JPH03275072A - 点滴検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は落下する水滴を検知する点滴検出装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来の点滴検出装置は、第４図に示すように、発光ダイ
オード５１とフォトダイオード５４（あるいはフォトト
ランジスタ）との組合せにより点滴を検出するものであ
った。そして、レンズ５２により平行光を作り、レンズ
５３で点滴筒４を通過した光を集光していた。また、レ
ンズ５３で集光する代りにイメージセンサ等を使用し、
受光することも試みられている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、レンズとＬＥＤを用いて平行光化すると
、レンズの重量や外形により装置がかさばり、更にコス
トも高くなるという問題点があった。又、点光源からの
放射光であると、点光源であるＬＥＤからレンズまでの
光路長に周辺部と中央部とでは差かあるため、レンズの
周辺部と中央部の光量に差を生じ、落下水滴にょるセン
サでの受光像は水滴落下場所により変わってしまい、検
出感度に差を生じる。すなわち、水滴幅の測定の際には
幅の変動の無いことが必要条件である。

本発明は、前記従来の欠点を除去し、光量の均一な平行
光を供給し、しかも軽量、薄型の点滴検出装置を提供す
る。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明の点滴制御装置は、
落下する水滴を検知する点滴検出装置であって、 光源と、該光源近傍で光を取り入れ前記点滴の落下方向
に対してほぼ垂直方向に帯状平行光を発する散光口を有
する帯状平行光放光手段と、前記帯状平行光を受光する
イメージセンサを備える受光側センサ手段とを具備する
。

ここで、前記帯状平行光放光手段の放光口は、前記イメ
ージセンサの素子配列と略同一方向である。

又、前記帯状平行光散光手段の散光口は、前記イメージ
センサの各素子に対しほぼ均一でかつ十分な光量を与え
る幅と高さとを有する。

又、前記帯状平行光放光手段は光ファイバー東である。

［作用コ かかる構成において、本発明の点滴検出装置は、光源の
放射光を光ファイバをもちいて導光し、光ファイバを水
平に並べてその端面から得られる散光口の周辺部と中央
部の光量に差のない均一な帯状平行光を用いることによ
り、水滴落下場所が変っても、受光センサでの受光像に
変動を生じない。又、受光センサにリニアイメージセン
サを用い、水滴落下前の受光像と水滴落下時の受光像と
を比較して点滴の有無を検出することにより、光路の障
害物（例えば点滴筒の曇りや点滴筒の内壁に付着した水
滴等）の影響を受けない点滴検出が可能となる。更に又
、水平に並べて使用することは、受光側センサ（リニア
イメージセンサ）の配列と対応しており、光幅が受光素
子の幅以上であれば水平１列配列で必要充分となって極
薄の光源が可能となり、装置の薄型。

軽量化が可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１Ａ図は本実施例の点滴検出装置の上面図である。第
１Ｂ図は第１Ａ図の正面図である。尚、輸液ポンプは図
示されていない。

ケース１には、センサ光源用ＬＥＤ２ａ。

光ファイバ束３．イメージセンサ５及び点滴検出制御部
６が内蔵されている。ＬＥＤ２ａと光ファイバ束３はカ
ップラ２を通して結合されている。ケース１はスライド
可能で、点滴筒４を両側から挟み込む構造になっている
。ＬＥＤ２ａは、点滴検出制御部６からの指令により点
灯される。

ＬＥＤ２ａから、放射された光はカップラ２を介して光
ファイバ束３を通り、はぼ平行光線に近い形となって端
面より放光され、点滴筒４を照射する。一方、イメージ
センサ５からのデータは点滴検出制御部６へ取り込まれ
、そのデータに基づいて水滴が通過中か否かの判断をす
る。そして、流量に応じた点滴間隔時間と実際に検出さ
れた点滴間隔との比較をして、輸液ポンプの制御を行う
。

尚、光ファイバ束３の入力側はカップラ２内で円形にま
とめられている。従って、光ファイバ束３の各々のファ
イバは同じ光量の光を入光出来る。又、光ファイバ束３
の受光側端面ば平面でも良いが、ＬＥＤ２ａからの光は
放射光なので、第５図に示すようにＬＥＤ２ａの表面と
光ファイバ束３の端面３ａとの距離を等しくするよう凹
面状であることが好ましい。放光側はリニアイメージセ
ンサ５の素子配列と同方向に配列させる。

又、光ファイバ束３の先端は接着剤等で固定され、イメ
ージセンサ５との相対位置はズレないようになっている
。更に、光幅をイメージセンサ５の受光素子の幅以上に
すると、光ファイバは水平の１列のみの配列で充分であ
る。尚、光ファイバの材質は、ガラス、プラスチック等
の市販のものでよく、本実施例ではＰＭＭＡのものを用
いた。

