JPH0563186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人工心臓の駆動装置に関し、特に空気
等の流体で人工心臓に陽圧と陰圧とを交互に与え
て駆動を行なう人工心臓駆動装置に関する。

人工心臓は、生体の心臓の脈動によく似た脈動
流を血液に与えるように駆動することが安全性の
面で重要である。人工心臓はダイアフラム型、サ
ツク型、ピストン型等種々のものが知られている
が、これらは一般に空気等の流体から所定の圧力
を受けて駆動される。生体の状態に応じた最良の
条件で人工心臓を駆動するためには、その条件に
応じた正確な圧力を所定のタイミングで出力する
駆動装置が必要である。

特に、この種の駆動装置では、人工心臓に印加
する圧力を立ち上がりの急俊な方形波状に変化さ
せるのが好ましい。

そこで、本出願人はアキユームレータ、アキユ
ームレータ内の圧力を検出する圧力センサ、圧力
センサの出力に応じてアキユームレータ内の圧力
を調整する電磁弁等で所定圧力を発生し、アキユ
ームレータ内の圧力を他の電磁弁のオン／オフに
よつて人工心臓に印加する構成とした人工心臓駆
動装置（特願昭57−52141等）を提案した。これ
によればアキユームレータが圧力の大きな低下を
防ぎ、しかも圧力調整用の電磁弁が圧力変化に対
してすばやく調整を行なうので、人工心臓に印加
される圧力は一定であり、方形波状となる。

しかしながら、上記のようなアキユームレータ
を用いたものでは、アキユームレータ自体がかな
り大型になるので、人工心臓駆動装置を小型化す
るのが難しかつた。しかし、アキユームレータを
無くしてしかも圧力波形を方形波状に維持するた
めには圧力調整用の電磁弁を大型にしなければな
らず結局上記のものと同じ結果になつてしまう。
実験によれば、アキユームレータがある場合には
電磁弁の容量は６で済むのに対し、アキユーム
レータがない場合には電磁弁は18の容量のもの
が必要であつた。

１人の人間に対して人工心臓は１対（すなわち
２系統）必要であり、駆動装置には各系統に正圧
系と負圧系が必要になるので、圧力調整用の電磁
弁は少なくとも４つ必要であり、この電磁弁の容
量のちがいは人工心臓駆動装置の小型化に大きく
影響する。アキユームレータを用いる場合も同様
の大きさになつてしまう。

たとえば、人工心臓駆動装置を電動車椅子に搭
載して患者を移動可能とするためには、人工心臓
駆動装置の小型化が望まれる。

本発明は、人工心臓を最適な状態で駆動すると
ともに、人工心臓駆動装置を小型化することを目
的とする。

上記目的を達成するために本発明においては、
正圧源；入力端が正圧源の出力端に接続された第
１の電磁弁；第１の電磁弁の出力端の圧力を検出
する第１の圧力検出手段；入力端が第１の電磁弁
の出力端に接続され、出力端が人工心臓に接続さ
れた第２の電磁弁；負圧源；入力端が負圧源の出
力端に接続された第３の電磁弁；第３の電磁弁の
出力端の圧力を検出する第２の圧力検出手段；入
力端が第３の電磁弁の出力端に接続され、出力端
が人工心臓に接続された第４の電磁弁；入力端が
正圧源に接続され、出力端が第１の電磁弁の出力
端と人工心臓の間に接続された第５の電磁弁；お
よび第１の圧力検出手段の出力する圧力値が一定
の正圧値になるように第１の電磁弁を開閉制御す
る正圧調圧手段と、第２の圧力検出手段の出力す
る圧力値が一定の負圧値になるように第３の電磁
弁を開閉制御する負圧調圧手段と、第２の電磁弁
と第４の電磁弁を人工心臓の収縮および拡張のタ
イミングにあわせて交互に開閉制御し人工心臓に
調圧された正圧と負圧を供給する圧力切換手段
と、圧力切換手段が第２の電磁弁を開としている
正圧切換時当初に第５の電磁弁を開とする正圧補
償手段とを含む電子制御手段；を設ける。

すなわち、人工心臓の駆動において重要になる
のは、人工心臓に印加する圧力を、正圧と負圧の
一方から他方に切り換える瞬間の立ち上がりおよ
び／又は立ち下がりのタイミングで、急俊に変化
させることがであるが、たとえば人工心臓に負圧
を印加して正圧系の出力弁を閉じている状態で
は、正圧系の出力弁の出力端、人工心臓、負圧系
の出力弁の出力端等を接続する流路には負圧が印
加されており、この状態から圧力を正圧に切り換
える瞬間、つまり立ち上がりのタイミングでは負
荷が非常に大きくなり、アキユームレータがない
と圧力の立ち上がりがなまる。しかし本発明によ
れば、第５の電磁弁が第１の電磁弁（正圧調整
弁）をバイパスするように設けられており、第５
の電磁弁を開くことによつて、正圧源の出力する
高圧を、第１の電磁弁を介さずに直接、人工心臓
に供給できる。即ち、第２の電磁弁を開く期間の
当初、つまり正圧の立ち上がりのタイミングで第
５の電磁弁を開くので、負圧から正圧への切換時
の圧力不足を、第５の電磁弁によつて補償するこ
とができる。この構成によつて、アキユームレー
タを用いた場合と同様の効果が得られることが、
実験により確認されている。

なお、人工心臓の駆動においては、その収縮動
作時間の人体への影響が大きく、拡張動作時の影
響は比較的少ないので、通常は、第５の電磁弁の
ような圧力補償弁は正圧系のみに設けるだけで良
い結果が得られるが、同様の圧力補償弁を負圧系
に更に追加して設けてもよい。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図に人工心臓駆動装置を備える電動車椅子
の斜視図を示し、第２ａ図，第２ｂ図および第２
ｃ図に、第１図の装置の平面図、側面図および正
面図を示す。第１図、第２ａ図，第２ｂ図および
第２ｃ図を参照して説明する。この電動車椅子に
は４つの車輪が備わつており、前輪５１ａは比較
的小形でキヤスター状になつている。後輪５１ｂ
は、比較的大形であり、図示しない減速機構を介
して各々の車輪が独立したモータで駆動される。
左右にそれぞれアームレスト５２Ｌおよび５２Ｒ
が備わつている。５３がフツトレスト、５４がバ
ツクレストである。

左側アームレスト５２Ｌの支持軸５５の付け根
近傍に見える５６が、人工心臓駆動チユーブ取り
出し口のカバーである。患者が存在する場合に
は、このカバー５６から人工心臓駆動チユーブ５
７Ｌおよび５７Ｒが突出している。人工心臓駆動
チユーブの先端にはコネクタが接続されており、
これを介して人工心臓と人工心臓駆動装置とを接
続するようになつている。左側アームレスト５２
Ｌの先端表面にあるTVは小型のモニタテレビで
ある。右側アームレスト５２Ｒの先端表面に突出
している５８が車椅子運転のための操作レバーで
ある。この操作レバー５８は後述するように着脱
自在になつており、これを抜き取ると第１図に示
すようにアームレスト５２Ｒ上に大きな突起物が
なくなる。

