(57)【要約】  【課題】電池寿命が短かった。  【解決手段】  内部抵抗を有する電池１１と、この電池１１の出力が供給されるとともに、ヒータ１３とスイッチ１４とが直列接続された直列接続体１７と、ヒータ１３の近傍に設けられるとともに温度を検知する温度センサ２０と、この温度センサ２０の出力に接続されるとともに、この温度センサ２０からの出力に基づいてスイッチ１４のオン・オフを制御する制御部２１とを備え、電池１１と直列接続体１７との間に高電圧から低電圧へ変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１２が設けられたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。【選択図】  図１
2007035530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部抵抗を有する電池電源と、この電池電源の出力が供給されるとともに、第１のヒータと第１のスイッチとが直列接続された第１の直列接続体と、前記第１のヒータの近傍に設けられるとともに温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段の出力に接続されるとともに、この温度検知手段からの出力に基づいて前記第１のスイッチのオン・オフを制御する制御手段とを備え、前記電池電源と前記第１の直列接続体との間に高電圧から低電圧へ電圧を変換する電圧変換手段が設けられたヒータ制御装置。
【請求項２】
第１のヒータより発熱量の小さい第２のヒータと、この第２のヒータと直列接続された第２のスイッチとから成る第２の直列接続体を、第１の直列接続体と並列接続するとともに、制御手段で第１のスイッチと前記第２のスイッチを制御する請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項３】
ＡＣアダプタ電源を電池電源と共に設け、前記ＡＣアダプタ電源の出力と電池電源の出力とを電源切換回路を介して第１、第２の直列接続体へ電源を供給する請求項２に記載のヒータ制御装置。
【請求項４】
電源切換回路は、ＡＣアダプタ電源の出力と電池電源の出力とが共に入力された場合には、ＡＣアダプタ電源の出力を優先して第１、第２の直列接続体へ供給する請求項３に記載のヒータ制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載のヒータ装置において、第１のヒータに電源を供給して第１の設定温度にするとともに、第２のヒータに電源を供給して前記第１の設定温度を保持する第１のステップと、この第１のステップの後で、第２のヒータに電源を供給して前記第１の設定温度より低い第２の設定温度にするとともに、この第２のヒータの電源をオン・オフして第２の設定温度を保持する第２のステップとを有するヒータ制御方法。
【請求項６】
第１のステップにおいて、第１のヒータと第２のヒータ共に電源を供給して第１の設定温度にする請求項５に記載のヒータ制御方法。
【請求項７】
光源から照射された照射光が検査片に点着された血液を励起させて蛍光を発生させ、この蛍光を受光して血液の凝固時間を測定する血液凝固時間測定装置において、前記検査片に近接して請求項２に記載のヒータ制御装置が設けられた血液凝固時間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に医療現場等で用いられるヒータ制御装置とその制御方法及び前記ヒータ制御装置を用いた血液凝固時間測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のヒータ制御装置について説明する。従来のヒータ制御装置は図１２に示すように、内部抵抗を有する電池１と、この電池１の出力が接続されたヒータ２とスイッチ３の直列接続体と、ヒータ２の近傍に設けられるとともに温度を検知する温度センサ４と、この温度センサ４の出力に接続されるとともに、その出力に基づいてスイッチ３のオン・オフを制御する制御部５と、この制御部５と電池１との間に接続されるとともに、制御部５に電源を供給する定電圧回路６とから構成されていた。
