JPS59177062A - 人工心臓駆動装置 - 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】 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除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、生体の心臓の駆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、サック型、ビス１−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
を立ち上がりの急便な方形波状に変化させるのが好まし
い。

そこで、本出願人はアキュームレータ、アキュームレー
タ内の圧力を検出する圧カセンサ、圧カセンサの出力に
応じてアキュームレータ内の圧力を調整する電磁弁等で
所定正方を発生し、アキュームレータ内の圧力を他の電
磁弁のオン／オフによっ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。これによればアキュ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
してず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、上記のようなアキュームレータを用いた
ものでは、アキュームレータ自体ががなり大型になるの
で、人工心臓駆動装置を小型化するのが難しかった。し
かし、アキュ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って
しまう。実験によれば、アキュームレータがある場合に
は電磁弁の容量は６１で済むのに対し、アキュームレー
タがない場合には電磁弁は１８１の容量のものが必要で
あった。

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。アキュームレータを用い
る場合も同様の大きさになってしまう。

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２
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、圧力調整
用電磁弁と並列に少なくとももう１つの電磁弁を接続し
、その電磁弁を所定のタイミングで開閉制御する。

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、急峻に変化させることであるが、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２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、アキュームレータがないと圧力の立ち上がりがなま
る。そこで、圧力検出器の出力信号に応じて制御される
圧力調整用の電磁弁と並列にもう１つの電磁弁を接続し
、これを所定のタイミング詳細には出力側の電磁弁を閉
じている期間中に開制御したところアキュームレータを
用いた場合と同様の効果が得られ、しかも装置全体の大
きさが小さくなった。

なお実験によれば、追加する電磁弁を正圧系のみに設け
るだけでも十分な効果が得られることが分かった。

以下、図面′を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に人工心ｒｆａ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２Ｃ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つの車軸が備わっており、
前＠５１ａは比較的小形でキャスター状になっている。

後輪５１ｂは、比較的大形であり、図示しない減速機構
を介して各々の車軸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
っている。５３がフントレスト、５４がバックレストで
ある。

左側アームレスト５２Ｌの支持軸５５の付は根近傍に見
える５６が、人工心臓駆動チュ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
人工心臓駆動チューブ５７Ｌおよび５７Ｒが突出してい
る。人工心臓駆動チュ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っている。左側アームレスト５２Ｌ
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って
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Ｉ−５２Ｌおよび５
２Ｒは、それぞれ支持軸５５を中心として水平方向（５
２Ｌは反時計方向、５２Ｒは時計方向）に９０度回動す
るようになっている。アームレスト５２Ｌおよび５．２
　Ｒの各々の下方に備わっているスイッチ５ＷＩＬおよ
び５ＷＩＲが、アームレ２、ストのロックを解除するた
めの指示スイッチである。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っ
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は後述する電動チューブ巻取機構の
巻取指示スイッチであり、これを操作すると人工心臓駆
動チューブ５７Ｌおよび５７Ｒが車椅子の内部に向かっ
て巻き取られる。６１が人工心臓用キースイッチ、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３ａ図には主に装置のハ
ウジングを示し、第３ｂ図には車椅子のシャーシと人工
心臓駆動装置の主要構成要素を示しである。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がコンプレッサ、７３がバルブ
ユニット、７４がマフラー（消音器）、７５が車椅子駆
動モータ制御ユニット、７６ａおよび７６ｂが人工心臓
駆動装置用のバッテリー、７７ａおよび７７ｂが車椅子
用のバッテリーである。

ＭｌおよびＭ２が、右側後輪および左側後軸をそれぞれ
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、人工心臓駆動チューブを巻き取るド
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
。コンプレッサ７１および真空ポンプ７２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
通ずるようになっている。

コンプレッサ７１および真空ポンプ７２を覆う両サイ１
−および上面の部材はコムである。これらで覆われる空
間は、コンプレッサ７１および真空ポンプ７２の発する
熱によって温度が上昇するため、この例ではコンプレッ
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７４ａからの温度の低い空気が空間内をｌ＃
Ｊａｍするようにしである。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
ンプレッサ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ット
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ット７５を除く電子制御装置は、こ
の例ではバックレス１〜５４の内部（後側）に装着しで
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８Ｊおよび８２から
のパイプが接続されている。

第１部月８５は、円筒状になっており、その軸方向に貫
通する六８５ａおよび周面に形成した溝８５ｂ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
になっており、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
側に嵌合しである。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８５ｂお
よび第２部材の六８６ａと対向する位置に、第２部材８
６の周囲を囲むように溝８９ａを形成し、この溝８９ａ
と連通ずる穴８９ｂを形成しである。また、第３部材８
９には第１部材の穴８５ａと連通する穴８９ｃを形成し
である。

