(57)【要約】【課題】被検者９０の内部に導入されて被検者内情報を取得するカプセル型内視鏡５０に対して、被検者９０の外部から効率的な送電をする無線給電システム１を提供する。【解決手段】被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設された、それぞれの送電コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃを備える。【選択図】図３
2009125099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の内部に導入されて前記被検体の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検体の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、
前記被検体を被覆する複数の異なるサイズの着衣のそれぞれに配設された、それぞれの前記送電アンテナを備えることを特徴とする無線給電システム。
【請求項２】
前記被検体が着用した前記着衣のサイズを判別する判別手段を有す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】
前記判別手段による判別情報に基づき、前記送電アンテナの駆動を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線給電システム。
【請求項４】
前記送電アンテナが、コイルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線給電システム。
【請求項５】
前記送電アンテナが、前記送電アンテナと接続されたコンデンサと共振回路を形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線給電システム。
【請求項６】
前記カプセル型医療機器が、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１から請求項５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、被検体内に導入されたカプセル型医療機器、たとえば飲み込み型のカプセル型内視鏡に、被検体の外部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、内視鏡の分野では、撮像機能と無線機能とが装備されたカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡は、観察、診断または治療等のために被検体に飲み込まれた後、被検体から自然排出されるまでの間、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて臓器の内部を順次撮像する構成である。
【０００３】
これら臓器内を移動する間にカプセル型内視鏡によって被検体内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線機能により、被検体の外部に設けられた外部装置に送電され、メモリに蓄積される。被検体がこの無線機能とメモリ機能を備えた外部装置を携帯することにより、被検体は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間、不自由を被ることなく行動も可能になる。カプセル型内視鏡による観察後は、医者によって、外部装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、臓器の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。
【０００４】
この種のカプセル型内視鏡に電力を供給するシステムとしては、たとえば特開２００１−２３１１８６号公報に示すものがある。この電力送電システムでは、ラジオカプセル（カプセル型内視鏡に相当）が被検者内に留置される間、被検者外部からラジオカプセルに電力を送電することにより、ラジオカプセルに電力を供給する。このシステムでは、外部装置に電力送電用アンテナを、ラジオカプセル内部に電力受信アンテナを、それぞれ設け、外部装置から送電用アンテナおよび受信用アンテナを介してラジオカプセルに電力を供給して、被検者内に長時間留置されたラジオカプセルの観察動作を可能にしている。
【０００５】
ここで、図１０および図１１は、特開２００１−２３１１８６号公報に開示された電力送電システムを説明するための説明図であり、図１０および図１１は、ベスト型の体外ユニットの概略外観図である。すなわち、図１０において、体外ユニット１１０は被検者が装着するベスト型からなっており、被検者に対して正面（図１０（Ａ））には、複数の受信アンテナ１１１を配置した受信アンテナアレイ１１２、受信モジュール１１３、体外ユニット１１０から着脱可能なメモリ１１４および電源１１５が設けられている。また、被検者に対して背面の内側（図１０（Ｂ））には、背面中央部を覆うようにして１個の電力送電アンテナ１２９が配設されている。また、特開２００１−２３１１８６号公報には、図１１に示した、電力送電アンテナ１３０が複数の電力送電アンテナ１２９から構成されているベスト型の体外ユニットも開示されている。