【０００３】
以上のように構成されたヒータ制御装置において、ヒータ２の周囲の温度を一定に保つために、温度センサ４でヒータ２近傍の温度を検出し、この検出した温度が予め設定された一定の温度になるように制御部５でスイッチ３のオン・オフを行ない制御していた。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−６８４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこのような従来のヒータ制御装置では、ヒータ２に大電流が流れるにもかかわらず、内部抵抗を有する電池１を用いていたので、この電池１の内部抵抗により消費される電力を無視することはできず、電池１の長寿命化を図ることは困難であった。
【０００５】
即ち、図１３に示すように、電池１は、等価的に起電力１ａと内部抵抗１ｂとが直列に接続されている。この電池１にヒータ２を接続すると、ヒータ２に電流７が流れて発熱し電力を消費する。このとき、電池１の内部抵抗１ｂにも同じ電流７が流れる。そうすると電池１の内部抵抗１ｂでも電力が消費されることになる。この電池１で消費される電力は、ヒータ２の温度上昇には関与せず無駄な電力となる。従って、電池１の長寿命化のためには、この無駄な電力を少なくする必要がある。
【０００６】
電力は、流れる電流の二乗と抵抗の積であり、電流の二乗に比例して増加する。従って、電池１の長寿命化を図るためには、内部抵抗１ｂに流れる電流７を少なくすることが重要となる。
【０００７】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、電池電源内を流れる電流を少なくして電池電源の長寿命化を図ったヒータ制御装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明のヒータ制御装置は、電池電源と第１のヒータとの間に高電圧から低電圧へ電圧を変換する電圧変換手段を設けたものである。これにより、初期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、電池電源と第１のヒータとの間に高電圧から低電圧へ電圧を変換する電圧変換手段が設けられているので、第１のヒータの両端の電圧より、電池電源の両端の電圧は高くなる。従って、電池電源側に流れる電流は、第１のヒータに流れる電流より少なくなる。このことにより電池電源の内部抵抗による電力損失を少なくすることができ、電池電源の長寿命化を図ることができるものである。
【００１０】
また、電圧変換手段を設けたことにより、負荷電流の変動等による電池両端電圧の変動が生じても、電圧変換手段の出力電圧は一定であるため、第１のヒータの発熱量は一定となり、加熱対象物を安定して加熱させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１１は内部抵抗を有する電池電源（以下、電池という）であり、１．５ボルト（以下、Ｖと記す）の乾電池を４個直列接続して６Ｖの電源としている。この電池１１の出力はＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換手段の一例として用いた）１２の入力に接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ１２には、電圧変換効率の高いものを用いており、スイッチング電源等で実現することができる。なお、このＤＣ−ＤＣコンバータ１２で、入力された６Ｖの電圧を半分の３Ｖに変換している。
【００１２】
１３は発熱量の大きい（抵抗値の小さい）ヒータであり、電子回路で形成されたスイッチ１４と直列に接続されている。また、１５は発熱量の小さい（抵抗値の大きい）ヒータであり、電子回路で形成されたスイッチ１６と直列に接続されている。これらヒータ１３とスイッチ１４とが直列に接続された直列接続体１７と、ヒータ１５とスイッチ１６とが直列に接続された直列接続体１８とは並列に接続されており、その一方の端子１９はＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力に接続されるとともに、他方の端子（スイッチ１４，１６側）はグランドに接続されている。
