JP2013135557A - 医療機器の非接触給電システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異常状態の発生時にバッテリへの非接触給電を停止すると共に医療機器の動作に伴う負荷変動が生じてもバッテリへの非接触給電を継続して行うことができる医療機器の非接触給電システムを提供する。
【解決手段】超音波プローブによる検査の実行に並行して、超音波プローブに内蔵されたバッテリの残量が検出され（Ｓ５）、バッテリ残量が設定値以下に低下したと判定された場合に給電ユニットによりバッテリへの非接触給電が開始され（Ｓ７）、超音波プローブの無線受電部側の負荷変動量が検出され（Ｓ８）、超音波プローブの動作実行に伴って予測され且つ予め通知された負荷変動のタイミング以外で検出された負荷変動量が負荷変動しきい値以上になった場合に（Ｓ９）、バッテリへの非接触給電を停止する（Ｓ１２）。
【選択図】図４

Description

この発明は、医療機器の非接触給電システムおよび方法に係り、特に、バッテリの残量が設定値以下に低下したときに医療機器が医療検査を行っていてもバッテリへの非接触給電を実行するシステムに関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、超音波装置本体に接続された超音波プローブから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信して、その受信信号を電気的に処理することにより超音波装置本体で被検体の断層画像が生成される。
近年、超音波プローブと超音波装置本体との間を接続する通信ケーブルの煩わしさを解消して操作性を向上させるために、超音波プローブと超音波装置本体とを無線通信により接続する超音波診断装置が考案されている。このような無線式の超音波診断装置では、超音波プローブ内に電源としてバッテリが内蔵されており、必要に応じて非接触で超音波プローブ内のバッテリに給電がなされる。

超音波診断装置における断層画像以外にも、Ｘ線による被検体の透視画像を生成するＸ線撮影装置、体内の観察画像を生成する内視鏡システム等、生体情報としての診断画像を取得して検査を行う各種の医療機器が使用されているが、操作性向上のために、Ｘ線撮影装置においても、例えば特許文献１に、Ｘ線電子カセッテがＸ線コンソールに無線接続されたものが開示されており、Ｘ線電子カセッテに内蔵されたバッテリに対して給電器から非接触で給電が行われる。
同様にして、内視鏡システムにおいても、内視鏡スコープが内視鏡プロセッサに無線接続されたものが考案されており、内視鏡スコープのバッテリへ非接触給電が行われる。

特開２０１０−１７０１０２号公報

特許文献１に開示されたシステムでは、被検体のＸ線撮影の有無、Ｘ線画像情報の伝送の有無等に基づいて充電装置からバッテリへの充電を制御することで、例えば、撮影により取得された画像データをＸ線電子カセッテからコンソール内の画像メモリへ転送している際にも、Ｘ線電子カセッテ内のバッテリに対して非接触給電を行うことができる。
このように、バッテリを用いた医療機器においては、検査の緊急性、患者の負担軽減等の観点から、バッテリからの電力による医療機器の動作中においても、必要に応じて給電器からバッテリへ非接触給電が行われる。

一般に、給電器から受電器へ非接触で給電を行う場合には、給電器における電流、電圧をモニタリングすることで間接的に受電器側の負荷の状態を監視し、急激な負荷変動が検知された場合に給電を停止する制御が多く採用されている。これは、給電器と受電器との間の距離が給電可能範囲を超えてしまったり、給電器と受電器との間に挿入された異物が給電エネルギーを吸収してしまったり、フル充電されているのに給電が継続されてバッテリセルの劣化を招いてしまったり、という不測の事態の発生に起因する異常な給電状態を回避するためである。

しかしながら、上述したように、医療機器を動作させつつバッテリの給電を行う際には、例えば、検査モードの起動、終了および変更等の医療機器の動作に伴って大きな負荷変動が生じることがあり、この負荷変動が異常状態の発生によるものと誤認識されてバッテリへの非接触給電が停止されるおそれがある。このようにして、給電が停止されると、医療機器による検査の実行に支障を来すこととなる。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、異常状態の発生時にバッテリへの非接触給電を停止すると共に医療機器の動作に伴う負荷変動が生じてもバッテリへの非接触給電を継続して行うことができる医療機器の非接触給電システムおよび方法を提供することを目的とする。

