(57)【要約】【課題】バッテリー切れの可能性を低減しつつ、バッテリーを長寿命化しうる移動型Ｘ線装置を提供することを目的とする。【解決手段】操作者が一度の回診に使用したい電力量（撮影枚数、走行距離等）を初期設定する。移動型Ｘ線装置の制御部は、バッテリー２８の残量と設定した電力量を比較し（Ｓ５）、バッテリー２８の残量の方が少なければ充電可能状態に切り替える（Ｓ６）。通常では充電禁止状態にしておき、バッテリー２８の残量が設定した電力量以下のときのみ充電を許可することで、充電回数を減らし、バッテリーの長寿命化を図る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生部を搭載して移動する移動型Ｘ線装置において、
バッテリーと、
外部電源接続部と、
前記外部電源接続部を通じて外部電源に接続されたとき、前記バッテリーを充電する充電器と、
前記バッテリーに蓄積された電力の残量を検出する検出手段と、
前記残量が所定の閾値以下であるか否かを判断する判断手段と、
前記残量が前記所定の閾値以下であると前記判断手段が判断すると、前記充電器による前記バッテリーへの充電を許可し、前記残量が前記所定の閾値よりも多いと前記判断手段が判断すると、前記充電器による前記バッテリーへの充電を禁止する充電制御手段と、
を備えることを特徴とする移動型Ｘ線装置。
【請求項２】
前記残量が所定の閾値以下であると前記判断手段が判断したことを通知する第一通知手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項３】
前記移動型Ｘ線装置の主電源の投入終了を指示する主電源スイッチを更に備え、
前記主電源スイッチから前記主電源の投入終了の指示が入力されると、前記検出手段は前記残量を検出し、前記判断手段が前記判断を行い、その判断に応じて前記充電制御手段は前記バッテリーへの充電を許可し、前記第一通知手段が前記通知を行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項４】
前記主電源スイッチの指示入力に応じて前記移動型Ｘ線装置の動作を終了させる制御手段を更に備え、
前記第一通知手段により前記通知が行われた後に、前記外部電源接続部が前記外部電源に接続されると、前記制御手段は前記移動型Ｘ線装置の動作を終了させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項５】
前記所定の閾値とは、前記移動型Ｘ線装置による１回のＸ線撮影に必要な電力量である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項６】
前記所定の閾値を記憶する記憶手段と、
前記移動型Ｘ線装置による各回のＸ線撮影に使用された消費電力量を計測し、その計測値が前記記憶手段に記憶された前記所定の閾値を上回ると、前記記憶手段に記憶された前記所定の閾値を前記計測値に更新する閾値更新手段と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の移動型Ｘ線装置。
【請求項７】
操作者から一度のＸ線撮影で使用したい電力量の入力設定を受け付ける電力量設定手段と、
前記検出手段により検出された前記バッテリーの残量と前記入力設定された電力量とに基づいて、前記入力設定された電力量を充電するために必要な充電時間を算出して通知する、又は前記入力設定された電力量相当の充電が完了したことを通知する第二通知手段と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の移動型Ｘ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動型Ｘ線装置に係り、特に、移動型Ｘ線装置のバッテリーの充電の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動型Ｘ線装置は、移動台車と、移動台車に搭載された本体と、被検体にＸ線を照射するＸ線発生装置と、Ｘ線発生装置に電圧を供給するＸ線電圧装置と、Ｘ線発生装置を可動自在に本体に支持する支持機構とを有している。また移動台車にはバッテリーが搭載されており、その電力を使い院内を回診しＸ線撮影を行う。