(57)【要約】【課題】蓄電池の劣化状態を正確に把握できる移動型Ｘ線撮影装置を提供する。【解決手段】Ｘ線制御回路は、管電圧検出器で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、インバータで変換される交流電力の周波数を調整する。劣化していない蓄電池は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータの操作量が小さい。一方、劣化した蓄電池は、前記インバータの操作量が大きい。この性質を利用することにより、判定部は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータの周波数が予め設定された閾値Ｆｔｈよりも大きい場合、蓄電池が劣化したと判定する。実使用状態のインバータの操作量で蓄電池の劣化を判定しているので、蓄電池の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。【選択図】図６
2020115901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池を有する蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットから送られた第１直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータで変換された交流電力を昇圧する変圧器と、
前記変圧器で昇圧された交流電力を第２直流電力に変換する整流器と、
前記整流器で変換された第２直流電力が供給されてＸ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管に供給された第２直流電力の電圧値を管電圧値として検出する管電圧検出器と、
前記Ｘ線管からＸ線を発生させているときに、前記管電圧検出器で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、前記インバータの操作量を調整する制御部と、
前記インバータの操作量が予め設定された閾値よりも大きい場合に、前記蓄電池が劣化したと判定する判定部と、
前記判定部による判定結果を報知する報知部と、
を備えていることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記インバータの操作量は、前記インバータで変換される交流電力の周波数であることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記インバータの操作量は、前記インバータで変換される交流電力のデューティ比であること特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項４】
請求項１に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記蓄電ユニットから送られた前記第１直流電力を昇圧し、昇圧された前記第１直流電力を前記インバータに供給するコンバータを更に備え、
前記インバータの操作量は、前記コンバータで昇圧され、前記インバータに供給する前記第１直流電力の電圧値であること特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記蓄電ユニットは、前記蓄電池と並列に接続されたコンデンサを更に備えていることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記蓄電ユニットは、前記蓄電池と前記コンデンサとの接続を開閉するスイッチを更に備え、
前記制御部は、前記スイッチを操作して前記蓄電池と前記コンデンサとの接続を開いた開状態にさせ、
前記判定部は、前記開状態のときに、前記蓄電池の劣化判定を実行することを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
前記閾値は、目標管電圧値ごとに予め設定されていることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、院内の回診撮影、緊急時の病室での撮影、または手術室での撮影に用いられ、電力供給用の蓄電池を備えた移動型Ｘ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動型Ｘ線撮影装置は、蓄電池エネルギー蓄積形インバータ式Ｘ線高電圧装置（以下、「Ｘ線高電圧装置」と呼ぶ）を備えている。
【０００３】
Ｘ線高電圧装置の電源部である蓄電ユニットは、直列に接続された複数の蓄電池を備え、ＤＣ１００〜３００Ｖを出力する。また、蓄電ユニットは、瞬間的に大電力を得るために、蓄電池と並列に接続されたコンデンサを備える場合もある。このようにして蓄えられた電力をインバータで高周波に変換し、高電圧トランスに入力する。
【０００４】
Ｘ線曝射は、ユーザ（操作者）が入力した管電圧などのＸ線の撮影条件に基づいて、インバータを動作させることによって実行される。Ｘ線曝射中、管電圧検出回路は、Ｘ線管の管電圧値を検出する。検出した管電圧値と、ユーザにより入力された目標管電圧値とが一致するように、Ｘ線制御回路は、例えば、インバータで変換される高周波を調整する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開１９９５−０３７６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
