JP2016067525A - Radiation generating apparatus and control method of radiation generating apparatus - Google Patents
Radiation generating apparatus and control method of radiation generating apparatus Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、放射線発生用装置、放射線発生用装置の制御方法に関する。特には、着脱可能なバッテリから電力の供給を受けて動作する放射線発生用装置とその制御方法に関する。 The present invention relates to a radiation generating apparatus and a method for controlling the radiation generating apparatus. In particular, the present invention relates to a radiation generating apparatus that operates by receiving power from a detachable battery and a control method thereof.
放射線発生用装置は、被写体である被検者がいる場所まで移動し、被検者の近くに設置して被検者の放射線撮影を行う。このため、放射線発生用装置には、装置の駆動のための電力を供給するバッテリが着脱可能に設けられるものがある。そして、バッテリの電力を消費して残量が少なくなった場合には、他の充電されたバッテリに交換することにより、放射線撮影を続けることができる。バッテリの交換の際、バッテリを放射線発生用装置に確実に装着しなければ、端子の接続不良などによって電力の供給ができないことがある。このような接続不良を防止する構成として、特許文献１には、コネクタの挿抜回数をカウントしてＬＥＤにより表示する構成が開示されている。 The radiation generating apparatus moves to a place where the subject who is the subject is present, and is installed near the subject to perform radiation imaging of the subject. For this reason, some radiation generating apparatuses are detachably provided with a battery that supplies electric power for driving the apparatus. When the battery power is consumed and the remaining amount decreases, the radiography can be continued by replacing the battery with another charged battery. When replacing the battery, if the battery is not securely attached to the radiation generating device, power may not be supplied due to poor connection of the terminals. As a configuration for preventing such a connection failure, Patent Document 1 discloses a configuration in which the number of connector insertions and removals is counted and displayed by an LED.
ところで、放射線発生用装置に振動や衝撃が加わったり、放射線発生用装置が経年劣化したりすると、放射線発生用装置に装着されたバッテリが本来の位置からずれたり、本来の向きから傾いたりすることがある。そうすると、バッテリ側の端子と装置本体側の端子との間で接続不良が生じ、端子どうしの間の接触抵抗が大きくなることがある。その結果、バッテリから装置本体側に規定の電力を供給できなくなることがある。そうすると、放射線発生用装置が所望の動作を行うことができなくなる場合が生じ得る。上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、バッテリと装置本体側との間に接続状態を検出し、バッテリの接続状態が適正でない場合には、バッテリから放射線源への電力の供給を停止することを目的とする。 By the way, if vibration or impact is applied to the radiation generating device or the radiation generating device deteriorates over time, the battery mounted on the radiation generating device may be displaced from the original position or tilted from the original direction. There is. If it does so, a connection failure may arise between the terminal by the side of a battery and the terminal by the side of a device body, and contact resistance between terminals may become large. As a result, prescribed power may not be supplied from the battery to the apparatus main body. As a result, the radiation generating apparatus may not be able to perform a desired operation. In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is to detect the connection state between the battery and the apparatus main body side, and to supply power from the battery to the radiation source when the connection state of the battery is not appropriate. The purpose is to stop.
上記課題を解決するため、本発明は、放射線源に電力を供給するバッテリを着脱可能に接続できる受電部と、前記受電部に接続された前記バッテリの接続状態を検出する接続状態検出部と、前記バッテリから前記放射線源への電力の供給を制御する給電制御部と、を有し、前記給電制御部は、前記バッテリの接続状態に応じて前記バッテリから電力の供給を制御することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a power receiving unit capable of detachably connecting a battery that supplies power to a radiation source, a connection state detecting unit that detects a connection state of the battery connected to the power receiving unit, A power supply control unit that controls power supply from the battery to the radiation source, and the power supply control unit controls power supply from the battery according to a connection state of the battery. To do.
本発明によれば、バッテリの接続状態が適正でない場合には、バッテリから放射線源への電力の供給を停止することができる。 According to the present invention, when the connection state of the battery is not appropriate, the supply of power from the battery to the radiation source can be stopped.
以下に、本発明の各実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の各実施形態に係る放射線発生用装置は、例えば、被検者のいる場所（病室や被検者の自宅など）に移動し、被検者の近くに設置して使用される。そして、放射線発生用装置は、被検者の撮影対象部位に対して放射線を曝射し、透過した放射線を図略の放射線検出器によって検出して可視化する。本発明の各実施形態に係る放射線発生用装置は、着脱可能に装着されるバッテリから供給される電力によって作動する。バッテリの残量が少なくなった場合には、操作者等は、バッテリを交換することによって、放射線撮影を行うことができる。なお、以下の説明においては、放射線発生用装置を、単に「放射線撮影装置」と略して記すことがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The apparatus for generating radiation according to each embodiment of the present invention is used, for example, by moving to a place where a subject is present (such as a hospital room or a subject's home) and installing it near the subject. The radiation generating apparatus exposes the radiation to the subject's imaging target region, and the transmitted radiation is detected and visualized by a radiation detector (not shown). The radiation generating apparatus according to each embodiment of the present invention is operated by electric power supplied from a detachably mounted battery. When the remaining battery level is low, the operator or the like can perform radiography by replacing the battery. In the following description, the radiation generating apparatus may be simply abbreviated as “radiation imaging apparatus”.
