CN108025135B - 滴下检测装置 - Google Patents

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Abstract

滴下检测装置(1)具备：筒状的点滴筒(11)，其供管嘴(12)从上方插入，并在内部接受从管嘴(12)的下端滴下的液滴(13)；光断续器(5)，其具有照射光的一个以上发光元件(52)以及接受该光的两个以上受光元件(51)，一个以上发光元件(52)与两个以上受光元件(51)配置于隔着点滴筒(11)对置或者大致对置的位置，并且连结一个以上发光元件(52)与两个以上受光元件(51)的两个以上的光路(53)位于比管嘴(12)的下端靠下侧的位置，朝向各个受光元件(51)的光路(53)中的至少一个与其他光路(53)在俯视以及正面观察时不平行。

Description

滴下检测装置
技术领域
本发明涉及滴下检测装置。
背景技术
以往，公知有对从点滴筒内的管嘴的下端滴下的液滴的个数进行计数，根据计数数来控制液滴的滴下量的输液系统。例如，在日本特开2012-125450号公报(专利文献1)公开了通过发光元件以及受光元件检测在透光性的点滴筒内滴下的液滴，从而计算滴下数、滴下间隔的点滴监视装置。
在专利文献1所公开的点滴监视装置中，将发光元件与受光元件在点滴筒的一侧面上下并排地配置，从发光元件输出具有指向角度的光并使该光与点滴筒内的液滴接触，利用受光元件检测反射的散射光而捕获液滴的滴下。由此，在点滴筒因患者的移动等而倾斜，使从发光元件直线前进的光不与液滴接触而偏离的情况下，也能够捕获液滴的滴下，从而消除了因使发光元件与受光元件相对配置而产生的不良情况。
专利文献1：日本特开2012-125450号公报
然而，在专利文献1所公开的点滴监视装置中，利用受光元件检测散射光，因此检测灵敏度较低。
因此，优选使发光元件与受光元件相对配置，采用光断续器的结构形成滴下检测单元。此外，需要实现即便在点滴筒因患者的移动等而倾斜，使从发光元件直线前进的光不与液滴接触而偏离的情况下，也能够准确地捕获液滴的滴下的滴下检测单元。
发明内容
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供一种即便在点滴筒因患者的移动等而倾斜，使从发光元件直线前进的光不与液滴接触而偏离的情况下，也能够进行准确的检测的滴下检测装置。
为了实现上述目的，本发明具有如下的特征。
[1]
一种滴下检测装置，其具备：筒状的点滴筒，其供管嘴从上方插入，并在内部接受从该管嘴的下端滴下的液滴；以及光断续器，其具有照射光的一个以上发光元件以及接受上述光的两个以上受光元件，上述一个以上发光元件与上述两个以上受光元件配置于隔着上述点滴筒对置或者大致对置的位置，且连结上述一个以上发光元件与上述两个以上受光元件的两个以上光路位于比上述管嘴的下端靠下侧的位置。
[2]
根据[1]所述的滴下检测装置，其中，朝向上述受光元件的上述两个以上光路中的至少一个在俯视情况下与其他上述光路不平行。
[3]
根据[1]或[2]所述的滴下检测装置，其中，朝向上述受光元件的上述两个以上光路中的至少一个在主视情况下与其他上述光路不平行。
[4]
根据[1]～[3]中任一项所述的滴下检测装置，其中，具有一个上述发光元件。
[5]
根据[4]所述的滴下检测装置，其中，上述点滴筒配置于上述发光元件与上述受光元件之间、且接近上述受光元件的一侧。
[6]
根据[1]～[5]中任一项所述的滴下检测装置，其中，上述两个以上光路中的至少一个与在上述管嘴的下端形成中的液滴交叉。
[7]
根据[1]～[6]中任一项所述的滴下检测装置，其中，上述两个以上光路中的至少一个用于上述点滴筒内部的储液部的液位检测。
[8]
根据[1]～[7]中任一项所述的滴下检测装置，其具备：拍摄在上述管嘴的下端形成中的液滴的拍摄部、以及配置于与上述拍摄部隔着上述点滴筒对置或者大致对置的位置的照明部，上述拍摄部与上述受光元件配置于隔着上述点滴筒对置或者大致对置的位置。
根据本发明，通过具有一个以上的发光元件与两个以上的受光元件，且将这些元件配置于隔着点滴筒对置或者大致对置的位置的光断续器能够可靠地检测液滴的滴下。
附图说明
图1A是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第一实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图1B是示意性地表示第一实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图2A是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第二实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图2B是示意性地表示第二实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图3A是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第三实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图3B是示意性地表示第三实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图4A是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第四实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图4B是示意性地表示第四实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图5A是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第五实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图5B是示意性地表示第五实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图6是示意性地说明在第六实施方式的滴下检测装置中获得的效果的局部剖视说明图。