バッテリー切れの対策として、例えば、特許文献１には、充電時のみ装置のシャットダウンを行える移動型Ｘ線撮影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2009-153847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、特許文献１に記載された移動型Ｘ線撮影装置では、移動型Ｘ線撮影装置のシャットダウンを行う度に充電を行うことになり、充電回数が増え、バッテリーの寿命が短くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、バッテリー切れの可能性を低減しつつ、バッテリーを長寿命化しうる移動型Ｘ線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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る移動型Ｘ線装置は、Ｘ線発生部を搭載して移動する移動型Ｘ線装置において、バッテリーと、外部電源接続部と、前記外部電源接続部を通じて外部電源に接続されたとき、前記バッテリーを充電する充電器と、前記バッテリーに蓄積された電力の残量を検出する検出手段と、前記残量が所定の閾値以下であるか否かを判断する判断手段と、前記残量が前記所定の閾値以下であると前記判断手段が判断すると、前記充電器による前記バッテリーへの充電を許可し、前記残量が前記所定の閾値よりも多いと前記判断手段が判断すると、前記充電器による前記バッテリーへの充電を禁止する充電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バッテリー切れの可能性を低減しつつ、バッテリーを長寿命化しうる移動型Ｘ線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の全体構成を示す模式図
【図２】本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の内部構成を示すブロック図
【図３】移動型Ｘ線装置の充電制御に関する充電制御プログラムを示すブロック図
【図４】第一実施形態に係る処理の流れを示すフローチャート
【図５】第二実施形態に係る処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して詳述する。以下の説明において、同一機能を有するものには同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
＜全体構成＞
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の全体構成を示す模式図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の移動型Ｘ線装置は、本体部１と、本体部１を搭載して移動する台車４とを備える。本体部１は台車４上に固定される。また、台車４の下部には、モータ駆動する車輪８が備えられる。更に、台車４の前部には、支柱６が回転可能に立設される。支柱６には、支柱６に沿って昇降動するアーム５が備えられる。アーム５の先端には、本体部１からの制御によりＸ線を発生するＸ線発生部２と、Ｘ線の照射野を調整するＸ線可動絞り３とが備えられている。
【００１２】
本体部１は、Ｘ線発生部２と操作パネル（図示を省略）とを備える。Ｘ線可動絞り３は、Ｘ線発生部２の直下に回転自在に装着されて、Ｘ線発生部２と共にアーム５を介して支柱６にスライド自在に支持されている。Ｘ線発生部２とＸ線可動絞り３は、支柱６の回転、支柱６沿いの昇降およびアーム５の伸縮により撮影時に所定の位置に移動される。
【００１３】
Ｘ線検出器７は、Ｘ線を検出する複数の検出素子が二次元アレイ状に配置されたＦＰＤ(Flat  Panel  Detector)により構成される。そしてＸ線撮影時には、Ｘ線発生部２に対向するように設置され、被検体１０を透過したＸ線を検出して、透過Ｘ線に応じた電気信号を生成する。Ｘ線検出器７は、ＦＰＤに限らず、フィルムや透過Ｘ線信号を潜像として蓄積するイメージングプレートでもよい。
【００１４】
＜内部構成＞
次に、図２に基づいて本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の内部構成について説明する。図２は、本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１５】