充電を繰り返し行い蓄電池が劣化した際には、Ｘ線曝射できる回数が著しく低下し、また、装置の使用可能時間が低下する。これにより、ユーザの業務に支障が生じてしまう。蓄電池の交換は、現状、既定の使用日数に達した場合、または蓄電池の電圧値の極端な低下を検出した場合に行われる。しかしながら、使用日数による交換方法では、施設などの設置場所での装置の使用頻度によって劣化の進行が異なるので、蓄電池の劣化状態を正確に把握できているとは言えない。また、電圧値による交換方法では、充電からの経過時間で電圧が変動し、これに加えて、制御部などにも電力を供給しており、蓄電池からの負荷電流によって電圧が変動する。そのため、蓄電池の劣化状態が正確に把握できない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蓄電池の劣化状態を正確に把握できる移動型Ｘ線撮影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】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置は、蓄電池を有する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットから送られた第１直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータで変換された交流電力を昇圧する変圧器と、前記変圧器で昇圧された交流電力を第２直流電力に変換する整流器と、前記整流器で変換された第２直流電力が供給されてＸ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管に供給された第２直流電力の電圧値を管電圧値として検出する管電圧検出器と、前記Ｘ線管からＸ線を発生させているときに、前記管電圧検出器で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、前記インバータの操作量を調整する制御部と、前記インバータの操作量が予め設定された閾値よりも大きい場合に、前記蓄電池が劣化したと判定する判定部と、前記判定部による判定結果を報知する報知部と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置によれば、制御部は、管電圧検出器で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、インバータの操作量を調整する。劣化していない蓄電池は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータの操作量が小さい。一方、劣化した蓄電池は、前記インバータの操作量が大きい。この性質を利用することにより、判定部は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータの操作量が予め設定された閾値よりも大きい場合、蓄電池が劣化したと判定する。実使用状態のインバータの操作量で蓄電池の劣化を判定しているので、蓄電池の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。
【００１０】
また、上述の移動型Ｘ線撮影装置において、前記インバータの操作量の一例は、前記インバータで変換される交流電力の周波数である。また、前記インバータの操作量の一例は、前記インバータで変換される交流電力のデューティ比である。
【００１１】
また、上述の移動型Ｘ線撮影装置の一例は、前記蓄電ユニットから送られた前記第１直流電力を昇圧し、昇圧された前記第１直流電力を前記インバータに供給するコンバータを更に備え、前記インバータの操作量は、前記コンバータで昇圧され、前記インバータに供給する前記第１直流電力の電圧値である。
【００１２】
また、上述の移動型Ｘ線撮影装置において、前記蓄電ユニットは、前記蓄電池と並列に接続されたコンデンサを更に備えていることが好ましい。これにより、瞬間的に大電力を得ることができる。
【００１３】
また、上述の移動型Ｘ線撮影装置において、前記蓄電ユニットは、前記蓄電池と前記コンデンサとの接続を開閉するスイッチを更に備え、前記制御部は、前記スイッチを操作して前記蓄電池と前記コンデンサとの接続を開いた開状態にさせ、前記判定部は、前記開状態のときに、前記蓄電池の劣化判定を実行することが好ましい。コンデンサは、蓄電池よりも内部抵抗が小さいので、蓄電池の内部抵抗の影響がインバータの操作量に表れにくい場合がある。そのため、蓄電池とコンデンサとの接続を遮断することで、蓄電池の劣化状態を更に正確に把握できる。
【００１４】
また、上述の移動型Ｘ線撮影装置において、前記閾値は、目標管電圧値ごとに予め設定されていることが好ましい。目標管電圧値が大きい場合と小さい場合とでは、操作量の範囲が異なる。そのため、目標管電圧値ごとに蓄電池の劣化状態を正確に把握できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置によれば、判定部は、インバータの操作量が予め設定された閾値よりも大きい場合、蓄電池が劣化したと判定する。実使用状態のインバータの操作量で蓄電池の劣化を判定しているので、蓄電池の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置の概略構成図である。
【図２】実施例１に係るＸ線管とＸ線高電圧装置等を示すブロック図である。