图7是示意性地说明在第七实施方式的滴下检测装置中获得的效果的局部剖视说明图。
图8是示意性地说明在第八实施方式的滴下检测装置中获得的效果的局部剖视说明图。
图9是示意性地表示第九实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图10是示意性地表示第十实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图11是示意性地表示第十一实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要主视图。
图12是卸下管嘴并省略对储液部的图示而示意性地表示第十二实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要俯视图。
图13是示意性地表示第十二实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要正面的局部剖视图。
图14是示意性地表示第十三实施方式的滴下检测装置的简要结构的简要正面的局部剖视图。
图15是示意性地说明在第十三实施方式的滴下检测装置中获得的效果的局部剖视图。
图16是在俯视时示意性地说明在第十三实施方式的滴下检测装置中获得的效果的说明图。
图17A涉及本发明的滴下检测装置的电路构成，且是对将受光元件与电阻串联连接的一个例子进行说明的说明图。
图17B涉及本发明的滴下检测装置的电路构成，且是对将受光元件与电阻串联连接的其他的例子进行说明的说明图。
图17C涉及本发明的滴下检测装置的电路构成，且是对在将受光元件全部串联连接后，将电阻进一步串联连接的例子进行说明的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。此外，在附图中，相同的参照附图标记表示相同部分或者相当部分。另外，长度、宽度、厚度、深度等尺寸关系为了附图的明确化与简化而被适当地变更，不表示实际的尺寸关系。
各实施方式为例示，能够进行不同的实施方式所示的构成的局部的置换或者组合。针对相同的构成所带来的相同的作用效果，在每个实施方式不赘述。
[第一实施方式]
＜滴下检测装置＞
如图1A、图1B所示，第一实施方式的滴下检测装置1具备：供管嘴12从上方插入并在内部接受从该管嘴12的下端滴下的液滴13的筒状的点滴筒11；以及具有照射光的一个以上发光元件52以及接受该光的两个以上受光元件51的光断续器5。另外，具备将向点滴筒11的内部滴下的液滴13从点滴筒11排出的管15。
＜点滴筒＞
点滴筒11例如配置于在比人体更高的位置从吊挂于支架的输液袋至人体的输液线的中途。管嘴12的上端连接于构成该输液袋侧的输液线的管16。管嘴12的内部与点滴筒11的内部连通。在点滴筒11的下部通常形成有供输液(药液)积存的储液部14。而且，点滴筒11的下端连接于构成人体侧的输液线的管15。
输液袋内的输液凭借重力在管16内朝向下方流动，而到达管嘴12的内部。然后，输液的液滴13在管嘴12的下端形成，若该液滴13达到规定的大小，则向点滴筒11内滴下。点滴筒11供可见光以及红外光透过，因此能够从外部通过目视观察确认形成中的液滴13。来自红外LED的红外光也不被遮挡。
＜光断续器＞
光断续器5具有照射光的一个以上发光元件52以及接受该光的两个以上受光元件51。一个以上发光元件52与两个以上受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置。另外，将一个以上发光元件52与两个以上受光元件51连结的两个以上的光路53位于比管嘴12的下端靠下侧的位置。
发光元件52例如具有发光二极管，即发光部，从该发光部朝向滴下中的液滴13(以及受光元件51)照射光。受光元件51例如具有光电晶体管，即受光部。在该受光部中，检测从发光元件52照射的光是否被滴下中的液滴13遮挡。另外，受光元件51也可以构成为：从发光元件52照射的光透过滴下中的液滴，由此受光部检测该光量变化。
作为发光元件52的光源，不被特别地限定，但例如能够列举红外LED、可见光的激光等。在使用红外LED的情况下，即便在夜间等对患者进行点滴的情况下，也不用担忧发光元件52的闪烁或者点亮的情况。
光断续器5基于受光元件51的受光部检测光的遮挡或者光量的变化，检测到产生滴下(液滴13从管嘴12的下端分离)，从而能够对滴下数进行计数。
在本说明书中，光路53具体而言是指将发光元件52的发光部与受光元件51的受光部连结的光的通道。此处，从发光元件52照射的光随着前进而发散，但仅将该光中的连结发光元件52的发光部与受光元件51的受光部的部分称为光路53。此外，添加于本申请的附图中由点划线表示的是光路53。但是，在图8中，光路53由实线表示。
另外，在本说明书中，将某一个发光元件52与某一个受光元件51连结的光路53若处于通过点滴筒11的内部的关系，则该发光元件52与该受光元件51配置于隔着点滴筒11“大致对置”的位置。尤其，在某一个发光元件52与某一个受光元件51占据隔着点滴筒11相互在正面相对的位置时，该发光元件52与该受光元件51配置于隔着点滴筒11“对置”的位置。
第一实施方式的滴下检测装置1具有两个以上受光元件51。具体而言，如图1A所示，具有三个受光元件51。朝向各个受光元件51的光路53中的至少一个与其他的光路53在俯视时不平行。另外，如图1B所示，朝向各个受光元件51的光路53中的至少一个与其他光路53在正面观察时也不平行。此外，在本实施方式中，发光元件52为一个。
另外，对配置于与发光元件52隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置的三个受光元件51中的一个受光元件51附加俯角或者仰角。具体而言，如图1B所示，相对于在进深方向呈一列以相同的朝向并排的三个受光元件51中的、与发光元件52隔着点滴筒11对置的中央的受光元件51附加俯角。另外，一个发光元件52与三个受光元件51中的两端的受光元件51的受光部配置于同一平面上。
