JP2011242707A - Radiation image imaging device, radiation image imaging system and charging method of radiation image imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影装置の充電方法に関するものである。 The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus, a radiographic image capturing system, and a charging method for the radiographic image capturing apparatus.
医療用の放射線画像を取得する手段であるフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector:FPD)と呼ばれる放射線画像撮影装置について、近年、その内部にキャパシタや二次電池からなる蓄電体を内蔵し、ケーブルレスで駆動可能な可搬型に構成されたカセッテ型の放射線画像撮影装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
放射線画像撮影装置を可搬型に構成した場合、患者のベッドサイド等におけるポータブル撮影をはじめとする自由度の高い撮影が可能となる。
In recent years, radiographic imaging devices called flat panel detectors (FPDs), which are means for acquiring medical radiographic images, have built-in power storage units consisting of capacitors and secondary batteries, and are cable-less. A cassette-type radiation image capturing apparatus configured to be portable is developed (see, for example, Patent Document 1).
When the radiographic imaging apparatus is configured to be portable, it is possible to perform imaging with a high degree of freedom including portable imaging on a patient's bedside or the like.
ところで、上記蓄電体としてのキャパシタや二次電池(以下、キャパシタ等とする)は出力電圧が仕様により一定の範囲内に定められており、放射線画像撮影装置内の各構成で必要な電圧に満たない場合があった。
従って、そのような場合には、放射線画像撮影装置に昇圧回路を設けるか、複数の蓄電体を直列接続して使用する必要があった。
By the way, the capacitor or secondary battery (hereinafter referred to as a capacitor or the like) as the power storage unit has an output voltage set within a certain range according to the specification, and satisfies the voltage required for each component in the radiographic apparatus. There was no case.
Therefore, in such a case, it is necessary to provide a booster circuit in the radiographic imaging apparatus or to use a plurality of power storage units connected in series.
しかしながら、蓄電体に昇圧回路を設けて使用すると電力効率の低下を生じやすく、充電の頻度が高くなるという問題があった。
また、蓄電体を放射線画像撮影装置に設ける場合には、蓄電体の電圧を監視して目標電圧となるまで充電を行う充電制御回路が必要となるが、直列接続された複数の蓄電体に対して一つの充電制御回路で充電を行う構成とした場合、直接接続された複数の蓄電体に対して同時に充電が行われることから、個々の蓄電体の静電容量の個体誤差により電圧にバラツキが生じた場合でも、これを是正することができず、一部の蓄電体について過電圧となる可能性があった。
従って、その対策として、各蓄電体に対して個別に充電制御回路を設け、個別に電圧の監視を行うことも考えられるが、各蓄電体ごとに充電制御回路を設けると、構成の増加により放射線画像撮影装置の大型化を招いてしまうという問題があった。
また、各蓄電体に対応する複数の充電制御回路を放射線画像撮影装置の外部に設け、充電時にコネクタを介して接続する構成を採ることも考えられるが、個々の充電制御回路を放射線画像撮影装置に内蔵される各蓄電体に接続するためには、コネクタの端子数が多数必要となるため、コネクタの大型化に伴う放射線画像撮影装置の大型化を招くという問題があった。
However, when the power storage unit is provided with a booster circuit, there is a problem that the power efficiency is likely to be lowered and the frequency of charging is increased.
In addition, when the power storage unit is provided in the radiographic imaging device, a charge control circuit that monitors the voltage of the power storage unit and performs charging until the target voltage is reached is necessary. For a plurality of power storage units connected in series, When charging is performed with a single charge control circuit, charging is performed simultaneously on a plurality of directly connected power storage units, so that there is a variation in voltage due to individual errors in the capacitance of each power storage unit. Even if it occurred, this could not be corrected and there was a possibility of overvoltage for some of the power storage units.
Therefore, as a countermeasure, it is conceivable to individually provide a charge control circuit for each power storage unit and monitor the voltage individually. There has been a problem that the size of the image photographing apparatus is increased.
In addition, it is conceivable to employ a configuration in which a plurality of charge control circuits corresponding to each power storage unit are provided outside the radiation image capturing apparatus and connected via a connector at the time of charging. In order to connect to each power storage unit incorporated in the battery, a large number of terminals of the connector are required, which causes a problem in that the radiographic imaging apparatus is increased in size with the increase in size of the connector.
そこで、本発明は、装置の小型化を図りつつ、直列接続した複数の蓄電体に対して過電圧を生じることなく充電可能とすることを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to charge a plurality of power storage units connected in series without causing overvoltage while reducing the size of the device.
前記の課題を解決するために、本発明に係る放射線画像撮影装置は、
各機能部に電力を供給する直列接続された複数の蓄電体を筐体内部に内蔵し、前記各蓄電体からの電力供給による駆動が可能なカセッテ型の放射線画像撮影装置であって、
外部電源から供給される電力を受電する受電側接続部と、
前記受電側接続部により供給される電力に基づいて前記各蓄電体に充電を行う単一の充電回路と、
前記各蓄電体の電圧を検出する電圧検出手段と、
個々の前記蓄電体又は直列に接続された二以上の前記蓄電体に対して充電が行われるように前記各蓄電体と前記充電回路との接続状態を切り替え可能な接続切り替え手段と、
前記電圧検出手段による前記各蓄電体の検出電圧に応じて前記接続切り替え手段を制御する充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、前記接続切り替え手段に対して、全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列に接続された全ての蓄電体が同時に充電される接続状態とし、前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように接続状態を切り替える制御を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a radiographic imaging apparatus according to the present invention includes:
A cassette-type radiation imaging apparatus capable of being driven by supplying power from each power storage unit, which includes a plurality of power storage units connected in series to supply power to each functional unit.
A power receiving side connection for receiving power supplied from an external power source;
A single charging circuit for charging each power storage unit based on the power supplied by the power receiving side connection unit;
Voltage detecting means for detecting a voltage of each of the power storage units;
Connection switching means capable of switching the connection state between each of the power storage units and the charging circuit so that charging is performed on each of the power storage units or two or more of the power storage units connected in series;
A charge control unit that controls the connection switching unit according to the voltage detected by the power storage unit by the voltage detection unit;
The charging control unit is connected to the connection switching unit so that all the power storage units connected in series are charged simultaneously when the voltages of all the power storage units do not satisfy the first target voltage. And controlling to switch the connection state so as to exclude the power storage unit that has reached the first target voltage from the charging target.
また、本発明の別の側面である放射線画像撮影システムは、
各機能部に電力を供給する直列接続された複数の蓄電体を筐体内部に内蔵すると共に電力を受電する受電側接続部を備えたカセッテ型の放射線画像撮影装置と、
前記受電側接続部に着脱可能に連結されて前記放射線画像撮影装置に電力を供給する給電側接続部とを備え、
前記放射線画像撮影装置に対して、前記受電側接続部と前記給電側接続部との連結時に前記各蓄電体に充電を行う放射線画像撮影システムであって、
前記各蓄電体の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記受電側接続部により供給される電力に基づいて前記各蓄電体に充電を行う単一の充電回路と、
個々の前記蓄電体又は直列に接続された二以上の前記蓄電体に対して充電が行われるように前記各蓄電体と前記充電回路との接続状態を切り替え可能な接続切り替え手段と、
前記電圧検出手段による前記各蓄電体の検出電圧に応じて前記接続切り替え手段を制御する充電制御部とを備え、
少なくとも前記充電制御部については前記放射線画像撮影装置の外部に設けると共に、
当該充電制御部が、前記接続切り替え手段に対して、全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列接続された全ての蓄電体が同時に充電される接続状態とし、前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように接続状態を切り替える制御を行うことを特徴とする。
Moreover, the radiographic imaging system which is another aspect of this invention is the following.
A cassette-type radiographic imaging apparatus including a plurality of power storage units connected in series for supplying power to each functional unit in a housing and a power receiving side connection unit for receiving power,
A power supply side connection unit that is detachably connected to the power reception side connection unit and supplies power to the radiation imaging apparatus,
A radiographic imaging system that charges each power storage unit when the power receiving side connection unit and the power feeding side connection unit are connected to the radiographic imaging device,
Voltage detecting means for detecting a voltage of each of the power storage units;
A single charging circuit for charging each power storage unit based on the power supplied by the power receiving side connection unit;
Connection switching means capable of switching the connection state between each of the power storage units and the charging circuit so that charging is performed on each of the power storage units or two or more of the power storage units connected in series;
A charge control unit that controls the connection switching unit according to the voltage detected by the power storage unit by the voltage detection unit;
At least the charging control unit is provided outside the radiographic imaging device, and
The charging control unit sets a connection state in which all the power storage units connected in series are simultaneously charged when the voltage of all the power storage units is less than the first target voltage with respect to the connection switching unit. The control unit switches the connection state so as to exclude the power storage unit that has reached the first target voltage from a charge target.
