JPH05146505A - Motor control device for infusion pump - Google Patents

Motor control device for infusion pump

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JPH05146505A
JPH05146505A JP3312363A JP31236391A JPH05146505A JP H05146505 A JPH05146505 A JP H05146505A JP 3312363 A JP3312363 A JP 3312363A JP 31236391 A JP31236391 A JP 31236391A JP H05146505 A JPH05146505 A JP H05146505A
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drive current
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motor drive
starting
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Masumi Tabuchi
眞澄 田渕
Hiroshi Ueda
浩 上田
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Abstract

PURPOSE:To reduce an electric power loss in staring the motor of an infusion pump by shortening a time elapsed until the determination of optimum and minimum necessary motor drive current. CONSTITUTION:A ROM 4 stores a table for starting motor drive current preliminarily obtained as a function adopting a power supply voltage value for a power supply 22 (battery) and an infusion rate as variables. The table is retrieved on the basis of the power supply voltage value read out from a power supply monitor circuit 26 and the infusion rate, and the corresponding data of the starting motor drive current is read out for application to a motor control circuit 20, thereby starting a drive motor 16. Immediately after the start of the motor 16, an operation for reducing the current value in step from the motor drive current at the time of motor start is repeated for determining optimum and minimum necessary motor drive current, thereby controlling the drive motor 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、点滴などの静脈注入装
置の駆動源として用いられる輸液ポンプにおけるモータ
の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device for an infusion pump used as a drive source for an intravenous infusion device such as a drip.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来の輸液ポンプの電気的構成を
示すブロック線図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing the electrical construction of a conventional infusion pump.

【0003】図において、2はシステム全体の制御を司
るCPU(中央処理装置)、4はその制御のためのプロ
グラムを格納しているROM(リードオンリメモリ)、
6はデータを格納するなどワーキングメモリとして機能
するRAM(ランダムアクセスメモリ)、8はキーパネ
ルなどの入力装置、10は液晶表示パネルなどの表示装
置、12は輸液ポンプのメカニズム部分であるポンプヘ
ッド部であり、このポンプヘッド部12は、ぜん動式の
輸液機構部14と、この輸液機構部14を回転駆動する
駆動用モータ16と、駆動用モータ16の回転位相を検
出するモータ回転位相検出部18とから構成されてい
る。20はモータ制御回路、22は各部に電力を供給す
る電源(バッテリ)、24はランプやブザーなどの警報
部である。
In the figure, 2 is a CPU (central processing unit) which controls the entire system, 4 is a ROM (read only memory) which stores a program for the control,
6 is a RAM (random access memory) that functions as a working memory for storing data, 8 is an input device such as a key panel, 10 is a display device such as a liquid crystal display panel, and 12 is a pump head portion that is a mechanism portion of an infusion pump. The pump head portion 12 includes a peristaltic infusion mechanism portion 14, a drive motor 16 that rotationally drives the infusion mechanism portion 14, and a motor rotation phase detection portion 18 that detects the rotation phase of the drive motor 16. It consists of and. Reference numeral 20 is a motor control circuit, 22 is a power supply (battery) for supplying electric power to each unit, and 24 is an alarm unit such as a lamp or a buzzer.

【0004】次に、上記構成の従来の輸液ポンプにおい
て、CPU2による駆動用モータ16の制御の動作を図
4に示すフローチャートに基づいて説明する。
Next, the operation of controlling the drive motor 16 by the CPU 2 in the conventional infusion pump having the above structure will be described with reference to the flow chart shown in FIG.

【0005】CPU2は、ステップn1で、モータ制御
回路20を制御することにより、駆動用モータ16に対
して、この駆動用モータ16を確実に回転させるに足り
る充分な駆動電流を供給し、駆動用モータ16を始動す
る。この始動時の電流値は、最悪のケースでも駆動用モ
ータ16が確実に回転を開始するように余裕(マージ
ン)をもった値に設定される。
In step n1, the CPU 2 controls the motor control circuit 20 to supply the driving motor 16 with a sufficient driving current sufficient to reliably rotate the driving motor 16 for driving. The motor 16 is started. The current value at the time of starting is set to a value having a margin so that the drive motor 16 can reliably start rotating even in the worst case.

【0006】CPU2は、ステップn2で、モータ回転
位相検出部18からの信号に基づいて、駆動用モータ1
6が正常に回転しているのか、それとも脱調しているの
かどうかのチェックを行う(モータチェック)。脱調し
ていると判断したときは、ステップn3に進んで、警報
部24を駆動して操作者に脱調を知らせる。
At step n2, the CPU 2 drives the driving motor 1 based on the signal from the motor rotation phase detector 18.
It is checked whether 6 is rotating normally or is out of sync (motor check). When it is determined that the user is out of step, the process proceeds to step n3 to drive the alarm unit 24 to notify the operator of the step out.

