レーザ装置及び電池残量検出方法
【課題】電池残量を求めることができるレーザ装置を提供する。
【解決手段】レーザ光源８の電力供給源として二次電池２を備えるレーザ装置であって、二次電池２の電圧値を検出する電圧検出部３と、予め求められた電池残量予測テーブルを格納する記憶部５と、演算部５とを備えておく。電池残量予測テーブルによって、電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とによって予測電池残量を特定しておく。演算部５は、電圧検出部３が検出した電圧値に基づいて単位時間当たりの電圧の電圧降下量を算出し、算出した電圧の電圧降下量と電圧検出部３が検出した電圧値とを電池残量予測テーブルに当てはめて、電池残量を求める。
【解決手段】レーザ光源８の電力供給源として二次電池２を備えるレーザ装置であって、二次電池２の電圧値を検出する電圧検出部３と、予め求められた電池残量予測テーブルを格納する記憶部５と、演算部５とを備えておく。電池残量予測テーブルによって、電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とによって予測電池残量を特定しておく。演算部５は、電圧検出部３が検出した電圧値に基づいて単位時間当たりの電圧の電圧降下量を算出し、算出した電圧の電圧降下量と電圧検出部３が検出した電圧値とを電池残量予測テーブルに当てはめて、電池残量を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えたレーザ装置、及び電池残量検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療の分野においては、疼痛緩解等を目的として低出力のレーザが幅広く用いられている。また、切開及び止血等を目的として高出力のレーザが手術等に用いられている。
【０００３】
従来のレーザ装置について図面を用いて説明する。図９は、従来のレーザ装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、従来のレーザ装置は、本体１００とプローブ１０８とで構成される。
【０００４】
本体１００は、直流電源部１０１、制御部１０２、レーザ駆動部１０３、操作部１０４、表示部１０５、警告灯１０６、及びレーザ光源１０７を備えている。プローブ１０８は、レーザ光源１０７から出射されたレーザ光を術野に導くものである。
【０００５】
直流電源部１０１は、商用電源から供給された交流を直流へと変換する。操作部１０４は、操作者が、レーザ装置に、レーザ光の照射条件等を入力するためインターフェースである。操作部１０４から入力された情報は、制御部１０２へと出力される。制御部１０２は、操作者が設定した条件でレーザ光源１０７からレーザ光が照射されるように、レーザ駆動部１０３へ指示を行う。また、制御部１０２は、入力された情報を表示部１０５に表示させる。更に、制御部１０２は、レーザ光源１０７の状況を監視し、異常が生じた場合は、警告灯１０６を点灯させる。
【０００６】
レーザ駆動部１０３は、制御部１０２に指示された条件でレーザ光源１０７を駆動する。レーザ光源１０７は、レーザ駆動部１０３による駆動によってレーザ光を出射する。表示部１０５は、例えば、液晶パネル等である。
【０００７】
ところで、上述の図９に示したように、従来のレーザ装置においては、電力の供給は、壁面等に設けられたコンセントに電源コードを接続して行われている。このため、レーザ装置の操作時において電源コードが邪魔になり、操作を妨げる場合がある。この問題を解決するため、半導体レーザを光源として用いる半導体レーザ装置の分野では、電池を電源として搭載することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５８−８９２４３号公報（第２頁左上欄、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
医療分野で主に用いられるレーザ装置としては、上記の半導体レーザ装置の他に、炭酸ガスレーザ装置がある。炭酸ガスレーザ装置は、半導体レーザ装置に比べると消費電力が大きいため、従来は商用電源を電力供給源としている。このため、炭酸ガスレーザ装置においては、レーザ装置の操作時に電源コードが操作を妨げる場合があるという問題が未解決であった。特に、炭酸ガスレーザ装置は、一般的に床置き式の構成をとるため、ベッドサイド等で装置を移動させる際に電源コードが邪魔になることが多い。そこで、本発明の第１の目的は、電源コードが不要で取り回しが容易なレーザ装置を提供することにある。
【０００９】
また、従来のレーザ装置においては、搭載した電池の電池残量の検出が行われていないため、操作者が電池残量を把握できないという問題もある。更に、操作者は、電池残量を把握できないため、電池残量が不足した状態でレーザ装置の使用を開始する場合がある。この場合、レーザ装置から十分な出力のレーザ光を得ることができない可能性や、レーザ発振が突然停止される可能性がある。そこで、本発明の第２の目的は、電池の電池残量を予測し得るレーザ装置及び電池残量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の第１の目的を達成するために、本発明にかかる第１のレーザ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源の電力供給源としての電池とを備えるレーザ装置であって、前記レーザ光源が炭酸ガスレーザであり、前記電池が二次電池であることを特徴とする。この構成によれば、二次電池によりレーザ光源へ電力が供給されるため、電源コードが不要である。この結果、取り回しが容易なレーザ装置を提供できる。
【００１１】
また、第１のレーザ装置は、前記レーザ光源と二次電池とを収納する筐体と、前記筐体下部に取り付けられたキャスタとを更に備えた、いわゆる床置き式の構成とすることができる。この構成の場合、電源コードが不要であることにより、ベッドサイド等の床上で装置を自由に移動させることができるという効果が顕著である。
【００１２】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明にかかる第２のレーザ装置は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とする。この第２のレーザ装置において、前記電池の電圧値と、前記単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求めることが好ましい。
【００１３】
上記第２のレーザ装置によれば、電池残量を予測できるので、電池残量が不足していることによってレーザ装置から十分な出力のレーザ光を得ることができなかったり、レーザ発振が突然停止されたりするといった事態を回避することができる。
【００１４】
また、この第２のレーザ装置においては、前記電池残量予測テーブルが、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成され、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定し、前記演算部が、前記電圧検出部が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める態様とするのがさらに好ましい。この態様によれば、電池残量予測テーブルは、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成されるため、より正確な電池残量を求めることができる。
【００１５】
また、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、前記演算部が、前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求め、前記電池
残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記電力係数Ｋとを下記式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、レーザ装置の残りの使用可能な時間が算出されるため、レーザ装置の利便性の向上を図ることができる。
【００１６】
【数５】
【００１７】
また、上記態様においては、前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを格納する電力係数テーブル記憶部をさらに備え、前記演算部が、前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出し、検出した前記レーザ光源の出力レベルと検出した前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルに当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求めるのが好ましい。この場合は、電力係数Ｋの算出を容易に行うことができる。
【００１８】
更に、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記電池の環境温度を検出する環境温度検出部と、予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを格納する温度係数テーブル記憶部とをさらに備え、前記環境温度検出部が、前記電池残量Ｘが前記演算部によって求められたときの前記電池の前記環境温度を検出し、前記演算部が、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめて、検出された前記環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求め、求めた前記環境条件係数Ｌと下記式（２）とを用いて、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、電池の環境温度が考慮されたより正確な電池の使用可能時間Ｔが求められる。
【００１９】
【数６】
【００２０】
また、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記演算部が、算出した前記使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、前記使用可能時間Ｔが前記基準時間以下となった場合に、前記使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力でレーザ光源がレーザ光を照射するように、前記レーザ光源の出力レベル及び前記レーザ光の照射パターンを含む照射条件を指示する態様とするのも好ましい。この態様によれば、治療中にレーザ光源が緊急停止されるのをより一層抑制できる。
【００２１】
更に、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、表示部を更に備え、前記演算部が、求めた前記電池残量Ｘを前記表示部へ表示させる態様とすることもできる。この態様によれば、操作者は、電池残量の不足を容易に把握することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明にかかる第１の電池残量検出方法は、レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
上記第１の電池残量検出方法においては、
（ｄ）前記電池の電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求めることが好ましい。
【００２４】
また、上記第１の電池残量検出方法においては、前記（ｄ）の工程において、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定する前記電池残量予測テーブルを作成し、前記（ｂ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出するのが好ましい態様である。この態様によれば、電池残量予測テーブルは、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成されるため、より正確な電池残量を求めることができる。
【００２５】
また、上記本発明にかかる第１の電池残量検出方法においては、
前記（ｃ）の工程で求められる前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
（ｅ）前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求める工程と、
（ｆ）前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記（ｅ）の工程で求めた前記電力係数Ｋとを、下記の式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する工程とをさらに含む態様とすることもできる。この態様によれば、この態様によれば、レーザ装置の残りの使用可能な時間が算出されるため、レーザ装置の利便性の向上を図ることができる。
【００２６】
【数７】
【００２７】
また、上記態様においては、（ｇ）前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを作成する工程と、（ｈ）前記（ｃ）の工程で前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出する工程とを更に含み、前記（ｅ）の工程において、前記（ｈ）の工程で検出した前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルへ当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求めるのが好ましい。この場合は、電力係数Ｋの算出を容易に行うことができる。
【００２８】
また、上記本発明にかかる第１の電池残量検出方法においては、（ｉ）予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを作成する工程と、（ｊ）前記（ｃ）の工程を実施したときの前記電池の環境温度を検出する工程と、（ｋ）前記（ｊ）の工程で検出した環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめることによって、前記（ｊ）の工程で検出した環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求める工程とを更に含み、前記（ｆ）の工程において、前記（ｋ）で求めた環境条件係数Ｌと、下記式（２）とを用いて前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、電池の環境温度が考慮されたより正確な電池の使用可能時間Ｔが求められる。
【００２９】
【数８】
【００３０】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明にかかる第３のレーザ装置は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記電圧検出部が電圧値を検出するまでの間における前記電池の電圧降下量を算出し、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
上記第３のレーザ装置においては、前記電池の電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める態様とすることが好ましい。
【００３２】
また、上記目的を達成するため、本発明にかかる第２の電池残量検出方法は、レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記（ａ）の工程までの間における前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて、電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明にかかる第１〜第３のレーザ装置において、前記電池がニッケル−水素電池であることが好ましい。あるいは、前記電池がリチウムイオン電池であることも好ましい。
【００３４】
また、本発明にかかる第１および第２の電池残量検出方法において、前記電池がニッケル−水素電池であることが好ましい。あるいは、前記電池がリチウムイオン電池であることも好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