さらに、本発明の別の側面である放射線画像撮影装置の蓄電体の充電方法は、
各機能部に電力を供給する直列接続された複数の蓄電体を筐体内部に内蔵すると共に電力を受電する受電側接続部を備えたカセッテ型の放射線画像撮影装置の前記蓄電体の充電方法であって、
前記各蓄電体の電圧を検出し、
全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列に接続された当該全ての蓄電体を、外部の電力供給源により供給される電力に基づいて充電を行う単一の充電回路と接続して同時に充電を行い、
前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように前記充電回路との接続状態の切り替えを行うことを特徴とする。
Furthermore, the charging method of the power storage unit of the radiographic imaging device according to another aspect of the present invention,
In the charging method of the power storage unit of the cassette type radiographic imaging apparatus including a plurality of power storage units connected in series for supplying power to each functional unit inside the casing and a power receiving side connection unit for receiving power There,
Detecting the voltage of each power storage unit,
A single unit that charges all the power storage units connected in series based on the power supplied from an external power supply source when the voltages of all the power storage units do not satisfy the first target voltage. Connect to the charging circuit and charge at the same time,
The connection state with the charging circuit is switched so that the power storage unit that has reached the first target voltage is excluded from a charging target.
本発明は、単一の充電回路を用いて各蓄電体との接続の切り替えを行うことで、充電当初は直列接続された全蓄電体を同時に充電し、第一の目標電圧に達した蓄電体を充電対象から除外しつつ全ての蓄電体が第一の目標電圧に達するまで充電を行うので、一つの充電回路により複数の蓄電体に対する充電を高速で行うことを可能とし、各蓄電体ごとに充電回路を不要とすることから、放射線画像撮影装置の小型化を図ることが可能となる。
また、個々の蓄電体の電圧を監視し、第一の目標電圧に達すると充電対象から除外するので、各蓄電体について過電圧の発生を効果的に抑止することが可能となる。
The present invention switches the connection with each power storage unit using a single charging circuit, so that all the power storage units connected in series at the beginning of charging are charged simultaneously, and the power storage unit that has reached the first target voltage Are charged until all the electric storage units reach the first target voltage while being excluded from the charging target, it is possible to charge a plurality of electric storage units at a high speed by one charging circuit, and for each electric storage unit Since the charging circuit is not required, the radiographic apparatus can be reduced in size.
In addition, since the voltage of each power storage unit is monitored and the first target voltage is reached, it is excluded from the charging target, so that it is possible to effectively suppress the occurrence of overvoltage for each power storage unit.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that embodiments to which the present invention is applicable are not limited to this.
[第1の実施形態]
図1から図10を参照しつつ、本発明の第1の実施形態について説明する。ただし、本発明を適用可能な実施形態は図示のものに限定されるものではない。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, embodiments to which the present invention can be applied are not limited to those shown in the drawings.
図1は、放射線画像検出システムの概略構成を示す図であり、図2は、この放射線画像検出システムに設けられるクレードルの要部構成を示す図であり、図3は、本実施形態における放射線画像撮影装置の斜視図である。
図1に示すように、本実施形態に係る放射線画像検出システム1は、蓄電体としての二つのキャパシタ28,28を内蔵する放射線画像撮影装置2と、放射線画像撮影装置2が載置されるクレードル4と、放射線画像撮影装置2に接続される給電ケーブル5とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a radiographic image detection system, FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of a cradle provided in the radiographic image detection system, and FIG. 3 is a radiographic image in the present embodiment. It is a perspective view of an imaging device.
As shown in FIG. 1, a radiological
クレードル4は、放射線画像撮影装置2を載置することにより、外部から放射線画像撮影装置2に電力を供給可能に構成されたキャパシタ充電用の給電手段50である。
図2に示すように、クレードル4は、図示しない外部電源と接続されるコンセント8が接続されているAC/DC定電圧電源41と、AC/DC定電圧電源41から供給される電力を外部に出力する給電側接続部としての出力コネクタ部42とを備えている。
AC/DC定電圧電源41は、負荷の変動に左右されず常に一定の電圧で電力を出力するものであり、出力コネクタ部42は、この所定の電圧で放射線画像撮影装置2に対して電力を供給するようになっている。
本実施形態においてクレードル4には、出力コネクタ部として、放射線画像撮影装置2がクレードル4に載置されたときに受電側接続部としての装置側コネクタ部26と接続されるクレードル出力コネクタ部42と、装置側コネクタ部26に接続される給電ケーブル5が接続されるケーブル用出力コネクタ部43とが設けられている。
The
As shown in FIG. 2, the
The AC / DC constant
In the present embodiment, the
クレードル4に放射線画像撮影装置2が装着されると、クレードル出力コネクタ部42が放射線画像撮影装置2の装置側コネクタ部26とそれぞれ電気的に接続されて、AC/DC定電圧電源41から放射線画像撮影装置2に直接電力が供給されるようになっている。
また、ケーブル用出力コネクタ部43に接続された給電ケーブル5が装置側コネクタ部26に接続されると給電ケーブル5を介してAC/DC定電圧電源41から放射線画像撮影装置2に電力が供給される。
When the
Further, when the
給電ケーブル5は、放射線画像撮影装置2と接続することにより、外部から放射線画像撮影装置2に電力を供給可能なものである。本実施形態では、給電ケーブル5は、その一端側が放射線画像撮影装置2の装置側コネクタ部26と接続される接続部51となっており、他端側がクレードル4のケーブル用出力コネクタ部43と接続される。即ち、接続部51は給電側接続部として機能することとなり、これにより、AC/DC定電圧電源41から放射線画像撮影装置2に電力が供給される。
The
なお、本実施形態では、給電ケーブル5がクレードル4を介して外部電源と接続される例を示しているが、給電ケーブル5と外部電源との接続の仕方はこれに限定されず、給電ケーブル5がクレードル4の外にあるAC/DC定電圧電源と直接接続されて外部電源から放射線画像撮影装置2への電力供給が行われるように構成してもよい。
In the present embodiment, an example is shown in which the
本実施形態において放射線画像撮影装置2は、いわゆるフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector:以下「FPD」という。)をカセッテ型に構成した可搬型のカセッテ型FPDであり、放射線画像撮影に用いられ、放射線画像データ(以下、単に「画像データ」と称する。)を取得するものである。
なお、以下では、放射線画像撮影装置2として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
In this embodiment, the radiographic
In the following, a so-called indirect radiation image capturing apparatus that includes a scintillator or the like and converts the emitted radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal will be described as the radiation
図3に示すように、放射線画像撮影装置2は、内部を保護する筐体21を備えている。筐体21は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面X(以下、放射線入射面Xという。)が、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。
なお、図3では、筐体21がフロント部材21aとバック部材21bとで形成されている場合が示されているが、その形状、構成は特に限定されず、この他にも、筐体21を筒状のいわゆるモノコック状等に形成することも可能である。
As shown in FIG. 3, the radiographic
FIG. 3 shows a case where the
図3に示すように、本実施形態において、放射線画像撮影装置2の側面部分には、電源スイッチ22、インジケータ25、及び装置側コネクタ部26等が配置されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a
電源スイッチ22は、放射線画像撮影装置2の電源のON/OFFを切り替えるものであり、電源スイッチ22を操作することにより、後述するキャパシタ28(図1参照)による放射線画像撮影装置2の各機能部に対する電力供給の開始及び停止を指示する信号が後述する本体制御部30(図1参照)に出力される。放射線画像撮影装置2を撮影に使用しないときには、電源をOFF(すなわち、キャパシタ28による各機能部に対する電力供給を停止)にしておくことにより、キャパシタ28の電力消費を抑えることができる。
The
インジケータ25は、例えばLED等で構成されキャパシタ28の充電残量や各種の操作状況等を表示するものである。
The
また、放射線画像撮影装置2には、放射線画像撮影装置2の各機能部に電力を供給するキャパシタ28が設けられている。
キャパシタ28は、充電可能なものであり、例えば、リチウムイオンキャパシタ(LIC)、電気二重層コンデンサ等の蓄電素子等を適用することができる。
In addition, the radiographic
The
このうち、特に、リチウムイオンキャパシタは、蓄電効率に優れるとともに、大電流(例えば5〜10アンペア)による高速充電が可能であり、充電時間を大幅に短縮することができるため、好ましい。すなわち、充電時間は、充電電流の大きさにほぼ反比例するため、充電電流を大きくすれば、その分充電時間を短くすることができる。 Among these, a lithium ion capacitor is particularly preferable because it is excellent in power storage efficiency, can be charged at high speed with a large current (for example, 5 to 10 amperes), and can greatly shorten the charging time. That is, since the charging time is almost inversely proportional to the magnitude of the charging current, the charging time can be shortened by increasing the charging current.