【0007】CPU2は、正常に回転していると判断し
たときは、ステップn4に進んで、モータ制御回路20
を制御して、駆動用モータ16に供給する駆動電流を1
ステップ分だけデクリメント(減少)させる。すなわ
ち、現在のモータ駆動電流をiM とし、1ステップ分の
電流値をi0 とすると、次回のモータ駆動電流として、
M ←iM −i0 と設定する。なお、1ステップ分の電
流値i0 は、機種によって適宜に定めてある。
When it is determined that the CPU 2 is rotating normally, the CPU 2 proceeds to step n4 and sets the motor control circuit 20.
To control the drive current supplied to the drive motor 16 to 1
Decrement (decrease) by the amount of steps. That is, if the current motor drive current is i M and the current value for one step is i 0 , the next motor drive current is
Set as i M ← i M −i 0 . The current value i 0 for one step is appropriately determined depending on the model.

【0008】次いで、ステップn5に進んで、ステップ
n2と同様に、駆動用モータ16が正常に回転している
のか脱調しているのかのチェックを行い、駆動用モータ
16が正常に回転していると判断すると、ステップn4
にリターンして、モータ駆動電流iM をさらに1ステッ
プ分i0 だけデクリメントする(iM ←iM −i0 )。
そして、再び、ステップn5でモータチェックを行う。
Next, in step n5, as in step n2, it is checked whether the drive motor 16 is rotating normally or out of synchronization, and the drive motor 16 rotates normally. If it is determined that there is, step n4
Then, the motor drive current i M is decremented by one step i 0 (i M ← i M −i 0 ).
Then, the motor check is performed again in step n5.

【0009】ステップn4でのモータ駆動電流iM のデ
クリメントにかかわらず、ステップn5で駆動用モータ
16が正常に回転していて脱調と判断しない限り、ステ
ップn4→n5→n4のルーチンをループ状に繰り返
す。これにより、モータ駆動電流iM を脱調が生じるま
で1ステップ分i0 ずつ減少させていくことになる。
Regardless of the decrement of the motor drive current i M in step n4, the routine of steps n4 → n5 → n4 is looped unless the drive motor 16 is normally rotating in step n5 and it is judged that the step is out of step. Repeat. As a result, the motor drive current i M is reduced by i 0 by one step until step out occurs.

【0010】このようなモータ駆動電流iM の順次的な
減少の結果、ステップn5のモータチェックにおいて駆
動用モータ16が脱調するようになったと判断したとき
は、ステップn6に進む。ステップn6では、駆動用モ
ータ16の回転状態を正常に戻すために、モータ駆動電
流iM を1ステップ分i0 だけインクリメントする(i
M ←iM +i0 )。この場合の脱調に対しては、警報は
発しない。
As a result of such a sequential decrease of the motor drive current i M , when it is judged in the motor check in step n5 that the drive motor 16 is out of step, the process proceeds to step n6. In step n6, the motor drive current i M is incremented by i 0 for one step in order to return the rotation state of the drive motor 16 to the normal state (i
M ← i M + i 0) . No alarm is issued for a step out in this case.

【0011】そして、ステップn7に進んで、ステップ
n6の実行回数をカウントするレジスタRの内容を+1
だけインクリメントする(R←R+1)。なお、レジス
タRの初期値はゼロにセットされているものとする。
Then, in step n7, the contents of the register R for counting the number of executions in step n6 is incremented by +1.
Increment only (R ← R + 1). The initial value of the register R is set to zero.

【0012】ステップn8では、レジスタRの内容が所
定回数Nに一致したかどうかを判断する。Nの値は任意
に定め得るが、通例では、N=3〜5である。レジスタ
Rの内容(すなわち、モータ駆動電流iM を1ステップ
分i0 だけインクリメントした回数)が所定回数Nに達
していないときは、ステップn5にリターンし、モータ
チェックを繰り返す。
At step n8, it is judged whether or not the content of the register R matches the predetermined number N of times. The value of N can be set arbitrarily, but in general, N = 3 to 5. When the content of the register R (that is, the number of times the motor drive current i M is incremented by i 0 for one step) has not reached the predetermined number N, the process returns to step n5 to repeat the motor check.

【0013】ステップn4の駆動電流デクリメントの結
果脱調したのでステップn6で駆動電流をインクリメン
トするが、この駆動電流インクリメントによってステッ
プn5のモータチェックでは必ずしも正常と判断される
とは限らない。脱調の状態のままである場合を生じ得
る。駆動用モータ16の駆動にとって最小限必要な駆動
電流は、電源22の電圧や輸液レートや温度その他の種
々の要因から影響を受けて微妙に変動するからである。
そのためにこそ、ステップn6,n7,n8を経てステ
ップn5にリターンしているのである。
Since the step-out has been lost as a result of the drive current decrement in step n4, the drive current is incremented in step n6. However, this drive current increment does not always mean that the motor check in step n5 is normal. It may happen that the out-of-step condition remains. This is because the minimum drive current required for driving the drive motor 16 is affected by various factors such as the voltage of the power supply 22, the infusion rate, the temperature, and other factors, and thus varies slightly.
That is why the process returns to step n5 through steps n6, n7, and n8.