【図３】目標管電圧値と、これに対応するインバータの周波数（基準周波数）とを示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、管電圧制御を説明するための図であり、基準周波数を用いた場合に目標管電圧値と検出された管電圧値とが一致する理想状態を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、管電圧制御を説明するための図であり、基準周波数を用いた場合に目標管電圧値に、検出された管電圧値が到達しない状態を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、管電圧制御を説明するための図であり、操作量である周波数と周波数の閾値を説明するための図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、管電圧制御を説明するための図であり、操作量である周波数と周波数の閾値を説明するための図である。
【図８】目標管電圧値と、これに対応するインバータの周波数（基準周波数）と、周波数の閾値とを示す図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、実施例２に係る、インバータの操作量であるデューティ比を説明するための図である。
【図１０】実施例３に係る、Ｘ線管と、Ｘ線高電圧装置のフィラメント加熱回路の詳細等を示すブロック図である。
【図１１】実施例４に係るＸ線管とＸ線高電圧装置等を示すブロック図である。
【図１２】目標管電圧値と、これに対応するインバータの周波数（基準周波数）と、ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧値（基準電圧値）とを示す図である。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置１の概略構成図である。
【００１８】
＜移動型Ｘ線撮影装置１の構成＞
図１を参照する。移動型Ｘ線撮影装置１は、台車２、Ｘ線管３、Ｘ線高電圧装置４、支柱５、支持アーム６、ハウジング８、およびハンドル９を備えている。台車２は、電動モータ（図示しない）等で走行するように構成されている。
【００１９】
Ｘ線管３は、Ｘ線を発生（曝射）するものである。Ｘ線管３は、フィラメント（陰極）３Ａと、フィラメント３Ａから放出された電子ビームが衝突することによりＸ線を発生する陽極３Ｂとを備えている（図２参照）。Ｘ線管３は、図１のように、支持アーム６で支持されている。
【００２０】
支持アーム６は、水平方向に長手であり、伸縮自在に構成されている。これにより、Ｘ線管３を支持アーム６の伸縮方向（水平の一方向）に移動させることができる。支持アーム６は、垂直に立てられた支柱５によって上下方向に移動可能に支持されている。これにより、Ｘ線管３を上下方向に移動させることができる。支柱５は、垂直軸ＡＸ周りに回転可能に台車２上に設けられている。
【００２１】
移動型Ｘ線撮影装置１は、更に、主制御部１１、表示部１２、入力部１３および記憶部１４を備えている。主制御部１１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。主制御部１１は、Ｘ線高電圧装置４および台車２のモータ駆動など、移動型Ｘ線撮影装置１の各構成を制御する。表示部１２は、液晶モニタ等で構成されている。入力部１３は、キーボード、マウス、ジョイスティックまたはタッチパネル等で構成されている。ユーザは、入力部１３によって管電圧および管電流を含むＸ線条件を入力する。記憶部１４は、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）またはハードディスク等で構成されている。記憶部１４は、移動型Ｘ線撮影装置１の動作に必要なプログラムなどを記憶する。なお、表示部１２は、本発明の報知部に相当する。
【００２２】
図１において、図示の便宜上、Ｘ線高電圧装置４、主制御部１１，表示部１２、入力部１３、および記憶部１４は、移動型Ｘ線撮影装置１の外部に示している。しかしながら、これらの構成は、台車２上のハウジング８内に搭載される。ハンドル９は、ユーザが把持して台車２を移動させるものである。
【００２３】
図２は、Ｘ線管３とＸ線高電圧装置４等を示すブロック図である。Ｘ線高電圧装置４の各構成は、電気回路で構成され、Ｘ線発生に必要な電力を供給する。Ｘ線高電圧装置４は、蓄電ユニット２１、インバータ２３、共振コンデンサ２４、高電圧トランス２５、整流器２７、フィラメント加熱回路２９を備えている。高電圧トランス２５は、本発明の変圧器に相当する。
【００２４】
蓄電ユニット２１は、複数の蓄電池３１、複数のコンデンサ３２、およびスイッチ３３を備えている。蓄電池３１は、直列に接続されて構成されており、ＤＣ１００〜３００Ｖを出力する。蓄電池３１は、充電により繰り返し使用でき、密封型で構成されている。一方、コンデンサ３２は各々、直列に接続された蓄電池３１に対して並列に接続されて構成されている。これにより、瞬間的に大電力を得ることができる。なお、通常は、スイッチ３３は閉状態で使用される。
【００２５】
スイッチ３３は、蓄電池３１とコンデンサ３２との接続を開閉する。スイッチ３３が閉状態のときは、蓄電池３１とコンデンサ３２は接続されている。この閉状態のときは、蓄電池３１およびコンデンサ３２から電力は供給される。一方、スイッチ３３が開状態のときは、蓄電池３１とコンデンサ３２は接続されておらず、流通が遮断される。この開状態のときは、コンデンサ３２から電力は供給されず、蓄電池３１から電力が供給される。
【００２６】
蓄電ユニット２１は、Ｘ線高電圧装置４だけでなく、Ｘ線管３の例えば陽極３Ｂを回転させるロータ（電動モータ）、台車２を走行させる電動モータ、並びに、主制御部１１と後述するＸ線制御回路３９を含む制御系等にも電力を供給する。Ｘ線高電圧装置４には他の供給先よりも比較的大きな電力が供給される。
【００２７】
