(57)【要約】【課題】バッテリを有する超音波診断装置において、診断中におけるバッテリの容量不足を予防する。【解決手段】バッテリ残量判定部５４は、現動作条件でのワイヤレスプローブ１２の動作時間とバッテリ２０の消費電力の関係を示す第１の電力消費関数を用いて、診断終了時点におけるバッテリ２０の動作保障最低残量から現動作条件において診断を行うために必要な現時点におけるバッテリ２０の残量Ｐ０を逆算する。また、診断を行うための最低動作条件でのワイヤレスプローブ１２の動作時間とバッテリ２０の消費電力の関係を示す第２の電力消費関数を用いて、最低動作条件において診断を行うために必要な現時点におけるバッテリ２０の残量Ｐｍｉｎを逆算する。バッテリ残量判定部５４は、バッテリの現残量ＰＮとＰ０およびＰｍｉｎとを比較し、比較結果に応じて、診断中のバッテリ容量不足を予防するための予防制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波診断のための複数の回路に電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの現残量を検出する現残量検出手段と、
これから実行する超音波診断で予想される当該超音波診断装置の稼働時間に基づいて、前記超音波診断で必要な現時点における前記バッテリの必要残量を計算する必要残量計算手段と、
前記現残量が前記必要残量よりも低い場合に、前記バッテリの将来の残量不足を予防するための予防制御を実行する予防制御手段と、
を備えることを特徴とする、超音波診断装置。
【請求項２】
前記必要残量計算手段は、前記稼働時間とこれから実行する超音波診断における前記超音波診断装置の動作条件とに基づいて、前記必要残量を計算する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記必要残量計算手段は、前記稼働時間の経過時点で求められる前記バッテリの最低残量と前記動作条件とから前記現時点における前記バッテリの必要残量を逆算するための残量関数を演算する関数演算手段を含む、
ことを特徴とする、請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記予防制御は、前記バッテリの残量不足を前記超音波診断の開始前にユーザに対して通知する制御を含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記予防制御は、前記超音波診断装置の動作条件を現在の動作条件より消費電力が低い動作条件に変更する制御を含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記動作条件変更手段は、前記超音波診断の途中において前記超音波診断装置の動作条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記関数演算手段は、
前記最低残量と現在設定されている設定動作条件とから、前記設定動作条件において前記超音波診断を行うのに必要な前記現時点における前記バッテリの必要残量である第１必要残量を逆算するための第１残量関数を演算する第１関数演算手段と、
前記最低残量とユーザ指定された最低動作条件とから、前記最低動作条件において前記超音波診断を行うのに必要な前記現時点における前記バッテリの必要残量である前記現時点での第２必要残量を逆算するための第２残量関数を演算する第２関数演算手段と、
を含み、
前記予防制御手段は、
前記現残量が前記第１必要残量よりも低く、且つ、前記第２必要残量よりも高い場合に、将来の残量不足を予防するための第１予防制御を実行し、
前記現残量が前記第２必要残量よりも低い場合に、将来の残量不足を予防するための第２予防制御を実行する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記超音波診断装置は、無線で相互に関係された装置本体およびプローブを含み、
前記プローブは、
前記バッテリと、
超音波を送受波する超音波振動子と、
前記超音波振動子に対して送信信号を供給する送信回路と、
前記超音波振動子からの受信信号を処理する受信回路と、
を含み、
前記複数の回路は、前記送信回路および前記受信回路を含み、
前記予防制御手段は、前記バッテリの将来の残量不足による前記プローブでの送受波停止を予防するために前記予防制御を実行する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記超音波診断装置の動作条件は、超音波の送受波条件を含む、
ことを特徴とする、請求項８に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、特にバッテリを有する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受波して超音波画像を形成する装置である。医師などのユーザは、形成された超音波画像を確認することで各種の診断を行う。超音波診断装置は、超音波を送受波する超音波プローブと、超音波画像を形成するなど超音波プローブにより得られた信号を処理する装置本体とを含んで構成されている。従来、超音波プローブと装置本体はケーブルで接続されるのが一般的であり、このような超音波診断装置においては、超音波プローブを動作させるための電力が装置本体からケーブルを介して超音波プローブに供給される。