以上の特徴により、本発明にかかる第１のレーザ装置によれば、二次電池によりレーザ光源へ電力が供給されるため、電源コードが不要となり、取り回しが容易なレーザ装置を提供することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる第２、第３のレーザ装置及び第１、第２の電池残量検出方法によれば、レーザ装置に搭載された電池の電池残量を予測することができる。これにより、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について、図１〜図５を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１に示すように、本実施の形態１におけるレーザ装置は、背景技術において図９に示したレーザ装置と同様に、本体装置１とプローブ１２とを備えている。また、本体装置１は、制御部４、レーザ駆動部６、操作部８、表示部９、警告灯１０及びレーザ光源１１を備えている。レーザ駆動部６、操作部８、表示部９、警告灯１０及びレーザ光源１１は、背景技術において図９に示したものと同様のものである。
【００３９】
但し、本実施の形態１におけるレーザ装置は、背景技術において図９に示したレーザ装置と異なり、本体装置１には、電力供給源として電池２が備えられている。電池２はレーザ光源１１へも電力を供給する。本実施の形態１では、電池２は充電が可能な二次電池である。なお、本発明においては、電池２は一次電池であっても良い。
【００４０】
なお、図２は、本実施の形態１におけるレーザ装置のハードウェア構造の外観を示す斜視図である。本実施の形態１のレーザ装置は、図２に示すように、四角柱状の本体ボディ３１と、本体ボディ３１の上面に取り付けられた操作パネル部３２とを有する。本体ボディ３１の下部には、本体ボディ３１を支える台座部３３と、台座部３３の底面に取り付けられたキャスタ３４と、フットペダル３５とを有する。
【００４１】
本体ボディ３１の内部には、制御基板３６やレーザ管３７等が収納されている。なお、制御基板３６およびレーザ管３７以外の種々の構成要素が本体ボディ３１に収納されているが、それらの構成要素は本発明の実施形態の理解に際して重要ではないため、図２ではそれらの図示を省略し、その説明も省略する。制御基板３６には、上述の制御部４やレーザ駆動部６の他に、後述する電圧検出部３や記憶部７等、本実施の形態１にかかるレーザ装置の動作制御に必要な構成要素が実装される。
【００４２】
操作パネル３２には、上述の操作部８、表示部９、警告灯１０等が実装され、プローブ１２が接続される。なお、図２に示したプローブ１２は一例であって、本発明にかかるレーザ装置に適用可能なプローブの形状は図２に示した具体例のみに限定されない。レーザ管３７には、レーザ光源１１等が内蔵される。レーザ光源１１は炭酸ガスレーザであることが好ましい。また、図２では、台座部３３の内部に電池２が収納されている態様を示したが、電池２が本体ボディ３１に収納された態様であっても良い。
【００４３】
図２に示した構成にかかるレーザ装置は、キャスタ３４によって床上を移動させることができる。また、このレーザ装置は、電池２を電力供給源としたことにより、電源コードが不要であるため、ベッドサイド等において移動が自在である。
【００４４】
また、本体装置１は、電圧検出部３及び記憶部７も備えている。電圧検出部３は、電池２の電圧値を検出し、検出した電圧値を特定する信号を制御部４に出力する。また、電圧検出部３は、予め設定された間隔で、又は連続して電圧値を検出できる。記憶部７は、電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納している。
【００４５】
更に、制御部４は、演算部５を備えている。演算部５は、電圧検出部３が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。また、演算部５は、記憶部７から電池残量予測テーブルを抽出し、これに、電圧検出部３が検出した電圧値と算出した電圧降下量とを当てはめ、現時点における電池残量の予測値（電池残量Ｘ）を求める。
【００４６】
本実施の形態１において、演算部５は、制御部４の一部である。具体的には、制御部４はＣＰＵ（図示せず）を備えており、このＣＰＵが演算部５として機能している。なお、制御部４は、本実施の形態１においても、従来と同様に、レーザ駆動部６への指示や、表示部９への情報の表示を行う。
【００４７】
このように、本実施の形態１においては、従来と異なり、電圧検出部３、演算部５及び記憶部７によって電池２の電池残量Ｘが算出される。このため、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【００４８】
ここで、本実施の形態１における電池残量Ｘの算出の原理について、以下に詳細に説明する。図３は、図１に示すレーザ装置を稼動させたときの電池の放電特性曲線の一例を示す図である。図３において、縦軸は電池２の端子間電圧の電圧値〔Ｖ〕を示し、横軸はレーザ装置の使用時間〔ｍｉｎ〕を示している。また、図３において、レーザ光源１１の出力レベルやレーザ光の照射パターンは一定ではなく、レーザ光源１１の消費電力（電池２の負荷）は変動している。
【００４９】
図３に示すように、レーザ光源１１の消費電力が低いときは（例えば、図３中のＡ−Ａ´区間）、電池２の放電特性曲線はなだらかな下降線を描く。この場合、電池２の電池残量は徐々に減少する。一方、レーザ光源１１の消費電力が高いときは（例えば、図３中のＢ−Ｂ´区間）、電池２の端子間電圧は瞬間的に大きく下降する。この場合は、電池２の電池残量は大きく減少する。このことから、電池２にかかる負荷が大きいほど、単位時間当たりの端子間電圧（電圧値）の電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）が大きくなり、電池２の電池残量も大きく減少する。
【００５０】
図４は、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線の一例を示す図である。図４においても、図３と同様に、縦軸は電池２の端子間電圧の電圧値〔Ｖ〕を示し、横軸はレーザ装置の使用時間〔ｍｉｎ〕を示している。図４に示す放電特性曲線Ａ〜Ｄは、同一の温度条件下（２０℃）で、電池２を用いて得られている。図４においては、電池２の端子間電圧がＶ0となったときを放電開始、電池２の端子間電圧がＶNとなったときを放電終了としている。
【００５１】
また、電池２にかかる負荷は、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれ毎に異なっている。図４の例では、放電曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で、電池２にかかる負荷は大きくなっている。但し、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいては、放電開始から放電終了までの電池２の負荷は一定である。
【００５２】
図４に示すように、放電特性曲線Ａ〜Ｄは２次曲線に近似した曲線を描いて下降する。このため、電池２の負荷が一定であるならば、電池２の端子間電圧が低い程、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）は大きく、残りの放電可能時間、即ち電池残量は少なくなる。
【００５３】
また、図４中に任意の電圧値ＶMをとり、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおける、ＶMに至る直前の単位時間当たりの電圧降下量を（△Ｖ1／△ｔ）、（△Ｖ2／△ｔ）、（△Ｖ3／△ｔ）、（△Ｖ4／△ｔ）とする。このとき、（△Ｖ1／△ｔ）＜（△Ｖ2／△ｔ）＜（△Ｖ3／△ｔ）＜（△Ｖ4／△ｔ）となる。一方、電池２の端子間電圧の電圧値がＶMからＶNとなるまでの時間（残りの放電可能時間）は、放電曲線Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順で長くなっている。
【００５４】
これらのことから、電池２の電圧値と、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）とが分かれば、電池２にかかる負荷を知ることができる。また、電池２にかかる負荷が分かれば、対応する放電特性曲線から電池残量を知ることができる。本実施の形態１においては、この見地に基づいて、電池残量Ｘを予測している。
【００５５】
また、このため、本実施の形態１において、電池残量予測テーブルは、図４に示した複数の放電特性曲線に基づいて作成される。図４の例では、放電特性曲線の数は４本であるが、得られる電池残量の精度の向上の点から、放電特性曲線は多いほど好ましい。電池残量予測テーブルの作成手順について以下に説明する。
【００５６】
先ず、複数の放電特性曲線それぞれの上に、予め任意に選択した電圧値となる点を複数個とる。次に、各点において、選択された電圧値に至る直前の単位時間当たりの電圧降下量を求める。次いで、放電特性曲線毎に、各点について、放電開始から放電終了までの時間に対する各点から放電終了までの時間の割合を求める。このとき求められた割合は、電池２の公称容量Ａに対する残存容量の割合〔％〕と近似することができる。本実施の形態１においては、この割合を電池残量の予測値としている。下記の表１に電池残量予測テーブルの一例を示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
また、本実施の形態１においては、表１に示した電池予測テーブルを使用するため、演算部５は、△Ｖ／△ｔとして、電圧検出部３が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。図３を用いて説明すると、電圧検出部３によって検出された電圧値がＶA´であった場合は、演算部５は、（ＶA−ＶA´）／△ｔ［＝△ＶAA´／△ｔ］を算出する。更に、演算部５は、この算出値と電圧検出部３が検出した電圧値とを電池残量予測テーブルに当てはめ、該当する予測値を電池残量Ｘとする。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、電池残量予測テーブルは、選択された電圧値に至った直後の単位時間当たりの電圧降下量を用いて作成することもできる。この場合は、演算部５は、△Ｖ／△ｔとして、電圧検出部３が検出した電圧値に至った直後の単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。図３を用いて説明すると、演算部５は、電圧検出部３によって検出された電圧値がＶAであった場合に、△ＶAA´／△ｔを算出する。
【００６０】
また、本実施の形態１においては、レーザ装置の利便性の向上を図るため、演算部５は、電池残量Ｘに基づいて電池２の残りの使用可能時間Ｔも算出している。具体的には、演算部５は、下記式（１）を用いて使用可能時間Ｔを算出する。なお、下記式（１）において、Ｘは電池残量、Ａは電池２の公称容量、Ｖmaxはレーザ光源１１の最大消費電力、Ｋは電力係数である。
【００６１】
【数９】
【００６２】
また、上記式（１）で使用される公称容量Ａ及び最大消費電力Ｖmaxは、製造者や操作者によって設定される値である。よって、本実施の形態１においては、これらの値も電池残量予測テーブルと共に、記憶部７に格納されており、演算部５は、これらの値を必要に応じて記憶部７から読み出している。
【００６３】
一方、本実施の形態１では、電力係数Ｋは、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとに応じて使用可能時間Ｔを補正するための係数である。本実施の形態１では、電力係数Ｋは、電力係数テーブルから求めることができる。電力係数テーブルも、電池残量予測テーブルと共に、記憶部７に格納されている。また、電力係数テーブルは、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから電力係数Ｋを特定している。下記の表２に、電力係数テーブルの一例を示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
本実施の形態１において、レーザ光源１１の出力は「レベル１」から「レベル５」までの５段階で調整される。このため、表２に示すように、電力係数テーブルにおいても、出力レベルは５段階に分けられる。なお、レーザ光線１１の出力レベルが５段階以外の段階で調整が可能な場合は、電力係数テーブルにおける「出力レベル」もそれに応じた段数となる。
【００６６】
また、本実施の形態１において、レーザ光源１１からのレーザ光の照射パターンは、間欠照射１」、「間欠照射２」及び「連続照射」の３種類である。このうち、「連続照射」は、レーザ光を途切れなく照射する場合である。
【００６７】
一方、「間欠照射」は、レーザ光の照射と照射停止とを繰り返す場合である。このうち「間欠照射１」は、レーザ光の照射時間が照射を停止している時間の３分の１である場合である。また、「間欠照射２」は、レーザ光の照射時間と照射を停止している時間とが同一となる場合である。
【００６８】
電力係数Ｋは、レーザ光源１１の出力レベル及びレーザ光の照射パターン（照射条件）によって特定される。電力係数Ｋは、本実施の形態１では、レーザ装置の最大消費電力Ｖmaxに対する、照射条件下における消費電力の割合で示される。
【００６９】
本実施の形態１において、演算部５は、制御部４がレーザ駆動部６に指示した条件から、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを抽出している。また、演算部５は、抽出した出力レベルと照射パターンとを、電力係数テーブルに当てはめて、電力係数Ｋを取得している。
【００７０】
次に、本発明における電池残量検出方法について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態１における電池残量検出方法は、図１に示した本実施の形態１におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。このため、本発明における電池残量検出方法は、適宜図１を参酌しながら、図１に示すレーザ装置の動作、具体的には演算部５による処理と共に説明する。
【００７１】
また、図５においては、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態１においては、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【００７２】
最初に、図５に示すように、演算部５は、電圧検出部３によって検出された電池２の電圧値を取得する（ステップＳ１）。次に、演算部５は、取得した電池２の電圧値を、記憶部７に格納させる（ステップＳ２）。このとき、本実施の形態１においては、演算部５は、制御部４が備えるタイマ（図示せず）によって、放電開始からの経過時間を計測している。演算部５は、電圧値を取得したときの経過時間も、取得した電圧値と関連付けて記憶部７に格納させている。
【００７３】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ１において取得した電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値のいずれにも該当しない場合は、演算部５は、ステップＳ１を再度実行する。ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するまで、ステップＳ１及びＳ２の処理が繰り返される。
【００７４】
一方、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当する場合は、演算部５は、ステップＳ１で電圧値を取得した時点から単位時間遡った時点の電圧値を記憶部７から読み出す（ステップＳ４）。本実施の形態１において、単位時間は１〔ｍｉｎ〕に設定されている。
【００７５】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得した電圧値と、ステップＳ４で記憶部７から読み出した電圧値とを用いて、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）を算出する（ステップＳ５）。具体的には、演算部５は、下記式（３）を用いて、△Ｖ／△ｔを算出する。なお、下記式（３）において、ステップＳ１で取得した電圧値をＶ1、電圧値Ｖ1を取得した時点をＴ1とし、ステップＳ４において読み出した電圧値をＶ2、電圧値Ｖ2を取得した時点をＴ2とする。
【００７６】
【数１０】
【００７７】