インバータ２３は、蓄電ユニット２１から送られたＤＣ１００〜３００Ｖの第１直流電力を交流電力に変換する。インバータ２３は、複数のスイッチ（図示しない）と、このスイッチを駆動させる駆動回路（図示しない）とを備えている。インバータ２３は、後述するＸ線制御回路３９により制御される。すなわち、Ｘ線制御回路３９は、インバータ２３に信号を送り、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を調整する。
【００２８】
高電圧トランス２５は、インバータ２３で変換された交流電力（第１交流電力）を昇圧する。高電圧トランス２５によって、交流電力の電圧は例えば４０〜１５０ｋＶに昇圧される。なお、インバータ２３と高電圧トランス２５の間には、共振コンデンサ２４が介在する。整流器２７は、高電圧トランス２５で昇圧された交流電力を第２直流電力に変換する。Ｘ線管３のフィラメント３Ａと陽極３Ｂとの間には、第２直流電力が管電圧として供給される。フィラメント加熱回路２９は、フィラメント３Ａを加熱するためのものである。
【００２９】
Ｘ線高電圧装置４は、更に、管電圧検出回路３５、管電流検出回路３７、Ｘ線制御回路３９および判定部４１を備えている。なお、管電圧検出回路３５は、本発明の管電圧検出部に相当する。Ｘ線制御回路３９または主制御部１１は、本発明の制御部に相当する。
【００３０】
管電圧検出回路３５は、抵抗分圧器を備えている。管電圧検出回路３５は、実際の第２直流電力の電圧値を管電圧値として検出する。すなわち、管電圧検出回路３５は、フィラメント３Ａと陽極３Ｂとの間の電位差を管電圧値として検出する。一方、管電流検出回路３７は、例えば、抵抗を備えて電圧降下を検出することで、管電流値を検出する。管電流検出回路３７は、Ｘ線管３（フィラメント３Ａと陽極３Ｂとの間）を実際に流れる管電流値を検出する。
【００３１】
Ｘ線制御回路３９は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。Ｘ線制御回路３９は、インバータ２３、フィラメント加熱回路２９、スイッチ３３などのＸ線高電圧装置４の各構成を制御する。また、Ｘ線制御回路３９は、ユーザにより入力されて予め設定された目標管電圧値を基準周波数に変換して、インバータ２３に基準周波数の信号を送信する。更に、Ｘ線制御回路３９は、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と目標電圧値とが一致するように、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を調整する。
【００３２】
判定部４１は、インバータ２３で変換される交流電力の周波数が予め設定された閾値よりも大きい場合に蓄電池が劣化したと判定する。判定部４１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。
【００３３】
＜移動型Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、移動型Ｘ線撮影装置１の動作、すなわち、蓄電池３１の劣化状態を判定する動作について説明する。
【００３４】
〔ステップＳ０１〕目標管電圧値の入力
ユーザは、入力部１３を用いて目標管電圧値（例えば１００ｋＶ）を入力する。入力部１３を用いて入力された目標管電圧値（予め設定された目標管電圧値）の情報は、主制御部１１を通過してＸ線高電圧装置４のＸ線制御回路３９に送られる。
【００３５】
〔ステップＳ０２〕開ループ制御によるＸ線発生
Ｘ線制御回路３９は、目標管電圧値を、インバータ２３を操作するための信号に変換する。具体的には、Ｘ線制御回路３９は、例えば、図３のようなテーブル（マップ）４３を予め準備しておき、目標管電圧値（例えば１００ｋＶ）に対応する周波数（例えばＦＢ［Ｈｚ］）に変換する。なお、目標管電圧値に対応する周波数は、以下適宜、「基準周波数」と呼ぶものとする。Ｘ線制御回路３９は、基準周波数を示す信号をインバータ２３に送る。なお、基準周波数は、図３に示すテーブル４３を用いず、演算でもって目標管電圧値から変換してもよい。また、図３において、基準周波数の大きさの関係は、ＦＡ＞ＦＢ＞ＦＣである。
【００３６】
ユーザがスイッチ（図示しない）を押すことによりＸ線管３からＸ線を発生させる。Ｘ線の発生は、次のように実施される。図２に示す蓄電ユニット２１のスイッチ３３は、閉状態である。蓄電ユニット２１（蓄電池３１およびコンデンサ３２）は、インバータ２３にＤＣ１００〜３００Ｖの第１直流電力を供給する。
【００３７】
Ｘ線制御回路３９により送られた基準周波数（例えばＦＢ［Ｈｚ］）の信号に基づき、インバータ２３は、蓄電ユニット２１から送られた第１直流電力を交流電力に変換する。高電圧トランス２５は、インバータ２３で変換された交流電力を昇圧する。整流器２７は、高電圧トランス２５で昇圧された交流電力を第２直流電力に変換する。第２直流電力は、Ｘ線管３に供給される。一方、フィラメント加熱回路２９は、Ｘ線管３のフィラメント３Ａに電力を供給する。これにより、フィラメント３Ａは加熱され、フィラメント３Ａから電子ビームが放出される。電子ビームは陽極３Ｂに衝突し、衝突した点を焦点としてＸ線が発生する。すなわち、Ｘ線管３からＸ線が発生される。
【００３８】
〔ステップＳ０３〕閉ループ制御（フィードバック制御）によるＸ線発生と蓄電池の劣化判定
Ｘ線発生開始から予め設定された時間が経過した後、Ｘ線制御回路３９は、閉ループ制御を行う。管電圧検出回路３５は、Ｘ線管３に供給された第２直流電力の電圧値を管電圧値として検出する。すなわち、管電圧検出回路３５は、Ｘ線管３の管電圧値を検出する。Ｘ線制御回路３９は、Ｘ線管３からＸ線を発生させているときに、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と、予め設定された目標管電圧値とが一致するように、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を調整する。