【0014】ステップn8からリターンしてきた後のス
テップn5において、脱調の状態が続いていると判断し
たときは、ステップn6でモータ駆動電流iM をさらに
インクリメントし、再び、ステップn7,n8を経てス
テップn5にリターンしモータチェックを繰り返す。
In step n5 after returning from step n8, when it is determined that the step-out condition continues, the motor drive current i M is further incremented in step n6, and steps n7 and n8 are executed again. The process returns to step n5 and the motor check is repeated.

【0015】また、ステップn8からリターンしてきた
後のステップn5において、駆動用モータ16の回転状
態が正常に復帰しておれば、ステップn4に戻って、モ
ータ駆動電流iM を再びデクリメントする。その結果、
再び脱調すれば、ステップn5→n6→n7→n8→n
5と進む。
In step n5 after returning from step n8, if the rotation state of the drive motor 16 has returned to normal, the process returns to step n4 and the motor drive current i M is decremented again. as a result,
If step out again, steps n5 → n6 → n7 → n8 → n
Go to 5.

【0016】つまり、駆動用モータ16の回転状態につ
いて、正常と脱調との境界を挟んでモータ駆動電流iM
を微調整しているのである。このような微調整を所定回
数Nだけ繰り返すと、ステップn5〜n8のループ状ル
ーチンを抜け出すことになるが、そのときは、ステップ
n5の脱調判断の次にステップn6でモータ駆動電流i
M をインクリメントしているので、一応、正常回転状態
とみなすことができ、そのルーチンを抜け出た段階での
モータ駆動電流iM を最適な駆動電流として最終的に確
定するのである。この最適駆動電流は、言うまでもな
く、駆動用モータ16の駆動にとって最小限必要な駆動
電流である。
That is, with respect to the rotation state of the drive motor 16, the motor drive current i M is set across the boundary between normal and out-of-step.
Is being fine-tuned. If such fine adjustment is repeated a predetermined number of times N, the loop-like routine of steps n5 to n8 is exited. In that case, at step n6, the motor drive current i is determined after the step out judgment of step n5.
Since M is incremented, it can be regarded as a normal rotation state for the time being, and the motor drive current i M at the stage of exiting the routine is finally determined as the optimum drive current. Needless to say, this optimum drive current is the minimum drive current required to drive the drive motor 16.

【0017】以上のように、始動時には充分に大きなモ
ータ駆動電流を供給して駆動用モータ16を確実に始動
させ、その後直ちに、モータ駆動電流を少しずつ減らし
ながら最適な必要最小限のモータ駆動電流を探し出し、
その後は、その必要最小限のモータ駆動電流で駆動用モ
ータ16を駆動するという制御方法をとっている。
As described above, at the time of start-up, a sufficiently large motor drive current is supplied to surely start the drive motor 16, and immediately thereafter, the motor drive current is gradually reduced while maintaining the optimum minimum necessary motor drive current. Seek out
After that, the control method of driving the drive motor 16 with the minimum required motor drive current is adopted.

【0018】このような制御方法を採用しているのは、
消費電力をなるべく少なくし、電源22(バッテリ)に
よる動作時間をできるだけ長くするためである。また、
消費電流が小さくてすむということは、装置を小型化,
軽量化する上で有利なことである。
The reason why such a control method is adopted is that
This is because the power consumption is reduced as much as possible and the operation time of the power source 22 (battery) is maximized. Also,
The fact that the current consumption is small means that the device is downsized,
This is advantageous in reducing the weight.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、輸液レ
ートが低く駆動用モータ16の回転速度が遅いときに
は、駆動用モータ16の回転状態が正常なのかそれとも
脱調しているのかを判定するのに長い時間を要すること
になる。
However, when the infusion rate is low and the rotation speed of the drive motor 16 is low, it takes a long time to determine whether the rotation state of the drive motor 16 is normal or out of sync. It will take time.

【0020】すなわち、ステップn2を経過した後のス
テップn4→n5→n4の循環するルーチン、つまり、
モータ駆動電流iM を1ステップ分i0 ずつデクリメン
トしながらモータチェックを行う処理を繰り返す回数が
非常に多くなり、ステップn5からステップn6の方に
抜け出すまでに要する時間が非常に長くかかるのであ
る。
That is, after the step n2 has passed, the routine of the cycle of steps n4 → n5 → n4, that is,
The number of times of repeating the process of performing the motor check while decrementing the motor drive current i M by i 0 for each step becomes extremely large, and it takes a very long time to get out from step n5 to step n6.

【0021】その結果として、モータの始動時点から最
適なモータ駆動電流を確定するまでに長い時間を要する
こととなり、その間、比較的に大きなモータ駆動電流を
消費することになるため、電力ロスが大きくなるという
問題がある。
As a result, it takes a long time from the start of the motor until the optimum motor drive current is determined, and a relatively large motor drive current is consumed during that time, resulting in a large power loss. There is a problem of becoming.