例えば、経過時間Ｔ2における電池２の電圧値Ｖ2が１．３００〔Ｖ〕であり、単位時間（Ｔ2−Ｔ1＝１〔ｍｉｎ〕）遡った時点の二次電池２の電圧値Ｖ1が１．３０３〔Ｖ〕であるとする。演算部５は、これらを上記式（３）に代入し、単位時間当たりの電圧降下量として０．００３〔Ｖ／ｍｉｎ〕を算出する。
【００７８】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得した電圧値と、ステップＳ５で算出した単位時間当たりの電圧降下量（ΔＶ／Δｔ）とを、表１で示した電池残量予測テーブルに当てはめて、該当する電池残量の予測値を取得する（ステップＳ６）。この取得された予測値が電池残量Ｘとなる。例えば、上記した、電池２の電圧値が１．３００〔Ｖ〕、△Ｖ／△ｔが０．００３〔Ｖ／ｍｉｎ〕の場合であるならば、電池残量Ｘは７５〔％〕となる。
【００７９】
次に、演算部５は、使用可能時間Ｔを算出するため、ステップＳ６において電池残量Ｘを求めた時のレーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを検出する（ステップＳ７）。更に、演算部５は、ステップＳ７で検出したレーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを電力係数テーブルへ当てはめ、電力係数Ｋを特定する（ステップＳ８）。
【００８０】
例えば、ステップＳ７で検出したレーザ光源１１の出力レベルが「レベル４」、レーザ光の照射パターンが「間欠照射２」であるならば、表２に示した電力係数テーブルから、電力係数Ｋは「０．４」と特定される。
【００８１】
次に、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔを算出する（ステップＳ９）。具体的には、演算部５は、記憶部７から電池２の公称容量Ａとレーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxとを読み出し、これらとステップＳ８で特定した電力係数Ｋとを上記式（１）に代入する。
【００８２】
例えば、上記した電池残量Ｘが７５〔％〕である場合において、電池２の公称容量Ａが２〔Ａｈ〕、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxが１〔Ｗ〕、電力係数Ｋが０．４であるならば、電池２の使用可能時間Ｔは４．２５〔ｈ〕と算出される。
【００８３】
また、本実施の形態１においては、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部９に表示させる。この後、即座に、又は一定の間隔を置いて、演算部５は、再度ステップＳ１〜Ｓ９を実行する。
【００８４】
なお、本実施の形態１においては、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔの推移をグラフ化して表示部９に表示させることもできる。また、本実施の形態１においては、演算部５が、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告する態様としても良い。この態様によれば、操作者は、電池２を交換又は充電する必要があることを即座に知ることができる。警告の方法としては、警告灯１０の点滅や、レーザ装置がスピーカを備えている場合の警告音の発生等が挙げられる。
【００８５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について、図６及び図７を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００８６】
図６に示すように、本実施の形態２におけるレーザ装置は、温度検出部１３および温度センサ１３ａを備えており、この点において、実施の形態１において図１を用いて説明したレーザ装置と異なっている。なお、これ以外の点においては、本実施の形態２におけるレーザ装置は、実施の形態１におけるレーザ装置と同様に構成されている。本実施の形態２において、実施の形態１にかかるレーザ装置と同様の構成部材については、同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８７】
温度検出部１３及び温度センサ１３ａは、電池周辺の温度（以下「環境温度」という。）の検出に用いられる。温度センサ１３ａは、電池２の周囲に取り付けられた熱電対や、サーミスタ等である。温度検出部１３は、温度センサ１３ａから出力される信号をＡ／Ｄ変換し、環境温度を特定する信号（デジタル信号）を制御部４の演算部５へ出力する。また、温度検出部１３は、予め設定された間隔で、又は連続して環境温度を特定する信号を出力できる。
【００８８】
また、本実施の形態２においては、演算部５は、実施の形態１と同様に、電池残量Ｘ及び使用可能時間Ｔを算出するが、使用可能時間Ｔの算出において実施の形態１と異なっている。演算部５は、温度検出部１３が検出した環境温度を加味して使用可能時間Ｔを算出する。具体的には、演算部５は、下記式（２）を用いて電池２の使用可能時間Ｔを算出する。下記式（２）において、Ｌは環境条件係数である。電池残量Ｘ、電池２の公称容量Ａ、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmax、及び電力係数Ｋは、上記式（１）で用いたものと同様のものである。
【００８９】
【数１１】
【００９０】
環境条件係数Ｌは、環境温度に応じて使用可能時間Ｔを補正するための係数である。本実施の形態２では、環境条件係数Ｌは、温度係数テーブルから求めることができる。温度係数テーブルは、電池残量予測テーブル（表１参照）および電力係数テーブル（表２参照）と共に、記憶部７に格納されている。下記の表３に、温度係数テーブルの一例を示す。
【００９１】
【表３】
【００９２】
表３に示すように、本実施の形態２においては、温度係数テーブルは、一例として−１０〔℃〕から４０〔℃〕まで１０℃刻みの６段階で、環境条件係数を特定している。なお、温度範囲や設定温度の段数は、本実施の形態２におけるレーザ装置の使用環境を考慮して決定すれば良い。
【００９３】
また、一般に、電池は、環境温度の影響を受け易く、本実施の形態２における電池２は、環境温度が２０℃のときに性能が最も高くなるように設計されている。そのため、本実施の形態２においては、表３に示すように、環境条件係数Ｌは、環境温度が２０℃の場合を基準として、設定されている。表３に示す温度係数テーブルでは、環境温度が２０℃から１０℃上昇する毎に環境条件係数が０．０５ずつ下降し、環境温度が２０℃から１０℃下降する毎に環境条件係数が０．１０ずつ下降する。
【００９４】
次に、本発明における電池残量検出方法について図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態２における電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態２における電池残量検出方法は、図６に示した本実施の形態２におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。このため、本発明における電池残量検出方法は、適宜図６を参酌しながら、図６に示すレーザ装置の動作、具体的には演算部５による処理と共に説明する。
【００９５】
また、図７においても、図５の場合と同様に、電池残量予測テーブル、電力係数テーブル、及び温度係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態２においても、電池残量予測テーブル、電力係数テーブル、及び温度係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【００９６】
図７に示すように、演算部５は、電圧値の取得（ステップＳ１１）、電圧値の記憶部７への格納（ステップＳ１２）を行った後、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１〜Ｓ１３は、実施の形態１において図５に示したステップＳ１〜Ｓ３と同様のステップである。
【００９７】
次いで、演算部５は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当すると判定した場合は、ステップＳ１で電圧値を取得した時点から単位時間遡った時点の電圧値の読み出しを行う（ステップＳ１４）。更に、演算部５は、電圧降下量の算出（ステップＳ１５）、電池残量の予測値の取得（ステップＳ１６）、出力レベル等の検出（ステップＳ１７）、電力係数Ｋの特定（ステップＳ１８）を行う。ステップＳ１４〜Ｓ１８は、実施の形態１において図５に示したステップＳ４〜Ｓ８と同様のステップである。
【００９８】
次に、演算部５は、温度検出部１３が出力した信号に基いて、電池２の環境温度を検出する（ステップＳ１９）。このとき、検出された環境温度は、ステップＳ１６において電池残量Ｘが求められた時の電池２の環境温度に相当する。
【００９９】
次に、演算部５は、ステップＳ１９において検出した環境温度を、表３に示した温度係数テーブルに当てはめて、該当する環境条件係数Ｌを特定する（ステップＳ２０）。例えば、電池２の温度が１０〔℃〕の場合であるならば、表３に示した温度係数テーブルから、環境条件係数Ｌは０．９と特定される。
【０１００】
その後、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔを算出し（ステップＳ２１）、処理を終了する。具体的には、演算部５は、記憶部７から電池２の公称容量Ａとレーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxとを読み出し、これらと、ステップＳ１８で特定した電力係数Ｋと、ステップＳ２０で特定した環境条件係数Ｌとを上記式（２）に代入して使用可能時間を算出する。
【０１０１】
例えば、電池残量Ｘが７５〔％〕である場合において、電池２の公称容量Ａが２〔Ａｈ〕、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxが１〔Ｗ〕、電力係数Ｋが０．４、環境条件係数Ｌが０．９であるならば、電池２の使用可能時間Ｔは３．３８〔ｈ〕（小数点以下第３位四捨五入）と算出される。
【０１０２】
なお、本実施の形態２においても、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部９に表示させることができる。また、演算部５は、電池の使用可能時間Ｔの推移をグラフ化して表示部９に表示させることもできる。更に、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告することもできる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態２においても、従来と異なり、電池２の電池残量Ｘが算出されるため、実施の形態１と同様に、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。また、本実施の形態２にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法によれば、環境温度を加味した電池２の使用可能時間Ｔが求められる。よって、操作者は、実施の形態１に比べて、レーザ装置の残りの使用可能時間Ｔをより正確に知ることができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について図８を参照しながら説明する。
【０１０５】
本実施の形態３にかかるレーザ装置は、実施の形態１にかかるレーザ装置と同様の構成を備えている（図１参照）。但し、本実施の形態３にかかるレーザ装置は、演算部における電池残量Ｘの算出処理の点で、実施の形態１におけるレーザ装置と異なっている。また、本実施の形態３において、記憶部に格納されている電池残量予測テーブルも、実施の形態１において表１に示したものと異なっている。以下、具体的に説明する。
【０１０６】
最初に、本実施の形態３における電池残量Ｘの算出の原理について、実施の形態１においても使用した図４を用いて説明する。図４に示すように、放電開始時の時間をＴ0、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいて、電池２の電圧値がＶMとなった時点をＴA、ＴB、ＴC、ＴDとする。このとき、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいて、放電開始から電圧値ＶMに到達するまでの間における電圧降下量は、以下の通りとなる。
放電特性曲線Ａ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）
放電特性曲線Ｂ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴB−Ｔ0）
放電特性曲線Ｃ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴC−Ｔ0）
放電特性曲線Ｄ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴD−Ｔ0）
このとき、図４から明らかなように、（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴB−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴC−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴD−Ｔ0）となる。従って、電池の電圧値と、放電開始からこの電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とが分かれば、電池にかかる負荷を知ることができる。更に、これにより、実施の形態１の場合と同様に、対応する放電特性曲線から電池残量を知ることができる。本実施の形態３においては、この見地に基づいて、電池残量Ｘを予測している。
【０１０７】
また、本実施の形態３においては、電池残量予測テーブルは以下の手順で策される。
【０１０８】
先ず、図４中の放電特性曲線それぞれの上に、予め任意に選択した電圧値となる点を複数個とる。次に、各点において、放電開始から選択された電圧値に到達するまでの間における電圧降下量（例えば、（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）等）を求める。次いで、実施の形態１と同様に、放電特性曲線毎に各点について、放電開始から放電終了までの時間に対する各点から放電終了までの時間の割合を求める。このとき求められた割合は、本実施の形態３においても、電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合〔％〕と近似することができる。下記の表４に電池残量予測テーブルの一例を示す。
【０１０９】
【表４】
【０１１０】
このため、本実施の形態３においては、演算部は、電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から電圧検出部が電圧値を検出するまで間における、電池の電圧降下量を算出する。更に、演算部は、電圧検出部が検出した電圧値と算出した電圧降下量とを、表４に示した電池残量予測テーブルに当てはめて、電池残量Ｘを求めている。
【０１１１】
次に、本発明の実施の形態３における電池残量検出方法について図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態３にかかる電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態３における電池残量検出方法は、上述した本発明の実施の形態３におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。また、図８においては、実施の形態１と同様に、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態３においても、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【０１１２】
最初に、図８に示すように、演算部は、電圧検出部によって検出された電池の電圧値を取得する（ステップＳ３１）。このとき、本実施の形態３においても、演算部は、制御部が備えるタイマ（図示せず）によって、放電開始からの経過時間を計測している。なお、演算部は、放電開始と同時に取得された電圧値を、電圧値Ｖ0として、記憶部に格納する。
【０１１３】