第２図は点滴検出制御部６の構成を示したブロック図で
ある。

イメージセンサ５からのデータは、入力インタフェース
６２を介してデジタルデータとしてＲＡＭ６４内のイメ
ージ記憶部６４ａに記憶される。ＣＰＵ６１はタイマ６
１ａ、カウンタ６１ｂ及び事前に設定されたカウンタ値
６３ａを使用して、ＲＯＭ６３に格納された制御プログ
ラムに従って、点滴量を検知し、点滴量を制御する信号
を出力インタフェース６５を介して図示されない輸液ポ
ンプに出力する。

第３図は点滴検出制御部６の検出制御手順を示すフロー
チャートである。第３図には点滴検出制御のサブルーチ
ンのみが示されている。

まず、ステップＳ３０でカウンタ６１ｂを零にし、タイ
マ６１ａをスタートする。次に、ステップＳ３１でイメ
ージセンサを走査し、ステップＳ３２でこのイメージデ
ータをイメージ記憶部６４ａに記憶する。ステップＳ３
３てすでに前回のイメージ走査で記憶されたイメージデ
ータと今回のイメージデータとが比較されて、ステップ
Ｓ３４で水滴が有るか無いかがチエツクされる。

水滴有りと判断された場合はステップＳ３５でカウンタ
６１ｂを＋１する。ステップＳ３６でタイマ６１ａが所
定値下を越えたか否かがチエツクされ、越えていない場
合はステップＳ３１に戻ってステップＳ３１〜Ｓ３６を
繰り返す。

タイマ６１ａが所定値下を越えていれば、ステップＳ３
７でカウンタ６１ｂの内容とカウンタ値Ｃとが比較され
て、等しい場合は点滴量は正常であるため何もせず、カ
ウンタ値Ｃより小さければステップＳ３８で輸液量を増
加するように輸液ポンプへ信号を送り、カウンタ値Ｃよ
り大きければステップＳ３９で輸液量を減少するように
輸液ポンプへ信号を送りリターンする。尚、カウンタ値
ＣはＲＡＭ６４に外部から入力出来るようにして、輸液
量の設定を可変としてもよい。

［発明の効果コ 本発明により、光量の均一な平行光を供給し、しかも軽
量、薄型の点滴検出装置を提供できる。

すなわち、光源の放射光を光ファイバをもちいて導光し
、光ファイバを水平に並べてその端面から得られる放光
口の周辺部と中央部の光量に差のない均一な帯状平行光
を用いることにより、水滴落下場所が変っても、受光セ
ンサでの受光像に変動を生じない。又、受光センサにリ
ニアイメージセンサを用い、水滴落下前の受光像と水滴
落下時の受光像とを比較して点滴の有無を検出すること
により、光路の障害物（例えば点滴筒の曇りや点滴筒の
内壁に付着した水滴等）の影響を受けない点滴検出が可
能となる。更に又、水平に並べて使用することは、受光
側センサ（リニアイメージセンサ）の配列と対応してお
り、光幅が受光素子の幅以上であれば水平１列配列で必
要充分となって極薄の光源が可能となり、装置の薄型、
軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本実施例の点滴検出装置の上面図、第１Ｂ図
は本実施例の点滴検出装置の側面図、第２図は本実施例
の点滴検出装置の点滴検出制御部の構成を示す図、 第３図は本実施例の点滴検出装置の点滴検出制御部の動
作手順を示すフローチャート、第４図は従来方式の点滴
検出装置、 第５図はカップラの好ましい実施例の拡大断面図である
。 図中、１・・・ケース、２・・・カップラ、２ａ・・・
ＬＥＤ、３・・・光ファイバ、４・・・点滴筒、５・・
・イメージセンサ、６・・・点滴検出制御部である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）落下する水滴を検知する点滴検出装置であつて、 光源と、該光源近傍で光を取り入れ前記点滴の落下方向
   に対してほぼ垂直方向に帯状平行光を発する放光口を有
   する帯状平行光放光手段と、前記帯状平行光を受光する
   イメージセンサを備える受光側センサ手段とを具備する
   ことを特徴とする点滴検出装置。
2. （２）前記帯状平行光放光手段の放光口は、前記イメー
   ジセンサの素子配列と略同一方向であることを特徴とす
   る請求項第１項記載の点滴検出装置。
3. （３）前記帯状平行光放光手段の放光口は、前記イメー
   ジセンサの各素子に対しほぼ均一でかつ十分な光量を与
   える幅と高さとを有することを特徴とする請求項第１項
   又は第２項記載の点滴検出装置。
4. （４）前記帯状平行光放光手段は光ファイバー束である
   ことを特徴とする請求項第１項乃至第３項記載の点滴検
   出装置。