第３部材８９に、チューブリール９４を接続しである。

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ューブ５７Ｒおよび５７Ｌの一端を
接続し、ここから引き出した駆動チューブをチューブリ
ール９４の周面に沿わせて外部に出しである。９０，９
１．９２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がチューブ巻取用
のモータであり、この例ではステッ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
、他端は電磁アクチュエータ９７のプランジャ９７ａで
支持されている。

電磁アクチュエータ９７は、通常は圧縮コイルスプリン
グ９７ｂの力によって、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
を下方に抑圧してリール駆動ローラ９６をチューブリー
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
。チューブリール９４の外側には、人工心臓駆動チュー
ブ５７Ｒおよび５７Ｌがチューブリール９４から外れな
いように、周面に沿って８つの回動自在なテフロン製ロ
ーラ９８を配置しである。チューブリール９４から引き
出される一対（２本）の人工心臓駆動チューブ５７Ｒお
よび５７Ｌは、装置ハウジング内でがらまったり引掛が
っ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９９ａ・９９ｂ
、１００ａ・１００ｂおよび１０１ａ・１０１ｂで、チ
ューブ通路を形成しである。

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って大きくな
るようにして人工心臓駆動チューブを案内している。人
工心臓駆動チューブ５７Ｌ＋５７Ｒの通路に、磁気を検
出する近接スイッチ（センサ）１０２が備わっており、
人工心臓駆動チューブ５７Ｌには、これが完全に巻き取
られた状態で近接スイッチ１０２と対向する部分に鉄片
１０３を装着しである。

第２ｃ図のＶｌａ−Ｖｌａ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６ａ図のｖ＋
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は円筒状になっており、下部に半円状のフラ
ンジ５５ａが備わっている。支持軸５５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、他端が電磁アクチュエータ１１４で支持されている
。アーム１１２は、常時はスプリング１１４ａによって
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１１０およびアームの突出部１１２ａによって
ロックされる。

電磁アクチュエータ１１４のソレノイドを付勢すると、
プランジャ１１４ｂが引き込まれて、アーム１１２が時
計方向に回動し、突出部１１２／ａをフランジ５５　ａ
から外すので支持軸５５のロックが外れる。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ｌ−５２Ｌが回転角９
０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ッチ５Ｗ３Ｌ（他方のアームレス
ト側には５Ｗ３Ｒがある）が備わっており、第６ａ図に
示すアームレストロック状態Ｃスイッチかオンし、アー
ムレストアンロック状態でスイッチがオフする。なお、
アームレスト上のスイッ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である
。

操作レバー５８の近傍を第７ａ図に示す。第７ａ図を参
照して説明する。操作レバーの先端５８ａは径が小さく
なっており、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５８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てあり、そ
の部分にロフト１１６が装着されている。ロッド１１Ｇ
下端の膨んだ部分の下側には圧縮コイルスプリング１１
７が、上側には微小球１１８ａおよびｌ　］、　８　ｂ
がそれぞれ備わっている。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六が形成しで
ある。

このため第７ａ図に示す状態では、ロソＩ＜　１１６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である。したがって、この状態
では操作レバー５８がロックされ、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の上面からロッド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５
８ａの穴から外れてロックが解除され、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
イッチＳＷ４が備わっており、このスイッチ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。

支払台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
るようになっている。この球状の部分の下方には長いロ
ッド１１５ｂが形成してあり、この先端は第７ｂ図に示
すような構成になっている。

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を直交させて重ねである。板１
１９および１２０には、それぞれ細長く連続する穴１１
９ａ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ッド１１５ｂを挿入しであ
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１
２２の回動軸を接続しである。

第８図に、バルブユニッ１−７３の外観を示す。

第８図を参照して説明する。バルブユニット７３は、多
数の電磁弁および圧力検出器でなっている。

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
プが不要になっている。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個備わっ
ている。７３ａが負圧取入口、７３ｂが正圧取入口、８
１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、チューブ巻取機構の開
口部８３および８４に接続されている。

また、バルブユニット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
るようになっており、この出力端に接続されたパイプが
チューブ巻取機構を介さずに第２ｃ図に示される緊急時
用エアチューブコネクタ１２３に直接接続されている。