次に、演算部は、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブル（表４参照）において選択されている電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１１４】
ステップＳ３１において取得した電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値のいずれにも該当しない場合は、演算部５は、ステップＳ３１を再度実行する。この場合、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値に該当するまで、ステップＳ３１及びＳ３２の処理が繰り返される。
【０１１５】
一方、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値に該当する場合は、演算部は、放電開始時点の電池の電圧値Ｖ0を記憶部から読み出す（ステップＳ３３）。次に、演算部５は、ステップＳ３１で取得した電圧値と、ステップＳ３３で記憶部７から読み出した電圧値Ｖ0とを用いて、放電開始からステップＳ３１で電圧値を取得するまでの電圧降下量を算出する（ステップＳ３４）。
【０１１６】
次に、演算部５は、ステップＳ３１で取得した電圧値と、ステップＳ３４で算出した放電開始からの電圧降下量とを、表４で示した電池残量予測テーブルに当てはめて、該当する電池残量の予測値を取得する（ステップＳ３５）。この取得された予測値が電池残量Ｘとなる。例えば、電池２の電圧値が１．３００〔Ｖ〕、電圧降下量０．１５０〔Ｖ／ｍｉｎ〕の場合であれば、電池残量Ｘは７５〔％〕となる。
【０１１７】
その後、演算部は、レーザ光源の出力レベル等の検出（ステップＳ３６）、電力係数Ｋの特定（ステップＳ３７）、使用可能時間Ｔの算出（ステップＳ３８）を行い、処理を終了する。なお、ステップＳ３６〜Ｓ３８は、実施の形態１において図５に示したＳ７〜Ｓ９と同様のステップである。
【０１１８】
なお、本実施の形態３においても、演算部は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部に表示させることができる。また、演算部は、電池の使用可能時間の推移をグラフ化して表示部に表示させることもできる。更に、演算部は、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告することもできる。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態３においても、従来と異なり、電池の電池残量Ｘが算出されるため、実施の形態１と同様に、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【０１２０】
本発明において、演算部における処理は、上記実施の形態１〜３に示したものに限定されるものではない。例えば、演算部が、算出した電池の使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間と比較し、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、消費電力が低減されるようにレーザ装置を制御する態様であっても良い。なお、基準時間は、操作者等が設定した任意の時間であっても良く、予め記憶部に格納しておくのが好ましい。
【０１２１】
ここで、電池の使用可能時間Ｔを算出後、使用可能時間Ｔと基準時間との比較結果に基づいて、演算部が、消費電力が低減されるようにレーザ装置を制御する態様について説明する。先ず、演算部は、上記実施の形態１〜３に示した手順で電池の使用可能時間Ｔを算出した後、記憶部から、予め格納された基準時間の読み出しを行う。次に、演算部は、算出した使用可能時間Ｔと、予め設定された基準時間とを比較し、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下であるか否かを判定する。判定の結果、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合は、演算部は、電池の使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力でレーザ光源がレーザ光を照射するように、レーザ駆動部に指示を行う。具体的には、演算部は、レーザ駆動部に対して、現在の照射条件（電力係数Ｋの特定のために検出された照射条件）よりも消費電力の少ない照射条件でレーザ光源がレーザ光を照射するように指示を行う。
【０１２２】
具体的には、演算部は、レーザ光源の出力レベルの低下及びレーザ光の照射時間が短い照射パターンへの変更のうちのいずれか又は両方を指示する。なお、いずれを指示するか、又は両方を指示するかは、操作者が予め設定することもできる。例えば、電池の使用可能時間Ｔが算出された時点において、レーザ光源の出力レベルが「レベル５」であれば、演算部は、レーザ光源の出力レベルを一段階下げて「レベル４」へ変更するようにレーザ駆動部へ指示を行う。また、レーザ光の照射パターンが「連続照射」であれば、演算部は、レーザ光の照射パターンを一段階下げて「間欠照射２」へ変更するようにレーザ駆動部へ指示する。
【０１２３】
演算部にこのような処理を行わせた場合は、レーザ光の照射が、治療中に急に停止されてしまうという事態をより一層回避することができる。
【０１２４】
なお、上記した実施の形態１から３における電池としては、本発明において特に限定するものではないが、ニッケル−水素電池を使用している。ニッケル−水素電池を用いることにより、容量を大きくすることができ、１回の充電で長時間の使用が可能となる。また大電流を得ることもでき、本実施の形態のレーザ装置のような大電流を必要とする装置において有用である。
【０１２５】
あるいは、上記のニッケル−水素電池の代わりに、リチウムイオン電池を用いてもよい。リチウムイオン電池は単位体積当たりのエネルギ密度が大きいので、小型化が可能で、装置全体の軽量化に有用である。また、リチウムイオン電池は、バッテリを完全に使い切らないうちに充電を繰り返すと、充電を始めた容量になると電圧が下がるようになり充電可能な容量が減っていくという、いわゆるメモリ効果現象の影響が小さく、有効に電池を使用できる利点もある。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、電池の電池残量を予測し得るため、操作者における利便性が向上されたレーザ装置及び電池残量検出方法として、産業上の利用可能性を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示すレーザ装置を稼動させたときの電池の放電特性曲線の一例を示す図である。
【図４】異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図６】第本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２における電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図９】従来のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 本体装置
２ 電池
３ 電圧検出部
４ 制御部
５ 演算部
６ レーザ駆動部
７ 記憶部
８ 操作部
９ 表示部
１０ 警告灯
１１ レーザ光源
１２ プローブ
１３ 温度検出部
１３ａ 温度センサ
３１ 本体ボディ
３２ 操作パネル部
３３ 台座部
３４ キャスタ
３５ フットペダル
３６ 制御基板
３７ レーザ管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えたレーザ装置、及び電池残量検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療の分野においては、疼痛緩解等を目的として低出力のレーザが幅広く用いられている。また、切開及び止血等を目的として高出力のレーザが手術等に用いられている。
【０００３】
従来のレーザ装置について図面を用いて説明する。図９は、従来のレーザ装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、従来のレーザ装置は、本体１００とプローブ１０８とで構成される。
【０００４】
本体１００は、直流電源部１０１、制御部１０２、レーザ駆動部１０３、操作部１０４、表示部１０５、警告灯１０６、及びレーザ光源１０７を備えている。プローブ１０８は、レーザ光源１０７から出射されたレーザ光を術野に導くものである。
【０００５】
直流電源部１０１は、商用電源から供給された交流を直流へと変換する。操作部１０４は、操作者が、レーザ装置に、レーザ光の照射条件等を入力するためインターフェースである。操作部１０４から入力された情報は、制御部１０２へと出力される。制御部１０２は、操作者が設定した条件でレーザ光源１０７からレーザ光が照射されるように、レーザ駆動部１０３へ指示を行う。また、制御部１０２は、入力された情報を表示部１０５に表示させる。更に、制御部１０２は、レーザ光源１０７の状況を監視し、異常が生じた場合は、警告灯１０６を点灯させる。
【０００６】
レーザ駆動部１０３は、制御部１０２に指示された条件でレーザ光源１０７を駆動する。レーザ光源１０７は、レーザ駆動部１０３による駆動によってレーザ光を出射する。表示部１０５は、例えば、液晶パネル等である。
【０００７】
ところで、上述の図９に示したように、従来のレーザ装置においては、電力の供給は、壁面等に設けられたコンセントに電源コードを接続して行われている。このため、レーザ装置の操作時において電源コードが邪魔になり、操作を妨げる場合がある。この問題を解決するため、半導体レーザを光源として用いる半導体レーザ装置の分野では、電池を電源として搭載することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５８−８９２４３号公報（第２頁左上欄、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
医療分野で主に用いられるレーザ装置としては、上記の半導体レーザ装置の他に、炭酸ガスレーザ装置がある。炭酸ガスレーザ装置は、半導体レーザ装置に比べると消費電力が大きいため、従来は商用電源を電力供給源としている。このため、炭酸ガスレーザ装置においては、レーザ装置の操作時に電源コードが操作を妨げる場合があるという問題が未解決であった。特に、炭酸ガスレーザ装置は、一般的に床置き式の構成をとるため、ベッドサイド等で装置を移動させる際に電源コードが邪魔になることが多い。そこで、本発明の第１の目的は、電源コードが不要で取り回しが容易なレーザ装置を提供することにある。
【０００９】
また、従来のレーザ装置においては、搭載した電池の電池残量の検出が行われていないため、操作者が電池残量を把握できないという問題もある。更に、操作者は、電池残量を把握できないため、電池残量が不足した状態でレーザ装置の使用を開始する場合がある。この場合、レーザ装置から十分な出力のレーザ光を得ることができない可能性や、レーザ発振が突然停止される可能性がある。そこで、本発明の第２の目的は、電池の電池残量を予測し得るレーザ装置及び電池残量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の第１の目的を達成するために、本発明にかかる第１のレーザ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源の電力供給源としての電池とを備えるレーザ装置であって、前記レーザ光源が炭酸ガスレーザであり、前記電池が二次電池であることを特徴とする。この構成によれば、二次電池によりレーザ光源へ電力が供給されるため、電源コードが不要である。この結果、取り回しが容易なレーザ装置を提供できる。
【００１１】
また、第１のレーザ装置は、前記レーザ光源と二次電池とを収納する筐体と、前記筐体下部に取り付けられたキャスタとを更に備えた、いわゆる床置き式の構成とすることができる。この構成の場合、電源コードが不要であることにより、ベッドサイド等の床上で装置を自由に移動させることができるという効果が顕著である。
【００１２】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明にかかる第２のレーザ装置は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とする。この第２のレーザ装置において、前記電池の電圧値と、前記単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求めることが好ましい。
【００１３】
上記第２のレーザ装置によれば、電池残量を予測できるので、電池残量が不足していることによってレーザ装置から十分な出力のレーザ光を得ることができなかったり、レーザ発振が突然停止されたりするといった事態を回避することができる。
【００１４】
また、この第２のレーザ装置においては、前記電池残量予測テーブルが、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成され、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定し、前記演算部が、前記電圧検出部が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める態様とするのがさらに好ましい。この態様によれば、電池残量予測テーブルは、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成されるため、より正確な電池残量を求めることができる。
【００１５】
また、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、前記演算部が、前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求め、前記電池
残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記電力係数Ｋとを下記式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、レーザ装置の残りの使用可能な時間が算出されるため、レーザ装置の利便性の向上を図ることができる。
【００１６】
【数５】
【００１７】
また、上記態様においては、前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを格納する電力係数テーブル記憶部をさらに備え、前記演算部が、前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出し、検出した前記レーザ光源の出力レベルと検出した前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルに当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求めるのが好ましい。この場合は、電力係数Ｋの算出を容易に行うことができる。
【００１８】
更に、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記電池の環境温度を検出する環境温度検出部と、予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを格納する温度係数テーブル記憶部とをさらに備え、前記環境温度検出部が、前記電池残量Ｘが前記演算部によって求められたときの前記電池の前記環境温度を検出し、前記演算部が、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめて、検出された前記環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求め、求めた前記環境条件係数Ｌと下記式（２）とを用いて、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、電池の環境温度が考慮されたより正確な電池の使用可能時間Ｔが求められる。
【００１９】
【数６】
【００２０】
また、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、前記演算部が、算出した前記使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、前記使用可能時間Ｔが前記基準時間以下となった場合に、前記使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力でレーザ光源がレーザ光を照射するように、前記レーザ光源の出力レベル及び前記レーザ光の照射パターンを含む照射条件を指示する態様とするのも好ましい。この態様によれば、治療中にレーザ光源が緊急停止されるのをより一層抑制できる。
