JPH084622B2 - 液体ポンプの制御装置 - Google Patents
液体ポンプの制御装置Info
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- JPH084622B2 JPH084622B2 JP3213064A JP21306491A JPH084622B2 JP H084622 B2 JPH084622 B2 JP H084622B2 JP 3213064 A JP3213064 A JP 3213064A JP 21306491 A JP21306491 A JP 21306491A JP H084622 B2 JPH084622 B2 JP H084622B2
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 27
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 45
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人体への薬液の投与等
に用いる液体ポンプの制御装置に関し、特に複数のフィ
ンガを蠕動させる液体ポンプの制御装置に関する。
に用いる液体ポンプの制御装置に関し、特に複数のフィ
ンガを蠕動させる液体ポンプの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用液体ポンプの１つとして、薬液輸
送用のチューブを複数のフィンガと押えとに挾持させ、
パルスモータによって回転されるカム機構によりフィン
ガを押えに対して蠕動させ、それによりチューブを変形
させて薬液を送るものがある。
送用のチューブを複数のフィンガと押えとに挾持させ、
パルスモータによって回転されるカム機構によりフィン
ガを押えに対して蠕動させ、それによりチューブを変形
させて薬液を送るものがある。
【０００３】この種の液体ポンプにおいては、一般に、
単位時間当りの液体供給量（単位時間当りの輸液量）を
所定の値に維持する手法として、パルスモータ用の駆動
パルスの周期を単位時間当りの輸液量の目標値（設定
値）により定まる値に維持する制御装置を用いている。
しかし、この種の液体ポンプにおいては、単位時間当り
のフィンガの蠕動の回数が伝動機構の滑り等に起因して
単位時間当りのモータの回転数に比例しないから、従来
の前記制御装置では、単位時間当りの輸液量の実際値が
その目標値から大きく異ってしまう。このため、従来の
この種の液体ポンプは、単位時間当りの輸液量の目標値
が小さい場合に利用することができなかった。
単位時間当りの液体供給量（単位時間当りの輸液量）を
所定の値に維持する手法として、パルスモータ用の駆動
パルスの周期を単位時間当りの輸液量の目標値（設定
値）により定まる値に維持する制御装置を用いている。
しかし、この種の液体ポンプにおいては、単位時間当り
のフィンガの蠕動の回数が伝動機構の滑り等に起因して
単位時間当りのモータの回転数に比例しないから、従来
の前記制御装置では、単位時間当りの輸液量の実際値が
その目標値から大きく異ってしまう。このため、従来の
この種の液体ポンプは、単位時間当りの輸液量の目標値
が小さい場合に利用することができなかった。
【０００４】
【解決しようとする課題】本発明は、単位時間当りの輸
液量を正確に制御し得るようにすることを目的とする。
液量を正確に制御し得るようにすることを目的とする。
【０００５】
【解決手段、作用、効果】本発明の、複数のフィンガを
パルスモータによって回転されるカム機構により液体用
のチューブのための押えに対し蠕動させる液体ポンプの
制御装置は、前記カム機構が回転したことを検出する検
出手段と、該検出手段の出力信号を基に前記カム機構の
回転数の実際値を算出し、算出した実際値を用いて前記
パルスモータのための駆動パルスの周期を修正する演算
制御手段とを含む。
パルスモータによって回転されるカム機構により液体用
のチューブのための押えに対し蠕動させる液体ポンプの
制御装置は、前記カム機構が回転したことを検出する検
出手段と、該検出手段の出力信号を基に前記カム機構の
回転数の実際値を算出し、算出した実際値を用いて前記
パルスモータのための駆動パルスの周期を修正する演算
制御手段とを含む。
【０００６】ポンプの使用時、パルスモータはカム機構
を回転させ、カム機構はフィンガを蠕動させる。これに
より、チューブが変形され、チューブ内の液体は順次送
り出される。カム機構の回転数の実際値は、駆動パルス
の周期を修正すべく、演算制御手段において検出手段の
出力信号を基に算出される。駆動パルスの周期の新たな
値Ｔは、たとえば、駆動パルスの周期の基準値をＴ0 、
パルスモータの回転数の実際値をＢ、およびパルスモー
タの回転数の基準値をＢ0としたとき、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算を、カム機構の回転数の実際値がカム機構の回転
