JP4424813B2 - 内視鏡用送水装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スコープを用いて胃などの人体の臓器内を観察、処置する間、内部を洗浄するためにスコープへ水を送る内視鏡用送水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内視鏡のスコープ内部には、患部洗浄用水を通すための専用の送水用チャネルが設けられており、送水用チャンネルは、スコープの遠位端（先端）から近接端（操作部側）まで渡っている。スコープの近接端には、チューブを介して送水装置が接続可能であり、検査、処置などを行う場合、患部などに付着した粘液・血液を洗浄するために送水器具が使用される。
【０００３】
送水器具は、生理食塩水などを入れた注射器と、その注射器の口に一端を繋がれた注水チューブとから成り、注水チューブの他端を前述の送水用チャンネルの注水口に繋いで注射器を操作することにより、注射器内の水がスコープへ供給される。そして、スコープの遠位端から体腔内に向けて水が噴射することによって、目標部位が洗浄される。しかし、このような送水器具では、オペレータが内視鏡操作と並行して送水操作を行わなければならず、煩雑な作業となっていた。そこで、簡単な操作で自動的に送水用チャンネルへの注水が行われる送水装置があれば、便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
送水装置として、タンク内に貯留されている水をスコープへ送るポンプが内部に設けられ、オペレータがスイッチを操作すると、ポンプが作動することによって、タンク内の水が送水装置からスコープへ送られる、といった構成が考えられる。このような送水装置を使用して送水する場合、オペレータは、送水装置に接続されたフットスイッチなどのスイッチを押下することによって、送水を実行する。スイッチに関しては、スイッチを押下している間は体腔内への送水が続けられるが、一旦スイッチを離すと送水が停止するような構成が考えられる。この場合、通常、スイッチを押下し続けない限りポンプは作動しないので、必要以上に送水が続けられる恐れもなく、オペレータの意思通りに体腔内へ送水することができる。
【０００５】
しかしながら、手術などでスコープを使用する場合に機器の故障によって事故が起こらないように、光源装置やプロセッサにおいては、様々な安全対策が講じられていることを考慮すれば、上述するような送水装置に対しても、オペレータが安心して送水動作を行えるように、より一層の安全対策を講じる必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、送水時における患者の安全が十分確保された内視鏡用送水装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡用送水装置は、体腔内の所定の部位へ水を噴出するための水を通す送水管路が形成されたスコープが着脱可能に接続されるとともに、送水管路へ水を送るポンプと、送水管路への送水を実行するための送水スイッチと、送水スイッチに従ってポンプを作動させるモータと、送水スイッチが送水実行不可能な異常状態であるか否かを検出するスイッチ異常検出手段と、送水スイッチが異常状態である場合、モータの駆動を駆動可能な状態を維持しながら禁止するモータ駆動禁止手段と、モータの駆動が送水スイッチに従わない異常状態であるか否かを検出するモータ異常検出手段と、モータの駆動が異常状態である場合、モータの駆動を駆動不可能な状態となるように強制終了させるモータ駆動終了手段とを備えたことを特徴とする。このような内視鏡用送水装置により、送水スイッチが異常状態になれば、その状態が続く間モータの駆動が禁止されるため、誤ってモータが作動して送水する恐れがなく、送水スイッチが正常状態になれば再びモータを駆動させることができる。また、モータの駆動が異常状態になれば、モータの駆動が強制終了されてモータが駆動不可能となる。そのため、オペレータの意に反して送水が続いたり、一度停止した後再びモータが誤作動して送水してしまう恐れがない。したがって、送水時に患者の安全が十分確保される。
【０００８】
送水スイッチは、送水を実行しない送水待機状態および送水を実行する送水実行状態どちらか一方を選択し、オペレータの操作に従って、送水待機状態から送水実行状態、もしくは送水実行状態から送水待機状態へ選択的に切り替えることが望ましい。この場合、送水に関しては、送水スイッチの切替を検出してモータを駆動、停止させることにより、送水管路へ送水する送水動作を制御する送水動作制御手段をさらに有することが望ましく、送水動作制御手段は、送水スイッチによって送水待機状態から送水実行状態へ切り替えられると、モータを駆動させることによって送水し、送水スイッチによって送水実行状態から送水待機状態へ切り替えられると、モータの駆動を停止させて送水を終了させることが望ましい。これにより、オペレータの操作によって、送水が実行開始および終了される。
【０００９】
スイッチ異常検出手段は、送水スイッチによって送水待機状態あるいは送水実行状態どちらか一方が選択された状態ではない場合、送水スイッチが異常状態であると判断することが望ましい。そして、送水装置は、送水スイッチが異常状態であることをオペレータに示すためのスイッチ異常告知ランプをさらに有していることが望ましく、モータ駆動禁止手段は、送水スイッチが異常状態である場合にスイッチ異常告知ランプを点灯させることが望ましい。これにより、オペレータが送水スイッチの異常を確認することができる。さらに、スイッチ異常検出手段は、送水スイッチの異常状態検出後において送水スイッチによって送水待機状態が選択されている場合、送水スイッチの異常状態が解消されたと判断することが望ましく、そして、モータ駆動禁止手段は、送水スイッチの異常状態が解消されるまで、モータを駆動させないことが望ましい。このように、送水スイッチの異常状態が続く間はモータを駆動させず、異常状態が解消されれば送水実行可能となるため、送水装置全体を停止させることなく、送水スイッチを正常状態に復帰させることができる。さらに、モータ駆動禁止手段は、送水スイッチの異常状態が解消されるまで、送水動作制御手段による送水スイッチの切替検出を実行させないことが望ましい。これにより、誤って送水スイッチの切替に応じて送水が実行され、モータが駆動してしまう恐れがない。
【００１０】