【００２１】
更に、上記本発明にかかる第２のレーザ装置においては、表示部を更に備え、前記演算部が、求めた前記電池残量Ｘを前記表示部へ表示させる態様とすることもできる。この態様によれば、操作者は、電池残量の不足を容易に把握することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明にかかる第１の電池残量検出方法は、レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
上記第１の電池残量検出方法においては、
（ｄ）前記電池の電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求めることが好ましい。
【００２４】
また、上記第１の電池残量検出方法においては、前記（ｄ）の工程において、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定する前記電池残量予測テーブルを作成し、前記（ｂ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出するのが好ましい態様である。この態様によれば、電池残量予測テーブルは、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成されるため、より正確な電池残量を求めることができる。
【００２５】
また、上記本発明にかかる第１の電池残量検出方法においては、
前記（ｃ）の工程で求められる前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
（ｅ）前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求める工程と、
（ｆ）前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記（ｅ）の工程で求めた前記電力係数Ｋとを、下記の式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する工程とをさらに含む態様とすることもできる。この態様によれば、この態様によれば、レーザ装置の残りの使用可能な時間が算出されるため、レーザ装置の利便性の向上を図ることができる。
【００２６】
【数７】
【００２７】
また、上記態様においては、（ｇ）前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを作成する工程と、（ｈ）前記（ｃ）の工程で前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出する工程とを更に含み、前記（ｅ）の工程において、前記（ｈ）の工程で検出した前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルへ当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求めるのが好ましい。この場合は、電力係数Ｋの算出を容易に行うことができる。
【００２８】
また、上記本発明にかかる第１の電池残量検出方法においては、（ｉ）予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを作成する工程と、（ｊ）前記（ｃ）の工程を実施したときの前記電池の環境温度を検出する工程と、（ｋ）前記（ｊ）の工程で検出した環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめることによって、前記（ｊ）の工程で検出した環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求める工程とを更に含み、前記（ｆ）の工程において、前記（ｋ）で求めた環境条件係数Ｌと、下記式（２）とを用いて前記電池の使用可能時間Ｔを算出する態様とするのも好ましい。この態様によれば、電池の環境温度が考慮されたより正確な電池の使用可能時間Ｔが求められる。
【００２９】
【数８】
【００３０】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明にかかる第３のレーザ装置は、レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記電圧検出部が電圧値を検出するまでの間における前記電池の電圧降下量を算出し、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
上記第３のレーザ装置においては、前記電池の電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める態様とすることが好ましい。
【００３２】
また、上記目的を達成するため、本発明にかかる第２の電池残量検出方法は、レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記（ａ）の工程までの間における前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて、電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明にかかる第１〜第３のレーザ装置において、前記電池がニッケル−水素電池であることが好ましい。あるいは、前記電池がリチウムイオン電池であることも好ましい。
【００３４】
また、本発明にかかる第１および第２の電池残量検出方法において、前記電池がニッケル−水素電池であることが好ましい。あるいは、前記電池がリチウムイオン電池であることも好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
以上の特徴により、本発明にかかる第１のレーザ装置によれば、二次電池によりレーザ光源へ電力が供給されるため、電源コードが不要となり、取り回しが容易なレーザ装置を提供することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる第２、第３のレーザ装置及び第１、第２の電池残量検出方法によれば、レーザ装置に搭載された電池の電池残量を予測することができる。これにより、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について、図１〜図５を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１に示すように、本実施の形態１におけるレーザ装置は、背景技術において図９に示したレーザ装置と同様に、本体装置１とプローブ１２とを備えている。また、本体装置１は、制御部４、レーザ駆動部６、操作部８、表示部９、警告灯１０及びレーザ光源１１を備えている。レーザ駆動部６、操作部８、表示部９、警告灯１０及びレーザ光源１１は、背景技術において図９に示したものと同様のものである。
【００３９】
但し、本実施の形態１におけるレーザ装置は、背景技術において図９に示したレーザ装置と異なり、本体装置１には、電力供給源として電池２が備えられている。電池２はレーザ光源１１へも電力を供給する。本実施の形態１では、電池２は充電が可能な二次電池である。なお、本発明においては、電池２は一次電池であっても良い。
【００４０】
なお、図２は、本実施の形態１におけるレーザ装置のハードウェア構造の外観を示す斜視図である。本実施の形態１のレーザ装置は、図２に示すように、四角柱状の本体ボディ３１と、本体ボディ３１の上面に取り付けられた操作パネル部３２とを有する。本体ボディ３１の下部には、本体ボディ３１を支える台座部３３と、台座部３３の底面に取り付けられたキャスタ３４と、フットペダル３５とを有する。
【００４１】
本体ボディ３１の内部には、制御基板３６やレーザ管３７等が収納されている。なお、制御基板３６およびレーザ管３７以外の種々の構成要素が本体ボディ３１に収納されているが、それらの構成要素は本発明の実施形態の理解に際して重要ではないため、図２ではそれらの図示を省略し、その説明も省略する。制御基板３６には、上述の制御部４やレーザ駆動部６の他に、後述する電圧検出部３や記憶部７等、本実施の形態１にかかるレーザ装置の動作制御に必要な構成要素が実装される。
【００４２】
操作パネル３２には、上述の操作部８、表示部９、警告灯１０等が実装され、プローブ１２が接続される。なお、図２に示したプローブ１２は一例であって、本発明にかかるレーザ装置に適用可能なプローブの形状は図２に示した具体例のみに限定されない。レーザ管３７には、レーザ光源１１等が内蔵される。レーザ光源１１は炭酸ガスレーザであることが好ましい。また、図２では、台座部３３の内部に電池２が収納されている態様を示したが、電池２が本体ボディ３１に収納された態様であっても良い。
【００４３】
図２に示した構成にかかるレーザ装置は、キャスタ３４によって床上を移動させることができる。また、このレーザ装置は、電池２を電力供給源としたことにより、電源コードが不要であるため、ベッドサイド等において移動が自在である。
【００４４】
また、本体装置１は、電圧検出部３及び記憶部７も備えている。電圧検出部３は、電池２の電圧値を検出し、検出した電圧値を特定する信号を制御部４に出力する。また、電圧検出部３は、予め設定された間隔で、又は連続して電圧値を検出できる。記憶部７は、電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納している。
【００４５】
更に、制御部４は、演算部５を備えている。演算部５は、電圧検出部３が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。また、演算部５は、記憶部７から電池残量予測テーブルを抽出し、これに、電圧検出部３が検出した電圧値と算出した電圧降下量とを当てはめ、現時点における電池残量の予測値（電池残量Ｘ）を求める。
【００４６】
本実施の形態１において、演算部５は、制御部４の一部である。具体的には、制御部４はＣＰＵ（図示せず）を備えており、このＣＰＵが演算部５として機能している。なお、制御部４は、本実施の形態１においても、従来と同様に、レーザ駆動部６への指示や、表示部９への情報の表示を行う。
【００４７】
このように、本実施の形態１においては、従来と異なり、電圧検出部３、演算部５及び記憶部７によって電池２の電池残量Ｘが算出される。このため、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【００４８】
ここで、本実施の形態１における電池残量Ｘの算出の原理について、以下に詳細に説明する。図３は、図１に示すレーザ装置を稼動させたときの電池の放電特性曲線の一例を示す図である。図３において、縦軸は電池２の端子間電圧の電圧値〔Ｖ〕を示し、横軸はレーザ装置の使用時間〔ｍｉｎ〕を示している。また、図３において、レーザ光源１１の出力レベルやレーザ光の照射パターンは一定ではなく、レーザ光源１１の消費電力（電池２の負荷）は変動している。
【００４９】
図３に示すように、レーザ光源１１の消費電力が低いときは（例えば、図３中のＡ−Ａ´区間）、電池２の放電特性曲線はなだらかな下降線を描く。この場合、電池２の電池残量は徐々に減少する。一方、レーザ光源１１の消費電力が高いときは（例えば、図３中のＢ−Ｂ´区間）、電池２の端子間電圧は瞬間的に大きく下降する。この場合は、電池２の電池残量は大きく減少する。このことから、電池２にかかる負荷が大きいほど、単位時間当たりの端子間電圧（電圧値）の電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）が大きくなり、電池２の電池残量も大きく減少する。
【００５０】
図４は、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線の一例を示す図である。図４においても、図３と同様に、縦軸は電池２の端子間電圧の電圧値〔Ｖ〕を示し、横軸はレーザ装置の使用時間〔ｍｉｎ〕を示している。図４に示す放電特性曲線Ａ〜Ｄは、同一の温度条件下（２０℃）で、電池２を用いて得られている。図４においては、電池２の端子間電圧がＶ0となったときを放電開始、電池２の端子間電圧がＶNとなったときを放電終了としている。
【００５１】
また、電池２にかかる負荷は、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれ毎に異なっている。図４の例では、放電曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で、電池２にかかる負荷は大きくなっている。但し、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいては、放電開始から放電終了までの電池２の負荷は一定である。
【００５２】
図４に示すように、放電特性曲線Ａ〜Ｄは２次曲線に近似した曲線を描いて下降する。このため、電池２の負荷が一定であるならば、電池２の端子間電圧が低い程、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）は大きく、残りの放電可能時間、即ち電池残量は少なくなる。
【００５３】
また、図４中に任意の電圧値ＶMをとり、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおける、ＶMに至る直前の単位時間当たりの電圧降下量を（△Ｖ1／△ｔ）、（△Ｖ2／△ｔ）、（△Ｖ3／△ｔ）、（△Ｖ4／△ｔ）とする。このとき、（△Ｖ1／△ｔ）＜（△Ｖ2／△ｔ）＜（△Ｖ3／△ｔ）＜（△Ｖ4／△ｔ）となる。一方、電池２の端子間電圧の電圧値がＶMからＶNとなるまでの時間（残りの放電可能時間）は、放電曲線Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順で長くなっている。
【００５４】
これらのことから、電池２の電圧値と、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）とが分かれば、電池２にかかる負荷を知ることができる。また、電池２にかかる負荷が分かれば、対応する放電特性曲線から電池残量を知ることができる。本実施の形態１においては、この見地に基づいて、電池残量Ｘを予測している。
【００５５】
また、このため、本実施の形態１において、電池残量予測テーブルは、図４に示した複数の放電特性曲線に基づいて作成される。図４の例では、放電特性曲線の数は４本であるが、得られる電池残量の精度の向上の点から、放電特性曲線は多いほど好ましい。電池残量予測テーブルの作成手順について以下に説明する。
【００５６】
先ず、複数の放電特性曲線それぞれの上に、予め任意に選択した電圧値となる点を複数個とる。次に、各点において、選択された電圧値に至る直前の単位時間当たりの電圧降下量を求める。次いで、放電特性曲線毎に、各点について、放電開始から放電終了までの時間に対する各点から放電終了までの時間の割合を求める。このとき求められた割合は、電池２の公称容量Ａに対する残存容量の割合〔％〕と近似することができる。本実施の形態１においては、この割合を電池残量の予測値としている。下記の表１に電池残量予測テーブルの一例を示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
また、本実施の形態１においては、表１に示した電池予測テーブルを使用するため、演算部５は、△Ｖ／△ｔとして、電圧検出部３が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。図３を用いて説明すると、電圧検出部３によって検出された電圧値がＶA´であった場合は、演算部５は、（ＶA−ＶA´）／△ｔ［＝△ＶAA´／△ｔ］を算出する。更に、演算部５は、この算出値と電圧検出部３が検出した電圧値とを電池残量予測テーブルに当てはめ、該当する予測値を電池残量Ｘとする。
【００５９】
なお、本実施の形態１では、電池残量予測テーブルは、選択された電圧値に至った直後の単位時間当たりの電圧降下量を用いて作成することもできる。この場合は、演算部５は、△Ｖ／△ｔとして、電圧検出部３が検出した電圧値に至った直後の単位時間当たりの電池２の電圧降下量を算出する。図３を用いて説明すると、演算部５は、電圧検出部３によって検出された電圧値がＶAであった場合に、△ＶAA´／△ｔを算出する。
【００６０】