また、放射線画像撮影装置2の側面部分には、筐体21内に内蔵されたキャパシタ28の交換のために開閉される蓋部材70が設けられており、蓋部材70の側面部には、放射線画像撮影装置2が後述する無線アクセスポイント113(図9参照)を介して外部と無線方式で情報の送受信を行うためのアンテナ装置71が埋め込まれている。
Further, a
装置側コネクタ部26(図1において、単に「コネクタ部」と示す。)は、クレードル4及び給電ケーブル5のそれぞれと電気的に接続可能に構成されており、また、相互に着脱可能となっている。
また、装置側コネクタ部26は、放射線画像撮影装置2がクレードル4に載置されたときにクレードル出力コネクタ部42に対応する位置に設けられている。
The device-side connector portion 26 (shown simply as “connector portion” in FIG. 1) is configured to be electrically connectable to each of the
Further, the device-
また、キャパシタ28と各機能部との間には、電源回路29が設けられている。電源回路29は、キャパシタ28から供給される電力を供給先の各機能部に適するように、その電圧値等を適宜変換・調整する機能部である。
A
筐体21の放射線入射面X(図3参照)の内側には、放射線入射面Xから入射した放射線を吸収して可視光を含む波長の光に変換する図示しないシンチレータ層が形成されている。シンチレータ層は、例えばCsI:TlやGd2O2S:Tb、ZnS:Ag等の母体内に発光中心物質が付活された蛍光体を用いて形成されたものを用いることができる。
A scintillator layer (not shown) that absorbs radiation incident from the radiation incident surface X and converts it into light having a wavelength including visible light is formed inside the radiation incident surface X (see FIG. 3) of the
シンチレータ層の放射線が入射する側の面とは反対側の面側には、シンチレータ層から出力された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子23(図4参照)が2次元状に複数配列された検出手段としてのセンサパネル部24が設けられている。光電変換素子23は、例えばフォトダイオード等であり、シンチレータ層等と共に、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子を構成する。
A plurality of photoelectric conversion elements 23 (see FIG. 4) for converting light output from the scintillator layer into electric signals are two-dimensionally provided on the surface of the scintillator layer opposite to the surface on which radiation is incident. A
本実施形態においては、本体制御部30、走査駆動回路32、信号読出し回路33等により、このセンサパネル部24の各光電変換素子23の出力値を読み取る読取手段である読取部45(図4参照)が構成されている。
In the present embodiment, the reading unit 45 (see FIG. 4) is a reading unit that reads the output value of each
センサパネル部24及び読取部45の構成について、図4の等価回路図を参照しつつ、さらに説明する。
図4に示すように、センサパネル部24の各光電変換素子23の一方の電極にはそれぞれ信号読出し用のスイッチ素子であるTFT46のソース電極が接続されている。また、各光電変換素子23の他方の電極にはバイアス線Lbが接続されており、バイアス線Lbはバイアス電源36に接続されていて、バイアス電源36から各光電変換素子23に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
The configurations of the
As shown in FIG. 4, one electrode of each
各TFT46のゲート電極はそれぞれ走査駆動回路32から延びる走査線Llに接続されており、TFT46のゲート電極には、この走査線Llを介して図示しないTFT電源から読み出し電圧(ON電圧)又はOFF電圧が印加されるようになっている。また、各TFT46のドレイン電極はそれぞれ信号線Lrに接続されている。各信号線Lrは、それぞれ信号読出し回路33内の増幅回路37に接続されており、各増幅回路37の出力線はそれぞれサンプルホールド回路38を経てアナログマルチプレクサ39に接続されている。また、信号読出し回路33には信号をデジタル信号に変換処理する処理手段としてのA/D変換部40が接続されており、アナログマルチプレクサ39から送り出されたアナログの画像信号は、A/D変換部40によりデジタルの画像信号に変換される。信号読出し回路33は、このA/D変換部40を介して本体制御部30に接続されており、デジタルの画像信号が本体制御部30に出力される。本体制御部30には、記憶部31が接続されており、本体制御部30は、A/D変換部40から送られたデジタルの画像信号を画像データとして記憶部31に記憶させるようになっている。
The gate electrode of each
本体制御部30は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えるコンピュータであり、放射線画像撮影装置2全体を統括的に制御する。
The main
ROMには、実写画像データ生成処理、オフセット補正値生成処理、放射線画像撮影装置2において各種の処理を行うためのプログラム、各種の制御プログラムやパラメータ等が記憶されている。
本体制御部30は、ROMに格納された所定のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってCPUが各種処理を実行するようになっている。
The ROM stores a live-action image data generation process, an offset correction value generation process, a program for performing various processes in the radiation
The main
信号処理部34は、画像データに所定の信号処理を施すことによって画像データを外部に出力するのに適した形式のデータとする機能部である。
The
記憶部31は、例えばHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等で構成されており、記憶部31には、読取部45(図4参照)により生成される実写画像データ(被写体を透過した放射線に基づく画像データ)や、暗画像データ(放射線を照射しない状態で取得された画像データ)等が記憶されるようになっている。
なお、記憶部31は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。また、その容量は特に限定されないが、複数枚分の画像データを保存可能な容量を有することが好ましい。このような記憶手段を備えることによって、被写体に対して連続して放射線を照射し、その度ごとに画像データを記録し蓄積していくことができ、連続撮影や動画撮影を行うことが可能となる。
The
The
通信部35は、アンテナ装置71と接続されており、本体制御部30の制御に従って、コンソール101等の外部装置との間で各種信号の送受信を行うものである。通信部35は、無線アクセスポイント113(図9参照)を介して無線方式でコンソール101等の外部装置との通信を行う。
本実施形態において、通信部35は、読取部45によって読み取られA/D変換部40においてアナログ信号からデジタル信号に変換された画像信号に基づく画像データを外部機器であるコンソール101に送信するとともにコンソール101等から撮影オーダ情報等を受信する。
The
In the present embodiment, the
図5は放射線画像撮影装置2においてキャパシタ28の充電を行うための構成のみを抽出した要部構成図である。
上記放射線画像撮影装置2では、二つのキャパシタ28,28を直列に接続した状態で使用及び充電を行う。なお、実施形態の記載中において、二つのキャパシタを区別して説明する必要がある場合には、「キャパシタ28A,28B」とし、区別して説明を行う必要がない場合には、「キャパシタ28」とする。
FIG. 5 is a main part configuration diagram in which only the configuration for charging the
The
図5に示すように、放射線画像撮影装置2は、各キャパシタ28A,28Bに対して個別に又は直列接続された状態で二つ同時に充電を行う充電回路61と、各キャパシタ28A,28Bに対する充電回路61の接続状態を切り替え可能とする接続切り替え手段62と、各キャパシタ28A,28Bの電圧を検出する電圧検出手段63と、各キャパシタ28A,28Bの検出電圧に応じて充電状態を制御する充電制御部としての充電制御回路64とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
各キャパシタ28A,28Bは、各々の両極側から配線が引き出され、接続切り替え手段62のスイッチSW1〜SW4を介して充電回路61に接続されている。充電回路61は、正極性の二つのポートP1,P3と負極性の二つのポートP2,P4とを備え、前述した配線を介して正極性のポートP1はキャパシタ28Aの正極に接続され、正極性のポートP3はキャパシタ28Bの正極に接続され、負極性のポートP2はキャパシタ28Aの負極に接続され、負極性のポートP4はキャパシタ28Bの負極に接続されている。
この充電回路61は、正極性の二つのポートP1又はP3と負極性の二つのポートP2又はP4との間に接続されたキャパシタ28A,28B又はこれら両方に対して、定電流充電を行うことが可能となっている。
Each
The charging
接続切り替え手段62は、前述したように、充電回路61の正極性のポートP1とキャパシタ28Aの正極との間に設けられたスイッチSW1と、負極性のポートP2とキャパシタ28Aの負極との間に設けられたスイッチSW2と、正極性のポートP3とキャパシタ28Bの正極との間に設けられたスイッチSW3と、負極性のポートP4とキャパシタ28Bの負極との間に設けられたスイッチSW4とを備えている。そして、これらの各スイッチSW1〜SW4は、いずれも充電制御回路64によりそのON-OFFの切り替えを制御することができ、SW1,SW2の二つのみをONとすることでキャパシタ28Aのみの充電状態とし、SW3,SW4の二つのみをONとすることでキャパシタ28Bのみの充電状態とし、SW1,SW4の二つのみをONとすることで直列接続されたキャパシタ28A,28Bを同時に充電状態とする接続状態の切り替えが行われる。
As described above, the
電圧検出手段63は、キャパシタ28Aの正極とキャパシタ28Bに正極のそれぞれから電圧検出を行うための配線L1,L2を引き出すと共に、各配線L1,L2を通じて得られたアナログの電圧値が充電制御回路64内に設けられたADコンバータ65によりデジタルデータとして取得されるようになっている。