数の基準値（目標値）に達するたびに行うことにより得
ることができる。本発明によれば、カム機構の回転数の
実際値を基に駆動パルスの周期を修正するから、従来の
技術に比べ、単位時間当りの輸液量が正確になり、した
がって単位時間当りの輸液量の目標値を小さくすること
ができる。
を回転させ、カム機構はフィンガを蠕動させる。これに
より、チューブが変形され、チューブ内の液体は順次送
り出される。カム機構の回転数の実際値は、駆動パルス
の周期を修正すべく、演算制御手段において検出手段の
出力信号を基に算出される。駆動パルスの周期の新たな
値Ｔは、たとえば、駆動パルスの周期の基準値をＴ0 、
パルスモータの回転数の実際値をＢ、およびパルスモー
タの回転数の基準値をＢ0としたとき、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算を、カム機構の回転数の実際値がカム機構の回転
数の基準値（目標値）に達するたびに行うことにより得
ることができる。本発明によれば、カム機構の回転数の
実際値を基に駆動パルスの周期を修正するから、従来の
技術に比べ、単位時間当りの輸液量が正確になり、した
がって単位時間当りの輸液量の目標値を小さくすること
ができる。
【０００７】前記検出手段は、前記カム機構に該カム機
構とともに回転可能に取り付けられかつ少なくとも１つ
の被検出部を有する円板と、該円板の回転にともなって
前記被検出部を感知するセンサとを備えることができ
る。さらに、算出した実際値を基に液体の供給量を算出
する手段を含むことができる。
構とともに回転可能に取り付けられかつ少なくとも１つ
の被検出部を有する円板と、該円板の回転にともなって
前記被検出部を感知するセンサとを備えることができ
る。さらに、算出した実際値を基に液体の供給量を算出
する手段を含むことができる。
【０００８】
【実施例】図１を参照するに、制御装置１０は、薬液輸
送用のチューブ１２を複数のフィンガ１４と押え１６と
に挾持させ、パルスモータ１８によって回転されるカム
機構２０によりフィンガ１４を押え１６に対して蠕動さ
せ、それによりチューブ１２を変形させてチューブ１２
内の液体を送り出す医療用液体ポンプの制御に用いられ
る。パルスモータ１８の回転は、伝動機構２２をにより
カム機構２０に伝動される。伝動機構２２は、パルスモ
ータ１８の回転軸２４に取り付けられたタイミングプー
リ２６と、カム機構２０の回転軸すなわちカム軸２８に
取り付けられたタイミングプーリ３０と、両プーリ２
６，３０に掛けられたタイミングベルト３２とを備え
る。
送用のチューブ１２を複数のフィンガ１４と押え１６と
に挾持させ、パルスモータ１８によって回転されるカム
機構２０によりフィンガ１４を押え１６に対して蠕動さ
せ、それによりチューブ１２を変形させてチューブ１２
内の液体を送り出す医療用液体ポンプの制御に用いられ
る。パルスモータ１８の回転は、伝動機構２２をにより
カム機構２０に伝動される。伝動機構２２は、パルスモ
ータ１８の回転軸２４に取り付けられたタイミングプー
リ２６と、カム機構２０の回転軸すなわちカム軸２８に
取り付けられたタイミングプーリ３０と、両プーリ２
６，３０に掛けられたタイミングベルト３２とを備え
る。
【０００９】制御装置１０は、カム軸２８にこれととも
に回転可能に取り付けられかつ複数の被検出部を等角度
間隔に有する円板３４と、該円板の回転にともなって前
記被検出部を感知し、電気信号を発生するセンサ３６と
含む。前記被検出部は、図示の例では穴のような光通過
部であり、したがってセンサ３６は発光ダイオードとホ
トトランジスタとを用いた光学的センサである。しか
し、永久磁石を被検出部とした円板のような他の円板と
リードスイッチのような他のセンサを用いてもよい。
に回転可能に取り付けられかつ複数の被検出部を等角度
間隔に有する円板３４と、該円板の回転にともなって前
記被検出部を感知し、電気信号を発生するセンサ３６と
含む。前記被検出部は、図示の例では穴のような光通過
部であり、したがってセンサ３６は発光ダイオードとホ
トトランジスタとを用いた光学的センサである。しか
し、永久磁石を被検出部とした円板のような他の円板と
リードスイッチのような他のセンサを用いてもよい。
【００１０】センサ３６は、実際の検出箇所が被検出部
であるか否かに応じて真理値”１”または”０”すなわ
ち”Ｈ”または”Ｌ”の信号を出力する。すなわち、セ
ンサ３６の出力信号は、センサ３６が円板３４の被検出
部を感知しているとき”Ｈ”であり、したがってカム軸
２８が所定角度すなわち１ステップ回転するたびにＬか
らＨに変化する。カム軸２８の１回転におけるステップ
数は、円板３４に設けられた被検出部の数と同じであ
る。センサ３６の出力信号は、演算制御回路３８におい
てカム機構２０の回転数の実際値の算出に用いられる。