【００１３】
２０は温度センサ（温度検知手段の一例として用いた）であり、ヒータ１３、１５の近傍に配置され、ヒータ１３、１５近傍の周囲温度を検知するものである。この温度センサ２０の出力は、マイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵと記す）で構成された制御部２１に接続されている。そして、この制御部２１の出力はスイッチ１４、１６の制御端子に夫々接続されており、スイッチ１４、１６のオン・オフを独立に制御している。
【００１４】
２２は電池１１の出力に接続された定電圧回路であり、この定電圧回路２２の出力は制御部２１に接続されている。定電圧回路２２は、出力電圧精度の高いリニアボルテージレギュレータを使用している。従って、制御部２１を安定した電圧で動作させることができる。
【００１５】
以上のように構成されたヒータ制御装置について、以下にその動作を説明する。電池１１からＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して接続されたヒータ１３とヒータ１５は、制御部２１でスイッチ１４，１６を制御することにより、夫々独立に制御される。また、このヒータ１３，１５の近傍の温度は温度センサ２０で検知しており、この温度センサ２０で検知した温度に基づいて制御部２１の出力でスイッチ１４，１６のオン・オフを制御している。
【００１６】
従って、ヒータ１３，１５近傍の温度を予め設定した温度に制御することができる。また、発熱量の大きなヒータ１３と、このヒータ１３より発熱量の小さなヒータ１５とを有しているので、発熱量の大きなヒータ１３を用いて、大きな温度上昇を短時間で瞬時に制御することができる。また、発熱量の小さなヒータ１５を用いて、詳細な温度制御を容易にすることができる。
【００１７】
また、本実施の形態におけるヒータ装置は、電池１１と、直列接続体１７，１８との間に、高電圧から低電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１２を有している。即ち、電池１１の出力電圧２３は高電圧（６Ｖ）であるのに対して、直列接続体１７，１８の両端の電圧２４は低電圧（３Ｖ）になっている。
【００１８】
ヒータ１３，１５の消費電力は大きいので、このヒータ１３，１５の消費電力に比べて、他の回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、定電圧回路２２、制御部２１等）の電力消費を無視して考えると、電池１１が消費する電力は、電圧２３と電流２５（電圧２４と電流２６）の積となるので、電池１１の出力側の電流２５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側電流２６より少なく（半分に）なる。このことにより、電池１１の内部抵抗による電力の消費を小さく（半分に）することができる。即ち、電池１１の長寿命化を図ることができる。
【００１９】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を設けることで、電池１１からの出力電圧が変動したとしても、ヒータ１３，１５に供給される電圧は一定となる。従って、測定毎にヒータ１３，１５の発熱量が変化することはなく、測定毎のヒータ１３，１５の制御時間の変動及び検査片６１（実施の形態３で詳述）の加熱条件が異なることは無い。
【００２０】
即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を設けたことにより、ヒータ１３，１５を流れる電流の変動等による電池１１の両端電圧に変動が生じても、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電圧は一定であるため、ヒータ１３，１５の発熱量は一定となり、検査片６１（加熱対象物）を安定して加熱させることが可能となる。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を用いることにより、温度センサ２０による温度制御と併せて益々温度の安定性を高めることができる。
