、第１周波数を有する第１クロックを生成する。第２クロック生成部２９は、例えば水晶発振器を含み、第１周波数よりも高速の第２周波数を有する第２クロックを生成する。第１クロックは、ＮＣＯ２６に入力される。第２クロックは、ＮＣＯ２６とデータ取得部２７とに入力される。
【００２４】
ディスプレイ３０は、液晶ディスプレイ及び有機ＥＬディスプレイといった表示装置である。ディスプレイ３０は、受信装置２０から入力されたデータに基づいて、カプセル内視鏡１０で得られた体内の画像等の各種の画像を表示する。
【００２５】
図２は、本実施形態に係るＮＣＯ２６の第１の例の構成を示すブロック図である。第１の例のＮＣＯ２６は、復調部２２で得られた復調データと同期したクロックをデータ取得部２７に対して出力する構成を有している。この第１の例のＮＣＯ２６は、第１算出部１０１と、検知部１０２と、Δｔ生成部１０３と、クロック設定部１０４とを有する。
【００２６】
第１算出部１０１は、累積加算器を含む。この累積加算器は、第１クロック生成部２８から入力される第１クロックＣＬＫ１に同期して動作する。この累積加算器は、第１クロックＣＬＫ１が入力される毎に、周波数調整値ＦＣＷをデジタル的に累積加算していく。すなわち、第１算出部１０１は、第１クロックＣＬＫ１が入力される所定の時間間隔（第１時間間隔）毎に、周波数調整値ＦＣＷの累積加算値ｙを算出する。
【００２７】
検知部１０２は、第１クロック生成部２８から入力される第１クロックＣＬＫ１に同期して動作する。検知部１０２は、第１クロックＣＬＫ１が入力される毎に第１算出部１０１で算出された累積加算値ｙと閾値生成部２４で生成された閾値ｙ´とを比較する。そして、検知部１０２は、第１算出部１０１の累積加算器がオーバーフローしたこと（又は累積加算値ｙが閾値ｙ´を超えたこと）を検知したときに、その直前の時刻ｔｎと時刻ｔｎにおける累積加算値ｙｎとを出力する。なお、検知部１０２が出力する時刻は、オーバーフローが検知された直前の時刻ｔｎでなく、オーバーフローが検知された時刻ｔｎ＋１であってもよい。
【００２８】
Δｔ生成部１０３は、第１クロック生成部２８から入力される第１クロックＣＬＫ１に同期して動作する。累積加算値ｙｎと閾値生成部２４で生成された閾値ｙ´との差分と時刻ｔｎとに基づいて、累積加算値ｙが閾値ｙ´と対応する値となる時刻ｔ´を算出する。ここで、累積加算値ｙが閾値ｙ´に対応する値となる時刻は、例えば累積加算値ｙが閾値ｙ´と一致する時刻である。このΔｔ生成部１０３は、第２算出部２０１と、第３算出部２０２とを有している。第２算出部２０１は、累積加算値ｙｎと閾値ｙ´との差分Δｙを算出する。第３算出部２０２は、差分Δｙに基づいて、時刻ｔ´を算出し、算出した時刻ｔ´をクロック設定部１０４に出力する。Δｔは、時刻ｔ´と時刻ｔｎとの時間差である。この第３算出部２０２は、変換部３０１と、補正部３０２とを有している。変換部３０１は、累積加算値の差分Δｙを時間の差分Δｔに変換する。補正部３０２は、第１時刻である時刻ｔｎとΔｔに従って第２時刻である時刻ｔ´を算出する。
【００２９】
クロック設定部１０４は、ｔ´をクロック生成の基準タイミングとして復調データと同期したデジタルのクロックＣＬＫを設定する。
【００３０】
以下、本実施形態の通信システム１の動作を説明する。まず、カプセル内視鏡１０は、被検体である人体内に導入される。カプセル内視鏡１０は、例えば胃や小腸等の臓器の内部をその蠕動運動に従って移動しながら画像データを取得する。そして、カプセル内視鏡１０は、取得した画像データ等のデータを無線信号として受信装置２０に送信する。
【００３１】
