(57)【要約】【課題】撮像機能を有するカプセルの姿勢を直感的に制御することが可能な無線通信システム、無線端末装置、および記憶媒体を提供する。【解決手段】撮像部と、姿勢制御部と、前記撮像部により撮像された画像を送信すると共に、前記姿勢制御部を制御するための制御信号を受信する第１の無線通信部と、前記撮像部および前記姿勢制御部に電源を供給する電源供給部と、を有する無線カプセルと、前記第１の無線通信部から送信される画像を受信すると共に、前記制御信号を送信する第２の無線通信部と、前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、を有する無線端末装置と、を備える、無線通信システム。【選択図】図１
2015002791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と；
姿勢制御部と；
前記撮像部により撮像された画像を送信すると共に、前記姿勢制御部を制御するための制御信号を受信する第１の無線通信部と；
前記撮像部および前記姿勢制御部に電源を供給する電源供給部と；
を有する無線カプセルと、
前記第１の無線通信部から送信される画像を受信すると共に、前記制御信号を送信する第２の無線通信部と；
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と；
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と；
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と；
を有する無線端末装置と、
を備える、無線通信システム。
【請求項２】
前記無線端末装置は、ヘッドマウントディスプレイにより構成され、
前記姿勢検出部は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着するユーザの頭の動きに応じた姿勢信号を検出する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記生成部は、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号で示される姿勢の変化の方向と略同じ方向に、前記無線カプセルまたは前記無線カプセルに設けられる前記撮像部の姿勢を制御するための前記制御信号を生成する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線カプセルは、
電波を発信する電波発信部と；
外部からの制御信号に応じて患部への治療を施す治療実行部と；をさらに有し、
前記無線通信システムは、
体表または体内の所定の位置に複数設置され、前記電波発信部から発信された電波を受信すると共に当該電波の情報を前記無線端末装置に送信し、前記無線端末装置から受信した制御信号に応じて前記無線カプセルに制御信号を送信する第３の無線通信部と；
前記無線カプセルへ無線電力供給を行う無線電力供給部と；
を有する無線中継装置をさらに備え、
前記無線端末装置が有する前記第２の無線通信部は、前記無線中継装置から送信される電波の情報、および前記撮像部により撮像された画像を受信すると共に、前記無線中継装置による無線電力供給を制御するための制御信号を送信し、
前記生成部は、前記電波の情報に基づいて前記無線カプセルの位置を推定し、推定結果に応じて前記治療実行部を制御するための制御信号を生成する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線カプセルの位置の推定は、前記電波の情報で示される電波の強度および／または位相に基づいて行われる、請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記電波の情報は、複数の前記第３の無線通信部間の電波伝搬特性を測定して予め計測された体内の伝達関数を用いて補正された上で前記無線カプセルの位置の推定に用いられる、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線通信システムは、
体表または体内の所定の位置に複数設置され、それぞれが電波を送信すると共に受信し、当該受信した電波の情報を前記無線端末装置に送信すると共に、無線端末装置からの制御信号を受信する第３の無線通信部と；
前記制御信号に応じて、前記無線カプセルへの無線電力供給を行う無線電力供給部と；
を有する無線中継装置をさらに備え、
前記無線端末装置が有する前記第２の無線通信部は、前記無線中継装置から送信された電波の情報を受信すると共に、前記無線中継装置による無線電力供給を制御するための制御信号を送信し、
前記生成部は、前記電波の情報に基づいて前記無線カプセルの位置を推定し、推定結果に応じて、前記無線中継装置に前記無線カプセルへの電力供給を開始するための制御信号を生成する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記無線カプセルの位置の推定は、複数の前記第３の無線通信部間の電波伝搬特性を測定して予め計測された体内の伝達関数と、前記無線中継装置から送信された電波の情報に基づいて算出される複数の前記第３の無線通信部間の伝搬特性から計測される体内の伝達関数との差分に基づいて行われる、請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記無線カプセルは、体腔内を自走するための少なくとも１以上の駆動部をさらに有する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記無線カプセルが有する前記電源供給部は、複数の異なる周波数の電波で共振して発電する複数の発電部であって、
前記駆動部は、前記複数の発電部からそれぞれ電源供給を受ける複数の駆動部であって、
前記無線中継装置が有する無線電力供給部は、前記無線端末装置から受信した制御信号に応じて、前記無線カプセルまたは撮像部の姿勢を制御するために複数の異なる周波数で独立に無線電力供給を行う、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、
を備える、無線端末装置。
【請求項１２】
コンピュータを、
無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、
として機能させるためのプログラムが記憶された、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信システム、無線端末装置、および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラを内蔵したカプセル内視鏡が提案されている。例えば下記特許文献１では、カメラおよび照明機能と、カプセルの開口部から薬剤を放出する機能とを有するカプセル型医療装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２５４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなカプセルの体内の移動は、内臓の運動（ぜん動運動）によって自然に行われるので、目的とする患部への到達に時間がかかり、また、体内のカプセルの向きを外部から制御することは困難であって、患部を正確に撮影することが難しかった。
【０００５】
そこで、本開示では、撮像機能を有するカプセルの姿勢を直感的に制御することが可能な無線通信システム、無線端末装置、および記憶媒体を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、撮像部と、姿勢制御部と、前記撮像部により撮像された画像を送信すると共に、前記姿勢制御部を制御するための制御信号を受信する第１の無線通信部と、前記撮像部および前記姿勢制御部に電源を供給する電源供給部と、を有する無線カプセルと、前記第１の無線通信部から送信される画像を受信すると共に、前記制御信号を送信する第２の無線通信部と、前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、を有する無線端末装置と、を備える、無線通信システムを提案する。