【０００６】
しかしながら、被検者の体格は、年齢、性別、個人差等により様々である。このため、ベスト型の体外ユニットに対して、被検者が大きい場合には、被検者は着用することができず、体内のカプセル型医療機器に送電することができない。反対に、ベスト型の体外ユニットに対して、被検者が小さい場合には、電力送電アンテナから体内のカプセル型医療機器までの距離が無駄に長くなり、送電の効率が悪い。すなわち、被検体の体格を考慮していない無線給電システムでは効率的な送電ができない場合があった。
【０００７】
さらには、体格に合っていないベスト型の体外ユニットを着用した場合には、被検体は動きにくい等の身体的な負担が増加する。例えば、ベスト型の体外ユニットが被検体の体格に対して小さい場合には被検体は窮屈であり、逆に、大きい場合には被検体は着衣が邪魔になり身動きが、とりにくい。
【特許文献１】特開２００１−２３１１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、被検体の内部に導入されて被検体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、被検体の外部から効率的な送電をする無線給電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】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明の無線給電システムは、被検体の内部に導入されて前記被検体の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検体の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検体を被覆する複数の異なるサイズの着衣のそれぞれに配設された、それぞれの前記送電アンテナを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、被検体の内部に導入されて被検体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、被検体の外部から効率的な送電をする無線給電システムを提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞  
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態の無線給電システム１について説明する。  
図１は、本実施の形態にかかる無線給電システム１の全体の概要を示す概要図であり、図２は、カプセル型内視鏡５０の構造の概要を説明するための側面図である。図１に示すように、無線給電システム１は、被検体である被検者９０の着衣１５（図３参照）に配設された外部の送電アンテナである送電コイル１４に駆動手段１７から交流電流を印加することで、被検体である被検者９０の内部に導入されたカプセル型医療機器であるカプセル型内視鏡５０に、電磁誘導により電力を供給する。なお、送電コイル１４の端部端子と、駆動手段１７の端部端子とは、接続端子ＡおよびＢで接続されている。
【００１２】
ここで、送電コイル１４の駆動は２種類の制御により可能である。第１の駆動制御方法は駆動電流、すなわち送電コイル１４に印加する電流値を制御する方法で、第２の駆動制御方法は駆動周波数、すなわち送電コイル１４に印加する電流の周波数を制御する方法である。送電コイル１４に印加する交流電流の電流を高くする、あるいは周波数を高くすることで、カプセル型内視鏡５０に、より多くの電力を供給することができる。第１の駆動制御方法と第２の駆動制御方法は、それぞれ単独で用いても良いし、併用してもよい。そして、駆動手段１７に接続された着衣１５のサイズ、すなわち送電コイル１４に応じて、送電コイル１４の駆動、すなわち送電コイル１４に印加する交流電流が制御される。
【００１３】
次に、図２に示すように、カプセル型内視鏡５０は、被検者９０の体腔内に導入可能な細長いカプセル型筐体５１内に内蔵されている一端方向の撮影が可能な撮像部５２等とを備えるカプセル型内視鏡である。カプセル型内視鏡５０は、被検者９０の口腔から体内に飲み込み可能な大きさのものであり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー５１ａと、可視光が不透過な有色材質からなる一端が半球状の筒形状の胴部カバー５１ｃとを弾性的に嵌合させることで、内部を液密に封止するカプセル型筐体５１を形成している。
【００１４】
カプセル型筐体５１内には、撮像部５２、画像処理部５３、情報伝達部５４、電源部５５および電力を受電する受電コイル５６および制御部（不図示）等が内蔵されている。
【００１５】
撮像部５２は、カプセル型筐体５１内にあって、体腔内撮像部位を先端カバー５１ａ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの照明部５８と、照明光による反射光を受光して体腔内撮像部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子５９と、この撮像素子５９に被写体の像を結像させる結像レンズ５７とを備え、先端カバー５１ａ側なる前端部方向の撮影が可能とされている。画像処理部５３は撮像した画像を処理し、情報伝達部５４は撮像した画像を体外に無線で送電する機能を有している。なお、電源部５５は受電した電力を一時的に貯蔵しておく二次電池を有していてもよい。
