JP7304408B2 - 電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置 - Google Patents

Description

本発明は、省電力が実現できる電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置に関する。

従来、薬液容器に充填した薬液を生体に投与する、特許文献１に示すような、シリンジポンプ型の薬液投与装置が知られている。シリンジポンプ型の薬液投与装置は、電源とマイコンと駆動装置とを備え、駆動装置で押し子を少しずつ移動させることによって、薬液を長時間にわたって高精度に連続投与することができる。

この種の薬液投与装置は、工場で製造した後、病院などで使用されるまでの間に、年単位の長時間に亘り（たとえば数年）電源を入れずに冷蔵保管されることがある。薬液投与装置は、使用直前に電源スイッチがオンされると、電池を含む電気的な閉路が形成され、薬液が投与できるようになる。

特開２０１５－１８１８６９号公報

薬液投与装置は、使用時の取り扱いを容易にしたり、保管時の保管スペースを節約したりするために、極限まで小型化している。このため、電源には小型のボタン電池が採用されている。また、マイコンには、ノイズによってマイコンが破損しないように、保護回路が設けられている。

薬液投与装置は、冷蔵保管中、ボタン電池は挿入されているものの、電源スイッチはオンされていないので、マイコンに主電力は供給されていない。しかし、冷蔵保管中、保護回路を介してリーク電流が流れ、ボタン電池の電力を消耗させる。冷蔵保管の期間が長いと、このリーク電流によってボタン電池の電池容量が少なくなり、実際に薬液投与装置を使用するときに、容量不足で使用者に薬液を最後まで投与できない事態が起こりうる。このような事態を避けるためには、リーク電流による消耗を見越してボタン電池の容量を大きくすればよいが、薬液投与装置の小型化とコストダウンの妨げとなるので、このような選択はできない。

したがって、本発明は、省電力が実現できる電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明の電源制御回路は、制御対象の動作を制御する制御手段と、制御手段に電力を供給する電源部と、電源部と制御手段とを接続する電源スイッチと、第１の半導体スイッチを有し、電源スイッチを迂回して電源部と制御手段との接続を保持可能なバイパス回路と、第２の半導体スイッチを有し、バイパス回路と制御手段との間に配置された遮断回路と、を備え、第２の半導体スイッチがオフ状態にあるときに、バイパス回路を介して制御手段と電源部との間で発生するリーク電流が遮断回路によって遮断され、制御手段から出力されるスイッチオン信号によって第２の半導体スイッチがオンとなったときに、第１の半導体スイッチがオンとなり、バイパス回路が電源スイッチをバイパスして電源部と制御手段との接続を保持し、遮断回路は、第１の半導体スイッチをオンするためのバイパス回路オン信号を供給する信号供給源を有し、バイパス回路は、電源スイッチの上流から分岐して第１の半導体スイッチの上流に接続された上流回路と、第１の半導体スイッチの下流から電源スイッチと電源部との間の回路に接続された下流回路と、遮断回路の第２の半導体スイッチの下流に接続された第１の半導体スイッチにバイパス回路オン信号を入力するための第１の入力回路と、を有し、遮断回路は、第２の半導体スイッチの上流に接続された信号供給源と、制御手段からのスイッチオン信号を第２の半導体スイッチに入力するための第２の入力回路と、第２の入力回路から分岐して信号供給源と第２の半導体スイッチとの間の回路に接続された分岐回路と、を有する。

上記目的を達成するための本発明の薬液投与装置は、制御対象の動作を制御する制御手段と、制御手段に電力を供給する電源部と、電源部と制御手段とを接続する電源スイッチと、第１の半導体スイッチを有し、電源スイッチを迂回して電源部と制御手段との接続を保持可能なバイパス回路と、第２の半導体スイッチを有し、バイパス回路と制御手段との間に配置された遮断回路と、を備え、第２の半導体スイッチがオフ状態にあるときに、バイパス回路を介して制御手段と電源部との間で発生するリーク電流が遮断回路によって遮断され、制御手段から出力されるスイッチオン信号によって第２の半導体スイッチがオンとなったときに、第１の半導体スイッチがオンとなり、バイパス回路が電源スイッチをバイパスして電源部と制御手段との接続を保持し、遮断回路は、第１の半導体スイッチをオンするためのバイパス回路オン信号を供給する信号供給源を有し、バイパス回路は、電源スイッチの上流から分岐して第１の半導体スイッチの上流に接続された上流回路と、第１の半導体スイッチの下流から電源スイッチと電源部との間の回路に接続された下流回路と、遮断回路の第２の半導体スイッチの下流に接続された第１の半導体スイッチにバイパス回路オン信号を入力するための第１の入力回路と、を有し、遮断回路は、第２の半導体スイッチの上流に接続された信号供給源と、制御手段からのスイッチオン信号を第２の半導体スイッチに入力するための第２の入力回路と、第２の入力回路から分岐して信号供給源と第２の半導体スイッチとの間の回路に接続された分岐回路と、を有する、電源制御回路を備えている。