【0022】例えば、輸液レートが数ml/hr以下の
場合には、最適なモータ駆動電流を確定するまでに30
分以上もかかることがあり、輸液ポンプの全動作時間が
1〜2時間程度と比較的短時間の場合には、最適駆動電
流の確定までに要する時間の割合が大き過ぎて、はなは
だ効率の悪いものになっていると同時に、電力ロスも大
きくならざるを得ない。
For example, when the infusion rate is several ml / hr or less, it is 30 before the optimum motor drive current is determined.
It may take more than a minute, and when the total operation time of the infusion pump is a relatively short time of about 1 to 2 hours, the ratio of the time required to determine the optimum drive current is too large, resulting in poor efficiency. At the same time, the power loss is inevitable.

【0023】電力ロスが大きいということは、電源22
(バッテリ)の容量を一定とすると、その電源22(バ
ッテリ)による延べ動作時間が短くなってしまうという
ことであり、延べ動作時間を一定とすると、必要とする
電源22(バッテリ)の容量が大きくなって装置の大型
化,重量化を招くことになってしまうということであ
る。
A large power loss means that the power source 22
It means that if the capacity of the (battery) is constant, the total operating time by the power source 22 (battery) becomes short. If the total operating time is constant, the capacity of the power source 22 (battery) required is large. This means that the device will become larger and heavier.

【0024】ところで、上記とは逆に、駆動用モータ1
6の始動に際して、モータ駆動電流を少しずつ増やしな
がら最適な必要最小限のモータ駆動電流を探し出して駆
動用モータ16の回転状態を正常にもっていくという制
御方法が考えられる。この場合は、電力ロスはほとんど
生じない。
By the way, contrary to the above, the drive motor 1
At the time of starting 6, the control method may be considered in which the optimum minimum required motor drive current is searched for while gradually increasing the motor drive current to bring the rotation state of the drive motor 16 to the normal state. In this case, almost no power loss occurs.

【0025】しかし、始動初期の駆動用モータ16の脱
調状態のために輸液能力が低く、上記と同様に輸液レー
トが低く駆動用モータ16の回転速度が遅いときには、
始動時点から実際に薬液が輸液されるに至るまでのタイ
ムラグが長くかかり過ぎ、治療に支障を来すおそれがあ
る。
However, when the infusion capacity is low due to the step-out state of the drive motor 16 at the initial stage of starting, and the infusion rate is low and the rotation speed of the drive motor 16 is slow as in the above case,
The time lag from the start-up to the actual infusion of the drug solution is too long, which may interfere with the treatment.

【0026】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、輸液ポンプの駆動用モータを始動す
るに際して、最適な必要最小限のモータ駆動電流を確定
するまでの時間を短縮化し、電力ロスを削減することを
目的とする。
The present invention was devised in view of such circumstances, and shortens the time required to determine the optimum minimum required motor drive current when starting the motor for driving the infusion pump. To reduce power loss.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明に係る輸液ポンプ
のモータ制御装置は、輸液機構部を駆動するモータに対
して所要の駆動電流を供給するモータ制御回路を備える
とともに、モータ始動開始時のモータ駆動電流から1ス
テップ分ずつの電流値を段階的に減少させる動作を繰り
返すことにより最適な必要最小限のモータ駆動電流を求
めてこの最適駆動電流を前記モータ制御回路からモータ
に与えるようにした制御手段を備えた輸液ポンプのモー
タ制御装置であって、電源電圧モニタ回路を備えるとと
もに、電源電圧値と輸液レートとを変数とする関数とし
て予め求められたモータ駆動電流を始動開始時モータ駆
動電流とするテーブルをもった記憶手段と、モータの始
動に際して前記電源電圧モニタ回路から読み込んだ電源
電圧値と設定入力されている輸液レートとに基づいて前
記テーブルを検索して対応する始動開始時モータ駆動電
流のデータを読み出しこのデータを前記制御手段にモー
タ始動開始時のモータ駆動電流として与える駆動電流初
期値設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
A motor control device for an infusion pump according to the present invention is provided with a motor control circuit for supplying a required drive current to a motor for driving an infusion mechanism, and at the time of starting the motor start. By repeating the operation of stepwise decreasing the current value from the motor drive current by one step, the optimum minimum required motor drive current is obtained, and this optimum drive current is given to the motor from the motor control circuit. A motor control device for an infusion pump having a control means, which is provided with a power supply voltage monitor circuit and which has a motor drive current previously obtained as a function having a power supply voltage value and an infusion rate as variables. Storage means having a table for setting the power supply voltage value and setting input read from the power supply voltage monitor circuit at the time of starting the motor. The table is searched based on the infusion rate and the corresponding data of the motor drive current at the start of starting is read out and this data is given to the control means as the motor drive current at the start of starting the motor. It is characterized by having and.

【0028】[0028]

【作用】輸液ポンプにおいてモータの駆動電流に影響を
及ぼすものとして、例えば、電源電圧値,輸液レート,
温度,輸液チューブを含む輸液機構部の状態その他の種
々の要因がある。本発明者はこれらを詳しく検討した結
果、モータ駆動電流に最も大きい影響を与えるのが電源
電圧値と輸液レートであることを見出した。本発明の上
記構成は、この知識に基づいたものである。
In the infusion pump, what influences the drive current of the motor is, for example, the power supply voltage value, the infusion rate,
There are various factors such as the temperature and the condition of the infusion mechanism including the infusion tube. As a result of detailed examination of these, the present inventor has found that the power supply voltage value and the infusion rate have the greatest influence on the motor drive current. The above configuration of the present invention is based on this knowledge.