【００１６】
受電コイル５６は、導電線を巻回した所定のターン数のソレノイド型コイルであり、細長いカプセル型筐体５１の胴部内に、コイルの軸がカプセルの長手方向となるように配設されている。なお、受電コイル５６は細長いカプセル型筐体５１の一部に巻回されていてもよいし、内部に軟磁性コアを有していてもよいし、あるいはカプセル型筐体５１の外側に巻回されていてもよい。送電コイル１４により発生した交流磁界が、受電コイル５６を鎖交することで、受電コイル５６に誘導起電力が発生する。また、カプセル型内視鏡５０では、たとえば送電用信号に重畳された各種制御信号に基づいて、上述したＬＥＤやＣＣＤなどの駆動を制御している。
【００１７】
次に、図３を用いて第１の実施の形態の無線給電システム１について説明する。図３は本実施の形態の無線給電システム１の構成を説明するための説明図である。
【００１８】
図３に示すように、本実施の形態の無線給電システム１は、送電コイル１４の駆動手段１７と、それぞれの送電コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃが配設された被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを備える。なお、以下、送電コイル１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれを指すときは、送電コイル１４といい、着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃのそれぞれを指すときは、着衣１５という。駆動手段１７は、電源１１と、送電コイル１４を駆動する交流電流を発生するドライバ１３と、電源１１およびドライバ１３の制御を行う制御手段１２とから構成されている。
【００１９】
図３に示すように、無線給電システム１の送電アンテナは、ソレノイドコイルからなり、着衣１５に巻回配置されている。無線給電システム１は、複数の異なるサイズの着衣１５として、大きなサイズの着衣１５ａと、普通のサイズの着衣１５ｂと、小さなサイズの着衣１５ｃの３種類を備える。そして、着衣１５ａには、端子Ａ１およびＢ１を有する送電コイル１４ａが配設されており、着衣１５ｂには、端子Ａ２およびＢ２を有する送電コイル１４ｂが配設されており、着衣１５ｃには、端子Ａ３およびＢ３を有する送電コイル１４ｃが配設されている。
【００２０】
なお、送電アンテナとしてソレノイド型の送電コイル１４を図示したが、ヘルムホルツ型コイルや、平面巻コイル等の交流磁界を発生することができる送電アンテナであれば、その形態および磁界発生原理は問題とはならず、本実施の形態の無線給電システム１に用いることができる。また、着衣１５に配設する送電アンテナの数は１個に限らず、複数でも良く、例えば、複数の送電アンテナをアレイ状に配設してもよい。この場合には、複数の送電アンテナは、全ての送電アンテナを同時に駆動してもよいし、選択した１個あるいは２個以上の送電アンテナのみを駆動しても良い。例えば、カプセル型内視鏡５０の位置を検出し、複数の送電アンテナの中からカプセル型内視鏡５０に効率的に電力を供給できる送電アンテナを駆動してもよい。
【００２１】
被検者９０は、複数の着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃの中から、自分の体格にあった着衣１５を選択して着用する。そして、術者は、着用された着衣の送電コイル１４の接続端子Ａ１およびＢ１、Ａ２およびＢ２、または、Ａ３およびＢ３を、ドライバ１３の接続端子Ａ０およびＢ０と接続し、駆動手段１７から送電コイル１４に電流を印加する。
【００２２】
また、無線給電システム１が備える複数の異なるサイズの着衣１５の数は、図示した３種類の着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに限られるものではなく、２種類以上のサイズの着衣であれば本発明の効果を奏することができる。さらに、複数の着衣１５は、全て同じ形態のベスト型である必要はなく、例えば複数の着衣１５の一部が長袖型等の形態であってもよい。
【００２３】
すなわち、無線給電システム１は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設されたそれぞれの前記送電アンテナを備える無線給電システムである。
【００２４】
本実施の形態にかかる無線給電システム１は、被検者９０の体格にあった着衣１５を選択することができ、それぞれの着衣１５に配設された送電アンテナは、サイズに合わせた駆動電流および／または駆動周波数で駆動されるために、カプセル型内視鏡５０に、無駄のない効率的な送電をすることができる。また、無線給電システム１においては、被検者９０は自分の体型にあった着衣１５を選択できるため、動きづらい等の被検者９０の身体的な負担を低減することができる。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞  