また、後述するように、アームレスト５２Ｌお
よび５２Ｒは、それぞれ支持軸５５を中心として
水平方向（５２Ｌは反時計方向、５２Ｒは時計方
向）に90度回動するようになつている。アームレ
スト５２Ｌおよび５２Ｒの各々の下方に備わつて
いるスイツチSW１ＬおよびSW１Ｒが、アーム
レストのロツクを解除するための指示スイツチで
ある。５９は人工心臓駆動装置の警報表示部であ
り、６０が電動車椅子の警報表示部である。これ
らの内部にそれぞれ２つの発光ダイオードが備わ
つており、常時は緑色を表示するが、異常が生ず
ると赤色を表示する。SW２は後述する電動チユ
ーブ巻取機構の巻取指示スイツチであり、これを
操作すると人工心臓駆動チユーブ５７Ｌおよび５
７Ｒが車椅子の内部に向かつて巻き取られる。６
１が人工心臓用キースイツチ、６２が人工心臓駆
動装置の各制御パラメータを設定指示するための
操作ボードを接続するコネクタ、６３はアームレ
スト上モニタテレビTVと同様の外部モニタテレ
ビを接続するためのコネクタである。６４は異常
の場合に警報を発する警報ブザーである。

第３ａ図および第３ｂ図に、第１図の装置の分
解斜視図を示す。ただし、これらの図面には細か
い部分までは示してないので注意されたい。第３
ａ図には主に装置のハウジングを示し、第３ｂ図
には車椅子のシヤーシと人工心臓駆動装置の主要
構成要素を示してある。第３ａ図および第３ｂ図
を参照して、人工心臓駆動装置および電動車椅子
の主要構成要素を説明する。

７１が真空ポンプ、７２がコンサプレツサ、７
３がバルブユニツト、７４がマフラー（消音器）、
７５が車椅子駆動モータ制御ユニツト、７６ａお
よび７６ｂが人工心臓駆動装置用のバツテリー、
７７ａおよび７７ｂが車椅子用のバツテリーであ
る。Ｍ１およびＭ２が、右側後輪および左側後輪
をそれぞれ駆動するモータである。なおこれらの
モータは直流モータである。７８は、人工心臓駆
動チユーブを巻き取るドラムである。

第４図に装置の断面を示す。第４図を参照して
説明する。コンプレツサ７１および真空ポンプ７
２は、騒音防止のため密閉してあり、大気とはマ
フラー７４を介して連通するようになつている。
コンプレツサ７１および真空ポンプ７２を覆う両
サイドおよび上面の部材はゴムである。これらで
覆われる空間は、コンプレツサ７１および真空ポ
ンプ７２の発する熱によつて温度が上昇するた
め、この例ではコンプレツサ７１の流体流入側を
この空間内に露出させて、マフラー７４の穴７４
ａからの温度の低い空気が空間内を循環するよう
にしてある。マフラー７４と真空ポンプ７２と
は、図示しないパイプを介して接続している。コ
ンプレツサ７１および真空ポンプ７２の圧力出力
端は、それぞれパイプ７９および８０を介してバ
ルブユニツト７３に接続されている。８１および
８２が、それぞれ２系統分の人工心臓駆動装置の
圧力出力端である。車椅子駆動モータ制御ユニツ
ト７５を除く電子制御装置は、この例ではバツク
レスト５４の内部（後側）に装着してある。

ドラム７８近傍の構成を第５ａ図、第５ｂ図、
第５ｃ図、第５ｄ図および第５ｅ図に示す。まず
第５ｄ図を参照して説明する。開口部８３および
８４に、それぞれ人工心臓駆動装置の圧力出力端
８１および８２からのパイプが接続されている。
第１部材８５は、円筒状になつており、その軸方
向に貫通する穴８５ａおよび周面に形成した溝８
５ｂを備えている。第２部材８６は、開口部８４
の近傍を除き円筒状になつており、穴８６ａおよ
び開口部８４と連通する穴８６ｂが溝８５ｂと対
向するように、第１部材８５の外側に嵌合してあ
る。第２部材８６の外側に、ベアリング８７およ
び８８を介して第３部材８９を回動自在に嵌め込
んである。第３部材８９には、第１部材の溝８５
ｂおよび第２部材の穴８６ａと対向する位置に、
第２部材８６の周囲を囲むように溝８９ａを形成
し、この溝８９ａと連通する穴８９ｂを形成して
ある。また、第３部材８９には第１部材の穴８５
ａと連通する穴８９ｃを形成してある。

第３部材８９に、チユーブリール９４を接続し
てある。第３部材の穴８９ｂおよび８９ｃの圧力
出力端に、それぞれ人工心臓駆動チユーブ５７Ｒ
および５７Ｌの一端を接続し、ここから引き出し
た駆動チユーブをチウーブリール９４の周面に沿
わせて外部に出してある。９０，９１，９２およ
び９３はシールリングである。

第５ｅ図をも参照して説明する。Ｍ３がチユー
ブ巻取用のモータであり、この例ではステツピン
グモータを使用している。モータＭ３は板状の支
持部材９５に固着されており、駆動軸にリール駆
動ローラ９６を備えている。支持部材９５は一端
が点Ｐで回動自在に支持されており、他端は電磁
アクチユエータ９７のプランジヤ９７ａで支持さ
れている。

電磁アクチユエータ９７は、通常は圧縮コイル
スプリング９７ｂの力によつて、支持部材９５を
上方に引き上げているが、そのソレノイドを付勢
すると、支持部材９５を下方に押圧してリール駆
動ローラ９６をチユーブリールの周面９４ａに押
し付ける。

第５ａ図、第５ｂ図および第５ｃ図を参照して
説明する。チユーブリール９４の外側には、人工
心臓駆動チユーブ５７Ｒおよび５７Ｌがチユーブ
リール９４から外れないように、周面に沿つて８
つの回動自在なテフロン製ローラ９８を配置して
ある。チユーブリール９４から引き出される一対
（２本）の人工心臓駆動チユーブ５７Ｒおよび５
７Ｌは、装置ハウジング内でからまつたり引掛か
つたりすることがないように、各々中央部を凹状
に形成した回動自在な２つのテフロン製ローラ９
９ａ，９９ｂ，１００ａ，１００ｂおよび１０１
ａ，１０１ｂで、チユーブ通路を形成してある。

この例では、各ローラ対の角度を徐々に傾ける
ようにし、またローラの大きさを先に進むにした
がつて大きくなるようにして人工心臓駆動チユー
ブを案内している。人工心臓駆動チユーブ５７
Ｌ，５７Ｒの通路に、磁気を検出する近接スイツ
チ（センサ）１０２が備わつており、人工心臓駆
動チユーブ５７Ｌには、これが完全に巻き取られ
た状態で近接スイツチ１０２と対向する部分に鉄
片１０３を装着してある。

第２ｃ図のａ−ａ線から見たアームレスト
支持軸５５等の支持構造を第６ａ図に示し、第６
ａ図のｂ−ｂ線から見た断面を第６ｂ図に示
す。第６ａ図および第６ｂ図を参照して説明す
る。支持軸５５は円筒状になつており、下部に半
円状のフランジ５５ａが備わつている。支持軸５
５の一方向の回動はフランジ５５ａの一端がハウ
ジング側の突出部１１０に当たることで規制さ
れ、他方向の回動はハウジング側の突出部１１１
又はアーム１１２の突出部１１２ａで規制され
る。