本発明の電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置によれば、リーク回路を遮断できるので、電源を入れる前の保管時の省電力が実現できる。また、薬液投与装置の小型化とコストダウンを達成できる。

薬液投与システムの側面図である。 薬液投与システムの使用例を模式的に示す図である。 薬液投与装置の概観斜視図である。 ハウジングが備えるシャーシおよびシャーシに組み付けられた各構成部材の概観斜視図である。 押し子が前進移動する前の状態を示す薬液投与装置の平面図である。 押し子が前進移動した後の状態を示す薬液投与装置の平面図である。 制御部が備える電源制御回路のブロック図である。 薬液投与装置の動作フローチャートである。 電源制御回路の動作説明に供する図である。 従来の制御部が備える電源制御回路のブロック図である。 従来の電源制御回路の動作説明に供する図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１～図６は、本実施形態に係る薬液投与システム１０、薬液投与装置１００、および投与器具２００の説明に供する図である。図１は、薬液投与システムの側面図である。図２は、薬液投与システムの使用例を模式的に示す図である。図３は、薬液投与装置の概観斜視図である。図４は、ハウジングが備えるシャーシおよびシャーシに組み付けられた各構成部材の概観斜視図である。図５は、押し子が前進移動する前の状態を示す薬液投与装置の平面図である。図６は、押し子が前進移動した後の状態を示す薬液投与装置の平面図である。なお、各図に付した矢印Ｘは、薬液投与装置１００の「長手方向（薬液容器１１０の長手方向）」を示し、矢印Ｙは、薬液投与装置１００の「幅方向（奥行方向）」を示し、矢印Ｚは、薬液投与装置１００の「高さ方向」を示す。

（薬液投与システム）
薬液投与システム１０は、薬液を生体内に投与するために使用される。図１に示すように、薬液投与システム１０は、薬液投与装置１００と、投与器具２００と、を備える。

図２に示すように、薬液投与装置１００および投与器具２００は、使用者の体表面（皮膚）Ｈに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。薬液投与装置１００および投与器具２００を取り付ける使用者の身体の部位は特に限定されないが、例えば、腹部や大腿部である。

薬液投与システム１０は、例えば、薬液投与装置１００が備える薬液容器１１０内に充填された薬液（図示省略）を、後述する押し子１３０（図４参照）による押圧作用により、比較的長い時間（例えば、数分～数時間程度）をかけて持続的に生体内に投与することができる。なお、薬液投与システム１０は、薬液を間欠的に生体内に投与してもよい。

（薬液投与装置）
薬液投与装置１００は、図３～図６に示すように、薬液が充填される筒型（バレル型）の本体部１１１を備える薬液容器１１０と、薬液容器１１０を保持するハウジング１２０と、薬液容器１１０内の薬液を押し出す押し子１３０と、押し子１３０を薬液容器１１０の先端開口部へ向けて前進させる駆動機構１４０と、押し子１３０の被検出部１３４を検知し、検知結果に基づいて薬液の送液完了を検出する検出部１５０と、制御対象である駆動機構の動作を制御する制御部１６０と、を有している。

図３および図４に示すように、ハウジング１２０は、内部に収容空間１２８が形成された箱型のハウジング本体部１２０ａと、ハウジング本体部１２０ａの収容空間１２８に収容され、ハウジング本体部１２０ａに対して固定可能なシャーシ（「支持部」に相当する）１２７と、を有している。

図３に示すように、ハウジング本体部１２０ａの上面１２３には、ハウジング１２０の外部から収容空間１２８内を視認可能にする窓部１２３ａが形成されている。窓部１２３ａは、ハウジング本体部１２０ａの一部に透明または半透明な部分を設けることで形成している。