この発明に係る医療機器の非接触給電システムは、医療検査を行うための検査部と、検査部の動作を制御する動作制御部と、駆動用のバッテリと、バッテリに接続された受電器とを有する医療機器と、受電器を介してバッテリに非接触給電を行う給電器と、バッテリの残量が設定値以下に低下したときに検査部による動作が実行中であってもバッテリへの非接触給電を行うように給電器を制御すると共にバッテリへの非接触給電中に給電器を介して負荷変動量を検出する給電制御部とを有する給電ユニットとを備え、
動作制御部は、検査部の動作実行に伴って予測される負荷変動を負荷変動の発生前に給電制御部に通知し、給電制御部は、動作制御部から通知された負荷変動以外で給電器を介して検出された負荷変動量が予め設定された負荷変動しきい値以上になった場合に給電器による非接触給電を停止するものである。

受電器と給電器とが所定の距離以上に離れたことを検知する物理的センサをさらに備え、給電制御部は、物理的センサを介して受電器と給電器とが所定の距離以上に離れたことを認識した場合に給電器による非接触給電を停止するように構成することができる。
物理的センサとしては、光学センサ、超音波センサ、加速度センサ、圧力センサおよび接触センサのいずれかが用いられる。
また、給電器と受電器の少なくとも一方の温度を検出する温度センサをさらに備え、給電制御部は、温度センサにより検出された温度が予め設定された温度しきい値以上になった場合に給電器による非接触給電を停止することが好ましい。

さらに、医療機器が接続されたネットワークと、ネットワークに接続されたメンテナンスサーバとをさらに備え、医療機器は、互いに負荷変動特性が異なる複数の検査部を選択的に使用し、メンテナンスサーバは、複数の検査部のそれぞれの負荷変動特性の情報を予め記憶し、医療機器の動作制御部は、ネットワークを介して、複数の検査部のうち使用している検査部に対応した負荷変動特性の情報をメンテナンスサーバから読み出し、読み出した負荷変動特性の情報に基づいて予測される負荷変動を給電制御部に通知するように構成することもできる。
医療機器は、超音波診断装置、内視鏡システムおよびＸ線撮影装置のいずれかを含むように構成することができる。

この発明に係る医療機器の非接触給電方法は、医療機器の検査部により医療的検査を実行し、医療機器に内蔵された駆動用のバッテリの残量が設定値以下に低下したときに検査部による動作が実行中であってもバッテリへ非接触給電を行い。バッテリへの非接触給電中に負荷変動量を検出し、検査部の動作実行に伴って予測される負荷変動以外で検出された負荷変動量が予め設定された負荷変動しきい値以上になった場合にバッテリへの非接触給電を停止する方法である。

この発明によれば、検査部の動作実行に伴って予測される負荷変動以外で給電器を介して検出された負荷変動量が予め設定された負荷変動しきい値以上になった場合に給電器による非接触給電を停止するので、異常状態の発生時にバッテリへの非接触給電を停止すると共に医療機器の動作に伴う負荷変動が生じてもバッテリへの非接触給電を継続して行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る医療機器の非接触給電システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１における給電ユニットの無線給電部と超音波プローブの無線受電部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１における超音波診断装置の動作に伴う負荷変動を示すグラフである。 実施の形態１において異常状態が発生した際の負荷変動を示すグラフである。 実施の形態２に係る医療機器の非接触給電システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態３に係る医療機器の非接触給電システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態３の変形例に係る医療機器の非接触給電システムの要部を示すブロック図である。 実施の形態４に係る医療機器の非接触給電システムを示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、実施の形態１に係る医療機器の非接触給電システムの構成を示す。非接触給電システムは、医療機器としての超音波診断装置１と、超音波診断装置１に接続された給電ユニット２を備えている。
超音波診断装置１は、超音波装置本体３と、超音波装置本体３に無線接続された超音波プローブ４とから構成されている。
超音波プローブ４は、この発明の検査部を構成するもので、アレイトランスデューサ１１を有しており、このアレイトランスデューサ１１に送信回路１２および受信回路１３が接続されると共に受信回路１３に無線通信部１４が接続され、無線通信部１４に通信制御部１５が接続されている。そして、送信回路１２、受信回路１３および通信制御部１５にプローブ制御部１６が接続され、プローブ制御部１６に残量検出部１７を介してバッテリ１８が接続され、バッテリ１８に無線受電部１９が接続されている。