【０００７】
本開示によれば、無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、を備える、無線端末装置を提案する。
【０００８】
本開示によれば、コンピュータを、無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、として機能させるためのプログラムが記憶された、記憶媒体を提案する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、撮像機能を有するカプセルの姿勢を直感的に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態による制御システムの概要について説明するための図である。
【図２】第１の実施形態による無線カプセルの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態による複数の駆動部の配置について説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の変形例による複数の駆動部の配置について説明するための図である。
【図５】第１の実施形態による無線中継装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態によるＨＭＤの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】ＨＭＤの姿勢変化と略同じに無線カプセルの姿勢が制御される場合について説明するための図である。
【図８】第１の実施形態による制御システムの検査時における動作処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態による制御システムの治療時における動作処理を示すフローチャートである。
【図１０】ＨＭＤの表示部に表示される表示画面の一例について説明するための図である。
【図１１】第２の実施形態による無線カプセルの構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態による無線中継装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態によるＨＭＤの構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施形態による無線カプセルの位置を推定する方法について説明するための図である。
【図１５】第２の実施形態による制御システムの治療時における動作処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
また、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態による制御システムの概要
２．第１の実施形態
２−１．構成
２−２．動作処理
３．第２の実施形態
３−１．構成
３−２．動作処理
４．まとめ
【００１３】
＜＜１．本開示の一実施形態による制御システムの概要＞＞
まず、本開示の一実施形態による制御システムの概要について図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態による無線カプセル（カプセル型医療装置）１は、被検体５の口部から飲み込まれ、体腔内管路を通過する際に体腔内管路内壁面を光学的に撮像した画像信号（撮像画像）を無線で送信する。
【００１４】
無線カプセル１は、図１に示すように、例えば略円筒形状であって、無線カプセル１の後端に丸みを付けて閉塞した外装ケース４０で覆われている。また、外装ケース４０の先端部分には半球面形状の透明カバー４１が水密的に接続固定されている。透明カバー４１の内側の密閉した容器内には、図１に示すように、透明カバー４１に対向するよう撮像部（撮像レンズを含む）１０が配置されている。なお撮像部１０の周囲には照明部（不図示）が配置されていてもよい。
【００１５】
また、図１に示すように、被検体５の体表には無線中継装置２が装着される。無線中継装置２には、複数の無線通信部２１（無線通信部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ等）が設けられている。無線中継装置２は、無線カプセル１と、医師６が装着するＨＭＤ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）３とのデータ通信を中継する機能を有する。無線中継装置２に設けられている無線通信部２１は、図１に示すように体表に装着される形態に限定されず、体内の所定の位置に設置されてもよい。
【００１６】
ＨＭＤ３は、無線端末装置の一例であって、例えば両側頭部から後頭部にかけて半周回するようなフレームの構造の装着ユニットを有し、図１に示すように両耳殻にかけられることで医師６に装着される。また、ＨＭＤ１は、装着状態において、医師６の両眼の直前に表示部３２が配置される構成となっている。表示部３２には、例えば無線カプセル１で撮像され、無線中継装置２を介して送信された体内の撮像画像（以下、体内画像とも称す）が表示される。
【００１７】
なお、無線カプセル１とＨＭＤ３は、無線中継装置２を介さず直接データの送受信を行ってもよい。
【００１８】
ここで、上述したように、従来のカプセル型医療装置は、体内の移動が内臓の運動（ぜん動運動）によって自然に行われるので、特に体内のカプセルの向きを外部から制御することは困難であって、患部を正確に撮影することが難しかった。
【００１９】
そこで、本実施形態によれば、体内画像をＨＭＤ３に表示させ、ＨＭＤ３の動きに応じて撮像機能を有する無線カプセル１の姿勢（具体的には撮像方向）を制御することにより、無線カプセル１の姿勢を直感的に制御することができるシステムを提供する。
【００２０】
以上、本開示の一実施形態による制御システムの概要について説明した。続いて、本開示による制御システム（無線通信システム）について、複数の実施形態を用いて具体的に説明する。
【００２１】
＜＜２．第１の実施形態＞＞
＜２−１．構成＞
第１の実施形態による制御システム（無線通信システム）は、無線カプセル１−１、無線中継装置２−１、およびＨＭＤ３−１を含み、無線カプセル１−１は自身の位置を知らせるためのビーコン電波（具体的には、マイクロ波等）を発信する機能を有する。以下、本実施形態による制御システム（無線通信システム）を形成する各装置の構成について、図２〜図６を参照して具体的に説明する。
【００２２】
（２−１−１．無線カプセルの構成）
図２は、第１の実施形態による無線カプセル１−１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態による無線カプセル１−１は、撮像部１０、無線通信部１１（第１の無線通信部）、姿勢制御部１２、姿勢センサ部１３、発電部１４、蓄電部１５、電波発信部１６、駆動部１７、および治療部１８を有する。
【００２３】
撮像部１０は、図１に示すように、透明カバー４１の内部に配置され、無線カプセル１−１が体内を移動している際に体腔管路内を撮像する。なお撮像部１０は、撮影方向が上下左右等に変更可能な独立可動式の構成であってもよい。これにより、無線カプセル１−１本体の方向を変更しなくとも、撮像部１０（少なくとも撮像部１０に含まれる撮像レンズ）の方向を変更することで、患部をより正確に撮影することができる。
【００２４】
