JPH0763513B2

JPH0763513B2 - 開閉制御装置

Info

Publication number: JPH0763513B2
Application number: JP2183596A
Authority: JP
Inventors: 豪信坂本; 秀之川上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0471568A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、移動する気体、液体、固体、光、電磁波、
イオン等の制御対象の流量を制御したり、制御対象の通
路の開閉を行う開閉制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特公昭62−710号公報に示された従来の
開閉制御装置が適用された放射線照射野限定装置を示す
部分断面図である。図において、１は放射線を発生する
放射線源、２は出射された放射線ビーム、３は放射線が
照射される患部、15a,15bは放射線をしゃへいする１対
の開閉子、18は開閉子15a,15bの移動方向とは別方向に
移動し、開閉子15a,15bとは別角度から放射線をしゃへ
いする開閉子である。

また、第６図は開閉子15a,15bを制御する開閉制御装置
を示すブロック図である。図において、11は開閉子15a,
15bの制御データを作成するホストコンピュータ、13a,1
3bは開閉子15a,15bが接続されたモータ14a,14bを駆動す
る開閉子ドライバ、22はホストコンピュータ11から受け
取った制御データに応じて駆動データを作成し、それを
開閉子ドライバ13a,13bに与える開閉子コントローラで
ある。なお、開閉子ドライバ13aとモータ14a、および開
閉子ドライバ13bとモータ14bは、それぞれ駆動部を構成
している。

次に動作について説明する。患部３に放射線を照射する
場合に、患者の患部３以外の部分に放射線を照射しない
ようにしなければならない。そこで、開閉制御装置にお
いて、放射線の照射野を患部３に限定するような位置に
開閉子15a,15bを設定するために、それらを移動させ
る。

患部３の大きさおよび開閉子15a,15bの位置データは、
あらかじめホストコンピュータ11で求められている。そ
して、それらのデータが開閉子コントローラ22に送られ
る。すると、開閉子コントローラ22は、開閉子15a,15b
を必要な分だけ移動させるために必要な駆動データを作
成し、作成された駆動データを開閉子ドライバ13a,13b
に与える。開閉子ドライバ13a,13bは、駆動データに応
じた駆動信号を発生し、この駆動信号をモータ14a,14b
に与える。モータ14a,14bは、駆動データに対応した駆
動信号に従って動作することによって、接続されている
開閉子15a,15bを移動させ、かつ、所定の位置に停止さ
せる。このようにして、開閉子15a,15bの位置設定が完
了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の開閉制御装置は以上のように構成されているの
で、制御対象の一例である放射線が患者の患部以外の部
分に照射されないようにするために、開閉子15a,15b間
を閉じようとして開閉子15a,15bを移動させた場合に、
ホストコンピュータ11のデータのみにもとづいて開閉子
15a,15bを制御しているため、開閉子15a,15bが衝突して
開閉子15a,15bが傷ついたり、効果的に開閉子15a,15bを
閉じることが難しいなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、開閉子の衝突を防止できるとともに、開閉子間
を効果的に閉じることができる開閉制御装置を得ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る開閉制御装置は、開閉子のそれぞれに対
応して設けられ、開閉子の位置を検出する位置モニタ
と、これら位置モニタから出力された開閉子に関する実
際の位置情報と外部から与えられた開閉子の位置設定情
報とにもとづいて、開閉子を駆動したり停止させたりす
るための駆動データを作成し、作成された駆動データを
駆動部に与える開閉子コントローラとを設けたものであ
る。

〔作用〕

この発明における開閉子コントローラは、位置モニタか
ら入手した開閉子の実際の位置情報をもとにして、開閉
子が衝突しないような駆動データを作成する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、12はホストコンピュータ11から受け取った
データと位置モニタ16a,16bから出力された実際の位置
データとから開閉子ドライバ13a,13bに与える駆動デー
タを作成する開閉子コントローラ、16aは開閉子15aの位
置検出を行う位置モニタ、16bは開閉子15bの位置検出を
行う位置モニタ、17a,17bは基準点検出器である。その
他のものは同一符号を付して第６図に示したものと同一
のものである。なお、開閉制御装置を放射線照射野限定
装置に適用した場合には、複数対の開閉子が用いられる
が、第１図では１対の開閉子15a,15bのみを示す。ま
た、モータ14a,14bとしては例えばステッピングモータ
が使用され、位置モニタ16a,16bとしては例えばエンコ
ーダが使用される。

次に動作について第２図のフローチャートを参照して説
明する。この場合も放射線照射野限定装置に適用された
ものを例にして説明を行う。開閉子コントローラ12は、
まず、ホストコンピュータ11から、放射線の照射野を患
部３に限定するための開閉子15a,15bの移動先データを
受け取る（ステップST21）。そして、開閉子コントロー
ラ12は、受け取ったデータから開閉子15a,15bの移動量
を算出し（ステップST22）、開閉子ドライバ13a,13bに
移動方向および駆動開始指示を含む駆動データを与え
る。すると、開閉子ドライバ13a,13bはその駆動データ
に従ってモータ14a,14bを駆動する。その結果、開閉子1
5a,15bは所定の方向に移動し始める。