超音波装置本体３は、超音波プローブ４の無線通信部１４に無線接続された無線通信部２１を有し、無線通信部２１に画像生成部２２、表示制御部２３および表示部２４が順次接続されている。さらに、無線通信部２１に通信制御部２５が接続され、画像生成部２２、表示制御部２３および通信制御部２５に本体制御部２６が接続されている。
さらに、本体制御部２６に、操作部２７および格納部２８がそれぞれ接続されている。

超音波プローブ４のアレイトランスデューサ１１は、１次元又は２次元のアレイ状に配列された複数の超音波トランスデューサを有し、送信回路１２は、プローブ制御部１６からの制御信号に基づきアレイトランスデューサ１１の複数の超音波トランスデューサに駆動信号を供給して超音波ビームを送信させる。受信回路１３は、超音波エコーを受けたアレイトランスデューサ１１の各超音波トランスデューサから出力される受信信号を増幅してＡ／Ｄ変換した後、プローブ制御部１６からの制御信号に基づいて受信フォーカス処理を行い、音線信号を生成する。
無線通信部１４は、受信回路１３で生成された音線信号を無線により超音波装置本体３に送信する。通信制御部１５は、プローブ制御部１６によって設定された送信電波強度で音線信号の送信が行われるように無線通信部１４を制御すると共に、無線通信部１４が受信した各種の制御信号をプローブ制御部１６に出力する。プローブ制御部１６は、無線通信部１４を介して超音波装置本体３の本体制御部２６から伝送される制御信号に基づいて、超音波プローブ４の各部の制御を行う。

バッテリ１８は、超音波プローブ４の駆動用電源として機能し、超音波プローブ４内の電力を必要とする各部に電力を供給する。残量検出部１７によりバッテリ１８の残量が監視されており、バッテリ残量がプローブ制御部１６に入力され、バッテリ残量が設定値以下に低下すると、プローブ制御部１６から通信制御部１５および無線通信部１４を介して超音波装置本体３にバッテリ１８への給電を要する旨が通知される。または、超音波装置本体３を介さずに、無線通信等の手段により、直接給電ユニット２へ給電を要する旨を通知してもよい。
無線受電部１９は、給電ユニット２の無線給電部３０から無線により供給された電力を受信してバッテリ１８の充電を行う。

超音波装置本体３の無線通信部２１は、超音波プローブ４との間で無線通信を行うことにより、各種の制御信号を超音波プローブ４に送信する。また、無線通信部２１は、アンテナによって受信される信号を復調することにより、音線信号を出力する。
画像生成部２２は、無線通信部２１から入力された音線信号に基づいて画像信号を生成した後、ラスター変換すると共に、階調処理等の各種の必要な画像処理を施して表示制御部２３に出力する。
表示制御部２３は、画像生成部２２から入力された画像信号に基づいて、表示部２４に超音波診断画像を表示させる。表示部２４は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部２３の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
通信制御部２５は、本体制御部２６により設定された送信電波強度で各種の制御信号の送信が行われるように無線通信部２１を制御する。

また、操作部２７は、操作者が入力操作を行うための各種の操作ボタンを有している。
格納部２８は、動作プログラム等を格納するもので、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＳＤカード、ＣＦカード、ＵＳＢメモリ等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。
本体制御部２６は、この発明の動作制御部を構成するもので、操作者により操作部２７から入力された各種の指令信号等に基づいて、超音波装置本体３内の各部の制御を行う。
なお、画像生成部２２および表示制御部２３は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。