【００２１】
次に、図２について説明する。図２は、図１で説明したヒータ制御装置を血液凝固時間測定装置（後述）に用いた場合の、ヒータ１３，１５の制御方法について説明している。即ち、ヒータ１３，１５の近傍の温度を、一旦、人体の温度より高い温度（設定温度を４２度Ｃとした第１の温度）に設定し、次に人体の温度（設定温度を３７度Ｃとした第２の温度）に設定するものである。人体の温度より高い温度に設定する理由は、迅速に人体の温度に設定するとともに、ヒータ１３，１５近傍に載置されたもの（後述する検査片）を確実に人体の温度に設定するためである。
【００２２】
図２において、横軸２７は時間３１（秒）であり、縦軸２８はヒータ１３、１５近傍の周囲温度３２（度Ｃ）と、縦軸２９は、信号レベル（論理レベル）である。また、３４ａは、温度センサ２０からの出力であり、ヒータ１３、１５近傍の温度である。３５は、ヒータ１３のオン・オフを制御するスイッチ１４の動作であり、３６は、ヒータ１５のオン・オフを制御するスイッチ１６の動作である。
【００２３】
３７は、常温における温度センサ２０の周囲温度である。時間３１ａで検査片（後述）が、血液凝固時間測定装置にセットされたことを検出したとする。そうすると、制御部２１がスイッチ１４をオンする。スイッチ１４がオンするとヒータ１３に通電されて、周囲温度は第１の設定温度３２ａ目指して上昇する。周囲温度が設定温度３２ａより、１度Ｃだけ低い温度３２ｂとなった時間３１ｂにおいて、スイッチ１４は、オフとなって代わりにスイッチ１６がオンとなる。即ち、ヒータ１３による加熱を停止し、ヒータ１５による加熱が開始される。
【００２４】
周囲温度３２が設定温度３２ａより１度Ｃだけ高い温度３２ｃになると、スイッチ１６はオフとなりヒータ１５による加熱は停止される。ヒータ１５の加熱を停止することにより、周囲温度３２は低下する。そして、温度３２ｂまで低下すると、再び、スイッチ１６がオンとなり、ヒータ１５による加熱が開始される。このようにして、周囲温度３２はヒータ１５によって設定温度３２ａプラスマイナス１度Ｃの小誤差に保たれる。本実施の形態では、この第１の設定温度３２ａ近傍での保温時間３３は５秒間としている。
【００２５】
この、保温時間３３が過ぎると、時間３１ｃでスイッチ１４，１６共にオフとする。このことにより、ヒータ１３，１５共にオフとなって周囲温度３２は下がる。そして、周囲温度３２が第２の設定温度３２ｄを超えて、この第２の設定温度３２ｄより１度Ｃだけ低い温度３２ｅになるまで下がる。周囲温度３２が温度３２ｅになる時間３１ｄでスイッチ１６がオンしてヒータ１５に通電される。そうすると再び周囲温度３２は上昇し、第２の設定温度３２ｄより１度Ｃだけ高い温度３２ｆになる。周囲温度３２が温度３２ｆになると、スイッチ１６はオフとなる。このようにして、第２の設定温度３２ｄプラスマイナス１度Ｃの小誤差で保温動作をする。
【００２６】
本実施の形態によれば、制御部２１によるスイッチ１４，１６の操作により、周囲温度３２を第１の設定温度３２ａと第２の設定温度３２ｄの夫々で略一定温度に保つことができる。
【００２７】
また、時間３１ａから３１ｂまでのウオームアップ３８ａでは、発熱量の大きなヒータ１３を使用するので、迅速なウオームアップ３８ａが可能となる。また、第１の設定温度３２ａ、第２の設定温度３２ｄを保つには、発熱量の小さいヒータ１５を用いているので、精密な温度制御をすることができる。
【００２８】
更に、人体の温度である第２の設定温度３２ｄにする前に、この第２の設定温度３２ｄより高い第１の設定温度３２ａにするので、このヒータ１３，１５近傍に載置した物（検査片）の温度を確実に上昇させることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２におけるヒータ制御装置のブロック図である。実施の形態２において、実施の形態１と同じものについては、同一符号を付して説明を簡略化する。実施の形態２は、電池１１の他にＡＣアダプタを用いることができる点において実施の形態１と相違する。
【００３０】