【００３９】
ここで、インバータ２３における周波数の調整について説明する。図４（ａ）、図４（ｂ）は、基準周波数でインバータ２３を動作させて、検出された管電圧値と、目標管電圧値とが一致する場合を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は、理想的な動作である。しかしながら、図５（ａ）、図５（ｂ）のように、実際には、基準周波数でインバータ２３を動作させても、検出された管電圧値と目標管電圧値とが一致しない。そのため、図６（ａ）、図６（ｂ）のように、Ｘ線制御回路３９は、Ｘ線管３からＸ線を発生させているときに、検出された管電圧値と目標管電圧値との偏差を演算し、偏差から操作量であってインバータ２３で変換される交流電力の周波数を調整する。
【００４０】
例えば、目標管電圧が１００ｋＶであり、基準周波数が１５ｋＨｚである場合、検出された管電圧値が９０ｋＶであったとする。この場合、Ｘ線制御回路３９は、図６（ａ）の波形ＷＡのように、インバータ２３の周波数を高くして（例えば２０ｋＨ）、検出された管電圧値と目標管電圧値１００ｋＶとが一致するように調整する。なお、この説明で用いる基準周波数、調整後の周波数、検出された管電圧値および後述する閾値の数値は、実際の各値と一致するとは限らない。
【００４１】
判定部４１は、蓄電池３１が劣化したか否かを判定する。すなわち、判定部４１は、Ｘ線発生中にインバータ２３の操作量である周波数が予め設定された閾値Ｆｔｈよりも大きい場合に、蓄電池３１が劣化したと判定する。本実施例では、蓄電池の劣化判定をインバータ２３の操作量である周波数を用いて行っている。蓄電池３１の劣化の判定は、Ｘ線発生中の任意のタイミングで、ユーザが入力部１３で劣化判定の実行を入力することにより、行ってもよい。
【００４２】
劣化していない蓄電池３１では、蓄電池３１の内部抵抗が小さく、蓄電池３１から大電流の出力を出すことが容易である。そのため、Ｘ線出力（例えば管電圧値）が大きい場合でもインバータ２３の操作量である周波数は、基準周波数に対して少なく済む。一方、蓄電池３１が劣化して内部抵抗が上昇すると、インバータ２３の操作量である周波数をより大きくしなければＸ線出力に到達できなくなる現象が発生する。そこで、閾値Ｆｔｈを予め設定し、大電力を実際に供給してＸ線を発生させている実使用状態で、インバータ２３の操作量である周波数がその閾値Ｆｔｈよりも大きくなった場合に、蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００４３】
例えば、図６（ａ）において、周波数の閾値Ｆｔｈは、３０ｋＨｚに予め設定されているとする。Ｘ線制御回路３９は、検出された管電圧値と目標管電圧値（１００ｋＶ）とが一致するように、インバータ２３の周波数を高くして、図６（ａ）中の波形ＷＢのように、周波数を３５ｋＨｚにしたとする。この場合、周波数３５ｋＨｚは、周波数の閾値Ｆｔｈである３０ｋＨｚよりも大きいので、蓄電池３１が劣化したと判定する。判定部４１による判定結果は、例えば表示部１２により表示することで、ユーザに報知される。
【００４４】
なお、図６（ａ）、図６（ｂ）は、検出された管電圧値が目標管電圧値に一致する前に、周波数（波形ＷＢ）が閾値Ｆｔｈを超えるような場合を示している。この場合に限らず、図７（ａ）、図７（ｂ）のように、検出された管電圧値が目標管電圧値に一致した後に、周波数が閾値Ｆｔｈを超えるような場合であってもよい。一致後、検出された管電圧値を目標管電圧値に保持するために、インバータ２３の操作量である周波数が調整される。劣化した蓄電池では、操作量である周波数が次第に上がっていき（図７（ａ）の波形ＷＣ）、閾値Ｆｔｈに到達する。周波数が閾値Ｆｔｈに到達する（または超える）と、判定部４１は、蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００４５】
図８は、目標管電圧値と、これに対応するインバータ２３の周波数（基準周波数）と、周波数の閾値Ｆｔｈとを示す図である。図８のように、周波数の閾値Ｆｔｈは、目標管電圧値ごとに予め設定されている。目標管電圧値が大きい場合（例えば１５０ｋＶ）と小さい場合（例えば４０ｋＶ）とでは、操作量の範囲が異なる。そのため、目標管電圧値ごとに蓄電池の劣化状態を正確に把握できる。なお、図８において、閾値Ｆｔｈは、基準周波数より大きい（例えばＦＹ＞ＦＢ）。
【００４６】
本実施例によれば、Ｘ線制御回路３９は、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を調整する。劣化していない蓄電池３１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータ２３の操作量が小さい。一方、劣化した蓄電池３１は、前記インバータ２３の操作量が大きい。この性質を利用することにより、判定部４１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータ２３の周波数が予め設定された閾値Ｆｔｈよりも大きい場合、蓄電池３１が劣化したと判定する。実使用状態のインバータ２３の操作量で蓄電池３１の劣化を判定しているので、蓄電池３１の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。これにより、ユーザの業務に支障が生じてしまう蓄電池３１によるトラブルと未然に防ぐことができる。
【００４７】
なお、他にも自動車用の蓄電池の場合、電解液中の希硫酸の比重による劣化診断なども行われるが、移動型Ｘ線撮影装置１に使用される密封形の蓄電池３１に適用することは現実的ではない。