由此，三个受光元件51中的、朝向两端的受光元件51的光路53分别在正面观察时水平地延伸。与此相对，朝向被附加俯角的中央的受光元件51的光路53在正面观察时不水平地延伸而倾斜，并成为与其他的两个光路53在正面观察时不平行的关系。另外，中央的受光元件51被附加俯角，因此不存在其受光部直视发光元件52的发光部的情况。此外，发光元件52的发光部“直视”是指光路53与发光部的面所成的角度成为直角，受光元件51的受光部“直视”是指光路53与受光部的面所成的角度成为直角。
另外，如图1A所示，三个受光元件51中的、朝向中央的受光元件51的光路53在俯视时在左右方向正横向地延伸。与此相对，朝向两端的受光元件51的光路53分别在俯视时左右倾斜地延伸，并与朝向中央的受光元件51的光路53成为在俯视时不平行的关系。而且，两端的受光元件51也分别与发光元件52隔着点滴筒11大致对置，但由于不是对置，所以不存在它们的受光部直视发光元件52的发光部的情况。总之，在本实施方式中，三个受光元件51的受光部的任一个不直视发光元件52的发光部。
此处，当在进深方向呈一列以相同的朝向并排的三个受光元件中的、中央的受光元件未配置为附加俯角或者仰角的情况下，中央的受光元件与发光元件对置而直视该发光元件。此时，中央的受光元件若在其受光部接受的光量过多而饱和，则即使液滴与光路交叉，也无法识别从发光元件照射的光被遮挡，从而产生无法检测液滴的滴下的情况。另外，若考虑该情况而减少发光元件的光量，使在中央的受光元件的受光部接受的光量不饱和，则在两端的受光元件的受光部接受的光量变得过少。此时，两端的受光元件识别为液滴始终遮挡从发光元件照射的光，从而还是产生无法准确地检测液滴的滴下的情况。
另外，不将发光元件如上述那样与受光元件配置于同一平面上，使其高度偏离来配置，从而即使将中央的受光元件接受的光量调整为不饱和，在两端的受光元件接受的光量也还是变得过少。因此，即便在该情况下，也产生无法准确地检测液滴的滴下的情况。
因此，在本实施方式中，基于上述构成，使受光元件51与发光元件52不成为直视的关系，并且，调整附加于中央的受光元件51的俯角的角度，从而能够利用三个受光元件51分别从发光元件52接受大致相同程度的光量。即，调整附加的俯角的角度，从而能够利用中央的受光元件51接受与两端的受光元件51接受的光量大致相同程度的光量。而且，调整发光元件52的光量，从而全部的受光元件51能够接受适当的光量。因此，无论是中央或者两端，在任意的位置的受光元件51都能够检测液滴13的滴下。
另外，在本实施方式中，根据上述构成，朝向受光元件51的光路53分别通过点滴筒11内部的水平方向以及铅垂方向不同的位置。因此，即便在点滴筒11内的液滴13的滴下路径因倾斜或者振动不从管嘴12的下端沿着其延长线的情况下，液滴13也与任意的光路53交叉，从而能够准确地检测其滴下。另外，在本实施方式中，发光元件52与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，因此能够可靠地检测液滴13的滴下。
在滴下检测装置1中，从发光元件52通过点滴筒11，并由受光元件51接受的光量不仅因落下的液滴的遮光、折射而变化，也因附着于点滴筒11的内壁面的液滴与光路53干涉而较大地变化。由于天气的变化、日照随着时间的经过的变化、屋子的亮度等，到达受光元件的太阳光的光量变化，由此，在受光元件51接受的光量也大幅地变化。因此，在本实施方式中，在对落下的液滴(也记为“落滴”)进行检测的判定部中，不凭借受光元件51的输出电压是否超过单一阈值而判断为检测出落滴，而在电压值相对于最近的受光元件51的输出电压的平均值瞬间大幅降低时判断为检测出落滴。
能够利用AD转换器将例如两个以上受光元件的输出电压变化成数字数据并导入运算部，对数字数据进行运算，从而实现上述的构成。另外，上述构成也能够通过模拟电路而实现。例如，利用低通滤波器对两个以上受光元件的输出电压在时间方面进行平均，利用减法电路输出该被平均后的电压值与当前的电压值的差分，使用比较器将该输出值与规定的阈值进行比较，从而能够判断(辨别遮光状态与透光状态)为检测出落滴。因此，通过数字I/O将该判断或者辨别出的数据导入控制器，从而通过模拟电路也能够实现准确的落滴的检测判断。
另外，本实施方式能够将两个以上光路53中的至少一个用于点滴筒11内部的储液部14的液位检测。即，如在后述的第十三实施方式中详细说明的那样，在受光元件51的受光部在超过规定的时间或者经过规定的时间检测出遮光或者光量的变化时，将该情况识别为是储液部14的液位的异常。由此，能够相对于光路53，赋予检测液滴13的滴下的功能，并且赋予对存在储液部14的液位已到达、或者要到达光路53的危险性进行检测的作为液位传感器的功能。
此外，作为避免如上述那样在受光元件51接受的光量因附着于点滴筒11的内壁面的液滴与光路53干涉而大幅变化的方法，例示出对点滴筒11的内壁面实施亲水处理。在该情况下，附着于内壁面的液滴以较小的接触角浸润，因此不存在在点滴筒11的内壁面作为液滴而残留的情况，因此优选。
[第二实施方式]
在第二实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是，如图2A、图2B所示，配置三个受光元件51中的中央的受光元件51的正面观察时的高度与配置两端的受光元件51的正面观察时的高度不同这点。具体而言，中央的受光元件51的正面观察时的高度高于两端的受光元件51的正面观察时的高度。另外，不对中央的受光元件51附加俯角或者仰角这点也与第一实施方式不同。其他的构成与第一实施方式相同。
本实施方式如图2B所示，朝向三个受光元件51中的两端的受光元件51的光路53分别在正面观察时水平地延伸。与此相对，朝向中央的受光元件51的光路53在正面观察时不水平地延伸而倾斜，并成为与朝向两端的受光元件51的光路53在正面观察时不平行的关系。另外，中央的受光元件51的受光部的正面观察时的高度与发光元件52不同，因此不存在直视发光元件52的发光部的情况。
