JP7048458B2 - 舌圧測定装置及び舌圧測定装置の電池電圧降下確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御回路、装置、及び制御回路による電池電圧降下確認方法に関する。

アルカリ乾電池等の一次電池を電源として、電磁弁、ポンプ等の駆動を制御する制御回路及び当該制御回路を備えた装置が知られている。この装置では、電池の消耗に伴って電池電圧が所定値以下に低下すると、警報が発せられることがある。

アルカリ乾電池等が消耗した場合、起電力が一定でも電池の内部抵抗が増加することが考えられる。電池の内部抵抗は、仕様で規定されておらず、メーカーや種類によって異なる。機器の消費電流が大きいと、電池の内部抵抗と、電磁弁、ポンプ等の負荷と、により、電圧降下が大きくなる。この電圧降下に伴って電圧が装置の動作電圧より小さくなると、負荷の駆動を制御する制御回路が異常動作するおそれがある。
異常動作を回避するには、電池電圧の低下を感知する設定を大きくすることが考えられるが、それでは、電池１回あたりの製品寿命が短くなり、頻繁に電池を交換しなければならない。

そこで、電池の内部抵抗に着目して、電池電圧の低下を検知することが知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の装置では、電池の内部抵抗を測定するステップと、測定した内部抵抗に予め設定された下限電流を掛けて内部抵抗による電池の電圧低下を計算するステップと、計算した電圧低下に基づいて、電池容量の下限開放電圧値を取得するステップと、開放電圧値と電池充電状態との関係表を作成し、開放電圧値と電池充電状態との関係表に基づいて、下限値を取得するステップと、電池充電状態と電池充電状態の下限値との関係式によって、電池健康状態値を取得するステップとにより、電池の内部抵抗に基づいて電池健康状態を推定できるようにしている。

特開２０１５－１９７４３５号公報

しかし、特許文献１の装置では、電池健康状態を推定するために、電池の内部抵抗自体を測定する必要があるので、測定のための機構が必要となり、装置の構造が複雑化されるという問題がある。
本発明の目的は、電池の内部抵抗に伴う電圧降下の異常を簡易な構造で検出することができる制御回路、装置、制御回路による電池電圧降下確認方法を提供することにある。

本発明の舌圧測定装置は、復元力を有する弾性バルーンと、前記弾性バルーンに接続される流路と、前記流路に空気を供給するポンプと、前記流路に設けられ、前記ポンプと前記弾性バルーンとの接続を開放、遮断する電磁弁と、前記流路を介して前記弾性バルーンに接続され、前記弾性バルーンの変形による圧力の変動を検出する圧力センサと、前記ポンプ、前記電磁弁、および、前記圧力センサの動作を制御する制御回路と、前記ポンプ、前記圧力センサ、前記制御回路、前記電磁弁及び電池を収容するケースと、を備え、前記制御回路は、負荷である前記電磁弁を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を予め記憶する記憶部と、前記開放電圧Ｖｉｎ１と前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する算出部、前記算出部で算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における実電圧降下ΔＶｎと前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔとを比較する比較部、および、前記比較部による比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に警報信号を出力する警報部を有し、前記開放電圧Ｖｉｎ１および前記端子電圧Ｖｉｎ２を測定可能に構成された制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明において、負荷とは大きな駆動電流を必要とする電磁弁を意味する。
本発明では、電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔを開放電圧Ｖｉｎ１毎にテーブル化して予め記憶部に記憶しておく。算出部では、実際に使用される電池における負荷がかかっていない状態、すなわち、負荷に駆動電流が供給されていない状態の開放電圧Ｖｉｎ１と、負荷がかかっている状態、すなわち、負荷に駆動電流が供給されている状態の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。この実電圧降下ΔＶｎは電池の実際の内部抵抗による電圧降下である。比較部では、記憶部からのデータと算出部からのデータとに基づいて、開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔと実電圧降下ΔＶｎとを比較し、その結果、ΔＶｔ＜ΔＶｎであれば警報部は警報信号を出力する。すなわち、実電圧降下ΔＶｎが許容電圧降下ΔＶｔよりも大きい場合、電池の内部抵抗が増加したと判定して、警報信号を出力する。これにより、電池の内部抵抗の増加に伴う制御回路の異常動作を回避することができる。
このように、本発明では、電池自体の内部抵抗を直接測定することを要しないから、電池の内部抵抗に伴う電圧降下の異常を簡易な構造で検出することができる。

