(57)【要約】    【課題】  感電対策、ノイズ対策が適切になされた心電計測装置を提供する。    【解決手段】  電源回路２は、商用交流電圧を受けて所望の直流電圧に変換して出力する。充電回路６は、電源回路２からの出力を受けて、二次電池８への充電を行う。計測回路１２は、二次電池８からの直流電力によって駆動し、測定対象である犬などに接触させられた電極１４、１６、１８、２０間の電圧を計測する。  計測時には、操作者が第１スイッチ４をオフにし、第２スイッチ１０をオンにする。第２スイッチ１０がオンになることで、二次電池８が計測回路１２に直流電力を供給し、計測回路１２が計測を行うことができる。また、この際、第１スイッチ４がオフになることで、商用交流電源が切り離され、ハムノイズが計測回路１２に影響を与えることを避けることができる。また、商用交流電源から電極１４、１６、１８、２０までの間の連続性を断つことで、万が一の感電を防止することができる。【選択図】  図１
2019193767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、
前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、
前記電源回路と前記二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、
前記充電回路と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、
前記電源回路の出力に基づいて動作し、充電時には第１のスイッチをオン、第２のスイッチをオフにし、計測時には第１のスイッチをオフ、第２のスイッチをオンにするよう制御するスイッチ制御手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項２】
請求項１の心電計測装置において、
前記二次電池の出力に基づいて動作し、前記二次電池の出力電圧を計測して、非電気的結合にて、出力電圧値または出力電圧値に基づく判断値を前記スイッチ制御手段に与える二次電池電圧計測手段をさらに備え、
前記スイッチ制御手段は、前記二次電池電圧計測手段からの出力電圧値によってあるいは判断値によって、前記出力電圧値が所定値を下回ったと判断すると、第１のスイッチをオン、第２のスイッチをオフにして、前記二次電池を充電することを特徴とする心電計測装置。
【請求項３】
請求項１または２の心電計測装置において、
前記電源回路の出力に基づいて動作し、外部機器と無線通信を行う送信回路と、
前記電源回路の出力に基づいて動作し、与えられたデータを前記送信回路に渡して送信するよう制御する送信制御手段と、
前記二次電池の出力に基づいて動作し、計測回路による計測データを、非電気的結合にて、前記送信制御手段に与える計測データ伝達手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項４】
請求項３の心電計測装置において、
前記スイッチ制御手段および送信制御手段は、第１のＣＰＵを備え、
前記計測データ伝達手段は、第２のＣＰＵを備え、
前記第１のＣＰＵと第２のＣＰＵは、光カプラを介して通信可能であること、
を特徴とする心電計測装置。
【請求項５】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、
前記電源回路の出力に接続され、第１の二次電池および第２の二次電池に充電するための充電回路と、
前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、
前記充電回路と第１の二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、
前記第１の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、
前記充電回路と第２の二次電池との間に設けられた第３のスイッチと、
前記第２の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第４のスイッチと、
前記第１のスイッチをオン、前記第２のスイッチをオフ、前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンにして、前記第２の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第１の二次電池を充電する第１のモードと、前記第１のスイッチをオフ、前記第２のスイッチをオン、前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフにして、前記第１の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第２の二次電池を充電する第２のモードとを、前記二次電池の出力電圧に基づいて切り換えるスイッチ制御手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項６】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、第１の二次電池および第２の二次電池に充電するための充電回路と、
前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、
前記充電回路と第１の二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、
前記第１の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、
前記充電回路と第２の二次電池との間に設けられた第３のスイッチと、
前記第２の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第４のスイッチと、
前記第１のスイッチをオン、前記第２のスイッチをオフ、前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンにして、前記第２の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第１の二次電池を充電する第１のモードと、前記第１のスイッチをオフ、前記第２のスイッチをオン、前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフにして、前記第１の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第２の二次電池を充電する第２のモードとを、前記二次電池の出力電圧に基づいて切り換えるスイッチ制御手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項７】
請求項５または６の心電計測装置において、
前記スイッチ制御手段は、
前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて動作し、前記第１の二次電池または前記第２の二次電池の出力電圧を計測するスイッチ制御第１手段と、
前記電源回路からの直流電力を受けて動作し、前記スイッチ制御第１手段からの計測データを非電気的結合にて取得し、当該計測データに基づいて前記第１〜第４のスイッチを制御するスイッチ制御第２手段と、
を備えていることを特徴とする心電計測装置。
【請求項８】
請求項７の心電計測装置において、
前記スイッチ制御第２手段は、前記スイッチ制御第１手段に対して非電気的結合にてポーリングを行い、
前記スイッチ制御第１手段は、当該ポーリングを受けて計測データを、前記スイッチ第２制御手段に対して非電気的結合にて送信することを特徴とする心電計測装置。
【請求項９】
請求項８の心電計測装置において、
前記スイッチ制御第２手段は、前記ポーリングの際に、第１〜第４のスイッチの切り換え状態を送信し、
前記スイッチ第１制御手段は、当該切り換え状態を外部の機器に送信することを特徴とする心電計測装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれかの心電計測装置において、
前記第１〜第４のスイッチは独立してオン・オフ可能であり、切り換え制御信号を与えてから所定時間のタイムラグを持ってオン・オフが切り換えられるものであり、
前記スイッチ制御手段は、スイッチの切り換え時に、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチが同時にオンにならないように、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチが同時にオンにならないように、前記タイムラグを考慮して切り換え制御信号を与えることを特徴とする心電計測装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれかの心電計測装置において、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチは機械的に連動してオン・オフが切り換えられ、
前記第３のスイッチと前記第４のスイッチは機械的に連動してオン・オフが切り換えられることを特徴とする心電計測装置。
【請求項１２】
請求項５〜１１のいずれかの心電計測装置において、
前記電源回路から前記第１・第３のスイッチまでの間に設けられた第５のスイッチをさらに備え、
前記スイッチ制御手段は、前記第１〜第４のスイッチの切り換え時には、前記第５のスイッチをオフに制御し、切り換え完了後に前記第５のスイッチをオンに制御することを特徴とする心電計測装置。
【請求項１３】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、
前記電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、
前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、
前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、
前記充電回路と前記計測回路との間に設けられ、前記第１のスイッチと連動して動作し、充電時にはオフにされ、計測時にはオンにされる第２のスイッチと、
を備えた心電計測装置。
【請求項１４】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、
前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、
前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、
前記充電回路と前記計測回路との間に設けられ、前記第１のスイッチと連動して動作し、充電時にはオフにされ、計測時にはオンにされる第２のスイッチと、