開閉子15a,15bの移動中に、開閉子コントローラ12は、
位置モニタ16a,16bから開閉子15a,15bの位置を示す位置
情報を受け取る（ステップST24）。そして、あらかじめ
保持している開閉子15a,15bの移動速度および停止距離
（モータに停止指令を与えてから実際に停止するまでに
開閉子が移動する距離）と位置情報とから、開閉子15a,
15b間の距離が開閉子15a,15bの衝突が生じうる距離（こ
の距離を衝突距離という。）にまで達しているか否か判
定する。そして、開閉子15a,15b間の距離が衝突距離に
達したと判定したときには（ステップST25）、衝突が生
ずるというアラームを出力するとともに（ステップST2
6）、開閉子ドライバ13a,13bに対して駆動データとして
駆動停止指示を与える。よって、開閉子15a,15bは衝突
の事前に停止する。開閉子15a,15b間の距離が衝突距離
に達していないと判定したときには、開閉子15a,15b
が、ホストコンピュータ11のデータにもとづいた設定位
置に到達するまで開閉子ドライバ13a,13bを駆動状態と
しておく（ステップST28,ST23）。

開閉子15a,15bの移動先データは、ホストコンピュータ1
1によって衝突が生じないように作成されているが、位
置モニタ16a,16bによって開閉子15a,15b実際の位置をモ
ニタすることにより、開閉子15a,15bの衝突防止は万全
になる。

なお、何らかの理由で開閉子15a,15bと位置モニタ16a,1
6bとの相対位置が、開閉子コントローラ12が認識してい
る相対位置よりもずれていた場合には、開閉子15a,15b
が移動中に衝突してしまうことがある。そこで、そのよ
うな状況が発生したときには、基準点検出器17a,17bが
出力する値にもとづいて、位置モニタ16a,16bがリセッ
トされ、相対位置が校正されるようにしてもよい。基準
点検出器17a,17bとしては、例えばリミットスイッチが
用いられる。

また、上記実施例についての説明では開閉子15a,15bの
移動速度については触れなかったが、モータ14a,14bの
性能と開閉子15a,15bの慣性力および摩擦力との比較結
果にもとづいて、モータ14a,14bの速度を０と最高速度
との２段切換とするほかに、始動時に０から最高速度に
スローアップして停止時に最高速度から０までスローダ
ウンするような可変速制御をするようにしてもよい。可
変速制御をする場合も、開閉コントローラ12はあらかじ
め移動速度と停止距離とを知っているので、衝突防止制
御を行うことは可能である。

また、上記実施例では開閉子15a,15bをともに停止させ
る場合について説明したが一方だけ停止させるようにし
てもよい。

そして、開閉子コントローラ12、各開閉子ドライバ13a,
13bのそれぞれを単独のプロセッサで構成することもで
きるが、全てを１つのプロセッサで構成することもでき
る。また、開閉子ドライバ13a,13bを１つのプロセッサ
で構成してもよい。開閉子15a,15bについては、２個を
１対としたが３個以上を１対とした場合であっても、同
様に制御可能である。

ところで、上記実施例では開閉子15a,15bを所定の位置
に設定する際の衝突防止について説明したが、以下、流
量を零にしたり通路をしゃ断するために開閉子15a,15b
間を全閉にする際の衝突防止について、第３図のフロー
チャートを参照して説明する。まず、開閉子コントロー
ラ12がホストコンピュータ11から受け取ったデータにも
とづいて開閉子15a,15bの移動量を算出し、開閉子ドラ
イバ13a,13bに移動方向と駆動開始指示とを与えると、
開閉子15a,15bは移動を始める（ステップST21,ST22,ST2
3）。そして、開閉子コントローラ12は、位置モニタ16
a,16bから開閉子15a,15bの位置情報を受け取ると（ステ
ップST24）、あらかじめ保持している開閉子15a,15bの
移動距離および停止距離と位置情報とから、開閉子15a,
15b間が全閉となる手前まで達したと判定したら、開閉
子15bを減速させる指示を駆動データとして開閉子ドラ
イバ13bに与える（ステップST31,ST32）。なお、減速を
開始させる位置を減速位置という。また、開閉子15aは
減速させない。さらに、開閉子15aが停止動作を開始す
べき位置（停止位置）に到達したと判定したら、開閉子
ドライバ13aに停止指示を与える（ステップST33,ST3
4）。その後、開閉子15bが停止位置に到達したと判定し
たら、開閉子ドライバ13bに停止指示を与える。このよ
うにして、開閉子15a,15bが同時に１点（全閉したとき
に停止する点）に到達しないように、一方の開閉子15b
をあらかじめ減速させることにより遅れてその点に到達
するように制御する。この結果、全閉直前では一方の開
閉子15bについて制御すればよいことになり、より精度
のよい制御を行うことができる。