本発明の舌圧測定装置では、前記電池は一次電池であることが好ましい。
この構成では、電池は乾電池等の一次電池であるので、容易に入手することができる。そのため、電池の内部抵抗の増加に伴い、警報部から警報信号が出力された際に、当該電池を容易に交換することができる。

本発明の舌圧測定装置では、電磁弁を備え、前記負荷は前記電磁弁である。
この構成では、負荷として電磁弁を駆動させた際の端子電圧Ｖｉｎ２と開放電圧Ｖｉｎ１との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。ここで、電磁弁は、駆動させる際の駆動電圧及び駆動電流が安定しているので、電池の端子電圧Ｖｉｎ２の測定誤差を小さくすることができる。そのため、電池の内部抵抗の増加に伴う異常動作を確実に回避することができる。

本発明の舌圧測定装置では、復元力を有する弾性バルーンと、復元力を有する弾性バルーンに接続される流路と、前記流路に空気を供給するポンプと、を備える。
この構成では、弾性バルーン、流路及びポンプを有する装置、例えば、舌圧測定装置に前述の制御回路を適用することができる。そのため、舌圧の測定中に、電池の内部抵抗の増加に伴う異常動作が発生することによって、測定値が異常値を示したり、舌圧の測定が中止してしまったりすることを防ぐことができる。

本発明の舌圧測定装置の電池電圧降下確認方法は、復元力を有する弾性バルーンと、前記弾性バルーンに接続される流路と、前記流路に空気を供給するポンプと、前記流路に設けられ、前記ポンプと前記弾性バルーンとの接続を開放、遮断する電磁弁と、前記流路を介して前記弾性バルーンに接続され、前記弾性バルーンの変形による圧力の変動を検出する圧力センサと、前記ポンプ、前記電磁弁、および、前記圧力センサの動作を制御する制御回路と、前記ポンプ、前記圧力センサ、前記制御回路、前記電磁弁及び電池を収容するケースと、を備え、前記制御回路は、負荷である前記電磁弁を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を予め記憶する記憶部と、前記開放電圧Ｖｉｎ１と前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する算出部、前記算出部で算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における実電圧降下ΔＶｎと前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔとを比較する比較部、および、前記比較部による比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に警報信号を出力する警報部を有し、前記開放電圧Ｖｉｎ１および前記端子電圧Ｖｉｎ２を測定可能に構成された制御部と、を備える舌圧測定装置の電池電圧降下確認方法であって、前記負荷を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な前記許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を前記記憶部に予め記憶するステップと、前記開放電圧Ｖｉｎ１と、前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を前記実電圧降下ΔＶｎとして前記算出部にて算出するステップと、算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における前記実電圧降下ΔＶｎと、前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における前記許容電圧降下ΔＶｔとを前記比較部にて比較するステップと、比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に前記警報部にて警報信号を出力するステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明では、前述と同様の効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態に係る舌圧測定装置を示す概略図。 前記実施形態の装置本体の概略を示すブロック図。 前記実施形態の仕切弁の回路構成の概略を示す構成図。 内部抵抗の増加に伴う電池電圧の低下を確認する処理を説明するフローチャート。 許容電圧降下ΔＶｔと開放電圧Ｖｉｎ１との関係を示す図。 本発明の第２実施形態に係る圧力発生装置の概略を示すブロック図。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の舌圧測定装置１００を示す概略図である。なお、舌圧測定装置１００は、電池で駆動可能な装置であり、本発明の装置の一例である。
図１において、舌圧測定装置１００は、使用者の舌圧を測定する装置であり、装置本体１１０と弾性バルーン１２０とを備えている。
弾性バルーン１２０は、バルーン本体１２１とチューブ１２２とを備えている。バルーン本体１２１は、復元力を有するものであり、口腔内に挿入可能とされている。チューブ１２２は、先端側がバルーン本体１２１に接続され、基端側が装置本体１１０に接続されており、装置本体１１０から吐出される空気をバルーン本体１２１に導入可能とされている。
なお、舌圧測定装置１００は舌圧強化トレーニング装置としても利用される。

［装置本体］
図２は、装置本体１１０の概略を示すブロック図である。
図１及び図２において、装置本体１１０は、ケース１１１と、表示部１１２と、操作部１１３と、ブザー１１４と、圧力センサ１１５と、ポンプ１１６と、仕切弁１１７と、排気弁１１８と、空気流路１１９と、制御回路１と、駆動回路３０とを備えている。