を備えた心電計測装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４の心電計測装置において、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチのオン、オフを予め定めた時刻によって制御するタイマ手段を備えていることを特徴とする心電計測装置。
【請求項１６】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、
前記電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、
前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、
前記二次電池からの直流電力を受けて動作し、心電情報を計測する計測回路と、
前記計測のための電極が計測対象に接触されているかどうかを判断する電極判断回路と、
前記電極判断回路によって電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第１のスイッチをオフにし、接触されていないと判断された場合には、前記第１のスイッチをオンにするスイッチ制御手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項１７】
商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、
前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、
前記二次電池からの直流電力を受けて動作し、心電情報を計測する計測回路と、
前記計測のための電極が計測対象に接触されているかどうかを判断する電極判断回路と、
前記電極判断回路によって電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第１のスイッチをオフにし、接触されていないと判断された場合には、前記第１のスイッチをオンにするスイッチ制御手段と、
を備えた心電計測装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７の心電計測装置において、
前記スイッチ制御手段は、ＣＰＵを備えて構成されており、
当該ＣＰＵはフォトカプラを介して、前記計測回路と信号をやり取りすることを特徴とする心電計測装置。
【請求項１９】
請求項１８の心電計測装置において、
前記二次電池から計測回路に対して電力を供給する経路に設けられた第２のスイッチをさらに備え、
前記スイッチ制御手段は、電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第２のスイッチをオンにし、接触されていないと判断された場合には、前記第２のスイッチをオフにすることを特徴とする心電計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は心電計測装置に関し、特にその安全性、測定精度の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
心電計は微弱な電圧を計測するものであるためノイズの影響を受けやすい。したがって、外部からのノイズの影響を受けないように対策が施されてきた。ノイズとして典型的なものは、商用交流電源からのハムノイズである。
【０００３】
商用交流電圧を電源回路にて整流して直流電圧にし計測回路に与える場合、商用交流電圧の振幅が電源回路を介して計測回路に伝わってハムノイズとなる。これを避けるため、計測回路と電源回路との間に、絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータを設けるなどの工夫がなされてきた。
【０００４】
また、心電計は計測対象である人や動物に電極を接触させて計測するものであるから、回路の短絡などにより商用交流電圧が電極に印加されて感電事故が生じないような配慮が必要である。
【０００５】
一方で、二次電池を用いて直流電圧を計測回路に与える場合、このような問題は生じないが、二次電池が放電してしまうと、計測回路が動作しなくなるという問題が生じる。
【０００６】
上記のような感電事故の防止や二次電池の放電による動作不能防止のため、特許文献１には、次のような構造の身体インピーダンス測定装置が開示されている。この身体インピーダンス測定装置は、計測時にスイッチにて商用交流電源を切り離し、充電時にはスイッチにて測定電極を測定回路から切り離すようにしている。したがって、計測時や充電時における感電を防止し、ノイズを防ぎつつ、充電回路・二次電池を内蔵し、測定をしていない時に充電を行うようにして、動作不能を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許４１０１６５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の装置は、電極間に能動的に電流を流して身体インピーダンスを計測するものであり、心電計のように受動的に電圧を計測するものではない。心電計によって計測する電圧は、身体インピーダンス計測のために与える電圧に比べると極めて微弱である。
【０００９】
特許文献１においては、電極と測定回路との間にスイッチを設けこれをオフにすることで、充電時における感電の防止を図っている。また、商用交流電源と電源回路との間にスイッチを設けこれをオフにすることで測定時における感電の防止とノイズの防止を図っている。
【００１０】
ところが、かかる構成を心電計に採用し、電極と測定回路との間にスイッチを設けると、当該スイッチのために計測すべき微弱な電圧が影響を受け、正しい計測ができなくなるという問題を生じる。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決して、感電対策、ノイズ対策が適切になされた心電計測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】
【００１２】
以下、この発明の独立して適用可能な特徴を列挙する。
【００１３】
(1)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、前記電源回路と前記二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、前記充電回路と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、前記電源回路の出力に基づいて動作し、充電時には第１のスイッチをオン、第２のスイッチをオフにし、計測時には第１のスイッチをオフ、第２のスイッチをオンにするよう制御するスイッチ制御手段とを備えている。
【００１４】
したがって、充電時には第２のスイッチがオフとなって安全性が確保され、計測時には、第１のスイッチがオフとなって安全性と耐ハムノイズ性が確保される。
【００１５】
(2)この発明に係る心電計測装置は、二次電池の出力に基づいて動作し、前記二次電池の出力電圧を計測して、非電気的結合にて、出力電圧値または出力電圧値に基づく判断値を前記スイッチ制御手段に与える二次電池電圧計測手段をさらに備え、スイッチ制御手段は、前記二次電池電圧計測手段からの出力電圧値によってあるいは判断値によって、前記出力電圧値が所定値を下回ったと判断すると、第１のスイッチをオン、第２のスイッチをオフにして、前記二次電池を充電することを特徴としている。
【００１６】
したがって、二次電池の出力が低下すれば自動的に充電を行うように制御することができる。
【００１７】
(3)この発明に係る心電計測装置は、電源回路の出力に基づいて動作し、外部機器と無線通信を行う送信回路と、電源回路の出力に基づいて動作し、与えられたデータを前記送信回路に渡して送信するよう制御する送信制御手段と、二次電池の出力に基づいて動作し、計測回路による計測データを、非電気的結合にて、前記送信制御手段に与える計測データ伝達手段とを備えている。
【００１８】
したがって、非電気的結合にてハムノイズの影響を避けつつ、消費電力の大きい送信回路の電源を二次電池から取得しなくともよく、二次電池の放電量を低減することができる。
【００１９】
(4)この発明に係る心電計測装置は、スイッチ制御手段および送信制御手段は、第１のＣＰＵを備え、計測データ伝達手段は、第２のＣＰＵを備え、前記第１のＣＰＵと第２のＣＰＵは、光カプラを介して通信可能であることを特徴としている。
【００２０】
したがって、光カプラによってハムノイズの影響を避けつつ、第１のＣＰＵと第２のＣＰＵが協働して、充電タイミングなどを制御することができる。
【００２１】
(5)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、前記電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、前記充電回路と前記計測回路との間に設けられ、前記第１のスイッチと連動して動作し、充電時にはオフにされ、計測時にはオンにされる第２のスイッチとを備えている。
【００２２】
したがって、充電時には第２のスイッチがオフとなって安全性が確保され、計測時には、第１のスイッチがオフとなって安全性と耐ハムノイズ性が確保される。
【００２３】
(6)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、前記二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、前記充電回路と前記計測回路との間に設けられ、前記第１のスイッチと連動して動作し、充電時にはオフにされ、計測時にはオンにされる第２のスイッチとを備えている。
【００２４】
したがって、充電時には第２のスイッチがオフとなって安全性が確保され、計測時には、第１のスイッチがオフとなって安全性と耐ハムノイズ性が確保される。
【００２５】
(7)この発明に係る心電計測装置は、スイッチ制御手段が、前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて動作し、前記第１の二次電池または前記第２の二次電池の出力電圧を計測するスイッチ制御第１手段と、前記電源回路からの直流電力を受けて動作し、前記スイッチ制御第１手段からの計測データを非電気的結合にて取得し、当該計測データに基づいて前記第１〜第４のスイッチを制御するスイッチ制御第２手段とを備えていることを特徴としている。
【００２６】
したがって、電源スイッチ投入時に、スイッチ制御第１手段に直流電力を供給する二次電池が完全放電しており動作しない場合であっても、スイッチ制御第２手段によって二次電池を切り換えて動作させることができる。
【００２７】