給電ユニット２は、超音波装置本体３の本体制御部２６に接続された給電制御部２９を有し、この給電制御部２９に無線給電部３０が接続されている。
給電制御部２９は、本体制御部２６の制御の下で、無線給電部３０から超音波プローブ４の無線受電部１９に電力を供給することにより、バッテリ１８の非接触給電を実行する。また、給電制御部２９は、バッテリ１８への非接触給電中に無線給電部３０における電流または電圧をモニタリングすることで間接的に超音波プローブ４の無線受電部１９側の負荷変動量を検出する。なお、無線受電部１９が電圧または電流をモニタリングすることで負荷変動量を検出してもよい。
なお、非接触の給電方式としては、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、電界結合方式およびエバネッセント波方式のいずれかが用いられる。

図２に、給電ユニット２の無線給電部３０と超音波プローブ４の無線受電部１９の構成を示す。無線給電部３０は、給電制御部２９に接続された駆動回路３１と、駆動回路３１に接続され且つ超音波プローブ４に向けて配置された給電アンテナ３２を有している。一方、無線受電部１９は、バッテリ１８に接続された整流回路３３と、整流回路３３に接続され且つ給電ユニット２に向けて配置された受電アンテナ３４を有している。
給電アンテナ３２および受電アンテナ３４は、非接触給電方式が磁界共鳴方式または電磁誘導方式による場合は、それぞれコイルから形成され、電界結合方式による場合は、それぞれ電極板から形成され、エバネッセント波方式による場合は、それぞれ電磁波を閉じ込める遮蔽板から形成される。
駆動回路３１は、給電制御部２９からの指示を受けて給電アンテナ３２に給電電力を供給する。整流回路３３は、受電アンテナ３４で受信した電力を整流してバッテリ１８へ供給する。

ここで、超音波診断装置１の動作時における超音波プローブ４の無線受電部１９側の負荷変動について説明する。
超音波診断装置１において、選択可能な検査モードとして、例えば、Ｂモード、ＣＦモード、ＰＷモード、Ｍモード等の各種のモードが予め設定されている場合には、検査モード毎に必要な消費電力が相違するため、選択された検査モードに応じて、モードの起動時および終了時における負荷変動が異なる。さらに、同時開口チャンネル数、フレームレート、測定深度等の検査条件によっても消費電力が変化するが、これらの検査モードおよび検査条件は、操作部２７から入力された操作者の指示に基づいて決定され、超音波装置本体３の本体制御部２６から超音波プローブ４のプローブ制御部１６へ伝送されることとなる。このため、超音波装置本体３の本体制御部２６は、検査の実行に先立って、負荷変動が発生するタイミングと負荷変動量を把握することができる。
そこで、この実施の形態１では、超音波装置本体３の本体制御部２６で把握した負荷変動に関する情報に基づき、実際に発生した負荷変動が超音波診断装置１の動作に伴うものであるのか、あるいは、不測の事態の発生に起因するものであるのかを判定するようにしている。

次に、実施の形態１の動作について図３および４のフローチャートを参照して説明する。
予め、超音波プローブ４の無線受電部１９は、給電ユニット２の無線給電部３０から給電可能な範囲内に位置しているものとする。
まず、ステップＳ１で、操作部２７から入力された操作者の指示に基づいて検査モードおよび検査条件が決定され、これらの検査モードおよび検査条件を含むプローブ制御情報が超音波装置本体３の本体制御部２６により生成され、続くステップＳ２で、このプローブ制御情報が本体制御部２６から通信制御部２５および無線通信部２１を介して超音波プローブ４へ無線送信される。超音波プローブ４の無線通信部１４で受信されたプローブ制御情報は、通信制御部１５を介してプローブ制御部１６に入力される。