另外，如图2A所示，朝向三个受光元件51中的中央的受光元件51的光路53在俯视时沿左右正横向地延伸。与此相对，朝向两端的受光元件51的光路53分别在俯视时左右倾斜地延伸，并成为与朝向中央的受光元件51的光路53在俯视时不平行的关系。而且，两端的受光元件51也分别与发光元件52隔着点滴筒11大致对置，但是由于不是对置，所以不存在它们的受光部直视发光元件52的发光部的情况。总之，即便在本实施方式中，三个受光元件51的受光部也均不直视发光元件52的发光部。
因此，即使在本实施方式中，调整中央的受光元件51的正面观察时的高度，从而即便是任意的受光元件51的受光部，也能够从发光元件52接受大致相同程度的光量。因此，调整发光元件52的光量，从而全部的受光元件51能够接受合适的光量。由此，与中央或者两端无关，哪怕为任意的位置的受光元件51，也能够检测液滴13的滴下。另外，朝向各个受光元件51的光路53通过点滴筒11内部的水平方向以及铅垂方向不同的位置，因此液滴13与任意的光路53必然交叉，从而能够准确地检测其滴下。另外，发光元件52与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，因此能够可靠地检测液滴13的滴下。
[第三实施方式]
在第三实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图3A所示，将三个受光元件51中的两端的受光元件51的受光部稍微向内配置，以便朝向接近隔着点滴筒11大致对置的发光元件52的发光部的方向这点。但是，两端的受光元件51的受光部不直视发光元件52。此外，在第三实施方式中，与第一实施方式相同，对中央的受光元件51附加俯角或者仰角。其他的第三实施方式的构成与第一实施方式相同。
本实施方式如图3B所示，朝向三个受光元件51中的两端的受光元件51的光路53分别在正面观察时水平地延伸。与此相对，朝向附加俯角的中央的受光元件51的光路53在正面观察时不水平地延伸而倾斜，并成为与朝向两端的受光元件51的光路53在正面观察时不平行的关系。另外，中央的受光元件51被附加俯角，因此不存在其受光部直视发光元件52的发光部的情况。
另外，如图3A所示，朝向三个受光元件51中的中央的受光元件51的光路53在俯视时左右正横向地延伸。与此相对，朝向两端的受光元件51的光路53分别在俯视时左右倾斜地延伸，并成为与朝向中央的受光元件51的光路53在俯视时不平行的关系。而且，两端的受光元件51分别与发光元件52隔着点滴筒11大致对置，朝向接近发光元件52的发光部的方向，但它们的受光部如上述那样不直视发光元件52的发光部。总之，即使在本实施方式中，三个受光元件51的受光部也均不直视发光元件52的发光部。
因此，即使在本实施方式中，调整附加于中央的受光元件51的俯角的角度以及调整使两端的受光元件51朝向接近发光元件52的发光部的方向的程度，从而即便为任意的受光元件51的受光部，也能够从发光元件52接受大致相同程度的光量。因此，调整发光元件52的光量，从而全部的受光元件51能够接受适当的光量。由此，无论中央或者两端，在任意的位置的受光元件51都能够检测液滴13的滴下。另外，朝向各个受光元件51的光路53通过点滴筒11内部的水平方向以及铅垂方向不同的位置，因此液滴13与任意的光路53必然交叉，从而能够准确地检测其滴下。另外，发光元件52与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，因此能够可靠地检测液滴13的滴下。
特别是，在本实施方式中，调整与附加于中央的受光元件51的俯角或者仰角的角度，并且调整使两端的受光元件51朝向接近发光元件52的发光部的方向的程度，从而能够使各个受光元件51接受的光量极其接近相同量。因此，能够更加准确地检测液滴13的滴下。
在第一实施方式～第三实施方式中，例示受光元件51的个数为三个的构成进行了说明，但在本发明中，受光元件的个数不限定于三个。即，只要能够构建多个受光元件分别能够从一个以上发光元件接受大致相同程度的光量的关系，便能够适当地决定受光元件的个数。此外，受光元件的个数在考虑滴下检测装置不至于大型化后，优选为三个以上。
[第四实施方式]
在第四实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图4A、图4B所示，配置三个发光元件52这点。在该三个发光元件52中，中央的发光元件52的正面观察时的高度与两端的发光元件52的正面观察时的高度不同。具体而言，两端的发光元件52的正面观察时的高度高于中央的发光元件52的正面观察时的高度。另外，三个受光元件51中的两端的受光元件51与第三实施方式相同，在朝向接近发光元件52的发光部的方向稍微向内配置这点与第一实施方式不同。此外，中央的受光元件51与第一实施方式相同地被附加俯角或者仰角。
而且，凭借上述的三个发光元件52的配置以及三个受光元件51的配置，被附加俯角的中央的受光元件51的受光部隔着点滴筒11与中央的发光元件52对置，而直视其发光部。两端的受光元件51的受光部分别隔着点滴筒11与两端的发光元件52对置，而直视其发光部。另外，三个发光元件52相互接近地配置，与三个受光元件51的配置相比，成为密集的方式。其他的构成与第一实施方式相同。
本实施方式如图4B所示，朝向三个受光元件51中的两端的受光元件51的光路53分别在正面观察时水平地延伸。与此相对，朝向被附加俯角的中央的受光元件51的光路53在正面观察时不水平地延伸而倾斜，并成为与朝向两端的受光元件51的光路53在正面观察时不平行的关系。另外，如图4A所示，朝向三个受光元件51中的中央的受光元件51的光路53在俯视时左右正横向地延伸。与此相对，朝向两端的受光元件51的光路53分别在俯视时左右倾斜地延伸，并成为与朝向中央的受光元件51的光路53在俯视时不平行的关系。
而且，三个受光元件51的受光部处于与三个发光元件52的发光部分别直视的关系，因此调整来自发光元件52的光量，从而即便是任意的受光元件51的受光部也能够接受大致相同程度的光量且合适的光量。因此，无论中央或者两端，在任意的位置的受光元件51都能够检测液滴13的滴下。另外，朝向各个受光元件51的光路53通过点滴筒11内部的水平方向以及铅垂方向不同的位置，因此液滴13与任意的光路53必然交叉，从而能够准确地检测其滴下。发光元件52与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，因此能够可靠地检测液滴13的滴下。