送水装置は、好ましくは、モータが駆動しているか否かを検出するモータ駆動検出手段をさらに有する。この場合、モータ異常検出手段は、送水スイッチによって送水待機状態が選択されているにもかかわらずモータ駆動検出手段によってモータが駆動していることが検出された場合、モータが異常状態であると判断するか、あるいは、送水スイッチによって送水実行状態が選択されているにもかかわらずモータ駆動検出手段によってモータが駆動していないことが検出された場合、モータが異常状態であると判断することが望ましい。さらには、モータ異常検出手段は、送水スイッチによって送水待機状態あるいは送水実行状態どちらか一方が選択された状態ではないにもかかわらずモータ駆動検出手段によってモータが駆動していることが検出された場合、モータが異常状態であると判断することが望ましい。これによって、モータがオペレータの意に反して駆動あるいは停止していることが検出される。
【００１１】
好ましくは、送水装置は、モータが異常状態であることをオペレータに表示するためのモータ異常告知ランプをさらに有し、モータ駆動終了手段は、モータの駆動が異常状態である間、モータ異常告知ランプを点灯させることが望ましい。これにより、オペレータがモータの異常状態を確認することができる。そして、モータ駆動終了手段は、モータの駆動が異常状態になると、モータの駆動を停止させるとともに、モータが再駆動できないように送水装置全体の動作を実行不可能にすることが望ましい。これによって、オペレータは、送水装置の電源をＯＦＦにしてモータを修理する以外の選択の余地がなくなり、誤ったオペレータの操作で再びモータが駆動する恐れがない。
【００１２】
好ましくは、送水スイッチは、２つの接点と１つの極を有する１回路２接点（単極双投接点）スイッチであり、このスイッチでは、極と接続された接点からは送水実行状態に応じた第１の信号が出力され、極と接続されない接点からは第１の信号とは異なる送水待機状態に応じた第２の信号が出力される。この場合、送水動作制御手段は、パルス信号幅を制御した駆動信号をモータへ送るＰＷＭ（パルス幅変調）駆動方式によってモータを駆動させるモータ駆動回路を有しており、第１の信号が２つの接点のうちの第１の接点から出力されるとともに第２の信号が他方の第２の接点から出力されている場合、モータを駆動させず、逆に、第２の信号が第１の接点から出力されるとともに第１の信号が第２の接点から出力される場合、モータを駆動させることが望ましい。これにより、オペレータの操作に従って第１の接点から第２の接点へ接続が切り替えられると、送水が実行開始され、その後、第２の接点から第１の接点へ再び接続が切り替えられると、送水が終了される。また、ＰＷＭ駆動方式のため、モータを適切に駆動することができる。
【００１３】
１回路２接点スイッチが適用される場合、スイッチ異常検出手段は、第１の接点からの信号と第２の接点から送られてくる信号が両方とも第１の信号もしくは第２の信号である場合、送水スイッチが異常状態であると判断することが望ましい。送水スイッチが未接続状態などを含む異常状態である場合、このように同じ信号が両接点か出力されるため、送水スイッチの異常状態が検出される。そして、スイッチ異常検出手段は、送水スイッチの異常検出後において、第１の信号が第１の接点から出力されるとともに第２の信号が第２の接点から出力される状態である場合、送水スイッチの異常が解消されたと判断することが望ましい。そして、モータ駆動禁止手段は、送水スイッチが異常状態である場合、送水スイッチの異常状態が解消されるまで、モータを駆動させるための駆動信号をＯＦＦに設定することが望ましい。これにより、送水スイッチが異常状態の間、オペレータがスイッチを修理している最中に誤ってモータが駆動される心配がない。そして、送水スイッチによって待機状態が選択されている状態に復帰されれれば、送水動作が実行可能となる。
【００１４】
送水動作制御手段によってモータへ送られる駆動信号に応じたモータ電圧とモータが駆動しているか否かの判断基準となる基準電圧とを比較する比較器を有する回路であって、モータ電圧が基準電圧を超えている場合にはモータが駆動していることを示す駆動状態検出信号を出力し、モータ電圧が基準電圧よりも低い場合にはモータが駆動されていないことを示す停止状態検出信号を出力するモータ駆動検出回路を有することが望ましい。
【００１５】
この場合、モータ異常検出手段は、第２の信号が第１の接点から出力されるとともに第１の信号が第２の接点から出力されているにも関わらず、停止状態検出信号がモータ駆動検出回路から出力されている場合、モータの駆動が異常状態であると判断することが望ましい。また、モータ異常検出手段は、第１の信号が第１の接点から出力されるとともに第２の信号が第２の接点から出力されているにも関わらず、駆動状態検出信号がモータ駆動検出回路から出力されている場合、モータの駆動が異常状態であると判断することが望ましい。さらには、モータ異常検出手段は、第１の接点および第２の接点から両方とも第１の信号もしくは第２の信号が出力されているにも関わらず、駆動状態検出信号がモータ駆動検出回路から出力される場合、モータの駆動が異常状態であると判断することが望ましい。このように、モータ異常検出手段は、送水スイッチが送水待機状態から送水実行状態へ切り替えられたときのみモータが駆動している場合、モータの駆動が正常状態であると判断し、それ以外をモータの駆動の異常状態と判断する。
【００１６】
さらに、モータ駆動終了手段は、モータが異常状態になると、モータを駆動させるための駆動信号をＯＦＦに設定するとともに、送水装置全体の動作を続行不能となるように送水装置全体の制御を停止させることが望ましい。これにより、オペレータがあらゆる操作をしても送水装置が作動しない状態が維持され、再びモータが誤作動する恐れがない。
【００１７】
送水スイッチは、好ましくは、オペレータの足によって操作されるフットスイッチであるか、あるいは、送水装置のパネル面に設けられたスイッチであるか、あるいは、スコープの操作部付近に設けられたスイッチである。
【００１８】