図３において、４１はＡＣアダプタであり、交流１００Ｖを入力して、直流６Ｖを出力するものである。４２は、電池１１とＡＣアダプタ４１のどちらの電源を用いるかを切り替える電源切換回路であり、この電源切換回路４２を用いることにより、電源として電池１１と別にＡＣアダプタ４１を用いることができる。
【００３１】
電池１１の出力とＡＣアダプタ４１の出力は電源切換回路４２に接続されており、この電源切換回路４２の出力はＤＣ−ＤＣコンバータ１２と定電圧回路２２に接続されている。その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であるので、説明を簡略化する。
【００３２】
本実施の形態では、ＡＣ電源を使用することができるので、電池１１の消耗を気にすることなく使用することができる。また、電源切換回路４２の働きによって、ＡＣアダプタ４１を接続しているときには、ＡＣアダプタ４１の出力を優先して使用することができるようになっている。
【００３３】
図４は、電源切換回路４２の回路とその周辺のブロック図である。図４において、電池１１は、公称電圧１．５Ｖの乾電池４本を直列接続した６Ｖの電池電源である。この電池１１のマイナス側はグランドに接続されるとともに、プラス側はＰチャンネルのＦＥＴ（金属酸化膜半導体）４５のソースに接続されている。また、このドレイン側は逆流阻止用のダイオード４６を介して後段の回路４７（ＤＣ−ＤＣコンバータ１２、定電圧回路２２等）に接続されている。
【００３４】
４１は６Ｖを出力するＡＣアダプタであり、このＡＣアダプタ４１の出力は接続点４８に接続されている。また、この接続点４８からは、逆流阻止用のダイオード４９を介して後段の回路４７に接続されている。また、接続点４８は入力信号安定用の抵抗５０を介してグランドに接続されている。
【００３５】
また、接続点４８は、電源切換信号生成回路５１を構成するＮチャンネルのＦＥＴ５２のゲートに接続されるとともに、このＦＥＴ５２のソースはグランドに接続されている。また、ドレインは抵抗５３を介して端子４４ａに接続され３．３Ｖの定電圧回路２２に接続されるとともに、制御部２１を構成するＭＰＵの端子４４ｂにも接続されている。
【００３６】
更に、接続点４８は、電池出力切換回路５５の入力に接続されている。この電池出力切換回路５５は、ＰチャンネルのＦＥＴ５５ａとＮチャンネルのＦＥＴ５５ｂとで構成されており、ＦＥＴ５５ａのゲートとＦＥＴ５５ｂのゲートは接続されて接続点４８に接続されている。また、ＦＥＴ５５ａとＦＥＴ５５ｂのドレイン同士は接続されて、電池出力切換回路５６の入力に接続されている。この電池出力切換回路５６も、ＰチャンネルのＦＥＴ５６ａとＮチャンネルのＦＥＴ５６ｂとで構成されており、ＦＥＴ５６ａのゲートとＦＥＴ５６ｂのゲートは接続されて、電池出力切換回路５５の出力（ＦＥＴ５５ａとＦＥＴ５５ｂのドレイン同士の接続点）に接続されている。また、ＦＥＴ５６ａとＦＥＴ５６ｂのドレイン同士は接続されて、ＦＥＴ４５のゲートに接続されている。また、ＦＥＴ５５ｂとＦＥＴ５６ｂのソースは共にグランドに接続されている。
【００３７】
ＦＥＴ５５ａのソースは電池１１のプラス側から逆流阻止用ダイオード５７を介して接続されている。また、このＦＥＴ５５ａのソースとグランドとの間には、駆動電源安定用のコンデンサ５８ａが接続されている。ＦＥＴ５６ａのソースも電池１１のプラス側から逆流阻止用ダイオード５９を介して接続されている。同様にＦＥＴ５６ａのソースとグランドとの間にも、駆動電源安定用のコンデンサ５８ｂが接続されている。
【００３８】
以上のように構成された電源切換回路４２の動作について以下に説明する。先ず、ＡＣアダプタ４１が装着されていない場合について説明する。
【００３９】