特别地，在本实施方式中，三个受光元件51的受光部处于与三个发光元件52的发光部直视的关系。因此，调整各个发光元件52发出的光量，从而能够使各个受光元件51接受的光量极其接近相同量，进而能够更加准确地检测液滴13的滴下。另外，如上述那样，三个发光元件52与三个受光元件51的配置相比表示相互接近的方式。因此，连结三个发光元件52与三个受光元件51的三个光路53在俯视时各光路53之间的距离变窄，因此能够防止产生液滴13穿过光路53与光路53之间的情况。
[第五实施方式]
在第五实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图5A、图5B所示，与第四实施方式相同地配置有三个发光元件52这点。另外，中央的发光元件52的正面观察时的高度与两端的发光元件52的正面观察时的高度不同。具体而言，中央的发光元件52的正面观察时的高度高于两端的发光元件52的正面观察时的高度。三个发光元件52朝向相同的方向。
另外，在第五实施方式中，与第一实施方式不同的是三个受光元件51中的中央的受光元件51的正面观察时的高度与两端的受光元件51的正面观察时的高度不同这点。具体而言，中央的受光元件51的正面观察时的高度高于两端的受光元件51的正面观察时的高度。三个受光元件51朝向相同的方向。另外，三个受光元件51以及三个发光元件52与第四实施方式的三个发光元件52相同，相互接近地配置，因此三个光路53在俯视时各光路53之间的距离较窄。此外，其他的构成与第一实施方式相同。
凭借上述的三个发光元件52的配置以及三个受光元件51的配置，中央的发光元件52的发光部隔着点滴筒11与中央的受光元件51对置，而直视其受光部。两端的发光元件52的发光部分别隔着点滴筒11与两端的受光元件51对置，而直视其受光部。而且，三个受光元件51的受光部与三个发光元件52的发光部处于分别直视的关系，因此调整来自发光元件52的光量，从而即便是任意的受光元件51的受光部也能够接受大致相同程度的光量且合适的光量。
因此，即使在本实施方式中，无论中央或者两端，在任意的位置的受光元件51都能够检测液滴13的滴下。另外，液滴13与任意的光路53必然交叉，从而能够准确地检测其滴下。另外，连结三个发光元件52与三个受光元件51的三个光路53在俯视时各光路53之间的距离变窄，因此能够防止产生液滴13穿过光路53与光路53之间的情况。除此之外，发光元件52与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，因此能够可靠地检测液滴13的滴下。
此外，在本发明中，关于配置三个受光元件51以及三个发光元件52的方式，不限定于第四实施方式或者第五实施方式所例示的方式。只要能够构建三个受光元件的受光部或者三个发光元件的发光部直视的关系，它们的配置便能够采用适当的方式。
[第六实施方式]
在第六实施方式中，对配置有构成滴下检测装置的发光元件的优选的个数进行说明。
第六实施方式的滴下检测装置具备供管嘴从上方插入并在内部接受从该管嘴的下端滴下的液滴的筒状的点滴筒、具有照射光的一个以上发光元件以及接受该光的两个以上受光元件的光断续器。如图6所示，第六实施方式的滴下检测装置具有由三个发光元件52与五个受光元件51构成的光断续器5，这些发光元件52以及受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置。另外，将这些发光元件52以及受光元件51连结的光路53位于比管嘴的下端更靠下侧。
特别地，五个受光元件51在同一平面上纵向呈一列且以相同的朝向并排。三个发光元件52也在同一平面上纵向呈一列且以相同的朝向并排。五个受光元件51与三个发光元件52在第六实施方式中存在于同一平面上。但是，在本发明中，受光元件与发光元件的位置关系只要配置于隔着点滴筒对置或者大致对置的位置，便也可以为在同一平面上存在的关系，也可以为高度不同地存在的关系。
在这样的构成中，在仅使三个发光元件52中的中央的发光元件52发光时，若其光路53与液滴13交叉，则由图6的实线表示的影子朝向五个受光元件51中的中央的受光元件51被投影。中央的受光元件51将该影子捕获为光路53被液滴13遮挡，而检测出液滴13的滴下。此时，两端的发光元件52不发光，因此该影子在中央的受光元件51作为较高的对比度而被获得。
另一方面，在使三个发光元件52全部发光时，影子在由图6的实线表示的范围内被投影，并且来自两端的发光元件52的由图6的虚线表示的光到达中央的受光元件51。总之，在中央的受光元件51欲捕获光路53被液滴13遮挡的状态下，来自两端的发光元件52的光入射，液滴13的影子在中央的受光元件51不以高对比度被获得。若无法获得较高的对比度，则存在产生无法利用中央的受光元件51检测液滴13滴下的情况的担忧。
因此，构成滴下检测装置的发光元件的个数优选为一个。而且，优选使小型的受光元件51相互接近地配置多个。由此，液滴13与通过点滴筒11内部的任意的光路53必然交叉，因此在点滴筒11倾斜的情况下也能够准确地检测液滴13的滴下。
[第七实施方式]
在第七实施方式中，对配置构成滴下检测装置的点滴筒的优选的位置进行说明。
第七实施方式的滴下检测装置具备供管嘴从上方插入并在内部接受从该管嘴的下端滴下的液滴的筒状的点滴筒、具有照射光的一个以上发光元件以及接受该光的两个以上受光元件的光断续器。如图7所示，第七实施方式的滴下检测装置具有由一个发光元件52与五个受光元件51构成的光断续器5，这些发光元件52以及受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置。五个受光元件51与一个发光元件52存在于同一平面上。五个受光元件51在同一平面上纵向呈一列且以相同的朝向并排。另外，将这些发光元件52以及受光元件51连结的光路53位于比管嘴的下端更靠下侧。此外，在本发明中，受光元件与发光元件的位置关系只要配置于隔着点滴筒对置或者大致对置的位置，便也可以为在同一平面上存在的关系，也可以为高度不同地存在的关系。