本発明の内視鏡用送水装置は、体腔内の所定の部位へ水を噴出するための水を通す送水管路が形成されたスコープが着脱可能に接続されるとともに、送水管路へ水を送るポンプと、送水管路への送水を実行するための送水スイッチと、送水スイッチに従ってポンプを作動させるモータと、送水スイッチが送水実行不可能な異常状態であるか否かを検出するスイッチ異常検出手段と、送水スイッチが異常状態である場合、モータの駆動を駆動可能な状態を維持しながら禁止するモータ駆動禁止手段とを備えたことを特徴とする。あるいは、本発明の内視鏡用送水装置は、体腔内の所定の部位へ水を噴出するための水を通す送水管路が形成されるスコープが着脱可能に接続されるとともに、送水管路へ水を送るポンプと、送水管路への送水を実行するための送水スイッチと、送水スイッチに従ってポンプを作動させるモータと、モータの駆動が送水スイッチに従わない異常状態であるか否かを検出するモータ異常検出手段と、モータの駆動が異常状態である場合、モータの駆動を駆動不可能な状態となるように強制終了させるモータ駆動終了手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して、本発明の実施形態である内視鏡用送水装置について説明する。
【００２０】
図１は、実施形態である内視鏡用送水装置をスコープとともに概略的に示した図である。この送水装置は、電子内視鏡装置あるいはファイバースコープを使用して手術や検査などを行う時、胃など体腔内の所定の部位を洗浄するために使用される。ここでは、電子内視鏡装置が用いられている。
【００２１】
ビデオスコープ１０は、スコープ接続用チューブ５２を介して送水装置２０と着脱可能に接続されており、また、接続部１２を通してプロセッサ（図示せず）と着脱可能に接続されている。スコープ接続用チューブ５２は、可塑性のチューブであり、送水口用口金５２Ａおよび装置用口金５２Ｂをそれぞれ両端に備えている。送水口用口金５２Ａは、ビデオスコープ１０の送水口１１に取り付け可能であり、また、装置用口金５２Ｂは、送水装置２０の流出口２３Ａに取り付け可能である。ビデオスコープ１０内には、水を通すための送水チャンネル（送水管路）１３が全体に渡って形成されており、送水口１１から入った水は、送水チャンネル１３を通って送水ノズル１４から流出される。なお、送水チャンネル１３は、通常、副送水チャンネルと呼ばれており、ビデオスコープ１０の先端に設けられた対物レンズに付着するものを除去するなどの目的でビデオスコープ１０内に設けられる送水管路とは別にスコープ内に独自に設けられている。
【００２２】
タンク４０は、ビデオスコープ１０、すなわち体内へ送る水を貯留するためのタンクであり、タンク用チューブ５０を介して送水装置２０と接続されている。タンク用チューブ５０は、送水装置２０と接続するための装置用口金５０Ａを一端に有しており、装置用口金５０Ａは、送水装置２０の入水口２３Ｂに取り付け可能である。
【００２３】
送水装置２０内部には、タンク４０内にある水をビデオスコープ１０へ送るための回転ポンプ２１が設けられており、モータ（図示せず）の駆動によって回転ポンプが作動する。また、送水装置２０内部には、入水口２３Ｂから流入する水を流出口２３Ａへ送るための送水チューブ２５が設けられており、その一部は、回転ポンプ２１の周囲に沿って配置されている。
【００２４】
フットスイッチ（送水スイッチ）３０は、回転ポンプ２１の作動、停止、すなわち送水を実行するためのスイッチであり、コードＭを介して送水装置２０と着脱可能に接続されている。オペレータがフットスイッチ３０を踏むと、回転ポンプ２１が作動する。回転ポンプ２１の構成は、図２に示すように、従来から使用される薬液などを供給するチューブポンプと実質的に等しい構成であり、回転ポンプ２１は、回転軸を中心として周方向に沿って互いに９０度の等間隔に設けられた４つの円板状の押圧部材（図示せず）２５Ａを有している。送水チューブ２５は、回転ポンプ２１周りにＵ字状に巻きつけられており、送水チューブ２５の押圧部材２５Ａと接する部分は、押圧部材２５Ａにより径方向外側へ押しつけられる。回転ポンプ２１が回転すると、押圧部材２５Ａは、流出口２３Ａ方向へ向かって周上を移動する。そして、押圧部材２５Ａによってチューブの径が細くなっている送水チューブ２５の位置も、押圧部材２５Ａの移動に伴って、流出口２３Ａ方向へ移動する。これにより、タンク４０内にある水は、回転ポンプ２１の回転によって吸い上げられ、タンク用チューブ５０を介して送水装置２０内へ流入する。
【００２５】
送水装置２０内に流入した水は、送水チューブ２５内を通り、送水装置２０の流出口２３Ａから流出する。送水装置２５から流出した水は、スコープ接続用チューブ５２を介してビデオスコープ１０の送水口１１へ流入する。送水チャンネル１３を通った水は、送水ノズル１４から体腔内の所定の部位へ噴出し、これにより、粘液などの付着した所定部位が洗浄される。このように、ビデオスコープ１０の送水チャンネル１３、スコープ接続用チューブ５２、送水チューブ２５、タンク用チューブ５０とが連通していることにより、回転ポンプ２１が作動すると、タンク４０内の水が体内へ送られる。なお、フットスイッチ３０が押下され続けている間は、送水を実行する送水実行状態が維持される。
【００２６】
オペレータがフットスイッチ３０を離すと、回転ポンプ２１は停止する。フットスイッチ３０が押下されていない間は、送水を実行しない送水待機状態が維持される。したがって、送水装置２０が使用されている間（電源がＯＮ状態の間）、フットスイッチ３０によって送水待機状態もしくは送水実行状態どちらか一方が選択されており、オペレータの操作に従って送水待機態から送水実行状態あるいは送水実行状態から送水待機状態へ切り替えられる。
【００２７】
送水量可変スイッチ２４は、送水装置２０のパネルＰ上に設けられており、体腔内へ送る送水量（水圧）を変えるスイッチである。オペレータの操作により、必要に応じてビデオスコープのタイプ（全長）や送水チャンネルの径の違いに応じて設定値が調整される。電源スイッチ２２は、送水装置２０の電源をＯＮ／ＯＦＦ状態にするスイッチであり、ＯＮ状態になると、体腔内への送水が可能となる。モータ異常告知ランプ２７は、回転ポンプ２１を作動させるためのモータの駆動が異常な状態であることをオペレータに知らせるダイオードランプであり、モータの駆動が異常な状態になると、発光ダイオード（ＬＥＤ）が点灯される。スイッチ異常告知ランプ２６は、フットスイッチ３０が異常な状態であることをオペレータに知らせるダイオードランプであり、フットスイッチ３０が異常な状態になると、ＬＥＤが点灯される。
【００２８】
図３は、送水装置２０のブロック図である。送水装置２０全体の動作は、制御回路３１内のＣＰＵ３２によって制御される。なお、送水装置２０内の各回路は、電源回路（図示せず）によって電源が供給されている。
【００２９】