受信装置２０の復調部２２は、カプセル内視鏡１０から受信した無線信号を復調する。復調データは、閾値生成部２４、周波数調整値生成部２５、データ取得部２７のそれぞれに入力される。閾値生成部２４は、入力された復調データにおける基準の位相を検出することによって閾値ｙ´を生成する。基準の位相は、例えばデータの中心の位相である。閾値ｙ´は、検知部１０２と、第２算出部２０１とに入力される。周波数調整値生成部２５は、復調データの周波数に基づいて周波数調整値ＦＣＷを生成する。周波数調整値ＦＣＷは、第１算出部１０１に入力される。
【００３２】
第１算出部１０１は、第１クロックの入力に同期して周波数調整値ＦＣＷの累積加算値ｙを出力する。図３は、第１算出部１０１の動作を示す図である。図３の横軸は時間ｔを示し、図３の横軸は累積加算値ｙを示す。第１算出部１０１は、第１クロックＣＬＫ１の入力に応じて周波数調整値ＦＣＷの累積加算値ｙを算出する。したがって、累積加算値ｙは、時間ｔの変化に対し、離散的に、かつ、直線的に増加する。このため、累積加算値ｙは、以下の（式２）で示す近似式で近似できる。  
ｙ＝ａｔ＋ｂ                            （式２）
【００３３】
検知部１０２は、第１算出部１０１で算出された累積加算値ｙと閾値ｙ´とを比較する。そして、検知部１０２は、第１算出部１０１がオーバーフローしたことを検知したときに、その直前の時刻ｔｎと時刻ｔｎにおける累積加算値ｙｎとを出力する。
【００３４】
ここで、検知部１０２は、第１クロックＣＬＫ１に同期して動作している。したがって、検知部１０２においてオーバーフローを検知できるタイミングも第１クロックＣＬＫ１の入力間隔である第１時間間隔と一致したタイミングに限られる。したがって、時刻ｔｎは、必ずしも累積加算値ｙが閾値ｙ´となる時刻になるとは限らない。
【００３５】
図４では、検知部１０２は、周波数がｆｃｌｋ（ＭＨｚ）の第１クロックＣＬＫ１が累積加算器に入力される場合において、３２クロック目に対応した時刻であるｔ３２でオーバーフローを検知している。しかしながら、実際には、３１クロック目に対応した時刻であるｔ３１と３２クロック目に対応した時刻であるｔ３２との間の時刻ｔ３１＋Δｔにおいて累積加算値ｙが閾値ｙ´に達している。時刻ｔ３１＋Δｔは、復調データにおいて閾値を生成する際の基準とした位相、例えばデータの中心の位相に対応している。したがって、Δｔを算出することができれば、データの中心の位相を精度よく検出することができることになる。このようなΔｔの算出がΔｔ生成部１０３において行われる。以下、Δｔの算出について説明する。
【００３６】
前述のように累積加算値ｙは、ｙ＝ａｔ＋ｂで表すことができる。このため、時刻ｔ´は、以下の（式３）の関係から算出することができる。  
ｔ´＝（ｙ´−ｂ）／ａ                                            （式３）
したがって、Δｔは、以下の（式４）によって算出することができる。  
Δｔ＝ｔ´−ｔｎ＝（ｙ´−ｂ）／ａ−（ｙｎ−ｂ）／ａ＝Δｙ／ａ    （式４）
ここで、ａは、（式２）で表される直線の傾きを表す。この傾きａは、ＮＣＯ２６において要求される周波数の幅が大きくないときには定数とみなすことができる。つまり、図５に示すように、要求される周波数が最も高周波側になったときの直線の傾きａＨと要求される周波数が最も低周波側になったときの直線の傾きａＬとの差が小さければ、ａを定数とみなすことができる。例えば、本実施形態における通信システム１においては、ＮＣＯ２６において要求される周波数は、カプセル内視鏡１０において用いられるクロックと受信装置２０において用いられるクロックとによって決まる。これらのクロックは、カプセル内視鏡１０と受信装置２０の設計によって決まるものであって大きくばらつくことはないと考えることができる。したがって、通信システム１では、ａを定数とみなすことができる。