ＡＣアダプタ４１が接続されていないと、接続点４８のレベルは、ロー（以下Ｌと記す）レベルになる（入力信号安定用の抵抗５０による作用）。なお、電池１１の電圧は、ダイオード５７，５９を介して夫々電池出力切換回路５５，５６へ常に供給されている。従って、電池出力切換回路５５の出力はハイ（以下Ｈと記す）レベルとなり、電池出力切換回路５６の出力はＬとなる。このことにより、スイッチとして働くＰチャンネルのＦＥＴ４５はオンとなり、電池１１から出力される電源は、ＦＥＴ４５と逆流阻止用のダイオード４６を通って後段の回路４７に供給される。このとき、逆流阻止用のダイオード４９の作用によって、電池１１の電圧は接続点４８側へは伝達されない。従って、接続点４８のレベルはＬレベルのままであり、ＦＥＴ５２の作用によって、電源切換信号生成回路５１の端子４４ｂはＨレベルとなり、ＭＰＵへ電池１１の電源で動作していることを知らせる。
【００４０】
次に、ＡＣアダプタ４１が接続された場合を説明する。このＡＣアダプタ４１の電源は逆流阻止用のダイオード４９を介して、後段の回路４７に伝達される。このＡＣアダプタ４１の電圧は逆流阻止用のダイオード４６の作用でＦＥＴ４５側は伝達されない。このとき、接続点４８のレベルは、Ｈレベルになる。従って、電池出力切換回路５５の出力はＬレベルとなり、電池出力切換回路５６の出力はＨレベルとなる。このことにより、スイッチとして働くＰチャンネルのＦＥＴ４５はオフとなり、電池１１から出力される電源は、ＦＥＴ４５で阻止される。また、ＦＥＴ５２の作用によって、電源切換信号生成回路５１の端子４４ｂはＬレベルとなり、ＭＰＵにＡＣアダプタ４１の電源で動作していることを知らせる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、ＡＣアダプタ４１が接続されている場合には、このＡＣアダプタ４１の電圧レベルを検出して、電池１１の供給路にあるスイッチ（ＦＥＴ４５）をオフにする。即ち、ＡＣアダプタ４１の電源を優先して使用し、電池１１の電源を使用しないことにしている。
【００４２】
これは以下の理由による。即ち、乾電池の電圧は公称電圧では１．５Ｖであるが、実際の新品の電池であれば１．６Ｖ程度の電圧がある。よって、４本直列に接続すると電池電源の電圧は６．４Ｖとなる。即ち、ＡＣアダプタ４１の電圧が６Ｖであれば、電池１１はＡＣアダプタ４１の電圧よりも高い状態の場合と低い状態の場合が存在することになる。そのため、新品の電池１１を用いていると、この新品の電池１１から電源が供給されてしまう。これを防いで電池１１を長持ちさせるため、ＡＣアダプタ４１から優先的に電源供給を行うようにしている。
【００４３】
また、ＡＣアダプタ４１から電源供給されている状態で、突然外部からの電源供給が途切れた場合、電源供給が瞬時に電池１１に切り換わり、切換の瞬間に電池１１からは過渡的に出力電流が流れ始めるので、瞬間的に電池１１の出力電圧が低下する。特に後段の回路４７でヒータ１３，１５がオンしているような高負荷の状態では出力電流も大きいため、電池１１の電圧低下も大きく、電池出力切換回路５５，５６が動作できない電位レベルまで低下する可能性がある。よって、コンデンサ５８ａ、５８ｂで電荷を貯めておくことで電池出力切換回路５５，５６の電源を保持している。
【００４４】
これにより、高負荷状態でＡＣアダプタ４１から電池１１に電源切換動作が行われたとしても電池出力切換回路５５、４６はコンデンサ５８ａ、５８ｂに一時的に保持されている電源で駆動することが可能であり、電源切換動作を正常に終了することができる。また、逆に電池１１で電源供給が行われている状態の時に、ＡＣアダプタ４１から電源が接続されると、電池１１に優先して電源供給がＡＣアダプタ４１に切り換わる。
【００４５】
なお、電池出力切換回路５５及び５６はＰチャンネルとＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴのどちらかがオフしている状態であるが、電源切換時のゲート電圧変化時に瞬間的に両方のＦＥＴがオンした状態となり、電池１１がダイオード５７及び５９を介してグランドにショートする可能性がある。よって、前記ショート発生の可能性のある電流経路に抵抗を挿入してショートを防止する構成としても良い。
【００４６】