さらに、ステップＳ３で、本体制御部２６は、プローブ制御情報に基づいて負荷変動が発生するタイミングと負荷変動量を含む負荷変動に関する情報を作成し、給電ユニット２の給電制御部２９へ送信する。
このようにして、超音波プローブ４のプローブ制御部１６がプローブ制御情報を入手すると共に給電ユニット２の給電制御部２９が負荷変動に関する情報を入手した後、ステップＳ４で、超音波診断装置１による検査が開始される。

検査が開始されると、検査の実行に並行して、ステップＳ５で、超音波プローブ４に内蔵されているバッテリ１８の残量が残量検出部１７により検出され、プローブ制御部１６によってバッテリ残量が設定値以下に低下したか否かが判定される。
バッテリ残量が設定値以下に低下していないと判定された場合は、プローブ制御部１６から超音波装置本体３にバッテリ１８への給電を要する旨が通知されることはなく、ステップＳ６で、検査が終了したと判定されるまで、ステップＳ５およびＳ６が繰り返される。

一方、ステップＳ５で、バッテリ残量が設定値以下にまで低下したと判定された場合は、プローブ制御部１６から通信制御部１５および無線通信部１４を介して超音波装置本体３にバッテリ１８への給電を要する旨が通知され、ステップＳ７で、給電ユニット２によりバッテリ１８への非接触給電が開始される。すなわち、給電制御部２９により制御された無線給電部３０から超音波プローブ４の無線受電部１９に電力が供給され、無線受電部１９を介してバッテリ１８の充電が開始される。
バッテリ１８への非接触給電が開始されると、続くステップＳ８で、給電ユニット２の給電制御部２９により無線給電部３０における電流または電圧をモニタリングされ、間接的に超音波プローブ４の無線受電部１９側の負荷変動量が検出される。

そして、ステップＳ９で、給電制御部２９は、ステップＳ８において検出された負荷変動量が、ステップＳ３において本体制御部２６から伝送された負荷変動に関する情報に含まれる負荷変動のタイミング以外で、予め設定された負荷変動しきい値以上になったか否かを判定する。
例えば、図５に示されるように、無線給電部３０における電流が時刻Ｔ１およびＴ２にそれぞれ変動しても、この変動が、検査モードの起動、終了および変更等の超音波診断装置１による検査実行の動作に伴うものであって、ステップＳ３で本体制御部２６から通知された負荷変動に対応するものである場合には、通知された負荷変動以外の負荷変動量が負荷変動しきい値以上になったものはないと判定される。すなわち、正常な動作が行われていると判断され、ステップＳ１０に進んで、検査が終了したか否かが判定される。検査がまだ終了していない場合は、ステップＳ１１で、バッテリ１８がフル充電されたか否かが判定され、まだフル充電に至らない場合は、ステップＳ８に戻り、給電制御部２９により負荷変動量が検出される。

一方、図６に示されるように、例えば、給電ユニット２から超音波プローブ４が取り外されて無線受電部１９が無線給電部３０から給電可能範囲を超える距離まで離される等により、無線給電部３０における電流が、本体制御部２６から通知された負荷変動に関する情報により予測される値に反して、時刻Ｔ３にΔＬだけ変動し、時刻Ｔ４にこの変動に対応する負荷変動量が負荷変動しきい値以上であると判定された場合には、不測の異常事態が発生したと判断され、ステップＳ１２に進んで、バッテリ１８への非接触給電が停止される。すなわち、時刻Ｔ４に給電ユニット２の無線給電部３０から超音波プローブ４の無線受電部１９への電力の供給が停止され、無線給電部３０における電流は時刻Ｔ５に０となる。

このように、給電制御部２９により検出された負荷変動量が、本体制御部２６から通知された負荷変動以外のものであって、負荷変動しきい値以上である場合にのみ、バッテリ１８への非接触給電を強制的に停止することにより、異常状態の発生時に非接触給電を停止しながらも、超音波診断装置１の正常な動作に伴う負荷変動に対しては、バッテリ１８への非接触給電を継続して行うことが可能となる。