次に、本発明の第２の実施の形態の無線給電システム２について、図４を用いて説明する。図４は、第２の実施の形態の無線給電システム２の構成を説明するための説明図である。
【００２６】
本実施の形態の無線給電システム２の基本構成は無線給電システム１と、ほぼ同じであるため、以下、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略し、第１の実施の形態の無線給電システム１と異なる点についてのみ説明する。
【００２７】
図４に示すように、無線給電システム２においては、それぞれの着衣１５に、着衣のサイズを識別するための識別手段２０ａ、２０、２０ｃが配設されている。以下、識別手段２０ａ、２０、２０ｃのそれぞれを指すときは、識別手段２０という。そして、駆動手段１７Ａは、識別手段２０と直接または間接的に接続可能な判別手段２１を有し、判別手段２１は、判別した被検者９０が着用している着衣のサイズ情報を制御手段１２および／またはドライバ１３に送信する。そして、制御手段１２および／またはドライバ１３は、着衣１５のサイズに応じた駆動電流を送電コイル１４に印加する。なお、判別手段２１が判別する着衣１５のサイズ情報とは、駆動手段１７と接続された送電コイル１４の情報であり、以下、駆動手段１７と接続された着衣１５のサイズ情報ともいう。
【００２８】
識別手段２０としては、例えば、抵抗値の異なる抵抗部品を用いることができる。この場合には、判別手段２１は、識別手段２０に定電流を流すことで、接続された識別手段２０により、異なる電圧という形で、着衣のサイズを識別することができる。すなわち、識別手段２０ａには抵抗値が１、識別手段２０ｂには抵抗値が２、識別手段２０ｃには抵抗値が３のように、相対的に異なる抵抗値の抵抗部品を用いる。識別手段２０としては、抵抗部品に限られるものではなく、コンデンサ部品やコイル部品等の判別手段２１が判別可能な構成を用いることができる。
【００２９】
ここで、着衣１５ａに配設された識別手段２０は接続端子Ｃ１およびＤ１により、着衣１５ｂに配設された識別手段は接続端子Ｃ２およびＤ２により、着衣１５ｃに配設された識別手段２０は接続端子Ｃ３およびＤ３により、それぞれ判別手段２１の接続端子Ｃ０およびＤ０と接続可能である。
【００３０】
被検者９０は、複数の着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃの中から、自分の体格にあった着衣１５を選択して着用する。そして、術者は、被検者９０が着用した着衣１５の送電コイル１４の接続端子Ａ１およびＢ１、Ａ２およびＢ２、または、Ａ３およびＢ３のいずれかを、ドライバ１３の接続端子Ａ０およびＢ０と接続し、さらに、着用された着衣１５の識別手段２０の接続端子Ｃ１およびＤ１、Ｃ２およびＤ２、または、Ｃ３およびＤ３のいずれかを、判別手段２１の接続端子Ｃ０およびＤ０と接続することで、駆動手段１７Ａは、被検者９０が着用した着衣１５の送電コイル１４に電流を印加することができる。
【００３１】
なお、判別手段２１は、駆動手段１７Ａに接続された着衣１５のサイズ、すなわち、どの送電コイル１４が駆動手段１７Ａに接続されたかを術者に知らせるための表示手段を有していてもよい。さらに、制御手段１２は、カプセル型内視鏡５０からの受電状態情報等を基に、送電コイル１４の駆動を制御してもよい。また、駆動手段１７Ａは、判別手段２１からの着衣１５のサイズの判別情報が入力されない限り、駆動電流を発生しないようにするとよい。
【００３２】
以上のように、無線給電システム２は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、駆動手段１７Ａが前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設された、それぞれの前記送電アンテナを備え、前記被検者が着用した、すなわち、駆動手段１７Ａと接続された着衣１５のサイズを判別する判別手段２１を有する無線給電システムである。
【００３３】
本実施の形態の無線給電システム２は、第１の実施の形態の無線給電システム１が有する効果に加えて、被検者９０が着用した着衣１５のサイズに応じた駆動電流を供給することが出来るために、着衣１５のサイズを間違って、過不足の駆動電流を送電コイル１４に送電する等の誤動作を防止することができる。
【００３４】
＜第２の実施の形態の変形例＞  
次に、本発明の第２の実施の形態の変形例の無線給電システム３について、図５および図６を用いて説明する。図５は、本実施の形態の変形例の無線給電システム３の構成を説明するための説明図であり、図６は、本実施の形態の変形例の無線給電システム３のコネクタＣの端子配置を説明するための図である。
【００３５】
本実施の形態の無線給電システム３の基本構成は無線給電システム２と、ほぼ同じであるため、以下、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略し、第２の実施の形態の無線給電システム２と異なる点についてのみ説明する。
【００３６】