無線通信部１１（第１の無線通信部）は、被検体５の体表に装着されている無線中継装置２−１またはＨＭＤ３−１と無線接続し、データの送受信を行う。例えば、無線通信部１１は、撮像部１０により撮像された体内画像を、無線中継装置２を介してＨＭＤ３−１に送信する。また、無線通信部１１は、後述する姿勢制御部１２を制御するための制御信号を、無線中継装置２−１を介してＨＭＤ３−１から受信する。
【００２５】
姿勢制御部１２は、無線通信部１１により受信した制御信号にしたがって、無線カプセル１本体の姿勢または独立可動式の撮像部１０を制御し、撮影方向を任意の方向に向ける機能を有する。無線カプセル１本体の姿勢の制御は、例えば後述する駆動部１７を制御することで実現され得る。また、姿勢制御部１２は、姿勢センサ部１３により検出された無線カプセル１−１本体の姿勢信号を参照して、上記制御信号にしたがった姿勢（撮影方向）に無線カプセル１−１を制御する。
【００２６】
姿勢センサ部１３は、無線カプセル１−１本体の姿勢を検出する機能を有する。姿勢センサ部１３は、検出した姿勢信号を、無線通信部１１からＨＭＤ３−１に、または／および姿勢制御部１２に出力する。また、姿勢センサ部１３は、例えば３軸加速度センサにより実現される。また姿勢センサ部１３は、さらにジャイロセンサを含み、より正確な姿勢信号を検出することもできる。
【００２７】
発電部１４は、電力を発生させる機能を有し、発生させた電力を蓄電部１５に送る。発電部１４は、例えば、電波方式、電界結合方式、電磁誘導方式、または磁界共鳴方式により、無線中継装置２−１の無線電力供給部２２から伝送される電力を受け取る。また、発電部１４は、後述するように、複数の異なる周波数の電波で共振して発電する複数のレクテナ（ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ  ａｎｔｅｎｎａ）により実現されてもよい。
【００２８】
また、発電部１４は、外部（無線中継装置２−１）からの無線給電に限定されず、自ら発電可能なバッテリーにより実現されてもよい。例えば、発電部１４は、体液を電解液として利用する発電や、ぜん動運動（自然運動）での移動エネルギー（加速度）によりＭＥＭＳジャイロ等を介して発電してもよい。
【００２９】
蓄電部１５は、発電部１４により発生された電力を充電する機能を有する。蓄電部１５は、無線カプセル１−１の各構成に電力を供給する。
【００３０】
電波発信部１６は、マイクロ波等の電波を発信する機能を有し、継続的に電波を発信する。当該電波は、後述する無線カプセル１−１の位置を推定する際に用いられる。
【００３１】
駆動部１７は、無線カプセル１−１を体内で移動させる機能（自走機能）を有し、例えばマイクロモータ、キャタピラ、または螺旋状部材（スクリュウ部材）により実現される。これにより、本実施形態による無線カプセル１−１は、ぜん動運動による自然移動よりも早く患部まで到達することができる。
【００３２】
また、駆動部１７は、無線通信部１１により、無線中継装置２−１を介してＨＭＤ３−１から受信する制御信号に従って駆動制御してもよい。例えば無線カプセル１が患部から遠い部分を移動している際はＨＭＤ３−１から移動速度を速くするよう指示する制御信号が送信されるので、駆動部１７は、当該制御信号に従って早く移動するよう駆動制御する。これにより、無線カプセル１による全体の検査／治療時間を短縮することができる。
【００３３】
また、駆動部１７は、部分的に自走をせず、ぜん動運動による移動を併用することで、省エネを実現することも可能である。
【００３４】
また、本実施形態による無線カプセル１−１には複数の駆動部１７が設けられ、姿勢制御部１２による制御にしたがって駆動することで、無線カプセル１−１の姿勢が制御され得る。複数の駆動部１７の配置例について図３および図４を参照して説明する。
【００３５】
図３は、第１の実施形態による複数の駆動部１７ａ、１７ｂの配置について説明するための図である。図３に示すように、例えばマイクロモータ（例えばＭＥＭＳ；Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）により形成される駆動部１７ａ、１７ｂが、無線カプセル１の２軸方向に配置されていてもよい。この場合、姿勢制御部１２は、駆動部１７ａ、１７ｂの少なくともいずれかを駆動させることで、無線カプセル１−１の方向（姿勢）を制御することができる。
【００３６】
また、本実施形態による無線カプセル１−１の形状は、図３に示すような略円筒形状に限定されず、例えば球状であってもよい。ここで、球状の無線カプセル１−１’における複数の駆動部１７の配置について、図４を参照して説明する。
【００３７】
図４は、第１の実施形態の変形例による複数の駆動部１７ａ’、１７ｂ’、１７ｃ’の配置について説明するための図である。図４に示すように、例えばマイクロモータにより形成される駆動部１７ａ’、１７ｂ’、１７ｃ’が、無線カプセル１−１’の３軸方向に配置されていてもよい。この場合、姿勢制御部１２は、駆動部１７ａ’、１７ｂ’、１７ｃ’の少なくともいずれかを駆動させることで、無線カプセル１−１’の方向（姿勢）を制御することができる。
【００３８】
このように、無線カプセル１−１に複数の駆動部１７が設けられている場合、姿勢制御部１２は、複数の駆動部１７を利用して無線カプセル１−１本体の方向（姿勢）を制御することができる。なお、複数の駆動部１７にそれぞれ電力を供給する複数の発電部１４が設けられ、複数の発電部１４が複数の異なる周波数の電波で共振して発電する複数のレクテナにより実現されていてもよい。この場合、無線中継装置２−１から送信される異なる周波数に応じて複数の駆動部１７が駆動し、実質的に姿勢制御が実現される。この際、無線中継装置２−１は、ＨＭＤ３−１からの制御信号にしたがって無線カプセル１−１の姿勢を制御するよう、異なる周波数の電波で電力伝送を行う。
【００３９】
治療部１８は、無線通信部１１により受信する制御信号に従って患部に対する所定の治療を行う機能を有する。具体的には、例えば治療部１８は、薬剤を放出したり、マイクロ波を放出したり、患部を切削したりする。また、一時的に患部付近に停止して治療を行う必要がある場合、患部付近の内壁を挟んだり、伸縮自在で気密機能を持つバルーンを膨張させたりすることで、無線カプセル１−１本体を体腔内の所定の位置に停止することができる停止部（不図示）により停止する。
【００４０】
以上、第１の実施形態による無線カプセル１−１の構成について説明した。なお図２に示す構成は一例であって、無線カプセル１−１の構成は図２に示す例に限定されない。例えば無線カプセル１−１は、駆動部１７および治療部１８を有しない構成であってもよい。
【００４１】
（２−１−２．無線中継装置の構成）
図５は、第１の実施形態による無線中継装置２−１の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態による無線中継装置２−１は、電源部２０、複数の無線通信部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（以下、複数の無線通信部２１と総称する）、および無線電力供給部２２を有する。
【００４２】
電源部２０は、無線中継装置２−１の電源ＯＮ／ＯＦＦを制御し、電源ＯＮの場合に各構成に電力を供給する機能を有する。電源ＯＮ／ＯＦＦは、例えばユーザ操作に応じて制御され得る。
【００４３】
複数の無線通信部２１（第３の無線通信部）は、無線カプセル１−１とのデータ送受信や、ＨＭＤ２とのデータ送受信を行う機能を有する。例えば、複数の無線通信部２１は、無線カプセル１−１から体内画像を受信してＨＭＤ３−１に送信したり、ＨＭＤ３−１から制御信号（例えば無線カプセル１−１本体の姿勢制御を指示する制御信号）を受信して無線カプセル１−１に送信したりする。これにより、本実施形態による無線中継装置２−１は、無線カプセル１−１とＨＭＤ３−１とのデータ通信の中継を行うことができる。
【００４４】