【0029】実験によって、電源電圧値と輸液レートと
をパラメータとして、それらの組み合わせを種々に変え
ながらモータの駆動にとって必要最小限のモータ駆動電
流を求めておく。そのようにして求めたモータ駆動電流
のデータを、電源電圧値と輸液レートとを変数とする関
数としてテーブルにし記憶手段に格納しておく。
By experiment, the minimum required motor drive current for driving the motor is obtained by varying the combination of the power supply voltage value and the infusion rate as parameters. The data of the motor drive current thus obtained is stored in the storage means as a table as a function having the power supply voltage value and the infusion rate as variables.

【0030】上記の構成において、駆動電流初期値設定
手段は、電源電圧モニタ回路から読み込んだ電源電圧値
と設定入力されている輸液レートとに基づいてテーブル
を検索し、対応する始動開始時モータ駆動電流のデータ
を読み出す。制御手段は、その始動開始時モータ駆動電
流のデータを受け取り、モータ制御回路に対してモータ
始動開始時のモータ駆動電流として与える。この駆動電
流は、モータを正常に始動する上で必要最小限な電流値
である。
In the above structure, the drive current initial value setting means searches the table based on the power supply voltage value read from the power supply voltage monitor circuit and the infusion rate that has been set and input, and drives the corresponding motor at the start of starting. Read the current data. The control means receives the data of the motor drive current at the start of the start and gives it to the motor control circuit as the motor drive current at the start of the motor start. This drive current is a minimum current value necessary for normally starting the motor.

【0031】したがって、その同じ制御手段がモータ始
動直後から行うところの1ステップ分ずつの電流値を段
階的に減少させて最終的に探し出されるべき最適な必要
最小限のモータ駆動電流に到達するまでに要する時間
は、始動時駆動電流として充分な余裕(マージン)を見
込んでいた従来例に比べて大幅に短縮化される。
Therefore, the same control means gradually decreases the current value for each step, which is performed immediately after the motor is started, and finally reaches the optimum minimum necessary motor drive current to be searched for. The time required up to this is significantly shortened as compared with the conventional example in which a sufficient margin as a drive current at the time of starting is taken into consideration.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明に係る輸液ポンプのモータ制御
装置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a motor control device for an infusion pump according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0033】図1は実施例に係る輸液ポンプの電気的構
成を示すブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical construction of the infusion pump according to the embodiment.

【0034】図において、2はシステム全体の制御を司
るCPU、4は制御のためのプログラムおよび始動開始
時モータ駆動電流に係るテーブルを格納しているRO
M、6はワーキングメモリとしてのRAM、8はキーパ
ネルなどの入力装置、10は液晶表示パネルなどの表示
装置、12は輸液ポンプのメカニズム部分であるポンプ
ヘッド部、14はぜん動式の輸液機構部、16は駆動用
モータ、18はモータ回転位相検出部、20はモータ制
御回路、22は各部に電力を供給する電源(バッテ
リ)、24は警報部、26は電源22(バッテリ)の電
圧を検出する電源電圧モニタ回路である。
In the figure, 2 is a CPU that controls the entire system, and 4 is a RO that stores a control program and a table relating to the motor drive current at the start of starting.
M and 6 are RAM as a working memory, 8 is an input device such as a key panel, 10 is a display device such as a liquid crystal display panel, 12 is a pump head part which is a mechanism part of an infusion pump, and 14 is a peristaltic infusion mechanism part. , 16 is a drive motor, 18 is a motor rotation phase detection unit, 20 is a motor control circuit, 22 is a power supply (battery) for supplying electric power to each unit, 24 is an alarm unit, and 26 is a voltage of the power supply 22 (battery). This is a power supply voltage monitor circuit.

【0035】ROM4に格納されたテーブルは、電源電
圧値と輸液レートとを変数とする関数として、予め求め
られたモータ駆動電流を始動開始時モータ駆動電流とす
る状態にまとめられたものである。すなわち、実験によ
り、電源電圧値と輸液レートとをパラメータとしてそれ
らの組み合わせを種々に変えながら駆動用モータ16の
駆動にとって必要最小限のモータ駆動電流を求めて、電
源電圧値と輸液レートとを関数とする始動開始時モータ
駆動電流のテーブルとしたものである。
The table stored in the ROM 4 is a table in which the motor drive current obtained in advance is used as the motor drive current at the start of the start as a function having the power supply voltage value and the infusion rate as variables. That is, by experiment, the power supply voltage value and the infusion rate are used as parameters, and the minimum required motor drive current for driving the drive motor 16 is determined while various combinations thereof are obtained, and the power supply voltage value and the infusion rate are used as a function. Is a table of motor drive currents at the start of starting.