各配線L1,L2により検出される電圧Vm1,Vm2は、いずれもキャパシタ28Bの負極側を基準電位とした場合の電位差である。
従って、各キャパシタ28A,28Bの電圧をVc1,Vc2とすると、配線L2から検出される電圧Vm2はキャパシタ28Bの電圧Vc2そのものとなるが(Vm2=Vc2)、配線L1から検出される電圧Vm1は直列接続されたキャパシタ28Aと28Bの合計された電圧(Vc1+Vc2)が検出される。従って、キャパシタ28A単独の電圧Vc1は、Vm1−Vm2により算出される。
The voltage detection means 63 pulls out the wirings L1 and L2 for performing voltage detection from the positive electrode of the
The voltages Vm1 and Vm2 detected by the wirings L1 and L2 are both potential differences when the negative electrode side of the
Therefore, if the voltages of the
充電制御回路64の行う制御を図6〜図8により具体的に説明する。図6は各接続状態をテーブル形式で図示したものであり、図7は充電制御回路64による充電時の接続状態の状態遷移図であり、図8は各接続状態における電圧変化を図示した線図である。
充電制御回路64は、放射線画像撮影装置2に外部電源が接続された状態において、ACコンバータ65を介して取得する電圧Vm1,Vm2から各キャパシタ28A,28Bの電圧Vc1,Vc2を算出し、これらの電圧Vc1,Vc2が予め定められたキャパシタの第一の目標電圧V1に満たない場合に二つのキャパシタ28A,28Bに対して同時に充電を行い、第一の目標電圧V1に達しているか或いは充電により第一の目標電圧V1に達したキャパシタ28A又は28Bについては充電対象から除く制御を接続切り替え手段62に対して行う。充電制御回路64は、例えば、ICチップにより構成されている。
なお、上記第一の目標電圧V1は、各キャパシタ28A,28Bの定格電圧と同一か又は当該定格電圧よりも若干低い値が設定されることが望ましい。
The control performed by the
The
The first target voltage V1 is preferably set to a value that is the same as or slightly lower than the rated voltage of each
充電制御回路64は、上記充電制御を実現するために、接続切り替え手段62に対して、図6に示すように、いずれのキャパシタ28A,28Bも充電しない接続状態A、二つのキャパシタ28A,28Bを同時に充電可能とする接続状態B、キャパシタ28Bのみ充電可能とする接続状態C、キャパシタ28Aのみ充電可能とする接続状態Dからなる四つの接続状態A〜Dに切り替える制御を行う(なお、後述の説明では「接続状態E」も登場するがこれは接続状態Aと同一の状態なので、実質的に接続状態は四種類である)。
即ち、充電制御回路64は、接続状態Aとする場合には接続切り替え手段62の全スイッチSW1〜SW4が全てOFFとなり、接続状態Bとする場合には接続切り替え手段62のスイッチSW1,SW4がON、SW2,SW3がOFFとなるよう制御する。また、接続状態Cとする場合には接続切り替え手段62のスイッチSW1、SW2がOFF、SW3,SW4がONとなり、接続状態Dとする場合には接続切り替え手段62のスイッチSW1,SW2がON、SW3,SW4がOFFとなるよう制御する。
In order to realize the above-described charging control, the charging
That is, in the
次に、検出される各キャパシタ28A,28Bの電圧と上記接続状態の切り替えとの関係をふまえて、充電制御回路64が行う充電制御を図7により詳細に説明する。
当初、接続切り替え手段62は接続状態Aにあり、放射線画像撮影装置2が外部電源に接続された状態において、各キャパシタ28A,28Bの電圧検出が行われる。
その結果、キャパシタ28A,28Bのいずれもが第一の目標電圧V1に達しない場合には(Vc1<V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Bに切り替え、これにより、二つのキャパシタ28A,28Bが同時に充電される状態に切り替えられる。
Next, charging control performed by the charging
Initially, the connection switching means 62 is in the connection state A, and voltage detection of each
As a result, when neither of the
また、接続状態Aにおいて、キャパシタ28Aのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Cに切り替え、これにより、キャパシタ28Bのみが充電される状態に切り替えられる。
また、接続状態Aにおいて、キャパシタ28Bのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Dに切り替え、これにより、キャパシタ28Aのみが充電される状態に切り替えられる。
In the connection state A, when only the
Further, in the connection state A, when only the
また、接続状態Bにおいて、充電によってキャパシタ28Aが先に第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Cに切り替え、これにより、キャパシタ28Bのみの充電状態に切り替えられる。
また、接続状態Bにおいて、充電によってキャパシタ28Bが先に第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Dに切り替え、これにより、キャパシタ28Aのみの充電状態に切り替えられる。
In the connection state B, when the
In the connection state B, when the
また、接続状態Cにおいて、充電によってキャパシタ28Bが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態E(=接続状態A)に切り替える。
また、接続状態Dにおいて、充電によってキャパシタ28Aが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態E(=接続状態A)に切り替える。
In the connection state C, when the
In the connection state D, when the
図8は、状態A→状態C→状態E(状態A)の順で充電が完了するまでの状態変化の一例を示している。即ち、二つのキャパシタ28A,28Bの電圧Vc1,Vc2が共に第一の目標電圧V1未満であり、接続状態Bに切り替えられて直列接続されたキャパシタ28A,28Bに充電回路61から同時に電圧が印加されると、それぞれの静電容量の個体誤差に応じて各キャパシタ28A,28Bは固有の傾きで電圧が上昇する。
そして、この例では、キャパシタ28Aの方が早く第一の目標電圧V1に到達し、接続状態Cへの切り替えにより、キャパシタ28Aに対する充電電圧の印加が断たれ、キャパシタ28Bのみに充電電圧の印加が行われる。
その結果、キャパシタ28Bも第一の目標電圧V1に到達し、いずれのキャパシタ28A,28Bも第一の目標電圧V1となるまで充電が行われたので、接続状態Eに切り替えられ、充電制御は一旦終了される。
FIG. 8 shows an example of a state change until charging is completed in the order of state A → state C → state E (state A). That is, the voltages Vc1 and Vc2 of the two
In this example, the
As a result, the
なお、上記充電制御は、放射線画像撮影装置2が外部電源に接続状態にある場合には、定期的に実行しても良い。また、放射線画像撮影装置2による放射線画像の撮影の実行中であっても、外部電源が接続された状態にある場合には、撮影と並行して充電制御も実行しても良い。
The charging control may be performed periodically when the
なお、この放射線画像検出システム1は、例えば図9に示すような放射線画像撮影システム100内に配置されて使用される。
In addition, this radiographic
放射線画像撮影システム100は、例えばこの放射線画像検出システム1と、放射線画像検出システム1を構成する放射線画像撮影装置2と通信可能なコンソール101とを備えている。
The radiographic
図9に示すように、放射線画像撮影装置2は、例えば、放射線を照射して患者Mの一部である被写体(患者Mの撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1に設けられており、コンソール101は、この撮影室R1に対応して設けられている。
なお、本実施形態においては、放射線画像撮影システム内に1つの撮影室R1が設けられており、撮影室R1内に3つの放射線画像撮影装置2が配置されている場合を例として説明するが、撮影室の数、各撮影室に設けられる放射線画像撮影装置2の数は図示例に限定されない。
また、撮影室R1が複数ある場合に、コンソール101は各撮影室R1に対応して設けられていなくてもよく、複数の撮影室R1に対して1台のコンソール101が対応付けられていてもよい。
As shown in FIG. 9, the
In the present embodiment, a case where one radiographing room R1 is provided in the radiographic imaging system and three
Further, when there are a plurality of shooting rooms R1, the
撮影室R1内には、放射線画像撮影装置2を装填・保持可能なカセッテ保持部111を備えるブッキー装置110、被写体(患者Mの撮影対象部位)に放射線を照射するX線管球等の放射線源(図示せず)を備える放射線発生装置112が設けられている。カセッテ保持部111は、撮影時に放射線画像撮影装置2を装填するものである。
なお、図9には撮影室R1内に臥位撮影用のブッキー装置110aと立位撮影用のブッキー装置110bとがそれぞれ1つずつ設けられている場合を例示しているが、撮影室R1内に設けられるブッキー装置110の数は特に限定されない。また、本実施形態では、各ブッキー装置110に対応して1つずつ放射線発生装置112が設けられている構成を例示しているが、例えば、撮影室R1内に放射線発生装置112を1つ備え、複数のブッキー装置110に対して1つの放射線発生装置112が対応し、適宜位置を移動させたり、放射線照射方向を変更する等して使用するようになっていてもよい。
In the radiographing room R1, a
Note that FIG. 9 illustrates a case where one of the