なお、ステップＳ６またはＳ１０で検査が終了したと判定された場合は、一連の処理を終了する。また、ステップＳ１１で、バッテリ１８がフル充電に至ったと判定された場合は、ステップＳ５に戻り、バッテリ残量が設定値以下に低下したか否かが判定される。
また、上記の実施の形態１では、ステップＳ２で、プローブ制御情報を本体制御部２６から超音波プローブ４へ送信し、続くステップＳ３で、負荷変動に関する情報を本体制御部２６から給電制御部２９へ送信したが、逆に、負荷変動に関する情報を本体制御部２６から給電制御部２９へ送信した後、プローブ制御情報を本体制御部２６から超音波プローブ４へ送信してもよい。
さらに、残量検出部１７により検出されたバッテリ１８の残量が設定値以下に低下したか否かをプローブ制御部１６が判定したが、バッテリ１８の残量を通信制御部１５および無線通信部１４を介して超音波装置本体３に送信し、超音波装置本体３の本体制御部２６でバッテリ残量の判定を行うこともできる。

実施の形態２
上記の実施の形態１では、超音波プローブ４の無線受電部１９が給電ユニット２の無線給電部３０から給電可能範囲を超える距離まで離れたことを、給電制御部２９で無線給電部３０における電流をモニタリングすることにより認識したが、これに限るものではなく、物理的センサにより無線受電部１９と無線給電部３０とが離れたことを検知するように構成してもよい。
図７に、実施の形態２における給電ユニット４１の構成を示す。この給電ユニット４１は、実施の形態１における給電ユニット２と同様に、給電制御部２９と無線給電部３０を備えるだけでなく、給電制御部２９に接続された受電部検出センサ４２を有している。受電部検出センサ４２は、無線受電部１９を内蔵する超音波プローブ４の筐体との距離に応じた検出信号を発する物理的センサである。

具体的には、受電部検出センサ４２は、光学センサ、超音波センサ、加速度センサ、圧力センサおよび接触センサのいずれかからなり、給電ユニット４１から超音波プローブ４が取り外されたことを検知する。受電部検出センサ４２からの検出信号を入力することで、給電制御部２９は、間接的に無線受電部１９と無線給電部３０とが給電可能範囲を超える所定の距離以上に離れたか否かを認識することができる。
給電制御部２９は、無線受電部１９と無線給電部３０とが所定の距離以上に離れたことを認識した場合に、バッテリ１８への非接触給電を強制的に停止する。
例えば、給電ユニット４１を内蔵した撮影台に超音波診断装置を設置して使用する場合に、無線受電部１９を内蔵する超音波プローブ４が撮影台から取り去られたことを判別することができる。

実施の形態３
図８に、実施の形態３における給電ユニット５１の構成を示す。この給電ユニット５１は、実施の形態１における給電ユニット２において、給電アンテナ３２の温度を検出する温度センサ５２をさらに備え、この温度センサ５２を給電制御部２９に接続したものである。
無線給電部３０から無線受電部１９へ非接触給電を行っている際に、無線給電部３０の給電アンテナ３２と無線受電部１９の受電アンテナ３４との間に形成されたエネルギー伝搬路内に異物が入り込むと、給電の効率が低下し、異常発熱を生じる。そこで、温度センサ５２により給電アンテナ３２の温度を検出することで、異物の挿入を検知することができる。
給電ユニット５１の給電制御部２９は、温度センサ５２により検出された給電アンテナ３２の温度が予め設定された温度しきい値以上になった場合に、バッテリ１８への非接触給電を強制的に停止する。これにより、異物の挿入に起因する異常な給電状態を回避することが可能となる。

温度センサ５２を給電ユニット５１内に設置する代わりに、図９に示されるように、超音波プローブ６１内に温度センサ６２を配置して、無線受電部１９の受電アンテナ３４の温度を検出することもできる。
温度センサ６２は、プローブ制御部１６に接続され、温度センサ６２で検出された受電アンテナ３４の温度は、プローブ制御部１６から通信制御部１５および無線通信部１４を介して超音波装置本体３へ送信される。さらに、受電アンテナ３４の温度は、超音波装置本体３の無線通信部２１、通信制御部２５および本体制御部２６を介して給電ユニット２の給電制御部２９に伝送され、給電制御部２９は、受電アンテナ３４の温度が予め設定された温度しきい値以上になった場合に、バッテリ１８への非接触給電を強制的に停止する。
なお、給電アンテナ３２の温度を検出する温度センサ５２を給電ユニット５１内に配置すると共に受電アンテナ３４の温度を検出する温度センサ６２を超音波プローブ６１内に配置し、これら双方の温度センサ５２および６２の検出値をモニタリングして異物の挿入を認識することもできる。