フットスイッチ３０が押下されると、フットスイッチ３０から送水動作の実行開始に関する信号が出力され、制御回路３１のＩ／Ｏポート（図示せず）へ送られる。ＣＰＵ３２では、フットスイッチ３０からの信号に基づいて、モータ３５を駆動させるための制御信号がモータドライバ（モータ駆動回路）３３へ送られる。モータドライバ３３は、モータ３５に駆動信号を送ることによってモータ３５を駆動させる回路であり、ＣＰＵ３２から送られてくる制御信号に基づいて、駆動信号が出力される。モータ３５が駆動信号に応じて所定量回転すると、回転ポンプ２１がモータ３５の回転に連動して回転する。
【００３０】
モータ駆動検出回路（モータ駆動検出手段）３４は、モータ３５の駆動状態を検出するための回路であり、ここでは、モータドライバ３３において出力される駆動信号に基づいて、モータ３５の駆動状態が検出される。モータ３５の駆動状態が検出されると、モータの駆動状態に関する信号がＣＰＵ３２へ送られる。
【００３１】
ＣＰＵ３２では、後述するように、フットスイッチ３０からの信号およびモータ駆動検出回路３４からの信号に基づいて、フットスイッチ３０およびモータ３５の駆動の状態がモニタリングされている。フットスイッチ３０が異常状態である場合、モータ３５が駆動しないように、制御信号がＣＰＵ３２からモータドライバ３３へ送られる。これにより、フットスイッチ３０の異常状態が解消されるまで、モータ３５の駆動が禁止される。また、スイッチ異常告知ランプ２６が点灯するように制御信号がスイッチ異常告知ランプ２６へ送られる。一方、モータ３５の駆動が異常状態である場合、モータ３５の駆動を強制終了させるように、制御信号がモータドライバ３３へ送られる。また、モータ異常告知ランプ２７が点灯するように、制御信号がモータ異常告知ランプ２７へ送られる。
【００３２】
送水量切替スイッチ２２が操作されると、送水量を調整するための信号がＣＰＵ３２からモータドライバ３３へ送られる。これにより、モータ３５の回転速度などが調整される。
【００３３】
図４は、モータドライバ３３およびモータ駆動検出回路３４の電気回路図である。
【００３４】
本実施形態では、モータ３５に対する駆動制御方式として、駆動信号であるパルス信号のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動方式（パルス幅変調駆動方式）が適用されており、パルス信号の幅を調整した駆動信号をモータ３５へ送ることにより、モータ３５の回転を制御する。ただし、モータ３５は、直流型モータである。モータドライバ３３には、４つのスイッチング素子３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄが設けられ、モータ３５を伴っていわゆるブリッジ型の回路が構成されている。また、モータドライバ３３には、モータ３５へ流れる駆動信号を制御するデコーダＤが設けられており、ＣＰＵ３２から出力されたモータ３５の駆動に関する制御信号に基づいて、４つのスイッチング素子３３Ａ〜Ｄを制御する。制御信号がデコーダＤに入力されると、その制御信号に基づいてスイッチング素子３３Ａ〜Ｄが制御される。これにより、パルス状の駆動信号がモータ３５へ送られる。
【００３５】
モータ３５へ流れる駆動信号は、モータ駆動検出回路３４の電流検出抵抗３４Ｒ１に流れ、これにより、駆動信号が電圧値として検出される。電圧値は、オペアンプ３４ＡＰによって増幅された後、抵抗３４Ｒ２およびコンデンサ３４Ｃによって積分される。これにより、パルス信号である駆動信号が、モータ３５の駆動状態を示す電圧（モータ電圧）に変換される。そして、積分された電圧は、比較器３４ＣＰにおいて基準電圧と比較される。基準電圧は、モータ３２が駆動しているか否かを判別するための基準となる電圧であり、あらかじめ定められている。
【００３６】
積分電圧が基準電圧を超える場合、モータ３５が駆動状態であることを示すロー（Ｌｏｗ）レベルの信号（駆動状態検出信号）が、比較器３４ＣＰからＣＰＵ３２へ出力される。一方、積分電圧が基準電圧を超えない場合、モータ３５が駆動されていないことを示すハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号（停止状態検出信号）が、ＣＰＵ３２へ出力される。
【００３７】
図５は、フットスイッチ３０の回路図である。図５および以下に示す表１を参照して、フットスイッチの異常状態について説明する。
【００３８】
【表１】

【００３９】
図５に示すように、フットスイッチ３０は、１回路２接点（単極双投接点（ＳＰＤＴ））型のスイッチ回路であり、極ＣＯＭは、オペレータ３０の操作に従って、接点ＮＯ（第２の接点）もしくは接点ＮＣ（第１の接点）のどちらか一方に接続される。接点ＮＣが極ＣＯＭと接続される場合、フットスイッチ３０からの信号が入力される制御回路３１のＩ／ＯポートＡには、ロー（Ｌｏｗ）レベルの信号（第１の信号）が入力される。逆に、接点ＮＣが極ＣＯＭと接続されていない場合、Ｉ／ＯポートＡには、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号（第２の信号）が入力される。接点ＮＯに関しても、接点ＮＣと同じように、極ＣＯＭと接続されているときにはローレベル、接続されていないときにはハイレベルの信号がＩ／ＯポートＢに入力される。
【００４０】
表１に示すように、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続されている場合、オペレータはフットスイッチ３０を押下しておらず、ローレベルの信号がＩ／ＯポートＡへ、ハイレベルの信号がＩ／ＯポートＢへ入力される。フットスイッチ３０が押下されると、フットスイッチ３０の切替により、接点ＮＯと極ＣＯＭが接続される。その結果、今度は、ローレベルの信号がＩ／ＯポートＢへ送られ、ハイレベルの信号がＩ／ＯポートＡへ送られる。さらに、フットスイッチ３０が踏まれた状態から放されると、再び接点ＮＣと接点ＣＯＭが接続され、ローレベルの信号がＩ／ＯポートＡ、ハイレベルの信号がＩ／ＯポートＢへ送られる。このように、フットスイッチ３０が正常な状態、すなわち、フットスイッチ３０によって送水待機状態および送水実行状態どちらか一方が選択されている場合、Ｉ／ＯポートＡ、Ｂに対し、一方のポートにハイレベルの信号が送られると同時に、もう一方のポートにローレベルの信号が送られる。
【００４１】