図５に示すように、無線給電システム３においては、送電コイル１４とドライバ１３との間の接続のために、多ピンのコネクタＣおよびコネクタＤを用い、判別手段２１は、コネクタＤと接続されたコネクタＣを判別し、切替回路２２により、送電コイル１４の接続端子と、ドライバの接続端子Ａ０およびＢ０と接続する。コネクタＣおよびコネクタＤは、いわゆるオス、メスの関係にある接続可能な一対のコネクタである。すなわち、図６に示すように、コネクタＣは、８ピンのいわゆるメス型コネクタであり、接続端子ｃ１〜ｃ８を有し、接続位置決めのための凹部ＣＡを有している。これに対して、図示しないコネクタＤは、８ピンのいわゆるオス型コネクタであり、接続端子ｄ１〜ｄ８を有し、接続位置決めのための凸部ＣＢを有している。もちろん、コネクタＤがメス型コネクタで、コネクタＣがオス型コネクタで、あってもよいし、コネクタのピン数は、コネクタに接続する送電コイル１４の数によって増減してよい。そして、コネクタＤは、駆動手段１７に配設され、コネクタＣは、それぞれの送電コイルの端部に配設されている。
【００３７】
すなわち、着衣１５ａに配設されている送電コイル１４ａの接続端子Ａ１はコネクタＣ１のｃ１に、接続端子Ｂ１はコネクタＣ１のｃ２に接続され、着衣１５ｂに配設されている送電コイル１４ｂの接続端子Ａ２はコネクタＣ１のｃ３に、接続端子Ｂ２はコネクタＣ１のｃ４に接続され、着衣１５ｃに配設されている送電コイル１４ｃの接続端子Ａ３はコネクタＣ１のｃ５に、接続端子Ｂ３はコネクタＣ１のｃ６に接続されている。それぞれのコネクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３の送電コイル１４と接続されていない端子はオープンあるいはアースであってよい。
【００３８】
コネクタＤに、コネクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３のいずれかのコネクタＣが接続されると、判別手段２１は接続されたコネクタＣが、コネクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３のいずれであるかを判別し、判別情報に基づき、切替回路２２は、ドライバ１３と接続するコネクタＤの端子を切り替える。
【００３９】
すなわち、無線給電システム３は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設された、それぞれの前記送電アンテナと、着衣のサイズを判別する判別手段２１とを有し、それぞれの前記送電アンテナのそれぞれの端部が同一形状の多ピンのそれぞれのコネクタＣ１、Ｃ２またはＣ３の、それぞれ異なる端子と接続され、前記判別手段２１は、前記コネクタＣ１、Ｃ２またはＣ２のいずれかが前記多ピンコネクタＣと嵌合するコネクタＤに接続されると、コネクタＤと接続されたコネクタＣを判別し、判別情報に基づいて駆動手段２１と接続された送電アンテナ、すなわち、着衣のサイズを判別する無線給電システムである。
【００４０】
本変形例の無線給電システム３は、第２の実施の形態の無線給電システム２が有する効果に加えて、被検者９０が着用した着衣１５のサイズを、１個のコネクタＣ１、Ｃ２またはＣ３を駆動手段１７のコネクタＤに接続するだけで判別手段２１は判別することができる。このため、術者の作業が簡単になる。
【００４１】
なお、判別手段２１による、送信コイル１４、すなわち着衣１５のサイズの判別方法は、第２の実施の形態のように識別手段２０を用いる方法および本変形例に明示したコネクタ接続端子判別方法だけでなく、種々の判別方法を用いることができる。例えば、判別手段２１は、駆動手段１７に接続された送信コイル１４のインダクタンスを測定し、接続された送信コイル１４すなわち着衣１５のサイズを判別することができる。
【００４２】
＜第３の実施の形態＞  
次に、本発明の第３の実施の形態の無線給電システム４について、図７を用いて説明する。図７は、第３の実施の形態の無線給電システム４の構成を説明するための説明図である。
【００４３】
本実施の形態の無線給電システム４の基本構成は無線給電システム１と、ほぼ同じであるため、以下、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略し、第１の実施の形態の無線給電システム１と異なる点についてのみ説明する。
【００４４】
図７に示すように、無線給電システム２においては、それぞれの送電コイル１４ａ，１４ｂ，１４ｃに、それぞれコンデンサ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが接続されている。以下、コンデンサ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのそれぞれを指すときは、コンデンサ１６という。
【００４５】
被検者９０の体内にあるカプセル内視鏡５０に給電する際には、送電コイル１４および受電コイル５６を同じ周波数で共振駆動することで、より効率的な給電が可能となる。ここで、インダクタンス成分Ｌと容量成分Ｃを直列に接続したＬＣ直列である共振回路の共振周波数  ｆｒ、は以下の式で表される。
【００４６】
ｆｒ  ＝  １／（２×π×ＳＱＲ（Ｌ×Ｃ））  ・・・（式１）