ケース１１１は、箱型に形成されている。ケース１１１には、上記した表示部１１２、操作部１１３、ブザー１１４、圧力センサ１１５、ポンプ１１６、仕切弁１１７、排気弁１１８、空気流路１１９、制御回路１等が収納される他、これらに電力を供給するために使用可能な電池Ｂが収納される。本実施形態では、電池Ｂとして一時電池である乾電池が２本収納される。
また、ケース１１１内において、圧力センサ１１５、ポンプ１１６、仕切弁１１７及び排気弁１１８は、空気流路１１９により接続されており、当該空気流路１１９の一端部１１９Ａはチューブ１２２に接続される。つまり、空気流路１１９及びチューブ１２２により、本発明の流路が構成される。また、空気流路１１９の他端部１１９Ｂは、ケース１１１の外部に開放されている。

圧力センサ１１５は、使用者の舌圧を測定する舌圧測定工程において、バルーン本体１２１の変形による空気圧の変動を検出する圧力センサである。
ポンプ１１６は、チューブ１２２及び空気流路１１９を介してバルーン本体１２１と接続されており、当該チューブ１２２及び空気流路１１９に空気を供給することで、バルーン本体１２１を加圧するものである。

仕切弁１１７は、ポンプ１１６とバルーン本体１２１との接続を開放、遮断するための電磁弁である。本実施形態では、舌圧測定工程において、仕切弁１１７は、ポンプ１１６が駆動する際に「開」とされ、その後、ポンプ１１６を停止し、バルーン本体１２１を口腔内に挿入して舌圧を測定する際に「閉」とされる。つまり、仕切弁１１７は、舌圧測定工程において開閉される。

排気弁１１８は、ケース１１１の外部とバルーン本体１２１との接続を開放、遮断するための電磁弁である。本実施形態では、排気弁１１８は、舌圧測定後にバルーン本体１２１の内部の圧力を開放する際に「開」とされる。これにより、バルーン本体１２１の内部に供給された空気が、チューブ１２２、空気流路１１９及び排気弁１１８を介して、ケース１１１の外部に排出される。そのため、舌圧測定を実行していない状態において、バルーン本体１２１の内部は大気圧となっている。

表示部１１２は、圧力センサ１１５で検知された圧力値をデジタル表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、制御回路１に電気的に接続されている。
操作部１１３は、制御回路１を操作するためのものである。操作部１１３は、ケース１１１の正面側に２個配置されており、それぞれ制御回路１に電気的に接続されている。使用者は、当該操作部１１３を操作することにより、舌圧測定装置１００の電源を投入したり、舌圧の測定を開始したりすることができる。
ブザー１１４は、制御回路１から出力される警報信号によって、警報音を発するものである。制御回路１による警報信号の出力の詳細については後述する。

［制御回路］
制御回路１は、表示部１１２、ブザー１１４、圧力センサ１１５、ポンプ１１６、仕切弁１１７及び排気弁１１８等の動作を制御する回路であり、記憶部１０と制御部２０とを有する。
記憶部１０は、舌圧測定装置１００の動作を制御する各種プログラムや各種データを記憶している。各種データとしては、例えば、後述するような、電池Ｂの内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔ等が記憶されている。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、駆動制御部２１、算出部２２、比較部２３、警報部２４及び圧力測定部２５を有する。
駆動制御部２１は、記憶部１０に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、ポンプ１１６、仕切弁１１７及び排気弁１１８を駆動させる駆動信号を出力する。算出部２２は、電池Ｂの開放電圧Ｖｉｎ１と端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。比較部２３は、算出部２２で算出された実電圧降下ΔＶｎと記憶部１０に記憶された許容電圧降下ΔＶｔとを比較する。警報部２４は、ブザー１１４への警報信号の出力を制御する。圧力測定部２５は、圧力センサ１１５からの圧力値の信号を入力し、入力された圧力値に対応する表示信号を表示部１１２に出力する。
制御部２０の機能の詳細については後述する。