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る放射線発生用装置１００は、放射線源の例である放射線管１０１に電力を供給するバッテリ２００を着脱可能に接続できる受電部３０１と、受電部３０１に接続されたバッテリ２００の接続状態を検出する接続状態検出部４０４と、バッテリ２００から放射線源の例である放射線管１０１への電力の供給を制御する給電制御部４００とを有し、給電制御部４００は、バッテリ２００の接続状態に応じてバッテリ２００から電力の供給を制御する。
(First embodiment)
The
放射線発生用装置１００の全体構成の例について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線発生用装置１００の構成例を模式的に示す図である。図１に示すように、放射線発生用装置１００は、放射線源の例である放射線管１０１と、支持部１０２と、電力制御部１０３とを有する。放射線管１０１は、放射線を曝射する放射線管球（放射線源）を含む。支持部１０２は、放射線管１０１を支持する。電力制御部１０３はバッテリ２００（後述）を着脱可能に接続できる受電部３０１を有し、放射線管１０１を含む放射線発生用装置１００の各部へバッテリ２００の電力を供給するとともに、電力供給の制御を行う。そして、放射線管１０１は、電力制御部１０３を介してバッテリ２００から供給される電力によって駆動し、被検者の撮影対象部位に向けて放射線を曝射する。電力制御部１０３と放射線管１０１とは、電力を供給するための高圧ケーブル１０４によって、電気的に接続されている。なお、放射線管１０１と支持部１０２の構成は特に限定されるものではなく、従来公知の各種構成が適用できる。したがって説明を省略する。
An example of the overall configuration of the
次に、バッテリ２００と電力制御部１０３の構成例について、図２を参照して説明する。図２は、バッテリ２００と電力制御部１０３の構成例を模式的に示す図である。
Next, a configuration example of the
バッテリ２００は、放射線管１０１を含む放射線発生用装置１００の各部に対し、作動用の電力を供給する。なお、バッテリ２００の種類は特に限定されるものではない。例えば、バッテリの種類には、リチウムイオンバッテリや鉛蓄電池などといった、公知の種類が適用できる。本実施形態に適用されるバッテリ２００には、給電部３０３とバッテリ認識部４０２とが設けられる。給電部３０３は、電力制御部１０３の受電部３０１に着脱可能に接続される部分である。給電部３０３には、所定の数の端子３０４が設けられる。バッテリ認識部４０２は、電力制御部１０３の受電部３０１（後述）に対するバッテリ２００の位置（距離）と傾きの検出に用いられる部分である。第１の実施形態においては、バッテリ認識部４０２は、バッテリ２００の筐体の外周面に設けられる局所的な凹部が適用される。この局所的な凹部の底面は平面に形成される。また、バッテリ認識部４０２は、バッテリ２００が電力制御部１０３に適正に装着された場合に、後述する電力制御部１０３のバッテリ検出部４０１に対向する位置に設けられる。なお、バッテリ２００の「適正な接続状態」については後述する。
The
電力制御部１０３は、受電部３０１と、バッテリ検出部４０１と、給電制御部４００と、電力変換部２０１と、給電操作部４０３とを有する。
The
受電部３０１には、所定の数の端子３０２が設けられる。バッテリ２００が受電部３０１に接続されると、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４のそれぞれと、電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２のそれぞれとが物理的に接触する。これにより、バッテリ２００の電力を、給電部３０３の端子３０２と受電部３０１の端子３０４とを介して電力制御部１０３に供給できるようになる。
The
バッテリ検出部４０１は、受電部３０１に対するバッテリ２００の給電部３０３の位置（距離）と傾きを検出し、その検出結果を接続状態検出部４０４に送信する。バッテリ検出部４０１は、バッテリ２００から給電制御部４００を介して供給される電力により作動する。なお、バッテリ検出部４０１の詳細な構成については後述する。
The
接続状態検出部４０４は、バッテリ検出部４０１によるバッテリ２００の位置と傾きの検出結果に基づいて、バッテリ２００の接続状態を検出する。接続状態検出部４０４による検出結果は、給電制御部４００に送信される。そして、給電制御部４００は、接続状態検出部４０４による検出結果に基づき、バッテリ２００から電力変換部２０１への電力の供給を制御する。また、給電制御部４００は、バッテリ２００からの電力をバッテリ検出部４０１に供給する。この際、給電制御部４００は、バッテリ２００からの電力を、バッテリ検出部４０１の動作に適した電流と電圧の電力に変換する。給電制御部４００には、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭを有するコンピュータが適用される。ＲＯＭには、電力変換部２０１への電力の供給を制御するためのコンピュータプログラムと、この制御に使用する各種情報が格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭからこのコンピュータプログラムを読み出し、ＲＡＭをワークスペースとして使用して実行する。これにより、給電制御部４００は、電力変換部２０１への電力の供給を制御する。接続状態検出部４０４にも、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭを有するコンピュータが適用される。ＲＯＭには、バッテリ２００の接続状態を検出するためのコンピュータプログラムと、この検出に使用する各種情報が格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭからこのコンピュータプログラムを読み出し、ＲＡＭをワークスペースとして使用して実行する。なお、給電制御部４００と接続状態検出部４０４は、共通のハードウェアであってもよい。すなわち、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを有する一つのコンピュータが、給電制御部４００および接続状態検出部４０４として機能する構成であってもよい。また、本実施形態では、電力制御部１０３が給電制御部４００と接続状態検出部４０４とを有する構成を示したが、この構成に限定されない。例えば、給電制御部４００が接続状態検出部４０４の機能を包含する構成であってもよい。
The connection
電力変換部２０１は、バッテリ２００から給電制御部４００を介して供給される電力を、放射線源の例である放射線管１０１の駆動に適した電流および電圧の電力に変換する。このように、放射線発生用装置１００は、バッテリ２００から供給される電力を放射線源の駆動に適した電力に変換する電力変換部２０１を有する。そして、変換した電力を、高圧ケーブル１０４を介して放射線源の例である放射線管１０１に供給する。電力変換部２０１には、公知の各種コンバータが適用される。
The