Ｘ線発生部２は、被検体１０にＸ線を照射するＸ線管２０と、Ｘ線管２０に電力供給を行なう高電圧発生部２１と、を備える。Ｘ線発生部２は、操作パネルで設定された撮影条件に応じてＸ線を発生する。また、Ｘ線管２０には、特定のエネルギーのＸ線を選択的に透過させるＸ線フィルタを有していてもよい。
【００１６】
Ｘ線管２０の直下にＸ線可動絞り３が備えられる。Ｘ線可動絞り３は、Ｘ線管２０から発生したＸ線を遮蔽するＸ線遮蔽用鉛板を複数有し、複数のＸ線遮蔽用鉛板をＸ方向およびＹ方向に開閉することで、被検体１０に対するＸ線照射領域を決定する。
【００１７】
本体部１は、車輪８を回転させるモータとそのモータを駆動させる駆動装置とを備えた走行部２２と、Ｘ線検出器７に有線又は無線接続され、透過Ｘ線信号を受信し、ガンマ変換処理、階調変換処理、画像の拡大・縮小処理等の各種画像処理を施して被検体のＸ線画像を生成する画像処理部２３と、画像処理部２３から出力されたＸ線画像を記憶する画像記憶部２４と、Ｘ線画像を表示する表示部２５と、上記各構成要素を制御する制御部２６と、制御部２６に対する指令を入力する操作部２７とを備えている。操作部２７には、移動型Ｘ線装置の主電源の投入開始及び終了の指示を入力するためのメインスイッチ２７ａを備える。メインスイッチ２７ａは、例えばキーを回転させてスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行うキースイッチにより構成される。
【００１８】
更に本体部１は、バッテリー２８と、プラグ（外部電源接続手段）を備えた充電器２９と、プラグが接続されるＡＣ電源３０と充電器２９との間にあって、制御部２６によりＯＮ／ＯＦＦされるスイッチ３１と、が備えられる。
【００１９】
スイッチ３１は、通常はＯＦＦであり、ＡＣ電源３０と充電器２９とが電気的に接続されておらず、充電ができない状態（充電禁止状態）である。この状態でプラグをＡＣ電源３０に差しても充電することはできない。そして、制御部２６が充電が必要と判断したときに、スイッチ３１はスイッチがＯＮとなり、ＡＣ電源３０と充電器２９とが電気的に接続され、充電可能状態となる。この状態でプラグをＡＣ電源３０に差すと充電が開始する。換言すれば、スイッチ３１の通常状態はＯＮであり、制御部２６が充電不要と判断したときに、スイッチ３１はＯＦＦとなり、ＡＣ電源３０と充電器２９とが電気的に接続されず、充電不可能状態となる、と言ってもよい。この状態でプラグをＡＣ電源３０に差しても充電は行われない。
【００２０】
本体部１には、バッテリー残量が閾値以下であることを操作者に通知するための手段として、モニタ３２、ブザー３３、スピーカー３４が備えられる。
【００２１】
次に、図３に基づいて本実施形態に係る移動型Ｘ線装置の充電制御に関する処理を説明する。図３は、移動型Ｘ線装置の充電制御を行う充電制御プログラムを示すブロック図である。
【００２２】
充電制御プログラムは、バッテリー２８からバッテリー残量信号を受信する残量検知部２６ａと、記憶装置３５に記憶された所定の閾値を読み出して、バッテリー残量が所定の閾値以下であるか否かを判断する判断部２６ｂと、判断部２６ｂの判断結果に基づいて、スイッチ３１へのＯＮ／ＯＦＦ信号を送信することにより、充電器２９によるバッテリー２８への充電許可状態又は充電禁止状態を切り替える充電制御部２６ｃと、前記判断結果に基づいて、残量が所定の閾値以下である通知するための通知信号をモニタ３２、ブザー３３、スピーカ３４へ送信する第一通知部２６ｄと、メインスイッチ２７ａから主電源の投入開始の指示信号が入力されると移動型Ｘ線装置の起動動作を行い、メインスイッチ２７ａから主電源の投入終了の指示信号が入力されるとシャットダウン動作を行う起動・終了制御部２６ｅと、各回のＸ線撮影に使用された消費電力量を計測して、計測値が予め設定された電力量（判断部が用いる閾値に相当する）を上回ると、記憶装置３５に記憶された閾値を、計測値を用いて上書き保存することで閾値を更新する閾値更新部２６ｆと、操作者から一度のＸ線撮影で使用したい電力量の入力設定を受け付ける電力量設定部２６ｇと、バッテリー２８の残量と電力量設定部２６ｇにおいて設定された電力とに基づいて、入力設定された電力量を充電するために必要な充電時間を算出して通知する、又は入力設定された電力量の充電が完了したことを通知するための通知信号をモニタ３２、ブザー３３、スピーカ３４へ送信する第二通知部２６ｈと、を備える。
【００２３】