［駆動回路］
図３は、仕切弁１１７の駆動回路３０の回路構成を示す概略図である。
図３に示すように、仕切弁１１７は、電池Ｂ、駆動回路３０及び制御回路１と電気的に接続されている。また、制御回路１は、正電源ＶＣＣに接続されている。
仕切弁１１７の駆動回路３０は、仕切弁１１７を駆動させるための回路であり、昇圧回路３１とスイッチ３２とを備えている。
昇圧回路３１は、電池Ｂの端子電圧Ｖｉｎ２を昇圧して、仕切弁１１７の駆動電圧Ｖｃを一定に保つための回路である。これにより、電池Ｂの消耗等により端子電圧Ｖｉｎ２が降下した場合でも、仕切弁１１７の駆動電圧Ｖｃ及び駆動電流Ｉｃを一定に保つことができる。

スイッチ３２は、仕切弁１１７の駆動回路３０を開閉するための切替器であり、駆動制御部２１から駆動信号が入力された場合、駆動回路３０を接続し、駆動信号の入力が停止した場合、駆動回路３０を開放するように構成されている。
ここで、本実施形態では、仕切弁１１７は、駆動回路３０が接続された場合、すなわち、駆動電流Ｉｃが供給された場合に「開」とされ、駆動回路３０が解放された場合、すなわち、駆動電流Ｉｃが停止した場合に「閉」とされるように構成されている。そのため、駆動制御部２１からスイッチ３２に駆動信号が入力されると、仕切弁１１７は「開」とされ、駆動信号の入力が停止されると、仕切弁１１７は「閉」とされる。
なお、本実施形態では、ポンプ１１６及び排気弁１１８の駆動回路３０は、仕切弁１１７の駆動回路３０と同様に構成される。そのため、詳細については説明を省略する。

［電圧降下確認方法］
次に、制御回路１による、電池Ｂの電池電圧降下確認方法について説明する。
図４は、電池Ｂの電圧低下を確認する処理を説明するフローチャートである。
図２～図４に示すように、制御部２０は、ポンプ１１６、仕切弁１１７及び排気弁１１８に電力が供給されていない状態、すなわち、負荷がかかっていない状態の電池Ｂの開放電圧Ｖｉｎ１を測定し、その結果を記憶部１０に記憶させる（ステップＳ１）。
なお、本実施形態では、制御部２０は図示略のＡ/Ｄコンバータを備えており、電池Ｂの電圧を測定可能に構成されている。ただし、これに限らず、例えば、電池Ｂの電圧を測定する電圧計を別途設け、当該電圧計により開放電圧Ｖｉｎ１を測定するようにしてもよい。

次に、駆動制御部２１はスイッチ３２に駆動信号を出力し、仕切弁１１７を「開」させる（ステップＳ２）。
ここで、本実施形態では、舌圧測定装置１００による舌圧測定工程の一工程、すなわち、ポンプ１１６とバルーン本体１２１との接続を開放する工程として、ステップＳ２の工程を実行する。

ステップＳ２で仕切弁１１７が「開」とされている状態、すなわち、仕切弁１１７に駆動電流Ｉｃが供給されて電池Ｂに負荷がかかっている状態において、制御部２０は、電池Ｂの端子電圧Ｖｉｎ２を測定し、その結果を記憶部１０に記憶させる（ステップＳ３）。これにより、記憶部１０には、電池Ｂの開放電圧Ｖｉｎ１及び端子電圧Ｖｉｎ２が記憶される。すなわち、電磁弁である仕切弁１１７は、駆動電流Ｉｃを必要とする本発明の負荷の一例である。

次に、駆動制御部２１は、スイッチ３２への駆動信号の出力を停止し、仕切弁１１７を「閉」させる（ステップＳ４）。なお、ステップＳ４は、ステップＳ２と同様に、舌圧測定工程の一工程として実行される。つまり、ステップＳ４は、バルーン本体１２１を口腔内に挿入して舌圧を測定するために、仕切弁１１７を「閉」させる工程として実行される。

ステップＳ４の後、算出部２２は、記憶部１０に記憶された開放電圧Ｖｉｎ１及び端子電圧Ｖｉｎ２を読み出し、これらの差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する（ステップＳ５）。ここで、この実電圧降下ΔＶｎは電池Ｂの実際の内部抵抗ｒによる電圧降下である。
そして、比較部２３は、記憶部１０に記憶された開放電圧Ｖｉｎ１に対応する許容電圧降下ΔＶｔを、例えば、図５に示すような、記憶部１０に予め記憶された許容電圧降下ΔＶｔと開放電圧Ｖｉｎ１との関係を示すテーブルから参照する（ステップＳ６）。