【００３７】
本実施形態におけるΔｔ生成部１０３は、（式４）に基づいてΔｔを算出する。具体的には、Δｔ生成部１０３の第２算出部２０１は、累積加算値ｙｎと閾値ｙ´との差分Δｙを算出する。そして、第３算出部２０２の変換部３０１は、（式４）に基づいて差分Δｙを差分Δｔに変換する。その後、第３算出部２０２の補正部３０２は、時刻ｔｎとΔｔとに基づいて時刻ｔ´を算出する。時刻ｔ´は、以下の（式５）から算出される。  
ｔ´＝ｔｎ＋Δｔ                                                  （式５）
【００３８】
ここで、検知部１０２が時刻ｔｎの代わりに時刻ｔｎ＋１を出力する構成となっている場合には、第２算出部２０１は、累積加算値ｙｎ＋１と閾値ｙ´との差分Δｙを算出する。そして、第３算出部２０２の補正部３０２は、ｔｎ＋１からΔｔを引くことによって時刻ｔ´を算出する。
【００３９】
このようにして、ｔ´を算出した後、Δｔ生成部１０３は、算出したｔ´をクロック設定部１０４に入力する。クロック設定部１０４は、ｔ´に基づいて復調データと同期したデジタルのクロックを生成する。一般のＮＣＯは、累積加算値と振幅値とを対応付けたテーブルによって任意の周波数の波形を生成できるように構成されている。ここで、デジタルのクロックを生成するだけであれば、振幅値は０と１しか取り得ないので、累積加算値と波形の振幅とを対応付けたテーブルは必ずしもなくてもよい。すなわち、デジタルクロックを生成する場合には、復調データの所定の位相を精度よく決定することができれば、その位相を基準としてクロックＣＬＫが生成される。
【００４０】
例えば、累積加算値ｙが閾値ｙ´となる位相が復調データの中心の位相と対応しているときに、クロック設定部１０４は、図６に示すように、例えば中心の位相をクロックの立ち下がりのタイミングとなるようにクロックの立ち上がりのタイミングを決定する。そして、クロック設定部１０４は、この立ち上がりのタイミングを基準として周波数がｆ（ＭＨｚ）のクロックＣＬＫを生成する。
【００４１】
なお、クロック設定部１０４は、第１クロックＣＬＫ１よりも高速のクロックである第２クロックＣＬＫ２に従ってクロックＣＬＫを生成する。これは、時刻ｔ´＝ｔｎ＋Δｔが第１時間間隔の間に存在する時刻であるためである。図８の例では、第２クロックＣＬＫ２の周波数は、８ｆｃｌｋ（ＭＨｚ）である。この場合、第１クロックＣＬＫ１に基づいてクロックＣＬＫを生成する場合の８倍の分解能でクロックＣＬＫを生成することができる。第２クロックＣＬＫ２の周波数を高くするほど、高精度のクロックＣＬＫを生成することができる。
【００４２】
データ取得部２７は、ＮＣＯ２６のクロック設定部１０４で生成されたクロックＣＬＫに同期して動作する。このデータ取得部２７は、ＮＣＯ２６のクロック設定部１０４で生成されたクロックＣＬＫに基づいて、復調部２２で得られた復調データの各データの境目の位相を認識してデータを取得する。そして、データ取得部２７は、取得したデータを順次にディスプレイ３０に転送する。このデータに基づいてディスプレイ３０は、カプセル内視鏡１０で得られた画像等を表示する。
【００４３】
図７は、本実施形態に係るＮＣＯ２６の第２の例の構成を示すブロック図である。第２の例のＮＣＯ２６は、復調部２２で得られた復調データの取得タイミングを示す信号をデータ取得部２７に対して出力する。この場合のＮＣＯ２６は、第１算出部１０１と、検知部１０２と、Δｔ生成部１０３とを有していればよい。なお、第２の例における第１算出部１０１と、検知部１０２と、Δｔ生成部１０３の構成及び動作は、第１の例における第１算出部１０１と、検知部１０２と、Δｔ生成部１０３の構成及び動作と同一である。したがって、説明を省略する。