また、複数の無線通信部２１は、無線カプセル１−１の電波発信部１６から継続的に発信される電波を受信し、受信した電波の情報（強度および／または位相）をＨＭＤ３−１に送信する。ＨＭＤ３−１側では、当該電波の情報に基づいて、無線カプセル１−１の体内における位置が推定される。なお複数の無線通信部２１は、互いに電波の送受信を行い、それぞれが受信した電波情報も併せてＨＭＤ３−１に出力してもよく、これによりＨＭＤ３−１側において、後述する複数の無線通信部２１間の電波伝搬特性が測定され、無線カプセル１−１の位置がより正確に推定される。
【００４５】
無線電力供給部２２は、無線通信部２１によりＨＭＤ２から受信した制御信号（例えば電力供給を指示する制御信号）に応じて、前記無線カプセルへの無線電力供給を行う。無線電力供給部２２は、例えば電磁誘導方式、電波方式、または電磁界共鳴方式により、電力を伝送（供給）する。
【００４６】
また、無線電力供給部２２は、ＨＭＤ２から受信した、無線カプセル１−１の姿勢制御を指示する制御信号に応じて異なる周波数の電波により電力供給を行ってもよい。これにより無線カプセル１−１の複数の駆動部１７（図３、図４参照）がそれぞれ駆動され、無線カプセル１−１の姿勢が制御される。
【００４７】
（２−１−３．ＨＭＤの構成）
図６は、第１の実施形態によるＨＭＤ３−１の構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態によるＨＭＤ３−１は、表示制御部３０、無線通信部３１（第２の無線通信部）、表示部３２、姿勢センサ部３３、生成部３４、電源部３５、操作入力部３６、および位置推定部３７を有する。
【００４８】
表示部３２は、ＨＭＤ３−１が医師６に装着された状態において、医師６の両眼の直前に配置される構成となっている。表示部３２は、表示制御部３０の制御に従って、画像やテキストを含む画面を表示する機能を有する。また、表示部３２は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）またはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などにより実現されてもよい。
【００４９】
表示制御部３０は、表示部３２の表示制御を行う。例えば、表示制御部３０は、無線通信部３１が、無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１から受信した体内画像を表示するよう制御する。また、表示制御部３０は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の体内における位置を示す画像を表示するよう制御する。表示部３２に表示される画像の具体例については、図１０を参照して後述する。
【００５０】
無線通信部３１（第２の無線通信部）は、無線中継装置２−１または無線カプセル１−１と無線接続し、データの送受信を行う。具体的には、例えば無線通信部３１は、無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１から体内画像を受信したり、無線通信部３１から電波情報（無線カプセル１から受信した電波の強度および／または位相等）を受信したりする。無線通信部３１は、受信した体内画像は表示制御部３０に、受信した電波情報は位置推定部３７に出力する。
【００５１】
また、無線通信部３１は、無線中継装置２−１の無線電力供給部２２を制御するための制御信号や、無線カプセル１−１の姿勢を制御するための制御信号等、生成部３４により生成された各制御信号を送信する。
【００５２】
姿勢センサ部３３は、ＨＭＤ３−１本体の姿勢または表示部３２の姿勢を検出する姿勢検出部として機能する。具体的には、ＨＭＤ３−１と表示部３２が一体である場合、医師６が表示部３２に表示される体内画像を見ながら頭を動かすことで直感的に無線カプセル１−１の姿勢を制御するので、姿勢センサ部３３はＨＭＤ３−１本体の姿勢を検出すればよい。
【００５３】
姿勢センサ部３３は、例えば３軸加速度センサにより実現される。また姿勢センサ部３３は、さらにジャイロセンサを含み、より正確な姿勢信号を検出することもできる。
【００５４】
ここで、ＨＭＤ３−１は、本開示による無線端末装置の一例であって、本開示による無線端末装置は、図１に示すような頭部へのウェアラブル装置に限定されない。例えば、無線端末装置は、表示部３２がレンズ部分に設けられた眼鏡型の表示装置と、医師６の周囲に置かれて当該表示装置と接続する情報処理装置（例えばＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等）とから形成されてもよい。この場合、医師６が表示部３２に表示される体内画像を見ながら頭を動かすことで直感的に無線カプセル１−１の姿勢を制御するので、姿勢センサ部３３は、表示部３２の姿勢信号を、眼鏡型の表示装置から受信することにより取得する。
【００５５】
生成部３４は、姿勢センサ部３３により検出された姿勢信号に基づいて、無線カプセル１−１の姿勢制御部を制御するための制御信号を生成する。具体的には、生成部３４は、例えば姿勢センサ部３３により検出された姿勢信号で示される姿勢の変化の方向と同じ方向に、無線カプセル１−１または無線カプセル１−１に設けられる撮像部１０の姿勢を制御するための制御信号を生成する。図７は、ＨＭＤ３−１の姿勢変化と略同じに無線カプセル１−１の姿勢が制御される場合について説明するための図である。
【００５６】
図７に示すように、医師６は、頭に装着するＨＭＤ３−１の表示部３２に表示される体内画像（無線カプセル１−１の撮像部１０により撮像された体腔内の画像）を見ながら、頭を上下左右に動かしたり回転させたりすることで、直感的にリアルタイムで無線カプセル１−１の姿勢を制御することができる。例えば、患部周辺でより正確に患部を観測するために医師６が頭を右に動かすと、ＨＭＤ３−１の姿勢センサ部３３は、右方向の姿勢変化を検出する。次いで、生成部３４は、姿勢センサ部３３により検出された右方向の姿勢変化に基づいて、右方向に姿勢制御するよう指示するための制御信号を生成し、無線通信部３１から無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１に送信する。無線カプセル１−１の姿勢制御部１２は、無線通信部１１が受信した制御信号に基づいて、駆動部１７を制御して無線カプセル１−１の姿勢を右方向に制御する。
【００５７】
ここで、生成部３４が生成する制御信号は、姿勢センサ部３３により検出された姿勢信号（ＨＭＤ３−１の動き）と常に同期させるものに限定されない。例えば、医師６がしばらく右を向いている場合、生成部３４は、無線カプセル１−１が右方向に姿勢変換した後に前進するよう指示する制御信号を生成してもよい。また、医師６が１度右を向いてから正面に顔を戻したとき、生成部３４は、無線カプセル１−１が右方向に姿勢変換したままとするよう指示する制御信号を生成する。
【００５８】
また、生成部３４は、無線カプセル１−１の移動（駆動）を制御するための制御信号を生成する。例えば、生成部３４は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の体内における位置が患部から遠い場合は、移動速度を早くするよう指示する制御信号を生成する。
【００５９】
また、生成部３４は、無線カプセル１−１の撮像部１０による撮像を制御するための制御信号を生成する。例えば、生成部３４は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の体内における位置が患部周辺の場合は、撮像を開始するよう指示する制御信号を生成する。
【００６０】
また、生成部３４は、無線カプセル１−１の治療部１８を制御するための制御信号を生成する。例えば、生成部３４は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の体内における位置が患部周辺の場合、またはユーザ操作に応じて、所定の治療を開始するよう指示する制御信号を生成する。