(8)この発明に係る心電計測装置は、スイッチ制御第２手段が、前記スイッチ制御第１手段に対して非電気的結合にてポーリングを行い、スイッチ制御第１手段は、当該ポーリングを受けて計測データを、前記スイッチ第２制御手段に対して非電気的結合にて送信することを特徴としている。
【００２８】
したがって、スイッチ制御第２手段は、ポーリングを行うことによって、スイッチ制御第１手段が現在動作しているかどうかを知ることができる。
【００２９】
(9)この発明に係る心電計測装置は、スイッチ制御第２手段が、前記ポーリングの際に、第１〜第４のスイッチの切り換え状態を送信し、スイッチ第１制御手段は、当該切り換え状態を外部の機器に送信することを特徴としている。
【００３０】
したがって、ポーリングの際に同時にスイッチ状態を伝送することができる。
【００３１】
(10)この発明に係る心電計測装置は、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチのオン、オフを予め定めた時刻によって制御するタイマ手段を備えていることを特徴としている。
【００３２】
したがって、時間制御によって自動的に第１のスイッチ、第２のスイッチのオンオフを制御することができる。
【００３３】
(11)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、前記電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、前記二次電池からの直流電力を受けて動作し、心電情報を計測する計測回路と、前記計測のための電極が計測対象に接触されているかどうかを判断する電極判断回路と、前記電極判断回路によって電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第１のスイッチをオフにし、接触されていないと判断された場合には、前記第１のスイッチをオンにするスイッチ制御手段とを備えている。
【００３４】
したがって、電極の接触していない時に第１のスイッチをオンにして充電をして安全性を確保し、電極の接触している時に第１のスイッチがオフとなって安全性および耐ハムノイズ性を確保することができる。
【００３５】
(12)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、二次電池に充電するための充電回路と、前記電源回路の入力側または前記電源回路と前記二次電池との間に設けられ、充電時にはオンにされ、計測時にはオフにされる第１のスイッチと、前記二次電池からの直流電力を受けて動作し、心電情報を計測する計測回路と、前記計測のための電極が計測対象に接触されているかどうかを判断する電極判断回路と、前記電極判断回路によって電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第１のスイッチをオフにし、接触されていないと判断された場合には、前記第１のスイッチをオンにするスイッチ制御手段とを備えている。
【００３６】
したがって、電極の接触していない時に第１のスイッチをオンにして充電をして安全性を確保し、電極の接触している時に第１のスイッチがオフとなって安全性および耐ハムノイズ性を確保することができる。
【００３７】
(13)この発明に係る心電計測装置は、スイッチ制御手段が、ＣＰＵを備えて構成されており、当該ＣＰＵはフォトカプラを介して、前記計測回路と信号をやり取りすることを特徴としている。
【００３８】
したがって、ＣＰＵに電力を供給する電源からのハムノイズを避けて制御・計測を行うことができる。
【００３９】
(14)この発明に係る心電計測装置は、二次電池から計測回路に対して電力を供給する経路に設けられた第２のスイッチをさらに備え、スイッチ制御手段は、電極が計測対象に接触されていると判断された場合には、前記第２のスイッチをオンにし、接触されていないと判断された場合には、前記第２のスイッチをオフにすることを特徴としている。
【００４０】
したがって、電極が接触されていない際においても安全性を十分に確保することができる。
【００４１】
(15)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路と、前記電源回路の出力に接続され、第１の二次電池および第２の二次電池に充電するための充電回路と、前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、前記充電回路と第１の二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、前記第１の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、前記充電回路と第２の二次電池との間に設けられた第３のスイッチと、前記第２の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第４のスイッチと、前記第１のスイッチをオン、前記第２のスイッチをオフ、前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンにして、前記第２の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第１の二次電池を充電する第１のモードと、前記第１のスイッチをオフ、前記第２のスイッチをオン、前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフにして、前記第１の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第２の二次電池を充電する第２のモードとを、前記二次電池の出力電圧に基づいて切り換えるスイッチ制御手段とを備えている。
【００４２】
したがって、第１と第２のスイッチが同時にオンにならず、第３と第４のスイッチが同時にオンにならず、安全性と耐ハムノイズ性が確保される。また、一方の二次電池の使用時には他方の二次電池が充電されており、二次電池の放電による使用不可を防止することができる。
【００４３】
(16)この発明に係る心電計測装置は、商用交流電圧を入力し、所定の電圧に変換して出力する電源回路の出力に接続され、第１の二次電池および第２の二次電池に充電するための充電回路と、前記第１の二次電池または前記第２の二次電池からの直流電力を受けて、心電情報を計測する計測回路と、前記充電回路と第１の二次電池との間に設けられた第１のスイッチと、前記第１の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第２のスイッチと、前記充電回路と第２の二次電池との間に設けられた第３のスイッチと、前記第２の二次電池と前記計測回路との間に設けられた第４のスイッチと、前記第１のスイッチをオン、前記第２のスイッチをオフ、前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンにして、前記第２の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第１の二次電池を充電する第１のモードと、前記第１のスイッチをオフ、前記第２のスイッチをオン、前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフにして、前記第１の二次電池によって前記計測回路に電源を供給するとともに前記第２の二次電池を充電する第２のモードとを、前記二次電池の出力電圧に基づいて切り換えるスイッチ制御手段とを備えている。
【００４４】
したがって、第１と第２のスイッチが同時にオンにならず、第３と第４のスイッチが同時にオンにならず、安全性と耐ハムノイズ性が確保される。また、一方の二次電池の使用時には他方の二次電池が充電されており、二次電池の放電による使用不可を防止することができる。
【００４５】
(17)この発明に係る心電計測装置は、第１〜第４のスイッチは独立してオン・オフ可能であり、切り換え制御信号を与えてから所定時間のタイムラグを持ってオン・オフが切り換えられるものであり、スイッチ制御手段は、スイッチの切り換え時に、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチが同時にオンにならないように、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチが同時にオンにならないように、前記タイムラグを考慮して切り換え制御信号を与えることを特徴としている。
【００４６】
したがって、切り換え時に、タイムラグがあっても、第１と第２のスイッチが同時にオンにならず、第３と第４のスイッチが同時にオンにならないように制御することができる。
【００４７】
(18)この発明に係る心電計測装置は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチは機械的に連動してオン・オフが切り換えられ、前記第３のスイッチと前記第４のスイッチは機械的に連動してオン・オフが切り換えられることを特徴としている。
【００４８】
したがって、第１と第２のスイッチのオン／オフを逆に、第３と第４のスイッチのオン／オフを逆に制御することが容易である。
【００４９】
(19)この発明に係る心電計測装置は、電源回路から前記第１・第３のスイッチまでの間に設けられた第５のスイッチをさらに備え、スイッチ制御手段は、前記第１〜第４のスイッチの切り換え時には、前記第５のスイッチをオフに制御し、切り換え完了後に前記第５のスイッチをオンに制御することを特徴としている。
【００５０】
したがって、切り換え時に、第５のスイッチをオフにして安全性を高めることができる。
【００５１】
「スイッチ制御手段」は、実施形態においては、ステップＳ１、Ｓ１１、Ｓ５３〜Ｓ５６、Ｓ６３〜Ｓ６６、Ｓ１５２、Ｓ１５３などがこれに対応する。
【００５２】
「スイッチ制御第１手段」は、実施形態においては、ステップＳ１１１、Ｓ１１２やＳ１１３、ｓ１１４がこれに対応する。
【００５３】
「スイッチ制御第２手段」は、実施形態においては、ステップＳ９１〜Ｓ９４やステップＳ９７〜Ｓ１００がこれに対応する。
【００５４】
「二次電池電圧計測手段」は、実施形態においては、ステップＳ２１１、Ｓ２１２がこれに対応する。
【００５５】
「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の一実施形態による心電計測装置の全体構成図である。
【図２】心電計測装置の詳細構成図である。
【図３】タイマ回路７を設けた例を示す図である。
【図４】第２の実施形態による心電計測装置の全体構成図である。
【図５】心電計測装置の詳細構成図である。
【図６】制御プログラムのフローチャートである。
【図７】第３の実施形態による心電計測装置の全体構成図である。
【図８】心電計測装置の詳細構成図である。