また、撮影室R1は、放射線を遮蔽する室であり、無線通信用の電波も遮断されるため、撮影室R1内には、放射線画像撮影装置2とコンソール101等の外部装置とが通信する際にこれらの通信を中継する無線アクセスポイント(基地局)113等が設けられている。
In addition, since the radiographing room R1 is a room that shields radiation and radio waves for radio communication are blocked, the
また、本実施形態では、撮影室R1に隣接して前室R2が設けられている。前室R2には、放射線技師や医師等(以下「操作者」と称する。)が被写体に放射線を照射する放射線発生装置112の管電圧、管電流、照射野絞り等の制御を行ったり、ブッキー装置110の操作等を行う操作装置114が配置されている。
In the present embodiment, a front room R2 is provided adjacent to the photographing room R1. In the anterior chamber R2, a radiographer, a doctor, etc. (hereinafter referred to as an “operator”) control the tube voltage, tube current, irradiation field stop, etc. of the
操作装置114にはコンソール101から放射線発生装置112の放射線照射条件を制御する制御信号が送信されるようになっており、放射線発生装置112の放射線照射条件は、操作装置114に送信されたコンソール101からの制御信号に応じて設定される。放射線照射条件としては、例えば、曝射開始/終了タイミング、放射線管電流の値、放射線管電圧の値、フィルタ種等がある。
A control signal for controlling the radiation irradiation condition of the
放射線発生装置112には、操作装置114から放射線の曝射を指示する曝射指示信号が送信されるようになっており、放射線発生装置112は、曝射指示信号に従って所定の放射線を所定時間、所定のタイミングで照射するようになっている。
An exposure instruction signal for instructing radiation exposure is transmitted from the
コンソール101は、CPU(Central Processing Unit)等で構成される制御部、記憶部、入力部、表示部、通信部(いずれも図示せず)等を備えるコンピュータである。
コンソール101は、放射線画像撮影装置2から送られた画像データに基づく画像を表示部に表示したり、この画像データに各種の画像処理を施すものである。
本実施形態において、コンソール101は、ネットワークNを介して、HIS/RIS121、PACSサーバ122、イメージャ123等の外部装置と接続されるようになっている。
The
The
In the present embodiment, the
放射線画像撮影装置2は、上記放射線画像撮影システム100において、クレードル4又は給電ケーブル5に対する非接続状態にあっては、放射線画像の撮影が行われ、クレードル4又は給電ケーブル5に対する接続状態にあっては、放射線画像の撮影と充電とが個別或いは並行して行われるようになっている。
なお、クレードル4及び給電ケーブル5は放射線画像撮影システム100の一部を構成するものであるが、図9ではその図示を省略している。
In the
The
ここで、放射線画像撮影装置2により行われる充電制御について図10に基づいて説明する。
放射線画像撮影装置2がクレードル4又は給電ケーブル5に接続されると、外部電源からの給電状態となり、充電制御回路64は、まず、接続切り替え部62を接続状態Aに切り替える(ステップS1)。これにより、各キャパシタ28A,28Bは非通電状態となる。そして、充電制御回路64は、充電を開始しても電圧が上昇しないエラー状態を検出するための判定時間の計時を開始する(ステップS3)。
Here, the charging control performed by the radiation
When the
次に、検出されたキャパシタ28Aの電圧Vc1が第一の目標電圧V1以上か否かを判定し(ステップS5)、第一の目標電圧V1に満たない場合には、キャパシタ28Bの電圧Vc2が第一の目標電圧V1以上か否かを判定する(ステップS7)。
そして、キャパシタ28Bも第一の目標電圧V1に満たない場合には、接続切り替え部62を接続状態Bに切り替えて(ステップS9)、キャパシタ28A,28Bの両方を直列状態で充電する。
Next, it is determined whether or not the detected voltage Vc1 of the
When the
そして、ここで、充電制御部64は、エラー判定を行う(ステップS11)。かかるエラー判定は、計時の開始から所定のエラー判定時間が経過するまでにいずれかのキャパシタ28A又は28Bの電圧Vc1,Vc2が第一の目標電圧V1に達しないことにより判定する。即ち、ステップS11においてすでにエラー判定時間が経過したときにはエラーと判定し、充電制御回路64は、報知処理を実行する(ステップS13)。ここでは、報知処理として、放射線画像撮影装置2の本体制御部30に対してエラー発生信号を入力する処理を行う。本体制御部30では、かかるエラー発生信号の入力を受けて、インジケータ25を点滅させて、エラーの発生を外部に報知する。
And here, the
また、ステップS11において、エラーと判定されなかった場合には、ステップS5に処理を戻し、再び、各キャパシタ28A,28Bの電圧Vc1,Vc2について第一の目標電圧V1に達したか否かの判定が行われる。
If no error is determined in step S11, the process returns to step S5 to determine again whether or not the voltages Vc1 and Vc2 of the
また、前述したステップS5において、キャパシタ28Aの電圧Vc1が第一の目標電圧V1以上と判定されると、充電制御回路64は、キャパシタ28Bの電圧Vc2が第一の目標電圧V1以上か否かを判定する(ステップS15)。
そして、キャパシタ28Bも第一の目標電圧V1以上の場合には、接続切り替え部62を接続状態Eに切り替えて(ステップS17)、処理を終了する。
In Step S5 described above, when it is determined that the voltage Vc1 of the
If the
一方、ステップS15において、キャパシタ28Bの電圧Vc2が第一の目標電圧V1に満たないと判定されると、充電制御回路64は、接続切り替え部62を接続状態Cに切り替え(ステップS19)、キャパシタ28Bのみ充電状態とする。
さらに、充電制御部64は、エラー判定を行い(ステップS21)、計時開始からエラー判定時間が経過している場合には報知処理を実行する(ステップS23)。報知処理はステップS13の場合と同様である。
また、エラーと判定されなかった場合には、ステップS15に処理を戻し、再び、キャパシタ28Bの電圧Vc2について第一の目標電圧V1に達したか否かの判定が行われる。
On the other hand, when it is determined in step S15 that the voltage Vc2 of the
Furthermore, the charging
If the error is not determined, the process returns to step S15, and it is determined again whether or not the voltage Vc2 of the
また、前述したステップS7において、キャパシタ28Bの電圧Vc2が第一の目標電圧V1以上と判定されると、充電制御回路64は、接続切り替え部62を接続状態Dに切り替えて(ステップS25)、キャパシタ28Aのみ充電状態とする。
そして、充電制御回路64は、再び、キャパシタ28Aの電圧Vc1が第一の目標電圧V1以上か否かを判定する(ステップS27)。
そして、キャパシタ28Aも第一の目標電圧V1以上の場合には、接続切り替え部62を接続状態Eに切り替えて(ステップS29)、処理を終了する。
In Step S7 described above, when the voltage Vc2 of the
Then, the
If the
一方、ステップS27において、キャパシタ28Aが第一の目標電圧V1に満たない場合には、充電制御回路64は、エラー判定を行い(ステップS31)、計時開始からエラー判定時間が経過している場合には報知処理を実行する(ステップS33)。報知処理はステップS13の場合と同様である。
また、エラーと判定されなかった場合には、ステップS27に処理を戻し、再び、キャパシタ28Aの電圧Vc1について第一の目標電圧V1に達したか否かの判定が行われる。
On the other hand, when the
If the error is not determined, the process returns to step S27, and it is determined again whether or not the voltage Vc1 of the
以上のように、放射線画像撮影装置2は、接続切り替え部62の切り替えにより、単一の充電回路61を各キャパシタ28A,28Bに個別に接続して充電することも、キャパシタ28A,28Bを直列接続状態で同時に充電することも可能である。
そして、充電制御回路64は、充電時において、各キャパシタ28A,28Bの電圧Vc1、Vc2を監視し、いずれも第一の目標電圧V1に満たない場合には、キャパシタ28A,28Bを直列接続状態で同時に充電し、一方のキャパシタ28A又は28Bが第一の目標電圧V1以上となる場合には、第一の目標電圧V1に満たないキャパシタ28A又は28Bのみを充電するよう、接続切り替え部62に対して制御を行う。
このため、単一の充電回路61で二つのキャパシタ28A,28Bに対して高速に充電を行うことが可能となり、さらに、各キャパシタ28A,28Bに対して過電圧の発生も回避して適正な充電が可能となる。
これにより、充電回路をキャパシタ28A,28Bごとに設ける必要がなく、放射線画像撮影装置2の小型化を図ることが可能となる。
As described above, the
Then, the charging
For this reason, it is possible to charge the two
As a result, it is not necessary to provide a charging circuit for each of the
また、放射線画像撮影装置2では、充電時において、充電制御回路64が充電開始からの経過時間に応じてエラー判定を行うので、各キャパシタ28A,28Bを含む充電を行う各構成について劣化や破損その他の不良が生じて充電不能状態が生じた場合でも、速やかにこれを検知しオペレータ等に報知することが可能となる。
Further, in the
なお、放射線画像検出装置2には、各機能部に電力を供給する電源としてキャパシタ28A,28Bを搭載しているが、充電可能な蓄電体とであればこれに限る必要はなく、例えば、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池等の充電可能な二次電池を搭載し、充電における上記各構成及び上記制御を適用しても良い。