【００４４】
第２の例において、データ取得部２７は、第２クロックＣＬＫ２に同期して動作する。このデータ取得部２７は、ＮＣＯ２６から入力されたｔ´の値をデータ取得の基準タイミングとして、復調部２２で得られた復調データの各データの位相を決定してデータを取得する。例えば、データ取得部２７は、図８に示すように、ｔ´の値から復調部２２で得られた復調データの中心の位相を認識してデータを取得する。データの取得後、データ取得部２７は、取得したデータを順次にディスプレイ３０に転送する。このデータに基づいてディスプレイ３０は、カプセル内視鏡１０で得られた画像等を表示する。データ取得部２７は、第２クロックＣＬＫ２に同期して動作しているので、第１クロックＣＬＫ１に同期して動作する場合の８倍の精度でデータの取得を行うことができる。
【００４５】
以上説明したように本実施形態では、ＮＣＯ２６における累積加算値ｙが閾値ｙ´と対応した値となる時刻を線形補間によって算出している。これにより、ＮＣＯ２６の動作周波数を抑制したとしても、累積加算値ｙが閾値ｙ´と対応した値となる時刻を高精度に算出することができる。ＮＣＯ２６の動作周波数を抑制することにより、ＮＣＯ２６における消費電力の抑制にも繋がる。
【００４６】
また、クロック設定部１０４又はデータ取得部２７は、ＮＣＯ２６の動作クロックよりも高速の第２クロックＣＬＫ２に基づいてデータを取得することにより、ｔ´のタイミングを認識して復調データの取得を高精度に行うことができる。
【００４７】
［変形例１］
以下、本実施形態の変形例を説明する。例えば、第２クロックＣＬＫ２の周波数が十分に高速でないとき等では、累積加算値ｙが閾値ｙ´と一致した時刻を基準としてクロックＣＬＫを生成できないことも考えられる。この場合、時刻ｔ´は、累積加算値ｙが閾値ｙ´となる時刻の付近であって、かつ、第２クロックＣＬＫ２の入力間隔と同期した時刻となるように設定されてよい。すなわち、時刻ｔ´は、累積加算値ｙが閾値ｙ´となる時刻と必ずしも一致していなくてもよい。
【００４８】
［変形例２］
前述した実施形態では、Δｔは、累積加算値の差分Δｙを定数ａで除することによって算出されている。ここで、周波数の取り得る幅が小さい、すなわちａを定数とみなせるのであれば、種々のΔｙに対応したΔｔを予め算出しておき、このΔｙとΔｔの関係をテーブルとして変換部３０１に記憶させておくこともできる。
【００４９】
図９は、このようなテーブルの例である。図９のテーブルにおいて、複数のΔｙ（Δｙ１、Δｙ２、…、ΔｙＭ）とΔｔが対応付けられている。ここで、それぞれのΔｔは、Ｔ／Ｍの整数倍の形式で表されている。Ｔは、第１時間間隔の長さである。Ｍは、第１時間間隔の分割数を表していて、例えば第２クロックＣＬＫ２の周波数に応じて設定される。
【００５０】
変形例２における変換部３０１は、図９のテーブルを参照して、入力されたΔｙをΔｔに変換する。Δｙに対応したΔｔが予め算出されているので、変換部３０１における除算は不要になる。除算は負荷のかかり易い演算であるので、除算を不要とすることによって変換部３０１における負荷を低減することができる。
【００５１】
［変形例３］
前述した実施形態において、タイミング検出装置としてのＮＣＯ２６は、データ取得部２７におけるデータ取得のタイミングを決めるために用いられている。変形例３は、ＮＣＯ２６から出力される時刻ｔ´（＝ｔｎ＋Δｔ）のデータを補間によって生成する例である。
【００５２】