制御部２６がこの充電制御プログラムを実行することにより、上記充電制御プログラムの各機能が実現され、ハードウェアとソフトウェアとが協働して充電制御に必要な各種要素を構成する。
【００２４】
＜第一実施形態＞
移動型Ｘ線装置の操作前、例えば移動型Ｘ線装置の購入後に初めて撮影に使用する前に、操作者は一度の回診に使用したい電力量（撮影枚数、走行距離、撮影条件等）を操作部２７もしくはモニタ３２で初期設定する。その後、毎回の撮影に関する処理を行う。以後、図４に基づいて第一実施形態に係る処理の流れを説明する。図４は、第一実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートである。以下、図４の各ステップに沿って説明する。
【００２５】
（ステップＳ１）
操作者は、キースイッチからなるメインスイッチ２７ａを回転し、主電源の投入開始の指示を入力する。制御部２６は、この指示を受けて主電源を投入する（Ｓ１）。
【００２６】
（ステップＳ２）
制御部２６がバッテリー２８からの信号を受け取り、バッテリー２８の残量をリアルタイムに検出する（Ｓ２）。この残量検出は、主電源が投入されている間、継続して実行される。
【００２７】
（ステップＳ３）
Ｘ線撮影を行う（Ｓ３）。このＸ線撮影や撮影現場に移動させるための走行に使用された消費電力が、バッテリー２８から消費される。
【００２８】
（ステップＳ４）
Ｘ線撮影が終了し、移動型Ｘ線装置を保管場所に戻す。そして、キースイッチを回し、メインスイッチ２７ａから主電源の投入終了の指示を入力する（Ｓ４）。
【００２９】
（ステップＳ５）
制御部２６は、予め設定された電力量とバッテリー２８の残量を比較し、バッテリー２８の残量が設定された電力量よりも少ないか否かを判断する（Ｓ５）。残量が設定された電力量以下である場合にはステップＳ６へ進み、残量が設定された電力量よりも多い場合にはステップＳ７のシャットダウン処理へ進む。上記設定された電力量は、本体部１に備えられた記憶装置３５に記憶され、制御部２６が本ステップにおいてこの記憶装置３５から設定された電力量を読み出して、判断処理に用いる。
【００３０】
（ステップＳ６）
制御部２６は、スイッチ３１をＯＮにして、充電器２９とＡＣ電源３０とを電気的に接続可能な状態（充電可能状態）に遷移させる。同時に、制御部２６は、バッテリー２８の残量が予め設定した電力量以下であることを操作者に知らせるための通知動作、例えばモニタ３１に画面表示を行ったり、ブザー３２やスピーカー３３からアラート音や警告を発生させたりする（Ｓ６）。操作者は、通知により、必要があれば充電動作を行う。操作者が充電器２９のプラグをＡＣ電源３０に接続すると、バッテリー２８の充電が開始する。充電器２９は、充電が開始されたことを示す信号を制御部２６へ送信する。上記充電可能状態は、ステップＳ７のシャットダウン後、次にメインスイッチ２７ａがＯＮになったときに、制御部２６がスイッチ３１をＯＦＦにすることで解除され、充電禁止状態となる。
【００３１】
（ステップＳ７）
移動型Ｘ線装置の主電源をＯＦＦにするための諸動作を行い、ステップＳ６で行った通知動作を終了して、シャットダウンする（Ｓ７）。ステップＳ６で充電動作を行われると、制御部２６は、充電が開始されたことを示す信号を受信して、バッテリー２８がフル充電されるまで、充電は続行される。
【００３２】
本実施形態によれば、充電は、充電器２９をＡＣ電源３０に接続する度に行われるのではなく、バッテリー残量が設定された電力量以下の場合に限り充電されるため、充電回数を減らし、バッテリー２８の長寿命化に資することができる。
【００３３】
上記実施形態に加え、ステップＳ７の充電中に、緊急で移動型Ｘ線装置を使用する必要が生じた場合に備え、以下の追加機能を有してもよい。すなわち、シャットダウン後の充電中に、キースイッチを回転してメインスイッチ２７ａをＯＮにし、操作者が、操作部２７から必要な電力量（撮影枚数、走行距離等）を設定入力すると、制御部２６がバッテリー２８の残量を示す信号を受け取り、上記設定入力された電力量を充電するために必要な残りの充電時間を算出し、モニタ３２に表示したり、スピーカー３４から音声を発生したりして通知するようにしてもよい。あるいは、上記設定入力された電力量が充電されたことを、モニタ３２、ブザー３３、またはスピーカー３４により操作者に通知するように構成してもよい。
【００３４】