【0036】電源22(バッテリ)の電源電圧値は、新
たに設けた電源電圧モニタ回路26によって検出され、
CPU2に送出される。輸液レートは、入力装置8より
CPU2に与えられる。CPU2は、駆動用モータ16
の始動開始の指令に基づいて、電源電圧モニタ回路26
から読み込んだ電源電圧値と設定入力されている輸液レ
ートとに基づいて、ROM4のテーブルを検索し、対応
する始動開始時モータ駆動電流のデータを読み出し、そ
のデータをモータ制御回路20に送出する機能を有して
いる。
The power supply voltage value of the power supply 22 (battery) is detected by a newly provided power supply voltage monitor circuit 26,
It is sent to the CPU 2. The infusion rate is given to the CPU 2 from the input device 8. CPU2 is a drive motor 16
Of the power supply voltage monitor circuit 26 based on the start command of
A function of searching the table of the ROM 4 based on the power supply voltage value read from the CPU and the infusion rate that has been set and input, reading the corresponding motor drive current data at the start of starting, and sending the data to the motor control circuit 20. have.

【0037】次に、上記構成の輸液ポンプにおいて、C
PU2による駆動用モータ16の制御の動作を図2に示
すフローチャートに基づいて説明する。
Next, in the infusion pump having the above structure, C
The operation of controlling the drive motor 16 by the PU 2 will be described based on the flowchart shown in FIG.

【0038】CPU2は、ステップS1で、入力装置8
より輸液レートを読み込み、ステップS2で、電源電圧
モニタ回路26より電源22(バッテリ)の電源電圧値
を読み込む。そして、ステップS3で、電源電圧値と輸
液レートとに基づいて、ROM4のテーブルから対応す
る始動開始時モータ駆動電流のデータを読み出す。この
始動開始時モータ駆動電流は、与えられた電源電圧値と
輸液レートという条件下において、駆動用モータ16を
確実に始動するのに必要最小限のモータ駆動電流であ
る。
In step S1, the CPU 2 inputs the input device 8
The infusion rate is read, and in step S2, the power supply voltage value of the power supply 22 (battery) is read from the power supply voltage monitor circuit 26. Then, in step S3, based on the power supply voltage value and the infusion rate, the corresponding data of the motor drive current at the start of starting is read from the table of the ROM 4. The motor drive current at the start of starting is the minimum motor drive current required to reliably start the drive motor 16 under the conditions of the supplied power supply voltage value and the infusion rate.

【0039】CPU2は、ステップS4で、モータ制御
回路20に上記の始動開始時モータ駆動電流のデータを
与えるとともに、モータ制御回路20の制御を通じて、
駆動用モータ16をその始動開始時モータ駆動電流にお
いて始動する。繰り返しになるが、このときの始動開始
時モータ駆動電流は、従来例のように充分な余裕(マー
ジン)をもっておらず、確実な始動にとって必要な駆動
電流に充分に接近した値の電流となっている。
In step S4, the CPU 2 supplies the motor control circuit 20 with the data of the motor drive current at the time of starting the start, and through the control of the motor control circuit 20,
The drive motor 16 is started with the motor drive current at the start of the drive. Again, the starting motor drive current at this time does not have a sufficient margin as in the conventional example, and has a value sufficiently close to the drive current required for reliable starting. There is.

【0040】CPU2は、ステップS5で、モータ回転
位相検出部18からの信号に基づいて、駆動用モータ1
6が正常に回転しているのか、それとも脱調しているの
かどうかのチェックを行う(モータチェック)。脱調し
ていると判断したときは、ステップS6に進んで、警報
部24を駆動して操作者に脱調を知らせる。
The CPU 2 at step S5, based on the signal from the motor rotation phase detector 18, drives the motor 1 for driving.
It is checked whether 6 is rotating normally or is out of sync (motor check). When it is determined that the user is out of step, the process proceeds to step S6, and the alarm unit 24 is driven to notify the operator of the step out.

【0041】しかし、正常に回転していると判断したと
きは、ステップS7に進んで、モータ制御回路20を制
御して、駆動用モータ16に供給する駆動電流を1ステ
ップ分だけデクリメント(減少)させる。すなわち、現
在のモータ駆動電流をiM とし、1ステップ分の電流値
をi0 とすると、次回のモータ駆動電流として、iM
M −i0 と設定する。なお、1ステップ分の電流値i
0 は、機種によって適宜に定めてある。
However, when it is determined that the motor is rotating normally, the process proceeds to step S7, the motor control circuit 20 is controlled, and the drive current supplied to the drive motor 16 is decremented by one step. Let That is, assuming that the current motor drive current is i M and the current value for one step is i 0 , i M
It is set to i M -i 0. The current value i for one step i
0 is set appropriately depending on the model.

