(57)【要約】  制御装置（２００）は、回転体を駆動するためのモータ（１５０）を駆動するためのモータ電流値を検出するモータ電流検出部（２０１）と、モータ電流値が切り替え値になるまではモータ（１５０）の回転速度が目標回転速度になるようにモータ（１５０）を制御する速度制御方式でモータ（１５０）を制御し、モータ電流値が切り替え値になったときにモータ電流値が目標電流値になるようにモータ（１５０）を制御するトルク制御方式に切り替えてモータ（１５０）を制御する制御部（２０２）とを備える。
2017203909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータとを有する挿入装置の制御装置であって、
前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流値が所定の切り替え値になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部と、
を具備する制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記駆動電流値が前記切り替え値よりも大きな電流値であるトルクリミット値になったときに前記モータを停止させるように制御する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記目標電流値は、前記切り替え値よりも大きく、かつ、前記トルクリミット値よりも小さい請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記目標回転速度及び前記目標電流値を指定するための操作部をさらに具備し、
前記制御部は、前記トルク制御方式に切り替えた後、前記操作部の操作量が第１の所定値以下となったとき又は前記モータの回転速度が第２の所定値以上となったときに前記速度制御方式に切り替えて前記モータを制御する請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
細長形状の挿入部と、
回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、
前記自走機構に駆動力を供給するモータと、
前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流値が所定の切り替え値になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部と、
を具備する挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入装置の制御装置及び挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡装置等の挿入装置は、管腔内に挿入される。このような挿入装置のうちで自走式の挿入装置が知られている。この種の自走式の挿入装置では、例えば挿入部の周囲に設けられた回転体をモータによって回転させることによる推進力によって挿入部を進退させる。このような挿入装置では、使用者による挿入部の挿入又は抜去操作が補助される。【０００３】
一般の挿入装置は、モータのトルク（モータ電流）が所定値以上となったときに回転を停止させるトルクリミット機能を有している。例えば日本国特開２００８−０９３０２９号公報において提案されている回転自走式内視鏡システムは、挿入部の挿入量に応じて、トルクリミット機能を動作させるか否かを判定するために用いられる所定値であるトルクリミット値を変化させるようにしている。
【発明の概要】
【０００４】
通常、自走式の挿入装置のモータの制御方式には、使用者によって指定された回転速度で回転体が回転するようにモータを制御する速度制御方式が用いられている。ここで、速度制御方式では、回転体にかかる負荷の制御が困難である。すなわち、速度制御方式では、使用者が回転体に負荷がかかっていることに気づいたとしてもすぐには負荷を軽減することは困難であり、結果として、トルクリミット機能が働いてしまう。この場合、挿入部の挿入は中断されてしまう。
【０００５】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、モータのトルクの必要以上の上昇を抑制することが可能な挿入装置の制御装置及び挿入装置を提供することを目的とする。
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の挿入装置の制御装置は、細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータとを有する挿入装置の制御装置であって、前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、前記駆動電流値が所定の切り替え値になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部とを具備する。
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の挿入装置は、細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータと、前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、前記駆動電流値が所定の切り替え値になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部とを具備する。
【０００８】
本発明によれば、モータのトルクの必要以上の上昇を抑制することが可能な挿入装置の制御装置及び挿入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る挿入装置の一例としての内視鏡システムの構成の概略を示す図である。
【図２】図２は、内視鏡システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２の処理中のモータ制御方式の変化を示した図である。