算出された実際値は、演算制御回路３８においてパルス
モータ１８用の駆動パルスの周期の修正に用いられると
ともに、輸液量算出回路４０において供給した液体の総
量すなわち総輸液量Ｃの算出に用いられる。
であるか否かに応じて真理値”１”または”０”すなわ
ち”Ｈ”または”Ｌ”の信号を出力する。すなわち、セ
ンサ３６の出力信号は、センサ３６が円板３４の被検出
部を感知しているとき”Ｈ”であり、したがってカム軸
２８が所定角度すなわち１ステップ回転するたびにＬか
らＨに変化する。カム軸２８の１回転におけるステップ
数は、円板３４に設けられた被検出部の数と同じであ
る。センサ３６の出力信号は、演算制御回路３８におい
てカム機構２０の回転数の実際値の算出に用いられる。
算出された実際値は、演算制御回路３８においてパルス
モータ１８用の駆動パルスの周期の修正に用いられると
ともに、輸液量算出回路４０において供給した液体の総
量すなわち総輸液量Ｃの算出に用いられる。
【００１１】演算制御回路３８は、また、駆動パルスの
周期を修正した後、新たな周期のパルス信号を駆動回路
４２へ出力する。これにより、新たな周期の駆動パルス
が駆動回路４２からパルスモータ１８へ出力され、パル
スモータ１８は新たな速度で回転される。
周期を修正した後、新たな周期のパルス信号を駆動回路
４２へ出力する。これにより、新たな周期の駆動パルス
が駆動回路４２からパルスモータ１８へ出力され、パル
スモータ１８は新たな速度で回転される。
【００１２】演算制御回路３８における駆動パルスの周
期の修正は、カム機構の回転数の実際値Ａのほかに、カ
ム機構の回転数の基準値Ａ0 、パルスモータの回転数の
基準値Ｂ0 、パルスモータの回転数の実際値Ｂ、および
駆動パルスの周期の基準値Ｔ0 を用いて算出することが
できる。駆動パルスの周期の新たな値Ｔは、たとえば、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算を、カム機構の回転数の実際値Ａがカム機構の回
転数の基準値Ａ0 に達するたびに行うことにより得るこ
とができる。
期の修正は、カム機構の回転数の実際値Ａのほかに、カ
ム機構の回転数の基準値Ａ0 、パルスモータの回転数の
基準値Ｂ0 、パルスモータの回転数の実際値Ｂ、および
駆動パルスの周期の基準値Ｔ0 を用いて算出することが
できる。駆動パルスの周期の新たな値Ｔは、たとえば、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算を、カム機構の回転数の実際値Ａがカム機構の回
転数の基準値Ａ0 に達するたびに行うことにより得るこ
とができる。
【００１３】カム機構の回転数の基準値Ａ0 は、所定量
の液体を送るために必要なカム機構の回転数（単位輸液
量当りのカム機構の回転数）であり、ポンプの設計の時
点で決定される。したがって、基準値Ａ0 は、たとえ
ば、１ｃｃの液体を送るために必要なカム機構の回転数
（または、ステップ数）とすることができる。パルスモ
ータの回転数の基準値Ｂ0 は、カム機構を所定回数回転
させるために必要なパルスモータの回転数（カム機構の
単位回転数当りのパルスモータの回転数）であり、ポン
プの設計の時点で決定される。したがって、基準値Ｂ0
は、たとえば、カム機構を１回転（または、１ステッ
プ）させるために必要なパルスモータの回転数（また
は、ステップ数）とすることができる。パルスモータの
回転数の実際値Ｂは、パルスモータに供給された駆動パ
ルス数から算出することができる。
の液体を送るために必要なカム機構の回転数（単位輸液
量当りのカム機構の回転数）であり、ポンプの設計の時
点で決定される。したがって、基準値Ａ0 は、たとえ
ば、１ｃｃの液体を送るために必要なカム機構の回転数
（または、ステップ数）とすることができる。パルスモ
ータの回転数の基準値Ｂ0 は、カム機構を所定回数回転
させるために必要なパルスモータの回転数（カム機構の
単位回転数当りのパルスモータの回転数）であり、ポン
プの設計の時点で決定される。したがって、基準値Ｂ0
は、たとえば、カム機構を１回転（または、１ステッ
プ）させるために必要なパルスモータの回転数（また
は、ステップ数）とすることができる。パルスモータの
回転数の実際値Ｂは、パルスモータに供給された駆動パ
ルス数から算出することができる。
【００１４】駆動パルスの周期の基準値Ｔ0 は、設定さ
れた量の液体を単位時間内に送るために必要な駆動パル
スの周期（単位輸液量当りの駆動パルスの周期）であ
る。したがって、基準値Ｔ0 は、カム機構の回転数の基
準値Ａ0 と、パルスモータの回転数の基準値Ｂ0 と、単
位時間当りの輸液量Ｄと、パルスモータを所定回数回転
させるために必要な駆動パルス数（パルスモータの単位
回転数当りの駆動パルス数）Ｅとから、 Ｔ0 ＝１／（Ａ0 ・Ｂ0 ・Ｄ・Ｅ） の演算をすることにより得ることができる。