在第七实施方式中，特别地，点滴筒11配置于一个发光元件52与五个受光元件51之间，即接近五个受光元件51的一侧。
如图7所示，在本实施方式中，由连结一个发光元件52与五个受光元件51中的两端的受光元件51的光路53以及点滴筒11的筒内表面划分的区域成为能够检测液滴13的滴下的点滴筒11内部的范围R。因此，理解为越将点滴筒11配置于五个受光元件51的最近处，该区域的面积越增大。即，若将点滴筒11配置于接近五个受光元件51的一侧，则能够检测液滴13的滴下的点滴筒11内部的范围R也增大，因此在点滴筒11倾斜的情况下也能够准确地检测液滴13的滴下。
另外，将点滴筒11配置于接近受光元件51的一侧，从而能够利用更少的个数的受光元件51覆盖点滴筒11内部的更宽的范围。因此，作为配置有点滴筒11的位置，优选为发光元件52与受光元件51之间、且接近受光元件51的一侧。
[第八实施方式]
在第八实施方式中，对配置构成滴下检测装置的点滴筒的其他的优选的位置进行说明。
第八实施方式的滴下检测装置如图8所示，在将点滴筒11配置于一个发光元件52与五个受光元件51之间、且接近一个发光元件52的一侧这点与第七实施方式不同。另外，构成为配设防止干涉光向受光元件51入射的遮光板B，利用该遮光板B包围点滴筒11、发光元件52以及受光元件51。但是，在遮光板B的一部分设置有间隙，以便人类等能够目视观察点滴筒11的侧面的一部分。
在这样的构成中，理解为从设置于遮光板B的间隙至受光元件51的距离越增长，即使干涉光从该间隙入射，该干涉光也越难以到达至受光元件51。因此，在本实施方式中，越将点滴筒11配置于一个发光元件52的最近处，从设置于遮光板B的间隙至受光元件51的距离越增长，因此越能够防止干涉光向受光元件51入射。由此，在受光元件51中，液滴13的影子作为较高的对比度而被获得，因此能够更稳定地检测液滴13的滴下。
另外，根据上述构成，连结五个受光元件51与一个发光元件52的五个光路53在俯视时各光路53之间的距离变窄，因此能够防止产生液滴13穿过光路53与光路53之间的情况。因此，作为配置点滴筒11的位置，即便为发光元件52与受光元件51之间，即接近发光元件52的一侧，也优选。
[第九实施方式]
在第九实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图9所示，将一个发光元件52与在进深方向呈一列并排的三个受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，并且连结该发光元件52与受光元件51的三个光路53中的至少一个(在第九实施方式中为三个)与在管嘴12的下端形成中的液滴13交叉这点。另外，不同的是发光元件52的正面观察时的高度与受光元件51的正面观察时的高度不同这点。具体而言，发光元件52的正面观察时的高度高于受光元件51的正面观察时的高度。
另外，第九实施方式的滴下检测装置1在具备拍摄部以及照明部这点与第一实施方式不同。第九实施方式具备作为拍摄在管嘴12的下端形成中的液滴13的拍摄部的照相机21、作为相对于该照相机21配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置的照明部的照明器具22。另外，照相机21与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置。
在本实施方式中，特别地，一个发光元件52与三个受光元件51隔着点滴筒11对置。照相机21与受光元件51也隔着点滴筒11对置。照相机21与照明器具22也对置。此外，在本发明中，配置受光元件与发光元件的位置、配置拍摄部与受光元件的位置以及配置拍摄部与照明部的位置只要满足所希望的功能，并且配置于隔着点滴筒对置或者大致对置的位置，则能够分别适当地选择。
＜照相机以及照明器具＞
照相机21(例如，二维图像传感器)设置为接近点滴筒11的侧面，以便照相机21的视场角包含管嘴12的下端附近的空间。在该状态下，照相机21在管嘴12的下端在多个时刻拍摄从形成的开始至落下的形成中的液滴，从而能够取得为多个图像数据(例如，一系列的动画)。此外，“形成中”意味着液滴在管嘴的下端形成的中途，即在液滴附着于管嘴的下端的状态下逐渐增大的中途的状态。
照明器具22设置于隔着点滴筒11与照相机21对置的位置。照明器具22至少能够在管嘴12的下端照亮形成中的液滴13。由此，即便在存在干涉光的情况下，也能够通过照明可靠地拍摄液滴13。另外，即便在存在振动等的情况下，也能够通过照明加快一个图像的快门速度，而能够获得模糊较少的图像。
作为照明器具22，能够使用以恒定间隔反复发光的频闪观测器。照相机21相对于从照明器具22照射的波长具有灵敏度。例如，在照明器具22为面发光红外LED照明的情况下，照相机21相对于红外的波长具有灵敏度。在使用红外LED照明的情况下，即便在夜间等对患者打点滴的情况下，也不存在照明器具22刺眼的情况。另外，照相机21也可以具备能够截掉不必要的波长的光的滤光器。
在第九实施方式中，在管嘴12的下端形成中的液滴13与连结发光元件52和受光元件51的三个光路53中的至少一个(在第九实施方式中为三个)必然交叉。因此，即便在点滴筒11因患者的移动等倾斜的情况下，利用受光元件51也能够必然检测液滴13。而且，对在管嘴12的下端不存在液滴13的情况进行检测，从而能够检测产生了滴下的情况。
另外，光断续器5的构成配置为发光元件52的正面观察时的高度高于受光元件51的正面构成时的高度，连结发光元件52与受光元件51的光路53在正面观察时倾斜。通过这样的构成，光断续器5的存在不成为障碍，能够容易地配置照相机21，以便视场角包含管嘴12的下端附近的空间。另外，能够在与该照相机21对置的位置容易地配置照明器具22。
另外，照相机21与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置的位置。由此，照明器具22与受光元件51被配置于同一侧，因此能够防止来自照明器具22的发光成为干涉光并入射至受光元件51。