これは、人工心！１ｉｉａ駆動チューブ５７Ｌ又は５７
Ｒに万一異常を生じた場合に使用するもので１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１１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に連通ずる第１
の内室１５と第２のポート１３に連通ずる第２の内室１
６に区分されている。弁ハウジング１１にはシール材１
７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２
０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、それを非磁性体
ガイドロット２４が貫通している。ロッド２４には可動
磁性体コア２５が固着されている。ロッド２４の一端は
コイルスプリング２６で左方に押されている。ロッド２
４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３ｏ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１６（ロッド２４が右方に駆動
されたとき）に連通ずる。

コイル１９が付勢されると、コア２３−コア２５−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、ロッド２４が、この吸引力とコイルスプリング２
６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１４より、吸引力に応じた距離前れる。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にはテーバが付されている。

このテーパの存在により、通電レベル対ロッド２４移動
量（２３ａ−２５ａ間のギャップ）が広い範囲で比例関
係になっている。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つる。

第１Ｏ図に、第１図の装置全体の概略構成を示す。第１
０図を参照して説明する。ＩＲおよびｌＬか人工心臓で
ある。これらの人工心１１ｉ１Ｒ，ＬＬ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、弁の働きよって定まる所定方向に血液を
送る。人工心ＷａｌＲおよびＩＬに圧力を与えるチュー
ブ２ａおよび２ｂが、それぞれ人工心臓駆動チューブ５
７Ｒ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ＩＲおよびＩＬに所定圧のエアーを与える人工
心臓駆動機構３００は、人工心臓制御ユニット４００に
よって電気的に制御される。表示制御ユニット５００は
、人工心臓制御ユニット４００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ットビデオ信
号を生成する。表示制御ユニット５００は、表示信号メ
モ１ハキヤラクタジエネレータ（ＲＯＭ）、表示制御、
Ｌ　Ｓ　Ｉ等でなる市販のものである。操作ボード６０
０は、各種の人工心臓駆動パラメータを変更指示するた
めのスイッチボードであり、人工心臓制御ユニソ１−４
００に接続しうるようになっている。ただし、予め人工
心臓制御ユニット４００には最も好ましい値がユニット
内部の読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）に駆動パラメータ
としてセットされており、このスイッチボードを使用す
る可能性はほとんどない。

車椅子駆動モータ制御ユニット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。システム制御ユニット２００は、各種
スイッチの状態を読み取り、人工心臓制御ユニット４０
０に信号を送ったり、車椅子駆動モータ制御ユニツｌ−
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１Ｏ図の人工心ｒＪ＆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。コンプレッサ
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。コンプレッサ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１良を駆動する系であり、も−う一系統は左側人工
心臓１ｒ−を駆動する系である。

右側の系について説明する。１３’ｌが人工心臓に印加
する正圧を調整する圧力＠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ＰＳ１の出力に応じて開
閉制御される。１３２は、圧力調整弁１３１等によって
得られる所定の正圧を人工心臓ＩＲ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ｅ
′人工心臓に印加する圧力の立ち上がり時の圧力低下を
補償するために備わっている。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。ＰＳ３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．Ｌ３８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ット４００の構成を、第１
２ａ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Ｐｓｉ。

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
コンピュータユニットＣＰｔＪ１が行なう。

各圧力検出器Ｐｓｉ、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２１
６に印加される。アナログ−デジタル変換器２１６°は
、入力チャンネルを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、５Ｔ
ＲＯＢＥは変換指示を与える入力端、ＥＮＬ、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、ＡＩ、Ａ２．Ａ４およびＡ８は入力チー
ヤンネル指定入力端である。アナログ−デジタル変換器
ＺＬ６とマイクロコンピュータユニットＣＰＵＩ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１３１，１３７゜１３
３および１３９の各ソレノイドが接続されている。ＳＳ
Ｒ’ｌ、５ＳＲ２，５ＳＲ３およびｓｓＲ４が各ソレノ
イドの通電をオン／オフ制御するソリッドステートリレ
ーであり、これらはバッファＺ１５を介して、マイクロ
コンピュータユニットＣＰＵＩの出力ポートで制御され
る。コネクタＪ１に操作ボード６００からの信号ライン
の一部が接続される。Ｊｌに印加される信号は、バッフ
ァＢＦＩおよびチャタリング除去回路ＣＨＩを介して、
マイクロコンピュータユニットＣＰＵＩの入力ポートに
印加される。ＣＰＵＩの一部の入力ポートに、システム
制御ユニット２００からの信号が印加される。ｃｐｕｉ
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１３２，１３８，１３４および１４０
の制御と、圧力補償電磁弁１３５゜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
クロコンピュータユニットＣＰＵ２が行なう、。電磁弁
１３２，１３８，１３４および１４０のソレノイドの通
電を、それぞれソリッドステー１−リレー５ＳＲ５，５
ＳＲ６゜５ＳＲ７および５ＳＲ８が制御する。各ソリッ
ドステートリレーＳ　Ｓ　Ｒ５、Ｓ　Ｓ　Ｒ６、Ｓ　Ｓ
　Ｒ７および５ＳＲ８は、マイクロコンピュータユニッ
トＣＰＵ２の出力ポートで制御される。