【０００３】
近年、超音波プローブと装置本体とが無線により接続されるワイヤレス超音波診断装置が注目を浴びている。ワイヤレス超音波診断装置においては、超音波プローブ（ワイヤレスプローブ）にバッテリが内蔵されており、超音波プローブは当該バッテリからの電力によって動作する。また、装置本体も容易に持ち運びが可能となるよう、装置本体自体が携帯可能な超音波診断装置も提案されている。このような超音波診断装置においては、装置本体にもバッテリが内蔵されており、装置本体も内蔵されたバッテリからの電力により動作する。
【０００４】
バッテリを有する超音波診断装置においては、バッテリの残量についてユーザに注意を促すよう警告などを発する機能を有しているものがある。例えば、バッテリ残量を常にモニタしておき、バッテリ残量が設定された閾値以下となったタイミングでユーザに対して警告を発することが行われている（特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７３５１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バッテリからの電力により動作する超音波診断装置において、診断の途中でバッテリの容量不足が発生すると、当然ながら超音波診断装置を動作させることができなくなるため診断が中断してしまう。それだけではなく、充電あるいは超音波プローブの交換を行った後、診断を途中から再開することが難しい場合もあり、最悪の場合、診断を最初からやり直さなければならない場合もある。これにより診断に余分な時間を要してしまうほか、被検者に無用な負担を強い、また検査者の手間も余分にかかってしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、バッテリを有する超音波診断装置において、診断中におけるバッテリの容量不足を予防することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波診断のための複数の回路に電力を供給するバッテリと、前記バッテリの現残量を検出する現残量検出手段と、これから実行する超音波診断で予想される当該超音波診断装置の稼働時間に基づいて、前記超音波診断で必要な現時点における前記バッテリの必要残量を計算する必要残量計算手段と、前記現残量が前記必要残量よりも低い場合に、前記バッテリの将来の残量不足を予防するための予防制御を実行する予防制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、必要残量計算手段により、今後予測される稼働時間に基づいて、現時点におけるバッテリの必要残量が算出され、予防制御手段により当該必要残量と現在のバッテリ残量の比較が行われる。すなわち、診断中においてバッテリが不足するか否かが現時点におけるバッテリ量を基準に判断される。これにより、将来に発生するバッテリ容量不足を事前に（例えば診断の開始前において）予測することが可能となる。予防制御手段は、当該予測に基づいて、バッテリが将来不足すると判断した場合には、将来のバッテリ容量不足を防ぐための予防制御を好ましくは診断の開始前に実行することができる。
【００１０】
望ましくは、前記必要残量計算手段は、前記稼働時間とこれから実行する超音波診断における前記超音波診断装置の動作条件とに基づいて、前記必要残量を計算する。超音波診断装置の稼働時において必要な電力量は超音波診断装置の動作条件に応じて変動する。例えば、超音波の送信電圧、あるいはパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）などの超音波送受波条件によって変動する。超音波診断装置の動作に必要な電力量に応じてバッテリの消費量も変動するため、診断に必要なバッテリ残量も動作条件により変動することになる。したがって、超音波診断装置の動作条件も考慮することで、より的確に必要残量を計算することが可能となる。
【００１１】
望ましくは、前記必要残量計算手段は、前記稼働時間の経過時点で求められる前記バッテリの最低残量と前記動作条件とから前記現時点における前記バッテリの必要残量を逆算するための残量関数を演算する関数演算手段を含む。残量関数は、例えば超音波診断装置の動作時間とバッテリの消費量との関係を示す関数である。残量関数と、稼働時間の経過時点における超音波診断装置を動作させるのに最低限必要なバッテリ残量である最低残量とに基づいて、超音波診断装置を当該稼働時間の全部において動作させるために最低限必要な現時点におけるバッテリ量が算出できる。バッテリの消費量は、上述の超音波送受波条件の他にも、バッテリの温度などによっても変動する。したがって、超音波送受波条件のみならずそれ以外のパラメータも考慮した残量関数が用いられるのが好適である。
【００１２】
望ましくは、前記予防制御は、前記バッテリの残量不足を前記超音波診断の開始前にユーザに対して通知する制御を含む。これにより、例えばユーザは診断の開始前に充電を行うあるいはワイヤレスプローブを交換するなどの処置をとることができ、診断途中にバッテリ容量不足が起こり余計な診断時間や手間がかかることを防止することができる。
【００１３】