図５は、本実施形態における、許容電圧降下ΔＶｔと開放電圧Ｖｉｎ１との関係の一例を示す図である。
ここで、電池Ｂの内部抵抗ｒは、電池Ｂの開放電圧Ｖｉｎ１、端子電圧Ｖｉｎ２と、負荷である仕切弁１１７を駆動させた際の消費電流Ｉｉｎとから次式（１）のように表すことができる。

ｒ＝（Ｖｉｎ１－Ｖｉｎ２）／Ｉｉｎ・・・（１）

そして、仕切弁１１７を駆動させた際の消費電流Ｉｉｎは、昇圧回路３１における入力電力（消費電流Ｉｉｎ×端子電圧Ｖｉｎ２）×効率ｕ＝出力電力（駆動電圧Ｖｃ×駆動電流Ｉｃ）の関係から次式（２）のように求めることができる。

Ｉｉｎ×Ｖｉｎ２×ｕ＝Ｖｃ×Ｉｃ
Ｉｉｎ＝（Ｖｃ×Ｉｃ）／（ｕ×Ｖｉｎ２）・・・（２）

そして、上記（１）、（２）式を展開することで、以下の（３）式を求めることができる。

ｒ＝（Ｖｉｎ１－Ｖｉｎ２）／（（Ｖｃ×Ｉｃ）／（ｕ×Ｖｉｎ２））
ΔＶｔ＝ｒ×（（Ｖｃ×Ｉｃ）／（ｕ×Ｖｉｎ２））…（３）

ここで、本実施形態では、昇圧回路３１の効率ｕを、例えば、１００％とする。また、仕切弁１１７の駆動電圧Ｖｃ及び駆動電流Ｉｃを、例えば、それぞれ２．９Ｖ、３４５ｍＡとする。そうすると、許容可能な内部抵抗ｒの最大値を、例えば、１Ωと設定した場合、許容電圧降下ΔＶｔを式（３）から求めることができる。すなわち、端子電圧Ｖｉｎ２から許容電圧降下ΔＶｔを求めることができる。
ここで、開放電圧Ｖｉｎ１をある値とした場合、端子電圧Ｖｉｎ２は式（１）より求めることができる。すなわち、端子電圧Ｖｉｎ２は消費電流Ｉｉｎから決定される。そして、この消費電流Ｉｉｎは、式（２）より求めることができる。すなわち、消費電流Ｉｉｎは端子電圧Ｖｉｎ２から決定される。つまり、端子電圧Ｖｉｎ２及び消費電流Ｉｉｎは、一方の値に基づいて他方の値を決定すると、その基礎となる一方の値は、決定された他方の値に基づいて変化する。そこで、本実施形態では、式（１）、（２）を反復演算することにより、消費電流Ｉｉｎ及び端子電圧Ｖｉｎ２の収束値を求める。そして、消費電流Ｉｉｎ及び端子電圧Ｖｉｎ２の収束値に基づいて、開放電圧Ｖｉｎ１毎に許容電圧降下ΔＶｔを求める。
そして、このような開放電圧Ｖｉｎ１と許容電圧降下ΔＶｔとの関係を、例えば、図５のようにテーブル化して、記憶部１０に予め記憶させておく。なお、開放電圧Ｖｉｎ１と許容電圧降下ΔＶｔとの関係を、図５のようにテーブル化して記憶部１０に予め記憶させておくことに限定されない。例えば、開放電圧Ｖｉｎ１と許容電圧降下ΔＶｔとの関係を示す式を記憶部１０に予め記憶させておいてもよい。

図４に戻って、ステップＳ６の後、比較部２３は、ステップＳ５で算出された実電圧降下ΔＶｎが、ステップＳ６で参照された許容電圧降下ΔＶｔよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７でＮｏと判定されたら、そのまま処理を終了する。

一方、ステップＳ７でＹｅｓと判定されたら、警報部２４はブザー１１４に警報信号を出力する（ステップＳ８）。これにより、ブザー１１４は警報音を発するので、使用者は実電圧降下ΔＶｎが許容電圧降下ΔＶｔを超えていること、すなわち、電池Ｂは、内部抵抗が増加して劣化していることを認識することができる。そのため、使用者は、この段階で電池Ｂを交換することができるので、電池Ｂの内部抵抗ｒの増加に伴う異常動作を回避することができる。