ソリッドステー１リレー５ＳＲ５，５ＳＲ６，５ＳＲ７
および５ＳＲ８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ＤＶＩ。

ＤＶ２．ＤＶ３およびＤＶ４が接続されている。

ドライバ回路ＤＶ！、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、バッファ
ＢＦ２およびチャタリング除去回路ＣＨ２を介して、マ
イクロコンピュータユニット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
ット２００および表示制御ユニット５００が接続されて
いる。

ドライバ回路ＤＶＩ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ｊ〜リガ回路、ＴＭｌおよびＴ
Ｍ２はタイマである。

ドライバ回路ＤＶＩ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。

ソリッドステートリレー５ＳＲ５は所定周期でオン／オ
フを繰り返し、それに応じて電磁弁１３２が開閉してい
る。タイマＴＭＩおよびＴＭ２は、５ＳＲ５を制御する
信号の立ち下がりでトリガされる。ＴＭＩ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を持続する。

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Ｔ’ｌ＜Ｔ２に設定し
である。

電磁弁１３５を制御するソリッドステー１〜リレーＳ’
Ｓ　Ｒ９は、ＴＭＩの出力レベルがしてしかもＴＭ２の
出力レベルがＨのとき、つまりＴ３（Ｔ２−Ｔ１）の期
間だけオンする。Ｔ３のタイミングは、５ＳＲ５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
レッサ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１３
５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１［
、ｌ＼臓側の圧力が設定圧力よりも高くなること４よな
りＡ。

この例では圧力調整弁１３１’、１３７，１３３および
１３９の圧力出力端にアキュームレータを設けてないが
、電磁弁１３５，１４１，１３６および１４２を、それ
ぞれ電磁弁１３２，１３８，１３４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図し；示すような立ち上がりの急便な圧力波
形が現われる。

圧力補償用の電磁弁１３５，１４１，１３６および１４
２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。なおこの例で番よ正圧系と負圧系の両
者に圧力補償用電磁弁を設番プたが、実際には正圧系の
みに補償用電磁弁を設番すた場合でも好ましい結果が得
られてしする。

この実施例で用いているマイクロコンピュータユニット
ＣＰＵＩおよびＣＰＵ２は、日立製の７シングルボード
マイクロコンピユータユニツトＨ６２Ｓ、ＣＯｌである
。Ｈ６２ＳＣＯ１の構成概略を第１３図に示す。第１３
図を参照すると、このユニットはマイクロプロセッサ６
８０２．Ｉ／○ポー１へ、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。各スイッチＳＷＩ。

ＳＷ２．ＳＷ３．ＳＷ４．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、左側正圧アップ、左側正圧ダウン、左側負圧アップ
、左側負圧ダウン、右側正圧アップ、右側正圧ダウン、
右側負圧アップおよび右側負圧ダウンを指示するスイッ
チである。ＳＷ。

５ｗ１ｏ、５ｗｔ１および５Ｗ１２は、人工心臓に印加
する圧力の正圧と負圧とのデユーティ比を設定するもの
であり、それぞれ、左側デユーティアップ左側デユーテ
ィダウン、右側デユーティアップおよび右側デユーティ
ダウンを指示するスイッチである。５Ｗ１３および５Ｗ
１４は、それぞれ心拍数のアップおよびダウンを指示す
るスイッチである。

第１０図の車椅子駆動モータ制御ユニット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ＭＤＩおよびＭＤ２に接続されている。駆動回路ＭＤ
Ｉ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ッ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ＲＬＩの接点を
接続しである。この接点は、ノーマリクローズタイプの
ものである。したがって、リレーＲＬ１がオンだと接点
が開くか、ＲＬＩがオフすると接点か閉じて発電制動が
行なわれる。モータＭ２にも同様の制動回路が備わって
いる。