【図９】制御プログラムのフローチャートである。
【図１０】制御プログラムのフローチャートである。
【図１１】他の例による心電計測装置の詳細構成図である。
【図１２】第４の実施形態による心電計測装置の全体構成図である。
【図１３】心電計測装置の詳細構成図である。
【図１４】制御プログラムのフローチャートである。
【図１５】制御プログラムのフローチャートである。
【図１６】第５の実施形態による心電計測装置の全体構成図である。
【図１７】心電計測装置の詳細構成図である。
【図１８】制御プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
１．第１の実施形態
1.1全体構成
図１にこの発明の一実施形態による心電計測装置の構成図を示す。ここでは、犬などの動物用の心電図を計測する装置を例として示す。
【００５８】
電源回路２は、商用交流電圧を受けて所望の電圧に変換して出力する。充電回路６は、電源回路２からの出力を受けて、二次電池８への充電を行う。計測回路１２は、二次電池８からの直流電力によって駆動し、測定対象である犬などに接触させられた電極１４、１６、１８、２０間の電圧を計測する。
【００５９】
電源回路２と充電回路６の間には第１スイッチ４が設けられている。また、二次電池８の接続点Ａと計測回路１２との間には第２スイッチ１０が設けられている。第１スイッチ４と第２スイッチ１０は、機械的に（電気的でもよい）連動するように構成されている。第１スイッチ４がオンの時には第２スイッチ１０がオフとなるように、第１スイッチ４がオフの時には第２スイッチ１０がオンとなるように連動する。
【００６０】
計測時には、操作者が第１スイッチ４をオフにし、第２スイッチ１０をオンにする。第２スイッチ１０がオンになることで、二次電池８が計測回路１２に直流電力を供給し、計測回路１２が計測を行うことができる。また、この際、第１スイッチ４がオフになることで、商用交流電源が切り離され、ハムノイズが計測回路１２に影響を与えることを避けることができる。また、商用交流電源から電極１４、１６、１８、２０までの間の連続性を断つことで、万が一の感電を防止することができる。
【００６１】
充電時には、操作者が第１スイッチ４をオンにし、第２スイッチ１０をオフにする。第１スイッチ４がオンになることで、充電回路６に電源回路２からの電圧が供給され、二次電池８に対する充電が行われる。また、この際、第２スイッチ１０がオフになることで、商用交流電源から電極１４、１６、１８、２０までの間の連続性を断ち、万が一の感電を防止することができる。
【００６２】
以上のようにして、安全性を高めつつ、ノイズのない計測を行い、さらに充電不足による動作不能を避けることができる。
【００６３】
1.2詳細構成と動作
図２に、心電計測装置の詳細を示す。心電計測装置は、充電モードと計測モードを備えている。
【００６４】
充電モードにおいては、第１スイッチ４をオンにし、第２スイッチ１０をオフにする。この実施形態では、第１スイッチ４と第２スイッチ１０は、機械的に連動するように構成されているが、電気的に連動するようにしてもよい。
【００６５】
電源回路２は、両切スイッチ２８、整流回路２２、平滑回路２４、電圧変換回路２６を備えている。両切スイッチ２８は、切断時に瞬発的な電圧の発生を防ぐものである。整流回路２２によって整流された商用交流電圧は、平滑回路２４によって平滑化され、電圧変換回路２６にて所定の電圧に変換される。この実施形態では、１０Ｖとしている。
【００６６】
電圧変換回路２６の出力は、オンとなっている第１スイッチ４を介して、充電回路６に与えられる。したがって、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８（二次電池）に与えられる。充電回路６は、充電時における過電圧や過電流を検出して、必要以上の直流電圧や電流がニッケル水素電池８に印加されないように制御する。
【００６７】
この充電モードにおいては、第２スイッチ１０がオフとなっているので、回路短絡などがあっても、商用交流電圧が計測回路１２ないし電極１４、１６、１８、２０に印加されるおそれはない。
【００６８】
計測モードにおいては、第１スイッチ４をオフにし、第２スイッチ１０をオンにする。ニッケル水素電池８の出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＣＰＵ１３０等に与えられる。計測回路１２・ＣＰＵ１３０等は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力を動作のための電源として用いる。
【００６９】
この実施形態においては、計測回路１２は、入力保護回路１２２、増幅器１２４、Ａ／Ｄ変換器１２６を備えて構成されている。
【００７０】
ＣＰＵ１３０には、Ａ／Ｄ変換器１２６、不揮発性メモリ１２８、無線通信回路１３２が接続されている。無線通信回路１３２は、たとえばブルーツース通信によって、外部のＰＣに計測データを送信する。不揮発性メモリ１２８には、制御プログラムが記録されており、ＣＰＵ１３０は、この制御プログラムにしたがって各部を制御する。
【００７１】
計測回路１２の入力保護回路１２２は、ツェナーダイオードを備え、過大な電圧が入力されるとツェナーダイオードが導通して、過大電圧を吸収し、増幅器１２４に与えられるのを防ぐ。
【００７２】
増幅器１２４は、電極１４、１６、１８、２０からの計測電圧を、増幅してＡ／Ｄ変換器１２６に与える。Ａ／Ｄ変換器１２６は、増幅された計測電圧をディジタルデータに変換する。
【００７３】
ＣＰＵ１３０は、Ａ／Ｄ変換器１２６の計測ディジタルデータを取得し、無線通信回路１３２から外部のＰＣに送信する。外部のＰＣ（図示せず）は、計測データを受信して記録する。
【００７４】
計測モードにおいては、第１スイッチ４がオフとなっており、回路短絡などがあっても、商用交流電圧が計測回路１２ないし電極１４、１６、１８、２０に印加されるおそれはない。また、商用交流電圧が原因となるハムノイズが、電極１４、１６、１８、２０からの計測電圧に重畳することを防止できる。
【００７５】
1.3その他
(1)上記実施形態においては、充電回路６と電源回路２の間に第１スイッチ４を設けている。しかし、第１スイッチ４は、二次電池８の接続点Ａから商用交流電源までの間のいずれの位置に設けてもよい。たとえば、電源回路２の入力側、充電回路６の出力側に設けることができる。また、電源回路２や充電回路６の内部に設けてもよい。
【００７６】
(2)上記実施形態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力側に第２スイッチ１０を設けている。しかし、第２スイッチ１０は、二次電池８の接続点Ａから計測回路１２の間のいずれの位置に設けてもよい。たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力側やＤＣ／ＤＣコンバータ９の内部に設けるようにしてもよい。
【００７７】
(3)上記実施形態においては、心電計測装置に電源回路２を内蔵した構成としている。しかし、心電計測装置には電源回路２を設けないようにしてもよい。この場合、ＡＣアダプタなどの電源回路２を別途用意して使用時に接続するとよい。
【００７８】
(4)上記実施形態では、４つの電極を用いているが、５つ以上、３つ以下の電極を用いてもよい。また、上記実施形態では、犬の心電図を計測する場合について説明したが、他の動物や人間の心電図を計測する場合にも用いることができる。
【００７９】
(5)上記実施形態では、計測ディジタルデータをリアルタイムに外部のＰＣに送信している。しかし、計測ディジタルデータを心電計測装置に記録するようにしてもよい。この場合、必要に応じてデータ転送、可搬性記録媒体による取り出しなどの方法によって外部に取り出すことができる
(6)上記実施形態では、操作者が第１スイッチ４、第２スイッチ１０を操作するようにしている。しかし、これに加えて、あるいはこれに代えて、図３に示すように、タイマ回路７によって第１スイッチ４、第２スイッチ１０を操作するようにしてもよい。
【００８０】
たとえば、獣医院などで使用する場合、診察を行わない夜の時間帯（午前２時〜午前６時など）に、第１スイッチ４をオンにして、第２スイッチ１０をオフにするようにタイマ回路７を設定しておく（その他の時間帯は第１スイッチ４をオフにして、第２スイッチ１０をオン）。
【００８１】
このようにしておけば、夜中に自動的にニッケル水素電池８が充電され充電忘れを防止することができる。
【００８２】
なお、タイマ回路７の電源は、電源回路２からあるいはニッケル水素電池８から取得することができる。
【００８３】
(7)上記実施形態および変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態や変形例と組み合わせて実施可能である。
【００８４】
２．第２の実施形態
2.1全体構成
図４にこの発明の第２の実施形態による心電計測装置の構成図を示す。ここでは、犬などの動物用の心電図を計測する装置を例として示す。
【００８５】
電源回路２は、商用交流電圧を受けて所望の電圧に変換して出力する。電源回路２の出力は、第１スイッチ４を介して、充電回路６に与えられている。したがって、第１スイッチ４がオンであれば、充電回路６は、電源回路２からの出力を受けて、二次電池８への充電を行う。計測回路１２は、二次電池８からの直流電力によって駆動し、測定対象である犬などに接触させられた電極１４、１６、１８、２０間の電圧を計測する。
【００８６】
電極判断回路３４は、電極１４、１６、１８、２０間に微小電流を印加して、これら電極が犬などに装着（接触）されているかどうかを判断する。すなわち、測定状態にあるかどうかを判断する。
【００８７】
電極判断回路３４が電極が装着されていると判断した場合（つまり測定状態にあると判断した場合）、スイッチ制御手段３６は、第１スイッチ４をオフにする。したがって、二次電池８からの直流電力の供給によって計測回路１２が計測を行う。
【００８８】
この際、第１スイッチ４がオフになっているため、回路短絡などがあっても、商用交流電圧が計測回路１２ないし電極１４、１６、１８、２０に印加されるおそれはない。また、商用交流電圧が原因となるハムノイズが、電極１４、１６、１８、２０からの計測電圧に重畳することを防止できる。
【００８９】
電極判断回路３４が電極が装着（接触）されていないと判断した場合（つまり測定状態にないと判断した場合）、スイッチ制御手段３６は、第１スイッチ４をオンにする。したがって、二次電池８は電源回路２、充電回路６によって充電される。
【００９０】
電極が装着されていない状態であるから、第１スイッチがオンとなっており、回路短絡などがあっても、商用交流電圧が測定対象に印加されるおそれはない。
【００９１】