なお、開閉子15a,15bと位置モニタ16a,16bとの相対位置
が、開閉子コントローラ12が認識している相対位置より
もずれていた場合には、全閉制御の途中で開閉子の衝突
を生じたり、制御完了時に開閉子15a,15b間に距離が生
じたりするので、そのような場合には、先の実施例の場
合と同様に、基準点検出器17a,17bを用いて位置モニタ1
6a,16bをリセットする。また、開閉子15bを減速させる
ように制御したが、他方の開閉子15aの方を減速させる
ようにしても全く同様の効果を奏する。なお、１対が３
ケ以上の開閉子から成る場合も同様に制御することがで
きる。

また、減速する開閉子15bの減速位置は、開閉子15bの減
速に要する距離が大きければ全閉位置からより離した位
置とされ、減速に要する距離が小さければ全閉位置によ
り近い位置とされる。

さらに、開閉子15a,15bの機械系の遊びをも考慮して全
閉制御を行うこともできる。第４図はそのような考慮を
含めた場合の動作を示すフローチャートである。この場
合の動作について説明すると、まず、開閉子コントロー
ラ12がホストコンピュータ11から受け取ったデータから
開閉子15a,15bの移動量を算出し、開閉子ドライバ13a,1
3bに移動方向と駆動開始指示とを与えると、開閉子15a,
15bは移動を始める（ステップST21,ST22,ST23）。この
場合には、開閉子コントローラ12は、開閉子15a,15bの
全閉の位置から機械系の遊び分だけ手前の位置で開閉子
15a,15bが停止するよう移動量を算出している。そし
て、位置モニタ16a,16bから位置情報を入手しつつ（ス
テップST24）、開閉子15a,15bが設定された停止位置に
到達したら、開閉子ドライバ13a,13bに停止指示を与え
る（ステップST41,ST42）。

次に、開閉子コントローラ12は、位置モニタ16a,16bか
ら位置情報を入手して（ステップST43）、開閉子15a,15
b間の実際の距離を算出する（ステップST44）。そし
て、算出された距離の1/2だけ開閉子15aを移動させるよ
うに、開閉子ドライバ13aにその移動量に応じた駆動デ
ータを与える。その結果、開閉子15aは、開閉子15a,15b
間の距離の1/2だけ移動する（ステップST4）。さらに、
開閉子コントローラ12は、位置モニタ16bから位置情報
を入手しつつ、開閉子15a,15b間の距離が０となるか、
または位置モニタ16aの分解能以下の距離になるまで開
閉子15bが移動するように、開閉子ドライバ13bに駆動デ
ータを与える（ステップST46）。このようにして、機械
系の遊びをも考慮した精度のよい全閉制御を行うことが
できる。

なお、基準点検出器17a,17bは先の実施例の場合と同様
に用いられ、位置モニタ16a,16bの校正が行われる。ま
た、この場合には開閉子15aを先に移動させるようにし
たが（ステップST45）開閉子15bを先に移動させるよう
にしてもよく、その場合にも同様の効果を奏する。ま
た、１対が３ケ以上の開閉子から成る場合にも同様に制
御することができる。

なお、上記各実施例では移動する制御対象として放射線
を例にとって説明したが、制御対象は固体、液体、気
体、光、イオン等である場合でもよく上記実施例と同様
の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば開閉制御装置を、外部
から与えられた位置設定情報に加えて位置モニタによる
開閉子の実際の位置を示す情報をもとにして、開閉子同
士が衝突を生じうる距離か否かを判定し、衝突を生じう
る距離に達したと判定した時にはアラームを出すと共に
駆動部に駆動停止指示を出力するように構成したので、
開閉子の衝突が生ずることなく、かつ精度のよい開閉制
御が行えるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による開閉制御装置を示す
ブロック図、第２図はこの発明の一実施例による開閉制
御装置の動作を示すフローチャート、第３図、第４図は
それぞれこの発明の他の実施例による開閉制御装置の動
作を示すフローチャート、第５図は放射線照射野限定装
置を示す部分断面図、第６図は従来の開閉制御装置を示
すブロック図である。 11はホストコンピュータ、12,22は開閉子コントロー
ラ、13a,13bは開閉子ドライバ、14a,14bはモータ、15a,
15bは開閉子、16a,16bは位置モニタ、17a,17bは基準点
検出器。なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する制御対象の流れを制限する位置に
設置され自身が移動することによって前記制御対象の流
量や通路の位置および大きさを定める複数の開閉子と、
これらの開閉子を開閉駆動させる駆動部と、前記開閉子
のそれぞれに対応して設けられ前記開閉子の位置を検出
する位置モニタと、これら位置モニタから出力された前
記開閉子の位置情報とあらかじめ保持している該開閉子
の移動速度および停止距離の情報とから開閉子同士の衝
突が生じうる距離か否かを判定し、衝突が生じうる距離
に達したと判定した時にはアラームを出すと共に前記駆
動部に駆動停止指示を出力する開閉子コントローラとを
備えた開閉制御装置。