アーム１１２は、一端がピン１１３で回動自在
に支持され、他端が電磁アクチユエータ１１４で
支持されている。アーム１１２は、常時はスプリ
ング１１４ａによつて支持軸１１２側に押圧され
ており、この状態すなわち第６ａ図に示す状態で
は、フランジ５５ａが、ハウジングの突出部１１
０およびアームの突出部１１２ａによつてロツク
される。

電磁アクチユエータ１１４のソレノイドを付勢
すると、プランジヤ１１４ｂが引き込まれて、ア
ーム１１２が時計方向に回動し、突出部１１２ａ
をフランジ５５ａから外すので支持軸５５のロツ
クが外れる。この状態では、フランジ５５ａの移
動がハウジングの突出部１１０および１１１で規
制されるので、支持軸すなわちアームレスト５２
Ｌが回転角90度の範囲で回動自在となる。

また、アーム１１２の一端には、アーム１１２
の位置を検出するマイクロスイツチSW３Ｌ（他
方のアームレスト側にはSW３Ｒがある）が備わ
つており、第６ａ図に示すアームレストロツク状
態でスイツチがオンし、アームレストロツク状態
でスイツチがオフする。なお、アームレスト上の
スイツチ等と装置本体とを接続するコード類は、
支持軸５５の穴の内部を通して配線してある。

操作レバー５８の近傍を第７ａ図に示す。第７
ａ図を参照して説明する。操作レバーの先端５８
ａは径が小さくなつており、この部分が下方の支
持台１１５の凹部に嵌合している。操作レバー５
８には、先端５８ａの一部を残して中央部を軸方
向に貫通する穴が形成したり、その部分にロツド
１１６が装着されている。ロツド１１６下端の膨
んだ部分の下側には圧縮コイルスプリング１１７
が、上側には微小球１１８ａおよび１１８ｂがそ
れぞれ備わつている。操作レバー先端５８ａの微
小球１１８ａおよび１１８ｂの近傍には、微小球
１１８ａ，１１８ｂの経よりも僅かに寸法の小さ
な穴が形成してある。

このため第７ａ図に示す状態では、ロツド１１
６がスプリング１１７の力で上方に押され、微小
球１１８ａおよび１１８ｂを上に押し上げるの
で、微小球１１８ａおよび１１８ｂは前記穴から
操作レバー５８の外側に僅かに突出する。このと
きの微小球をも含めた操作レバー先端５８ａの外
径を、支持台１１５の凹部上方の寸法よりも大き
くなるようにしてある。したがつて、この状態で
は操作レバー５８がロツクされ、これを上方に引
く力を与えても操作レバー５８は抜けない。

しかし操作レバー５８の上面からロツド１１６
を押し下げる力を与えると、微小球１１８ａおよ
び１１８ｂを外側に押す力がなくなるので、これ
らは操作レバー先端５８ａの穴から外れてロツク
が解除され、操作レバー５８は簡単に引き抜け
る。支持台１１５には操作レバー５８を検出する
マイクロスイツチSW４が備わつており、このス
イツチSW４は操作レバー５８が第７ａ図のよう
に装着されている状態では接点がオンし、操作レ
バー５８が抜けると接点がオフする。

支持台１１５は、下方の球状の部分１１５ａで
支持されており、この部分１１５ａを中心として
自由に回動しうるようになつている。この球状の
部分の下方には長いロツド１１５ｂが形成してあ
り、この先端は第７ｂ図に示すような構成になつ
ている。

第７ｂ図を参照して説明する。半円状に形成し
た２枚の薄板１１９および１２０を直交させて重
ねてある。板１１９および１２０には、それぞれ
細長く連続する穴１１９ａおよび１２０ａを形成
してあり、穴１１９ａおよび１２０ａの交叉した
部分にロツド１１５ｂを挿入してある。板１１９
および１２０は、それぞれ両端で回動自在に支持
されている。板１１９の一端には可変抵抗器１２
１の回動軸を接続し、板１２０の一端には可変抵
抗器１２２の回動軸を接続してある。

第８図に、バルブユニツト７３の外観を示す。
第８図を参照して説明する。バルブユニツト７３
は、多数の電磁弁および圧力検出器でなつてい
る。箱状のケーシングの内部には流路を接続する
ための穴が形成されており、各電磁弁の流路を接
続するためのパイプが不要になつている。この実
施例では、同一構成の電磁弁を12個使用してい
る。圧力検出器は、第８図では示されていないが
４個備わつている。７３ａが負圧取入口、７３ｂ
が正圧取入口、８１および８２が、それぞれ独立
した系の圧力出力端であり、ここに接続されたパ
イプが、チユーブ巻取機構の開口部８３および８
４に接続されている。

また、バルブユニツト７３には、図示しない部
分に、それぞれ８１および８２と同一の系からの
圧力が出力されるようになつており、この出力端
に接続されたパイプがチユーブ巻取機構を介さず
に第２ｃ図に示される緊急時用エアチユーブコネ
クタ１２３に直接接続されている。これは、人工
心臓駆動チユーブ５７Ｌ又は５７Ｒに万一異常を
生じた場合に使用するもので、通常、コネクタの
出力端は閉じている。

第８図に示す電磁弁（電磁制御弁）の平面図、
右側面図、左側面図および拡大縦断面図を第９ａ
図、第９ｂ図、第９ｃ図および第９ｄ図に示す。
第９ａ図、第９ｂ図、第９ｃ図および第９ｄ図を
参照して説明する。電磁制御弁の弁ハウジング１
１に第１のポート１２と第２のポート１３が形成
されている。ハウジング１１の内空間は弁座１４
で、第１のポート１２に連通する第１の内室１５
と第２のポート１３に連通する第２の内室１６に
区分されている。弁ハウジング１１にはシール材
１７を介して磁性体コイルケース１８が固着され
ている。

ケース１８内にはコイル１９を巻回したコイル
ボビン２０が挿入されており、これを磁性体ベー
ス２１，２２が支持している。ベース２１には固
定磁性体コア２３が固着されている。コア２３は
中空であり、それぞれ非磁性体ガイドロツド２４
が貫通している。ロツド２４には可動磁性体コア
２５が固着されている。ロツド２４の一端はコイ
ルスプリング２６で左方に押されている。ロツド
２４の他端は軸受２７およびベローズ２８を貫通
し、その端部に弁体２９が固着されている。ベロ
ーズ２８の内空間は、小孔３０および３７を通し
て第１の内室１５（図示状態）又は第２の内室１
６（ロツド２４が右方に駆動されたとき）に連通
する。

コイル１９が付勢されると、コア２３−コア２
５−ベース２２−ケース１８−ベース２１−コア
２３と循環する磁束を生じ、コア２５にコア２３
に向けての吸引力が作用し、ロツド２４が、この
吸引力とコイルスプリング２６の反発力とがバラ
ンスする点まで右方に移動し、弁体２９が弁座１
４より、吸引力に応じた距離離れる。コア２３の
端面２３ａは山の字形であり、コア２５の端面２
５ａはその中央突部を受ける凹形であり、しかも
山の字形の両端突部内側面２３ｂにはテーパが付
されている。このテーパの存在により、通電レベ
ル対ロツド２４移動量（２３ａ−２５ａ間のギヤ
ツプ）が広い範囲で比例関係になつている。ま
た、この種の電磁弁は可動部の応答性が良く高速
で開閉制御を行ないうる。