給電操作部４０３は、バッテリ２００から電力変換部２０１へ送電のＯＮ／ＯＦＦを切換えるために操作者等が操作する操作部材であり、放射線発生用装置１００の主電源スイッチとして機能する。給電制御部４００が電力変換部２０１に向けて電力を送給しても、給電操作部４０３がＯＦＦである場合には、電力変換部２０１には電力は供給されない。このように、放射線発生用装置１００は、電力変換部２０１が変換した電力を放射線源の例である放射線管１０１に供給するか否かを切換える切換手段をさらに有する。そして、給電制御部４００が電力変換部２０１に電力の供給を行い、かつ、切換手段がＯＮである場合に、放射線源の例である放射線管１０１に電力変換部２０１で変換された電力が供給される。給電操作部４０３は、例えば図２に示すように、給電制御部４００と電力変換部２０１との間の電力供給の経路を断続する構成が適用できる。また、給電操作部４０３には、各種機械的または電子的なスイッチが適用できる。
The power
電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２と、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４には、挿抜型の端子、パッド型の端子、スプリング型の端子などといった、公知の各種端子が適用できる。ただし、端子３０２，３０４は、挿抜型、パッド型、スプリング型に限定されるものではない。要は、互いに物理的に接触することによって通電可能になる端子であればよい。そして、バッテリ２００が受電部３０１に接続されると、電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２と、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４とが物理的に接触する。これにより、バッテリ２００から電力制御部１０３に電力が供給される。この際、必要な電力を供給するためには、電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２と、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４との接触面積が、ある値以上でなければならない。すなわち、この接触面積が小さくなると接続不良が生じ、端子３０２と端子３０４との間の接触抵抗が増加して必要な電力を供給できなくなるおそれがある。
As the
例えば、放射線発生用装置１００に振動や衝撃が加わったり、放射線発生用装置１００を落下させたり、放射線発生用装置１００が経年劣化したりすると、バッテリ２００の給電部３０３が受電部３０１に対して傾いたり、離れたり、ずれたりすることがある。そうすると、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４と受電部３０１の端子３０２との接触面積が小さくなり、接続不良が発生するおそれがある。また、電力制御部１０３にバッテリ２００を物理的に固定する構成であると、電力制御部１０３の筺体が撓んだ場合には、バッテリ２００の給電部３０３が電力制御部１０３の受電部３０１から離れ、接続不良が発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、給電部３０３と受電部３０１の接続不良状態が発生した場合や発生するおそれがある場合には、バッテリ２００から電力変換部２０１への給電を停止する。
For example, when vibration or impact is applied to the
次に、給電制御部４００による電力の供給の制御について、図３を参照して説明する。図３は、給電制御部４００による電力の供給の制御を示すフローチャートである。なお、この制御を実行するためのコンピュータプログラムは、あらかじめ給電制御部４００のコンピュータのＲＯＭに格納されている。そして、給電制御部４００のコンピュータのＣＰＵ、このコンピュータプログラムをＲＯＭから読出し、ＲＡＭをワークスペースとして用いて実行する。これにより、図３に示す制御が実現する。
Next, control of power supply by the power
電力制御部１０３の給電部３０３にバッテリ２００が接続されると、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４と、電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２とが物理的に接触する。これにより、バッテリ２００の電力が、給電制御部４００および接続状態検出部４０４に供給される。なお、バッテリ２００は、給電部３０３に接続されている間は、給電制御部４００および接続状態検出部４０４への電力の供給を継続する。給電制御部４００は、バッテリ２００から電力の供給を受けると起動し、図３に示す処理を開始する。なお、給電制御部４００と接続状態検出部４０４とバッテリ検出部４０１は、放射線管１０１に比較して小電力で作動する。したがって、バッテリ２００の端子３０４と受電部３０１との端子３０２とが接続不良の状態であり、放射線管１０１の駆動に必要な電流を流せない場合であっても、給電制御部４００と接続状態検出部４０４はバッテリ２００から電力の供給を受ける。そして、バッテリ検出部４０１は、接続状態検出部４０４の制御にしたがって動作し、接続状態検出部４０４は給電制御部４００の制御にしたがって作動する。
When the
ステップＳ１０１においては、給電制御部４００は、バッテリ２００から供給される電力を接続状態検出部４０４およびバッテリ検出部４０１に供給する。ただし、このステップでは、給電制御部４００は、電力変換部２０１への電力の供給を開始しない。給電制御部４００は、バッテリ２００からの電力を接続状態検出部４０４およびバッテリ検出部４０１に供給する際に、バッテリ検出部４０１の動作に適した電流と伝達の電力に変換する。バッテリ検出部４０１は、給電制御部４００から電力の供給を受けると作動して、バッテリ２００の受電部３０１に対する位置（距離）と傾きを検出する。
In step S <b> 101, the power
ステップＳ１０２において、接続状態検出部４０４は、給電制御部４００による制御に従い、バッテリ検出部４０１によるバッテリ２００の位置と傾きの検出結果を取得する。
In step S <b> 102, the connection
ステップＳ１０３において、接続状態検出部４０４は、バッテリ検出部４０１から取得した検出結果に基づいて、バッテリ２００が受電部３０１に対して適正な位置および向きであるか否か、すなわち接続状態を判断する。接続状態検出部４０４による検出結果は、給電制御部４００に送信される。判断方法については後述する。位置および向き（すなわち接続状態）が適正であると判断した場合にはステップＳ１０５に進む。適正でないと判断した場合にはステップＳ１０４に戻る。
In step S <b> 103, the connection
ステップＳ１０４において、給電制御部４００は、電力変換部２０１へ向けて既に電力の供給を開始している場合には、電力の供給を停止する。開始していない場合には、電力の供給を行わない状態を継続する。そして、ステップＳ１０１に戻る。この場合には、操作者等が給電操作部４０３に対してＯＮにする操作を行っても、放射線管１０１に電力は供給されない。このため、操作者等は、バッテリ２００の接続をやり直すことになる。
In step S <b> 104, when the power