ハウジング本体部１２０ａの長手方向の基端側には、シャーシ１２７をハウジング本体部１２０ａの収容空間１２８に挿入するための基端開口部１２５が形成されている。ハウジング本体部１２０ａの基端開口部１２５は、収容空間１２８にシャーシ１２７を収容した状態で、蓋部材（図示省略）により閉じられる。

ハウジング本体部１２０ａの底面１２１には、使用者の体表面Ｈに貼着可能なシート状の貼着部（図示省略）を設けている。薬液投与装置１００を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には、剥離可能な保護シートが取り付けられる。

図４に示すように、シャーシ１２７には、薬液容器１１０と、押し子１３０と、駆動機構１４０と、検出部１５０と、制御部１６０と、電源部１７０と、が保持されている。

薬液容器１１０は、いわゆるプレフィルド型の薬液容器で構成している。そのため、薬液は、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａ内に予め充填されている。薬液としては、例えば、タンパク質製剤、麻薬性鎮痛薬、利尿薬などが挙げられる。

薬液容器１１０の先端１１２に形成された先端開口部（吐出口）には、薬液が漏洩するのを防止するための封止部材（図示省略）を配置している。図３に示すように、薬液容器１１０の先端開口部は、ハウジング本体部１２０ａから外部に突出するように配置される。また、薬液容器１１０においてハウジング本体部１２０ａから突出した先端部には、後述するチューブ２４０（図１を参照）との接続がなされる装着部１１５を取り付けている。

薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａには、押し子１３０の本体部１３１が挿入される（図４および図５を参照）。押し子１３０の本体部１３１の先端には、薬液容器１１０の内壁と摺動可能なガスケット１３５を配置している。ガスケット１３５は、ガスケット１３５の外周部が薬液容器１１０の本体部１１１の内周面と液密に密着することにより、ガスケット１３５の基端側を液密に封止する。

本実施形態において、ガスケット１３５は、当該ガスケット１３５が薬液容器１１０の先端内壁１１２ａ（図５を参照）に対して突き合った状態で、押し子１３０が前進した際に、押し子１３０が前進する方向（長手方向）に収縮可能となるように構成している。ガスケット１３５は、上記のように収縮可能となるように、例えば、ゴム材やエラストマーなどの柔軟な樹脂材料で構成することができる。

図５に示すように、ガスケット１３５は、先端側に向けて外径が小さくなるテーパー形状を有している。また、ガスケット１３５の形状は、薬液容器１１０の先端内壁１１２ａの形状と略同一に形成している。

押し子１３０の基端には、図５に示すように、被検出部１３４が設けられている。被検出部１３４は、薬液投与装置１００による薬液の送液完了を検知するために利用される。

制御部１６０は、薬液投与装置１００の薬液の送液動作を制御する。制御部１６０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを実装した公知のマイクロコンピュータ（電子回路素子）により構成することができる。制御部１６０は、駆動機構１４０、検出部１５０、電源部１７０、報知部（図示省略）の動作を統括的に制御する。また、制御部１６０は、薬液投与装置１００が製造されてから使用者が使用するまでの間に、電源部１７０の電力の消耗を最小にするための電源制御回路を備えている。この電源制御回路については、後で詳しく説明する。

図５に示すように、検出部１５０は、シャーシ１２７に配置している。検出部１５０は、図６に示すように、押し子１３０が備える被検出部１３４が接触すると、薬液投与装置１００の送液完了を検出する。検出部１５０は、例えば、被検出部１３４が接触した際に、所定の電気信号を発信する公知の接触型センサにより構成することができる。制御部１６０は、検出部１５０から電気信号を受信することにより、送液完了の情報を取得する。なお、検出部１５０は、押し子１３０が所定量だけ前進した際に、押し子１３０の被検出部１３４の位置を検出可能な限り、具体的な構成などは特に限定されない。

電源部１７０は、たとえば、公知のボタン電池と電源安定化回路などから構成することができる。薬液投与装置１００は小型化が要求される。このため、電源部１７０の電源としては特に小型のものが用いられる。

図４に示すように、駆動機構１４０は、電源部１７０から駆動電流を受給して回転駆動力を生じさせるモータ１４１と、モータ１４１の回転駆動力を伝達する歯車などを備える減速機構１４３と、減速機構１４３に接続された送りネジ１４７と、を有している。