無線給電システム４の送電においては、インダクタンス成分Ｌは、送電コイル１４のインダクタンス成分、容量成分Ｃはコンデンサの容量が、いずれも支配的である。従って、異なる複数の送電コイル１４を、同一周波数で共振駆動するためには、それぞれの送電コイル１４のインダクタンスに応じた容量のコンデンサを接続する必要がある。
【００４７】
このため、図７に示すように、着衣１５ａに配設された送電コイル１４ａにはコンデンサ１６ａが、着衣１５ｂに配設された送電コイル１４ｂにはコンデンサ１６ｂが、着衣１５ｃに配設された送電コイル１４ｃにはコンデンサ１６ｃが、それぞれ接続されることで、いずれの送電コイル１４も、受電コイル５６と略同一の共振周波数で共振駆動する共振回路を形成する。
【００４８】
すなわち、無線給電システム４は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設された前記送電アンテナを備え、前記送電アンテナが、前記送電アンテナと接続された、それぞれのコンデンサ１６ａ、１６ｂ、または１６ｃと共振回路を形成する無線給電システムである。
【００４９】
本実施の形態の無線給電システム４は、第１の実施の形態の無線給電システム１が有する効果に加えて、送電コイル１４を共振駆動するために、カプセル型内視鏡５０に、さらに、無駄のない効率的な送電をすることができ、消費エネルギーを削減することができる。
【００５０】
なお、図７においては、それぞれの送電コイル１４に１個のコンデンサ１６を接続する形態を図示しているが、それぞれの送電コイル１４に接続するコンデンサは複数であってもよい。送電コイル１４に、２つ以上のコンデンサを直列に接続した場合には、個々のコンデンサに電圧を分圧できるため、耐圧の低い小型のコンデンサを用いることができる。また、送電コイル１４に、２つ以上のコンデンサを並列に接続した場合には、個々のコンデンサの容量が加算されるため、容量の小さな小型のコンデンサを用いることができる。
【００５１】
また、無線給電システム４に、第２の実施の形態の無線給電システム２等で説明した判別手段２１等を用いて、接続された着衣１５のサイズを判別し、判別結果に基づき、駆動手段１７を駆動することも可能である。
【００５２】
＜第４の実施の形態＞  
次に、本発明の第４の実施の形態の無線給電システム５について、図８を用いて説明する。図８は、第４の実施の形態の無線給電システム５の構成を説明するための説明図である。
【００５３】
本実施の形態の無線給電システム５の基本構成は無線給電システム２と、ほぼ同じであるため、以下、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略し、第２の実施の形態の無線給電システム２と異なる点についてのみ説明する。
【００５４】
図８に示すように、無線給電システム５においては、駆動手段１７の接続端子Ａ０に、切替回路１８と、コンデンサ１９ａ、１９ｂ、１９ｃとが接続されている。以下、コンデンサ１９ａ、１９ｂ、１９ｃのそれぞれを指すときは、コンデンサ１９という。
【００５５】
無線給電システム５においては、判別手段２１が判別した着衣１５のサイズ情報、すなわち、送電コイルの大きさ情報に基づいて、ドライバ１３は、切替回路１８により、共振回路を形成するコンデンサ１９が接続されているスイッチをＯＮとし、共振回路を形成するコンデンサ１９と接続端子Ａ０とを接続する。
【００５６】
すなわち、無線給電システム５は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設されたそれぞれの前記送電アンテナを備え、判別手段２１による着衣のサイズ判別情報に基づいて、複数のコンデンサ１９ａ、１９ｂ、１９ｃから前記送電アンテナと共振回路を形成するコンデンサを選択し接続する切替回路１８を有する無線給電システムである。
【００５７】
本実施の形態の無線給電システム５は、第２の実施の形態の無線給電システム２、および第３の実施の形態の無線給電システム３が有する効果に加えて、送電コイル１４を共振駆動するための適切な容量のコンデンサを自動的に駆動回路に接続することができるため、術者の操作が容易となる。また、コンデンサ１９が着衣１５に配設されていないために、着衣１５が軽くなり、被検者９０の身体的負担が低減される。
【００５８】
＜第５の実施の形態＞  
次に、本発明の第５の実施の形態の無線給電システム６について、図９を用いて説明する。図９は、第５の実施の形態の無線給電システム６の構成を説明するための説明図である。
【００５９】
本実施の形態の無線給電システム６の基本構成は無線給電システム５と、ほぼ同じであるため、以下、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略し、第５の実施の形態の無線給電システム４と異なる点についてのみ説明する。
【００６０】
図９に示すように、無線給電システム６においては、駆動手段１７の接続端子Ａ０に、ドライバ１３からの信号により、容量が変化する可変容量コンデンサ２３が接続されている。そして、判別手段２１が判別した着衣１５のサイズ情報、すなわち、送電コイルの大きさ情報に基づいて、ドライバ１３は、可変容量コンデンサ２３の容量を調整し、所定の周波数の共振回路を形成する。ここで、所定の周波数とは、ドライバ１３が発生する交流駆動電流の周波数、すなわち、カプセル型内視鏡５０の受電コイル５６の共振周波数である。