望ましくは、前記予防制御は、前記超音波診断装置の動作条件を現在の動作条件より消費電力が低い動作条件に変更する制御を含む。また、望ましくは、前記動作条件変更手段は、前記超音波診断の途中において前記超音波診断装置の動作条件を変更する。超音波診断装置の動作条件を消費電力が低い動作条件に変更することで、超音波診断装置の動作可能時間を延ばすことができる。これにより診断中のバッテリ容量不足の発生を防止する。また、一般的に省電力の動作条件では例えば超音波画像の画質が落ちるなどのデメリットを伴うことから、診断の途中でバッテリ容量不足が生じない限りにおいて元の動作条件で超音波診断装置を動作させるのが好ましい。したがって、元の動作条件で診断を開始し、診断の途中で省電力の動作条件に変更するのが好ましい。
【００１４】
望ましくは、前記関数演算手段は、前記最低残量と現在設定されている設定動作条件とから、前記設定動作条件において前記超音波診断を行うのに必要な前記現時点における前記バッテリの必要残量である第１必要残量を逆算するための第１残量関数を演算する第１関数演算手段と、前記最低残量とユーザ指定された最低動作条件とから、前記最低動作条件において前記超音波診断を行うのに必要な前記現時点における前記バッテリの必要残量である前記現時点での第２必要残量を逆算するための第２残量関数を演算する第２関数演算手段と、を含み、前記予防制御手段は、前記現残量が前記第１必要残量よりも低く、且つ、前記第２必要残量よりも高い場合に、将来の残量不足を予防するための第１予防制御を実行し、前記現残量が前記第２必要残量よりも低い場合に、将来の残量不足を予防するための第２予防制御を実行する。
【００１５】
当該構成によれば、予防制御手段は、バッテリの現残量に応じて２つの異なる予防制御を行うことができる。すなわち、バッテリの現残量が第１必要残量よりも低いが、第２必要残量よりも高い場合、少なくとも最低動作条件において超音波診断装置を動作させれば、これから行う超音波診断においてバッテリ容量不足が生じることはない。したがって、この場合は第１予防制御として、例えば診断の開始時あるいは途中において超音波診断装置の動作条件を変更する処理などを行う。これにより、診断中のバッテリ容量不足の発生を防止する。また、バッテリの現残量が第２必要残量よりも低い場合、最低動作条件で超音波診断装置を動作させたとしても超音波診断においてバッテリ容量不足が生じてしまう。したがって、この場合は第２予防制御として、例えばユーザに対してバッテリ残量が足りないことを通知する制御を行う。これにより、ユーザに充電あるいはワイヤレスプローブの交換などバッテリ容量不足を解消する処置を促す。
【００１６】
望ましくは、前記超音波診断装置は、無線で相互に関係された装置本体およびプローブを含み、前記プローブは、前記バッテリと、超音波を送受波する超音波振動子と、前記超音波振動子に対して送信信号を供給する送信回路と、前記超音波振動子からの受信信号を処理する受信回路と、を含み、前記複数の回路は、前記送信回路および前記受信回路を含み、前記予防制御手段は、前記バッテリの将来の残量不足による前記プローブでの送受波停止を予防するために前記予防制御を実行する。
【００１７】
ワイヤレスプローブに設けられたバッテリ残量が診断中に不足すると、装置本体に電力が供給されていたとしても超音波の送受波を行うことができなくなり、診断を中断せざるを得なくなる。特に、ワイヤレスプローブは小型軽量であることが好ましく、そこに内蔵されるバッテリも小容量のものとなりがちである。当該構成によれば、ワイヤレスプローブに設けられるバッテリについて、将来のバッテリ容量不足を防ぐための予防制御を実行することができる。なお、装置本体に設けられたバッテリについて上記同様の構成を適用するようにしてもよい。
【００１８】
望ましくは、前記超音波診断装置の動作条件は、超音波の送受波条件を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バッテリを有する超音波診断装置において、診断中におけるバッテリの容量不足を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る超音波診断装置の構成概略図である。
【図２】電力消費関数の例を示す図である。
【図３】ＰＮがＰ０より低い場合であって現動作条件で診断を行った場合におけるバッテリ残量の変化を示す図である。
【図４】診断の途中で動作条件が変更される例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る超音波診断装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る超音波診断装置の動作の流れの他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の構成概略図である。超音波診断装置１０は、一般に病院などの医療機関に設置され、被検体に対して超音波診断を実行する医療上の機器である。超音波診断装置１０は、ワイヤレスプローブ１２と装置本体１４とが無線にて通信を行うワイヤレス超音波診断装置である。
【００２３】
まず、ワイヤレスプローブ１２について説明する。ワイヤレスプローブ１２はバッテリ２０を有している。バッテリ２０から供給される電力によりワイヤレスプローブ１２に含まれる複数の回路が動作する。バッテリ２０は充電可能な二次電池であることが好ましい。例えば、リチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリなどであってよい。好適には、バッテリ２０は装置本体１４に設けられるプローブホルダに載置されることで充電される。あるいは、別途設けられる充電器により充電されてもよい。