第１０図に、第１図の装置全体の概略構成を示
す。第１０図を参照して説明する。１Ｒおよび１
Ｌが人工心臓である。これらの人工心臓１Ｒ，１
Ｌは、所定の正圧および負圧を交互に与えること
により、内部のダイアフラムが脈動し、弁の働き
よつて定まる所定方向に血液を送る。人工心臓１
Ｒおよび１Ｌに圧力を与えるチユーブ２ａおよび
２ｂが、それぞれ人工心臓駆動チユーブ５７Ｒお
よび５７Ｌと、それらの先端に装着されたコネク
タにより連結されている。

人工心臓１Ｒおよび１Ｌに所定圧のエアーを与
える人工心臓駆動機構３００は、人工心臓制御ユ
ニツト４００によつて電気的に制御される。表示
制御ユニツト５００は、人工心臓制御ユニツト４
００から出力される情報をモニタテレビTVに表
示するためのコンポジツトビデオ信号を生成す
る。表示制御ユニツト５００は、表示信号メモ
リ、キヤラクタジエネレータ（ROM）、表示制
御LSI等でなる市販のものである。操作ボード６
００は、各種の人工心臓駆動パラメータを変更指
示するためのスイツチボートであり、人工心臓制
御ユニツト４００に接続しうるようになつてい
る。ただし、予め人工心臓制御ユニツト４００に
は最も好ましい値がユニツト内部の読み出し専用
メモリ（ROM）に駆動パラメータとしてセツト
されており、このスイツチボードを使用する可能
性はほとんどない。

車椅子駆動モータ制御ユニツト７５は、車椅子
の２つの後輪５１ｂにそれぞれ連結された直流モ
ータＭ１およびＭ２を制御する。システム制御ユ
ニツト２００は、各種スイツチの状態を読み取
り、人工心臓制御ユニツト４００に信号を送つた
り、車椅子駆動モータ制御ユニツト７５のオン／
オフ、モニタテレビTVのオン／オフ等の制御を
行なう。

第１０図の人工心臓駆動機構３００の詳細を第
１１図に示す。第１１図を参照して説明する。コ
ンプレツサ７１および真空ポンプ７２は、マフラ
ー７４を介して大気と連通している。コンプレツ
サ７１および真空ポンプ７２の圧力出力端に、多
数の電磁弁等が接続されているが、これらは２系
統に分かれている。一系統は右側人工心臓１Ｒを
駆動する系であり、もう一系統は左側人工心臓１
Ｌを駆動する系であある。

右側の系について説明する。１３１が人工心臓
に印加する正圧を調整する圧力調整弁であり、こ
れはその出力端流路に配置された圧力検出器PS
１の出力に応じて開閉制御される。１３２は、圧
力調整弁１３１等によつて得られる所定の正圧を
人工心臓１Ｒに印加するのをオン／オフ制御す
る。圧力調整弁１３１と並列に接続された電磁弁
１３５は、人工心臓に印加する正力の立ち上がり
時の圧力低下を補償するために備わつている。同
様に、電磁弁１３３が負圧の圧力調整を行ない、
電磁弁１３４が負圧の人工心臓へのオン／オフを
行ない、電磁弁１３６が圧力補償を行なう。PS
３がこの系の負圧を検出する。左側の系も全く同
じであり、電磁弁１３７，１３８および１４１が
それぞれ正圧系の圧力調整弁、圧力オン／オフ弁
および圧力補償弁であり、電磁弁１３９，１４０
および１４２がそれぞれ負圧系の圧力調整弁、圧
力オン／オフ弁および圧力補償弁である。PS２
およびPS４が、それぞれ正圧および負圧系の圧
力を検出する。

第１０図の人工心臓制御ユニツト４００の構成
を、第１２ａ図および第１２ｂ図に示す。まず第
１２ａ図を参照して説明する。この回路は、圧力
調整制御を行なう。すなわち、圧力検出器PS１，
PS２，PS３およびPS４からの信号と予め設定し
た圧力の値とに応じて、電磁弁１３１，１３７，
１３３および１３９を開閉制御する。この回路の
制御はマイクロコンピユータユニツトCPU１が
行なう。

各圧力検出器PS１，PS２，PS３およびPS４
からのアナログ信号RPP，LPP，RNPおよび
LNPは、コネクタＪ５を介してアナログ−デジ
タル変換器Ｚ１６に印加される。アナログ−デジ
タル変換器Ｚ１６は、入力チヤンネルを８つ備
え、12ビツトの分解能を有している。EOCは変
換終了を示す信号の出力端、STROBEは変換指
示を与える入力端、EN１，EN２およびEN３は
変換デジタルデータの出力許可／禁止を制御する
入力端、Ａ１，Ａ２，Ａ４およびＡ８は入力チヤ
ンネル指定入力端である。アナログ−デジタル変
換器Ｚ１６とマイクロコンピユータユニツト
CPU１は、コネクタＪ４を介して接続されてい
る。

コネクタＪ３に、圧力調整電磁弁１３１，１３
７，１３３および１３９の各ソレノイドが接続さ
れている。SSR１，SSR２，SSR３およびSSR４
が各ソレノイドの通電をオン／オフ制御するソリ
ツドステートリレーであり、これらはバツフアＺ
１５を介して、マイクロコンピユータユニツト
CPU１の出力ポートで制御される。コネクタＪ
１に操作ボード６００からの信号ラインの一部が
接続される。Ｊ１に印加される信号は、バツフア
BF１およびチヤタリング除去回路CH１を介し
て、マイクロコンピユータユニツトCPU１の入
力ポートに印加される。CPU１の一部の入力ポ
ートに、システム制御ユニツト２００からの信号
が印加される。CPU１の他のポートに、表示制
御回路５００が接続されている。

第１２ｂ図を参照して説明する。この回路は、
圧力オン／オフ制御電磁弁１３２，１３８，１３
４および１４０の制御と、圧力補償電磁弁１３
５，１４１，１３６および１４２の制御を行な
う。この回路全体の制御は、マイクロコンピユー
タユニツトCPU２が行なう。電磁弁１３２，１
３８，１３４および１４０のソレノイドの通電
を、それぞれソリツドステートリレーSSR５，
SSR６，SSR７およびSSR８が制御する。各ソリ
ツドステートリレーSSR５，SSR６，SSR７およ
びSSR８は、マイクロコンピユータユニツト
CPU２の出力ポートで制御される。

ソリツドステートリレーSSR５，SSR６，SSR
７およびSSR８を制御するCPU２の出力ポート
には、それぞれ並列にドライバ回路DV１，DV
２，DV３およびDV４が接続されている。ドラ
イバ回路DV１，DV２，DV３およびDV４は、
全て同一構成である。

コネクタＪ６に、操作ボード６００からの信号
ラインの一部が接続される。Ｊ６に印加される信
号は、バツフアBF２およびチヤタリング除去回
路CH２を介して、マイクロコンピユータユニツ
トCPU２の入力ポートに印加される。CPU２の
他のポートに、システム制御ユニツト２００およ
び表示制御ユニツト５００が接続されている。ド
ライバ回路DV１について説明する。TGは入力
信号の立ち下がりを検出するトリガ回路、TM１
およびTM２はタイマである。