【実施例２】
【００４８】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は省略する。
【００４９】
実施例１では、インバータ２３の操作量は、インバータ２３で変換される交流電力の周波数が用いられた。この点、本実施例では、インバータ２３の操作量は、インバータ２３で変換される交流電力のデューティ比が用いられる。
【００５０】
図９（ａ）、図９（ｂ）は、デューティ比を説明するための図である。本実施例では、交流電力の周波数を予め設定された値（基準周波数）に固定して、交流電力のパルス幅Ｔｏｎを調整する。デューティ比ＤＴ[%]は、ＤＴ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）で表される。なお、図９（ａ）において、Ｔｏｎは、正負のいずれかの方向にＯＮとなった状態のパルス幅を示す。Ｔｏｆｆは、正負のいずれの方向にもＯＮとならない、ＯＦＦ状態の幅を示す。検出した管電圧値を大きくする場合は、図９（ｂ）のように、パルス幅Ｔｏｎを長くする（Ｔｏｎ２＞Ｔｏｎ１）。
【００５１】
Ｘ線制御回路３９は、開ループ制御において、目標管電圧値に対応する基準デューティ比をインバータ２３に送る。一方、Ｘ線制御回路３９は、閉ループ制御において、Ｘ線管３からＸ線を発生させているときに、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、インバータ２３で変換される交流電力のデューティ比を調整する。
【００５２】
例えば、目標管電圧値１００ｋＶであり、デューティ比が５０％である場合、検出された管電圧値が９０ｋＶであったとする。この場合、Ｘ線制御回路３９は、インバータ２３のデューティ比を大きくして（例えば６０％）、検出された管電圧値と目標管電圧値１００ｋＶとが一致するように調整する。なお、この説明で用いるデューティ比および閾値等の数値は、実際の各値と一致するとは限らない。
【００５３】
判定部４１において、デューティ比の閾値が例えば７０％に予め設定されているとする。Ｘ線制御回路３９は、検出された管電圧値と目標管電圧値（１００ｋＶ）とが一致するように、インバータ２３のデューティ比を大きくして、デューティ比を７５％にしたとする。この場合、デューティ比７５％は、デューティ比の閾値である７０％よりも大きいので、蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００５４】
なお、実施例２では、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を固定して、その交流電力のデューティ比を調整した。この点、実施例１では、交流電力のデューティ比を固定して、交流電力の周波数を調整している。
【００５５】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果を有する。すなわち、劣化していない蓄電池３１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータ２３の操作量が小さい。一方、劣化した蓄電池３１は、前記インバータ２３の操作量が大きい。この性質を利用することにより、判定部４１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータ２３のデューティ比が予め設定された閾値よりも大きい場合、蓄電池３１が劣化したと判定する。実使用状態のインバータの操作量で蓄電池の劣化を判定しているので、蓄電池３１の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。
【実施例３】
【００５６】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。なお、実施例１および２と重複する説明は省略する。
【００５７】
実施例１および２では、判定部４１は、管電圧値の調整に関するインバータ２３の操作量（周波数あるいはデューティ比）が予め設定された閾値よりも大きい場合に、管電圧値の調整に関する「第１判定結果」として、蓄電池３１が劣化したと判定した。実施例３では、実施例１および２の第１判定結果に加え、管電流値の調整に関する加熱インバータ５１の操作量（周波数あるいはデューティ比）が予め設定された閾値よりも大きい場合に、管電流値の調整に関する「第２判定結果」として、蓄電池３１が劣化したと判定してもよい。すなわち、管電圧値の調整に関する第１判定結果と管電流値の調整に関する「第２判定結果」で両方とも蓄電池３１が劣化したと判定したときに、総合判定結果として蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００５８】
管電流に関する蓄電池３１の劣化判定について説明する。図１０は、Ｘ線管３と、Ｘ線高電圧装置４のフィラメント加熱回路２９の詳細等を示すブロック図である。フィラメント加熱回路２９は、加熱インバータ５１と加熱変圧器５３と共振コンデンサ５４とを備えている。加熱インバータ５１は、蓄電ユニット２１から送られた第１直流電力（第１直流電力と異なる電力値でもよい）を第２交流電力に変換する。加熱変圧器５３は、加熱インバータ５１で変換された第２交流電力を昇圧する。加熱変圧器５３で昇圧された第２交流電力は、Ｘ線管３のフィラメント３Ａに供給される。管電流検出回路３７は、Ｘ線管３に流れる管電流値を検出する。
【００５９】
Ｘ線制御回路３９は、開ループ制御において、目標管電流値に対応する基準周波数あるいは基準デューティ比を加熱インバータ５１に送る。一方、Ｘ線制御回路３９は、閉ループ制御において、Ｘ線管３からＸ線を発生させているときに、管電流検出回路３７で検出された管電流値と予め設定された目標管電流値とが一致するように、インバータ２３で変換される交流電力の周波数あるいはデューティ比を調整する。