［第１実施形態の効果］
以上のよう第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）電池Ｂの内部抵抗ｒによる電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔを開放電圧Ｖｉｎ１毎にテーブル化して、予め制御回路１の記憶部１０に記憶しておく。算出部２２では、実際に使用される電池Ｂにおける負荷がかかっていない状態の開放電圧Ｖｉｎ１と、仕切弁１１７による負荷がかかっている状態の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。そして、比較部２３では、記憶部１０からのデータと算出部２２からのデータとに基づいて、開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔと実電圧降下ΔＶｎとを比較し、その結果、ΔＶｔ＜ΔＶｎであれば警報部２４は警報信号をブザー１１４に出力し、警報音を発生させる。これにより、電池Ｂの内部抵抗ｒの増加に伴う異常動作を回避することができる。このように、本実施形態では、電池Ｂ自体の内部抵抗ｒを直接測定することなく、電池Ｂの内部抵抗ｒに伴う電圧降下の異常を簡易な構造で検出することができる。

（２）電池Ｂは、２本の乾電池から構成されるため、容易に入手することができる。そのため、電池Ｂの内部抵抗ｒの増加に伴い、警報部２４から警報信号が出力された際に、当該電池Ｂを容易に交換することができる。

（３）舌圧測定装置１００は、制御回路１と、ポンプ１１６、仕切弁１１７及び排気弁１１８等の負荷と、これらの負荷、制御回路１及び電池Ｂを収容するケース１１１とを備える。さらに、舌圧測定装置１００は、復元力を有する弾性バルーン１２０と、当該弾性バルーン１２０に接続されるチューブ１２２及び空気流路１１９とを備える。そのため、舌圧の測定中に、電池Ｂの内部抵抗ｒの増加に伴う異常動作が発生することによって、測定値が異常値を示したり、舌圧の測定が中止してしまったりすることを防ぐことができる。

（４）さらに、負荷として電磁弁である仕切弁１１７を駆動させた際の端子電圧Ｖｉｎ２を測定し、当該端子電圧Ｖｉｎ２と開放電圧Ｖｉｎ１との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。ここで、電磁弁である仕切弁１１７は、駆動電圧Ｖｃ及び駆動電流Ｉｃが安定しているので、電池Ｂの端子電圧Ｖｉｎ２の測定誤差を小さくすることができる。そのため、電池Ｂの内部抵抗ｒの増加に伴う異常動作を確実に回避することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面に基づいて説明する。
第２実施形態の装置は、タンクと加圧ポンプとを備える圧力発生装置である点で第１実施形態とは異なるものである。

図６は、圧力発生装置２００の概略を示すブロック図である。圧力発生装置２００は、所望する圧力を発生させるための装置であり、圧力計の精度を検証するため等に用いられる装置である。なお、圧力発生装置２００は、電池で駆動可能な装置であり、本発明の装置の一例である。
図６において、圧力発生装置２００は、ケース２１１と、表示部２１２と、操作部２１３と、ブザー２１４と、圧力センサ２１５と、タンク２１６と、当該タンク２１６に流体を供給する加圧ポンプ２１７と、調整弁２１８と、排気弁２１９と、空気流路２２０と、制御回路１Ａと、駆動回路３０Ａとを備えている。ケース２１１内において、圧力センサ２１５、タンク２１６、加圧ポンプ２１７、調整弁２１８及び排気弁２１９は空気流路２２０により接続されている。そして、空気流路２２０の一端部２２０Ａは、任意の圧力に加圧した空気を導入する装置に接続されており、他端部２２０Ｂは、ケース２１１の外部に開放されている。
また、ケース２１１には、上記した表示部２１２、操作部２１３、ブザー２１４、圧力センサ２１５、加圧ポンプ２１７、調整弁２１８、排気弁２１９及び制御回路１Ａに電力を供給する電池Ｂ１が収容されている。本実施形態では、前述した第１実施形態と同様に、電池Ｂ１は一次電池の乾電池から構成される。
なお、上記のうち、制御回路１Ａ以外の構成は、公知の圧力発生装置の構成と同様であるため、その説明を省略する。

［制御回路］
制御回路１Ａは、表示部２１２、ブザー２１４、圧力センサ２１５、加圧ポンプ２１７、調整弁２１８、排気弁２１９等の動作を制御する回路であり、記憶部１０Ａと制御部２０Ａとを有する。
記憶部１０Ａは、圧力発生装置２００の動作を制御する各種プログラムや各種データを記憶している。各種データとしては、前述した第１実施形態と同様に、電池Ｂ１の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔ等が記憶されている。