【００２４】
バッテリ残量検出手段としてのバッテリ残量取得部１２は、バッテリ２０の現残量を取得する。バッテリ残量の検出方法は既知の方法を用いてよい。例えば、バッテリ２０の出力電圧を測定して測定された電圧からバッテリ残量を取得する電圧方式を用いてもよい。あるいは、バッテリ２０内の各セルのインピーダンスに基づいてバッテリ残量を取得するインピーダンストラック方式を用いてもよい。バッテリ残量取得部１２が取得したバッテリ２０の現残量を示す情報は通信部２８を介して装置本体１４のバッテリ残量判定部５４に送られる。
【００２５】
振動子アレイ２４は、複数の振動素子を有しており、送受信部２６から複数の送信信号が各振動素子に供給されることで被検体に対する超音波を発生する。また、振動子アレイ２４に含まれる各振動素子は、被検体からの反射エコーを受信し、当該反射エコーを電気信号である受信信号に変換する。複数の受信信号は送受信部２６へ出力される。
【００２６】
送受信部２６は、振動子アレイ２４が有する複数の振動素子を励振する複数の送信信号を振動子アレイ２４へ送る。また、送受信部１４は、反射エコーを受信した振動子アレイ２４の各振動素子からの複数の受信信号を整相加算処理してビームデータを形成する。このように、送受信部２６は、送信ビームフォーマと受信ビームフォーマの機能を備えている。
【００２７】
送受信部２６および振動子アレイ２４は、装置本体１４が有する後述の動作条件設定部５０における設定に応じた超音波送受波条件にて超音波を送受波する。例えば、信号強度の強い超音波を送信したい場合は、送受信部２６から各振動素子に送られる送信信号の電圧（送信電圧）を高くする。あるいは、形成される超音波画像において高いフレームレートを得たい場合には送信信号のパルス繰り返し周波数を高くする。また、検査モード（Ｂモード、Ｍモード、ドプラモード、カラードプラモードなど）によっても超音波送受波条件が異なる。例えば、Ｂモードにおいては、被検体の診断対象部位に対して超音波が走査されるように、複数の振動素子に対し順次送信信号が供給され、複数の振動素子が反射エコーを受信するが、連続波ドプラモードにおいては、複数の振動素子は、超音波送信用の複数の振動素子と反射エコー受信用の複数の振動素子とに分けられ、送受信部２６は超音波送信用の複数の振動素子に対して送信信号を供給する。これら超音波送受波条件によって、振動子アレイ２４および送受信部２６における消費電力が異なる。
【００２８】
通信部２８は、ワイヤレスプローブ１２と装置本体１４との間で無線通信を行うためのものである。通信部２８は、送受信部２６からのビームデータあるいはバッテリ残量取得部２２からのバッテリ残量情報に対してパケット化処理を行い、装置本体１４の通信部４２へ無線送信する。あるいは、通信部４２から送られてくる各種パケットデータの並べ替えあるいは組立処理を行う。
【００２９】
ＬＥＤ３０は、ワイヤレスプローブ１２の状態を示すインジケータである。例えば、ワイヤレスプローブ１２が装置本体１４と正常に通信している間に点灯あるいは点滅することで、ユーザに正常通信していることを通知する。後述のように、ＬＥＤ３０はユーザに対してバッテリ２０の残量が不足していることなどを通知する際にも用いられる。
【００３０】
制御部３２は、例えばＣＰＵやマイクロプロセッサであり、ワイヤレスプローブ１２の各部の制御を行う。
【００３１】
次に、装置本体１４について説明する。本実施形態においては、装置本体１４の各部を動作させる電力はＡＣアダプタ４０から供給される。ＡＣアダプタ４０は、壁あるいは床などに設けられる電気コンセントから供給される交流電力を直流電力に変換し、装置本体１４の各部へと供給する。また、ＡＣアダプタ４０に代えてあるいは加えてバッテリを設け、当該バッテリからの電力により装置本体１４を動作させるようにしてもよい。本発明は、装置本体１４に設けられるバッテリについても適用可能である。装置本体１４に設けられるバッテリについての本発明の適用については後述する。
【００３２】
通信部４２は、通信部２８同様、ワイヤレスプローブ１２と装置本体１４との間で無線通信を行うためのものである。通信部４２は、通信部２８からの各種パケットデータの並べ替えあるいは組立処理を行う。また、例えば動作条件設定部５０が設定したワイヤレスプローブ５０の動作条件を示す情報など、装置本体１４からワイヤレスプローブ１２に対して送信される情報のパケット化処理を行い、通信部２８へ無線送信する。
【００３３】
画像形成部４４は、送受信部２６からのビームデータに基づいて例えばＢモード画像やドプラ画像などの超音波画像を形成する。表示処理部４６は、画像形成部４４が形成した超音波画像を例えば液晶ディスプレイである表示部４８に表示する処理を行う。あるいは、後述の検査可否判定部５８における判定結果に応じて、バッテリ２０の残量不足などをユーザに通知するためのコメントなどを表示部４８に表示させる。
【００３４】