れた量の液体を単位時間内に送るために必要な駆動パル
スの周期（単位輸液量当りの駆動パルスの周期）であ
る。したがって、基準値Ｔ0 は、カム機構の回転数の基
準値Ａ0 と、パルスモータの回転数の基準値Ｂ0 と、単
位時間当りの輸液量Ｄと、パルスモータを所定回数回転
させるために必要な駆動パルス数（パルスモータの単位
回転数当りの駆動パルス数）Ｅとから、 Ｔ0 ＝１／（Ａ0 ・Ｂ0 ・Ｄ・Ｅ） の演算をすることにより得ることができる。
【００１５】次に図２を参照して、演算制御回路３８お
よび輸液量算出回路４０の作用について説明する。な
お、以下の説明では、パルスモータ１８およびカム機構
２０の回転数として、ステップ数を用いるが、回転数自
体を用いてもよい。
よび輸液量算出回路４０の作用について説明する。な
お、以下の説明では、パルスモータ１８およびカム機構
２０の回転数として、ステップ数を用いるが、回転数自
体を用いてもよい。
【００１６】先ず、演算制御回路３８は、図示しない設
定器に設定された単位時間当り輸液量Ｄに基づいてパル
スモータ用駆動パルスの周期の基準値Ｔ0 を算出する
（ステップ１）。次いで、演算制御回路３８は、パルス
モータ１８を１ステップ回転させる指令を駆動回路４２
へ出力し、パルスモータ１８のステップ数の実際値Ｂに
１を加算する（ステップ２）。
定器に設定された単位時間当り輸液量Ｄに基づいてパル
スモータ用駆動パルスの周期の基準値Ｔ0 を算出する
（ステップ１）。次いで、演算制御回路３８は、パルス
モータ１８を１ステップ回転させる指令を駆動回路４２
へ出力し、パルスモータ１８のステップ数の実際値Ｂに
１を加算する（ステップ２）。
【００１７】次いで、演算制御回路３８は、センサ３６
の出力信号がＬからＨに変化したか否かを判定する（ス
テップ３）。この判定の結果、センサ３６の出力信号が
ＬからＨに変化していないと、演算制御回路３８は、再
度ステップ２を実行する。これにより、カム機構２０が
１ステップ回転されるまで、ステップ２および３が繰り
返される。
の出力信号がＬからＨに変化したか否かを判定する（ス
テップ３）。この判定の結果、センサ３６の出力信号が
ＬからＨに変化していないと、演算制御回路３８は、再
度ステップ２を実行する。これにより、カム機構２０が
１ステップ回転されるまで、ステップ２および３が繰り
返される。
【００１８】ステップ３における判定の結果、センサ３
６の出力信号がＬからＨに変化していると、演算制御回
路３８は、カム機構２０のステップ数の実際値Ａに１を
加算し（ステップ４）、次いでカム機構２０のステップ
数の実際値Ａがその基準値Ａ0 であるか否かを判定する
（ステップ５）。ステップ５における判定の結果、実際
値Ａ＝基準値Ａ0 でないと、演算制御回路３８は、ステ
ップ２に戻る。これにより、カム機構２０のステップ数
の実際値Ａがその基準値Ａ0 になるまで、ステップ２〜
５が繰り返される。
６の出力信号がＬからＨに変化していると、演算制御回
路３８は、カム機構２０のステップ数の実際値Ａに１を
加算し（ステップ４）、次いでカム機構２０のステップ
数の実際値Ａがその基準値Ａ0 であるか否かを判定する
（ステップ５）。ステップ５における判定の結果、実際
値Ａ＝基準値Ａ0 でないと、演算制御回路３８は、ステ
ップ２に戻る。これにより、カム機構２０のステップ数
の実際値Ａがその基準値Ａ0 になるまで、ステップ２〜
５が繰り返される。
【００１９】ステップ５における判定の結果、実際値Ａ
＝基準値Ａ0 であると、演算制御回路３８は、カム機構
の回転数の実際値Ａ、カム機構の回転数の基準値Ａ0 、
パルスモータの回転数の基準値Ｂ0 、パルスモータの回
転数の実際値Ｂ、および駆動パルスの周期の基準値Ｔ0
を用いて、最終的に、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算をすることにより、パルスモータ用駆動パルスの
周期Ｔを得る（ステップ６）。これにより、駆動パルス
の周期が修正される。
＝基準値Ａ0 であると、演算制御回路３８は、カム機構
の回転数の実際値Ａ、カム機構の回転数の基準値Ａ0 、
パルスモータの回転数の基準値Ｂ0 、パルスモータの回
転数の実際値Ｂ、および駆動パルスの周期の基準値Ｔ0
を用いて、最終的に、 Ｔ＝Ｔ0 ／（Ｂ／Ｂ0 ） の演算をすることにより、パルスモータ用駆動パルスの
周期Ｔを得る（ステップ６）。これにより、駆動パルス
の周期が修正される。
【００２０】次いで、演算制御回路３８は、総輸液量Ｃ
に１を加算する演算を輸液量算出回路４２に実行させ、
パルスモータのステップ数の実際値Ｂを０にクリアし、
カム機構のステップ数の実際値Ａを０にクリアする（ス
テップ７）。
に１を加算する演算を輸液量算出回路４２に実行させ、
パルスモータのステップ数の実際値Ｂを０にクリアし、
カム機構のステップ数の実際値Ａを０にクリアする（ス
テップ７）。