The radiological
また、放射線画像撮影装置2では、本体制御部30とは別に充電制御回路64を設けて各キャパシタ28A,28Bの充電制御を行っているが、充電制御回路64を設けずに当該充電制御回路64と同じ機能を本体制御部30が実行する構成としても良い。
In the
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について図11に基づいて説明する。図11は充電制御回路64による充電時の接続状態の状態遷移図である。
なお、この第2の実施形態では、放射線画像撮影装置2の充電制御回路64が行う充電制御の内容と充電回路61が充電制御回路64の制御指令に従って定電流制御と定電圧制御とを切り替え可能である点が異なっており、その他の構成については、全て第1の実施形態の構成と同じである。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a state transition diagram of the connection state during charging by the charging
In the second embodiment, the charge control performed by the
第1の実施形態における放射線画像撮影装置2では、各キャパシタ28A,28Bの充電を行う場合に、定電流充電のみにより充電を行っている。しかしながら、定電流充電は、環境温度の影響及びカセッテ毎の配線抵抗のばらつきによって生じる電圧降下のばらつきを考慮し、キャパシタの最大電圧定格を超えないようにマージンを持たせるため、幾分低い目標電圧を設定することが望ましい。
そこで、この第2の実施形態では、充電制御回路64が、キャパシタの定格電圧に対して幾分低い値の第一の目標電圧V1と定格電圧と同一或いはより近い値の第二の目標電圧V2とを定め、両方のキャパシタ28A,28Bが第一の目標電圧V1となるまで第1の実施形態と同じ処理で定電流充電を行い、その後、第二の目標電圧となるまで各キャパシタ28A,28Bに対して定電圧充電を行うように充電制御を実行することを特徴としている。
In the radiographic
Therefore, in the second embodiment, the
上記充電制御回路64の行う充電制御を図11に基づいて説明すると、当初、接続切り替え部62は接続状態Aが維持され、放射線画像撮影装置2が外部電源に接続されると、各キャパシタ28A,28Bの電圧検出が行われる。
その結果、キャパシタ28A,28Bのいずれもが第一の目標電圧V1に達しない場合には(Vc1<V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Bに切り替えると共に制御回路61が定電流充電を行うよう制御する。これにより、二つのキャパシタ28A,28Bに対して同時に定電流充電が行われる。
The charge control performed by the
As a result, when neither of the
また、接続状態Aにおいて、キャパシタ28Aのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Cに切り替えると共に制御回路61が定電流充電を行うよう制御する。これにより、キャパシタ28Bのみに対して定電流充電が行われる。
また、接続状態Aにおいて、キャパシタ28Bのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Dに切り替えると共に制御回路61が定電流充電を行うよう制御する。これにより、キャパシタ28Aのみに対して定電流充電が行われる。
In the connection state A, when only the
Further, in the connection state A, when only the
また、接続状態Bにおいて、定電流充電によってキャパシタ28Aが先に第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Cに切り替え、これにより、キャパシタ28Bのみの定電流充電状態に切り替えられる。
また、接続状態Bにおいて、定電流充電によってキャパシタ28Bが先に第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Dに切り替え、これにより、キャパシタ28Aのみの定電流充電状態に切り替えられる。
In the connection state B, when the
In the connection state B, when the
また、接続状態Cにおいて、定電流充電によってキャパシタ28Bが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続切り替え手段62を接続状態Dに切り替えると共に制御回路61が定電圧充電を行うよう制御する。これにより、キャパシタ28Aのみの定電圧充電が行われる。
また、接続状態Dにおいて、定電流充電によってキャパシタ28Aが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1)、充電制御回路64は接続状態Dを維持したまま、制御回路61が定電圧充電を行うよう切り替える制御を行う。これにより、キャパシタ28Aのみの定電圧充電が行われる。
In the connection state C, when the
In the connection state D, when the
そして、定電圧充電での接続状態Dにおいて、キャパシタ28Aが第二の目標電圧V2に達した場合には(Vc1≧V2,Vc2<V2)、充電制御回路64は接続切り替え部62を接続状態Cに切り替えると共に制御回路61の定電圧充電を維持する。これにより、キャパシタ28Bのみの定電圧充電が行われる。
そして、キャパシタ28Bが第二の目標電圧V2に達した場合には(Vc1≧V2,Vc2<V2)、充電制御回路64は接続切り替え部62を接続状態E(=接続状態A)に切り替える。
なお、上記定電圧充電は、キャパシタ28B、キャパシタ28Aの順番で実行しても良い。
When the
When the
The constant voltage charging may be performed in the order of the
このように、第2の実施形態では、各キャパシタ28A,28Bの充電を定電流制御と定電圧制御とで段階的に行うことで、第一の目標電圧V1までの充電を比較的高速に行うことが可能となると共に、第二の目標電圧V2までの充電をより精度良く行い、各キャパシタ28A,28Bの過充電をより効果的に回避することが可能である。
As described above, in the second embodiment, charging to the first target voltage V1 is performed at a relatively high speed by performing charging of the
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態について図12〜図14に基づいて説明する。
第1の実施形態では、放射線画像撮影装置2が二つのキャパシタ28A,28Bを搭載する場合を例示したが、キャパシタが三個以上の場合であっても、本願発明を適用することは可能である。この第3の実施形態では、放射線画像撮影装置2Aが三つのキャパシタ28A,28B,28Cを備える場合の充電を行うための構成について説明を行うものとする。なお、第1の実施形態と同一の構成については同じ符号を付して重複する説明は省略するものとする。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the case where the radiographic
図12は放射線画像撮影装置2Aにおいて三つのキャパシタ28A,28B,28Cの充電を行うための構成のみを抽出した要部構成図である。
上記放射線画像撮影装置2Aでは、三つのキャパシタ28A,28B,28Cを直列に接続した状態で使用及び充電を行う。
図12に示すように、放射線画像撮影装置2Aは、各キャパシタ28A,28B,28Cに対して個別に又は直列接続された二つのキャパシタ28Aと28B若しくは28Bと28C又は直列接続された三つのキャパシタ28A,28B,28Cを同時に充電を行う充電回路61Aと、各キャパシタ28A,28B,28Cに対する充電回路61の接続状態を切り替え可能とする接続切り替え手段62Aと、各キャパシタ28A,28B,28Cの電圧を検出する電圧検出手段63Aと、各キャパシタ28A,28B,28Cの検出電圧に応じて充電状態を制御する充電制御部としての充電制御回路64Aとを備えている。
FIG. 12 is a main part configuration diagram extracting only the configuration for charging the three
In the
As shown in FIG. 12, the
各キャパシタ28A,28B,28Cは、各々の両極側から配線が引き出され、接続切り替え手段62のスイッチSW1〜SW6を介して充電回路61Aに接続されている。充電回路61Aは、正極性の三つのポートP1,P3,P5と負極性の三つのポートP2,P4,P6とを備え、前述した配線を介して正極性のポートP1はキャパシタ28Aの正極に接続され、正極性のポートP3はキャパシタ28Bの正極に接続され、正極性のポートP5はキャパシタ28Cの正極に接続され、負極性のポートP2はキャパシタ28Aの負極に接続され、負極性のポートP4はキャパシタ28Bの負極に接続され、負極性のポートP6はキャパシタ28Cの負極に接続されている。
この充電回路61Aは、正極性の三つのポートP1,P3又はP5のいずれかと負極性の三つのポートP2,P4又はP6のいずれかとの間に接続されたキャパシタ28A,28B,28Cに対して、定電流充電を行うことが可能となっている。つまり、各キャパシタ28A,28B,28Cの単独に対して定電流充電を行うか、直列接続された二つ又は三つのキャパシタ28A,28B,28Cについて定電流充電を行うことが可能である。一方、真ん中のキャパシタ28Bのみを除いて、その両側のキャパシタ28A,28Cについて同時に定電流充電を行うことはできないようなっている。
The
This charging
接続切り替え手段62Aの各スイッチSW1〜SW6は、いずれも充電制御回路64AによりそのON-OFFの切り替えを制御することができる。
Each of the switches SW1 to SW6 of the connection switching means 62A can be controlled to be turned on and off by the
電圧検出手段63Aは、各キャパシタ28A,28B,28Cの正極のそれぞれから電圧検出を行う配線L1,L2,L3を引き出すと共に、各配線L1,L2,L3を通じて得られたアナログの電圧値が充電制御回路64A内に設けられたADコンバータ65Aによりデジタルデータとして取得されるようになっている。
各配線L1,L2,L3により検出される電圧Vm1,Vm2,Vm3は、いずれもキャパシタ28Cの負極側を基準電位とした場合の電位差である。
従って、各キャパシタ28A,28B,28Cの電圧をVc1,Vc2,Vc3とすると、配線L3から検出される電圧Vm3はキャパシタ28Cの電圧Vc3そのものとなるが(Vm3=Vc3)、配線L2から検出される電圧Vm2は直列接続されたキャパシタ28Bと28Cの合計された電圧(Vc2+Vc3)が検出され、配線L1から検出される電圧Vm1は直列接続されたキャパシタ28Aと28Bと28Cの合計された電圧(Vc1+Vc2+Vc3)が検出される。従って、キャパシタ28B単独の電圧Vc2は、Vm2−Vm3により算出され、キャパシタ28A単独の電圧Vc1は、Vm1−Vm2により算出される。