送りネジ１４７は、押し子１３０の基端付近に配置された基端接続部１３３と接続されている。送りネジ１４７は、減速機構１４３から伝達された回転運動を直線運動に変換して、押し子１３０を長手方向（Ｘ方向）に前進させる。押し子１３０は、薬液容器１１０の先端側へ向けて前進することにより、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａからチューブ２４０（図１を参照）へ薬液を押し出す。

（投与器具）
図１および図２に示すように、投与器具２００は、薬液投与装置１００に接続可能に構成されている。

投与器具２００は、コネクタ２１０と、生体に穿刺される針管２２０と、穿刺部（カニューレハウジング）２３０と、チューブ２４０と、針管２２０の生体への穿刺を補助する穿刺補助具２５０と、を有している。

コネクタ２１０は、当該コネクタ２１０に固定された装着部２１５を介して薬液投与装置１００に接続可能に構成されている。装着部２１５は、ハウジング１２０の外部に突出した薬液容器１１０の先端１１２付近に設けられた装着部１１５（図４を参照）に対して外嵌されることにより、薬液投与装置１００と接続できる。

装着部２１５の内部には、薬液容器１１０の先端部に配置された封止部材（図示省略）を刺通可能な接続用の針部（図示省略）が配置されている。チューブ２４０は、接続用の針部を介して、薬液容器１１０の本体部１１１の内腔１１１ａと連通される。

穿刺部２３０の内部には、チューブ２４０と針管２２０の内腔を連通する流路（図示省略）が形成されている。チューブ２４０を介して穿刺部２３０へ送液された薬液は、穿刺部２３０の内部に形成された流路および針管２２０を通して生体内に投与される。

使用者への薬液の送液に際して、穿刺部２３０には穿刺補助具２５０が取り付けられる。穿刺補助具２５０は、導入針（内針）２５１を保持している。導入針２５１は、穿刺補助具２５０を穿刺部２３０に取り付けた状態において、針管２２０の先端から突出する。使用者は、針管２２０に導入針２５１を挿通した状態で針管２２０を生体に穿刺することにより、針管２２０に折れなどが生じるのを防止しつつ、針管２２０を生体に刺入することが可能になる。

穿刺補助具２５０は、針管２２０を生体に穿刺した後、穿刺部２３０から取り外される。導入針２５１は、穿刺部２３０から穿刺補助具２５０が取り外されると、針管２２０の内腔から抜去される。

針管２２０を生体に穿刺した後、穿刺補助具２５０が取り外されて、針管２２０が生体内に留置された状態で、穿刺部２３０は使用者の体表面Ｈに残置される。この状態で薬液投与装置１００の押し子１３０が薬液容器１１０内を前進することにより、薬液容器１１０に充填された薬液は、チューブ２４０および穿刺部２３０の流路を経由して針管２２０の内腔へ送液される。

導入針２５１は、例えば、金属針で構成することが可能である。また、針管２２０は、例えば、樹脂製の管状部材（カニューレ）で構成することが可能である。

投与器具２００は、薬液投与装置１００と同様に、使用者の体表面Ｈに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成している。投与器具２００の穿刺部２３０の接触面（底面）２３１には、体表面Ｈに貼着可能なシート状の貼着部（図示省略）を設けている。投与器具２００を使用者に取り付ける前の初期状態において、貼着部の貼着面には剥離可能な保護シートが取り付けられる。

以上が、薬液投与システム１０、薬液投与装置１００および投与器具２００の概略の構成である。薬液投与装置１００は、工場で製造された後、使用者が使用するまでの間、冷蔵保管される。冷蔵保管されている間、制御部１６０には電源部１７０から主電力は供給されていない。しかし、図１１に示す従来の電源制御回路のように、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２を有し、電源スイッチ１６１を迂回するバイパス回路が存在する場合、マイコン１６４と電源部１７０との間で主経路とは別に、バイパス回路を介したリーク回路が形成される。このため、電源スイッチ１６１がオフになっていても、冷蔵保管中に電力が消費され続けてしまう。一方で、電源部１７０は電源がボタン電池によって構成されているので、制御部１６０には電源部１７０から電力が供給され続けている。電源部１７０はボタン電池によって構成されているので、冷蔵保管中に制御部１６０で消費される電力は最小化しなければならない。このため、制御部１６０は、次のような電源制御回路を有している。