【００６１】
また、生成部３４は、無線中継装置２−１の無線電力供給部２２による無線カプセル１−１への無線電力供給を指示するための制御信号を生成する。
【００６２】
このように、本実施形態による生成部３４は、無線カプセル１−１や無線中継装置２−１の各制御（姿勢制御、駆動制御、撮像制御、治療制御、電力供給制御等）を行うための制御信号を生成し、無線通信部３１に出力する。
【００６３】
位置推定部３７は、無線通信部３１が無線中継装置２−１から受信した電波情報（電波の強度および／または位相等を示す情報）に基づいて、無線カプセル１−１の体内における位置を推定する。具体的には、例えば位置推定部３７は、無線カプセル１−１が継続的に発信する電波を無線中継装置２−１の複数の無線通信部２１が受信して取得した各電波情報に基づいて、複数の無線通信部２１に対する無線カプセル１−１の相対位置を推定する。そして、複数の無線通信部２１の位置が既知の場合、位置推定部３７は、無線カプセル１−１の体内における位置を推定することができる。
【００６４】
この際、位置推定部３７は、複数の無線通信部２１が互いに電波の送受信を行ってそれぞれが受信した電波情報に基づく複数の無線通信部２１間の電波伝搬特性に応じた体内の伝達関数を用いて、無線カプセル１−１の位置をより正確に推定することができる。例えば、位置推定部３７は、無線カプセル１−１を被検体５に導入する前に計測された被検体５の体内の伝達関数と、無線カプセル１−１導入後に計測された被検体５の体内の伝達関数とを比較し、伝達関数の変化（差分）を抽出する。位置推定部３７は、被検体５の体内の伝達関数の変化（差分）により推定される無線カプセル１−１の相対位置を把握する。そして、位置推定部３７は、体内の伝達関数の変化により推定した無線カプセル１−１の相対位置と、上述した無線カプセル１−１からの電波の情報に基づいて推定した無線カプセル１−１の相対位置とを比較し、推定位置の補正を行う。
【００６５】
位置推定部３７は、推定した位置の情報を生成部３４および表示制御部３０に送信する。
【００６６】
操作入力部３６は、ユーザ操作を検出し、操作入力を受け付ける機能を有する。例えば、操作入力部３６は、電源部３５のＯＮ／ＯＦＦ操作を受け付ける。また、操作入力部３６は、治療開始指示や表示画面切り替え指示等を受け付け、生成部３４や表示制御部３０に、入力されたユーザ操作情報を出力する。
【００６７】
電源部３５は、ＨＭＤ３−１の各構成に電力供給を行う機能を有する。
【００６８】
以上、本実施形態による制御システム（無線通信システム）を形成する各装置の構成について具体的に説明した。続いて、本実施形態による制御システムの動作処理について説明する。
【００６９】
＜２−２．動作処理＞
本実施形態による無線カプセル１−１は、患部を探すことを目的とした検査時または患部が既に発見されている（患部の位置が既知である）場合における治療を目的とした治療時に利用され得る。そこで、以下図８を参照して検査時の動作処理について説明し、続いて図９を参照して治療時の動作処理について説明する。
【００７０】
（２−２−１．検査時）
図８は、第１の実施形態による制御システムの検査時における動作処理を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、ステップＳ１０３において、無線カプセル１−１が患者（被検体５）の体内に導入され、体内を自走またはぜん動運動により自然移動する。
【００７１】
次いで、ステップＳ１０６において、無線カプセル１−１は、体内を移動しながら撮像部１０により体内を撮影する。なお、無線カプセル１−１の自走や撮像開始のトリガは、例えば無線カプセル１−１のスイッチ（不図示）がＯＮになった場合、無線カプセル１−１全体に外部から圧力が加えられた（口内で舌や歯により圧力が加えられた）場合、または無線中継装置２−１から電力伝送された場合である。
【００７２】
次に、ステップＳ１０９において、無線カプセル１−１は、姿勢センサ部１３により無線カプセル１−１本体の姿勢を検出する。
【００７３】
次いで、ステップＳ１１２において、無線カプセル１−１は、無線通信部１１により、撮像部１０で撮影した体内画像と、姿勢センサ部１３で検出された姿勢信号とを、無線中継装置２−１を介してＨＭＤ３−１に送信する。
【００７４】
次に、ステップＳ１１５において、ＨＭＤ３−１は、無線通信部３１により体内画像と姿勢信号を受信し、表示制御部３０により、体内画像と、姿勢信号に基づく無線カプセル１−１の体内における現在の姿勢（向き）を、表示部３２に表示する。これにより、ＨＭＤ３−１を装着している医師６は、リアルタイムで被検体５（患者）の体内画像を確認して検査を行うことができる。また、無線カプセル１−１の体内における姿勢も提示されるので、医師６は、現在どの方向を向いた体内画像が表示されているのかを容易に認識することができる。
【００７５】
続いて、無線カプセル１−１が検査終了の場所まで移動していない場合（Ｓ１１８／Ｎｏ）、ステップＳ１２１において、ＨＭＤ３−１は、ＨＭＤ３−１本体が装着された医師の頭の動きに応じた姿勢信号を、姿勢センサ部３３で検出する。
【００７６】
次いで、ステップＳ１２４において、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、姿勢センサ部３３で検出された姿勢信号に基づいて、無線カプセル１−１の姿勢を制御するための制御信号を生成し、無線通信部３１から無線中継装置２−１を介してＨＭＤ３−１に送信する。
【００７７】
そして、ステップＳ１２７において、無線カプセル１−１の姿勢制御部１２は、無線通信部１１により受信した制御信号に従って、無線カプセル１−１本体の姿勢を制御する。これにより、医師６は、ＨＭＤ３−１が装着された頭を動かすことで、直感的にリアルタイムで無線カプセル１−１の姿勢を制御することができるので、体内の検査をより正確に行うことができる。
【００７８】
以上説明したステップＳ１０６〜Ｓ１１５およびＳ１２１〜Ｓ１２７は、ステップＳ１１８において、無線カプセル１−１が検査終了の場所に移動するまで繰り返される。検査終了の場所に移動したか否かは、医師６が判断してＨＭＤ３−１から指示してもよいし、無線カプセル１−１の体内における位置が自動推定されている場合はＨＭＤ３−１の生成部３４が検査終了（撮像停止）を指示する制御信号を生成して無線カプセル１−１に送信してもよい。
【００７９】
（２−２−２．治療時）
次に、治療時における制御システムの動作処理について説明する。ここでは、患部の位置が既知であることを前提とする。図９は、第１の実施形態による制御システムの治療時における動作処理を示すフローチャートである。図９に示すように、まず、ステップＳ２０３において、無線カプセル１−１が患者（被検体５）の体内に導入される。
【００８０】
次いで、ステップＳ２０６において、無線カプセル１−１の電波発信部１６は、体内を移動しながらビーコン電波を発信する。
【００８１】
次に、ステップＳ２０９において、無線中継装置２−１は、体内を移動する無線カプセル１−１からのビーコン電波を受信し、当該電波の情報（電波強度および／または位相）を検出し、ＨＭＤ３−１に送信する。
【００８２】
次いで、ステップＳ２１２において、ＨＭＤ３−１の位置推定部３７は、無線中継装置２−１から受信した電波情報に基づいて、無線カプセル１−１の体内における位置を推定する。
【００８３】
次に、ステップＳ２１５において、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の位置が、患部に近いエリア（患部周辺）であるか否かを判断する。
【００８４】