この機能により、バッテリーがフル充電されていない場合にも、所望するＸ線撮影に必要な最低限の電力量をバッテリーに充電して、移動型Ｘ線装置を使用することができる。また、最低限の電力量を充電するために必要な充電時間を算出して通知することで、最短の充電時間を把握でき、それに応じて他の移動型Ｘ線装置を選択したり、一旦移動型Ｘ線装置のそばを離れて、充電が終了するころを見計らって戻って使用したりすることができる。また、充電時間ではなく、充電が完了したことを通知する態様であっても、同様に、必要最小限度の充電が終わるまで他の作業に従事することができ、医療従事者の作業の自由度を向上させることができる。
【００３５】
＜第二実施形態＞
第二実施形態が、第一実施形態と異なる点は、消費電力に対して学習機能を持たせることで、移動型Ｘ線装置を使用する度に一度の回診に使用した電力量を更新する機会を設け、より精度を向上させていく機能を持つことである。以下、図５に基づいて第二実施形態に係る処理の流れを説明する。図５は、第二実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートであるが、第一実施形態の処理と同様の処理については、説明を省略する。
【００３６】
（ステップＳ１、Ｓ２）
第一実施形態と同様、主電源を投入し（Ｓ１）、バッテリー２８の残量をリアルタイムに検出する（Ｓ２）。
【００３７】
（ステップＳ２０）
主電源の投入後、制御部２６は走行距離、撮影枚数、撮影条件、その他電力を消費するものについて消費電力量のデータ検出を継続して行う（Ｓ２０）。
【００３８】
（ステップＳ３〜Ｓ４）
Ｘ線撮影を行う（Ｓ３）。Ｘ線撮影が終了し、主電源の投入終了の指示を入力する（Ｓ４）。
【００３９】
（ステップＳ２１）
制御部２６は、ステップＳ２以降、継続して検出した消費電力量のデータに基づいて、この度の一度の回診（Ｘ線撮影）で必要であった電力量、Ｘ線撮影一枚当たりの消費電力量を算出する（Ｓ２１）。本実施形態における消費電力量の算出方法は一例であって、一回の消費電力量を算出するいかなる方法を用いてもよい。例えば、メインスイッチ２７ａをＯＮにしたときのバッテリー残量を検出して初期値として記憶しておき、メインスイッチ２７ａをＯＦＦにしたときのバッテリー残量を検出する。そして、初期値からの差分値を算出して消費電力量を求めてもよい。
【００４０】
（ステップＳ２２）
制御部２６は、記憶装置３５に記憶された設定された電力量と、ステップＳ２１で算出された電力量とを比較し、算出された電力量の方が多い（以上）場合にはステップＳ２３へ進み、少ない場合にはステップＳ５へ進む（Ｓ２２）。
【００４１】
（ステップＳ２３）
制御部２６は、記憶装置３５に記憶された設定された電力量（閾値）を、ステップＳ２２で算出された電力量に更新（上書き保存）する（Ｓ２３）。
【００４２】
（ステップＳ５〜Ｓ７）
制御部２６は、予め設定された電力量とバッテリー２８の残量を比較し、バッテリー２８の残量が設定された電力量よりも少ないか否かを判断し（Ｓ５）、充電可能状態への遷移及び操作者への通知処理を行う（Ｓ６）。必要があれば、充電動作が行われる。その後、シャットダウンする（Ｓ７）。
【００４３】
本実施形態によれば、移動型Ｘ線装置を使用する度に閾値を更新する機会を設けるため、一度の回診で必要な電力量、Ｘ線撮影一枚当たりの消費電力量は操作者の使用法に合ったものとなり、精度が増す。それによって充電時間の表示、充電のタイミングが精度の良いものとなる。また、本実施形態では、設定された電力量よりも、1回の回診での消費電力が多いときにデータの更新がされるので、閾値の過少設定に起因するバッテリー不足で１回の回診が行えないという不具合を、使用回数を重ねるごとに減らすことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１：本体部、２：Ｘ線発生部、３：Ｘ線可動絞り、４：台車、５：アーム、６：支柱、７：Ｘ線検出器、１０：被検体、２０：Ｘ線管、２１：高電圧発生部、２２：走行部、２３：画像処理部、２４：画像記憶部、２５：表示部、２６：制御部、２７：操作部、２７ａ：メインスイッチ、２８：バッテリー、２９：充電器、３０：ＡＣ電源、３１：スイッチ、３２：モニタ、３３：ブザー、３４：スピーカー、３５：記憶装置
【図１】
2012095715.tif 000003
【図２】
2012095715.tif 000004
【図３】
2012095715.tif 000005
【図４】
2012095715.tif 000006
【図５】
2012095715.tif 000007