在本实施方式中，配置照相机21，以便视场角包含管嘴12的下端附近的空间，在多个图像或者动画中捕获液滴13，从而能够求得液滴13的体积。另外，通过光断续器5特定单位时间的滴下数，与液滴的体积相乘，从而能够求得滴下量(流量)。因此，根据本实施方式，通过由上述的配置的发光元件52与受光元件51构成的光断续器5，即便在点滴筒11因患者的移动等倾斜的情况下，也能够准确地检测液滴13的滴下。此外，能够容易地附加照相机21以及照明器具22，根据由此能够计算的液滴13的体积，能够与液滴的种类无关地准确地测定滴下量。
此外，在上述第九实施方式中，对由一个发光元件52与三个受光元件51构成光断续器5的例子进行了说明，但不限定于该构成。只要配置为在隔着点滴筒对置或者大致对置的位置，并且两个以上的光路中的至少一个与在管嘴的下端形成中的液滴交叉，便能够由一个以上的发光元件以及两个以上的受光元件构成光断续器。另外，只要由一个以上的发光元件与两个以上的受光元件构成，发光元件与受光元件的个数可以相同，也可以不同。
[第十实施方式]
在第十实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图10所示，将一个发光元件52与在进深方向呈一列并排的三个受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置，并且连结发光元件52与受光元件51的三个光路53中的至少一个(在第十实施方式中为一个)用于点滴筒11内部的储液部14的液位检测这点。
即，如图10所示，在第十实施方式的滴下检测装置1中，在点滴筒11内部的储液部14的液位处于已到达光路53或者即将到达光路53之前的状态时，连结发光元件52与受光元件51的三个光路53中的一个被储液部14的液面折射。由此，在用于储液部14的液位检测的一个受光元件51的受光部中，检测到来自发光元件52的光超过规定的时间或者经过规定的时间而未到达的情况(即被遮光)，或者检测到来自发光元件52的光的光量变化。受光元件51的受光部将此识别为储液部14的液位的异常，从而能够对光路53赋予作为储液部14的液位传感器的功能。
此外，即使在第十实施方式中，也对由一个发光元件52与三个受光元件51构成光断续器5的例子进行了说明，但不限定于该构成。只要隔着点滴筒对置或者大致对置的位置，且两个以上的光路中的至少一个用于点滴筒内部的储液部的液位检测，则能够由一个以上的发光元件以及两个以上的受光元件构成光断续器。另外，只要由一个以上的发光元件与两个以上的受光元件构成，则发光元件与受光元件的个数可以相同，也可以不同。
[第十一实施方式]
在第十一实施方式的滴下检测装置中，与第九实施方式不同的是如图11所示，将一个以上发光元件52与两个以上受光元件51(在图11中三个受光元件51在进深方向呈一列并排)在比管嘴12的下端更靠下侧配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置这点。此外，第十一实施方式与第九实施方式相同，具备拍摄在管嘴12的下端形成中的液滴13的照相机21以及配置于隔着点滴筒11与照相机21对置或者大致对置的位置的照明器具22。
在本实施方式中，光断续器5能够使用第一实施方式～第八实施方式中说明的发光元件52以及受光元件51的方式的光断续器。由此，即便在点滴筒11因患者的移动等倾斜的情况下，利用受光元件51也能够必然检测液滴13。而且，如图11所示，优选将照相机21与受光元件51配置于隔着点滴筒11对置或者大致对置的位置。由此，将照明器具22与受光元件51配置于同一侧，因此能够防止来自照明器具22的发光成为干涉光并入射至受光元件51。
另外，在本实施方式中，无论光断续器5如何都能够容易地附加照相机21以及照明器具22，根据由此能够计算的液滴13的体积，能够与液滴的种类无关地准确地测定滴下量。
[第十二实施方式]
在第十二实施方式的滴下检测装置1中，与第一实施方式不同的是如图12以及图13所示，具备收容点滴筒11的局部、发光元件52、受光元件51的壳体31这点。另外，在进深方向一列并排五个受光元件51这点也与第一实施方式不同。其他的构成能够形成与第一实施方式相同。
即，第十二实施方式的滴下检测装置1如图12以及图13所示，构成为在壳体31的内部收容受光元件51、发光元件52以及点滴筒11的局部。在壳体31形成有细孔32。该细孔32为供连结发光元件52与受光元件51的光路53通过的孔。因此，在第十二实施方式的滴下检测装置1中，发光元件52与五个受光元件51配置为供将它们连结的光路53通过细孔32。因此，光路53不被壳体31遮挡。
壳体31与上述第八实施方式的滴下检测装置的遮光板B相同地，具有拦截从滴下检测装置1的外部入射的太阳光等干涉光的影响的功能。由此，能够有助于光断续器5实现的液滴滴下的更加准确的检测。壳体31只要能够拦截上述干涉光入射的影响，则不限定其材质。另外，壳体31优选与遮光板B相同，在局部设置间隙，以便人类等能够目视观察点滴筒11的侧面的一部分。
[第十三实施方式]
在第十三实施方式的滴下检测装置1中，与第十一实施方式不同的是如图14所示，形成如第十二实施方式的滴下检测装置1那样在壳体31收容一个发光元件52以及包含用于储液部14的液位检测的一个受光元件51的六个受光元件51的构成这点。在该壳体31也形成有供连结发光元件52与受光元件51的光路53通过的细孔32。
第十三实施方式的滴下检测装置1具备上述壳体31，从而与第十二实施方式相同，能够具有拦截从滴下检测装置1的外部入射的太阳光等干涉光的影响的功能。由此，如图15所示，通过光断续器5，能够更加准确地检测液滴的滴下，并且针对储液部14的液位也更加准确地检测异常的产生。例如，在图15中，分别示出了通过光断续器5检测为储液部14的液位为高位、中位或者低位时的光路53的例子。此外，检测液滴的滴下的受光元件51与液位检测用的受光元件51优选配设为具有恒定的距离。由此，能够防止在液滴向点滴筒11内的储液部14滴下时，液位检测用的受光元件51错误地将从液面反弹的液滴检测为液位的异常。壳体31与第十二实施方式相同，只要能够拦截上述干涉光入射的影响，则不限定其材质，优选在局部设置间隙，以便人类等能够目视观察点滴筒11的侧面的一部分。