The voltage detection means 63A pulls out the wirings L1, L2, and L3 that perform voltage detection from the positive electrodes of the
The voltages Vm1, Vm2, and Vm3 detected by the wirings L1, L2, and L3 are all potential differences when the negative electrode side of the
Therefore, when the voltages of the
充電制御回路64Aの行う制御を図13〜図14により具体的に説明する。図13は各接続状態をテーブル形式で図示したものであり、図14は充電制御回路64Aによる充電時の接続状態の状態遷移図である。
充電制御回路64Aは、放射線画像撮影装置2Aに外部電源が接続された状態において、ADコンバータ65Aを介して取得する電圧Vm1,Vm2,Vm3から各キャパシタ28A,28B,28Cの電圧Vc1,Vc2,Vc3を算出し、これらの電圧Vc1,Vc2,Vc3が予め定められたキャパシタの第一の目標電圧V1に満たない場合に三つのキャパシタ28A,28Bに対して同時に充電を行い、第一の目標電圧V1に達しているか或いは充電により第一の目標電圧V1に達したキャパシタ28A,28B又は28Cについては充電対象から除く制御を接続切り替え手段62Aに対して行う。充電制御回路64Aは、例えば、ICチップにより構成されている。
なお、上記第一の目標電圧V1は、各キャパシタ28A,28B,28Cの定格電圧と同一か又は当該定格電圧よりも若干低い値が設定されることが望ましい。
The control performed by the charging
The
The first target voltage V1 is preferably set to a value that is the same as or slightly lower than the rated voltage of each
充電制御回路64Aは、上記充電制御を実現するために、接続切り替え手段62Aに対して、図13に示すように、いずれのキャパシタ28A,28B,28Cも充電しない接続状態a、全てのキャパシタ28A,28B,28Cを同時に充電可能とする接続状態b、二つのキャパシタ28A,28Bを同時に充電可能とする接続状態c、二つのキャパシタ28B,28Cを同時に充電可能とする接続状態d、キャパシタ28Aのみ充電可能とする接続状態e、キャパシタ28Bのみ充電可能とする接続状態f、キャパシタ28Cのみ充電可能とする接続状態gからなる七つの接続状態a〜gに切り替える制御を行う(なお、後述の説明では「接続状態h」も登場するがこれは接続状態aと同一の状態なので、実質的に接続状態は七種類である)。
即ち、充電制御回路64Aは、接続状態aとする場合には接続切り替え手段62Aの全スイッチSW1〜SW6が全てOFFとなり、接続状態bとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW1,SW6のみがON、接続状態cとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW1,SW4のみがON、接続状態dとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW3,SW6のみがON、接続状態eとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW1,SW2のみがON、接続状態fとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW3,SW4のみがON、接続状態gとする場合には接続切り替え手段62AのスイッチSW5,SW6のみがONとなるよう制御する。
In order to realize the above charge control, the
That is, in the
次に、検出される各キャパシタ28A,28B,28Cの電圧と上記接続状態の切り替えとの関係をふまえて、充電制御回路64Aが行う充電制御を図14により詳細に説明する。
当初、接続切り替え手段62Aは接続状態aにあり、放射線画像撮影装置2が外部電源に接続された状態において、各キャパシタ28A,28B,28Cの電圧検出が行われる。
その結果、キャパシタ28A,28B,28Cのいずれもが第一の目標電圧V1に達しない場合には(Vc1<V1,Vc2<V1,Vc3<V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態bに切り替え、これにより、三つのキャパシタ28A,28B,28Cが同時に充電される状態に切り替えられる。
Next, charging control performed by the charging
Initially, the connection switching means 62A is in the connection state a, and voltage detection of each
As a result, when none of the
また、接続状態a又は接続状態bにおいて、キャパシタ28Cのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1<V1,Vc2<V1,Vc3≧V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態cに切り替え、これにより、キャパシタ28A及び28Bが充電される状態に切り替えられる。
また、接続状態a又は接続状態bにおいて、キャパシタ28Aのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1,Vc3<V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態dに切り替え、これにより、キャパシタ28B及び28Cが充電される状態に切り替えられる。
また、接続状態a又は接続状態bにおいて、キャパシタ28Bのみが第一の目標電圧V1に達している場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1,Vc3<V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態eに切り替え、これにより、キャパシタ28Aのみが充電される状態に切り替えられる。
In the connection state a or the connection state b, when only the
Further, in the connection state a or the connection state b, when only the
In the connection state a or the connection state b, when only the
次に、接続状態cにおいて、キャパシタ28Bが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1<V1,Vc2≧V1,Vc3≧V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態eに切り替え、これにより、キャパシタ28Aのみが充電される状態に切り替えられる。
一方、接続状態cにおいて、キャパシタ28Aが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1,Vc3≧V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態fに切り替え、これにより、キャパシタ28Bのみが充電される状態に切り替えられる。
Next, in the connection state c, when the
On the other hand, when the
また、接続状態dにおいて、キャパシタ28Cが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2<V1,Vc3≧V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態fに切り替え、これにより、キャパシタ28Bのみが充電される状態に切り替えられる。
一方、接続状態dにおいて、キャパシタ28Bが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1,Vc3<V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態gに切り替え、これにより、キャパシタ28Cのみが充電される状態に切り替えられる。
In the connection state d, when the
On the other hand, in the connection state d, when the
また、キャパシタ28Bのみが第一の目標電圧V1に達した状態で切り替えられた接続状態eにおいて、さらに、キャパシタ28Aが第一の目標電圧V1に達した場合には(Vc1≧V1,Vc2≧V1,Vc3<V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態gに切り替え、これにより、キャパシタ28Cのみが充電される状態に切り替えられる。
Further, in the connection state e where only the
そして、接続状態e,接続状態f又は接続状態gにおいて、全てのキャパシタ28A,28B,28Cが第一の目標電圧V1に達すると(Vc1≧V1,Vc2≧V1,Vc3≧V1)、充電制御回路64Aは接続切り替え手段62Aを接続状態h(=接続状態a)に切り替える。
When all the
このように、放射線画像撮影装置2Aにおいて、三つのキャパシタ28A,28B,28Cを搭載した場合にも、単独の充電回路61Aにより充電を行うことができ、また、一定条件下で直列接続された状態で二つ乃至三つのキャパシタに対して同時に充電を行うので、充電の高速化を図ることができ、さらに、いずれかのキャパシタ28A,28B,28Cについて第一の目標電圧V1に達すると、充電対象から除外する制御を行うので、効果的に過電圧の発生を抑止することが可能である。そして、これにより、充電回路をキャパシタ28A,28B,28Cごとに設ける必要がなく、放射線画像撮影装置2Aの小型化を図ることが可能となる。
As described above, in the
なお、キャパシタは四つ以上の場合も、上記三つの場合と同様にして同様の効果を得ることが可能である。
また、上記充電制御において、真ん中のキャパシタ28Bが最初に第一の目標電圧V1に達すると、それ以降は、キャパシタ28A、キャパシタ28Cの順番で充電を行っているが、これらは逆の順番で行っても良い。
また、上記第3の実施形態の場合も、第2の実施形態のように、全てのキャパシタ28A,28B,28Cについて第一の目標電圧V1まで定電流充電を行った後に、第二の目標電圧V2まで定電圧充電を行うように構成しても良い。
Note that, when there are four or more capacitors, the same effect can be obtained as in the above three cases.