また、本実施の形態１においては、レーザ装置の利便性の向上を図るため、演算部５は、電池残量Ｘに基づいて電池２の残りの使用可能時間Ｔも算出している。具体的には、演算部５は、下記式（１）を用いて使用可能時間Ｔを算出する。なお、下記式（１）において、Ｘは電池残量、Ａは電池２の公称容量、Ｖmaxはレーザ光源１１の最大消費電力、Ｋは電力係数である。
【００６１】
【数９】
【００６２】
また、上記式（１）で使用される公称容量Ａ及び最大消費電力Ｖmaxは、製造者や操作者によって設定される値である。よって、本実施の形態１においては、これらの値も電池残量予測テーブルと共に、記憶部７に格納されており、演算部５は、これらの値を必要に応じて記憶部７から読み出している。
【００６３】
一方、本実施の形態１では、電力係数Ｋは、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとに応じて使用可能時間Ｔを補正するための係数である。本実施の形態１では、電力係数Ｋは、電力係数テーブルから求めることができる。電力係数テーブルも、電池残量予測テーブルと共に、記憶部７に格納されている。また、電力係数テーブルは、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから電力係数Ｋを特定している。下記の表２に、電力係数テーブルの一例を示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
本実施の形態１において、レーザ光源１１の出力は「レベル１」から「レベル５」までの５段階で調整される。このため、表２に示すように、電力係数テーブルにおいても、出力レベルは５段階に分けられる。なお、レーザ光線１１の出力レベルが５段階以外の段階で調整が可能な場合は、電力係数テーブルにおける「出力レベル」もそれに応じた段数となる。
【００６６】
また、本実施の形態１において、レーザ光源１１からのレーザ光の照射パターンは、間欠照射１」、「間欠照射２」及び「連続照射」の３種類である。このうち、「連続照射」は、レーザ光を途切れなく照射する場合である。
【００６７】
一方、「間欠照射」は、レーザ光の照射と照射停止とを繰り返す場合である。このうち「間欠照射１」は、レーザ光の照射時間が照射を停止している時間の３分の１である場合である。また、「間欠照射２」は、レーザ光の照射時間と照射を停止している時間とが同一となる場合である。
【００６８】
電力係数Ｋは、レーザ光源１１の出力レベル及びレーザ光の照射パターン（照射条件）によって特定される。電力係数Ｋは、本実施の形態１では、レーザ装置の最大消費電力Ｖmaxに対する、照射条件下における消費電力の割合で示される。
【００６９】
本実施の形態１において、演算部５は、制御部４がレーザ駆動部６に指示した条件から、レーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを抽出している。また、演算部５は、抽出した出力レベルと照射パターンとを、電力係数テーブルに当てはめて、電力係数Ｋを取得している。
【００７０】
次に、本発明における電池残量検出方法について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態１における電池残量検出方法は、図１に示した本実施の形態１におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。このため、本発明における電池残量検出方法は、適宜図１を参酌しながら、図１に示すレーザ装置の動作、具体的には演算部５による処理と共に説明する。
【００７１】
また、図５においては、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態１においては、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【００７２】
最初に、図５に示すように、演算部５は、電圧検出部３によって検出された電池２の電圧値を取得する（ステップＳ１）。次に、演算部５は、取得した電池２の電圧値を、記憶部７に格納させる（ステップＳ２）。このとき、本実施の形態１においては、演算部５は、制御部４が備えるタイマ（図示せず）によって、放電開始からの経過時間を計測している。演算部５は、電圧値を取得したときの経過時間も、取得した電圧値と関連付けて記憶部７に格納させている。
【００７３】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ１において取得した電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値のいずれにも該当しない場合は、演算部５は、ステップＳ１を再度実行する。ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するまで、ステップＳ１及びＳ２の処理が繰り返される。
【００７４】
一方、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当する場合は、演算部５は、ステップＳ１で電圧値を取得した時点から単位時間遡った時点の電圧値を記憶部７から読み出す（ステップＳ４）。本実施の形態１において、単位時間は１〔ｍｉｎ〕に設定されている。
【００７５】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得した電圧値と、ステップＳ４で記憶部７から読み出した電圧値とを用いて、単位時間当たりの電圧降下量（△Ｖ／△ｔ）を算出する（ステップＳ５）。具体的には、演算部５は、下記式（３）を用いて、△Ｖ／△ｔを算出する。なお、下記式（３）において、ステップＳ１で取得した電圧値をＶ1、電圧値Ｖ1を取得した時点をＴ1とし、ステップＳ４において読み出した電圧値をＶ2、電圧値Ｖ2を取得した時点をＴ2とする。
【００７６】
【数１０】
【００７７】
例えば、経過時間Ｔ2における電池２の電圧値Ｖ2が１．３００〔Ｖ〕であり、単位時間（Ｔ2−Ｔ1＝１〔ｍｉｎ〕）遡った時点の二次電池２の電圧値Ｖ1が１．３０３〔Ｖ〕であるとする。演算部５は、これらを上記式（３）に代入し、単位時間当たりの電圧降下量として０．００３〔Ｖ／ｍｉｎ〕を算出する。
【００７８】
次に、演算部５は、ステップＳ１で取得した電圧値と、ステップＳ５で算出した単位時間当たりの電圧降下量（ΔＶ／Δｔ）とを、表１で示した電池残量予測テーブルに当てはめて、該当する電池残量の予測値を取得する（ステップＳ６）。この取得された予測値が電池残量Ｘとなる。例えば、上記した、電池２の電圧値が１．３００〔Ｖ〕、△Ｖ／△ｔが０．００３〔Ｖ／ｍｉｎ〕の場合であるならば、電池残量Ｘは７５〔％〕となる。
【００７９】
次に、演算部５は、使用可能時間Ｔを算出するため、ステップＳ６において電池残量Ｘを求めた時のレーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを検出する（ステップＳ７）。更に、演算部５は、ステップＳ７で検出したレーザ光源１１の出力レベルとレーザ光の照射パターンとを電力係数テーブルへ当てはめ、電力係数Ｋを特定する（ステップＳ８）。
【００８０】
例えば、ステップＳ７で検出したレーザ光源１１の出力レベルが「レベル４」、レーザ光の照射パターンが「間欠照射２」であるならば、表２に示した電力係数テーブルから、電力係数Ｋは「０．４」と特定される。
【００８１】
次に、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔを算出する（ステップＳ９）。具体的には、演算部５は、記憶部７から電池２の公称容量Ａとレーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxとを読み出し、これらとステップＳ８で特定した電力係数Ｋとを上記式（１）に代入する。
【００８２】
例えば、上記した電池残量Ｘが７５〔％〕である場合において、電池２の公称容量Ａが２〔Ａｈ〕、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxが１〔Ｗ〕、電力係数Ｋが０．４であるならば、電池２の使用可能時間Ｔは４．２５〔ｈ〕と算出される。
【００８３】
また、本実施の形態１においては、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部９に表示させる。この後、即座に、又は一定の間隔を置いて、演算部５は、再度ステップＳ１〜Ｓ９を実行する。
【００８４】
なお、本実施の形態１においては、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔの推移をグラフ化して表示部９に表示させることもできる。また、本実施の形態１においては、演算部５が、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告する態様としても良い。この態様によれば、操作者は、電池２を交換又は充電する必要があることを即座に知ることができる。警告の方法としては、警告灯１０の点滅や、レーザ装置がスピーカを備えている場合の警告音の発生等が挙げられる。
【００８５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について、図６及び図７を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００８６】
図６に示すように、本実施の形態２におけるレーザ装置は、温度検出部１３および温度センサ１３ａを備えており、この点において、実施の形態１において図１を用いて説明したレーザ装置と異なっている。なお、これ以外の点においては、本実施の形態２におけるレーザ装置は、実施の形態１におけるレーザ装置と同様に構成されている。本実施の形態２において、実施の形態１にかかるレーザ装置と同様の構成部材については、同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８７】
温度検出部１３及び温度センサ１３ａは、電池周辺の温度（以下「環境温度」という。）の検出に用いられる。温度センサ１３ａは、電池２の周囲に取り付けられた熱電対や、サーミスタ等である。温度検出部１３は、温度センサ１３ａから出力される信号をＡ／Ｄ変換し、環境温度を特定する信号（デジタル信号）を制御部４の演算部５へ出力する。また、温度検出部１３は、予め設定された間隔で、又は連続して環境温度を特定する信号を出力できる。
【００８８】
また、本実施の形態２においては、演算部５は、実施の形態１と同様に、電池残量Ｘ及び使用可能時間Ｔを算出するが、使用可能時間Ｔの算出において実施の形態１と異なっている。演算部５は、温度検出部１３が検出した環境温度を加味して使用可能時間Ｔを算出する。具体的には、演算部５は、下記式（２）を用いて電池２の使用可能時間Ｔを算出する。下記式（２）において、Ｌは環境条件係数である。電池残量Ｘ、電池２の公称容量Ａ、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmax、及び電力係数Ｋは、上記式（１）で用いたものと同様のものである。
【００８９】
【数１１】
【００９０】
環境条件係数Ｌは、環境温度に応じて使用可能時間Ｔを補正するための係数である。本実施の形態２では、環境条件係数Ｌは、温度係数テーブルから求めることができる。温度係数テーブルは、電池残量予測テーブル（表１参照）および電力係数テーブル（表２参照）と共に、記憶部７に格納されている。下記の表３に、温度係数テーブルの一例を示す。
【００９１】
【表３】
【００９２】
表３に示すように、本実施の形態２においては、温度係数テーブルは、一例として−１０〔℃〕から４０〔℃〕まで１０℃刻みの６段階で、環境条件係数を特定している。なお、温度範囲や設定温度の段数は、本実施の形態２におけるレーザ装置の使用環境を考慮して決定すれば良い。
【００９３】
また、一般に、電池は、環境温度の影響を受け易く、本実施の形態２における電池２は、環境温度が２０℃のときに性能が最も高くなるように設計されている。そのため、本実施の形態２においては、表３に示すように、環境条件係数Ｌは、環境温度が２０℃の場合を基準として、設定されている。表３に示す温度係数テーブルでは、環境温度が２０℃から１０℃上昇する毎に環境条件係数が０．０５ずつ下降し、環境温度が２０℃から１０℃下降する毎に環境条件係数が０．１０ずつ下降する。
【００９４】
次に、本発明における電池残量検出方法について図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態２における電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態２における電池残量検出方法は、図６に示した本実施の形態２におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。このため、本発明における電池残量検出方法は、適宜図６を参酌しながら、図６に示すレーザ装置の動作、具体的には演算部５による処理と共に説明する。
【００９５】
また、図７においても、図５の場合と同様に、電池残量予測テーブル、電力係数テーブル、及び温度係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態２においても、電池残量予測テーブル、電力係数テーブル、及び温度係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【００９６】
図７に示すように、演算部５は、電圧値の取得（ステップＳ１１）、電圧値の記憶部７への格納（ステップＳ１２）を行った後、ステップＳ１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１〜Ｓ１３は、実施の形態１において図５に示したステップＳ１〜Ｓ３と同様のステップである。
【００９７】
次いで、演算部５は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択された電圧値に該当すると判定した場合は、ステップＳ１で電圧値を取得した時点から単位時間遡った時点の電圧値の読み出しを行う（ステップＳ１４）。更に、演算部５は、電圧降下量の算出（ステップＳ１５）、電池残量の予測値の取得（ステップＳ１６）、出力レベル等の検出（ステップＳ１７）、電力係数Ｋの特定（ステップＳ１８）を行う。ステップＳ１４〜Ｓ１８は、実施の形態１において図５に示したステップＳ４〜Ｓ８と同様のステップである。
【００９８】
次に、演算部５は、温度検出部１３が出力した信号に基いて、電池２の環境温度を検出する（ステップＳ１９）。このとき、検出された環境温度は、ステップＳ１６において電池残量Ｘが求められた時の電池２の環境温度に相当する。
【００９９】
次に、演算部５は、ステップＳ１９において検出した環境温度を、表３に示した温度係数テーブルに当てはめて、該当する環境条件係数Ｌを特定する（ステップＳ２０）。例えば、電池２の温度が１０〔℃〕の場合であるならば、表３に示した温度係数テーブルから、環境条件係数Ｌは０．９と特定される。
【０１００】
その後、演算部５は、電池２の使用可能時間Ｔを算出し（ステップＳ２１）、処理を終了する。具体的には、演算部５は、記憶部７から電池２の公称容量Ａとレーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxとを読み出し、これらと、ステップＳ１８で特定した電力係数Ｋと、ステップＳ２０で特定した環境条件係数Ｌとを上記式（２）に代入して使用可能時間を算出する。
【０１０１】
例えば、電池残量Ｘが７５〔％〕である場合において、電池２の公称容量Ａが２〔Ａｈ〕、レーザ光源１１の最大消費電力Ｖmaxが１〔Ｗ〕、電力係数Ｋが０．４、環境条件係数Ｌが０．９であるならば、電池２の使用可能時間Ｔは３．３８〔ｈ〕（小数点以下第３位四捨五入）と算出される。
【０１０２】
なお、本実施の形態２においても、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部９に表示させることができる。また、演算部５は、電池の使用可能時間Ｔの推移をグラフ化して表示部９に表示させることもできる。更に、演算部５は、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告することもできる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態２においても、従来と異なり、電池２の電池残量Ｘが算出されるため、実施の形態１と同様に、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。また、本実施の形態２にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法によれば、環境温度を加味した電池２の使用可能時間Ｔが求められる。よって、操作者は、実施の形態１に比べて、レーザ装置の残りの使用可能時間Ｔをより正確に知ることができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３にかかるレーザ装置及び電池残量検出方法について図８を参照しながら説明する。