制御部２０Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、駆動制御部２１Ａ、算出部２２Ａ、比較部２３Ａ、警報部２４Ａ及び圧力設定部２６を有する。
駆動制御部２１Ａは、記憶部１０Ａに記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、加圧ポンプ２１７、調整弁２１８、排気弁２１９を駆動させる駆動信号を出力する。
圧力設定部２６は、圧力発生装置２００により発生させる圧力値を設定する。圧力設定部２６により設定された圧力値に基づいて、駆動制御部２１Ａは、加圧ポンプ２１７及び調整弁２１８に駆動信号を出力する。なお、駆動制御部２１Ａ及び圧力設定部２６による圧力設定制御は、公知の圧力発生装置の制御と同様である。

算出部２２Ａ、比較部２３Ａ及び警報部２４Ａの各機能は、前述した第１実施形態と同様である。すなわち、算出部２２Ａは、電池Ｂ１の開放電圧Ｖｉｎ１と端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する。本実施形態では、算出部２２Ａは、電池Ｂ１の開放電圧Ｖｉｎ１と、加圧ポンプ２１７による負荷がかかっている状態の端子電圧Ｖｉｎ２との差を算出する。すなわち、本実施形態では、加圧ポンプ２１７は、大きな駆動電流を必要とする負荷の一例である。比較部２３Ａは、算出部２２Ａで算出された実電圧降下ΔＶｎと記憶部１０Ａに記憶された許容電圧降下ΔＶｔとを比較する。警報部２４Ａは、ブザー２１４への警報信号の出力を制御する。これにより、電池Ｂ１の内部抵抗ｒの増加により、算出部２２Ａで算出された実電圧降下ΔＶｎが許容電圧降下ΔＶｔを超えたと比較部２３Ａが判定した場合、警報部２４Ａは警報信号をブザー２１４に出力する。そのため、電池Ｂ１の内部抵抗ｒの増加に伴う異常動作を回避することができる。

［第２実施形態の効果］
以上のように第２実施形態では、次の効果を奏することができる。
（５）圧力発生装置２００は、前述した第１実施形態の舌圧測定装置１００と同様に、記憶部１０Ａと制御部２０Ａとを有し、制御部２０Ａは、算出部２２Ａ、比較部２３Ａ及び警報部２４Ａを備える。そのため、電池Ｂ１の内部抵抗の増加に伴う異常動作により、設定した圧力値とは異なる圧力が発生することを防ぐことができる。

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記第１実施形態では、算出部２２は、仕切弁１１７を駆動させた際の端子電圧Ｖｉｎ２を測定し、当該端子電圧Ｖｉｎ２と開放電圧Ｖｉｎ１との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出していたが、これに限定されない。例えば、ポンプ１１６又は排気弁１１８を駆動させた際の端子電圧Ｖｉｎ２を測定して、実電圧降下ΔＶｎを算出しても良い。

前記第１実施形態では、舌圧測定工程の一工程において、仕切弁１１７を開閉させる際に、開放電圧Ｖｉｎ１及び端子電圧Ｖｉｎ２を測定していたが、これに限定されない。例えば、舌圧測定とは別に、電池の電圧降下を確認するためのプログラムを予め記憶部に記憶させておき、当該プログラムを実行することで開放電圧Ｖｉｎ１及び端子電圧Ｖｉｎ２を測定するようにしてもよい。

前記各実施形態では、電池Ｂ，Ｂ１は一次電池の乾電池から構成されていたが、これに限定されない。例えば、電池は二次電池であってもよく、内部抵抗の増加に伴い端子電圧が降下する電池であればよい。

前記各実施形態では、警報部２４，２４Ａは、警報信号をブザー１１４，２１４に出力していたが、これに限定されない。例えば、警報部は警報信号を表示部に出力し、表示部にて警報表示を行うようにしてもよく、また、警報部は、ブザー及び表示部の両方に警報信号を出力するようにしてもよい。

前記各実施形態では、装置として舌圧測定装置１００及び圧力発生装置２００を示したが、これに限定されない。例えば、装置は、負荷としての振動子を有する超音波流量計でもよく、電池により負荷を駆動させる装置であれば良い。