動作条件設定部５０は、ワイヤレスプローブ１０の動作条件を設定する。ワイヤレスプローブ１０の動作条件には、上述の超音波送受波条件の他、ワイヤレスプローブ１２各部の動作条件が含まれる。特に、動作条件の設定に応じて消費電力が異なる機能についての動作条件が含まれる。例えば、送受信部２６において、形成されたビームデータに対してゲイン補正処理を行う場合、当該ゲイン補正量の設定を行う。これらの動作条件は、入力部６０から入力されるユーザ指示により設定される。あるいは、同じくユーザ指示により設定される超音波診断装置１０の動作モード（例えばＢモード、ドプラモードなど）に応じて自動的に設定されるようにしてもよい。この場合は、例えば各モードを動作させるのに最適な動作条件のデフォルト値（初期値）が設定されており、ユーザにより選択されたモードに対応するデフォルト値が設定される。
【００３５】
また、動作条件設定部５０は、後述のバッテリ残量判定部５４の判定結果に応じて、ワイヤレスプローブ１２各部の動作条件を変更する。具体的には、バッテリ２０の現残量がこれから実行される超音波診断を行うのに必要なバッテリ残量より少ないとバッテリ残量判定部５４が判定した場合に、ワイヤレスプローブ１２各部の動作条件を現在の動作条件よりも消費電力の小さい（すなわち省電力の）動作条件に変更する処理を行う。
【００３６】
稼働時間特定部５２は、超音波診断装置１０を用いて診断を行うために、ワイヤレスプローブ１２を動作させる時間である稼働時間を特定する。稼働時間は、診断の開始前に特定される。したがって、稼働時間は、診断に必要であると事前に予想される動作時間である。稼働時間特定部５２は、例えばユーザ指示に基づいて特定される。この場合、ユーザはこれから行う診断のための超音波診断装置１０の動作時間を予測し、入力部５８において当該動作時間を入力する。そして、稼働時間特定部５２は入力された動作時間を稼働時間として特定する。あるいは、検査モードや検査対象部位などの検査内容に基づいて稼働時間を特定するようにしてもよい。この場合、検査時間特定部５０は、例えばユーザから入力される検査内容を示す情報を取得し、当該情報に基づいて稼働時間を特定する。
【００３７】
バッテリ残量判定部５４は、超音波診断装置１０を用いてこれから診断を行うにあたり、診断の途中でバッテリ２０の残量が不足するか否かの判定を行う。具体的には、バッテリ残量判定部５４は、これから行う診断に必要なバッテリ２０の現時点における必要残量とバッテリ２０の現残量とを比較することで、診断の途中でバッテリ２０の残量が不足するか否かの判定を行う。
【００３８】
必要残量計算手段としてのバッテリ残量判定部５４は、稼働時間特定部５２が特定した稼働時間に基づいて、これから行う診断に必要なバッテリ２０の現時点における必要残量を算出する。当該必要残量の算出には、ワイヤレスプローブ１０の動作時間と消費電力との関係を示す電力消費関数を用いる。まず、ワイヤレスプローブ１０の動作開始から特定された稼働時間経過した時点（すなわち予測された診断終了時点）におけるワイヤレスプローブ１０の動作が保証される最低バッテリ残量である動作保障最低残量を特定する。そして、電力消費関数を用いて、ワイヤレスプローブ１０を稼働時間動作させるのに必要な現時点における必要残量を特定された稼働時間経過時点における動作保障最低残量から逆算する。すなわち、電力消費関数は、稼働時間経過時点における動作保障最低残量から診断に必要な現時点におけるバッテリ２０の必要残量を逆算するための残量関数として用いられる。
【００３９】
上述のように、ワイヤレスプローブ１０の各回路の消費電力は、ワイヤレスプローブ１０の動作条件に応じて変動する。したがって、バッテリ残量判定部５４は、ワイヤレスプローブ１０の各回路の現動作条件に基づいて電力消費関数を特定する。また、バッテリ２０の消費電力は、バッテリ２０の温度などにも依存する。したがって、バッテリ残量判定部５４は、ワイヤレスプローブ１０の動作条件以外にも、これらのパラメータも考慮して電力消費関数を特定するのが望ましい。電力消費関数は、ワイヤレスプローブ１０の現動作条件などに応じて動的に形成されるようにしてもよいが、動作条件などに応じた複数の電力消費関数を装置本体１４の記憶部（図１において不図示）に予め記憶させておき、動作条件などに応じて適宜読み出して用いるようにしてもよい。なお、ワイヤレスプローブ１０の現動作条件を考慮せず、代表的な電力消費関数、例えばワイヤレスプローブ１０の平均的な動作条件における電力消費関数を用いてバッテリ２０の現時点における必要残量を算出するようにしてもよい。
【００４０】
バッテリ残量判定部５４は、これから行う診断に必要なバッテリ２０の現時点における必要残量を算出した後、当該必要残量とバッテリ２０の現残量とを比較する。この比較において、現残量が必要残量以上であれば、現動作条件において診断を開始したとしてもバッテリ２０が不足することなく診断を終了することができると判断できる。この場合、バッテリ残量判定部５４は、例えば表示処理部４６に、現在のバッテリ２０の現在の残量は診断を行うにあたり十分な残量を有しており、現動作条件で診断開始可能であることを示す情報を表示部４８に表示させるなど、ユーザにバッテリ２０の現在の残量で診断可能であることを通知する制御を行う。
【００４１】