【０１０５】
本実施の形態３にかかるレーザ装置は、実施の形態１にかかるレーザ装置と同様の構成を備えている（図１参照）。但し、本実施の形態３にかかるレーザ装置は、演算部における電池残量Ｘの算出処理の点で、実施の形態１におけるレーザ装置と異なっている。また、本実施の形態３において、記憶部に格納されている電池残量予測テーブルも、実施の形態１において表１に示したものと異なっている。以下、具体的に説明する。
【０１０６】
最初に、本実施の形態３における電池残量Ｘの算出の原理について、実施の形態１においても使用した図４を用いて説明する。図４に示すように、放電開始時の時間をＴ0、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいて、電池２の電圧値がＶMとなった時点をＴA、ＴB、ＴC、ＴDとする。このとき、放電特性曲線Ａ〜Ｄそれぞれにおいて、放電開始から電圧値ＶMに到達するまでの間における電圧降下量は、以下の通りとなる。
放電特性曲線Ａ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）
放電特性曲線Ｂ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴB−Ｔ0）
放電特性曲線Ｃ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴC−Ｔ0）
放電特性曲線Ｄ：（ＶM−Ｖ0）／（ＴD−Ｔ0）
このとき、図４から明らかなように、（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴB−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴC−Ｔ0）＞（ＶM−Ｖ0）／（ＴD−Ｔ0）となる。従って、電池の電圧値と、放電開始からこの電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とが分かれば、電池にかかる負荷を知ることができる。更に、これにより、実施の形態１の場合と同様に、対応する放電特性曲線から電池残量を知ることができる。本実施の形態３においては、この見地に基づいて、電池残量Ｘを予測している。
【０１０７】
また、本実施の形態３においては、電池残量予測テーブルは以下の手順で策される。
【０１０８】
先ず、図４中の放電特性曲線それぞれの上に、予め任意に選択した電圧値となる点を複数個とる。次に、各点において、放電開始から選択された電圧値に到達するまでの間における電圧降下量（例えば、（ＶM−Ｖ0）／（ＴA−Ｔ0）等）を求める。次いで、実施の形態１と同様に、放電特性曲線毎に各点について、放電開始から放電終了までの時間に対する各点から放電終了までの時間の割合を求める。このとき求められた割合は、本実施の形態３においても、電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合〔％〕と近似することができる。下記の表４に電池残量予測テーブルの一例を示す。
【０１０９】
【表４】
【０１１０】
このため、本実施の形態３においては、演算部は、電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から電圧検出部が電圧値を検出するまで間における、電池の電圧降下量を算出する。更に、演算部は、電圧検出部が検出した電圧値と算出した電圧降下量とを、表４に示した電池残量予測テーブルに当てはめて、電池残量Ｘを求めている。
【０１１１】
次に、本発明の実施の形態３における電池残量検出方法について図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態３にかかる電池残量検出方法を示す流れ図である。なお、本実施の形態３における電池残量検出方法は、上述した本発明の実施の形態３におけるレーザ装置を動作させることによって実施される。また、図８においては、実施の形態１と同様に、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成工程については省略している。本実施の形態３においても、電池残量予測テーブル及び電力係数テーブルの作成は、レーザ装置の製造段階で行われている。
【０１１２】
最初に、図８に示すように、演算部は、電圧検出部によって検出された電池の電圧値を取得する（ステップＳ３１）。このとき、本実施の形態３においても、演算部は、制御部が備えるタイマ（図示せず）によって、放電開始からの経過時間を計測している。なお、演算部は、放電開始と同時に取得された電圧値を、電圧値Ｖ0として、記憶部に格納する。
【０１１３】
次に、演算部は、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブル（表４参照）において選択されている電圧値に該当するか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１１４】
ステップＳ３１において取得した電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値のいずれにも該当しない場合は、演算部５は、ステップＳ３１を再度実行する。この場合、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値に該当するまで、ステップＳ３１及びＳ３２の処理が繰り返される。
【０１１５】
一方、ステップＳ３１で取得された電圧値が、電池残量予測テーブルにおいて選択されている電圧値に該当する場合は、演算部は、放電開始時点の電池の電圧値Ｖ0を記憶部から読み出す（ステップＳ３３）。次に、演算部５は、ステップＳ３１で取得した電圧値と、ステップＳ３３で記憶部７から読み出した電圧値Ｖ0とを用いて、放電開始からステップＳ３１で電圧値を取得するまでの電圧降下量を算出する（ステップＳ３４）。
【０１１６】
次に、演算部５は、ステップＳ３１で取得した電圧値と、ステップＳ３４で算出した放電開始からの電圧降下量とを、表４で示した電池残量予測テーブルに当てはめて、該当する電池残量の予測値を取得する（ステップＳ３５）。この取得された予測値が電池残量Ｘとなる。例えば、電池２の電圧値が１．３００〔Ｖ〕、電圧降下量０．１５０〔Ｖ／ｍｉｎ〕の場合であれば、電池残量Ｘは７５〔％〕となる。
【０１１７】
その後、演算部は、レーザ光源の出力レベル等の検出（ステップＳ３６）、電力係数Ｋの特定（ステップＳ３７）、使用可能時間Ｔの算出（ステップＳ３８）を行い、処理を終了する。なお、ステップＳ３６〜Ｓ３８は、実施の形態１において図５に示したＳ７〜Ｓ９と同様のステップである。
【０１１８】
なお、本実施の形態３においても、演算部は、算出された使用可能時間Ｔを、表示部に表示させることができる。また、演算部は、電池の使用可能時間の推移をグラフ化して表示部に表示させることもできる。更に、演算部は、算出された使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、そのことを操作者に警告することもできる。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態３においても、従来と異なり、電池の電池残量Ｘが算出されるため、実施の形態１と同様に、レーザ装置の操作者は、電池残量の不足によってレーザ光の照射が不十分となったり、突然停止されたりする事態を回避することができる。
【０１２０】
本発明において、演算部における処理は、上記実施の形態１〜３に示したものに限定されるものではない。例えば、演算部が、算出した電池の使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間と比較し、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合に、消費電力が低減されるようにレーザ装置を制御する態様であっても良い。なお、基準時間は、操作者等が設定した任意の時間であっても良く、予め記憶部に格納しておくのが好ましい。
【０１２１】
ここで、電池の使用可能時間Ｔを算出後、使用可能時間Ｔと基準時間との比較結果に基づいて、演算部が、消費電力が低減されるようにレーザ装置を制御する態様について説明する。先ず、演算部は、上記実施の形態１〜３に示した手順で電池の使用可能時間Ｔを算出した後、記憶部から、予め格納された基準時間の読み出しを行う。次に、演算部は、算出した使用可能時間Ｔと、予め設定された基準時間とを比較し、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下であるか否かを判定する。判定の結果、電池の使用可能時間Ｔが基準時間以下である場合は、演算部は、電池の使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力でレーザ光源がレーザ光を照射するように、レーザ駆動部に指示を行う。具体的には、演算部は、レーザ駆動部に対して、現在の照射条件（電力係数Ｋの特定のために検出された照射条件）よりも消費電力の少ない照射条件でレーザ光源がレーザ光を照射するように指示を行う。
【０１２２】
具体的には、演算部は、レーザ光源の出力レベルの低下及びレーザ光の照射時間が短い照射パターンへの変更のうちのいずれか又は両方を指示する。なお、いずれを指示するか、又は両方を指示するかは、操作者が予め設定することもできる。例えば、電池の使用可能時間Ｔが算出された時点において、レーザ光源の出力レベルが「レベル５」であれば、演算部は、レーザ光源の出力レベルを一段階下げて「レベル４」へ変更するようにレーザ駆動部へ指示を行う。また、レーザ光の照射パターンが「連続照射」であれば、演算部は、レーザ光の照射パターンを一段階下げて「間欠照射２」へ変更するようにレーザ駆動部へ指示する。
【０１２３】
演算部にこのような処理を行わせた場合は、レーザ光の照射が、治療中に急に停止されてしまうという事態をより一層回避することができる。
【０１２４】
なお、上記した実施の形態１から３における電池としては、本発明において特に限定するものではないが、ニッケル−水素電池を使用している。ニッケル−水素電池を用いることにより、容量を大きくすることができ、１回の充電で長時間の使用が可能となる。また大電流を得ることもでき、本実施の形態のレーザ装置のような大電流を必要とする装置において有用である。
【０１２５】
あるいは、上記のニッケル−水素電池の代わりに、リチウムイオン電池を用いてもよい。リチウムイオン電池は単位体積当たりのエネルギ密度が大きいので、小型化が可能で、装置全体の軽量化に有用である。また、リチウムイオン電池は、バッテリを完全に使い切らないうちに充電を繰り返すと、充電を始めた容量になると電圧が下がるようになり充電可能な容量が減っていくという、いわゆるメモリ効果現象の影響が小さく、有効に電池を使用できる利点もある。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、電池の電池残量を予測し得るため、操作者における利便性が向上されたレーザ装置及び電池残量検出方法として、産業上の利用可能性を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるレーザ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示すレーザ装置を稼動させたときの電池の放電特性曲線の一例を示す図である。
【図４】異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図６】第本発明の実施の形態２にかかるレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２における電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる電池残量検出方法を示す流れ図である。
【図９】従来のレーザ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１ 本体装置
２ 電池
３ 電圧検出部
４ 制御部
５ 演算部
６ レーザ駆動部
７ 記憶部
８ 操作部
９ 表示部
１０ 警告灯
１１ レーザ光源
１２ プローブ
１３ 温度検出部
１３ａ 温度センサ
３１ 本体ボディ
３２ 操作パネル部
３３ 台座部
３４ キャスタ
３５ フットペダル
３６ 制御基板
３７ レーザ管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、前記レーザ光源の電力供給源としての電池とを備えるレーザ装置であって、
前記レーザ光源が炭酸ガスレーザであり、
前記電池が二次電池であることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記レーザ光源と二次電池とを収納する筐体と、
前記筐体下部に取り付けられたキャスタとを備えた、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、
前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とするレーザ装置。
【請求項４】
前記電池の電圧値と、前記単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、
前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記電池残量予測テーブルが、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成され、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定し、
前記演算部が、前記電圧検出部が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
前記演算部が、前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電
力の割合を示す電力係数Ｋを求め、
前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記電力係数Ｋとを下記式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する、請求項３〜５のいずれかに記載のレーザ装置。
【数１】
【請求項７】
前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを格納する電力係数テーブル記憶部をさらに備え、
前記演算部が、前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出し、検出した前記レーザ光源の出力レベルと検出した前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルに当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求める請求項６に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記電池の環境温度を検出する環境温度検出部と、
予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを格納する温度係数テーブル記憶部とをさらに備え、
前記環境温度検出部が、前記電池残量Ｘが前記演算部によって求められたときの前記電池の前記環境温度を検出し、
前記演算部が、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめて、検出された前記環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求め、求めた前記環境条件係数Ｌと下記式（２）とを用いて、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する、請求項６または７に記載のレーザ装置。
【数２】
【請求項９】