【００６１】
すなわち、無線給電システム６は、被検者９０の内部に導入されて前記被検者９０の体内情報を取得するカプセル型医療機器に対して、前記被検者９０の外部に配設された送電アンテナを介して電力を供給する無線給電システムであって、前記被検者９０を被覆する複数の異なるサイズの着衣１５ａ、１５ｂ、１５ｃに配設されたそれぞれの前記送電アンテナを備え、前記送電アンテナが、前記送電アンテナと接続された容量可変コンデンサ２３と所定の周波数の共振回路を形成する無線給電システムである。
【００６２】
本実施の形態の無線給電システム６は、第５の実施の形態の無線給電システム４が有する効果に加えて、簡単な構成で共振回路を形成することができる。
【００６３】
さらに、無線給電システム６は、可変容量コンデンサ２３を用いているため、実際に送電コイル１４が送電を行っている際にも、共振周波数を略一定に保つように、可変容量コンデンサ２３の容量を微調整することができる。すなわち、無線給電システム６の判別手段２１は、駆動手段に１７Ｄに接続された着衣１５のサイズを判別するだけでなく、送電コイル１４の共振回路のインダクタンスを検出し、そのインダクタンスに応じて可変容量コンデンサ２３を調整することもできる。このため、無線給電システム６は、無線給電システム４よりも更に効率的な給電が可能である。
【００６４】
すなわち、本実施の形態の無線給電システムは、共振回路のインダクタンスを検出する判別手段を有し、判別手段はインダクタンス情報に基づいて、共振周波数を略一定に保つように、可変容量コンデンサ２３の容量を微調整してもよい。
【００６５】
なお、無線給電システム６においては、着衣１５に別のコンデンサを配設しておき、駆動手段１７の可変容量コンデンサ２３と、並列または直列接続し、併用して用いてもよい。また、可変容量コンデンサ２３の容量調整は、ドライバ１３の替わりに制御手段１２または判別手段２１が行ってもよいし、自動的に設定された後に、術者が手動で微調整を行ってもよい。
【００６６】
なお、上記説明は、カプセル型内視鏡を例に説明したが、本発明の無線給電システムは、カプセル型内視鏡への無線給電に限られるものではなく、消化液あるいは組織採取用カプセル型医療機器、ｐＨセンサ、温度センサまたはドラックデリバリーのような各種カプセル型医療機器に適用可能である。
【００６７】
本発明は、上述した実施の形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１の実施の形態にかかる無線給電システムの全体概要を示す概要図である
【図２】第１の実施の形態にかかる無線給電システムのカプセル型内視鏡の構造の概要を説明するための側面図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図５】第２の実施の形態の変形例にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例にかかる無線給電システムのコネクタの端子配置を説明するための図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図８】第４の実施の形態の変形例にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図９】第５の実施の形態の変形例にかかる無線給電システムの構成を説明するための説明図である。
【図１０】公知の電力送電システムのベスト型の体外ユニットの概略外観図である。
【図１１】公知の電力送電システムのベスト型の体外ユニットの概略外観図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、２、３、４、５、６…無線給電システム、１１…電源、１２…制御手段、１３…ドライバ、１４…送電コイル、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ…着衣、１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ…コンデンサ、１７…駆動手段、１８…切替回路、１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ…コンデンサ、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…識別手段、２１…判別手段、２２…切替回路、２３…可変容量コンデンサ、５０…カプセル型内視鏡、５１…カプセル型筐体、５２…撮像部、５３…画像処理部、５４…情報伝達部、５５…電源部、５６…受電コイル、５７…結像レンズ、５８…照明部、５９…撮像素子、９０…被検者、１１０…体外ユニット、１１１…受信アンテナ、１１２…受信アンテナアレイ、１１３…受信モジュール、１１４…メモリ、１１５…電源、１２９…電力送電アンテナ、Ａ、Ｂ…接続端子、Ｃ、Ｄ…コネクタ
【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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