図１０は、変形例３のブロック図である。変形例３のＮＣＯ２６は、データ算出部２７ａに対して、時刻ｔ´（＝ｔｎ＋Δｔ）を入力するように構成されている。データ算出部２７ａは、第２クロック生成部２９で生成された第２クロックＣＬＫ２に同期して動作する。このデータ算出部２７ａは、データ入力部２２ａから入力されるｐビット（ｐは２以上の整数）のデータからｑビット（ｑはｐよりも大きい整数）のデータを生成する。
【００５３】
データ入力部２２ａは、例えば復調部２２であり、無線信号を復調してｐビットのデータをデータ算出部２７ａに入力する。ここで、データ入力部２２ａは、ｐビットのデータを入力できるように構成されていればよく、必ずしも無線信号の復調を行う機能を備えていなくてもよい。例えば、データ入力部２２ａは、アナログ信号をＡ／Ｄ変換してｐビットのデータを生成するように構成されていてもよい。また、データ入力部２２ａは、例えば第１クロックＣＬＫ１に同期してデータを入力するものであるが、必ずしも第１クロックＣＬＫ１に同期してデータを入力するものでなくてもよい。
【００５４】
以下、変形例３の動作を説明する。ＮＣＯ２６は、前述した実施形態と同様にして第１クロックＣＬＫ１に同期して時刻ｔ´（＝ｔｎ＋Δｔ）をデータ算出部２７ａに入力する。一方、データ入力部２２ａは、第１クロックＣＬＫ１に同期してデータ算出部２７ａにデータを入力する。
【００５５】
データ算出部２７ａは、異なるタイミングで取得された少なくとも２ビットのデータの入力を受けて、その間のデータを補間する。補間は、線形補間又はアップサンプリングのデジタルフィルタを用いた補間によって行われる。
【００５６】
図１１Ａは、線形補間の例である。図１１Ａの横軸は時間を表している。図１１Ａの縦軸はデータの値を表している。また、図１１Ａの四角のプロットは、データ入力部２２ａから入力されたデータであることを示し、図１１Ａの丸のプロットは、補間によって得られたデータであることを示している。線形補間では、隣接する２つのデータＤｔｎ−１とＤｔｎを結ぶ直線式からこれら２つのデータの間のデータＤ（ｔｎ−１＋Δｔ）が補間される。
【００５７】
図１１Ｂは、デジタルフィルタによる補間の例である。図１１Ａと同様に、図１１Ｂの横軸は時間を表している。図１１Ｂの縦軸はデータの値を表している。また、図１１Ｂの四角のプロットは、データ入力部２２ａから入力されたデータであることを示し、図１１Ｂの丸のプロットは、補間によって得られたデータであることを示している。デジタルデータを用いた補間では、隣接する２つのデータＤｔｎ−１とＤｔｎの間に値がゼロのデータＤ（ｔｎ−１＋Δｔ）が挿入されるアップサンプリングが行われる。そして、アップサンプリングされたデータに対してローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理が施されることによって補間が行われる。
【００５８】
変形例３では、ＮＣＯ２６で算出された時刻ｔ´におけるデータを補間することにより、データを取得する間隔を短くしなくてもデータの再現度を高めることができる。このため、データ入力部２２ａを高速動作させる必要はない。また、補間するデータについてだけ計算すればよいので、前述した図２及び図７の構成に比べて第２クロックＣＬＫ２の周波数を遅くすることができる。
【００５９】
なお、図１１Ａと図１１Ｂの比較から明らかなように、線形補間とデジタルフィルタを用いた補間とでは、デジタルフィルタを用いた補間のほうがデータの再現度は高い。一方で、計算の負荷は線形補間のほうが小さい。したがって、データ算出部２７ａにおいて線形補間とデジタルフィルタを用いた補間の何れの補間を採用するかは、データの再現度と計算負荷の何れを重視するかによって決定されることが望ましい。