モータ駆動回路ＭＤＩおよびＭＤ２の制御はマイクロコ
ンピュータＣＰＵ３が行なう。ＣＰＵ３の出力ポート０
１，０２および０３に、バッファＢＦ３を介してモータ
駆動回路ＭＤＩが接続され、ＣＰＵ３の出カポ−１−０
４，０５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。マイクロコンピュータＣＰＵ
３の電源Ｖｃｃは、安定化電源回路ＲＰＳがら供給され
る。安定化電源回路ＲＰＳの久方端には、リレーＲＬ３
を介して２．４Ｖのバッテリーが接続されている。

リレーＲＬ３は、システム制御ユニット２００によって
制御される。

操作レバー５８に連結される２つのポテンショメータ１
２１および１２２の摺動子は、それぞれアナログ−デジ
タル変換器Ａ’０２の第１チヤンネルＣＨＩおよび第２
チヤンネルＣＨ２に接続されており、ＡＤ２の出力端Ｄ
ｏ−Ｄ７がマイクロコンピュータＣＰＵ３の入力ポート
に接続さ扛”でいる。

ポテンショメータ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ット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
ステム制御ユニッｌ−２００の制御はマイクロコンピュ
ータユニットＣＰＵ４が行なう。ＣＰＵ４の入力ポート
には、バッファＢＦ４を介して各種スイッチＳＷＩ　Ｌ
、ＳＷＩ　Ｒ，５Ｗ３Ｌ、５Ｗ３Ｒ，ＳＷ４および１０
２が接続されている。

リール巻取指示スイッチＳＷ２は、バッファ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ＳＤＩに接続されている。　ＰＭＤはリール巻取上
−タＭ３を駆動し、ＳＤＩは電磁アクチュエータ９７の
ソレノイドＳＬ３を駆動する。ＣＰＵ４の出力ポートに
接続されたソリッドステートリレ−８ＳＲ１３，５ＳＲ
１７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ッ
ドステートリレー５ＳＲ１４および５ＳＲ１５は、それ
ぞれ左および右のアームレストロック用電磁アクチュエ
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。ＬＥ！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２
ａ図に示す警報表示部５９に備わっている。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に備わっている。発光ダイオードＬＥ
ＩおよびＬＥ３は発光色が赤であり、ＬＥ２およびＬＥ
４は発光色が緑である。

ＣＰＵ４の出カポ−１−に接続されたソリッドステート
リレー５ＳＲＩ　６は、モニタテレビＴＶの電源をオン
／オフ制御する。スイッチＳＷ５は、モニタテレビＴＶ
のオン／オフを行なうためのマニュアルスイッチである
。ＩＦＬ、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ェース回路であり、Ｉ
ＦＬおよびＩＦ２がＣＰＵＩに接続されており、ＩＦ３
および工Ｆ４がＣＰＵ２に接続されている。各インター
フェース回路ＩＦＩ、ＩＦ２．ＩＦ３およびＩ’Ｆ４は
、インバータ、フォトカップラ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
のマイクロコンピュータＣＰＵ３の概略動作を示し、第
１７．　ｄ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
ホさくするために直流モータＭ！およびＭ２をスイッチ
ング制御するとともに、このスイッチングパルスのパル
ス幅を、操作レバー５８に連結されたポテンショメータ
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０２および０５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０３および０６に正極性パルスを印加
すると、それぞれモータＭｌおよびＭ　２が逆転駆動さ
れる。この例では、ＭｌおよびＭ２を同一速度で正転駆
動すると車椅子が前進し、Ｍｌ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ＲＬＩ等がオフし、モー
タＭ　１およびＭ２の電機子が短絡されて制動がかかる
。

第１７ａｆｌ、第１７ｂ図、第１７ｃ図および第１７ｄ
図を参照して、ＣＰＵ３の動作を順を追って説明する。

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、Ｃ’ＰＵ３は各出力ポートを初期レベル
にセットし、読み書きメモリ（Ｒ，ＡＭ）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、ＣＰＵ
３の出力ポート０１および０４がＬにセットされ、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
。

割込み許可にセットされていると、所定時間毎にタイマ
が割り込み要求を発する。〃Ｊり込みがかがると、ＣＰ
Ｕ３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ョメ
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１７ｂ図に示しである。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１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ョメータ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６したがって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っている。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０２，０３，０５および０６
に低レベルＬをセットしてモータ駆動を禁止し、出力ポ
ートＯ１およびｏ４にＬをセットして制動モードにセラ
Ｉ−Ｌ、制動フラグをｕ　１　ｎにセットする。