実施の形態４
上述した実施の形態１〜３において、図１０に示されるように、互いに用途の異なる複数の超音波プローブ４ａ〜４ｃを用意し、これらの超音波プローブ４ａ〜４ｃを選択的に使用して診断を行うこともできる。超音波プローブ４ａ〜４ｃは、互いに負荷変動特性も異なるものとする。
超音波装置本体の本体制御部２６が、検査の実行に先立って、負荷変動が発生するタイミングと負荷変動量を把握するためには、使用する超音波プローブの負荷変動特性が必要となる。そこで、この実施の形態４における超音波装置本体７１は、使用する超音波プローブの負荷変動特性を一時的に格納するためのメモリ７２を有している。
また、超音波装置本体７１の本体制御部２６には、ネットワークＮを介してメンテナンスサーバ７３が接続されている。このメンテナンスサーバＳは、超音波診断装置のメンテナンスを行うもので、複数の超音波プローブ４ａ〜４ｃのそれぞれの負荷変動特性の情報を予め記憶している。

超音波装置本体７１の本体制御部２６は、診断の目的、診断部位等に応じて複数の超音波プローブ４ａ〜４ｃから選択された超音波プローブに対応する負荷変動特性の情報を、ネットワークＮを介してメンテナンスサーバ７３から読み出して超音波装置本体７１内のメモリ７２に格納する。そして、本体制御部２６は、メモリ７２に格納された負荷変動特性の情報に基づいて、検査の実行時に負荷変動が発生するタイミングと負荷変動量を含む負荷変動に関する情報を作成し、給電ユニット２へ送信する。
このような構成とすることにより、複数の超音波プローブ４ａ〜４ｃを交換しながら検査を行う場合も、異常状態の発生時に非接触給電を停止すると共に、超音波診断装置の正常な動作に伴う負荷変動に対しては、使用している超音波プローブに内蔵されたバッテリへの非接触給電を継続して行うことが可能となる。

上記の実施の形態１〜４において、さらに、超音波プローブ内の無線受電部１９に過充電防止回路を接続してバッテリ１８への過充電を防止することもできる。過充電防止回路としては、バッテリ１８の端子間電圧を監視し、端子間電圧が所定の電圧を超えた場合にＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、リレー等のスイッチング素子によりバッテリ１８への充電経路を遮断する回路を用いることができる。あるいは、過電流検出機構をバッテリセル内に設置し、所定値以上の電流を検出した場合に充電経路を遮断してもよい。また、バッテリ１８の外部からバッテリセルの温度を監視し、温度が所定値以上に上昇した場合に充充電経路を遮断してもよい。

上記の実施の形態１〜４では、医療機器として、超音波診断装置を用いたが、これに限るものではなく、内視鏡スコープが内視鏡プロセッサに無線接続された内視鏡システムを医療機器として使用することもできる。この場合、実施の形態１〜４における超音波装置本体の代わりに内視鏡プロセッサが、超音波プローブの代わりに内視鏡スコープがそれぞれ適用され、内視鏡スコープに内蔵されたバッテリに非接触給電が行われる。
また、Ｘ線電子カセッテがＸ線コンソールに無線接続されたＸ線撮影装置を医療機器として使用することもできる。この場合、実施の形態１〜４における超音波装置本体の代わりにＸ線コンソールが、超音波プローブの代わりにＸ線電子カセッテがそれぞれ適用され、Ｘ線電子カセッテに内蔵されたバッテリに非接触給電が行われる。