患部に近いエリアではない場合（Ｓ２１５／Ｎｏ）、ステップＳ２１８において、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、患部に近いエリアに無線カプセル１−１を移動させるよう指示する制御信号を生成し、無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１に送信する。ここで、生成部３４は、移動速度を速くするよう指示する制御信号を生成して送信することで、無線カプセル１−１による全体の治療時間を短縮することができる。
【００８５】
一方、患部に近いエリアである場合（Ｓ２１５／Ｙｅｓ）、ステップＳ２１９において、ＨＭＤ３−１は、無線カプセル１−１から体内画像を取得し、表示部３２に表示させる。具体的には、例えばＨＭＤ３−１の生成部３４は、撮像開始を指示する制御信号を生成して無線カプセル１−１に送信する。無線カプセル１−１の撮像部１０は、ＨＭＤ３−１から受信した制御信号に従って、体内の撮像を開始し、体内画像を継続的にＨＭＤ３−１に送信する。これにより、ＨＭＤ３−１を装着している医師６は、無線カプセル１−１が患部に近付いてから、リアルタイムで被検体５（患者）の体内画像を確認することができ、検査開始から膨大な体内画像を確認し続ける必要がない。また、ＨＭＤ３−１の表示制御部３０は、位置推定部３７により推定された無線カプセル１−１の位置を、体内マップと共に提示してもよい。これにより、医師６は、無線カプセル１−１が現在体内のどこに位置するかを容易に把握することができる。ここで、図１０を参照して表示部３２への表示例について説明する。
【００８６】
図１０は、ＨＭＤ３−１の表示部３２に表示される表示画面の一例について説明するための図である。図１０に示すように、表示部３２には、体内マップ３２１と、体内画像３２２と、無線カプセル１−１の姿勢を提示する姿勢提示画像３２３とが含まれる。
【００８７】
体内マップ３２１は、平均的な体内の臓器の配置およびサイズによるマップ画像（正面図）であってもよいし、無線カプセル１−１導入前に被検体５の体内を実際に画像スキャンすることにより生成した、パーソナライズなマップ画像（正面図）であってもよい。また体内マップ３２１では、図１０に示すように、患部を示すマークや、現在の無線カプセル１−１を示すマークが重畳表示される。これにより、医師６は、現在の無線カプセル１−１の体内における位置や、患部の位置を直感的に把握することができる。
【００８８】
体内画像３２２は、無線カプセル１−１から継続的に送信される画像であって、医師６は、リアルタイムで体内画像を確認することができる。
【００８９】
姿勢提示画像３２３は、無線カプセル１−１の姿勢センサ部３３で検出された姿勢信号に基づいて、無線カプセル１−１が現在どのような姿勢であるかを示す画像である。姿勢提示画像３２３は、３次元画像により生成されていてもよい。また、姿勢提示画像３２３で提示される無線カプセル１−１の姿勢は、体内マップ３２１（例えば正面図）に対する姿勢である。
【００９０】
次いで、ステップＳ２２１において、ＨＭＤ３−１は、無線カプセル１−１の正確な位置に基づいて、無線カプセル１−１を患部まで移動させる。具体的には、ＨＭＤ３−１の位置推定部３７は、無線カプセル１−１からのビーコン電波の情報に加えて、体内画像の解析を行って、より正確な位置を推定することができる。そして、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、このようにより正確に推定された位置に応じて、無線カプセル１−１を患部に移動させ、さらに撮像方向が患部を向くよう無線カプセル１−１（または独立して方向変換が可能な撮像部１０）の姿勢を制御するための制御信号を生成し、送信する。
【００９１】
また、ＨＭＤ３−１は、医師６の頭の動きに応じて姿勢センサ部３３で検出される姿勢信号に基づいて、無線カプセル１−１の姿勢を制御するための制御信号を生成し、送信してもよい。このように、医師６は、表示部３２に表示される体内画像を確認しながら頭を見たい方向に動かすことで、直感的に無線カプセル１−１の姿勢を制御することができ、無線カプセル１−１をより正確に患部まで移動させることができる。
【００９２】
次に、ステップＳ２２４において、無線カプセル１−１の位置が患部付近まで移動した場合、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、患部付近で停止するよう指示する制御信号を生成し、無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１に送信する。無線カプセル１−１は、受信した制御信号に従って、停止部（不図示）により患部付近に停止する。なお治療の内容によっては必ずしも患部付近い停止する必要がないので、その場合、生成部３４は、停止を指示する制御信号を生成しない。また、生成部３４は、患部に対して所定の治療を行うよう指示する制御信号を生成し、無線中継装置２−１を介して無線カプセル１−１に送信する。また、停止や治療の制御信号は、医師６による指示（操作入力部３６により入力されたユーザ操作）に従ったタイミング、内容で生成されてもよい。
【００９３】
次いで、ステップＳ２２７において、無線カプセル１−１は、治療が完了すると、体内画像の送信を終了し、また、患部付近に停止していた場合は停止を解除して体内移動を再開する。
【００９４】
続いて、ステップＳ２３０において、ＨＭＤ３−１は、全ての患部の治療が完了したか否かを判断し、全ての患部の治療が完了するまで上記Ｓ２０６〜Ｓ２２７を繰り返す。
【００９５】
そして、全ての患部の治療が完了した場合（Ｓ２３０／Ｙｅｓ）、ステップＳ２３３において、ＨＭＤ３−１は、無線カプセル１−１を体内から排出させるよう制御する。具体的には、ＨＭＤ３−１の生成部３４は、排出方向への移動（駆動）を指示する制御信号を生成して無線カプセル１−１に送信してもよいし、ぜん動運動による自然運動に任せる場合は駆動（自走）を終了するよう指示する制御信号を生成して送信する。
【００９６】
以上、本実施形態による制御システム（無線通信システム）について具体的に説明した。なお図８、図９に示す動作処理は一例であって、本実施形態はこれに限定されない。例えば、図８を参照して説明した検査時の動作処理において、患部を発見した場合に、その場で停止および治療処理を行ってもよい。また、上述した第１の実施形態による無線カプセル１−１は、自身の位置情報として用いられるビーコンのみを発信する電波発信部１６を無線通信部１１とは別途に有しているが、ビーコンは無線通信部１１から発信されてもよい。すなわち、第１の実施形態による無線カプセル１−１の構成は、電波発信部１６を別途に設けない構成であってもよく、この場合、無線通信部１１からビーコンを発信する。
【００９７】
＜＜３．第２の実施形態＞＞
＜３−１．構成＞
続いて第２の実施形態による制御システム（無線通信システム）について説明する。上記第１の実施形態では、無線カプセル１−１の電波発信部１６または無線通信部１１から発信されるビーコンを用いて無線カプセル１−１の位置推定を行っているが、本開示による制御システムはこれに限定されない。例えば、本開示による制御システムは、ビーコンが発信されない場合であっても無線カプセル１の位置推定が可能である。以下、無線カプセル１の位置推定を、ビーコンを用いずに行う場合について、第２の実施形態として説明する。
【００９８】
第２の実施形態による制御システムは、無線カプセル１−２、無線中継装置２−２、およびＨＭＤ３−２を含む。以下、本実施形態による制御システムを形成する各装置の構成について、図１１〜図１５を参照して説明する。
【００９９】
（３−１−１．無線カプセルの構成）
図１１は、第２の実施形態による無線カプセル１−２の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施形態による無線カプセル１−２は、撮像部１０、無線通信部１１（第１の無線通信部）、姿勢制御部１２、姿勢センサ部１３、発電部１４、蓄電部１５、駆動部１７、および治療部１８を有する。
【０１００】