図５は、ＡＣアダプタ４１を用いた場合の実施の形態２におけるヒータ制御装置を血液凝固時間測定装置（後述）に用いた場合の、ヒータ１３，１５の制御方法である。実施の形態１との相違点は、ウオームアップ３８ｂの時間において、ヒータ１３と１５の双方のヒータに同時に通電する点である。このことにより、ウオームアップ３８ｂの時間を、実施の形態１のウオームアップ３８ａをウオームアップ３８ｂと短くすることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図６は、本発明のヒータ装置を内蔵した血液凝固時間測定装置６０と検査片６１の斜視図である。また、図７には血液凝固時間測定装置６０の蓋部６２を開いた場合の斜視図である。血液凝固時間測定装置６０は電源スイッチ６３で起動すると、ＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示部６４に測定メニューが表示される。そこで、操作ボタン６５操作してメニューを選択し、測定動作を開始する。測定動作ではまず始めに操作者は蓋部６２を開け、検査片６１を挿入口６６から挿入して装着部６７に装着する。このとき、検査片６１に設けられた血液点着部６８は、装着部６７に設けられた窓部７７と対応した位置になる。
【００４８】
検査片６１の血液点着部６８には、血液６９を凝固させるための凝固因子と、血液凝固過程で発生する物質と反応して蛍光を発する蛍光色素が含まれている。また、検査片６１には電極７０が設けられており、血液凝固時間測定装置６０に挿入して装着部６７に装着したとき、装着部６７に設けられた電極７１と接触するようになっている。
【００４９】
血液凝固時間測定装置６０では、電極７１と電極７０の接触により生ずる電気信号変化を検出して検査片６１の装着を検出する。血液凝固時間測定装置６０は検査片６１の装着を検出するとヒータ１３（説明の簡略化のためヒータ１３、１５を含めて以後ヒータ１３と記述する）の加熱を開始し、検査片６１の血液点着部６８が予め設定した温度になるように本発明のヒータ制御装置でヒータ制御が行われる。
【００５０】
なお、装着部６７には検査片６１を固定して確実にヒータ１３に接触するために、ホルダ（図示せず）が取り付けられている。ヒータ１３で加熱することにより検査片６１の血液点着部６８が予め設定した温度になると、表示部６４に被験者に血液６９の点着を促すメッセージが表示される。血液６９が点着されると、電極７１に生ずる電気信号変化より血液６９の点着を検出して血液凝固時間の測定を開始する。
【００５１】
図８は検査片６１の装着及び血液６９の点着検出を示す要部平面図である。図８を使用して検査片６１の装着検出及び血液点着検出について説明する。先ず、装着検出について説明する。検査片６１の電極７０は電極７０ａと７０ｂの２つの電極に分割されている。検査片６１が装着部６７に装着されると、電極７０ａは装着部６７の電極７１ａに接触し、電極７０ｂは装着部６７の電極７１ｂと７１ｃに接触する。そうすると、装着部６７に設けられた電極７１ｂと７１ｃとは導通し、電気信号レベルがＨレベルからＬレベルに変化する。こうして、血液凝固時間測定装置６０内部に設けられたレベル判定部７２ａで電圧の変化を検出して、検査片６１の装着検出が行なわれる。レベル判定部７２ａは血液凝固時間測定装置６０の制御部２１を構成するＭＰＵ内に設けられており、このレベル判定部７２ａで予め閾値を設定しておき、この閾値よりも高い電圧信号が入力されるとＨレベルと判定し、この閾値よりも低い電圧信号が入力されるとＬレベルと判定している。
【００５２】
次に、血液点着検出について説明する。検査片６１の血液点着部６８に血液６９が点着されると、検査片６１の電極７０ａと電極７０ｂが血液６９を介して電気的に接続される。また電極７０ｂは電極７１ｃを介してグランドに接続されることになる。血液６９は導電物質であるため電気的には図９に示す可変抵抗７４に置き換えることができる。即ち、電極７１ａ部の等価電気回路は図９のように示すことができる。なお、血液６９の点着時は瞬間的に過渡電流が流れるため、電極７１ａ部の電圧は急激に低下７５する。しかしその後、血液６９の抵抗値とプルアップ抵抗との抵抗分圧により電極７１ａの電圧は一定７６となる。よってレベル判定部７２ｂで電圧の変化を検出して血液６９の点着及び点着量を検出することができる。  図１０にヒータ１３の下方に設けられている光学部の断面図を示す。検査片６１はヒータ１３に接触しており、血液点着部６８に血液６９が点着されている。