ステップＳ１０５において、給電制御部４００は、電力変換部２０１に向けて送電を開始する。既に電力の供給を開始している場合には、電力の供給を継続する。この状態で、給電操作部４０３がＯＮに切換えられると、実際に電力変換部２０１へ電力が供給され、電力変換部２０１で変換された電力が放射線管１０１に供給される。したがって、放射線撮影ができる状態となる。一方、この状態であっても、給電操作部４０３がＯＦＦであれば、電力変換部２０１へは電力が供給されない。このため、操作者等が給電操作部４０３を操作してＯＮにすることによって、給電制御部４００から電力変換部２０１への電力供給を開始させ、放射線撮影を行うことができるようになる。このように、給電操作部４０３は、放射線発生用装置１００の主電源スイッチとして機能する。そして、バッテリ２００が受電部３０１に適正に接続され、かつ、給電操作部４０３がＯＮである場合に、バッテリ２００の電力は、電力変換部２０１に供給され、電力変換部２０１で変換された電力が、放射線管１０１に供給される。このように、給電制御部４００は、バッテリ２００が受電部３０１に接続されると、バッテリ２００から供給される電力によって作動する。そして、給電制御部４００は、接続状態検出部４０４による検出結果を取得し、その検出結果に基づいて、電力変換部２０１への電力の供給の開始を制御する。
In step S <b> 105, the power
そして、ステップＳ１０２に戻る。以降、給電制御部４００は、バッテリ２００から電力の供給を受けている間は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を継続して繰り返す。これにより、放射線発生用装置１００の使用中に端子３０２，３０４が接続不良になった場合、または、接続不良になるおそれが高まった場合に、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を停止する。
Then, the process returns to step S102. Thereafter, the power
以上説明したとおり、給電制御部４００は、電力制御部１０３に対するバッテリ２００の位置と向きが適正でない場合には、電力変換部２０１に向けて電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には電力の供給を停止する。すなわち、給電制御部４００は、バッテリ２００の接続状態が適正であれば、バッテリ２００から電力変換部２０１への電力の供給を開始する。一方、バッテリ２００の接続状態が適正でなければ、バッテリ２００から電力変換部２０１への電力の供給を開始しないかまたは停止する。このように、給電制御部４００は、接続状態検出部４０４による検出結果に基づいて、バッテリ２００から電力供給の開始と停止を制御する。したがって、バッテリ２００の給電部３０３の端子３０４と、電力制御部１０３の受電部３０１の端子３０２とが接続不良であるおそれがある場合に、電力変換部２０１に電力が供給されないようにする。これにより、バッテリ２００の端子３０４と受電部３０１の端子３０２の接触箇所に高電圧の電流が流れることが防止される。
As described above, when the position and orientation of the
次に、バッテリ２００の位置と向きを検出するための構成と方法について、図４を参照して説明する。図４は、バッテリ２００の位置と向きを検出するための構成と方法を模式的に示す図である。本実施形態において、バッテリ検出部４０１は赤外線または超音波を照射する照射部４０５と、赤外線または超音波を受信する受信部４０６とを有する。照射部４０５には、公知の各種超音波発生装置や赤外線発生装置が適用できる。受信部４０６は、マトリックス状に配置される複数の赤外線または超音波のセンサ４０７を有する。図４においては、９個のセンサ４０７が、３×３のマトリックス状に配置される構成を例に示す。ただし、センサ４０７の数は限定されるものではない。
Next, a configuration and method for detecting the position and orientation of the
受電部３０１にバッテリ２００が接続されると、電力制御部１０３のバッテリ検出部４０１と、バッテリ２００のバッテリ認識部４０２とが対向する。このため、照射部４０５が照射した赤外線または超音波は、バッテリ２００のバッテリ認識部４０２で反射し、受信部４０６に入射する。そして、受信部４０６は、バッテリ認識部４０２で反射した赤外線または超音波を受信する。照射部４０５が超音波または赤外線を発してからその反射波を受信するまでの経過時間には、バッテリ２００の受電部３０１に対する位置と傾きの情報が含まれる。すなわち、この経過時間は、バッテリ２００の受電部３０１に対する位置（距離）に応じて変化する。また、バッテリ２００が受電部３０１に対して傾斜していなければ、この経過時間（超音波または赤外線の受信のタイミング）は全てのセンサ４０７で略同じとなる。一方、傾斜していれば、この経過時間（受信のタイミング）は傾斜方向に応じて相違する。さらに、傾斜が大きくなると、一部または全部のセンサ４０７は、反射波を受信できなくなる。このように、マトリックス状に配置された複数のセンサ４０７について、照射部４０５が超音波または赤外線を発してからその反射波を受信するまでの経過時間を測定することにより、バッテリ２００の電力制御部１０３に対する位置（距離）と傾きを検出できる。
When the
図４（ａ）は、バッテリ２００が電力制御部１０３に対して適正な位置（距離）にあり、かつ、傾きがない状態を示す。この状態を、適正な接続状態と称する。適正な接続状態では、バッテリ２００の給電部３０３の全ての端子３０４と、電力制御部１０３の受電部３０１の全ての端子３０２とが、規定の電力（特に放射線管１０１の駆動に必要な電力）を供給可能な接触面積で接触する。このため、バッテリ２００の給電部３０３の全ての端子３０４と、電力制御部１０３の受電部３０１の全ての端子３０２との接触抵抗が、所定の閾値以下となる。なお、この所定の閾値は特に限定されるものではなく、放射線管１０１が駆動する際に流れる電流値などに応じて決まるものである。
FIG. 4A shows a state where the
接続状態検出部４０４よりバッテリ２００が適正な接続状態にあるか否かを判断できるように（ステップＳ１０３）、放射線発生用装置１００を使用に供する前の段階であらかじめ準備しておく。具体的には、まず、バッテリ２００を適正な接続状態となるように装着し、その状態でバッテリ検出部４０１を作動させる。そして、受信部４０６のそれぞれのセンサ４０７について、照射部４０５が超音波または赤外線を発してからその反射波を受信するまでの経過時間を測定する。前述のとおり、この経過時間には、バッテリ２００の電力制御部１０３に対する位置（距離）と傾きの情報が含まれる。そして、測定した経過時間を、適正な接続状態におけるバッテリ２００の電力制御部１０３に対する位置と傾きの検出結果として、接続状態検出部４０４のコンピュータのＲＯＭに格納する。なお、使用に供するよりも前の段階としては、例えば製造時や出荷前検査時等が挙げられる。
In order to be able to determine whether or not the
そして、図３のステップＳ１０２において、接続状態検出部４０４は、バッテリ２００の電力制御部１０３に対する位置と傾きの検出結果（経過時間）を取得し、ＲＯＭに格納されている適正な接続状態での検出結果（経過時間）と比較する。そして、接続状態検出部４０４は、この比較の結果に基づいて、装着されているバッテリ２００が適正な接続状態であるか否かを判断する。