本実施形態による無線カプセル１−２の構成は、図２を参照して説明した第１の実施形態による無線カプセル１−１の構成と比較すると、電波発信部１６を有していない点が異なる。
【０１０１】
また、無線カプセル１−２が有する各構成は、第１の実施形態の同構成と同様であるので、ここでの具体的な説明は省略する。
【０１０２】
（３−１−２．無線中継装置の構成）
図１２は、第２の実施形態による無線中継装置２−２の構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施形態による無線中継装置２−２は、電源部２０、複数の無線通信部２１’ａ、２１’ｂ、２１’ｃ（以下、複数の無線通信部２１’と総称する）、および無線電力供給部２２を有する。
【０１０３】
電源部２０および無線電力供給部２２は、第１の実施形態の同構成と同様であるので、ここでの具体的な説明は省略する。
【０１０４】
複数の無線通信部２１’（第３の無線通信部）は、無線カプセル１−２とＨＭＤ３−２とのデータ通信の中継を行う点では、第１の実施形態と同様である。具体的には、無線通信部２１’は、無線カプセル１−２から体内画像を受信してＨＭＤ３−２に送信したり、ＨＭＤ３−２から制御信号を受信して無線カプセル１−２に送信したりする。
【０１０５】
また、本実施形態による複数の無線通信部２１’は、互いに電波の送受信を行い、それぞれが受信した電波情報（電波強度および／または位相等）をＨＭＤ３−２に送信する。これにより、複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性が測定され、ＨＭＤ３−２側において無線カプセル１−２の位置を推定する際に用いられる。
【０１０６】
（３−１−３．ＨＭＤの構成）
図１３は、第２の実施形態によるＨＭＤ３−２の構成の一例を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施形態によるＨＭＤ３−２は、表示制御部３０、無線通信部３１（第２の無線通信部）、表示部３２、姿勢センサ部３３、生成部３４、電源部３５、操作入力部３６、および位置推定部３７’を有する。
【０１０７】
本実施形態によるＨＭＤ３−２の構成は、図６を参照して説明した第１の実施形態によるＨＭＤ３−１の構成と比較すると、位置推定部３７’が異なる。位置推定部３７’以外の各構成は、第１の実施形態の同構成と同様であるので、ここでの具体的な説明は省略する。
【０１０８】
位置推定部３７’は、無線通信部３１が無線中継装置２−２から受信した電波情報（電波の強度および／または位相等を示す情報）に基づいて、無線カプセル１−２の体内における位置を推定する。具体的には、位置推定部３７’は、無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’が互いに電波の送受信を行ってそれぞれが受信した電波の情報に基づいて計測される複数の無線通信部２１間の電波伝搬特性に応じた体内の伝達関数を用いて、無線カプセル１−２の位置を推定する。以下、図１４を参照して具体的に説明する。
【０１０９】
図１４は、第２の実施形態による無線カプセル１−２の位置を推定する方法について説明するための図である。図１４上に示すように、無線カプセル１−２が被検体５に導入される前に、予め無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性が測定される。複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性は、図１４に示すように、無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’のそれぞれ（Ｔ１〜Ｔｎ）が電波を送信し、それぞれ（Ｒ１〜Ｒｎ）が受信した電波の情報に基づいて計測される。そして、測定された電波伝搬特性に応じて体内の伝達関数（無線カプセル１−２導入前）が計測される。
【０１１０】
一方、図１４下に示すように、無線カプセル１−２が被検体５に導入された後、再び無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性が測定される。複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性は、図１４に示すように、無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’のそれぞれ（Ｔ１〜Ｔｎ）が電波を送信し、それぞれ（Ｒ１〜Ｒｎ）が受信した電波の情報に基づいて計測される。そして、測定された電波伝搬特性に応じて体内の伝達関数（無線カプセル１−２導入後）が計測される。
【０１１１】
位置推定部３７’は、無線カプセル１−２の導入前と導入後の体内の伝達関数の差分に基づいて、無線カプセル１−２の位置を推定する。このように、本実施形態では、無線カプセル１−２からビーコン電波が発信されていない場合でも、無線カプセル１−２の体内における位置が推定され得る。
【０１１２】
以上、本実施形態による制御システム（無線通信システム）を形成する各装置の構成について具体的に説明した。続いて、本実施形態による制御システムの動作処理について説明する。
【０１１３】
＜３−２．動作処理＞
ここでは、一例として無線カプセル１−２が、患部が既に発見されている（患部の位置が既知である）場合における治療を目的とした治療時に利用される場合の動作処理について図１５を参照して説明する。
【０１１４】
図１５は、第２の実施形態による制御システムの治療時における動作処理を示すフローチャートである。図１５に示すように、まず、ステップＳ３０３において、無線カプセル１−２が患者（被検体５）の体内に導入される。
【０１１５】
次いで、ステップＳ３０６において、ＨＭＤ３−２は、無線中継装置２−２の複数の無線通信部２１’間の電波伝搬特性を測定し、被検体５の体内の伝達関数を計測する。
【０１１６】
次に、ステップＳ３０９において、ＨＭＤ３−２は、計測した体内の伝達関数と、無線カプセル１−２導入前の予め計測された体内の伝達関数とを比較して、その差分に基づいて無線カプセル１−２の位置を推定する。
【０１１７】
続くステップＳ３１５〜Ｓ３３３において、図９を参照して説明したステップＳ２１５〜Ｓ２３３に示す処理と同様の処理が行われる。具体的には、ステップＳ３１５において、無線カプセル１−２の位置が患部に近いエリアに到達したと判断された場合（Ｓ３１５／Ｙｅｓ）、続くＳ３１９〜Ｓ３３３において、ＨＭＤ３−２から中継装置２−２を介して無線カプセル１−２に各種制御信号（姿勢制御信号や治療制御信号）が送信される。この際、無線カプセル１−２の無線通信機能（無線通信部３１の機能）は、ＨＭＤ３−２からの制御によりオンにされ（または、ＨＭＤ３−２による指示により中継装置２−２が無線カプセル１−２に電源供給して）、無線通信部３１からビーコンが発信されるようにしてもよい。
【０１１８】
以上、第２の実施形態による制御システムについて説明した。本実施形態では、無線カプセル１−２の無線通信機能がオフの場合（ビーコンが発信されていない場合）でも、無線カプセル１−２の位置を推定することができる。また、無線カプセル１−２の推定位置が患部付近の場合（無線カプセル１−２が患部付近に到達した場合）、無線通信機能をオンにして無線通信部３１からビーコンを発信させてもよく、これにより無線カプセル１−２の位置をより正確に把握することができる。
【０１１９】
＜＜４．まとめ＞＞
上述したように、本開示の実施形態による制御システム（無線通信システム）では、体内画像をリアルタイムでＨＭＤ３（無線端末装置の一例）に表示させ、ＨＭＤ３の動き（姿勢の変化）に応じて無線カプセル１の姿勢（具体的には撮像方向）を制御することができる。これにより、ＨＭＤ３を装着する医師６は、例えば見たい方向に頭を動かすだけで、その方向の体内画像を見ることができ、無線カプセル１の姿勢を直感的に制御することができる。