【0042】次いで、ステップS8に進んで、ステップ
S5と同様に、駆動用モータ16が正常に回転している
のか脱調しているのかのチェックを行い、駆動用モータ
16が正常に回転していると判断すると、ステップS7
にリターンして、モータ駆動電流iM を1ステップ分i
0 だけデクリメントする(iM ←iM −i0 )。そし
て、再び、ステップS8でモータチェックを行う。
Next, in step S8, as in step S5, it is checked whether the drive motor 16 is rotating normally or out of synchronization, and the drive motor 16 is rotated normally. If it is determined that there is, step S7
To return the motor drive current i M for one step i
Decrement by 0 (i M ← i M −i 0 ). Then, the motor check is performed again in step S8.

【0043】上記のように始動開始時モータ駆動電流が
モータ始動にとって必要最小限の値に充分に接近してい
るので、このステップS7の駆動電流デクリメントおよ
びステップS8のモータチェックの繰り返し回数は、大
き過ぎる余裕(マージン)を見込んでいた従来例に比べ
てきわめて少ないものとなる。したがって、早期のうち
に、ステップS8からステップS9へと抜け出すことが
できる。
As described above, since the motor drive current at the start of start is sufficiently close to the minimum value required for motor start, the number of repetitions of the drive current decrement in step S7 and the motor check in step S8 is large. This is extremely small compared to the conventional example in which the excess margin was expected. Therefore, it is possible to exit from step S8 to step S9 early.

【0044】すなわち、このステップS7→S8→S7
のループ状のルーチンの処理時間が従来例に比べて大幅
に短縮化されるのである。
That is, this step S7 → S8 → S7
The processing time of the loop-shaped routine is significantly shortened as compared with the conventional example.

【0045】ステップS8からステップS9に進んで、
駆動用モータ16の回転状態を正常に戻すために、モー
タ駆動電流iM を1ステップ分i0 だけインクリメント
する(iM ←iM +i0)。この場合の脱調に対して
は、警報は発しない。
From step S8 to step S9,
In order to return the rotation state of the drive motor 16 to the normal state, the motor drive current i M is incremented by i 0 for one step (i M ← i M + i 0 ). No alarm is issued for a step out in this case.

【0046】そして、ステップS10に進んで、ステッ
プS9の実行回数をカウントするレジスタRの内容を+
1だけインクリメントする(R←R+1)。なお、レジ
スタRの初期値はゼロにセットされているものとする。
Then, in step S10, the contents of the register R for counting the number of executions of step S9 are incremented by +.
Increment by 1 (R ← R + 1). The initial value of the register R is set to zero.

【0047】ステップS11では、レジスタRの内容が
所定回数Nに一致したかどうかを判断する。Nの値は任
意に定め得るが、通例では、N=3〜5である。レジス
タRの内容(すなわち、モータ駆動電流iM を1ステッ
プ分i0 だけインクリメントした回数)が所定回数Nに
達していないときは、ステップS8にリターンし、モー
タチェックを繰り返す。
In step S11, it is determined whether the content of the register R matches the predetermined number N of times. The value of N can be set arbitrarily, but in general, N = 3 to 5. When the content of the register R (that is, the number of times the motor drive current i M is incremented by i 0 for one step) has not reached the predetermined number N, the process returns to step S8 and the motor check is repeated.

【0048】ステップS7→S8→S9→S10→S1
1→S8→S7のように循環するルーチンを所定回数N
だけ繰り返し実行する。その結果、駆動用モータ16の
回転状態について、正常と脱調との境界を挟んでモータ
駆動電流iMが微調整されて、正常な回転状態における
最適な必要最小限のモータ駆動電流iM を最終的に確定
することができる。
Steps S7 → S8 → S9 → S10 → S1
A routine for circulating 1 → S8 → S7 is repeated a predetermined number of times N
Just repeat. As a result, with respect to the rotation state of the drive motor 16, the motor drive current i M is finely adjusted across the boundary between normal and step-out, and the optimum minimum required motor drive current i M in the normal rotation state is obtained. It can be finally decided.