In step S102 of FIG. 3, the connection
図４（ｂ）は、バッテリ２００の給電部３０３が電力制御部１０３の受電部３０１に対して傾いて接続されている状態を模式的に示す。この状態では、接続不良が発生しているか、または発生するおそれがある。バッテリ２００が電力制御部１０３の受電部３０１に対して傾いていると、バッテリ検出部４０１から送信された超音波または赤外線は、バッテリ検出部４０１のセンサ４０７が受信できる範囲外に反射される。その結果、バッテリ検出部４０１は反射波を受信できない。このため、バッテリ検出部４０１による検出結果と、ＲＯＭに格納される適正な接続状態での検出結果とは、互いに異なることになる。そこでこの場合には、接続状態検出部４０４は、装着されたバッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する（ステップＳ１０３）。そして、給電制御部４００は、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。このように、接続状態検出部４０４は、バッテリ検出部４０１のセンサによって反射波を受信できない場合には、装着されたバッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する。
FIG. 4B schematically illustrates a state in which the
図４（ｃ）は、バッテリ２００の給電部３０３が受電部３０１に対して傾いてはいないが、給電部３０３が適正な位置よりも離れている状態を模式的に示す。この状態では、適正な接続状態に比較して、バッテリ２００の端子３０４と受電部３０１の端子３０２との接触面積が減少する。このため、接続不良が発生するか、または発生するおそれがある。この状態では、バッテリ検出部４０１の照射部４０５が照射した超音波または赤外線は、バッテリ認識部４０２である局所的な凹部の底面で反射し、バッテリ検出部４０１の全てのセンサ４０７で受信される。ただし、受電部３０１と給電部３０３との距離が適正な接続状態での距離よりも大きいため、適正な接続状態にある場合と比較して、超音波または赤外線を照射してから受信するまでの経過時間が長くなる。接続状態検出部４０４は、バッテリ検出部４０１による検出結果（経過時間）と、ＲＯＭに格納される検出結果（経過時間）とを比較する。そして、この差が閾値以上であれば、接続状態検出部４０４は、バッテリ２００が適正な接続状態にはないと判断する。この場合には、給電制御部４００は、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。このように、接続状態検出部４０４は、ステップＳ１０２で取得した検出結果（経過時間）とＲＯＭに格納される適正な接続状態での検出結果（経過時間）の差が閾値以上である場合には、装着されているバッテリ２００が適正な接続状態にはないと判断する。すなわち、接続状態検出部４０４は、受電部３０１に接続されたバッテリ２００を検出するバッテリ検出部４０１を有する。そして、バッテリ検出部４０１による検出結果と、あらかじめ取得したバッテリ２００の接続状態が適正である場合のバッテリ検出部４０１による検出結果とを比較することにより、バッテリ２００の接続状態を判断する。
FIG. 4C schematically illustrates a state in which the
図４（ｄ）は、バッテリ２００の給電部３０３が受電部３０１に対してずれて接続されている状態を模式的に示す。このような状態でも、接続不良が発生するか、または接続不良が発生するおそれがある。バッテリ２００が適正な位置からずれていると、バッテリ検出部４０１の照射部４０５が照射する超音波または赤外線は、バッテリ認識部４０２（すなわち局所的な凹部の底面）ではない面で反射する。バッテリ認識部４０２（すなわち局所的な凹部の底面）ではない部分は、バッテリ認識部４０２に比較して、照射部４０５との距離が小さい。このため、照射部４０５が超音波または赤外線を発してから受信部４０６でその反射波を受信するまでの経過時間は、適正な接続状態にある場合に比較して短くなる。そこで、接続状態検出部４０４は、ステップＳ１０２で取得した検出結果（経過時間）とＲＯＭに格納される適正な接続状態での検出結果（経過時間）とを比較する。そして、取得した検出結果（経過時間）がＲＯＭに格納される検出結果（経過時間）よりも閾値以上短い場合には、装着されているバッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する。この場合には、給電制御部４００は、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。このように、接続状態検出部４０４は、ステップＳ１０２で取得した検出結果（経過時間）とＲＯＭに格納される検出結果（経過時間）の差が閾値以上である場合には、装着されているバッテリ２００が適正な接続状態にはないと判断する。
FIG. 4D schematically shows a state where the
なお、バッテリ検出部４０１には、上述の照射部４０５およびセンサ４０７に代えて、レーザー距離センサや赤外線距離センサなど、公知の各種非接触の距離センサが設けられる構成であってもよい。この場合には、複数の非接触の距離センサが、上述の照射部４０５およびセンサ４０７と同様に、例えば３×３のマトリックス状に配列される。このような構成であっても、バッテリ２００の位置と向きを検出することができる。すなわち、図４（ａ）に示すように、バッテリ２００の接続状態が適正であれば、全ての距離センサによる距離の検出結果は適正距離に等しくなる。また、図４（ｂ）に示すように、バッテリ２００が傾いていれば、距離センサにより検出される距離は、バッテリ２００の傾斜方向に沿って線形的に変化する。図４（ｃ）に示すように、バッテリ２００が適正な位置よりも離れている場合には、距離センサにより検出される距離は、全て、適正な距離よりも大きくなる。図４（ｄ）に示すように、バッテリ２００の給電部３０３が受電部３０１に対してずれて接続されていると、距離センサにより検出される距離は、全て、適正な距離よりも近くなる。
The
本実施形態によれば、バッテリ２００の接続時において受電部３０１と給電部３０３の接続状態を判断し、接続状態が適正ではない場合には、放射線発生用装置１００を作動させないようにできる。
According to the present embodiment, when the
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、第２の実施形態におけるバッテリ２００の位置と向きを検出するための構成と方法を模式的に示す図である。なお、第１の実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。バッテリ認識部４０２は、互いに赤外線または超音波の反射率が異なる帯状のマーカー４１０，４１１が設けられる構成が適用される。具体的には、図５に示すように、赤外線の反射率が低い帯状のマーカー４１０（図５では黒色で示す）がバッテリ認識部４０２の中央部に設けられ、その両側に赤外線の反射率が高い帯状のマーカー４１１（図５では白色で示す）が設けられる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration and a method for detecting the position and orientation of the