１ 超音波診断装置、２，４１，５１ 給電ユニット、３，７１ 超音波装置本体、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，６１ 超音波プローブ、１１ アレイトランスデューサ、１２ 送信回路、１３ 受信回路、１４ 無線通信部、１５ 通信制御部、１６ プローブ制御部、１７ 残量検出部、１８ バッテリ、１９ 無線受電部、２１ 無線通信部、２２ 画像生成部、２３ 表示制御部、２４ 表示部、２５ 通信制御部、２６ 本体制御部、２７ 操作部、２８ 格納部、２９ 給電制御部、３０ 無線給電部、３１ 駆動回路、３２ 給電アンテナ、３３ 整流回路、３４ 受電アンテナ、４２ 受電部検出センサ、５２，６２ 温度センサ、７２ メモリ、７３ メンテナンスサーバ、Ｎ ネットワーク。

Claims (7)

1. 医療検査を行うための検査部と、前記検査部の動作を制御する動作制御部と、駆動用のバッテリと、前記バッテリに接続された受電器とを有する医療機器と、
   前記受電器を介して前記バッテリに非接触給電を行う給電器と、前記バッテリの残量が設定値以下に低下したときに前記検査部による動作が実行中であっても前記バッテリへの非接触給電を行うように前記給電器を制御すると共に前記バッテリへの非接触給電中に前記給電器を介して負荷変動量を検出する給電制御部とを有する給電ユニットと
   を備え、
   前記動作制御部は、前記検査部の動作実行に伴って予測される負荷変動を前記負荷変動の発生前に前記給電制御部に通知し、
   前記給電制御部は、前記動作制御部から通知された負荷変動以外で前記給電器を介して検出された負荷変動量が予め設定された負荷変動しきい値以上になった場合に前記給電器による非接触給電を停止する
   ことを特徴とする医療機器の非接触給電システム。
2. 前記受電器と前記給電器とが所定の距離以上に離れたことを検知する物理的センサをさらに備え、
   前記給電制御部は、前記物理的センサを介して前記受電器と前記給電器とが所定の距離以上に離れたことを認識した場合に前記給電器による非接触給電を停止する請求項１に記載の医療機器の非接触給電システム。
3. 前記物理的センサは、光学センサ、超音波センサ、加速度センサ、圧力センサおよび接触センサのいずれかである請求項２に記載の医療機器の非接触給電システム。
4. 前記給電器と前記受電器の少なくとも一方の温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記給電制御部は、前記温度センサにより検出された温度が予め設定された温度しきい値以上になった場合に前記給電器による非接触給電を停止する請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療機器の非接触給電システム。
5. 前記医療機器が接続されたネットワークと、
   前記ネットワークに接続されたメンテナンスサーバと
   をさらに備え、
   前記医療機器は、互いに負荷変動特性が異なる複数の前記検査部を選択的に使用し、
   前記メンテナンスサーバは、複数の前記検査部のそれぞれの負荷変動特性の情報を予め記憶し、
   前記医療機器の前記動作制御部は、前記ネットワークを介して、複数の前記検査部のうち使用している検査部に対応した負荷変動特性の情報を前記メンテナンスサーバから読み出し、読み出した負荷変動特性の情報に基づいて予測される負荷変動を前記給電制御部に通知する請求項１〜４のいずれか一項に記載の医療機器の非接触給電システム。
6. 前記医療機器は、超音波診断装置、内視鏡システムおよびＸ線撮影装置のいずれかを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療機器の非接触給電システム。
7. 医療機器の検査部により医療的検査を実行し、
   前記医療機器に内蔵された駆動用のバッテリの残量が設定値以下に低下したときに前記検査部による動作が実行中であっても前記バッテリへ非接触給電を行い。
   前記バッテリへの非接触給電中に負荷変動量を検出し、
   前記検査部の動作実行に伴って予測される負荷変動以外で検出された負荷変動量が予め設定された負荷変動しきい値以上になった場合に前記バッテリへの非接触給電を停止する
   ことを特徴とする医療機器の非接触給電方法。

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