以上のようにして、安全性を高めつつ、ノイズのない計測を行い、さらに充電不足による動作不能を避けることができる。また、操作者が第１のスイッチ４を切り換えなくとも、スイッチ制御手段３６が測定状態かどうかを判断して、自動的に切り換えを行うので、操作が煩雑でない。
【００９２】
2.2詳細構成と動作
図５に、心電計測装置の詳細を示す。心電計測装置は、充電モードと計測モードを備えている。
【００９３】
基本的な構成は、第１の実施形態の図２において示すものと同様である。ただし、第２スイッチ１０が設けられていない点が異なっている。また、第１スイッチ４が、Ｉ／Ｏポート１３４を介して、ＣＰＵ１３０によって制御される点が異なっている。さらに、ＣＰＵ１３０に、電極判断回路３４が接続されている点が異なっている。
【００９４】
図６に、不揮発性メモリ１２８に記録された制御プログラムのフローチャートを示す。制御プログラムが起動すると、最初は、ＣＰＵ１３０は、第１スイッチ４をオフにして計測モードにする（ステップＳ１１）。第１スイッチ４をオフにすることで、短絡などによって電極１４、１６、１８、２０に商用交流電圧が流れないようにするためである。
【００９５】
第１スイッチ４がオフとなった計測モードにおいて、ＣＰＵ１３０は、電極判断回路３４の判断結果を取り込む（ステップＳ１２）。電極判断回路３４は、電極間に微小電流を印加し、電流が流れるか否かによって、電極接触しているかどうかを判断するものである。この実施形態では、電極１４、１６間、電極１４、１８間、電極１４、２０間に電流を印加して判断をするようにしている。
【００９６】
ＣＰＵ１３０は、電極判断回路３４の出力を受けて、少なくとも一つの組の電極が接触しているかどうかを判断する（ステップＳ１３）。少なくとも、一つの電極組が接触していると判断すると、Ａ／Ｄ変換器１２６から計測データを取り込み（ステップＳ１４）、当該計測データを無線通信回路１３２から外部のＰＣに送信する（ステップＳ１５）。
【００９７】
ＣＰＵ１３０は、いずれの電極組も接触していないと判断すると、第１スイッチ４をオンにして、充電モードに切り換える（ステップＳ１）。これにより、第１スイッチ４を介して電源回路２の出力が充電回路６に与えられ、ニッケル水素電池８が充電される。
【００９８】
充電モードにおいて、ＣＰＵ１３０は、電極判断回路３４の判断結果を取り込む（ステップＳ２）。ＣＰＵ１３０は、少なくとも一つの電極組が接触しているかどうかを判断する（ステップＳ３）。いずれの電極組も接触していないと判断すると、第１スイッチ４をオンにしたままとし、充電モードを継続する。
【００９９】
ＣＰＵ１３０は、少なくとも、一つの電極組が接触していると判断すると、第１スイッチ４をオフにして、計測モードに切り換える（ステップＳ１）。
【０１００】
なお、充電モードと計測モードとの間の切り替えが煩雑に行われるのを避けるため、一旦、一方のモードに入ったら、電極の接触の有無にかかわらず所定時間の間はそのモードを維持するようにしてもよい。
【０１０１】
この実施形態では、電極１４、１６、１８、２０の接触を検知すると、第１スイッチ４をオフにして、感電事故を防止するようにしている。しかし、電極の接触を検知してから、第１スイッチ４がオフになるまで、僅かではあるかタイムラグが生じる。このタイムラグの間は、第１スイッチ４がオンであるから、感電事故が生じる可能性がある。そこで、このような事故が生じないように、電源回路２として二重絶縁または強化絶縁タイプのものを用いるか、または、ＤＣ／ＤＣコンバータ９として、絶縁タイプのものを用いることが好ましい。
【０１０２】
2.3その他
(1)上記実施形態においては、充電回路６と電源回路２の間に第１スイッチ４を設けている。しかし、第１スイッチ４は、二次電池８の接続点Ａから商用交流電源までの間のいずれの位置に設けてもよい。たとえば、電源回路２の入力側、充電回路６の出力側に設けることができる。また、電源回路２や充電回路６の内部に設けてもよい。
【０１０３】
(2)上記実施形態においては、心電計測装置に電源回路２を内蔵した構成としている。しかし、心電計測装置には電源回路２を設けないようにしてもよい。この場合、ＡＣアダプタなどの電源回路２を別途用意して使用時に接続するとよい。
【０１０４】
(3)上記実施形態では、４つの電極を用いているが、５つ以上、３つ以下の電極を用いてもよい。また、上記実施形態では、犬の心電図を計測する場合について説明したが、他の動物や人間の心電図を計測する場合にも用いることができる。
【０１０５】
(4)上記実施形態では、計測ディジタルデータをリアルタイムに外部のＰＣに送信している。しかし、計測ディジタルデータを心電計測装置に記録するようにしてもよい。この場合、必要に応じてデータ転送、可搬性記録媒体による取り出しなどの方法によって外部に取り出すことができる
(5)上記実施形態では、第２スイッチ１０を設けない構成としている。しかし、電源に対する安全対策を施した上で、ニッケル水素電池８から計測回路１２までの経路中に、第２スイッチ１０を設けるようにしてもよい。
【０１０６】
(6)上記実施形態および変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態や変形例と組み合わせて実施可能である。
【０１０７】
３．第３の実施形態
3.1全体構成
図７にこの発明の第３の実施形態による心電計測装置の構成図を示す。ここでは、犬などの動物用の心電図を計測する装置を例として示す。
【０１０８】
電源回路２は、商用交流電圧を受けて所望の電圧に変換して出力する。電源回路２の出力は、充電回路６に与えられている。充電回路６の出力は、第１スイッチ４ａを介して二次電池８ａに与えられ、第３スイッチ４ｂを介して二次電池８ｂに与えられている。したがって、第１スイッチ４ａがオンであれば、充電回路６は、二次電池８ａへの充電を行う。第３スイッチ４ｂがオンであれば、充電回路６は、二次電池８ｂへの充電を行う。
【０１０９】
計測回路１２は、第２スイッチ１０ａを介して二次電池８ａに接続され、第４スイッチ１０ｂを介して二次電池８ｂに接続されている。したがって、第２スイッチ１０ａがオンであれば、計測回路１２は、二次電池８ａからの直流電力によって駆動する。第４スイッチ１０ｂがオンであれば、計測回路１２は、二次電池８ｂからの直流電力によって駆動する。計測回路１２が駆動すると、測定対象である犬などに接触させられた電極１４、１６、１８、２０間の電圧を計測する。
【０１１０】
スイッチ制御手段３６は、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂのオン／オフを切り換える制御を行う。第１のモードでは、第１スイッチ４ａをオン、第２スイッチ１０ａをオフにして、二次電池８ａを充電する。スイッチ１０ａをオフにしているので、商用交流電圧が計測回路１２に与える影響をカットすることができる。また、第３スイッチ４ｂをオフ、第４スイッチ１０ｂをオンにして、商用交流電圧から切り離した状態にて、計測回路１２に直流電圧を供給し計測を行う。したがって、安全性と耐ハムノイズを実現しつつ計測を行うことができる。さらに、二次電池８ａの充電を並行して行うことができる。
【０１１１】
第１のモードにおいて、二次電池８ｂの放電が進んで残存容量が少なくなると、スイッチ制御手段３６は、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂのオン／オフを切り換えて第２のモードとする。第２のモードでは、第３スイッチ４ｂをオン、第４スイッチ１０ｂをオフにして、二次電池８ｂを充電する。スイッチ１０ｂをオフにしているので、商用交流電圧が計測回路１２に与える影響をカットすることができる。また、第１スイッチ４ａをオフ、第２スイッチ１０ａをオンにして、商用交流電圧から切り離した状態にて、計測回路１２に直流電圧を供給し計測を行う。したがって、安全性と耐ハムノイズを実現しつつ計測を行うことができる。さらに、二次電池８ｂの充電を並行して行うことができる
以上のようにして、第１のモード、第２のモードを切り換えて、充電切れを起こすことなく、安全性と耐ハムノイズを実現した計測を行うことができる。
【０１１２】
3.2詳細構成と動作
図８に、心電計測装置の詳細を示す。心電計測装置は、第１のモードと第２のモードを備えている。第１のモードでは、ニッケル水素電池８ａ（二次電池）が充電され、ニッケル水素電池８ｂ（二次電池）によって計測回路１２が駆動する。第２のモードでは、ニッケル水素電池８ｂが充電され、ニッケル水素電池８ａによって計測回路１２が駆動する。
【０１１３】
電源回路２は、両切スイッチ２８、整流回路２２、平滑回路２４、電圧変換回路２６を備えている。両切スイッチ２８は、切断時に瞬発的な電圧の発生を防ぐものである。整流回路２２によって整流された商用交流電圧は、平滑回路２４によって平滑化され、電圧変換回路２６にて所定の電圧に変換される。この実施形態では、１０Ｖとしている。
【０１１４】
電圧変換回路２６の出力は、充電回路６に与えられている。したがって、第１スイッチ４ａがオンであれば、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８ａに与えられる。第３スイッチ４ｂがオンであれば、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８ｂに与えられる。
【０１１５】
第２スイッチ１０ａがオンであれば、ニッケル水素電池８ａの出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＣＰＵ１３０等に与えられる。第４スイッチ１０ｂがオンであれば、ニッケル水素電池８ｂの出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＣＰＵ１３０等に与えられる。
【０１１６】
計測回路１２・ＣＰＵ１３０等は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力を動作のための電源として用いる。
【０１１７】
この実施形態においては、計測回路１２は、入力保護回路１２２、増幅器１２４、Ａ／Ｄ変換器１２６を備えて構成されている。
【０１１８】
ＣＰＵ１３０には、Ａ／Ｄ変換器１２６、不揮発性メモリ１２８、無線通信回路１３２、Ｉ／Ｏポート１３４が接続されている。無線通信回路１３２は、たとえばブルーツース通信によって、外部のＰＣに計測データを送信する。Ｉ／Ｏポート１３４には、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂの制御線、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの電圧を監視するための監視線が接続されている。ＣＰＵ１３０は、制御線を介して第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂのオン／オフを制御する。また、監視線からの電圧をＡ／Ｄ変換器（図示せず）によって変換して、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの電圧値を取り込む。