【0049】以上のように、駆動用モータ16の確実な
始動にとって最小限必要な始動開始時モータ駆動電流を
予め決定しておき、その必要最小限の始動開始時モータ
駆動電流から駆動用モータ16の始動を開始するので、
1ステップ分ずつの電流値を段階的に減少させて最終的
に探し出されるべき最適な必要最小限のモータ駆動電流
に到達するまでに要する時間を従来例に比べて大幅に短
縮化することができるのである。
As described above, the minimum required start-up motor drive current for the reliable start of the drive motor 16 is determined in advance, and the drive motor 16 is determined from the minimum required start-up motor drive current. Since the start of
It is possible to greatly reduce the time required to reach the optimum minimum necessary motor drive current to be finally searched by gradually reducing the current value for each step, as compared with the conventional example. You can do it.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各種の
要素のうちモータ駆動電流に最も大きい影響を与える電
源電圧値と輸液レートとを変数とする関数として予め求
められた始動開始時モータ駆動電流のテーブルを記憶手
段に格納しておき、モータの始動に際しては、電源電圧
モニタ回路から読み込んだ電源電圧値と設定入力されて
いる輸液レートとに基づいてテーブルを検索し、対応す
る始動開始時モータ駆動電流のデータを読み出し、それ
をモータ制御回路に対してモータ始動開始時のモータ駆
動電流として与えるように構成してあって、その始動開
始時モータ駆動電流はモータを正常に始動する上で必要
最小限な電流値であるから、モータの回転速度が遅いか
速いかに関係なく、モータ始動直後より1ステップ分ず
つの電流値を段階的に減少させていって最終的に探し出
されるべき最適駆動電流に到達するまでに要する時間を
従来例に比べて大幅に短縮化することができる。すなわ
ち、モータに対する始動指令の開始時点から脱調しない
状態での必要最小限の駆動電流で安定良くモータを回転
させるに至るまでの時間を短縮化でき、電力ロス少なく
モータの始動処理を効率良く行うことができる。
As described above, according to the present invention, at the time of starting the start-up which is obtained in advance as a function with the power supply voltage value and the infusion rate that have the greatest influence on the motor drive current among various elements as variables. A table of motor drive currents is stored in the storage means, and when the motor is started, the table is searched based on the power supply voltage value read from the power supply voltage monitor circuit and the infusion rate that has been set and input, and the corresponding start is performed. It is configured to read the data of the motor drive current at the start and give it to the motor control circuit as the motor drive current at the start of motor start. The motor drive current at the start of start normally starts the motor. Since it is the minimum current value required above, the current value is increased by one step immediately after the motor starts, regardless of whether the motor rotation speed is slow or fast. It can be shortened considerably as compared with the conventional example the time required to reach the optimum driving current to be searched ultimately went reduced to. That is, it is possible to shorten the time from the start of the start command for the motor to the stable rotation of the motor with the minimum required drive current in the state where no step out occurs, and the motor start processing is performed efficiently with less power loss. be able to.

【0051】したがって、電源(バッテリ)の容量を一
定とすると、その電源(バッテリ)による延べ動作時間
を延長化できるということになり、また、延べ動作時間
を一定とすると、必要とする電源(バッテリ)の容量を
小さくして装置の小型化,軽量化を図ることができる。
Therefore, if the capacity of the power supply (battery) is constant, the total operating time by the power supply (battery) can be extended, and if the total operating time is constant, the required power supply (battery) is required. It is possible to reduce the capacity and reduce the size and weight of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る輸液ポンプのモータ制
御装置が適用される輸液ポンプの電気的構成を示すブロ
ック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an infusion pump to which a motor control device for an infusion pump according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】実施例の動作説明に供するフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.

【図3】従来例の輸液ポンプの電気的構成を示すブロッ
ク線図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional infusion pump.

【図4】従来例の動作説明に供するフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 CPU 4 ROM(始動開始時モータ駆動電流のテーブルを
含む) 14 輸液機構部 16 駆動用モータ 20 モータ制御回路 26 電源電圧モニタ回路
2 CPU 4 ROM (including a table of motor drive current at the start of start) 14 Infusion mechanism section 16 Drive motor 20 Motor control circuit 26 Power supply voltage monitor circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 輸液機構部を駆動するモータに対して所
要の駆動電流を供給するモータ制御回路を備えるととも
に、モータ始動開始時のモータ駆動電流から1ステップ
分ずつの電流値を段階的に減少させる動作を繰り返すこ
とにより最適な必要最小限のモータ駆動電流を求めてこ
の最適駆動電流を前記モータ制御回路からモータに与え
るようにした制御手段を備えた輸液ポンプのモータ制御
装置であって、 電源電圧モニタ回路を備えるとともに、電源電圧値と輸
液レートとを変数とする関数として予め求められたモー
タ駆動電流を始動開始時モータ駆動電流とするテーブル
をもった記憶手段と、モータの始動に際して前記電源電
圧モニタ回路から読み込んだ電源電圧値と設定入力され
ている輸液レートとに基づいて前記テーブルを検索して
対応する始動開始時モータ駆動電流のデータを読み出し
このデータを前記制御手段にモータ始動開始時のモータ
駆動電流として与える駆動電流初期値設定手段とを備え
たことを特徴とする輸液ポンプのモータ制御装置。
1. A motor control circuit for supplying a required drive current to a motor for driving an infusion mechanism, and the current value for each step is gradually reduced from the motor drive current at the start of motor start. A motor control device for an infusion pump, comprising: a control unit configured to obtain an optimum minimum required motor drive current by repeating the operation of causing the motor to supply the optimum drive current to the motor from the motor control circuit. A storage means having a voltage monitor circuit, a table having a motor drive current obtained in advance as a motor drive current obtained as a function of a variable having a power supply voltage value and an infusion rate as variables, and the power supply for starting the motor. The table is searched based on the power supply voltage value read from the voltage monitor circuit and the set and input infusion rate. The motor control device of the infusion pump, characterized in that a drive current initial value setting means for providing a motor drive current at the start motor starting to the control means the data read out data starting at the start motor drive current.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9168332B2 (en) 2009-10-23 2015-10-27 Asahi Kasei Medical Co., Ltd. Hemodialysis apparatus, method of operating hemodialysis apparatus, and water content removal system

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