ドライバ回路DV１の動作タイミング等を、第
１２ｃ図に示す。第１２ｃ図を参照して説明す
る。ソリツドステートリレーSSR５は所定周期で
オン／オフを繰り返し、それに応じて電磁弁１３
２が開閉している。タイマTM１およびTM２
は、SSR５を制御する信号の立ち下がりでトリガ
される。TM１の出力レベルは、トリガされてＨ
に反転し、それからＴ１の期間だけＨを接続す
る。TM２も同様にトリガされてＨに反転し、そ
れからＴ２の期間だけＨを持続する。ただしＴ１
＜Ｔ２に設定してある。

電磁弁１３５を制御するソリツドステートリレ
ーSSR９は、TM１の出力レベルがＬでしかも
TM２の出力レベルがＨのとき、つまりＴ３（Ｔ
２−Ｔ１）の期間だけオンする。Ｔ３のタイミン
グは、SSR５がオフすなわち電磁弁１３２が閉の
期間中であるので、コンプレツサ７１からの高い
圧力が直接人工心臓に印加されることはない。電
磁弁１３１出力端の圧力は、電磁弁１３５開の
後、設定圧力よりも多少高くなるが、次に電磁弁
１３２を開にすると直ちに所定圧以下になり、人
工心臓側の圧力が設定圧力よりも高くなることは
ない。この例では圧力調整弁１３１，１３７，１
３３および１３９の圧力出力端にアキユームレー
タを設けてないが、電磁弁１３５，１４１，１３
６および１４２を、それぞれ電磁弁１３２，１３
８，１３４および１４０閉期間中の所定タイミン
グで開とすることにより、人工心臓には第１２ｃ
図に示すような立ち上がりの急俊な圧力波形が現
れる。圧力補償用の電磁弁１３５，１４１，１３
６および１４２が開とならない場合には、一点鎖
線で示すように立ち上がりが遅れる。なおこの例
では正圧系と負圧系の両者に圧力補償用電磁弁を
設けたが、実際には正圧系のみに補償用電磁弁を
設けた場合でも好ましい結果が得られている。

この実施例で用いているマイクロコンピユータ
ユニツトCPU１およびCPU２は、日立製のシン
グルボードマイクロコンピユータユニツトＨ６２
SC０１である。Ｈ６２SC０１の構成概略を第１
３図に示す。第１３図を参照すると、このユニツ
トはマイクロプロセツサ６８０２、Ｉ／Ｏポー
ト、タイマ、RAM，ROM等を備えている。

第１４図に操作ボード６００の構成を示す。第
１４図を参照して説明する。各スイツチSW１，
SW２，SW３，SE４，SW５，SW６，SW７お
よびSW８は圧力設定の指示を発するものであ
り、それぞれ、左側正圧アツプ、左側正圧ダウ
ン、左側負圧アツプ、左側負圧ダウン、右側正圧
アツプ、右側正圧ダウン、右側負圧アツプおよび
右側負圧ダウンを指示するスイツチである。
SW，SW１０，SW１１およびSW１２は、人工
心臓に印加する圧力の正圧と負圧とのデユーテイ
比を設定するものであり、それぞれ、左側デユー
テイアツプ左側デユーテイダウン、右側デユーテ
イアツプおよび右側デユーテイダウンを指示する
スイツチである。SW１３およびSW１４は、そ
れぞれ心拍数のアツプおよびダウンを指示するス
イツチである。

第１０図の車椅子駆動モータ制御ユニツト７５
の詳細を第１５図に示す。第１５図を参照して説
明する。車椅子駆動モータＭ１およびＭ２は、そ
れぞれ独立した駆動回路MD１およびMD２に接
続されている。駆動回路MD１およびMD２は、
Ｈ型の駆動回路であり、対角線上に位置するいず
れかのスイツチング素子をオンすることにより、
モータの電機子に所定方向に電流を流して、モー
タを所定方向に回転させる。

モータＭ１の電機子には、並列にリレーRL１
の接点を接続してある。この接点は、モーマリク
ローズタイプのものである。しがつて、リレー
RL１がオンだと接点が開くが、RL１がオフする
と接点が閉じて発電制動が行なわれる。モータＭ
２にも同様の制動回路が備わつている。

モータ駆動回路MD１およびMD２の制御はマ
イクロコンピユータCPU３が行なう。CPU３の
出力ポートＯ１，Ｏ２およびＯ３に、バツフア
BF３を介してモータ駆動回路MD１が接続され、
CPU３の出力ポートＯ４，Ｏ５およびＯ６に、
BF３を介してモータ駆動回路MD２が接続され
ている。マイクロコンピユータCPU３の電源Vcc
は、安定化電源回路RPSから供給される。安定
化電源回路RPSの入力端には、リレーRL３を介
して24Vのバツテリーが接続されている。リレー
RL３は、システム制御ユニツト２００によつて
制御される。

操作レバー５８に連結される２つのポテンシヨ
メータ１２１および１２２の摺動子は、それぞれ
アナログ−デジタル変換器AD２の第１チヤンネ
ルCH１および第２チヤンネルCH２に接続され
ており、AD２の出力端Ｄ０〜Ｄ７がマイクロコ
ンピユータCPU３の入力ポートに接続されてい
る。ポテンシヨメータ１２１および１２２には、
安定化電源回路RPSから、所定の定電圧が印加
される。

第１０図に示すシステム制御ユニツト２００の
構成詳細を、第１６図に示す。第１６図を参照し
て説明する。システム制御ユニツト２００の制御
はマイクロコンピユータユニツトCPU４が行な
う。CPU４の入力ポートには、バツフアBF４を
介して各種スイツチSW１Ｌ，SW１Ｒ，SW３
Ｌ、SW３Ｒ，SW４および１０２が接続されて
いる。

リール巻取指示スイツチSW２は、バツフア
BF４を介してパルスモータドライバPMDおよび
ソレノイドドライバSD１に接続されている。
PMDはリール巻取モータＭ３を駆動し、SD１は
電磁アクチユエータ９７のソレノイドSL３を駆
動する。CPU４の出力ポートに接続されたソリ
ツドステートリレーSSR１３，SSR１７等でなる
回路が、第１５図に示す電源リレーRL３を駆動
する。CPU４の出力ポートに接続されたソリツ
ドステートリレーSSR１４およびSSR１５は、そ
れぞれ左および右のアームレストロツク用電磁ア
クチユエータ１１４のソレノイドを付勢する。
BZはウオーニングブザーである。LE１および
LE２が人工心臓系の警報表示用発光ダイオード
であり、第２ａ図に示す警報表示部５９に備わつ
ている。LE３およびLE４が車椅子系の警報表示
用発光ダイオードであり、警報表示部６０に備わ
つている。発光ダイオードLE１およびLE３は発
光色が赤であり、LE２およびLE４は発光色が緑
である。

CPU４の出力ポートに接続されたソリツドス
テートリレーSSR１６は、モニタテレビTVの電
源をオン／オフ制御する。スイツチSW５は、モ
ニタテレビTVのオン／オフを行なうためのマニ
ユアルスイツチである。IF１，IF２，IF３およ
びIF４は、他の回路に信号を伝送するためのイ
ンターフエース回路であり、IF１およびIF２が
CPU１に接続されており、IF３およびIF４が
CPU２に接続されている。各インターフエース
回路IF１，IF２，IF３およびIF４は、インバー
タ、フオトカツプラPC１等で構成されている。

第１７ａ図、第１７ｂ図および第１７ｃ図に、
第１５図のマイクロコンピユータCPU３の概略
動作を示し、第１７ｄ図に動作タイミングの一例
を示す。第１７ａ図がメインルーチン、第１７ｂ
図が電圧サンプリングサブルーチン、第１７ｃ図
が割込処理ルーチンである。