次に制御部１６０が備える電源制御回路の具体的な構成および動作について、図７～図１１を参照しながら説明する。図７は、制御部が備える電源制御回路のブロック図である。図８は、薬液投与装置の動作フローチャートである。図９は、電源制御回路の動作説明に供する図である。図１０は、従来の制御部が備える電源制御回路のブロック図である。図１１は、従来の電源制御回路の動作説明に供する図である。

（電源制御回路の構成）
制御部１６０が備える電源制御回路は、電源スイッチ（電源ＳＷ）１６１、バイパス回路１６６を形成するＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２、遮断回路１６７を形成するＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３、および制御手段として機能するマイコン１６４を有する。

電源スイッチ１６１は、マイコン１６４に電力を供給する電源部１７０とマイコン１６４とを電気的に接続する。なお、電源スイッチ１６１は、押している間のみオンするモーメンタリ動作型の押しボタンスイッチである。

ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２は第１の半導体スイッチであり、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３から出力されるオン信号によってオンし、電源スイッチ１６１をバイパスさせる。ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２は電源スイッチ１６１がオンされた後に電源スイッチ１６１をバイパスさせ、電源スイッチ１６１のオン状態を保持させる。ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２は、電源スイッチ１６１を迂回して電源部１７０とマイコン１６４の接続を保持可能なバイパス回路１６６を形成する。

ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は第２の半導体スイッチであり、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は電源スイッチ１６１がオンされた時にマイコン１６４から出力されるオン信号によってオンし、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２にオン信号を出力する。ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は、マイコン１６４とＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２とが電気的に直接接続されないようにしているため、電源印加前に、マイコン１６４と電源部１７０との間に流れるリーク電流を遮断する。つまり、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は、バイパス回路１６６とマイコン１６４との間に配置される遮断回路１６７を形成する。

したがって、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオフ状態にあるときに、バイパス回路１６６を介してマイコン１６４と電源部１７０との間で発生するリーク電流が遮断回路１６７によって遮断され、マイコン１６４から出力されるスイッチオン信号によってＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオンとなったときに、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２がオンとなり、バイパス回路１６６が電源スイッチ１６１をバイパスして電源部１７０とマイコン１６４との接続を保持する。

ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２に、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２をオンするためのバイパス回路オン信号を供給する。したがって、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２は、このバイパス回路オン信号によってオンする。遮断回路１６７は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２をオンするためのバイパス回路オン信号を供給する信号供給源を有している。

バイパス回路１６６は、電源スイッチ１６１の上流から分岐してＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２の上流に接続された上流回路と、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２の下流から前記電源スイッチ１６１と前記電源部１７０との間の回路に接続された下流回路と、遮断回路１６７のＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３の下流に接続されたＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２にバイパス回路オン信号を入力するための第１の入力回路と、を有している。第１の入力回路は、図９の抵抗Ｒ１、Ｒ２、コンデンサＣ２などによって構成される。なお、コンデンサＣ２は省略してもよい。

遮断回路１６７は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３の上流に接続された信号供給源と、マイコン１６４からのスイッチオン信号をＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３に入力するための第２の入力回路と、この第２の入力回路から分岐して信号供給源とＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３との間の回路に接続された分岐回路と、を有している。第２の入力回路は、図９の抵抗Ｒ４、コンデンサＣ１などによって構成される。なお、コンデンサＣ１は省略してもよい。

上記の信号供給源は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２をオンするための電圧を供給する電圧供給回路であり、電圧供給回路は、電源部１７０の下流とマイコン１６４との間の回路から分岐した電源電圧ＶＤＤを印加する回路である。

マイコン１６４は、制御対象である前述の駆動機構１４０などの動作を制御するためのプログラムを備えたマイクロコンピュータであり、そのプログラムを実行することにより駆動機構１４０などの動作を制御する。

第１の半導体スイッチおよび第２の半導体スイッチとして、Ｎ型またはＰ型のＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２、１６３を例示したが、第１の半導体スイッチおよび第２の半導体スイッチとしては、ＭＯＳＦＥＴスイッチ以外に、スイッチング動作ができる半導体であれば、トランジスタやサイリスタなどを用いることもできる。