【００６０】
実施例１または２と同様に、判定部４１は、加熱インバータ５１の操作量（周波数あるいはデューティ比）が予め設定された閾値よりも大きい場合に、管電流値の調整に関する「第２判定結果」として、蓄電池３１が劣化したと判定する。更に、本実施例では、判定部４１は、管電圧値の調整に関する「第１判定結果」と、管電流値の調整に関する「第２判定結果」の両方とも蓄電池３１が劣化したと判定したときに、蓄電池３１が劣化したと総合判定する。例えば、判定部４１は、第１判定結果で蓄電池３１が劣化したと判定しても、第２判定結果で蓄電池３１が劣化したと判定していない場合、蓄電池３１が劣化していないとして総合判定する。判定部４１による総合判定結果は、表示部１２でユーザに報知される。
【００６１】
本実施例では、判定部４１は、管電圧値の調整に関する「第１判定結果」と、管電流値の調整に関する「第２判定結果」の両方とも蓄電池３１が劣化したと判定したときに、蓄電池３１が劣化したと総合判定する。第２判定結果が考慮されるので、更に蓄電池の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。すなわち、判定の信頼性を高めることができる。
【００６２】
なお、管電流値は、図５（ｂ）の波形ＷＺのように、オーバーシュートするなど管電圧値に比べ安定しないため、第２判定結果よりも第１判定結果の方が蓄電池３１の劣化状態を正確に把握することができる。
【実施例４】
【００６３】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。なお、実施例１および２と重複する説明は省略する。
【００６４】
実施例１では、インバータ２３の操作量は、インバータ２３で変換される交流電力の周波数が用いられた。この点、本実施例では、インバータ２３の操作量は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１で昇圧された第１直流電力の電圧値が用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、本発明のコンバータに相当する。
【００６５】
図１１は、実施例４に係るＸ線管３とＸ線高電圧装置４等を示すブロック図である。本実施例において、蓄電ユニット２１とインバータ２３との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１が設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、蓄電ユニット２１から送られた第１直流電力を昇圧する。具体的には、第１直流電力の電圧値が昇圧される。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、昇圧された第１直流電力をインバータに供給する。
【００６６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、回路で構成される。Ｘ線制御回路３９は、例えば、図１２のようなテーブル６３を予め準備しておき、目標管電圧値（例えば１００ｋＶ）に対応する基準電圧値に変換する。Ｘ線制御回路３９は、開ループ制御において、目標管電圧値に対応する基準電圧値をＤＣ／ＤＣコンバータ６１に送る。一方、Ｘ線制御回路３９は、閉ループ制御において、Ｘ線管３からＸ線を発生させているときに、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１で昇圧され、インバータ２３に供給する第１直流電力の電圧値を、インバータ２３の操作量として調整する。なお、図１２において、基準電圧値の大きさの関係は、ＤＸ＞ＤＹ＞ＤＺである。
【００６７】
なお、実施例４では、インバータ２３で変換される交流電力の周波数を固定して、かつ、インバータ２３で変換される交流電力のデューティ比を固定して、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１で昇圧され、インバータ２３に供給する第１直流電力の電圧値を、インバータ２３の操作量として調整する。
【００６８】
例えば、目標管電圧値１００ｋＶであり、電圧値が４００Ｖである場合、検出された管電圧値が９０ｋＶであったとする。この場合、Ｘ線制御回路３９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の電圧値を大きくして（例えば４５０Ｖ）、検出された管電圧値と目標管電圧値１００ｋＶとが一致するように調整する。なお、この説明で用いるＤＣ／ＤＣコンバータ６１の電圧値および閾値等の数値は、実際の各値と一致するとは限らない。
【００６９】
判定部４１において、電圧値の閾値が例えば５００Ｖに予め設定されているとする。Ｘ線制御回路３９は、検出された管電圧値と目標管電圧値（１００ｋＶ）とが一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の電圧値を大きくして、電圧値を５５０Ｖにしたとする。この場合、電圧値５５０Ｖは、電圧値の閾値である５００Ｖよりも大きいので、蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００７０】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果を有する。すなわち、劣化していない蓄電池３１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するインバータ２３の操作量が小さい。一方、劣化した蓄電池３１は、前記インバータ２３の操作量が大きい。この性質を利用することにより、判定部４１は、検出された管電圧値が目標管電圧値に達するまでに要するＤＣ／ＤＣコンバータ６１の電圧値が予め設定された閾値よりも大きい場合、蓄電池３１が劣化したと判定する。実使用状態のインバータの操作量で蓄電池の劣化を判定しているので、蓄電池３１の劣化状態を従来よりも正確に把握できる。