一方、Ｉ／ＯポートＡ、Ｂ両方に対して、同じレベルの信号が送られる場合、フットスイッチ３０が異常状態であることを示す。ここで、フットスイッチ３０の異常状態には、フットスイッチ３０が送水装置２０に接続されていない状態や、フットスイッチ３０が接触不良になった状態なども含み、送水待機状態もしくは送水実行状態どちらか一方が選択された状態になっていない状態にある。例えば、フットスイッチ３０が送水装置２０に確実に接続されいない場合、ハイレベルの信号が、Ｉ／ＯポートＡ、Ｂ両方に送られる。また、ローレベルの信号がＩ／ＯポートＡ、Ｂ両方に送られた場合も、フットスイッチ３０の異常状態とみなされる。
【００４２】
このように、単極双投型のフットスイッチ３０の状態については、フットスイッチ３０から制御回路３１のＩ／ＯポートＡ、Ｂへ送られてくる信号のレベルに基づいて、フットスイッチ３０が正常もしくは異常であるかが判断される。
【００４３】
一方、モータ３５の駆動の異常状態は、次の表２に示すように判断される。
【００４４】
【表２】

【００４５】
フットスイッチ３０が押下される、すなわち極ＣＯＭと接点ＮＯが接続されると、モータ３５を駆動するための制御信号がモータドライバ３３へ送られ、これにより、モータ３５が駆動される。前述したように、モータ３５が駆動すると、モータ駆動検出回路３４からは、ローレベルの信号が出力される。フットスイッチ３０が押下された状態から放されると、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続され、モータ３５の駆動を停止させる制御信号がモータドライバ３３へ送られる。モータ３５が駆動されないため、モータ駆動検出回路３４からは、ハイレベルの信号が出力される。そして、オペレータによってフットスイッチ３０が押下されない状態、すなわち送水待機状態の間は、ハイレベルの信号がモータ駆動検出回路３４から出力される。
【００４６】
したがって、極ＣＯＭと接点ＮＯが接続された場合、すなわちフットスイッチ３０が押下された場合にローレベルの信号（以下では、検出信号という）がモータ駆動検出回路３４から出力される場合、モータ３５の駆動は正常な状態にある。また、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続された場合、すなわち、フットスイッチ３０が押下された状態から放されて送水待機状態が選択された場合にハイレベルの検出信号がモータ駆動検出回路３４から出力される場合も、同様に、モータ３５の駆動が正常な状態であると判断する。
【００４７】
一方、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続されている、すなわち送水待機状態が選択されているにもかかわらずローレベルの検出信号がモータ駆動検出回路３４から出力された場合、モータ３５の駆動が異常状態であると判断する。例えば、送水を停止するためにフットスイッチ３０を放して極ＣＯＭと接点ＮＣが接続されているにもかかわらずモータ３５が駆動している状態に相当する。また、フットスイッチ３０が押下されずに極ＣＯＭと接点ＮＯが接続されている、すなわち送水実行状態が選択されたにもかかわらずハイレベルの検出信号がモータ駆動検出回路３４から出力された場合も、モータ３５の駆動が異常状態であると判断する。
【００４８】
さらに、フットスイッチ３０が異常状態である場合、すなわちローレベルの信号もしくはハイレベルの信号がＩ／ＯポートＡ、Ｂ両方に送られている場合にモータ３５が駆動されていることを示すローレベルの検出信号がモータ駆動検出回路３４から出力された場合、モータ３５の駆動およびフットスイッチ３０がともに異常状態であると判断される。
【００４９】
このように、モータ３５の駆動状態については、フットスイッチ３０からＩ／ＯポートＡ、Ｂへ送られる信号のレベルとモータ駆動検出回路３４から出力される信号のレベルに基づいて、モータ３５の駆動が異常な状態であるか否かが判断される。
【００５０】
図６は、送水動作処理を示すメインルーチンである。この送水動作処理は、電源がＯＮ状態になると開始される。
【００５１】
ステップ１０１では、後述する送水動作処理の禁止に関する送水動作変数ｍが禁止を示す「０」であるか否かが判定される。送水動作変数ｍは、図６に示された送水動作処理をそのまま進めていくか否かを定める変数であり、送水動作変数ｍが「０」である場合、送水動作変数ｍが「１」になるまで繰り返しステップ１０１が実行される。一方、送水動作変数ｍが「１」である場合、ステップ１０２に移る。
【００５２】
ステップ１０２では、フットスイッチ３０が押下されたか否かが判定される。すなわち、極ＣＯＭと接点ＮＯが接続されたか否かが判定される。フットスイッチ３０が押下されていると判断されると、ステップ１０３に移る。ステップ１０３では、モータ３５があらかじめ定められた正方向に回転するように、駆動信号がモータ３５へ送られる。これにより、回転ポンプ２１は、ビデオスコープ１０へ送水するように回転し、スコープ１０の先端から水が噴射する。フットスイッチ３０が押下されていないと判断された場合、ステップ１０１に戻る。
【００５３】
ステップ１０４では、フットスイッチ３０が押下された状態から放されたか（開放されたか）否かが判定される。すなわち、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続されたか否かが判定される。フットスイッチ３０が放されたと判断されると、ステップ１０５に移る。ステップ１０５では、回生ブレーキによって、モータ３５が制動される。すなわち、モータ３５に電流（パルス信号）が流れないようにスイッチング素子３３Ａ〜Ｄ（図４参照）が制御されるとともに、モータ３５の回転エネルギーが電気的エネルギーに変換される。このような回生制動により、モータ３５が停止する。
【００５４】
ステップ１０６では、モータ３５の駆動を停止させるため、モータ３５へ送られる駆動信号がＯＦＦに設定される。ステップ１０６が実行されると、ステップ１０１に戻る。モータ３５が異常な状態にならない限り、この送水動作のルーチンは、電源がＯＦＦ状態になるまで実行し続けられる。
【００５５】
図７は、フットスイッチ３０およびモータ３５の駆動の状態をモニタリングし、異常状態の場合にはモータを特別に制御する動作を示す割り込みルーチンである。この割り込みルーチンは、１／１０秒間隔で実行されるルーチンであり、図６のルーチンに割り込んで処理される。
【００５６】
ステップ２０１では、フットスイッチ３０の状態が読み出される。すなわち、Ｉ／ＯポートＡ、Ｂに送られる信号のレベルがそれぞれ検出される。ステップ２０２では、モータ駆動検出回路３４から出力されるモータ３５の駆動状態を示す信号のレベルが検出される。
【００５７】