另外，在图15中，在通过光断续器5检测储液部14的液位时，该图虽为主视图，但光路53仅呈现上下方向的变化。因此，图15所表示的滴下检测装置1如下被掌握，即在储液部14的液位为高位时，来自发光元件52的光向液位检测用的受光元件51入射。然而，如图16的俯视时的说明图所示，本实施方式的滴下检测装置1在储液部14的液位为高位时，来自发光元件52的光的光路53因储液部14而使光向平面方向折射，因此不向液位检测用的受光元件51入射。因此，根据本实施方式的滴下检测装置1，与储液部14的液位为中位的情况相同，即便在为高位的情况下也能够检测其液位的异常。此外，在图16中，也表示储液部14的液位为低位时的滴下检测装置1(在下侧图示)，在该情况下，来自发光元件52的光的光路53不因储液部14折射，而向液位检测用的受光元件51入射。
此处，例如，参照图17A～图17C对在本发明的滴下检测装置中配置了三个受光元件的情况下的优选的电路构成进行说明。
例如，如图17A以及图17B所示，在各个受光元件51串联连接电阻6，而形成分别检测受光元件51与电阻6之间的电位的电路构成。在该情况下，在各个受光元件51的受光部中，能够独立地捕获从发光元件52被照射的光是否被滴下中的液滴13遮挡。因此，能够极其准确地检测液滴13被滴下，因此有利。
另外，如图17C所示，在将三个受光元件51全部串联连接后与电阻6串联连接，而形成检测流经的电流减少的电位的变化的电路构成。在该情况下，在至少任一个受光元件51的受光部中，若捕获从发光元件52被照射的光是否被滴下中的液滴13遮挡，则能够检测上述电位的变化。因此，即便为这样的电路构成，也能够极其准确地检测液滴13被滴下，因此有利。
或者，在分别配置多个发光元件52与受光元件51的情况下，构成为使发光元件52分时按顺序发光，与此对应，利用经由点滴筒11对置或者大致对置的受光元件51按顺序检测液滴13的遮光的有无。例如，在使三个发光元件52与三个受光元件51对置的上述第四实施方式以及第五实施方式中，使三个发光元件52例如以数10kHz的频率按顺序照射，利用与这些对置的受光元件51按顺序，捕获被照射的光是否被滴下中的液滴13遮挡。该情况下也能够极其准确地检测液滴13被滴下。
此外，如上述那样，受光元件的受光部构成为：捕获从发光元件照射的光透过滴下中的液滴而其光量发生变化的情况，也能够准确地检测液滴的滴下。
以上，作为本发明的例示对几个实施方式进行了说明，但当然也能够对上述的各实施方式的构成适当地进行组合、各种变形。
这次所公开的实施方式应该考虑为全部的点为例示而并非限制。本发明的范围不是上述的说明，而由权利要求书表示，意图在于包含与权利要求书均等的意思以及范围内的全部的变更。
附图标记的说明
1…滴下检测装置；11…点滴筒；12…管嘴；13…液滴；14…储液部；15…管；16…管；21…照相机(拍摄部)；22…照明器具(照明部)；31…壳体；32…细孔；5…光断续器；51…受光元件；52…发光元件；53…光路；6…电阻；R…能够检测液滴的滴下的点滴筒内部的范围。

Claims (12)

1.一种滴下检测装置，具备：
筒状的点滴筒，其供管嘴从上方插入，并在内部接受从该管嘴的下端滴下的液滴；以及
光断续器，其具有照射光的一个以上发光元件以及接受所述光的三个以上受光元件，
所述一个以上发光元件与所述三个以上受光元件配置于隔着所述点滴筒对置或者大致对置的位置，并且连结所述一个以上发光元件与所述三个以上受光元件的三个以上光路位于比所述管嘴的下端靠下侧的位置，
配置成一列的多个受光元件中的隔着点滴筒而与发光元件正面相对的中央的受光元件附加俯角或者仰角地配置。
2.根据权利要求1所述的滴下检测装置，其中，
在从上方观察所述发光元件和所述受光元件的情况下，朝向所述受光元件的所述三个以上光路中的至少一个与其他所述光路不平行。
3.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，其中，
在沿水平方向从侧方观察所述发光元件和所述受光元件的情况下，朝向所述受光元件的所述三个以上光路中的至少一个与其他所述光路不平行。
4.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，其中，
具有一个所述发光元件。
5.根据权利要求3所述的滴下检测装置，其中，
具有一个所述发光元件。
6.根据权利要求4所述的滴下检测装置，其中，
所述点滴筒配置于所述发光元件与所述受光元件之间、且接近所述受光元件的一侧。
7.根据权利要求5所述的滴下检测装置，其中，
所述点滴筒配置于所述发光元件与所述受光元件之间、且接近所述受光元件的一侧。
8.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，其中，
所述三个以上光路中的至少一个与在所述管嘴的下端形成中的液滴交叉。
9.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，其中，
所述三个以上光路中的至少一个用于所述点滴筒内部的储液部的液位检测。
10.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，其中，
还具有外壳，该外壳收容所述发光元件和所述受光元件，并形成有供连结所述发光元件和所述受光元件的光路通过的细孔。
11.根据权利要求3所述的滴下检测装置，其中，
还具有外壳，该外壳收容所述发光元件和所述受光元件，并形成有供连结所述发光元件和所述受光元件的光路通过的细孔。
12.根据权利要求1或2所述的滴下检测装置，
具备：
拍摄部，其拍摄在所述管嘴的下端形成中的液滴；以及
照明部，其配置于与所述拍摄部隔着所述点滴筒对置或者大致对置的位置，
所述拍摄部与所述受光元件配置于隔着所述点滴筒对置或者大致对置的位置。
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