概略動作を説明すると、この実施例では、電力
のロスを小さくするために直流モータＭ１および
Ｍ２をスイツチング制御するとともに、このスイ
ツチングパスのパルス幅を、操作レバー５８に連
結されたポテンシヨメータ１２１および１２２の
位置に応じて変調して、モータ速度を設定するよ
うに動作する。

CPU３の出力ポートＯ２およびＯ５に正極性
パルスを印加すると、それぞれモータＭ１および
Ｍ２が正転駆動され、出力ポートＯ３およびＯ６
に正極性パルスを印加すると、それぞれモータＭ
１およびＭ２が逆転駆動される。この例では、Ｍ
１およびＭ２を同一速度で正転駆動すると車椅子
が前進し、Ｍ１およびＭ２を同一速度で逆転駆動
すると車椅子が後進し、それ以外では前方又は後
方にカーブもしくは回転する。モータＭ１および
Ｍ２を駆動しない場合には、リレーRL１等がオ
フし、モータＭ１およびＭ２の電機子が短絡され
て制動がかかる。

第１７ａ図、第１７ｂ図，第１７ｃ図および第
１７ｄ図を参照して、CPU３の動作を順を追つ
て説明する。まず電源がオン、すなわち第１５図
に示すリレーRL３がオンすると、CPU３は各出
力ポートを初期レベルにセツトし、読み書きメモ
リ（RAM）の内容をクリアし、読み出し専用メ
モリ（ROM）に予め格納された初期パラメータ
を、各々のパラメータに割り当てられたレジスタ
（メモリ）に格納する。初期状態では、CPU３の
出力ポートＯ１およびＯ４がＬにセツトされ、制
動モードになる。またこの状態では割込みを禁止
している。

割込み許可にセツトされていると、所定時間毎
にタイマが割り込み要求を発する。割り込みがか
かると、CPU３は第１７ｃ図の処理を実行する。
この処理については後で詳細に説明する。

次いで、運転操作レバー５８に連結されたポテ
ンシヨメータ１２１および１２２の摺動子電位を
読み取る。このサンプリング処理の詳細が第１７
ｂ図に示してある。サンプリングの結果、電位が
前回のサンプリングの値と異なる場合、すなわち
操作レバー５８が動いた場合、各々のモータの速
度指令データを更新し、次のように動作する。

速度指令データを所定値と比較して、駆動か制
動かを判別する。すなわち、この例ではポテンシ
ヨメータ１２１および１２２の一端に12Vの定電
圧を印加してあり、操作レバー５８が中立位置
（停止位置）のときの摺動子電位は6V程度であ
る。したがつて６±0.2V程度の範囲を停止領域
とみなすために、その領域の上限および下限を示
すデータ（すなわち所定値）と速度指令データと
を比較するようになつている。電圧が停止領域の
値よりも高いと正転駆動であり、低いと逆転駆動
である。

速度指令データが停止レベル（所定値以下）で
あると、割込を禁止し、出力ポートＯ２，Ｏ３，
Ｏ５およびＯ６に低レベルＬをセツトしてモータ
駆動を禁止し、出力ポートＯ１およびＯ４にＬを
セツトして制動モードにセツトし、制動フラグを
“１”にセツトする。

また速度指令データが駆動レベル（所定値以
上）であると、速度指令データに基づいてモータ
Ｍ１およびＭ２を駆動するパルスの幅（時間）
LDおよびRDを演算する。制動フラグが“１”の
場合には、次のようにして制動モードを解除す
る。すなわち、カウンタCOTの値を０にクリア
し、出力ポートＯ１およびＯ４をＨにセツトし
（リレーRL１オン）し、制動フラグを“０”にク
リアし、割込み要求を許可する。

電圧サンプリング処理（第１７ｂ図）を説明す
る。まずＡ／Ｄコンバータの入力チヤンネル指定
をCH１（ポテンシヨメータ１２１の出力電圧）
にセツトし、Ａ／Ｄ変換スタート指示（TRIG）
を発し、Ａ／Ｄ変換を終了するのを、すなわち
EOCが出力されるのを待つ。変換が終了したら、
そのデータを読取つて所定のレジスタに格納す
る。次いで入力チヤンネル指定をCH２（１２２
の出力電圧）にセツトし、Ａ／Ｄ変換スタート指
示を発し、Ａ／Ｄ変換が終了するのを待つ。変換
が終了したら、そのデータを読み取つて所定のレ
ジスタに格納する。

第１７ｃ図の割込み処理を、第１７ｄ図の動作
タイミングを参照しながら説明する。カウンタ
COTは、時間をカウントするようになつており、
具体的には０，１，２，……Ｎ−１，Ｎ，０，１
……とカウントするＮ進カウンタであつて、割込
み処理を実行する度に１つずつカウントアツプさ
れる。この数値Ｎに対応する時間が、モータ駆動
パルスの１周期である。

カウンタCOTの値が０になると、各々のモー
タの駆動方向に応じて定まる出力ポートを高レベ
ルＨにセツトする。すなわち、左側モータＭ１の
場合には、正転では出力ポートＯ２をＨに、逆転
では出力ポートＯ３をＨにセツトし、右側モータ
Ｍ２の場合には、正転では出力ポートＯ５をＨ
に、逆転では出力ポートＯ６をＨにセツトする。
Ｍ１を駆動するパルスとＭ２を駆動するパルスの
立ち上がりは、同一のタイミングである。

カウンタCOTの値が左側モータ付勢パルス幅
LDになると、出力ポートＯ２およびＯ３をＬに
セツトし、カウンタCOTの値が右側モータ付勢
パルス幅RDになると、出力ポートＯ５およびＯ
６をＬにセツトする。

したがつて、モータＭ１を付勢するパルスは、
COTの値が０〜LDの期間Ｈにセツトされ、それ
以外の期間はＬにセツト（すなわち消勢）され
る。モータＭ２を付勢するパルスは、COTの値
が０〜RDの期間Ｈにセツトされ、それ以外の期
間はＬにセツトされる。モータＭ１およびＭ２
は、それぞれに印加される電力、すなわち付勢さ
れる期間と消勢される期間とのデユーテイ比に応
じた速度で回転するので、LDおよびRDを変更す
ることによりモータ速度が変わる。

第１２ａ図のマイクロコンピユータCPU１の
概略動作を、第１８ａ図および第１８ｂ図に示
す。第１８ａ図がメインルーチンであり、第１８
ｂ図が割込み処理ルーチンである。第１８ａ図お
よび第１８ｂ図を参照して説明する。

電源がオンすると、まず出力ポートを初期レベ
ルにセツトし、読み書きメモリ（RAM）の内容
をクリアし、読み出し専用メモリ（ROM）に予
め格納してあるデータを読み出してパラメータに
初期値をセツトする。CPU１のパラメータとし
ては、右側正圧目標値Ｐ１、右側負圧目標値Ｐ
２、左側正圧目標値Ｐ３、左側負圧目標値Ｐ４等
があるが、この実施例では、圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３およびＰ４の初期値を、それぞれ＋30、−30、＋
100および−50〔mmHg〕にセツトしてある。