１，１Ａ…制御回路、１０，１０Ａ…記憶部、２０，２０Ａ…制御部、２１，２１Ａ…駆動制御部、２２，２２Ａ…算出部、２３，２３Ａ…比較部、２４，２４Ａ…警報部、２５…圧力測定部、２６…圧力設定部、３０，３０Ａ…駆動回路、３１…昇圧回路、３２…スイッチ、１００…舌圧測定装置、１１０…装置本体、１１１…ケース、１１２…表示部、１１３…操作部、１１４…ブザー、１１５…圧力センサ、１１６…ポンプ、１１７…仕切弁（負荷）、１１８…排気弁、１１９…空気流路、１２０…弾性バルーン、１２１…バルーン本体、１２２…チューブ、２００…圧力発生装置、２１１…ケース、２１２…表示部、２１３…操作部、２１４…ブザー、２１５…圧力センサ、２１６…タンク、２１７…加圧ポンプ（負荷）、２１８…調整弁、２１９…排気弁、２２０…空気流路、Ｂ，Ｂ１…電池。

Claims (3)

1. 復元力を有する弾性バルーンと、
   前記弾性バルーンに接続される流路と、
   前記流路に空気を供給するポンプと、
   前記流路に設けられ、前記ポンプと前記弾性バルーンとの接続を開放、遮断する電磁弁と、
   前記流路を介して前記弾性バルーンに接続され、前記弾性バルーンの変形による圧力の変動を検出する圧力センサと、
   前記ポンプ、前記電磁弁、および、前記圧力センサの動作を制御する制御回路と、
   前記ポンプ、前記圧力センサ、前記制御回路、前記電磁弁及び電池を収容するケースと、を備え、
   前記制御回路は、負荷である前記電磁弁を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を予め記憶する記憶部と、前記開放電圧Ｖｉｎ１と前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する算出部、前記算出部で算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における実電圧降下ΔＶｎと前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔとを比較する比較部、および、前記比較部による比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に警報信号を出力する警報部を有し、前記開放電圧Ｖｉｎ１および前記端子電圧Ｖｉｎ２を測定可能に構成された制御部と、を備える
   ことを特徴とする舌圧測定装置。
2. 請求項１に記載された舌圧測定装置において、
   前記電池は一次電池である
   ことを特徴とする舌圧測定装置。
3. 復元力を有する弾性バルーンと、前記弾性バルーンに接続される流路と、前記流路に空気を供給するポンプと、前記流路に設けられ、前記ポンプと前記弾性バルーンとの接続を開放、遮断する電磁弁と、前記流路を介して前記弾性バルーンに接続され、前記弾性バルーンの変形による圧力の変動を検出する圧力センサと、前記ポンプ、前記電磁弁、および、前記圧力センサの動作を制御する制御回路と、前記ポンプ、前記圧力センサ、前記制御回路、前記電磁弁及び電池を収容するケースと、を備え、前記制御回路は、負荷である前記電磁弁を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を予め記憶する記憶部と、前記開放電圧Ｖｉｎ１と前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を実電圧降下ΔＶｎとして算出する算出部、前記算出部で算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における実電圧降下ΔＶｎと前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における許容電圧降下ΔＶｔとを比較する比較部、および、前記比較部による比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に警報信号を出力する警報部を有し、前記開放電圧Ｖｉｎ１および前記端子電圧Ｖｉｎ２を測定可能に構成された制御部と、を備える舌圧測定装置の電池電圧降下確認方法であって、
   前記負荷を駆動するために使用可能な前記電池の内部抵抗による電圧降下として許容可能な前記許容電圧降下ΔＶｔと、前記負荷がかかっていない状態の前記電池の開放電圧Ｖｉｎ１との関係を前記記憶部に予め記憶するステップと、
   前記開放電圧Ｖｉｎ１と、前記負荷がかかっている状態の前記電池の端子電圧Ｖｉｎ２との差を前記実電圧降下ΔＶｎとして前記算出部にて算出するステップと、
   算出された前記開放電圧Ｖｉｎ１における前記実電圧降下ΔＶｎと、前記記憶部に記憶された前記開放電圧Ｖｉｎ１における前記許容電圧降下ΔＶｔとを前記比較部にて比較するステップと、
   比較の結果、前記実電圧降下ΔＶｎが前記許容電圧降下ΔＶｔを超えた場合に前記警報部にて警報信号を出力するステップと、を備えた
   ことを特徴とする舌圧測定装置の電池電圧降下確認方法。

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