【００７１】
なお、本実施例の判定方法と、実施例１または２での判定方法とを組み合わせてもよい。すなわち、Ｘ線制御回路３９は、管電圧検出回路３５で検出された管電圧値と予め設定された目標管電圧値とが一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１で昇圧される第１直流電力の電圧値および、インバータ２３で変換される交流電力の周波数またはデューティ比を調整する。また、判定部４１は、第１直流電力の電圧値が閾値よりも大きい場合でかつ、交流電力の周波数またはデューティ比が閾値よりも大きい場合に、蓄電池３１が劣化したと判定する。
【００７２】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７３】
（１）上述した実施例３では、判定部４１は、管電圧値の調整に関する「第１判定結果」と、管電流値の調整に関する「第２判定結果」の両方とも蓄電池３１が劣化したと判定したときに、蓄電池３１が劣化したと総合判定していた。同様に、判定部４１は、管電圧値の調整に関する「第１判定結果」に加え、管電流値の調整に関する「第２判定結果」、使用日数による判定結果、および電圧による判定結果の少なくとも１つを用いて、蓄電池３１の劣化を判定してもよい。これにより、判定の信頼性を高めることができる。
【００７４】
例えば、第１判定結果と使用日数による判定結果とを用いて、蓄電池３１の劣化を判定すると仮定する。このとき、第１判定結果が、蓄電池３１が劣化したと判定しても、使用日数が予め設定された使用日数に満たない場合は、蓄電池３１の内部抵抗の上昇は、一時的なものであり、判定部４１は、蓄電池３１が劣化していないと総合判定してもよい。
【００７５】
（２）上述した各実施例および変形例（１）では、図１に示す蓄電ユニット２１のスイッチ３３を閉状態でＸ線を発生させ、判定部は、蓄電池３１の劣化状態を判定していた。しかしながら、Ｘ線制御回路３９は、スイッチ３３を操作して蓄電池３１とコンデンサ３２との接続を開いた開状態にさせる。そして、判定部４１は、スイッチ３３が開状態のときに、蓄電池３１の劣化判定を実行してもよい。コンデンサ３２は、蓄電池３１よりも内部抵抗が小さいので、蓄電池３１の内部抵抗の影響がインバータ２３の操作量に表れにくい。そのため、蓄電池３１とコンデンサ３２との接続を遮断することで、蓄電池３１の劣化状態を更に正確に把握できる。
【００７６】
（３）上述した各実施例および各変形例では、判定部４１は、ＣＰＵを備え、ハードウェアで構成されていた。しかしながら、判定部４１の動作は、ソフトウェアで構成され、Ｘ線制御回路３９または主制御部１１は、ソフトウェアで構成された判定部４１の動作を実行させてもよい。
【００７７】
（４）上述した各実施例および各変形例では、判定部４１は、Ｘ線制御回路３９または主制御部１１に組み込まれていてもよい。
【００７８】
（５）上述した各実施例および各変形例では、蓄電池は、複数で構成されたが、単数であってもよい。すなわち、蓄電ユニット２１は、少なくとも１つの蓄電池３１を備えていてもよい。これと同様に、コンデンサ３２は、複数で構成されていたが、単数であってもよい。すなわち、蓄電ユニット２１は、少なくとも１つのコンデンサ３２を備えていてもよい。
【００７９】
（６）上述した各実施例および各変形例では、判定部４１による判定結果は、報知部としての表示部１２でユーザに報知されていた。しかしながら、これに限定されない。報知部は、例えば、ランプなどの電灯であってもよく、ブザーなどの音を発する機器であってもよい。
【００８０】
（７）上述した各実施例および各変形例では、蓄電ユニット２１は、蓄電池３１と並列に接続されたコンデンサ３２を備えていた。この点、必要により、蓄電ユニット２１は、コンデンサ３２を備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１        …  移動型Ｘ線撮影装置
３        …  Ｘ線管
４        …  Ｘ線高電圧装置
１１      …  主制御部
１２      …  表示部
２１      …  蓄電ユニット
２３      …  インバータ
２５      …  高電圧トランス
２７      …  整流器
３１      …  蓄電池
３２      …  コンデンサ
３３      …  スイッチ
３５      …  管電圧検出回路
３９      …  Ｘ線制御回路
４１      …  判定部
６１      …  ＤＣ／ＤＣコンバータ
Ｆｔｈ    …  閾値
【図１】
2020115901.tif 000003
【図２】
2020115901.tif 000004
【図３】
2020115901.tif 000005
【図４】
2020115901.tif 000006
【図５】
2020115901.tif 000007
【図６】
2020115901.tif 000008
【図７】
2020115901.tif 000009
【図８】
2020115901.tif 000010
【図９】
2020115901.tif 000011
【図１０】
2020115901.tif 000012
【図１１】
2020115901.tif 000013
【図１２】
2020115901.tif 000014