【０１１９】
不揮発性メモリ１２８には、制御プログラムが記録されており、ＣＰＵ１３０は、この制御プログラムにしたがって各部を制御する。
【０１２０】
図９、図１０に、不揮発性メモリ１２８に記録された制御プログラムのフローチャートを示す。今、第１スイッチ４ａがオン、第２スイッチ１０ａがオフ、第３スイッチ４ｂがオフ、第４スイッチ１０ｂがオンである第１のモードの状態であったとする。第１のモードにおいては、ニッケル水素電池８ｂによって計測回路１２が動作し、ニッケル水素電池８ａが直流電圧によって充電されている。
【０１２１】
ＣＰＵ１３０は、Ｉ／Ｏポート１３４を介して、ニッケル水素電池８ｂの出力電圧Ｅを取り込む（ステップＳ５１）。ＣＰＵ１３０は、取り込んだ電圧Ｅが所定値以上あるかどうかを判断する（ステップＳ５２）。この電圧Ｅが、所定値以上あれば、ニッケル水素電池８ｂの残存容量は十分であると判断できる。所定値以上ある場合、ＣＰＵ１３０は、ステップＳ５１、Ｓ５２を繰り返し実行する。
【０１２２】
電圧Ｅが所定値を下回ると、ニッケル水素電池８ｂの残存容量が残り少ないと判断できる。所定値を下回った場合、ＣＰＵ１３０は、現在の第１のモードから、第２のモードへの切り換えを行う。
【０１２３】
ＣＰＵ１３０は、まず、第１スイッチ４ａをオフにする制御信号を与える（ステップＳ５３）。その所定時間後（この例では０．１秒後）に、第２スイッチ１０ａをオンにする制御信号を与える（ステップＳ５４）。このように、所定時間を空けてから第２スイッチ１０ａをオンにするのは、制御信号を与えてからのタイムラグや一定しない動作のために、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１２４】
さらに、ＣＰＵ１３０は、所定時間後（この例では０．１秒後）に、第４スイッチ１０ｂをオフにする制御信号を与える（ステップＳ５５）。ここでも、所定時間を空けているのは、第２スイッチ１０ａと第４スイッチ１０ｂが同時にオフになってＣＰＵ１３０に対する動作電圧が供給できなくなる事態を避けるためである。
【０１２５】
続いて、ＣＰＵ１３０は、所定時間後（この例では０．１秒後）に、第３スイッチ４ｂをオンにする（ステップＳ５６）。ここでも、所定時間を空けているのは、第３スイッチ４ｂと第４スイッチ１０ｂが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１２６】
また、上記のように、第１スイッチ４ａ、第２スイッチ１０ａの切り換えにおいて、現在オンになっている第１スイッチ４ａを先にオフにしてから、その後第２スイッチ１０ａをオンにするようにしている。これは、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。第３スイッチ４ｂ、第４スイッチ１０ｂの切り換えにおいても、同様の理由から、現在オンになっている第４スイッチ１０ｂを先にオフにするようにしている。
【０１２７】
また、ＣＰＵ１３０に対する電源供給が絶たれることのないように、第４スイッチ１０ｂをオフにするより前に、第２スイッチ１０ａをオンにするようにしている。
【０１２８】
以上のようにして、第１のモードから第２のモードへと切り換えられる。したがって、残容量の少なくなったニッケル水素電池８ｂが充電され、充電済みのニッケル水素電池８ａによって計測回路１２が動作する。
【０１２９】
第２モードにおいては、ニッケル水素電池８ａの電圧Ｅが監視される（ステップＳ６１、Ｓ６２）。電圧Ｅが所定電圧を下回ると、上記と同様の処理によって、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂが切り換えられ（ステップＳ６３、Ｓ６４、Ｓ６５、Ｓ６６）、第１のモードとなる。
【０１３０】
このように、第１のモードと第２のモードを順次繰り返して、充電不足を生じることなく使用することができる。また、安全性と耐ハムノイズを確保することができる。
【０１３１】
なお、上記を実現するためには、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの充電に要する時間が、放電によって所定電圧を下回るまでの時間よりも短いことが好ましい。
【０１３２】
3.3その他
(1)上記実施形態においては、心電計測装置に電源回路２を内蔵した構成としている。しかし、心電計測装置には電源回路２を設けないようにしてもよい。この場合、ＡＣアダプタなどの電源回路２を別途用意して使用時に接続するとよい。
【０１３３】
(2)上記実施形態では、４つの電極を用いているが、５つ以上、３つ以下の電極を用いてもよい。また、上記実施形態では、犬の心電図を計測する場合について説明したが、他の動物や人間の心電図を計測する場合にも用いることができる。
【０１３４】
(3)上記実施形態では、計測ディジタルデータをリアルタイムに外部のＰＣに送信している。しかし、計測ディジタルデータを心電計測装置に記録するようにしてもよい。この場合、必要に応じてデータ転送、可搬性記録媒体による取り出しなどの方法によって外部に取り出すことができる。
【０１３５】
(4)上記実施形態では、ＣＰＵ１３０がニッケル水素電池８ａ、８ｂの電圧を監視して、第１のモードと第２のモードを切り換えるようにしている。しかし使用者の判断により、切り替えボタンを操作し、これを受けてＣＰＵ１３０が切り換え動作を行うようにしてもよい。
【０１３６】
(5)上記実施形態では、独立して切り換え可能な第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂのそれぞれを、ＣＰＵ１３０の制御によって切り換えるようにしている。しかし、図１１に示すように、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａを機械的に連動するものとし、第３スイッチ４ｂと第４スイッチ１０ｂを機械的に連動するものとし、ＣＰＵ１３０による制御を行ってもよい。
【０１３７】
ただし、機械的に連動するスイッチにおいては、両スイッチが同時にオンとなる可能性もある。そこで、充電回路６の前（充電回路の後ろや充電回路中でもよい）に、スイッチ９９を設けてもよい。ＣＰＵ１３０は、モードの切り換え時に、このスイッチ９９をオフにするように制御する。これにより、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａ（第３スイッチ４ｂと第４スイッチ１０ｂ）が同時にオンとなっても、感電の恐れはない。
【０１３８】
なお、スイッチ９９は、図８の回路においても設けることができる。これにより、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａ（第３スイッチ４ｂと第４スイッチ１０ｂ）が同時にオンとなるような制御を行っても問題が生じない。
【０１３９】
(6)上記実施形態および変形例は、その本質に反しない限り他の実施形態や変形例と組み合わせて実施可能である。
【０１４０】
４．第４の実施形態
4.1全体構成
図１２にこの発明の第４の実施形態による心電計測装置の構成図を示す。ここでは、犬などの動物用の心電図を計測する装置を例として示す。
【０１４１】
第３の実施形態と同じように、第１の二次電池８ａと第２の二次電池８ｂが設けられている。その基本的な構成は、第３の実施形態と同様である。
【０１４２】
第４の実施形態では、スイッチ制御手段３６が、スイッチ制御第１手段３６ａとスイッチ制御第２手段３６ｂを備えて構成されている。スイッチ制御第１手段３６ａは、二次電池８ａまたは二次電池８ｂからの直流電力によって駆動する。スイッチ制御第１手段３６ａは、二次電池８ａまたは二次電池８ｂの電圧を計測し、計測データを、フォトカプラなどの非電気的結合を介して、スイッチ制御第２手段３６ｂに送信する。
【０１４３】
スイッチ制御第２手段３６ｂは、電源回路２からの直流電力によって駆動する。スイッチ制御第２手段３６ｂは、受信した計測データに基づいて、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂのオン／オフを切り換える制御を行う。
【０１４４】
スイッチ制御第２手段は、電源回路２からの直流電力によって動作するので、二次電池８ａ、８ｂの双方が完全に放電した場合であっても動作を行うことができる。また、スイッチ制御第１手段は、二次電池８ａ、８ｂからの直流電力によって動作し、スイッチ制御第２手段との間のデータのやりとりは非電気的結合によっているので、ハムノイズの侵入、感電の防止を図ることができる。
【０１４５】
以上のようにして、充電切れを起こすことなく、安全性と耐ハムノイズを実現した計測を行うことができる。
【０１４６】
4.2詳細構成と動作
図１３に、心電計測装置の詳細を示す。心電計測装置は、第１のモードと第２のモードを備えている。第１のモードでは、ニッケル水素電池８ａ（二次電池）が充電され、ニッケル水素電池８ｂ（二次電池）によって計測回路１２が駆動する。第２のモードでは、ニッケル水素電池８ｂが充電され、ニッケル水素電池８ａによって計測回路１２が駆動する。
【０１４７】
電源回路２の構成は、第１〜第３の実施形態と同様である。電源回路２の出力は、充電回路６に与えられている。したがって、第１スイッチ４ａがオンであれば、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８ａに与えられる。第３スイッチ４ｂがオンであれば、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８ｂに与えられる。
【０１４８】
第２スイッチ１０ａがオンであれば、ニッケル水素電池８ａの出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＭＰＵ１３１に与えられる。第４スイッチ１０ｂがオンであれば、ニッケル水素電池８ｂの出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＭＰＵ１３１に与えられる。計測回路１２・ＭＰＵ１３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力を動作のための電源として用いる。
【０１４９】
なお、ＭＰＵ１３１は、第３の実施形態と同じように、ＣＰＵ、不揮発性メモリ、無線通信回路、Ｉ／Ｏポート（図示せず）を備えている。ＭＰＵ１３１には、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの電圧を監視するための監視線が接続されている。ＭＰＵ１３１は、内部のＡ／Ｄ変換器によって監視線の電圧をディジタルデータに変換して取得する。これにより、ＭＰＵ１３１は、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの出力電圧を知ることができる。