バッテリ２０の現残量が必要残量よりも低かった場合、少なくとも現動作条件では診断途中においてバッテリ容量不足が生じてしまうことになる。バッテリ容量不足が生じれば、振動子アレイ２４から超音波を送受波することができなくなり、診断を中断せざるを得なくなる。したがって、この場合、バッテリの容量不足を予防する予防制御手段としてのバッテリ残量判定部５４は、診断中に発生するバッテリ容量不足を予防する予防制御を行う。予防制御としては、例えば、ワイヤレスプローブ１０の動作条件を現動作条件よりも消費電力の低い動作条件に変更する、あるいはユーザに対してバッテリ２０の充電を行うことを促すための通知を行うなどである。これらの制御をバッテリ２０の現残量に応じて選択的に実行するのが好適である。バッテリ残量判定部５４の処理の詳細については、後述する。
【００４２】
入力部５６は、ボタン、スイッチ、あるいはトラックボールなどを含む操作パネルである。入力部５６は医師などのユーザに用いられ、動作条件の設定、稼働時間の入力などに用いられる。制御部５８は、例えばＣＰＵであり装置本体１４全体を制御するものである。
【００４３】
なお、図１に示す各部のうち、バッテリ残量取得部２２、動作条件設定部５０、稼働時間特定部５２、およびバッテリ残量判定部５４は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能が、ＣＰＵやプロセッサやメモリなどのハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現されてもよい。
【００４４】
装置本体１４が内蔵するバッテリからの電力により動作する場合であって、本発明を装置本体１４に適用する場合について説明する。この場合は、バッテリ残量判定部５４は、超音波診断装置１０を用いてこれから診断を行うにあたり、診断の途中で装置本体１４に設けられたバッテリの残量が不足するか否かの判定を行う。この場合は、動作条件設定部５０は、装置本体１４の動作条件、特に設定に応じて消費電力が異なる機能についての動作条件（例えば表示部４８の輝度など）を設定する。また、稼働時間特定部５２は、診断を行うために装置本体１４を動作させる時間を稼働時間として特定する。そして、バッテリ残量判定部５４は、上記同様に、装置本体１４に内蔵のバッテリの現残量と、これから行う診断に必要な装置本体１４内蔵バッテリの現時点における必要残量とを比較し、現残量が当該必要残量よりも低ければ、バッテリ残量判定部５４は、診断中に発生するバッテリ容量不足を予防する予防制御を行う。
【００４５】
以下、図１を参照しながら図２−４を参照してバッテリ残量判定部５４の処理の詳細を説明する。図２は、電力消費関数の例を示す図である。図２に示すグラフにおいては、横軸をワイヤレスプローブ１０の動作時間、縦軸をバッテリ２０の残量としている。横軸における原点は現時点を表している。まず、バッテリ残量判定部５４は、稼働時間特定部５２が特定した稼働時間Ｔａにおけるワイヤレスプローブ１０の動作保障最低残量を示す点７０を図２に示す２次元空間上にプロットする。なお、ワイヤレスプローブ１０の動作保障最低残量は予め算出されており、装置本体１４の記憶部に記憶されている。
【００４６】
次に、バッテリ残量判定部５４は、ワイヤレスプローブ１０の各回路の現動作条件に基づいて、現動作条件における第１の電力消費関数を特定する。図２には第１の電力消費関数７２が示されている。そして、バッテリ残量判定部５４は、点７０および第１の電力消費関数７２に基づいて、現動作条件において診断を行うために必要な現時点におけるバッテリ２０の必要残量Ｐ０を逆算する。具体的には、図２において、第１の電力消費関数７２が点７０上を通過するよう第１の電力消費関数７２を適用させ、このときの第１の電力消費関数７２と縦軸との交点を必要残量Ｐ０とする。
【００４７】
さらに、バッテリ残量判定部５４は、これから行う診断のために必要な動作条件であって、ワイヤレスプローブ１０における消費電力が最小となる動作条件である最低動作条件における第２の電力消費関数を特定する。図２には第２の電力消費関数７４が示されている。第１の電力消費関数７２と第２の電力消費関数７４を比較して分かるように、第１の電力消費関数７２よりも第２の電力消費関数７４の方が傾きの絶対値が小さく、単位時間あたりの消費電力が低いことを示している。そして、バッテリ残量判定部５４は、点７０および第２の電力消費関数７４に基づいて、最低動作条件において診断を行うために必要な現時点におけるバッテリ２０の最低必要残量Ｐｍｉｎを逆算する。具体的には、上記同様、第２の電力消費関数７４が点７０上を通過するよう第２の電力消費関数７４を縦軸方向へ移動させ、このときの第２の電力消費関数７４と縦軸との交点を最低必要残量Ｐｍｉｎとする。
【００４８】
なお、図２においては、簡単のため電力消費関数は１次関数とし、第１の電力消費関数７２および第２の電力消費関数７４は直線となっているが、実際にはこれらの電力消費関数は１次関数とはならず複雑な形状を有するのが一般的である。
【００４９】
バッテリ残量判定部５４は、バッテリ残量取得部２２が取得したバッテリ２０の現残量ＰＮと、現動作条件での診断において必要な必要残量Ｐ０および最低動作条件での診断において必要な最低動作条件Ｐｍｉｎとの比較を行う。ＰＮがＰ０よりも低い場合、現動作条件で診断を行えば、診断の途中でバッテリ容量不足が生じることになる。例えば、図３に示すように、ＰＮがＰ０より低い場合、現動作条件で診断を行った場合におけるバッテリ残量の変化は１点鎖線８０が示す通りとなり、診断途中である時刻Ｔ１においてバッテリ残量が動作保障最低残量より小さくなってしまう。したがって、診断途中のバッテリ容量不足を予防するための処置が必要になる。なお、ＰＮがＰ０以上である場合は、上述のとおり現動作条件で診断を開始しても診断中にバッテリ容量不足が生じないと判断できるため、ユーザに対して診断開始可能であることを通知する処理を行う。