【０１２０】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本技術はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２１】
例えば、無線カプセル１、無線中継装置２、またはＨＭＤ３に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等のハードウェアに、上述した無線カプセル１、無線中継装置２、またはＨＭＤ３の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も提供される。
【０１２２】
また、各フローチャートにおける各ステップは、必ずしも添付した図面において開示された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、図８に示すＳ１０６とＳ１０９や、図９に示すＳ２１９とＳ２２１等は、それぞれ並列的に処理されてもよい。
【０１２３】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
撮像部と；
姿勢制御部と；
前記撮像部により撮像された画像を送信すると共に、前記姿勢制御部を制御するための制御信号を受信する第１の無線通信部と；
前記撮像部および前記姿勢制御部に電源を供給する電源供給部と；
を有する無線カプセルと、
前記第１の無線通信部から送信される画像を受信すると共に、前記制御信号を送信する第２の無線通信部と；
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と；
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と；
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と；
を有する無線端末装置と、
を備える、無線通信システム。
（２）
前記無線端末装置は、ヘッドマウントディスプレイにより構成され、
前記姿勢検出部は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着するユーザの頭の動きに応じた姿勢信号を検出する、前記（１）に記載の無線通信システム。
（３）
前記生成部は、前記姿勢検出部より検出された姿勢信号で示される姿勢の変化の方向と略同じ方向に、前記無線カプセルまたは前記無線カプセルに設けられる前記撮像部の姿勢を制御するための前記制御信号を生成する、前記（１）または（２）に記載の無線通信システム。
（４）
前記無線カプセルは、
電波を発信する電波発信部と；
外部からの制御信号に応じて患部への治療を施す治療実行部と；をさらに有し、
前記無線通信システムは、
体表または体内の所定の位置に複数設置され、前記電波発信部から発信された電波を受信すると共に当該電波の情報を前記無線端末装置に送信し、前記無線端末装置から受信した制御信号に応じて前記無線カプセルに制御信号を送信する第３の無線通信部と；
前記無線カプセルへ無線電力供給を行う無線電力供給部と；
を有する無線中継装置をさらに備え、
前記無線端末装置が有する前記第２の無線通信部は、前記無線中継装置から送信される電波の情報、および前記撮像部により撮像された画像を受信すると共に、前記無線中継装置による無線電力供給を制御するための制御信号を送信し、
前記生成部は、前記電波の情報に基づいて前記無線カプセルの位置を推定し、推定結果に応じて前記治療実行部を制御するための制御信号を生成する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（５）
前記無線カプセルの位置の推定は、前記電波の情報で示される電波の強度および／または位相に基づいて行われる、前記（４）に記載の無線通信システム。
（６）
前記電波の情報は、複数の前記第３の無線通信部間の電波伝搬特性を測定して予め計測された体内の伝達関数を用いて補正された上で前記無線カプセルの位置の推定に用いられる、前記（５）に記載の無線通信システム。
（７）
前記無線通信システムは、
体表または体内の所定の位置に複数設置され、それぞれが電波を送信すると共に受信し、当該受信した電波の情報を前記無線端末装置に送信すると共に、無線端末装置からの制御信号を受信する第３の無線通信部と；
前記制御信号に応じて、前記無線カプセルへの無線電力供給を行う無線電力供給部と；
を有する無線中継装置をさらに備え、
前記無線端末装置が有する前記第２の無線通信部は、前記無線中継装置から送信された電波の情報を受信すると共に、前記無線中継装置による無線電力供給を制御するための制御信号を送信し、
前記生成部は、前記電波の情報に基づいて前記無線カプセルの位置を推定し、推定結果に応じて、前記無線中継装置に前記無線カプセルへの電力供給を開始するための制御信号を生成する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（８）
前記無線カプセルの位置の推定は、複数の前記第３の無線通信部間の電波伝搬特性を測定して予め計測された体内の伝達関数と、前記無線中継装置から送信された電波の情報に基づいて算出される複数の前記第３の無線通信部間の伝搬特性から計測される体内の伝達関数との差分に基づいて行われる、前記（７）に記載の無線通信システム。
（９）
前記無線カプセルは、体腔内を自走するための少なくとも１以上の駆動部をさらに有する、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（１０）
前記無線カプセルが有する前記電源供給部は、複数の異なる周波数の電波で共振して発電する複数の発電部であって、
前記駆動部は、前記複数の発電部からそれぞれ電源供給を受ける複数の駆動部であって、
前記無線中継装置が有する無線電力供給部は、前記無線端末装置から受信した制御信号に応じて、前記無線カプセルまたは撮像部の姿勢を制御するために複数の異なる周波数で独立に無線電力供給を行う、前記（９）に記載の無線通信システム。
（１１）
無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、
を備える、無線端末装置。
（１２）
コンピュータを、
無線カプセルから送信される画像を受信すると共に、前記無線カプセルの姿勢を制御する制御信号を送信する無線通信部と、
前記画像を表示部に表示させるよう制御する表示制御部と、
前記表示部の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部より検出された姿勢信号に基づいて前記制御信号を生成する生成部と、
として機能させるためのプログラムが記憶された、記憶媒体。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１−１、１−１’、１−２    無線カプセル（カプセル型医療装置）
２、２−１、２−２    無線中継装置
３    ＨＭＤ
５  被検体
６  医師
１０  撮像部
１１  無線通信部
１２  姿勢制御部
１３  姿勢センサ部
１４  発電部
１５  蓄電部
１６  電波発信部
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ａ’、１７ｂ’、１７ｃ’  駆動部
１８  治療部
２０  電源部
２１、２１’  無線通信部
２２  無線電力供給部
３０  表示制御部
３１  無線通信部
３２  表示部
３３  姿勢センサ部
３４  生成部
３５  電源部
３６  操作入力部
３７、３７’  位置推定部
４０  外装ケース
４１  透明カバー
３２１  体内マップ
３２２  体内画像
３２３  姿勢提示画像
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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