【００２１】その後、演算制御回路３８は、停止指令が
入力されたか否かを判定し（ステップ８）、停止指令が
入力されたことにより動作を中止する。しかし、停止指
令が入力されないと、演算制御回路３８は、停止指令が
入力されるまで、上記のステップ２〜８を繰り返す。こ
れにより、液体が所定量づつ送り出される。
入力されたか否かを判定し（ステップ８）、停止指令が
入力されたことにより動作を中止する。しかし、停止指
令が入力されないと、演算制御回路３８は、停止指令が
入力されるまで、上記のステップ２〜８を繰り返す。こ
れにより、液体が所定量づつ送り出される。
【００２２】上記のステップ２〜８を繰り返すことによ
り、単位時間当りの輸液量を正確に制御することがで
き、単位時間当りの輸液量の実際値Ｃをその設定値Ｄに
近づけることができる。
り、単位時間当りの輸液量を正確に制御することがで
き、単位時間当りの輸液量の実際値Ｃをその設定値Ｄに
近づけることができる。
【図１】本発明の制御装置を用いた液体ポンプの一実施
例を示す結線図である。
例を示す結線図である。
【図２】本発明の制御装置の動作を説明するための図で
ある。
ある。
１０ 制御装置 １２ チューブ １４ フィンガ １６ 押え ２０ カム機構 ２２ 伝動機構 ３４ 回転角度検出用の円板 ３６ 回転角度検出用のセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｂ 49/06 ３２１ Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のフィンガをパルスモータによって
回転されるカム機構により液体用のチューブのための押
えに対し蠕動させる液体ポンプの制御装置であって、前
記カム機構が回転したことを検出する検出手段と、該検
出手段の出力信号を基に前記カム機構の回転数の実際値
を算出し、算出した実際値を用いて前記パルスモータの
ための駆動パルスの周期を修正する演算制御手段とを含
む、液体ポンプの制御装置。 - 【請求項２】 前記検出手段は、前記カム機構に該カム
機構とともに回転可能に取り付けられかつ少なくとも１
つの被検出部を有する円板と、該円板の回転にともなっ
て前記被検出部を感知するセンサとを備える、請求項１
に記載の制御装置。 - 【請求項３】 さらに、算出した実際値を基に液体の供
給量を算出する手段を含む、請求項１に記載の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213064A JPH084622B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 液体ポンプの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213064A JPH084622B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 液体ポンプの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531175A JPH0531175A (ja) | 1993-02-09 |
| JPH084622B2 true JPH084622B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16632938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213064A Expired - Fee Related JPH084622B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 液体ポンプの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084622B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102764463B (zh) * | 2012-07-26 | 2013-11-20 | 深圳圣诺医疗设备有限公司 | 输液泵脉动补偿方法和系统 |
| KR102378501B1 (ko) * | 2019-12-17 | 2022-03-25 | 이오플로우(주) | 구동 시간 대칭 알고리즘이 적용된 약액 주입 장치, 구동 시간 대칭화 방법 및 이의 기록매체 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3213064A patent/JPH084622B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531175A (ja) | 1993-02-09 |
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