【０１５０】
第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂは、それぞれ、プラス側とマイナス側を機械的に連動してオンオフするように構成されている。第１〜第３の実施形態においても、同様のスイッチを用いることができる。
【０１５１】
これら第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂは、ＭＰＵ１５１によって制御される。ＭＰＵ１５１は、ＭＰＵ１３１と同様の構成であり、ＣＰＵ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏポート（図示せず）を備えている。ＭＰＵ１５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５２によって所望の電圧にされた電源回路２からの直流電力によって駆動する。
【０１５２】
ＭＰＵ１５１は、出力ポートの出力を制御することにより、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂに対応する駆動コイル４ａｘ、１０ａｘ、４ｂｘ、１０ｂｘを駆動させて、オンオフを制御する。また、ＭＰＵ１５１は、現在いずれのニッケル水素電池８ａ、８ｂにて動作しているかを、２色発光ダイオードＤ１に接続された出力ポートに出力する。これにより、たとえば、ニッケル水素電池８ａを使用しているときは「赤」、ニッケル水素電池８ｂを使用しているときは「黄」を発光させて、使用者が容易に確認できるようにしている。
【０１５３】
ＭＰＵ１５１のシリアル信号出力ポートは、フォトカプラＰＣ１を介して、ＭＰＵ１３１のシリアル入力ポートに接続されている。また、ＭＰＵ１３１のシリアル信号出力ポートは、フォトカプラＰＣ２を介して、ＭＰＵ１５１のシリアル入力ポートに接続されている。したがって、ＭＰＵ１５１とＭＰＵ１３１は、データ通信を行うことができる。
【０１５４】
なお、電源回路２の出力を受けて動作するフォトカプラＰＣ３が設けられている。このフォトカプラＰＣ３に対する電力供給がなくなると（すなわち、電源回路２の出力がなくなると）、フォトカプラＰＣ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９をオフにする。これにより、電源回路２が商用交流電源から切断された場合に、ニッケル水素電池８ａ、８ｂからの放電を防止して、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの双方が完全放電してしまうことを防いでいる。
【０１５５】
なお、この実施形態では、電源スイッチ９９、９８を設けているが、これを設けないようにしてもよい。
【０１５６】
また、ＭＰＵ１５１には、充電回路６から充電中のニッケル水素電池が満充電となった旨の信号が与えられている。この信号により、ＭＰＵ１５１は、電池の切り換え時に切り換え先の電池が満充電となっているかどうかを知ることができる。
【０１５７】
また、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの上流側と下流側にてアースを独立させており、ハムノイズの低減と安全性の向上を図っている。
【０１５８】
図１４、図１５に、ＭＰＵ１３１に記録された制御プログラム、ＭＰＵ１５１に記録された制御プログラムのフローチャートを示す。今、第１スイッチ４ａがオン、第２スイッチ１０ａがオフ、第３スイッチ４ｂがオフ、第４スイッチ１０ｂがオンである第１のモードの状態であったとする。第１のモードにおいては、ニッケル水素電池８ｂによって計測回路１２が動作し、ニッケル水素電池８ａが直流電圧によって充電されている。
【０１５９】
ＭＰＵ１５１は、シリアル通信ポートから、フォトカプラＰＣ１を介して、ＭＰＵ１３１に対するポーリング信号を送信する（ステップＳ９５）。これを受けて、ＭＰＵ１３１は、入力ポートを介してニッケル水素電池８ｂの出力電圧Ｅを取り込んでディジタルデータとする（ステップＳ１１１）。ＭＰＵ１３１は、電圧Ｅのディジタルデータをシリアル通信ポートから出力し、フォトカプラＰＣ２を介して、ＭＰＵ１５１に送信する（ステップＳ１１２）。
【０１６０】
ＭＰＵ１５１は、受信した電圧Ｅの値が所定値以上あるかどうかを判断する（ステップＳ９６）。この電圧Ｅが、所定値以上あれば、ニッケル水素電池８ｂの残存容量は十分であると判断できる。所定値以上ある場合、ＭＰＵ１５１は、ステップＳ９５に戻って、所定時間（たとえば１０秒ごと）をおいてポーリングを行う。
【０１６１】
ステップＳ９６において、電圧Ｅが所定値を下回ると、ニッケル水素電池８ｂの残存容量が残り少ないと判断できる。所定値を下回った場合、ＭＰＵ１５１は、現在の第１のモードから、第２のモードへの切り換えを行う。
【０１６２】
ＭＰＵ１５１は、まず、第１スイッチ４ａをオフにする制御信号を与える（ステップＳ９７）。その所定時間後（この例では０．１秒後）に、第２スイッチ１０ａをオンにする制御信号を与える（ステップＳ９８）。このように、所定時間を空けてから第２スイッチ１０ａをオンにするのは、制御信号を与えてからのタイムラグや一定しない動作のために、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１６３】
さらに、ＭＰＵ１５１は、所定時間後（この例では０．１秒後）に、第４スイッチ１０ｂをオフにする制御信号を与える（ステップＳ９９）。ここでも、所定時間を空けているのは、第２スイッチ１０ａと第４スイッチ１０ｂが同時にオフになってＣＰＵ１３０に対する動作電圧が供給できなくなる事態を避けるためである。
【０１６４】
続いて、ＣＰＵ１３０は、所定時間後（この例では０．１秒後）に、第３スイッチ４ｂをオンにする（ステップＳ１００）。ここでも、所定時間を空けているのは、第３スイッチ４ｂと第４スイッチ１０ｂが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１６５】
また、上記のように、第１スイッチ４ａ、第２スイッチ１０ａの切り換えにおいて、現在オンになっている第１スイッチ４ａを先にオフにしてから、その後第２スイッチ１０ａをオンにするようにしている。これは、第１スイッチ４ａと第２スイッチ１０ａが同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。第３スイッチ４ｂ、第４スイッチ１０ｂの切り換えにおいても、同様の理由から、現在オンになっている第４スイッチ１０ｂを先にオフにするようにしている。
【０１６６】
また、ＣＰＵ１３０に対する電源供給が絶たれることのないように、第４スイッチ１０ｂをオフにするより前に、第２スイッチ１０ａをオンにするようにしている。
【０１６７】
以上のようにして、第１のモードから第２のモードへと切り換えられる。したがって、残容量の少なくなったニッケル水素電池８ｂが充電され、充電済みのニッケル水素電池８ａによって計測回路１２が動作する。
【０１６８】
第２モードにおいては、ＭＰＵ１３１によって、ニッケル水素電池８ａの電圧Ｅが監視される（ステップＳ１１３、Ｓ１１４）。電圧Ｅが所定電圧を下回ると、上記と同様の処理によって、ＭＰＵ１５１により、第１〜第４スイッチ４ａ、１０ａ、４ｂ、１０ｂが切り換えられ（ステップＳ９１、Ｓ９２、Ｓ９３、Ｓ９４）、第１のモードとなる。
【０１６９】
このように、第１のモードと第２のモードを順次繰り返して、充電不足を生じることなく使用することができる。また、安全性と耐ハムノイズを確保することができる。
【０１７０】
なお、上記を実現するためには、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの充電に要する時間が、放電によって所定電圧を下回るまでの時間よりも短いことが好ましい。
【０１７１】
また、この実施形態では、ＭＰＵ１５１がＭＰＵ１３１にポーリングを行う際に、現在のスイッチの切り換え状態を送信するようにしている。ＭＰＵ１３１は、これを受けて、外部のＰＣ等に対してスイッチを切り換え状態を送信し、外部ＰＣ等にていずれのニッケル水素電池８ａ、８ｂが用いられているかを表示させたりすることができる。
【０１７２】
なお、ＭＰＵ１５１は、ＭＰＵ１３１にポーリングを送信した後（ステップＳ９５、Ｓ１０１）、所定時間（たとえば０．１秒）内にＭＰＵ１３１から返信がない場合、電圧Ｅが所定値以下である場合と同様の動作（すなわちモードの切替動作）を行うようにしている。これにより、たとえば、商用交流電源に接続した際に、ＭＰＵ１３１に電力を供給するニッケル水素電池８ａが完全放電しており、ＭＰＵ１３１が動作していない場合でも、スイッチ切り換えにより充電されているニッケル水素電池８ｂに切り換えることができる。
【０１７３】
また、ニッケル水素電池８ａ、８ｂの双方が完全放電している場合であっても、徐々に充電されていく過程において、両電池を切り換えながら使用することができる。
【０１７４】
５．第５の実施形態
5.1全体構成
図１６にこの発明の第５の実施形態による心電計測装置の構成図を示す。ここでは、犬などの動物用の心電図を計測する装置を例として示す。
【０１７５】
電源回路２は、商用交流電圧を受けて所望の電圧に変換して出力する。充電回路６は、電源回路２からの出力を受けて、二次電池８への充電を行う。計測回路１２は、二次電池８からの直流電力によって駆動し、測定対象である犬などに接触させられた電極１４、１６、１８、２０間の電圧を計測する。
【０１７６】
電源回路２と充電回路６の間には第１スイッチ４が設けられている。また、二次電池８の接続点Ａと計測回路１２との間には第２スイッチ１０が設けられている。第１スイッチ４と第２スイッチ１０は、電源回路２から電力供給を受けて動作するスイッチ制御手段３６によってオンオフが制御される。
【０１７７】
計測時（計測モード）には、スイッチ制御手段３６は、第１スイッチ４をオフにし、第２スイッチ１０をオンにする。第２スイッチ１０がオンになることで、二次電池８が計測回路１２に直流電力を供給し、計測回路１２が計測を行うことができる。また、この際、第１スイッチ４がオフになることで、商用交流電源が切り離され、ハムノイズが計測回路１２に影響を与えることを避けることができる。また、商用交流電源から電極１４、１６、１８、２０までの間の連続性を断つことで、万が一の感電を防止することができる。
【０１７８】