図５（ａ）は、バッテリ２００の適正な接続状態を模式的に示す図である。バッテリ２００が適正な接続状態であると、バッテリ認識部４０２の反射率が低い帯状のマーカー４１０と受信部４０６の中央の列の複数のセンサ４０７とが対向し、反射率が高い帯状のマーカー４１１と左右両側の列の複数のセンサ４０７とが対向する。このため、受信部４０６の両側の列の複数のセンサ４０７には、反射率が高い帯状のマーカー４１１で反射した赤外線が入射する。一方、受信部４０６の中央の列の複数のセンサ４０７には、反射率が低い帯状のマーカー４１０で反射した赤外線が入射するか、または帯状のマーカー４１０の反射率が低いため赤外線が入射しない。
FIG. 5A is a diagram schematically showing an appropriate connection state of the
第２の実施形態においても、接続状態検出部４０４よりバッテリ２００が適正な接続状態にあるか否かを判断できるように、放射線発生用装置１００を使用に供する前の段階であらかじめ準備しておく。具体的には、まず、バッテリ２００を適正な接続状態となるように装着し、その状態でバッテリ検出部４０１を作動させる。そして、受信部４０６のそれぞれのセンサ４０７について、受信強度と経過時間を測定する。この受信強度と経過時間には、バッテリ２００の受電部３０１に対する位置（距離）と傾きの情報が含まれる。そして、測定した受信強度と経過時間を、適正な接続状態におけるバッテリ２００の電力制御部１０３に対する位置と傾きの検出結果として、接続状態検出部４０４のコンピュータのＲＯＭに格納する。
Also in the second embodiment, preparation is made in advance before the
図３のステップＳ１０２において、接続状態検出部４０４は、バッテリ２００の受電部３０１に対する位置と傾きの検出結果（受信強度と経過時間）を取得し、ＲＯＭに格納されている適正な接続状態での検出結果（受信強度と経過時間）と比較する。そして、接続状態検出部４０４は、この比較の結果に基づいて、装着されているバッテリ２００が適正な接続状態であるか否かを判断する。
In step S102 of FIG. 3, the connection
図５（ｂ）は、バッテリ２００が受電部３０１に対して傾いて接続されている状態を示す。この状態では、接続不良が発生しているか、発生のおそれが高い。バッテリ検出部４０１の照射部４０５が照射した赤外線または超音波は、バッテリ認識部４０２で反射する。この際、バッテリ認識部４０２が傾斜していると、反射した赤外線または超音波は、バッテリ検出部４０１の受信部４０６の範囲外に到達し、受信部４０６には入射しない。このため、バッテリ検出部４０１は、バッテリ認識部４０２での反射波を受信できない。接続状態検出部４０４は、この受信強度（すなわちレベルがほぼゼロ）と、ＲＯＭに格納されている検出結果（受信強度）とを比較する。そしてこの場合には、ステップＳ１０２における検出結果とＲＯＭに格納されている検出結果とが相違するため、接続状態検出部４０４は、バッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する。そして、給電制御部４００は、適正な接続状態ではないという検出結果を接続状態検出部４０４から取得すると、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。
FIG. 5B shows a state where the
図５（ｃ）は、バッテリ２００が適正な接続状態における位置よりも遠い位置に接続されている状態を模式的に示す。この状態でも、接続不良が発生するか、または発生するおそれが高い。バッテリ検出部４０１の照射部４０５が発する赤外線または超音波は、バッテリ認識部４０２の帯状のマーカー４１０，４１１で反射する。そして受信部４０６の中央の列の複数のセンサ４０７における超音波または赤外線の受信強度は、両側の列の複数のセンサ４０７の受信強度に比較して小さくなる。したがって、受信強度については、ＲＯＭに格納されている適正な接続状態での検出結果と同様になる。しかしながら、バッテリ２００が適正な接続状態における位置よりも遠い位置に接続されているため、測定される経過時間は、ＲＯＭに格納されている測定時間に比較して長くなる。そこでこの場合には、接続状態検出部４０４は、バッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する。このように、接続状態検出部４０４は、経過時間がＲＯＭに格納されている経過時間よりも閾値以上長い場合には、バッテリ２００が適正な接続状態ではないと判断する。そして、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。
FIG. 5C schematically shows a state in which the
図５（ｄ）は、バッテリ２００が電力制御部１０３に対してずれて装着されている状態を模式的に示す。この場合でも、接続不良が発生するか、発生するおそれが高い。前述のとおり、バッテリ２００が適正な接続状態であると、受信部４０６の両側の列の複数のセンサ４０７の受信強度は、中央の列の複数のセンサ４０７の受信強度に比較して強くなる。しかしながら、バッテリ２００がずれていると、バッテリ２００の給電部３０３のバッテリ認識部４０２と、電力制御部１０３のバッテリ検出部４０１の照射部４０５とが相対的にずれる。このため、受信部４０６の各々の複数のセンサ４０７の受信強度の検出結果は、ＲＯＭに格納されている適正な接続状態での検出結果と相違する。例えば、図５（ｄ）に示すように、最上列の複数のセンサ４０７の受信強度が、中央および最下列の受信強度に比較して強くなる。このように、接続状態検出部４０４は、Ｓ１０２で取得した検出結果（受信強度）と、ＲＯＭに格納されている検出結果（受信強度）とを比較することによって、バッテリ２００が適正な接続状態にあるか否かを判断できる。そして、給電制御部４００は、バッテリ２００が適正な接続状態にないという検出結果を接続状態検出部４０４から取得した場合には、電力変換部２０１へ向けての電力の供給を開始せず、すでに開始している場合には停止する。
FIG. 5D schematically shows a state where the
なお、バッテリ検出部４０１には、上述の照射部４０５およびセンサ４０７に代えて、レーザー距離センサや赤外線距離センサなど、公知の各種非接触の距離センサが設けられる構成であってもよい。この場合には、バッテリ認識部４０２は、帯状のマーカー４１０，４１１が設けられる構成に代えて、溝や凸条が形成される構成が適用できる。すなわち、バッテリ２００が適正な位置に接続された場合の距離センサからの距離を、マーカー４１０に対応する部分とマーカー４１１に対応する部分とで、異ならせればよい。例えばマーカー４１１に対応する部分に凸状を形成し、マーカー４１０に対応する部分に溝を形成する。このような構成であっても、バッテリ２００の位置と向きを検出することができる。
The