またこの処理の後、割り込みを許可する。この
例では内部タイマによつて割込みが4msecの周期
で周期的に発生するようになつている。割り込み
待ちをした後、圧力データのサンプリングを行な
う。このサンプリング処理は、第１７ｂ図に示し
た処理と同様であり、サンプリングの対象が圧力
検出器の出力RPP，PNP，LPPおよびLNPで４
種である点、およびデータのビツト数が12ビツト
であるため、１回のサンプリングあたり２回の読
取り処理を行なう点が異なつている。

サンプリングした圧力データをチエツクし、異
常データの有無を判別する。すなわち、検出圧力
が目標値に対して異常に異なる場合には異常とみ
なす。なお、この実施例では圧力補償用の電磁弁
１３５，１４１，１３６および１４２を設けてあ
り、一時的に圧力が比較的大きくなる可能性があ
るが、複数回のサンプリングを行なつて各々の圧
力データを平均化することで、これをマスクする
ようにしている。

万一、異常が発生すると、異常データを数値コ
ードデータに変換し、このデータと異常の発生し
た部分を示す異常表示データを表示制御ユニツト
５００に出力し、モニタテレビTVに表示を行な
う。また、異常発生コードデータを、システム制
御ユニツトのマイクロコンピユータCPU４にシ
リアルデータで転送する。

異常がなければ、読み書きメモリに格納してあ
る過去ｍ回の圧力データを平均化し、平均化した
データを数値コードに変換し、そのコードデータ
を表示制御ユニツト５００に送る。システム制御
ユニツトのマイクロコンピユータCPU４がデー
タを送信していれば、そのデータを受信して、受
信したデータを表示制御ユニツト５００に送る。
操作ボード６００が接続されている場合には、そ
のキーの状態を読み取り、キー操作があれば、操
作されたキーに応じて、右側正圧目標圧力Ｐ１、
右側負圧目標圧力Ｐ２、左側正圧目標圧力Ｐ３又
は左側負圧目標圧力Ｐ４の値を所定ステツプづつ
更新する。ただし、上限と下限が設定してあり、
その範囲を越える圧力設定はできないようになつ
ている。

第１８ｂ図の割込み処理を説明する。まず右側
人工心臓駆動系の正圧RPPをチエツクする。所
定圧Ｐ１よりも小さければ、圧力調整弁１３１を
開にセツトし、それ以外であれば圧力調整弁１３
１を閉にセツトする。次いで右側人工心臓駆動系
の負圧RNPをチエツクする。RNPの値（絶対
値）がＰ２よりも小さいと圧力調整弁１３３を開
にセツトし、そうでなければ圧力調整弁１３３を
閉にセツトする。続いて左側の正圧LPPおよび
負圧LNPを、それぞれＰ３およびＰ４と比較し
て、圧力調整弁１３７および１３９を開又は閉に
セツトする。すなわち、この実施例では目標圧力
よりも検出圧力（絶対値）が小さくなる場合にの
み圧力調整弁を開くようになつている。

第１２ｂ図のマイクロコンピユータCPU２の
概略動作を、第１９ａ図および第１９ｂ図に示
す。第１９ａ図がメインルーチンであり、第１９
ｂ図が割り込み処理ルーチンである。第１９ａ図
および第１９ｂ図を参照して説明する。

電源がオンすると、マイクロコンピユータ
CPU２は、出力ポートを初期レベルにセツトし、
読み書きメモリ（RAM）の内容をクリアし、読
み出し専用メモリ（ROM）に予め格納されてい
る値を読み出してパラメータに初期値をセツトす
る。CPU２のパラメータとしては、心拍数PR、
左側人工心臓のデユーテイDL、右側人工心臓の
デユーテイDR等があるが、この例では初期値
は、PRが100rpm、DLが45％（継続時間
270ms）、DRが55％（継続時間330ms）にそれぞ
れ設定してある。

次いで、割込み待ち、操作ボードからのキー入
力チエツク、パラメータ表示等の処理を含む処理
ループを実行する。キー入力があれば、入力キー
の種別を判別し、パラメータ変更希望値の上限
値、下限値との比較、演算を行ない、変更したパ
ラメータと関連のあるパラメータの演算処理を行
なう。これらの処理は、各種サブルーチンを実行
しながら行なう。

割込み処理を説明する。カウンタCORおよび
COLの値は、割り込み処理を行なう度に１つず
つカウントアツプされる。また、カウント値が
PR（心拍数によつて定まる時間のパラメータ）に
なると、それぞれカウント値が０にクリアされ
る。カウンタCORの値が０になると、弁１３２
を開、弁１３４を閉（正圧印加モード）にそれぞ
れセツトし、カウンタCORの値がデユーテイパ
ラメータの値DRになると、弁１３２を閉、弁１
３４を開（負圧印加モード）にそれぞれセツトす
る。この処理の後、カウンタCORがカウントア
ツプされる。

同様に、カウンタCOLの値が０になると、弁
１３８を開、弁１４０を閉（正圧印加モード）に
それぞれセツトし、カウンタCOLの値がデユー
テイパラメータの値DLになると、弁１３８を閉、
弁１４０を開（負圧印加モード）にそれぞれセツ
トする。

第１６図のマイクロコンピユータユニツト
CPU４の概略動作を、第２０図に示す。第２０
図を参照して説明する。、電源がオンすると、出
力ポートを初期レベルにセツトし、読み書きメモ
リ（RAM）の内容をクリアし、読み出し専用メ
モリに格納されているプログラムデータに応じ
て、装置を初期状態にセツトする。これによつて
発光ダイオードLE１およびLE３が消勢、LE２
およびLE４が付勢にそれぞれセツトされ、車椅
子の異常表示部５９および６０に、緑色（正常）
が表示される。

この後、各種スイツチの状態を周期的にチエツ
クし、その状態に応じた動作を行なう。アームレ
ストロツク解除スイツチSW１ＬおよびSW１Ｒ
がオンすると、それぞれ電磁アクチユエータ１１
４のソレノイドSL１およびSL２を付勢にセツト
し、スイツチがオフになると、それぞれソレノイ
ドSL１およびSL２を消勢にセツトする。ソレノ
イドSL１又はSL２がオンになると、ロツクが解
除されるので左側又は右側のアームレストが90度
の範囲で回動自在になり、ソレノイドを消勢した
状態でアームレストを運転位置にセツトすると、
アームレストはロツクされる。

次いで左側アームレスト位置検出スイツチSW
３Ｌ、右側アームレスト位置検出スイツチSW３
Ｒ、人工心臓駆動チユーブ位置検出スイツチ１０
２、および運転操作レバー有無検出スイツチSW
４の状態をチエツクする。

左側アームレスト５２Ｌおよび右側アームレス
ト５２Ｒが運転位置（SW３ＬおよびSW３Ｒが
オン）にあり、人工心臓駆動チユーブ５７Ｌおよ
び５７Ｒが共に格納位置（１０２がオン）にあ
り、運転操作レバー５８が所定位置に装着されて
いる（SW４がオン）と、使用者が車椅子上に存
在し、運転の意志があるものと見なして、リレー
RL３をオンし、車椅子駆動モータ制御ユニツト
７５の電源をオンにセツトする。また、動作可を
表示ためのデータを、インターフエース回路IF
１を介してCPU１に送る。CPU１は、送られた
データを表示制御ユニツトに転送する。