（薬液投与装置の動作）
次に、薬液投与装置の動作を、図８の動作フローチャートに基づいて説明する。

まず、薬液投与装置１００が工場で製造されると、工場、病院内で冷蔵保管される。そして医療従事者が使用する際に電源スイッチ１６１がオンされる（Ｓ１００）。電源スイッチ１６１はモーメンタリ動作型の押しボタンスイッチであるので、押している間だけオンする。電源スイッチ１６１がオンされると、図７および図９に示すように、電源部１７０からマイコン１６４に電力が供給され、マイコン１６４が起動する（Ｓ１０１）。マイコン１６４が起動すると、マイコン１６４がＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３にオン信号を出力する（Ｓ１０２）。マイコン１６４がオン信号を出力すると、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオンする（Ｓ１０３）。マイコン１６４が出力するオン信号とは、たとえばＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がＰ型トランジスタであるとすると、ソース端子がＦＥＴの閾値電圧以上に電位（ＶＤＤ）が固定されているので、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３のゲート端子にマイコン１６４から閾値を超える電位を印加するということである。

次に、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオンすると、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２にオン信号を出力する。ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３が出力するオン信号とは、たとえばＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がＰ型トランジスタであるとすると、ソース電位がＶＤＤに固定されているので、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２のゲート端子にＶＤＤの電圧を印加するということである。そのため、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオン信号を出力すると、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２がオンする（Ｓ１０４）。ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２がオンすると、図７に示すように、電源スイッチ１６１をバイパスするバイパス回路１６６が形成される（Ｓ１０５）。これにより、電源スイッチ１６１がオフとなった後でも、電源部１７０からマイコン１６４に電力が供給されるようになる。

電源部１７０からマイコン１６４に電力が供給されると、マイコン１６４は、ＲＯＭに記憶されている、薬液投与プログラムを読み込んで実行し、押し子１３０（図５および図６参照）を少しずつ移動させ、被検者に薬液を投与する（Ｓ１０６）。薬液の投与が終了すると、マイコン１６４は、薬液投与プログラムの実行を終了する（Ｓ１０７）。

薬液投与プログラムの実行が終了すると、マイコン１６４がＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３にオフ信号を出力する（Ｓ１０８）。マイコン１６４が出力するオフ信号とは、たとえばＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がＰ型トランジスタであるとするとソース端子がＦＥＴの閾値電圧以上に電位（ＶＤＤ）が固定されているので、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３のゲート端子にマイコン１６４から閾値を下回る電位を印加するということである。このオフ信号を受けてＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオフする（Ｓ１０９）。次に、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がオフすることによってＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２がオフする（Ｓ１１０）。このように、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は、仮に、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３がなければ、電源印加前に、マイコン１６４をノイズから保護するための保護回路１６５から電源部１７０に向けて流れ込むであろう、図示矢印で示すリーク電流を遮断する。具体的には、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３は、図９に示すように、保護回路１６５のダイオードＤ１から抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２を通じて電源部１７０に向けて流れ込もうとするリーク電流を遮断する。

図１０および図１１に示すように、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３を備えていない従来の電源制御回路の場合、マイコン１６４の保護回路１６５を形成するダイオードＤ１から抵抗Ｒ１およびＲ２を介して電源部１７０に至るリーク回路が形成されてしまう。このリーク電流はμＡオーダーの非常に小さな電流であるが、薬液投与装置１００が冷蔵保存されている間、常に流れ続けているので、電気容量の小さいボタン電池から成る電源部１７０の電力を無駄に消費させる。図９に示す本実施形態の電源制御回路では、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３を設けることによって、このリーク回路が形成されないようにしている。なお、Ｒ１＋Ｒ２の抵抗値を極端に大きくすればリーク電流を小さくできるが、これらの抵抗値を大きくしてしまうと微小電流ノイズの影響を受けやすくなるため、抵抗値を極端に大きくすることはできない。このため、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３を設けることは必須となる。したがって、図９の電源制御回路の場合、電源が入る前でＭＯＳＦＥＴスイッチ１６２がオフしている間、つまり、薬液投与装置１００が冷蔵保存されている間、ＭＯＳＦＥＴスイッチ１６３はオフして、リーク回路の形成が妨げられる。これにより、リーク電流が流れることがなくなるので、電源部１７０の電力を無駄に消費させることはない。