すなわち、図５（ａ）に示すように、バッテリ２００が適正な位置に接続されていれば、左右両側の列の距離センサにより検出される距離は全て等しく、かつ、中央の列の距離センサにより検出される距離よりも近くなる。図５（ｂ）に示すように、バッテリ２００が傾斜して接続された場合には、各列の距離センサにより検出される距離は、バッテリ２００の傾斜角度に応じて異なる。図５（ｃ）に示すように、バッテリ２００が適正な位置から離れていると、距離センサにより検出される距離は、全て適正な距離から遠くなる。図５（ｄ）に示すようにバッテリ２００がずれていると、距離センサにより検出される距離は、全て、適正な距離よりも近くなる。
That is, as shown in FIG. 5A, if the
以上説明したとおり、本実施形態によれば、着脱可能なバッテリ２００が適正な接続状態でない場合には、放射線発生用装置１００を停止させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
以上、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、前記各実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記各実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described in detail with reference to drawings, each said embodiment only showed the specific example in implementation of this invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments. The present invention can be variously modified without departing from the spirit thereof, and these are also included in the technical scope of the present invention.
例えば、前記各実施形態では、振動、落下、劣化がない時に給電部３０３と受電部３０１を接続してバッテリ検出部で検出した状態を適正な接続状態としているが、適正な接続状態はこれに限らない。
For example, in each of the above embodiments, the state detected by the battery detection unit by connecting the
（その他の実施形態）
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
(Other embodiments)
Although the embodiment has been described in detail above, the present invention can take an embodiment as a system, apparatus, method, program, recording medium (storage medium), or the like. Specifically, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, an imaging device, a web application, etc.), or may be applied to a device composed of a single device. good.
また、本発明の目的は、以下の構成でも達成できる。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。 The object of the present invention can also be achieved by the following configuration. That is, a recording medium (or storage medium) that records a program code (computer program) of software that implements the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus. Needless to say, such a storage medium is a computer-readable storage medium. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads and executes the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.
１００：放射線発生用装置
１０１：放射線管
１０２：支持部
１０３：電力制御部
１０４：高圧ケーブル
２００：バッテリ
２０１：電力変換部
３０１：受電部
３０３：給電部
４００：給電制御部
４０１：バッテリ検出部
４０２：バッテリ認識部
４０３：給電操作部
４０４：接続状態検出部
100: Radiation generation apparatus 101: Radiation tube 102: Support unit 103: Power control unit 104: High voltage cable 200: Battery 201: Power conversion unit 301: Power reception unit 303: Power supply unit 400: Power supply control unit 401: Battery detection unit 402 : Battery recognition unit 403: Power supply operation unit 404: Connection state detection unit
Claims (13)
前記受電部に接続された前記バッテリの接続状態を検出する接続状態検出部と、
前記バッテリから前記放射線源への電力の供給を制御する給電制御部と、
を有し、
前記給電制御部は、前記バッテリの接続状態に応じて前記バッテリから電力の供給を制御することを特徴とする放射線発生用装置。 A power receiving unit capable of detachably connecting a battery for supplying power to the radiation source;
A connection state detection unit for detecting a connection state of the battery connected to the power reception unit;
A power supply control unit that controls the supply of power from the battery to the radiation source;
Have
The power supply control unit controls supply of electric power from the battery according to a connection state of the battery.