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ｎ　１　ｎ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０１および０４をＨに
セット（リレーＲＬ１オン）し、制動フラグをＩＩ　Ｏ
１１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ャンネル指定をＣＨＩ（ポテ
ンショメータ１２１の出力電圧）にセットし、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、そのデータを読取って所定のレジスタに
格納する。

次いで入力チャンネル指定をＣＨ２（１２２の出力電圧
）にセットし、Ａ／Ｄ変換変換スター用示を発し、Ａ／
Ｄ変換が終了するのを待つ。変換が終了したら、そのデ
ータを読み取っ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Ｃ○Ｔは、時間を
カウントするようになっており、具体的には０，１，２
．　　・・・Ｎ−１，Ｎ、０゜１・・・・とカウントす
るＮ進カウンタであって、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しグルＨにセットす
る。すなわち、左側モータＭ１の場合には、正転では出
カポ−１−０２をＨに、逆転では出カポ−１−０３をト
Ｉにセットし、右側モータＭ２の場合には、正転では出
力ポート０５をＨに、逆転では出力ポート０６をＨにセ
ットする。Ｍｌ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０２および０３をＬにセラ１〜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０６をＬにセットする。

したがって、モータＭｌを付勢するパルスは、ＣＯＴの
値が０〜ＬＤの期間Ｈにセットされ、それ以外の期間は
Ｌにセット（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Ｏ〜ＲＤ
の期間Ｈにセットされ、それ以外の期間はＬにセラ１−
される。モータＭ’ｌ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
のデユーティ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ュータＣＰＵＩ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１８ｂ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ラ
１−シ、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）に予め格納しであるデー
タを読み出してパラメータに初期値をセットする。ＣＰ
ＵＩのパラメータとしては、右側正圧目標値ＰＩ、右側
負圧目標値Ｐ２゜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．Ｐ’２．
Ｐ３およびＰ４の初期値を、それぞれ＋３０．−３０゜
＋１００および−５０（ｍｍＨｇ）にセットしである。

またこの処理の後、割り込みを許可する。この例では内
部タイマによって割込みが４ｍ５ｅｃの周期で周期的に
発生するようになっている。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ＲＦＰ、ＰＮＰ、ＬＰＰ
およびＬＮＰで４種である点、およびデータのビット数
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っている。

サンプリングした圧力データをチェックし、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っ
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ット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、システム制御ユニット
のマイクロコンピュータ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である過去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１（に変換し、そのコードデータを表示制御ユニット
５００に送る。システム制御ユニットのマイクロコンピ
ュータ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ット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、キー操作かあれは、操作さ
れたキーに応じて、右側正圧目標圧力Ｐｌ、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の値を所定ステップづつ更新する。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
きないようになっている。

第１８ｂ図の割込み処理を説明する。まず右側人工心Ｉ
ｆ＆！％動系の正圧ＲＰＰをチェックする。所定圧Ｐ１
よりも小さければ、圧力調整弁１３１を開にセットし、
それ以外であれば圧力調整弁１３１を閉にセットする。

次いで右側人工心臓駆動系の負圧ＲＮＰをチェックする
。ＲＮＰＯ値（絶対値）がＰ２よりも小さいと圧力調整
弁１３３を開にセットし、そうでなければ圧力調整弁１
３３を閑にセラ１−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を開又は閉にセットする
。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
になっている。

第１２．ｂ図のマイクロコンピュータＣＰＵ２の概略動
作を、第］、　９　ａ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１９ｂ図が割り
込み処理ルーチンである。第１９ａ図および第］、　９
　ｂ図を参照して説明する。

電源がオンすると、マイクロコンピュータＣＰＵ２は、
出カポ−１−を初期レベルにセラ１−シ、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
ータに初期値をセラ１へする。

ＣＰＵ２のパラメータとしては、心拍数ＰＲ，左側人工
心臓のデユーティＤＬ、右側人工心臓のデユーティＤＲ
等があるが、この例では初期値は、ＰＲがｌ　ＯＯｒｐ
ｍ　、Ｄ　Ｌが４５％（継続時間２７０ｍ５）、ＤＲが
５５％（継続時間３３０　ｍ　ｓ　）　ｋそれぞれ設定
しである。