二次電池８から電力供給を受けて動作する電圧取得手段３７は、二次電池８の出力電圧を計測する。計測した電圧値は、非電気的結合手段２００を介して、スイッチ制御手段３６に伝送される。スイッチ制御手段３６は、出力電圧値が所定値を下回ると、第１スイッチ４をオンにし、第２スイッチ１０をオフにする（充電モード）。第１スイッチ４がオンになることで、充電回路６に電源回路２からの電圧が供給され、二次電池８に対する充電が行われる。また、この際、第２スイッチ１０がオフになることで、商用交流電源から電極１４、１６、１８、２０までの間の連続性を断ち、万が一の感電を防止することができる。
【０１７９】
また、スイッチ制御手段３６と、電圧取得手段３７は、電気的に絶縁されているので、計測時に商用交流電源からのハムノイズの影響を避けることができる。
【０１８０】
以上のようにして、安全性を高めつつ、ノイズのない計測を行い、さらに充電不足による動作不能を避けることができる。
【０１８１】
以上のようにして、充電切れを起こすことなく、安全性と耐ハムノイズを実現した計測を行うことができる。
【０１８２】
5.2詳細構成と動作
図１７に、心電計測装置の詳細を示す。心電計測装置は、計測モードと充電モードを備えている。計測モードでは、ニッケル水素電池８（二次電池）が充電され、計測モードでは、ニッケル水素電池８（二次電池）によって計測回路１２が駆動する。電源回路２の構成は、第１〜第４の実施形態と同様である。電源回路２の出力は、充電回路６に与えられている。したがって、第１スイッチ４がオンであれば、電圧変換回路２６の出力は、充電回路６によって制御されて、ニッケル水素電池８に与えられる。
【０１８３】
第２スイッチ１０がオンであれば、ニッケル水素電池８の出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９によって所望の電圧（たとえば、６Ｖ）に変換されて、計測回路１２・ＭＰＵ１３１に与えられる。計測回路１２・ＭＰＵ１３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力を動作のための電源として用いる。
【０１８４】
なお、ＭＰＵ１３１は、ＣＰＵ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏポートを備えている。ＭＰＵ１３１には、ニッケル水素電池８の電圧を監視するための監視線２０２が接続されている。ＭＰＵ１３１は、内部のＡ／Ｄ変換器によって監視線２０２の電圧をディジタルデータに変換して取得する。これにより、ＭＰＵ１３１は、ニッケル水素電池８の出力電圧値を知ることができる。
【０１８５】
第１スイッチ４、第２スイッチ１０は、それぞれ、プラス側とマイナス側を機械的に連動してオンオフするように構成されている。
【０１８６】
第１スイッチ４、第２スイッチ１０は、ＭＰＵ１５１によって制御される。ＭＰＵ１５１は、ＭＰＵ１３１と同様の構成であり、ＣＰＵ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏポート（図示せず）を備えている。ＭＰＵ１５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５２によって所望の電圧にされた電源回路２からの直流電力によって駆動する。
【０１８７】
ＭＰＵ１５１は、出力ポートの出力を制御することにより、第１スイッチ４、第２スイッチ１０に対応する駆動コイル４ｘ、１０ｘ、を駆動させて、オンオフを制御する。また、ＭＰＵ１５１は、現在いずれのモードであるかを、２色発光ダイオードＤ１に接続された出力ポートに出力する。これにより、たとえば、純電モードのときは「赤」、計測モードのときは「黄」を発光させて、使用者が容易に確認できるようにしている。
【０１８８】
ＭＰＵ１５１のシリアル信号出力ポートは、フォトカプラＰＣ１を介して、ＭＰＵ１３１のシリアル入力ポートに接続されている。また、ＭＰＵ１３１のシリアル信号出力ポートは、フォトカプラＰＣ２を介して、ＭＰＵ１５１のシリアル入力ポートに接続されている。したがって、ＭＰＵ１５１とＭＰＵ１３１は、非電気的結合にてデータ通信を行うことができる。
【０１８９】
なお、電源回路２の出力を受けて動作するフォトカプラＰＣ３が設けられている。このフォトカプラＰＣ３に対する電力供給がなくなると（すなわち、電源回路２の出力がなくなると）、フォトカプラＰＣ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９をオフにする。これにより、電源回路２が商用交流電源から切断された場合に、ニッケル水素電池８からの放電を防止して、ニッケル水素電池８が完全放電してしまうことを防いでいる。
【０１９０】
なお、この実施形態では、電源スイッチ９９、９８を設けているが、これを設けないようにしてもよい。
【０１９１】
また、ＭＰＵ１５１には、充電回路６から充電中のニッケル水素電池８が満充電となった旨の信号が与えられている。この信号により、ＭＰＵ１５１は、第１のスイッチ４をオフにし、第２のスイッチ１０をオンにして、計測モードに切り換える。
【０１９２】
また、ニッケル水素電池８の上流側と下流側にてアースを独立させており、ハムノイズの低減と安全性の向上を図っている。
【０１９３】
図１８に、ＭＰＵ１３１に記録された制御プログラム、ＭＰＵ１５１に記録された制御プログラムのフローチャートを示す。今、第１スイッチ４がオフ、第２スイッチ１０がオンの計測モードであったとする。
【０１９４】
ＭＰＵ１５１は、シリアル通信ポートから、フォトカプラＰＣ１を介して、ＭＰＵ１３１に対するポーリング信号（電圧値取得要求）を送信する（ステップＳ１５３）。これを受けて、ＭＰＵ１３１は、入力ポートを介してニッケル水素電池８の出力電圧Ｅを取り込んでディジタルデータとする（ステップＳ２１１）。ＭＰＵ１３１は、電圧Ｅのディジタルデータをシリアル通信ポートから出力し、フォトカプラＰＣ２を介して、ＭＰＵ１５１に送信する（ステップＳ２１２）。
【０１９５】
ＭＰＵ１５１は、受信した電圧Ｅの値が所定値未満であるどうかを判断する（ステップＳ１５４）。この電圧Ｅが、所定値以上あれば、ニッケル水素電池８の残存容量は十分であると判断できる。所定値以上ある場合、ＭＰＵ１５１は、ステップＳ１５３に戻って、所定時間（たとえば１０秒ごと）をおいてポーリングを行う。
【０１９６】
ステップＳ１５４において、電圧Ｅが所定値を下回ると、ニッケル水素電池８の残存容量が残り少ないと判断できる。所定値を下回った場合、ＭＰＵ１５１は、現在の計測モードから、充電モードへの切り換えを行う。
【０１９７】
ＭＰＵ１５１は、まず、第２スイッチ１０をオフにする制御信号を与える（ステップＳ１５５）。その所定時間後（この例では０．１秒後）に、第１スイッチ１０をオンにする制御信号を与える（ステップＳ１５６）。このように、所定時間を空けてから第１スイッチ１０をオンにするのは、制御信号を与えてからのタイムラグや一定しない動作のために、第１スイッチ４と第２スイッチ１０が同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１９８】
また、上記のように、第１スイッチ４、第２スイッチ１０の切り換えにおいて、現在オンになっている第２スイッチ１０を先にオフにしてから、その後第１スイッチ４をオンにするようにしている。これは、第１スイッチ４と第２スイッチ１０が同時にオンとなって感電の危険を生じることが無いようにするためである。
【０１９９】
以上のようにして、計測モードから充電モードへと切り換えられる。したがって、残容量の少なくなったニッケル水素電池８への充電が開始される。
【０２００】
充電モードにおいては、ＭＰＵ１５１は、充電回路６からの満充電信号を待っている（ステップＳ１５７）。満充電信号を受信すると、ＭＰＵ１５１は、第１スイッチ４をオフにし、その０．１秒後に第２スイッチ１０をオンにして、計測モードに切り換える。
【０２０１】
このように、ニッケル水素電池８の電圧が低下すると充電モードに切り替わり、充電不足を生じることなく使用することができる。また、安全性と耐ハムノイズを確保することができる。
【０２０２】
なお、ＭＰＵ１５１は、ＭＰＵ１３１にポーリングを送信した後（ステップＳ１５３）、所定時間（たとえば０．１秒）内にＭＰＵ１３１から返信がない場合、電圧Ｅが所定値以下である場合と同様の動作（すなわち充電モードへの切替動作）を行うようにしている。これにより、たとえば、商用交流電源に接続した際に、ＭＰＵ１３１に電力を供給するニッケル水素電池８が完全放電しており、ＭＰＵ１３１が動作していない場合でも、充電モードに切り換えることができる。
【０２０３】
なお、この実施形態では、電力消費の大きい無線通信回路１３２の電力を、ニッケル水素電池８からではなく、電源回路２に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ１５２から得るようにしている。
【０２０４】
計測回路１２によって計測された計測データは、ＭＰＵ１３１によって、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２によって、非電気的結合により、ＭＰＵ１５１に伝送される。伝送された計測データを受けたＭＰＵ１５１は、これを、無線通信回路１３２によって外部の機器（ＰＣなど）に無線通信（ブルーツースなど）にて送信する。
【０２０５】
ＭＰＵ１５１、ＭＰＵ１３１は、電気的に絶縁されているので、計測時に商用交流のハムノイズの影響を受けることがない。また、無線通信回路１３２の電力を、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５２から得ているので、ニッケル水素電池８の電力消費を小さくすることができる。
【０２０６】
なお、上記実施形態では、ステップＳ２１１、Ｓ２１２において、ＭＰＵ１３１は、電圧値を送信するようにしている。しかし、電圧値に代えて、電圧値が所定電圧以上あるかどうかの判断を送信するようにしてもよい。
【図１】
2019193767.tif 000003
【図２】
2019193767.tif 000004
【図３】
2019193767.tif 000005
【図４】
2019193767.tif 000006
【図５】
2019193767.tif 000007
【図６】
2019193767.tif 000008
【図７】
2019193767.tif 000009
【図８】
2019193767.tif 000010
【図９】
2019193767.tif 000011
【図１０】
2019193767.tif 000012
【図１１】
2019193767.tif 000013
【図１２】
2019193767.tif 000014
【図１３】
2019193767.tif 000015
【図１４】
2019193767.tif 000016
【図１５】
2019193767.tif 000017
【図１６】
2019193767.tif 000018
【図１７】
2019193767.tif 000019
【図１８】
2019193767.tif 000020