前記給電制御部が前記電力変換部に電力の供給を行い、かつ、前記切換手段がＯＮである場合に、前記放射線源に前記電力変換部で変換された電力が供給されることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の放射線発生用装置。 Further comprising switching means for switching whether or not to supply the power converted by the power conversion unit to the radiation source,
When the power feeding control unit supplies power to the power conversion unit and the switching unit is ON, the power converted by the power conversion unit is supplied to the radiation source. The radiation generating apparatus according to any one of claims 3 to 5.
前記バッテリ検出部による検出結果と、あらかじめ取得した前記バッテリの接続状態が適正である場合の前記バッテリ検出部による検出結果とを比較することにより、前記バッテリの接続状態を判断することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線発生用装置。 The connection state detection unit includes a battery detection unit that detects the battery connected to the power reception unit,
The connection state of the battery is determined by comparing the detection result by the battery detection unit and the detection result by the battery detection unit when the connection state of the battery acquired in advance is appropriate. The radiation generating apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記バッテリに向けて赤外線または超音波を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射して前記バッテリで反射した前記赤外線または超音波を受信する受信手段と、
を有し、
前記接続状態検出部は、前記バッテリ検出部の前記受信手段により前記赤外線または超音波を受信したか否かに基づいて、前記バッテリが前記受電部に対して傾いているか否かを判断し、前記赤外線または超音波を受信した場合には受信のタイミングによって前記受電部と前記バッテリとの距離が適正であるか否かと、前記バッテリが前記受電部に対してずれているか否かを判断することを特徴とする請求項７に記載の放射線発生用装置。 The battery detector is
Irradiating means for irradiating infrared rays or ultrasonic waves toward the battery;
Receiving means for receiving the infrared or ultrasonic wave irradiated by the irradiating means and reflected by the battery;
Have
The connection state detection unit determines whether or not the battery is inclined with respect to the power reception unit based on whether the infrared or ultrasonic wave is received by the reception unit of the battery detection unit, When receiving infrared rays or ultrasonic waves, it is determined whether or not the distance between the power receiving unit and the battery is appropriate and whether the battery is shifted with respect to the power receiving unit according to the reception timing. The apparatus for generating radiation according to claim 7, wherein the apparatus is a radiation generator.
前記バッテリの接続状態が適正である場合には、前記照射手段は前記凹部に向けて前記赤外線または超音波を照射し、前記受信手段は前記凹部で反射した前記赤外線または超音波を受信するように構成され、
前記バッテリが前記受電部に対してずれている場合には、前記照射手段は前記凹部でない部分に向けて前記赤外線または超音波を照射し、前記受信手段は前記凹部でない部分で反射した前記赤外線または超音波を受信するように構成され、
前記接続状態検出部は、前記照射手段が前記赤外線または超音波を照射してから前記受信手段が前記赤外線または超音波を受信するまでの経過時間に基づいて、前記バッテリの接続状態が適正であるか否かを判断することを特徴とする請求項８に記載の放射線発生用装置。 The battery is provided with a locally recessed recess,
When the connection state of the battery is appropriate, the irradiating means irradiates the infrared or ultrasonic wave toward the concave portion, and the receiving means receives the infrared or ultrasonic wave reflected by the concave portion. Configured,
When the battery is displaced with respect to the power receiving unit, the irradiating unit irradiates the infrared ray or ultrasonic wave toward the portion that is not the concave portion, and the receiving unit reflects the infrared ray or the infrared ray reflected by the portion that is not the concave portion. Configured to receive ultrasound,
In the connection state detection unit, the connection state of the battery is appropriate based on an elapsed time from when the irradiation unit irradiates the infrared ray or ultrasonic wave to when the reception unit receives the infrared ray or ultrasonic wave. The apparatus for generating radiation according to claim 8, wherein it is determined whether or not.
前記バッテリには、前記赤外線または超音波の反射率が異なる複数の帯状のマーカーが設けられ、
前記バッテリが前記受電部に対して適正な接続状態にあると、各列のセンサは複数のマーカーのそれぞれで反射した前記赤外線または超音波を受信することを特徴とする請求項８に記載の放射線発生用装置。 The battery detector has a plurality of sensors arranged in a matrix,
The battery is provided with a plurality of band-shaped markers having different reflectivities of the infrared or ultrasonic waves,
9. The radiation according to claim 8, wherein when the battery is in an appropriate connection state with respect to the power receiving unit, the sensors in each row receive the infrared or ultrasonic waves reflected by each of a plurality of markers. Generating device.
前記受電部に接続された前記バッテリを検出するバッテリ検出部と、
前記バッテリから供給される電力を、放射線源の駆動に適した電力に変換する電力変換部と、
前記バッテリから前記電力変換部への電力の供給を制御する給電制御部と、
を有する放射線発生用装置の制御方法であって、
前記バッテリ検出部による検出結果に基づいて前記バッテリの接続状態を判断し、前記バッテリの接続状態に応じて前記電力変換部への電力の供給の開始と停止を制御することを特徴とする放射線発生用装置の制御方法。 A power receiving unit capable of detachably connecting a battery;
A battery detection unit for detecting the battery connected to the power reception unit;
A power converter that converts the power supplied from the battery into power suitable for driving the radiation source;
A power supply control unit that controls supply of power from the battery to the power conversion unit;
A method for controlling a radiation generating apparatus comprising:
Radiation generation characterized by determining a connection state of the battery based on a detection result by the battery detection unit and controlling start and stop of power supply to the power conversion unit according to the connection state of the battery Method for controlling the machine.
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-
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