次いで、割込み待ち、操作ボードからのキー人力チェッ
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。キー人力があれば、入カキ−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つずっカラン１−ア
ップされる。また、カウント値がＰＲ（心拍数によって
定まる時間のパラメータ）になると、そ、ｈ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１
３４を閉（正圧印加モード）にそれぞれセラ１−　Ｌ、
カウンタＣＯＲのイ直がデユーティパラメータの値ＤＲ
になると、弁１３２を閉、弁１３４を開（負圧印加モー
ド）にそれぞれセットする。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Ｏになると、弁ｌ３８を
開、弁１４０を閉（正圧印加モート）にそれぞれセット
し、カウンタＣＯＬの値がデユーティパラメータの値Ｄ
Ｌになると、弁１３８を閉、弁１４０を開（負圧印加モ
ード）にそれぞれセラ１−する。

第１６図のマイクロコンピュータユニッｌ−ＣＰＨ１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、出方ポートを初期レベルにセ
ラ１−シ、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ットする。これによ
って発光ダイオードＬＥＩおよびＬＥ３が消勢、ＬＥ２
およびＬ　Ｅ、　４が付勢にそれぞれセットされ、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、各種スイッチの状態を周期的にチェックし、そ
の状態に応じた動作を行なう。アームレスドロツタ解除
スイッチ５ＷＩＬおよびＳ’ＷＩＲがオンすると、それ
ぞれ電磁アクチュエータ１１４のソレノイドＳＬＩおよ
びＳＬ２を付勢し；セットし、スイッチがオフになると
、それぞれソレノイドＳＬｉおよびＳＬ２を消勢にセッ
トする。ソレノイドＳＬＩ又はＳＬ２がオンになると、
ロッ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ットすると、アーム
レストはロックされる。

次いで左側アームレスト位置検出スイッチ５Ｗ３Ｌ、右
側アームレスト位置検出スイッチ５Ｗ３Ｒ。

人工心臓駆動チューブ位置検出スイッチ１０２゜および
運転操作レバー有無検出スイッチＳＷ４の状態をチェッ
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（ＳＷ３　Ｌおよび５Ｗ３Ｒがオン）にあり
、人工心臓駆動チューブ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ット
７５の電源をオンにセットする。また、動作可を表示だ
めのデータを、インターフェース回路ＩＦＩを介してＣ
ＰＵＩに送る。ＣＰＵＩは、送られたデータを表示制御
ユニットに転送する。

左側アームレス１−がアンロック位置、右側アームレス
トがアンロック位置９人工心ｌ！駆動チューブが引き出
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、車椅子駆動モータ側御ユニット７５の
電源をオフにセットする。

したがって、ＣＰＵ３の出力ポート０１，０２゜０３．
０４，０５および０６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ＲＬＩがオフし、Ｒ
ＬＩ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ットされる。

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に送って
、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６ｏに赤色を表示する。