In the charging control, when the
Also in the case of the third embodiment, as in the second embodiment, after the constant current charging is performed up to the first target voltage V1 for all the
[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態について図15に基づいて説明する。図15は第4の実施形態である放射線画像撮影装置2Bが搭載するキャパシタ28A,28Bの充電を行うための構成を主に図示した要部構成図である。
なお、この第4の実施形態において、第1の実施形態と同じ構成については同符号を付して重複する説明は省略する。
この実施形態では、放射線画像撮影装置2ではその筐体21の内部に設けられていた充電回路61及び充電制御回路64を、放射線画像撮影装置2Bの外部、即ち、クレードル4B内に設けたことを特徴としている。
従って、充電回路41から接続切り替え部62までの間の接続は、装置側コネクタ部26及びクレードル出力コネクタ部42を介して行われ、同様に、各キャパシタ28A,28Bの電圧を検出するために各キャパシタ28A,28Bと充電制御回路64との間を接続する電圧検出手段63としての配線L1,L2も装置側コネクタ部26及びクレードル出力コネクタ部42を介して相互間を接続している。
かかる構成の場合も、第一の実施形態と同様に充電制御を行うことができ、これにより同一の効果を得ることが可能である。なお、装置側コネクタ部26及びクレードル出力コネクタ部42に必要となる接続端子の数が増加するため、これらのコネクタ部26,42は若干の大型化を生じることも考えられるが、充電回路61を単一としているので、各キャパシタ28A,28Bごとに充電回路を用意する構成と比べた場合には、各コネクタ26,42は十分に小型化することができ、これに伴って放射線画像撮影装置2Bの小型化も実現する。
なお、この第4の実施形態では、充電回路61と充電制御回路64とを放射線画像撮影装置の外部に設ける構成としたが、これらのいずれか一方のみを外部に設けても良いし、これら以外の充電の構成、例えば、接続切り替え部62を放射線画像撮影装置の外部に設ける構成としても良い。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a main part configuration diagram mainly illustrating a configuration for charging the
Note that in the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
In this embodiment, the
Therefore, the connection from the charging
Even in such a configuration, charge control can be performed in the same manner as in the first embodiment, and thereby the same effect can be obtained. In addition, since the number of connection terminals required for the apparatus-
In the fourth embodiment, the charging
1 放射線画像検出システム
2 放射線画像撮影装置
4 クレードル
5 給電ケーブル
21 筐体
26 装置側コネクタ部(受電側接続部)
28A,28B,28C キャパシタ(蓄電体)
29 電源回路
30 制御部
42 クレードル出力コネクタ部(給電側接続部)
61 充電回路
62 接続切り替え部
63 電圧検出手段
64 充電制御回路
100 放射線画像撮影システム
V1 第一の目標電圧
V2 第二の目標電圧
DESCRIPTION OF
28A, 28B, 28C Capacitor (power storage unit)
29
61
Claims (5)
外部電源から供給される電力を受電する受電側接続部と、
前記受電側接続部により供給される電力に基づいて前記各蓄電体に充電を行う単一の充電回路と、
前記各蓄電体の電圧を検出する電圧検出手段と、
個々の前記蓄電体又は直列に接続された二以上の前記蓄電体に対して充電が行われるように前記各蓄電体と前記充電回路との接続状態を切り替え可能な接続切り替え手段と、
前記電圧検出手段による前記各蓄電体の検出電圧に応じて前記接続切り替え手段を制御する充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、前記接続切り替え手段に対して、全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列に接続された全ての蓄電体が同時に充電される接続状態とし、前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように接続状態を切り替える制御を行うことを特徴とする放射線画像撮影装置。 A cassette-type radiation imaging apparatus capable of being driven by supplying power from each power storage unit, which includes a plurality of power storage units connected in series to supply power to each functional unit.
A power receiving side connection for receiving power supplied from an external power source;
A single charging circuit for charging each power storage unit based on the power supplied by the power receiving side connection unit;
Voltage detecting means for detecting a voltage of each of the power storage units;
Connection switching means capable of switching the connection state between each of the power storage units and the charging circuit so that charging is performed on each of the power storage units or two or more of the power storage units connected in series;
A charge control unit that controls the connection switching unit according to the voltage detected by the power storage unit by the voltage detection unit;
The charging control unit is connected to the connection switching unit so that all the power storage units connected in series are charged simultaneously when the voltages of all the power storage units do not satisfy the first target voltage. And a radiographic imaging apparatus that performs control to switch a connection state so as to exclude the power storage unit that has reached the first target voltage from a charge target.
前記充電制御部は、
全ての前記蓄電体が前記第一の目標電圧に達してから、前記第二の目標電圧までの充電を開始すると共に、
前記各蓄電体に対して前記第一の目標電圧までを定電流充電で充電を行い、前記第二の目標電圧までを定電圧充電を行うよう前記充電回路を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の放射線画像撮影装置。 Determining a second target voltage higher than the first target voltage;
The charge controller is
After all the power storage units have reached the first target voltage and start charging to the second target voltage,
The charging circuit is controlled to charge each power storage unit up to the first target voltage by constant current charging and to perform constant voltage charging up to the second target voltage. The radiographic imaging apparatus according to 1 or 2.
前記受電側接続部に着脱可能に連結されて前記放射線画像撮影装置に電力を供給する給電側接続部とを備え、
前記放射線画像撮影装置に対して、前記受電側接続部と前記給電側接続部との連結時に前記各蓄電体に充電を行う放射線画像撮影システムであって、
前記各蓄電体の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記受電側接続部により供給される電力に基づいて前記各蓄電体に充電を行う単一の充電回路と、
個々の前記蓄電体又は直列に接続された二以上の前記蓄電体に対して充電が行われるように前記各蓄電体と前記充電回路との接続状態を切り替え可能な接続切り替え手段と、
前記電圧検出手段による前記各蓄電体の検出電圧に応じて前記接続切り替え手段を制御する充電制御部とを備え、
少なくとも前記充電制御部については前記放射線画像撮影装置の外部に設けると共に、
当該充電制御部が、前記接続切り替え手段に対して、全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列接続された全ての蓄電体が同時に充電される接続状態とし、前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように接続状態を切り替える制御を行うことを特徴とする放射線画像撮影システム。 A cassette-type radiographic imaging apparatus including a plurality of power storage units connected in series for supplying power to each functional unit in a housing and a power receiving side connection unit for receiving power,
A power supply side connection unit that is detachably connected to the power reception side connection unit and supplies power to the radiation imaging apparatus,
A radiographic imaging system that charges each power storage unit when the power receiving side connection unit and the power feeding side connection unit are connected to the radiographic imaging device,
Voltage detecting means for detecting a voltage of each of the power storage units;
A single charging circuit for charging each power storage unit based on the power supplied by the power receiving side connection unit;
Connection switching means capable of switching the connection state between each of the power storage units and the charging circuit so that charging is performed on each of the power storage units or two or more of the power storage units connected in series;
A charge control unit that controls the connection switching unit according to the voltage detected by the power storage unit by the voltage detection unit;
At least the charging control unit is provided outside the radiographic imaging device, and
The charging control unit sets a connection state in which all the power storage units connected in series are simultaneously charged when the voltage of all the power storage units is less than the first target voltage with respect to the connection switching unit. The radiographic imaging system characterized by performing control to switch the connection state so as to exclude the power storage unit that has reached the first target voltage from the charging target.
前記各蓄電体の電圧を検出し、
全ての前記蓄電体の電圧が第一の目標電圧に満たない場合には前記直列に接続された当該全ての蓄電体を、外部の電力供給源により供給される電力に基づいて充電を行う単一の充電回路と接続して同時に充電を行い、
前記第一の目標電圧に達した前記蓄電体を充電対象から除外するように前記充電回路との接続状態の切り替えを行うことを特徴とする放射線画像撮影装置の蓄電体の充電方法。 In the charging method of the power storage unit of the cassette type radiographic imaging apparatus including a plurality of power storage units connected in series for supplying power to each functional unit inside the casing and a power receiving side connection unit for receiving power There,
Detecting the voltage of each power storage unit,
A single unit that charges all the power storage units connected in series based on the power supplied from an external power supply source when the voltages of all the power storage units do not satisfy the first target voltage. Connect to the charging circuit and charge at the same time,
A method for charging a power storage unit of a radiographic imaging apparatus, wherein the connection state with the charging circuit is switched so that the power storage unit that has reached the first target voltage is excluded from a charge target.
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