左側アームレストがアンロツク位置、右側アー
ムレストがアンロツク位置、人工心臓駆動チユー
ブが引き出し位置又は運転操作レバー無しの状態
にあると、リレーRL３をオフし、車椅子駆動モ
ータ制御ユニツト７５の電源をオフにセツトす
る。したがつて、CPU３の出力ポートＯ１，Ｏ
２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５およびＯ６のレベルが低レ
ベルＬになり、モータＭ１およびＭ２に外部から
電力が供給されず、車椅子の動作が禁止される。
またリレーRL１がオフし、RL１の接点が閉じる
ので、モータＭ１およびＭ２の電機子が短絡さ
れ、発電制動モードにセツトされる。

次いで動作条件、たとえば“運転操作レバーを
装着して下さい”等を表示するためのデータを
CPU１に送つて、モニタテレビTVに表示を行な
う。また、発光ダイオードLE３を点灯し、LE４
を消灯して、車椅子系の異常表示部６０に赤色を
表示する。

CPU１からデータ送信があると、CPU３に割
込みがかかりCPU３は割込み処理を行なう。割
込み処理では、インターフエース回路IF２を介
してデータを受信し、受信を終了すると受信フラ
グを“１”にセツトする。受信フラグが“１”に
なると、メインルーチンで、受信データを判別
し、異常コードが送られたのであれば次のように
異常処理動作を行なう。

すなわち、発光ダイオードLE１を点灯しLE２
を消灯して人工心臓異常表示部５９に赤色（異常
発生）を表示し、ウオーニングブザーBZを鳴動
し、モニタテレビTVの電源をオン（SSR１６オ
ン）にセツトして受信フラグを“０”にクリアす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の外観斜視図で
ある。第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図は、そ
れぞれ第１図の装置の平面図、側面図および正面
図である。第３ａ図および第３ｂ図は、それぞれ
第１図の装置の概略分解斜視図である。第４図
は、第１図の装置の内部構造を示す正面図であ
る。第５ａ図、第５ｂ図，第５ｃ図、第５ｄ図お
よび第５ｅ図はチユーブ巻取機構７８を示すもの
であり、それぞれ第５ｄ図のVa−Va線断面図、
第５ａ図のVb−Vb線断面図、第５ａ図のVc−
Vc線断面図、第５ａ図のVd−Vd線断面図およ
び第５ｄ図のVe−Ve線断面図である。第６ａ図
は第２ｃ図のａ−ａ線断面図、第６ｂ図は第
６ａ図のｂ−ｂ線断面図である。第７ａ図は
運転操作レバー５８の近傍を示す断面図、第７ｂ
図は第７ａ図に示す機構の下に続く部分を示す斜
視図である。第８図は、第３ｂ図のバルブユニツ
ト７３を示す斜視図である。第９ａ図、第９ｂ
図、第９ｃ図および第９ｄ図は、それぞれ実施例
で用いた電磁弁を示す平面図、右側面図、左側面
図および拡大縦断面図である。第１０図は、第１
図の装置の概略システム構成を示すブロツク図で
ある。第１１図は、第１０図の人工心臓駆動機構
３００を示すブロツク図である。第１２ａ図およ
び第１２ｂ図は第１０図の人工心臓制御ユニツト
４００のブロツク図、第１２ｃ図は第１２ａ図の
回路の動作を示すタイミングチヤートである。第
１３図は、マイクロコンピユータユニツトCPU
１およびCPU２の構成を示すブロツク図である。
第１４図は、操作ボード６００の構成を示す電気
回路図である。第１５図は、第１０図に示す車椅
子駆動モータ制御ユニツト７５のブロツク図であ
る。第１６図は、第１０図に示すシステム制御ユ
ニツト２００のブロツク図である。第１７ａ図、
第１７ｂ図および第１７ｃ図はマイクロコンピユ
ータユニツトCPU３の概略動作を示すフローチ
ヤート、第１７ｄ図は車椅子駆動モータ制御ユニ
ツト７５の動作を示すタイミングチヤートであ
る。第１８ａ図および第１８ｂ図は、マイクロコ
ンピユータユニツトCPU１の概略動作を示すフ
ローチヤートである。第１９ａ図および第１９ｂ
図は、マイクロコンピユータユニツトCPU２の
概略動作を示すフローチヤートである。第２０図
は、マイクロコンピユータユニツトCPU４の概
略動作を示すフローチヤートである。 ５１ａ……前輪、５１ｂ……後輪、５２Ｌ，５
２Ｒ……アームレスト、５３……フツトレスト、
５４……バツクレスト、５５……支持軸、５８…
…運転操作レバー、５７Ｌ，５７Ｒ……人工心臓
駆動チユーブ、５９，６０……警報表示部、７１
……真空ポンプ、７２……コンプレツサ、７３…
…バルブユニツト、７４……マフラー、７５……
車椅子駆動モータ制御ユニツト、７６ａ，７６
ｂ，７７ａ，７７ｂ……バツテリー、Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３……モータ、７８……ドラム、７９，８
０……パイプ、８１，８２……圧力出力端、８
３，８４……開口部、８５……第１部材、８５ｂ
……溝、８６……第２部材、８６ｂ……穴、８
７，８８……ベアリング、８９……第３部材、８
９ａ……溝、８９ｂ，８９ｃ……穴、９４……チ
ユーブリール、９０，９１，９２，９３……シー
ルリング、９５……支持部材、９６……リール駆
動ローラ、９７，１１４……電磁アクチユエー
タ、１０２……近接スイツチ、１０３……鉄片、
１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３
６，１３７，１３８，１３９，１４０，１４１，
１４２……電磁弁、PS１，PS２，PS３，PS４
……圧力検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正圧源； 入力端が正圧源の出力端に接続された第１の電
   磁弁； 第１の電磁弁の出力端の圧力を検出する第１の
   圧力検出手段； 入力端が第１の電磁弁の出力端に接続され、出
   力端が人工心臓に接続された第２の電磁弁； 負圧源； 入力端が負圧源の出力端に接続された第３の電
   磁弁； 第３の電磁弁の出力端の圧力を検出する第２の
   圧力検出手段； 入力端が第３の電磁弁の出力端に接続され、出
   力端が人工心臓に接続された第４の電磁弁； 入力端が正圧源に接続され、出力端が第１の電
   磁弁の出力端と人工心臓の間に接続された第５の
   電磁弁；および 第１の圧力検出手段の出力する圧力値が一定の
   正圧値になるように第１の電磁弁を開閉制御する
   正圧調圧手段と、第２の圧力検出手段の出力する
   圧力値が一定の負圧値になるように第３の電磁弁
   を開閉制御する負圧調圧手段と、第２の電磁弁と
   第４の電磁弁を人工心臓の収縮および拡張のタイ
   ミングにあわせて交互に開閉制御し人工心臓に調
   圧された正圧と負圧を供給する圧力切換手段と、
   圧力切換手段が第２の電磁弁を開としている正圧
   切換時当初に第５の電磁弁を開とする正圧補償手
   段とを含む電子制御手段； を備える人工心臓駆動装置。 ２ 人工心臓駆動装置は、さらに、入力端が負圧
   源に接続され、出力端が第３の電磁弁の出力端と
   人工心臓との間に接続された第６の電磁弁を備
   え、前記電子制御手段は、圧力切換手段が第４の
   電磁弁を開としている負圧切換時当初に第６の電
   磁弁を開とする負圧補償手段を含む、前記特許請
   求の範囲第１項記載の人工心臓駆動装置。