蛍光の励起光を放射させる光源８０から放射された光は光学フィルタ８１で蛍光を励起する波長の光（励起光８２）のみ通過する。励起光８２はレンズ８３を通り、検査片６１の血液点着部６８を照射する。血液点着部６８では血液６９と凝固因子による血液凝固反応が進行しており、さらに血液凝固過程に発生する物質と蛍光物質との反応が起こっている。この反応に前記励起光８２を照射することにより蛍光８４を発する。光学フィルタ８５では蛍光８４の波長の光のみ通過し、この蛍光８４は受光部８６で検出される。なお、８７は樹脂で形成された筐体であり、８７ａは光源８０と受光部８６との間を遮光する壁である。
【００５３】
図１１は蛍光量の時間変化の一例を示した特性図である。図１１において、横軸８８は時間であり、縦軸８９は蛍光量である。血液６９の点着時９１ではまだ蛍光８４は発生していないため、蛍光量は０である。しかし、時間経過により血液凝固反応が開始されると、それに伴い蛍光８４を発する。凝固反応が進むにつれて蛍光量は増加するが、一定のレベルで収束する。
【００５４】
正常な血液凝固時間の蛍光特性９２ａに対して、凝固しやすい血液では凝固反応が早く開始される。従って、蛍光特性９２ｂのように蛍光発生時間も早い。逆に凝固しにくい血液では凝固反応が緩やかに進むため、蛍光特性９２ｃのように蛍光の増加も緩やかとなる。血液凝固時間は血液６９の点着から予め設定した蛍光量になるまでの時間を元に算出している。従って、蛍光特性９２ａ，９２ｂ，９２ｃのように蛍光８４の時間変化の違いを測定することで血液の固まり易さを判定することが可能である。
【００５５】
なお、図１１ではいずれの血液６９でも同じレベルで蛍光８４が収束するように記載しているが、実際には、尖指血、クエン酸処理した血液、血漿等の検体の種類によって発生する蛍光量が異なる。また、血液点着時の蛍光量は０となるはずであるが、測定系の光学及び電気的なオフセットにより必ずしも０にはならない場合もあるので、実際には血液点着時のオフセットをキャンセルして蛍光量の変化を計測する。
【００５６】
以上説明したように、本発明によるヒータ制御装置を血液凝固時間測定装置６０に用いることにより、電池１１の消耗が少ないので、電池切れを心配することなく、長時間使用することができ、特に携帯用として好適である。
【００５７】
また、検査片６１の温度制御には、ヒータ１３，１５を用いているので、ヒータ１３の制御により、迅速に暖めることができるとともに、ヒータ１５の制御により、精密な温度制御を行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかるヒータ制御装置は、電池電源の長寿命化を図ることができるので、電池電源を用いる携帯用の血液凝固時間測定装置等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒータ制御装置のブロック図
【図２】同、ヒータ制御方法のタイムチャート
【図３】同、実施の形態２におけるヒータ制御装置のブロック図
【図４】同、ヒータ制御装置を構成する電源切換え回路とその周辺のブロック図
【図５】同、ヒータ制御方法のタイムチャート
【図６】同、実施の形態３における血液凝固時間測定装置と検査片の斜視図
【図７】同、血液凝固時間測定装置の第２の状態の斜視図
【図８】同、検査片の要部平面とその周辺のブロック図
【図９】同、周辺の第２のブロック図及び電圧変化図
【図１０】同、血液凝固時間測定装置の断面図
【図１１】同、血液凝固特性図
【図１２】従来のヒータ制御装置のブロック図
【図１３】同、電池電源の等価回路図
【符号の説明】
【００６０】
１１  電池
１２  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３  ヒータ
１４  スイッチ
１５  ヒータ
１６  スイッチ
１７  直列接続体
１８  直列接続体
２０  温度センサ
２１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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