ステップ２０３では、フットスイッチ３０の状態およびモータ３５の駆動状態に応じてフラグが設定される。すなわち、フットスイッチ３０の状態は、表１に示す２つのＩ／ＯポートＡ、Ｂの信号レベルに基づいて判断され、また、モータ３５の駆動の状態は、表２に示すように、２つのＩ／ＯポートＡ、Ｂの状態に対するモータ駆動検出回路３４から出力される検出信号のレベルに基づいて判断される。そして、フットスイッチ３０およびモータ３５の駆動が異常な状態である場合、それぞれフラグがセットされる。このフラグのセットに基づいて、フットスイッチ３０もしくはモータ３５の駆動が異常状態である、あるいは両方とも異常状態であるか否かが判断される。
【００５８】
ステップ２０４では、フットスイッチ３０が異常状態であるか否かが判定される。フットスイッチ３０が異常状態ではないと判断されると、ステップ２０５に移る。ステップ２０５では、スイッチ異常告知ランプ２６が点灯している場合にはランプ２６が消灯され、また、スイッチ異常告知ランプ２６が点灯していなければそのままの状態が維持される。そして、ステップ２０６では、図５に示した送水動作変数ｍが送水動作を実行可能とするように「１」に設定される。ステップ２０６が実行されると、ステップ２１０へ移る。
【００５９】
一方、ステップ２０４において、フットスイッチ３０がフラグの設定によって異常状態であると判断されると、ステップ２０７へ移る。ステップ２０７では、オペレータにフットスイッチ３０が異常状態であること知らせるため、スイッチ異常告知ランプ１１が点灯される。そして、ステップ２０８では、モータ３５の駆動を禁止するための制御信号がモータドライバ３３へ送られる。これにより、モータドライバ３３では、モータ３５を回転させるための駆動信号がＯＦＦに設定される。ステップ２０８が実行されると、ステップ２０９に移り、図５に示した送水動作を実行できないようにするため、送水実行変数ｍが「０」に設定される。ステップ２０９が実行されると、ステップ２１０へ進む。ステップ２１０では、モータ３５の駆動が異常状態であるか否かが判定される。
【００６０】
ステップ２１０において、モータ３５の駆動が異常状態ではないと判断された場合、この割り込みルーチンは終了し、メインルーチンへ戻る。モータ３５の駆動が異常状態でなくフットスイッチ３０のみが異常状態である間、ステップ２０７〜２０９が繰り返し実行され、モータ３５への駆動信号は、ＯＦＦのまま維持される。そして、このフットスイッチ３０が異常状態である間にフットスイッチ３０を修理（例えば、フットスイッチ３０を送水装置２０へ確実に接続）することによってフットスイッチ３０が正常な状態に戻った場合、ステップ２０５〜２０６が実行され、図５の送水動作が実行可能となる。ただし、ステップ２０４では、極ＣＯＭと接点ＮＣが接続されてローレベルの信号がＩ／ＯポートＡに入力され、ハイレベルの信号がＩ／Ｏポートに入力されたことを検出した場合、すなわち、送水待機状態（フットスイッチ３０が押下されていない状態）が選択されている場合、フットスイッチ３０が異常状態から正常な状態に戻ったと判断される。
【００６１】
一方、ステップ２１０において、モータ３５の駆動がフラグの設定によって異常状態であると判断されると、ステップ２１１へ進む。ステップ２１１では、オペレータにモータ３５の駆動が異常状態であることを知らせるため、モータ異常告知ランプ２７が点灯される。そして、ステップ２１１では、モータ３５の駆動を強制終了させるための制御信号がモータドライバ３３へ送られる。これにより、モータ３５への駆動信号がＯＦＦに設定され、モータ３５が停止する。さらに、ステップ２１２が実行された後、このルーチンは無限ループ状態となるため、ＣＰＵ３２による送水装置２０全体の制御を続けることができなくなる。すなわち、送水装置２０の電源がＯＦＦ状態にならない限り、送水装置２０全体の動作が実行不可能となる。ステップ２１２が実行されると、モータ３５およびその制御回路を修理するため、電源がオペレータによってＯＦＦにされる。
【００６２】
このように本実施形態によれば、表１および表２に示すように、フットスイッチ３０からＩ／ＯポートＡ、Ｂへ送られる信号レベルおよびモータ駆動検出回路３４から出力される検出信号レベルに基づいて、フットスイッチ３０およびモータ３５の駆動が異常状態であるか否かが判断される。フットスイッチ３０およびモータ３５の駆動が異常時状態である場合、それぞれフラグが設定される。
【００６３】
フットスイッチ３０がフラグの設定によって異常状態であると判断されると、スイッチ異常告知ランプ２６が点灯されて（ステップ２０７）、モータ３５への駆動信号がＯＦＦに設定される（ステップ２０８）。さらに、図５のメインルーチンの送水動作処理、具体的には、フットスイッチ３０のＯＮ検出を実行させないようにするため、送水動作変数ｍが「０」に設定され（ステップ２０９）、フットスイッチが３０が正常な状態になる、すなわち変数ｍが「１」に設定されるまで送水動作は実行できない（ステップ１０１）。これにより、オペレータがフットスイッチ３０の異常状態に気付くとともに、モータ３５が突然駆動されることがなく、また、オペレータの意に反する送水動作が実行開始される恐れがない。
【００６４】
また、フットスイッチ３０のみ異常な状態でモータ３５の駆動は異常状態でない場合、フットスイッチ３０が異常状態から正常状態へ回復するまでの間（例えば、フットスイッチ３０を送水装置２０へ接続し直す間）、ステップ２０７〜２０９が繰り返し実行され、フットスイッチ３０が正常な状態（開放状態）になると、ステップ２０５〜２０６が実行される。すなわち、フットスイッチ３０が異常状態である間、モータ３５の駆動が再開可能な状態を維持しながらモータ３５の駆動が禁止される。これにより、フットスイッチ３０修理している間、送水装置２０の電源をＯＦＦに設定しなくても、オペレータの意に反してモータ３５が駆動されることがない。従って、オペレータは、安心してフットスイッチ３０の状態を点検もしくは交換することができる。
【００６５】
モータ３５の駆動がフットスイッチ３０から出力される信号に従わず、異常状態であると判断された場合、モータ異常告知ランプ２７が点灯される。（ステップ２１１）。そして、モータ３５の駆動が強制的に停止させされるとともに（ステップ２１２）、図６の無限ループ状態で示すように、送水装置２０全体の動作が実行不可能となる。すなわち、モータ３５が駆動不可能となるように、モータ３５の駆動が強制的に終了させられる。これにより、オペレータがモータ３５の駆動の異常状態に気付くとともに、モータ３５の制御不可能な駆動により送水が実行され続けられる恐れがない。さらに、送水装置２０全体の動作も停止されることによって、一度停止させられたモータ３５が誤って再び駆動することがない。したがって、オペレータは、慌てることなく修理などの送水装置２０に対する処理を実行することができる。