【００５０】
まず、ＰＮがＰ０よりも低く、且つ、Ｐｍｉｎよりも高い場合の制御について説明する。この場合、ＰＮは少なくとも最低動作条件において診断を行えば診断中にバッテリ容量不足が生じることがないといえる。したがって、この場合は、バッテリ残量判定部５４は、ワイヤレスプローブ１０の動作条件をより省電力な動作条件に変更する制御を行う。具体的には、動作条件設定部５０にワイヤレスプローブ１０の動作条件を変更させる制御を行う。バッテリ２０はワイヤレスプローブ１０の複数の回路に電力を供給するが、動作条件設定部５０は、当該複数の回路のうち、少なくとも１つの回路についての動作条件を変更する。本実施形態では、送受信部２６から振動子アレイ２４に送られる送信信号の電圧（送信電圧）を低下させることで、より省電力の動作条件に変更する。また、これに代えて、あるいは加えて例えばパルス繰り返し周波数を下げるなどするようにしてもよい。変更する動作条件は超音波送受波条件に限られず、上述のゲイン調整処理の調整ゲイン量を変更するなどであってもよい。
【００５１】
変更後の動作条件は、バッテリ２０の現残量ＰＮに基づいて決定される。一般的に、消費電力がより多い動作条件の方が、例えば形成される超音波画像の画質が良くなるなど、より好適な診断を行うことができる。このため、より省電力な動作条件とするために送信電圧を低下させる場合には、その低下量はできるだけ小さい方が好ましい。したがって、バッテリの残量ＰＮで診断を開始し、診断終了時（すなわち時刻Ｔａ）においてバッテリの残量が動作保障最低残量となるような動作条件に変更するのが好適である。例えば、図３において、バッテリ残量判定部５４は、バッテリの現残量ＰＮおよび点７０に基づいて、グラフ８２が示す電力消費関数となる送信電圧を算出し、動作条件設定部５０は、当該送信電圧を算出された電圧に設定する。
【００５２】
また、診断の途中でワイヤレスプローブ１０の動作条件を変更するようにしてもよい。上述のように、消費電力がより多い動作条件の方が、より好適な診断を行うことができるため、できるだけ現在の動作条件において診断を行うのが好ましい。図４は、診断の途中で動作条件が変更される例を示す図である。図４には、診断の途中である時刻Ｔ２においてワイヤレスプローブ１０の動作条件が変更された場合におけるバッテリ残量の推移を示すグラフ９０が示されている。
【００５３】
図４に示す例においては、診断の開始前にワイヤレスプローブ１０の動作条件を変更せず、現動作条件のまま診断を開始する。これにより、例えば診断で得られる超音波画像の画質を現動作条件から低下させることなく好適な診断を行うことができる。現動作条件で診断を開始したため、図４においてグラフ９０は第１の電力消費関数７２とほぼ平行に伸びる。すなわち、バッテリ残量はＰＮを始点に第１の電力消費関数７２が示す傾きにおいて減っていくことになる。
【００５４】
グラフ９０が時間方向に伸びていくと、時刻Ｔ２において最低動作条件における第２の電力消費関数７４と交差することになる。時刻Ｔ２がワイヤレスプローブ１０の動作条件が変更される時刻である。時刻Ｔ２においてワイヤレスプローブ１０の動作条件を最低動作条件に変更することで、時刻Ｔ２以降グラフ９０は、第２の電力消費関数７４に沿って伸びることになり、最終的に点７０に到達する。つまり、診断中にバッテリ容量不足を生じさせることなく診断を終えることができる。
【００５５】
このように、診断の途中でワイヤレスプローブ１０の動作条件を変更することで、動作条件の変更時点（時刻Ｔ２）までの間は現動作条件で診断を行うことができる。これにより、動作条件の変更時点までの間はより好適な条件で診断を行うことができる。
【００５６】
図４に示す例においては、バッテリ残量判定部５４は、点７０、第１の電力消費関数７２（の傾き）、および第２の電力消費関数７４に基づいて診断開始前に時刻Ｔ２を算出しておき、動作条件設定部５０に時刻Ｔ２において現動作条件から最低動作条件に変更させる。あるいは、診断中において、バッテリ残量判定部５４がＰＮとＰｍｉｎとの関係をモニタしておき、ＰＮとＰｍｉｎが等しくなったとき（すなわち時刻Ｔ２）に、動作条件設定部５０に現動作条件から最低動作条件に変更させるようにしてもよい。
【００５７】
上述のように、ＰＮがＰ０よりも低く、且つ、Ｐｍｉｎよりも高い場合、ワイヤレスプローブ１０の動作条件をより省電力の動作条件に変更することで、バッテリ２０の充電を行うことなく、且つ、診断の途中でバッテリ容量不足を生じさせることなく、診断を行うことができる。この場合、動作条件が変更するとともに、動作条件が変更されたことをユーザに通知するのが好ましい。ユーザへの通知は、例えば表示部４８にコメントなどを表示してもよいし、あるいはワイヤレスプローブ１２のＬＥＤ３０を点灯あるいは点滅させるようにしてもよい。
【００５８】
次に、ＰＮがＰｍｉｎよりも低い場合の制御について説明する。この場合、ワイヤレスプローブ１０の動作条件を如何に変更しても、予定されている診断を行うべくワイヤレスプローブを時刻Ｔａまで動作させることができない。したがって、この場合は、バッテリ残量判定部５４は、バッテリ２０の残量が不足しているため診断の途中でワイヤレスプローブ１０の動作が停止することをユーザに対して通知する。当該通知とともに、バッテリ２０の充電をユーザに促すようにしてもよい。当該通知も、表示部４８にコメントなどを表示してもよいし、ＬＥＤ３０による点灯あるいは点滅などにより示すようにしてもよい。