【００６０】
また、デジタルフィルタを用いた補間によって時刻ｔｎ＋Δｔのデータだけを取得する場合、Δｔを考慮していない特性を有するデジタルフィルタを用いて補間をした後で補間されたデータから時刻ｔｎ＋Δｔのデータだけを取得することもできるし、Δｔを考慮した特性を有するデジタルフィルタを用いて補間をすることで直接的に時刻ｔｎ＋Δｔのデータだけを取得することもできる。これらの両方の特性のデジタルフィルタをデータ算出部２７ａで生成できるようにしておき、必要に応じて使い分けできるようにしてもよい。
【００６１】
図１２Ａは、Δｔを考慮していない特性を有するデジタルフィルタのインパルス応答とフィルタ係数を示している。Δｔが考慮されていないので、多数のフィルタ係数が設定されている。
【００６２】
図１２Ａの特性のデジタルフィルタによって補間をしたときの入力データＤＩＮと出力データＤＯＵＴとの関係を図１２Ｂに示す。Δｔが考慮されていないので、補間によって多数のデータが補間される。この中から時刻ｔｎ＋Δｔのデータが取得される。
【００６３】
図１３Ａは、Δｔを考慮した特性を有するデジタルフィルタのインパルス応答とフィルタ係数を示している。図１３Ａのインパルス応答は、図１２Ａのインパルス応答に対してΔｔだけずらされている。また、フィルタ係数も入力データに対応したものだけが設定されている。
【００６４】
図１３Ａの特性のデジタルフィルタによって補間をしたときの入力データＤＩＮと出力データＤＯＵＴとの関係を図１３Ｂに示す。Δｔが考慮されているので、各入力データのΔｔだけずれた位置だけデータが補間される。
【００６５】
［変形例４］
前述した実施形態及びその変形例では、ΔｙからΔｔを求めるのに際し、傾きａを定数とみなしている。前述したように、傾きａを定数とみなすことができるのは、ＮＣＯ２６が取り得る周波数の幅が小さいときである。これに対し、変形例４は、ＮＣＯ２６が取り得る周波数の幅が大きいときにおいてΔｙからΔｔを求める例である。
【００６６】
前述したように、時刻ｔと累積加算値ｙとの間には、ｙ＝ａｔ＋ｂの関係が成立する。したがって、図１４に示すように、閾値ｙ´を超える前の任意の２つの時刻における累積加算値を得ることで傾きａを算出することができる。つまり、ある時刻ｔ１における累積加算値をｙ１、別の時刻ｔ２における累積加算値をｙ２としたとき、傾きａは以下の（式６）によって算出され得る。  
ａ＝（ｙ２−ｙ１）／（ｔ２−ｔ１）                                （式６）
【００６７】
このような変形例４では、ＮＣＯ２６が取り得る周波数の幅が大きくとも、累積加算値が閾値ｙ´となる時刻ｔ´を精度よく算出することができる。
【００６８】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００６９】
１  通信システム、１０  カプセル内視鏡、２０  受信装置、２１  アンテナ、２２  復調部、２２ａ  データ入力部、２３  処理部、２４  閾値生成部、２５  周波数調整値生成部、２７  データ取得部、２７ａ  データ算出部、２８  第１クロック生成部、２９  第２クロック生成部、３０  ディスプレイ、１０１  第１算出部、１０２  検知部、１０３  Δｔ生成部、１０４  クロック設定部、２０１  第２算出部、２０２  第３算出部、３０１  変換部、３０２  補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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