前記演算部が、算出した前記使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、前記使用可能時間Ｔが前記基準時間以下となった場合に、前記使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力で前記レーザ光源がレーザ光を照射するように、前記レーザ光源の出力レベル及び前記レーザ光の照射パターンを含む照射条件を指示する請求項６〜８のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１０】
表示部を更に備え、
前記演算部が、求めた前記電池残量Ｘを前記表示部へ表示させる請求項３〜９のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１１】
レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、
前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記電圧検出部が電圧値を検出するまでの間における前記電池の電圧降下量を算出し、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とするレーザ装置。
【請求項１２】
前記電池の電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、
前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項１１に記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記電池は、ニッケル−水素電池である請求項１から１２のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記電池は、リチウムイオン電池である請求項１から１２のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１５】
レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする電池残量検出方法。
【請求項１６】
（ｄ）前記電池の電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項１５に記載の電池残量検出方法。
【請求項１７】
前記（ｄ）の工程において、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから、前記電池残量の予測値を特定する前記電池残量予測テーブルを作成し、
前記（ｂ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する、請求項１６に記載の電池残量検出方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）の工程で求められる前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
（ｅ）前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求める工程と、
（ｆ）前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記（ｅ）の工程で求めた前記電力係数Ｋとを、下記の式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する工程とをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【数３】
【請求項１９】
（ｇ）前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを作成する工程を更に含み、
（ｈ）前記（ｃ）の工程で前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出する工程とを更に含み、
前記（ｅ）の工程において、前記（ｈ）の工程で検出した前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルへ当てはめて、前記電力係数Ｋを求める請求項１８に記載の電池残量検出方法。
【請求項２０】
（ｉ）予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを作成する工程をさらに含み、
（ｊ）前記（ｃ）の工程を実施したときの前記電池の環境温度を検出する工程と、
（ｋ）前記（ｊ）の工程で検出した環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめることによって、前記（ｊ）の工程で検出した環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求める工程とを更に含み、
前記（ｆ）の工程において、前記（ｋ）で求めた環境条件係数Ｌと、下記式（２）とを用いて前記電池の使用可能時間Ｔを算出する請求項１８または１９に記載の電池残量検出方法。
【数４】
【請求項２１】
レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記（ａ）の工程までの間における前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて、電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする電池残量検出方法。
【請求項２２】
（ｄ）電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを、前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項２１に記載の電池残量検出方法。
【請求項２３】
前記電池は、ニッケル−水素電池である請求項１５から２２のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【請求項２４】
前記電池は、リチウムイオン電池である請求項１５から２２のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【請求項１】
レーザ光源と、前記レーザ光源の電力供給源としての電池とを備えるレーザ装置であって、
前記レーザ光源が炭酸ガスレーザであり、
前記電池が二次電池であることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記レーザ光源と二次電池とを収納する筐体と、
前記筐体下部に取り付けられたキャスタとを備えた、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、
前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とするレーザ装置。
【請求項４】
前記電池の電圧値と、前記単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、
前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項３に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記電池残量予測テーブルが、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて作成され、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから前記電池残量の予測値を特定し、
前記演算部が、前記電圧検出部が検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出し、算出した電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
前記演算部が、前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電
力の割合を示す電力係数Ｋを求め、
前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記電力係数Ｋとを下記式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する、請求項３〜５のいずれかに記載のレーザ装置。
【数１】
【請求項７】
前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを格納する電力係数テーブル記憶部をさらに備え、
前記演算部が、前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出し、検出した前記レーザ光源の出力レベルと検出した前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルに当てはめて、対応する前記電力係数Ｋを求める請求項６に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記電池の環境温度を検出する環境温度検出部と、
予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを格納する温度係数テーブル記憶部とをさらに備え、
前記環境温度検出部が、前記電池残量Ｘが前記演算部によって求められたときの前記電池の前記環境温度を検出し、
前記演算部が、前記環境温度検出部によって検出された前記環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめて、検出された前記環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求め、求めた前記環境条件係数Ｌと下記式（２）とを用いて、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する、請求項６または７に記載のレーザ装置。
【数２】
【請求項９】
前記演算部が、算出した前記使用可能時間Ｔと予め設定された基準時間とを比較し、前記使用可能時間Ｔが前記基準時間以下となった場合に、前記使用可能時間Ｔを算出した時点における消費電力より少ない消費電力で前記レーザ光源がレーザ光を照射するように、前記レーザ光源の出力レベル及び前記レーザ光の照射パターンを含む照射条件を指示する請求項６〜８のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１０】
表示部を更に備え、
前記演算部が、求めた前記電池残量Ｘを前記表示部へ表示させる請求項３〜９のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１１】
レーザ光源の電力供給源として電池を備えるレーザ装置であって、
前記電池の電圧値を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記電圧検出部が電圧値を検出するまでの間における前記電池の電圧降下量を算出し、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とに基づいて電池残量Ｘを求める演算部とを備えたことを特徴とするレーザ装置。
【請求項１２】
前記電池の電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを格納する予測テーブル記憶部を更に備え、
前記演算部は、算出した前記電圧降下量と前記電圧検出部が検出した電圧値とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項１１に記載のレーザ装置。
【請求項１３】
前記電池は、ニッケル−水素電池である請求項１から１２のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記電池は、リチウムイオン電池である請求項１から１２のいずれかに記載のレーザ装置。
【請求項１５】
レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする電池残量検出方法。
【請求項１６】
（ｄ）前記電池の電圧値と単位時間当たりの電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項１５に記載の電池残量検出方法。
【請求項１７】
前記（ｄ）の工程において、異なる条件下で得られた複数の放電特性曲線に基づいて、前記複数の放電特性曲線上の予め選択された複数の電圧値と前記複数の電圧値それぞれに至る直前の前記単位時間当たりの電圧降下量とから、前記電池残量の予測値を特定する前記電池残量予測テーブルを作成し、
前記（ｂ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値に至る直前の単位時間当たりの前記電池の電圧降下量を算出する、請求項１６に記載の電池残量検出方法。
【請求項１８】
前記（ｃ）の工程で求められる前記電池残量Ｘが、前記電池の公称容量Ａに対する残存容量の割合であり、
（ｅ）前記レーザ光源の最大消費電力Ｖmaxに対する前記レーザ光源の消費電力の割合を示す電力係数Ｋを求める工程と、
（ｆ）前記電池残量Ｘと、前記公称容量Ａと、前記最大消費電力Ｖmaxと、前記（ｅ）の工程で求めた前記電力係数Ｋとを、下記の式（１）に代入して、前記電池の使用可能時間Ｔを算出する工程とをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【数３】
【請求項１９】
（ｇ）前記レーザ光源の出力レベルとレーザ光の照射パターンとから前記電力係数Ｋを特定する電力係数テーブルを作成する工程を更に含み、
（ｈ）前記（ｃ）の工程で前記電池残量Ｘを求めたときの前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを検出する工程とを更に含み、
前記（ｅ）の工程において、前記（ｈ）の工程で検出した前記レーザ光源の出力レベルと前記レーザ光の照射パターンとを前記電力係数テーブルへ当てはめて、前記電力係数Ｋを求める請求項１８に記載の電池残量検出方法。
【請求項２０】
（ｉ）予め選択された複数の温度毎に環境条件係数Ｌを特定する温度係数テーブルを作成する工程をさらに含み、
（ｊ）前記（ｃ）の工程を実施したときの前記電池の環境温度を検出する工程と、
（ｋ）前記（ｊ）の工程で検出した環境温度を前記温度係数テーブルに当てはめることによって、前記（ｊ）の工程で検出した環境温度に対応する環境条件係数Ｌを求める工程とを更に含み、
前記（ｆ）の工程において、前記（ｋ）で求めた環境条件係数Ｌと、下記式（２）とを用いて前記電池の使用可能時間Ｔを算出する請求項１８または１９に記載の電池残量検出方法。
【数４】
【請求項２１】
レーザ装置に備えられた電池の残量を予測するための電池残量検出方法であって、
（ａ）前記電池の電圧値を検出する工程と、
（ｂ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値に基づいて、放電開始から前記（ａ）の工程までの間における前記電池の電圧降下量を算出する工程と、
（ｃ）前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とに基づいて、電池残量Ｘを求める工程とを含むことを特徴とする電池残量検出方法。
【請求項２２】
（ｄ）電圧値と、放電開始から当該電圧値に到達するまでの間における電圧降下量とから電池残量の予測値を特定する電池残量予測テーブルを作成する工程を更に含み、
前記（ｃ）の工程において、前記（ａ）の工程で検出した電圧値と、前記（ｂ）の工程で算出した電圧降下量とを、前記電池残量予測テーブルに当てはめて電池残量Ｘを求める、請求項２１に記載の電池残量検出方法。
【請求項２３】
前記電池は、ニッケル−水素電池である請求項１５から２２のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【請求項２４】
前記電池は、リチウムイオン電池である請求項１５から２２のいずれかに記載の電池残量検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２７６７１（Ｐ２００７−２７６７１Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９５３７７（Ｐ２００５−２９５３７７）
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月７日（２００５．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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