ＣＰＵＩ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
、インターフェース回路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″にセットする
。受信フラグがＩＴ　Ｉ　Ｈ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ＬＥＩ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Ｔ
Ｖの電源をオン（ＳＳＲ１６オン）にセットして受信フ
ラグをｎ　Ｏｒｒ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３ｇ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、ｉｓｄ図および第５ｅ
図はチューブ巻取機構７８を示すものであり、それぞれ
第５ｄ図のＶａ−Ｖｄ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Ｖｌ　ａ　−Ｖｌ　ａ線断面図、
第６ｂ図は第６ａ図の■ｂ−ｖｔｂ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図のバルブユニット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
ロック図である。 第１１図は、第１０図の人工心臓駆動機構３００を示す
ブロック図である。 第１２ａ図および第１２ｂ図は第１０図の人工心臓制御
ユニット４００のブロック図、第１２ｃ図は第１’２ａ
図の回路の動作を示すタイミングチャー１〜である。 第１３図は、マイクロコンピュータユニットＣＰＵＩお
よびＣＰＵ２の構成を示すブロック図である。 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
ット７５のブロック図である。 第１６図は、第１０図に示すシステム制御ユニット２０
０のブロック図である。 第１７ａ図、第１７ｂ図および第１７ｃ図はマイクロコ
ンピュータユニツ１〜ＣＰＵ３の概略動作を示すフロー
チャート、第１７ｄ図は車椅子駆動モータ制御ユニット
７５の動作を示すタイミングチャー１−である。 ／ 第１８ａ図および第１８ｂ図は、マイクロコンピュータ
ユニットＣＰＵＩの概略動作を示すフローチャー１、ト
である。 第１９ａ図および第１９ｂ図は、マイクロフンピユータ
ユニットＣＰＵ２の概略動作を示すフローチャー１−で
ある。 第２０１ｉＪ４ｔ、、マイクロコンピュータユニツＩ−
ＣＰＵ４の概略動作を示すフローチャー１〜である。 ５１ａ：前＠　　　　５Ｉｂ：後軸 ５２Ｌ、５２Ｒニア−ムレスト ５３：フットレスト　５４：バックレス１−５５：支持
軸　　　　５８：運転操作レバー５７Ｌ、５７Ｒ：人工
心臓駆動チューブ５９．６０：警報表示部　７１：真空
ポンプ”７２：コンプレッサ・　　７３：バルブユニッ
ト７４：マフラー ７５：車椅子駆動モータ制御ユニット ７６　ａ、　　７６　ｂ　、　　７７　ａ　、　　７７
　ｂ　：バッテリーＭｌ、Ｍ２．Ｍ３　：モータ　７８
ニドラム７９．８０＝パイプ　８１，８２：圧力出力端
８３．８４：開口部　　８５：第１部材８５ｂ＝溝　　
　　　８６：第２部材 ８６ｂ＝穴　　　　８７，８８：ベアリング８９：第３
部材　　　８９ａ：溝 ８９ｂ、８９ｃ：穴　　９４：チューブリール９０．９
１，９２．９３：シールリング９５：支持部材　　　９
６：リール駆動ローラ９７．１１１１：電磁アクチュエ
ータ １０２：近接スイッチ　＼　１０３：鉄片１３１　、１
３ｚ、１ｇ３．、１３４　、１３５．１３６．１３７．
２３８．１３９．１４０．１４１　。 １４２：電磁弁 １）Ｓｌ、’ＰＳ２．ＰＳ３．ＰＳ４　：圧力検出器第
５ｅ図 章５ｄ図 第６ｂ図 一〜’Ｉａ 第６８又 ｖｒｂｌ、＝ 第８図 一胡 第７ａ図 誤１９ａ司 く−リーブ・）レーテン君ギン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）正圧源ｉ 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Ｊした第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；入力端が第１の電磁
   弁の入力端と接続され出力端が第１の電磁弁の出力端と
   接続された第５゛の電磁弁、および入力端が第３の電磁
   弁の入力端に接続され出力端が第３の電磁弁の出力端に
   接続された第６の＠磁弁の少なくとも一方；および第１
   の圧力検出手段の出力信号に応じて第１の電磁弁を付勢
   し、第２の圧力検出手段の出力信号に応じて第３の電磁
   弁を開閉制御し、第２の電磁弁および第４の電磁弁をそ
   れぞれ所定のタイミングで開閉制御し、第５の電磁弁お
   よび第６の電磁弁の少なくとも一方を所定のタイミング
   で開閉制御する電子制御装置； を備える人工心臓駆動装置。
2. （２）電子制御装置は、第５の電磁弁を第２の電磁弁の
   開閉タイミングに応じた所定のタイミングで開閉制御し
   、第６の電磁弁を第４の電磁弁の開閉タイミングに応じ
   た所定のタイミングで開閉制御する前記特許請求の範囲
   第（１）項記載の人工心臓駆動装置。
3. （３）電子制御装置は、第５の電磁弁を、第２の電磁弁
   を閉じる期間中の所定タイミングで開制御し、第６の電
   磁弁を、第４の電磁弁を閉じる期間中の所定タイミング
   で開制御する、前記特許請求の範囲第（１）項記載の人
   工心臓駆動装置。
4. （４）電子制御装置は、第２の＠磁弁を閉制御してから
   所定時間後に、第５の電磁弁を第２の電磁弁の閉期間よ
   りも短い所定時間開制御し、第４の電磁弁を閉制御して
   から所定時間後に、第６の電磁弁を第４の電磁弁の閉期
   間よりも短い所定時間開制御する。前記特許請求の範囲
   第（１）項記載の人工心臓駆動装置。
5. （５）第５の電磁弁および第６の電磁弁は、電気コイル
   の軸心に固定磁性体コアと可動磁性体コアを配置し、固
   定磁性体コアに対して可動磁性体コアを軸心に沿う方向
   に可動とした電磁制御弁である、前記特許請求の範ＩＩ
   Ｉ！第（１）項、第（２）項、第（３）項又は第（４）
   項記載の人工心臓駆動装置。
6. （６）電子制御装置は、第１の圧力検出手段が第１の目
   標圧力よりも低い圧力を検出すると第１の電磁弁を開制
   御し、第２の圧力検出手段が第２の目標圧力よりも高い
   圧力を検出すると第３の電磁弁を開制御する、前記特許
   請求の範囲第（１）項。 第（２）項、第（３）項又は第（４）項記載の人工心臓
   駆動装置。