【００５９】
また、ＰＮがＰｍｉｎよりも低い場合、Ｔａよりも短い時間の間だけでも診断を行いたいと思うユーザのために、例えばワイヤレスプローブ１０の現動作条件において動作可能な時間をユーザに通知するようにしてもよい。この場合は、バッテリ２０の現残量ＰＮと現動作条件における電力消費関数に基づいてワイヤレスプローブ１０の動作可能時間を算出する。
【００６０】
本実施形態では、上述のように、これから実施する診断において必要な現時点におけるバッテリ残量を算出し、これをバッテリ２０の現残量と比較することで、将来生じ得る診断中におけるバッテリ容量不足を事前に、好ましくは診断開始前に検出することを可能にしている。これにより、診断の開始前にバッテリ容量不足の予防制御を行うことができ、診断中に生じるバッテリ容量不足を未然に防止している。また、バッテリ２０の電力消費量はワイヤレスプローブ１０の各回路の動作条件によって変動することから、ワイヤレスプローブ１０の各回路の動作条件に応じた電力消費関数を用いることで、より適切なバッテリ必要残量を算出することを可能にしている。
【００６１】
図５は、超音波診断装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。図１を参照しながら図５を用いて、超音波診断装置１０の動作の流れを説明する。
【００６２】
ステップＳ１０において、稼働時間特定部５２は、例えばユーザ入力に基づいて、これから行う診断に必要であると予測されるワイヤレスプローブ１０の動作時間である稼働時間を特定する。
【００６３】
ステップＳ１２において、バッテリ残量判定部５４は、ステップＳ１０で特定された稼働時間、および動作条件設定部５０が設定したワイヤレスプローブ１０の現動作条件に基づいて、診断終了まで現動作条件でワイヤレスプローブ１０を動作させるのに必要な必要残量Ｐ０を算出する。
【００６４】
ステップＳ１４において、バッテリ残量判定部５４は、ステップＳ１０で特定された稼働時間、および予定された診断を行うのに最低限必要な動作条件であって消費電力が最も小さい動作条件である最低動作条件に基づいて、診断終了まで最低動作条件でワイヤレスプローブ１０を動作させるのに必要な必要残量Ｐｍｉｎを算出する。
【００６５】
ステップＳ１６で、バッテリ残量判定部５４は、バッテリ残量取得部２２からバッテリ２０の現残量ＰＮを取得する。
【００６６】
ステップＳ１８で、バッテリ残量判定部５４は、バッテリ２０の現残量ＰＮと、Ｐ０およびＰｍｉｎとを比較する。
【００６７】
ＰＮがＰ０以上である場合、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０において、バッテリ残量判定部５４は、ユーザに対して現動作条件で診断可能であることを通知する。
【００６８】
ＰＮがＰ０よりも低く、且つ、Ｐｍｉｎ以上である場合、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、バッテリ残量判定部５４は、上述の通りワイヤレスプローブ１０の動作条件をより省電力の動作条件に変更する制御を行う。また、当該制御とともに、ユーザに対して動作条件が変更されたことを通知する。
【００６９】
ＰＮがＰｍｉｎよりも低い場合、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、バッテリ残量判定部５４は、診断中にワイヤレスプローブ１０の動作が停止することをユーザに通知する。
【００７０】
図５のフローチャートにおいては、Ｐ０およびＰｍｉｎを予め算出しておき、ＰＮとＰ０およびＰｍｉｎとの比較を同時に行っていたが、この比較を段階的に行うようにしてもよい。図６に段階的に比較を行う場合のフローチャートを示す。図６における各ステップの処理のうち、図５と同様の処理については同ステップ番号を付し説明を省略する。
【００７１】
図６においては、まずＰ０のみを算出し（ステップＳ１２）、ＰＮとＰ０を比較する（ステップＳ１８)。そして、ＰＮがＰ０よりも低い場合にＰｍｉｎを算出し（ステップＳ１４）、ステップＳ２６において、バッテリ残量判定部５４はＰＮとＰｍｉｎとを比較する。これにより、ＰＮがＰ０以上である場合にはＰｍｉｎを算出する必要がなくなり、処理を高速化できる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  超音波診断装置、１２  ワイヤレスプローブ、１４  装置本体、２０  バッテリ、２２  バッテリ残量取得部、２４  振動子アレイ、２６  送受信部、２８，４２  通信部、３０  ＬＥＤ、３２，５８  制御部、４０  ＡＣアダプタ、４４  画像形成部、４６  表示処理部、４８  表示部、５０  動作条件設定部、５２  稼働時間特定部、５４  バッテリ残量判定部、５６  入力部。
【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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