したがって、本実施形態の電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置１００によれば、遮断回路１６７によってリーク回路を遮断できるので、保管時の省電力が実現できる。これにより、電源部１７０電気容量が小さくできるので、薬液投与装置１００の小型化とコストダウンを達成できる。

以上、実施形態を通じて本発明の電源制御回路およびその電源制御回路を備えた薬液投与装置を説明したが、本発明は説明した各構成のみに限定されるものでなく、請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。

たとえば、図９に示した電源制御回路の回路構成は、例示した回路構成に限られず、当業者であれば考えられる他の回路構成を採用しても良い。また、例示した回路構成はアナログの回路構成であるが、デジタル的な回路構成としても良い。

１０ 薬液投与システム、
１００ 薬液投与装置、
１１０ 薬液容器、
１１１ 薬液容器の本体部、
１１１ａ 薬液容器の内腔、
１１２ａ 薬液容器の先端内壁、
１２０ ハウジング、
１２０ａ ハウジング本体部、
１２７ シャーシ、
１２８ 収容空間、
１３０ 押し子、
１３１ 押し子の本体部、
１３４ 被検出部、
１３５ ガスケット、
１３５ａ 押し子の先端、
１４０ 駆動機構、
１５０ 検出部、
１６０ 制御部、
１６１ 電源スイッチ、
１６２、１６３ ＭＯＳＦＥＴスイッチ、
１６４ マイコン、
１６５ 保護回路、
１６６ バイパス回路、
１６７ 遮断回路、
１７０ 電源部、
Ｈ 体表面。

Claims (7)

1. 制御対象の動作を制御する制御手段と、
   前記制御手段に電力を供給する電源部と、
   前記電源部と前記制御手段とを接続する電源スイッチと、
   第１の半導体スイッチを有し、前記電源スイッチを迂回して前記電源部と前記制御手段との接続を保持可能なバイパス回路と、
   第２の半導体スイッチを有し、前記バイパス回路と前記制御手段との間に配置された遮断回路と、を備え、
   前記第２の半導体スイッチがオフ状態にあるときに、前記バイパス回路を介して前記制御手段と前記電源部との間で発生するリーク電流が前記遮断回路によって遮断され、
   前記制御手段から出力されるスイッチオン信号によって前記第２の半導体スイッチがオンとなったときに、前記第１の半導体スイッチがオンとなり、前記バイパス回路が前記電源スイッチをバイパスして前記電源部と前記制御手段との接続を保持し、
   前記遮断回路は、前記第１の半導体スイッチをオンするためのバイパス回路オン信号を供給する信号供給源を有し、
   前記バイパス回路は、前記電源スイッチの上流から分岐して前記第１の半導体スイッチの上流に接続された上流回路と、前記第１の半導体スイッチの下流から前記電源スイッチと前記電源部との間の回路に接続された下流回路と、前記遮断回路の前記第２の半導体スイッチの下流に接続された前記第１の半導体スイッチに前記バイパス回路オン信号を入力するための第１の入力回路と、を有し、
   前記遮断回路は、前記第２の半導体スイッチの上流に接続された前記信号供給源と、前記制御手段からの前記スイッチオン信号を前記第２の半導体スイッチに入力するための第２の入力回路と、前記第２の入力回路から分岐して前記信号供給源と前記第２の半導体スイッチとの間の回路に接続された分岐回路と、を有する、電源制御回路。
2. 前記信号供給源は、前記第１の半導体スイッチをオンするための電圧を供給する電圧供給回路である、請求項１に記載の電源制御回路。
3. 前記電圧供給回路は、前記電源部の下流と前記制御手段との間の回路から分岐した回路である、請求項２に記載の電源制御回路。
4. 前記制御手段は、前記制御対象の動作を制御するプログラムを備えたマイクロコンピュータである、請求項１から３のいずれかに記載の電源制御回路。
5. 前記電源スイッチは、押している間のみオンするモーメンタリ動作型の押しボタンスイッチである、請求項１から４のいずれかに記載の電源制御回路。
6. 前記第１の半導体スイッチおよび前記第２の半導体スイッチは、Ｎ型またはＰ型のＭＯＳＦＥＴスイッチである、請求項１から５のいずれかに記載の電源制御回路。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の電源制御回路を備えた薬液投与装置。

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