【００６６】
本実施形態では、フットスイッチ３０の回路形式として、１回路２接点（単極双投接点）型のスイッチ回路が適用されているが、他の形式（双極双投接点など）のスイッチを用いていもよい。この場合、スイッチによる送水が実行できない状態を異常状態として検出する。
【００６７】
また、本実施形態では、スイッチの種類として、オペレータが足で操作するフットスイッチ３０が適用されているが、代わりに、図７に示すように、オペレータが指で操作できるように、送水装置２０のパネル上に送水スイッチ３０Ａを配置してもよい。
【００６８】
さらには、図８に示すように、ビデオスコープ１０の近接端側にある操作部（図示せず）付近に送水スイッチ３０Ｂを設けることも可能である。これにより、オペレータは、ビデオスコープ１０の先端部を操作しながら、送水動作を容易に実行することができる。この場合、送水スイッチ３０Ｂは、コードＭ１を介して送水装置２０と接続される。
【００６９】
本実施形態では、直流型のモータ３５をＰＷＭ駆動方式によって駆動させているが、その他のタイプのモータおよび駆動方式の構成であってもよい。この場合、送水用のスイッチに従わずにモータが駆動される状態を異常状態として検出する。また、ビデオスコープ１０を用いた電子内視鏡装置の代わりに、ファイバースコープを送水装置２０へ接続させてもよい。さらに、回転ポンプ２１以外の種類のポンプを適用させてもよい。
【００７０】
本実施形態では、フットスイッチ３０の異常状態およびモータ３５の駆動の異常状態両方を検出しているが、フットスイッチ３０の異常状態のみ検出し、異常状態の時にはモータ３５の駆動を禁止させる、あるいは、モータ３５の駆動の異常状態のみ検出して異常状態の時にはモータ３５の駆動を強制終了させる構成にしてもよい。
【００７１】
【本発明の効果】
このように本発明の送水装置によれば、送水時における患者の安全が十分確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である送水装置の概略的図である。
【図２】回転ポンプを示した概略的断面図である。
【図３】送水装置のブロック図である。
【図４】モータドライバおよびモータ駆動検出回路の回路図である。
【図５】フットスイッチの回路図である。
【図６】送水動作を示すメインルーチンである。
【図７】フットスイッチおよびモータのの状態をモニタリングする動作を示す割り込みルーチンである。
【図８】パネルにスイッチを設けた場合の送水装置の概略図である。
【図９】スコープにスイッチを設けた場合の送水装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ ビデオスコープ（スコープ）
１３ 送水チャンネル（送水管路）
２０ 送水装置
２１ 回転ポンプ（ポンプ）
２６ スイッチ異常告知ランプ
２７ モータ異常告知ランプ
３０ フットスイッチ（送水スイッチ）
３１ 制御回路
３２ ＣＰＵ
３３ モータドライバ（モータ駆動回路）
３４ モータ駆動検出回路（モータ駆動検出手段）
３５ モータ
４０ タンク
ＮＯ 接点（第２の接点）
ＮＣ 接点（第１の接点）
ＣＯＭ 極

Claims (21)

1. 体腔内の所定の部位へ水を噴出するための水を通す送水管路が形成されたスコープが着脱可能に接続されるとともに、
   前記送水管路へ水を送るポンプと、
   前記送水管路への送水を実行するためにオペレータによって操作され、オペレータの操作に従い、送水を実行しない送水待機状態および送水を実行する送水実行状態どちらか一方へ選択的に切り替わる送水スイッチと、
   前記送水スイッチの送水待機状態、送水実行状態の切替を検出して前記ポンプを作動させるモータを駆動、停止させることにより、前記送水管路へ送水する送水動作を制御する送水動作制御手段と、
   前記モータが駆動しているか否かを検出するモータ駆動検出手段と、
   前記送水スイッチの状態が送水待機状態あるいは送水実行状態どちらか一方に切り替わっていない状態を、前記送水スイッチの異常状態として検出するスイッチ異常検出手段と、
   前記送水スイッチが異常状態である場合、前記モータを駆動させないモータ駆動禁止手段と、
   前記送水スイッチによって送水待機状態に切り替わっているにもかかわらず前記モータが駆動している状態を、前記モータの駆動の異常状態として検出するモータ異常検出手段と、
   前記モータの駆動が異常状態である場合、前記モータの駆動を停止させ、そして、前記モータが再駆動できないように前記送水装置全体の動作を実行不可能にして強制終了させるモータ駆動終了手段と
   を備えたことを特徴とする内視鏡用送水装置。
2. 前記送水スイッチが異常状態であることをオペレータに示すためのスイッチ異常告知ランプをさらに有し、前記モータ駆動禁止手段が、前記送水スイッチが異常状態である間、前記スイッチ異常告知ランプを点灯させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
3. 前記スイッチ異常検出手段が、前記送水スイッチの異常状態検出後において前記送水スイッチによって送水待機状態が選択されている場合、前記送水スイッチの異常状態が解消されたと判断することを特徴とする特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
4. 前記モータ駆動禁止手段が、前記送水スイッチの異常状態が解消されるまで、前記モータを駆動させないことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用送水装置。
5. 前記モータ駆動禁止手段が、前記送水スイッチの異常状態が解消されるまで、前記送水動作制御手段による前記送水スイッチの切替検出を実行させないことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用送水装置。
6. 前記モータ異常検出手段が、前記送水スイッチによって送水実行状態に切り替わっているにもかかわらず前記モータが駆動していない状態を、前記モータの駆動の異常状態として検出し、
   前記モータ駆動終了手段が、前記送水スイッチによって送水実行状態に切り替わっているにもかかわらず前記モータが駆動していない場合、前記モータをそのまま駆動させないようにし、そして、前記モータが再駆動できないように前記送水装置全体の動作を実行不可能にして強制終了させることを特徴とする請求項１記載の内視鏡用送水装置。
7. 前記モータ異常検出手段が、前記送水スイッチによって送水待機状態あるいは送水実行状態どちらか一方に切り替わった状態ではないにもかかわらず前記モータが駆動している状態を、前記モータの駆動の異常状態として検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
8. 前記モータが異常状態であることをオペレータに表示するためのモータ異常告知ランプをさらに有し、前記モータ駆動終了手段が、前記モータの駆動が異常状態である間、前記モータ異常告知ランプを点灯させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
9. 前記送水スイッチが、２つの接点と１つの極を有する１回路２接点（単極双投接点）スイッチであり、前記極と接続された接点からは送水実行状態に応じた第１の信号が出力され、前記極と接続されない接点からは第１の信号とは異なる送水待機状態に応じた第２の信号が出力されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
10. 前記送水動作制御手段が、パルス信号幅を制御した駆動信号を前記モータへ送るＰＷＭ（パルス幅変調）駆動方式により前記モータを駆動させるモータ駆動回路を有しており、前記第１の信号が２つの接点のうちの第１の接点から出力されるとともに前記第２の信号が他方の第２の接点から出力されている場合、前記モータを駆動させず、逆に、前記第２の信号が前記第１の接点から出力されるとともに前記第１の信号が前記第２の接点から出力される場合、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡用送水装置。
11. 前記スイッチ異常検出手段が、前記第１の接点からの信号と前記第２の接点から送られてくる信号が両方とも前記第１の信号もしくは第２の信号である場合、前記送水スイッチが異常状態であると判断することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡用送水装置。
12. 前記スイッチ異常検出手段が、前記送水スイッチの異常検出後において、前記第１の信号が前記第１の接点から出力されるとともに前記第２の信号が前記第２の接点から出力される状態である場合、前記送水スイッチの異常状態が解消されたと判断することを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡用送水装置。
13. 前記モータ駆動禁止手段が、前記送水スイッチが異常状態である場合、前記送水スイッチの異常状態が解消されるまで、前記モータを駆動させるための駆動信号をＯＦＦに設定することを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡用送水装置。
14. 前記モータ駆動検出手段が、前記送水動作制御手段によって前記モータへ送られる駆動信号に応じたモータ電圧と前記モータが駆動しているか否かの判断基準となる基準電圧とを比較する比較器を有する回路であって、前記モータ電圧が前記基準電圧を超えている場合には前記モータが駆動していることを示す駆動状態検出信号を出力し、前記モータ電圧が前記基準電圧よりも低い場合には前記モータが駆動されていないことを示す停止状態検出信号を出力するモータ駆動検出回路を有することを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡用送水装置。
15. 前記モータ異常検出手段が、前記第２の信号が前記第１の接点から出力されるとともに前記第１の信号が前記第２の接点から出力されているにも関わらず、前記停止状態検出信号が前記モータ駆動検出回路から出力されている場合、前記モータの駆動が異常状態であると判断し、
    前記モータ駆動終了手段が、前記第２の信号が前記第１の接点から出力されるとともに前記第１の信号が前記第２の接点から出力されているにも関わらず、前記停止状態検出信号が前記モータ駆動検出回路から出力されている場合、前記モータをそのまま駆動させないようにし、そして、前記モータが再駆動できないように前記送水装置全体の動作を実行不可能にして強制終了させることを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡用送水装置。
16. 前記モータ異常検出手段が、前記第１の信号が前記第１の接点から出力されるとともに前記第２の信号が前記第２の接点から出力されているにも関わらず、前記駆動状態検出信号が前記モータ駆動検出回路から出力されている場合、前記モータの駆動が異常状態であると判断することを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡用送水装置。
17. 前記モータ異常検出手段が、前記第１の接点および前記第２の接点から両方とも前記第１の信号もしくは前記第２の信号が出力されているにも関わらず、前記駆動状態検出信号が前記モータ駆動検出回路から出力される場合、前記モータの駆動が異常状態であると判断することを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡用送水装置。
18. 前記モータ駆動終了手段が、前記モータを駆動させるための駆動信号をＯＦＦに設定するとともに、前記送水装置全体の動作を続行不能となるように前記送水装置全体の制御を停止させることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡用送水装置。
19. 前記送水スイッチが、オペレータの足によって操作されるフットスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
20. 前記送水スイッチが、前記送水装置のパネル面に設けられたスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。
21. 前記送水スイッチが、前記スコープの操作部付近に設けられたスイッチであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水装置。

Images