【図４Ａ】図４Ａは、速度制御方式におけるフットスイッチの踏み込み量と目標回転速度との関係を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、トルク制御方式におけるフットスイッチの踏み込み量と目標電流値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る挿入装置の一例としての内視鏡システムの構成の概略を示す図である。この図に示すように、内視鏡システム１は、内視鏡１００と、制御装置２００と、光源装置３００と、内視鏡画像観察モニタ４００と、外部表示ユニット５００と、フットスイッチ６００とを有している。内視鏡１００は、回転自走式の内視鏡であって、挿入部１１０を有している。挿入部１１０は、細長形状であり、生体内に挿入されるように構成されている。また、内視鏡１００は、内視鏡１００の各種操作を行うためのコントロールユニット１６０を有している。コントロールユニット１６０は、使用者によって保持される。ここでは挿入部１１０の先端の側を先端側と称する。また、挿入部１１０のコントロールユニット１６０が設けられている側を基端側と称する。挿入部１１０の先端側から基端側に沿った方向を長手方向とする。内視鏡１００のコントロールユニット１６０と光源装置３００とは、ユニバーサルケーブル１９０によって接続されている。
【００１１】
挿入部１１０は、先端硬性部１１２と、湾曲部１１４とを有する。先端硬性部１１２は、挿入部１１０の最先端の部分であり、湾曲しないような構成を有している。湾曲部１１４は、先端硬性部１１２の基端側に形成されている部分であり、コントロールユニット１６０に設けられた操作部１６１の操作に応じて能動的に湾曲する部分と、外力によって受動的に湾曲する部分とを有する。
【００１２】
先端硬性部１１２は、撮像素子１２０と照明レンズ１２１とを有している。撮像素子１２０は、例えば挿入部１１０の先端側の被写体像に基づく画像信号を生成する。撮像素子１２０で生成された画像信号は、挿入部１１０及びユニバーサルケーブル１９０を通る図示しない画像信号用信号線を介して光源装置３００に伝送される。照明レンズ１２１は、挿入部１１０及びユニバーサルケーブル１９０を通る図示しない光ファイバを介して光源装置３００から導かれた光を拡散して射出する。
【００１３】
挿入部１１０の湾曲部１１４には、コントロールユニット１６０に内蔵されたモータ１５０の駆動力を伝達するための回転部１３０が取り付けられている。また、回転部１３０の先端側には、回転体であるパワースパイラルチューブ１３２が取り付けられている。パワースパイラルチューブ１３２は、例えばゴムや樹脂といった軟性材料により筒形状に形成され、湾曲部１１４の長手軸周りに回転可能に装着されている。パワースパイラルチューブ１３２の外周面には、パワースパイラルチューブ１３２の長手軸に沿って螺旋形状のフィン１３４が設けられている。なお、パワースパイラルチューブ１３２は、回転部１３０から取り外し可能に構成されていても良い。
【００１４】
また、パワースパイラルチューブ１３２は、コントロールユニット１６０に設けられたアクチュエータとしてのモータ１５０に接続されている。モータ１５０は、コントロールユニット１６０及びユニバーサルケーブル１９０を通る図示しないアクチュエータ電流信号用信号線を介して光源装置３００に接続されている。さらに、モータ１５０は、光源装置３００を介して制御装置２００に接続されている。
【００１５】
モータ１５０は、フットスイッチ６００を用いた操作によって動作する。モータ１５０の回転力は、回転部１３０に伝達される。その結果、パワースパイラルチューブ１３２に設けられたフィン１３４は、長手軸周りに回転する。
【００１６】
フィン１３４が例えば管腔内壁といった壁部に接した状態で回転すると、摩擦力が発生する。例えば小腸や大腸においては、小腸や大腸の内壁に存在する襞にフィン１３４が接触することによって挿入部１１０に摩擦力が作用する。この摩擦力によって挿入部１１０が自走する。挿入部１１０が自走することにより、使用者による挿入部１１０の挿入作業及び抜去作業が補助される。また、モータ１５０は、パルス発生部を有している。パルス発生部は、モータ１５０の回転速度に応じたパルス信号（回転速度信号）を生成し、回転速度信号を、ユニバーサルケーブル１９０を通る回転速度信号線を介して光源装置３００に入力する。さらに、光源装置３００は、回転速度信号を制御装置２００に入力する。この回転速度信号によってモータ１５０の回転速度が制御される。
【００１７】
内視鏡画像観察モニタ４００は、例えば液晶ディスプレイといった一般的な表示素子を有する。内視鏡画像観察モニタ４００は、例えば撮像素子１２０で得られた画像信号に基づく内視鏡画像を表示する。
【００１８】
フットスイッチ６００は、前進（ＦＯＲＷＡＲＤ、Ｆ）ペダル６０２と後退（ＢＡＣＫＷＡＲＤ、Ｂ）ペダル６０４とを含む。このフットスイッチ６００は、目標回転速度及び目標電流値を指定するための操作部である。ここで、Ｆペダル６０２は、使用者により踏まれることにより、モータ１５０を正転させるための指示信号を発する。Ｂペダル６０４は、使用者により踏まれることにより、モータ１５０を逆転させるための指示信号を発する。また、Ｆペダル６０２及びＢペダル６０４は、それぞれ、踏み込みの強さに応じた大きさの信号を発生させるように構成されている。
【００１９】
外部表示ユニット５００は、ＬＥＤ等の表示素子を用いて構成された表示装置であり、モータ電流検出部２０１から入力されたモータ電流値に基づいて使用者にモータ１５０のトルク（モータ電流）の大きさを示すための表示を行う。
【００２０】
制御装置２００は、内視鏡システム１の各部を制御する。制御装置２００は、モータ電流検出部２０１と、制御部２０２と、モータ駆動回路２０３とを有する。
【００２１】
駆動電流検出部としてのモータ電流検出部２０１は、モータ駆動回路２０３から出力される駆動電流としてのモータ電流の値を検出する。そして、モータ電流検出部２０１は、検出したモータ電流値を外部表示ユニット５００に入力する。
【００２２】
制御部２０２は、例えばＣＰＵやＡＳＩＣによって構成され、速度制御部/トルク制御部２０１１の機能と、制御方式切り替え判定部２０１２の機能と、トルクリミット検出部２０１３の機能とを有する。制御部２０２の各機能は、単一のハードウェア又はソフトウェアによって実現されてもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアによって実現されてもよい。また、一部の機能は、制御部２０２と別個に設けられていてもよい。
【００２３】
速度制御部/トルク制御部２０１１は、モータ１５０を速度制御方式とトルク制御方式の何れかで制御する。速度制御方式は、モータ１５０の回転速度を目標回転速度とするようにモータ１５０を制御する制御方式である。トルク制御方式は、モータ電流値（モータ１５０のトルクの値に対応している）を目標電流値とするようにモータ１５０を制御する制御方式である。モータ１５０を速度制御方式で制御するとき、速度制御部/トルク制御部２０１１は、目標回転速度の値をモータ駆動回路２０３に入力する。目標回転速度の値は、例えばフットスイッチ６００の踏み込み量に応じて設定される。また、モータ１５０をトルク制御方式で制御するとき、速度制御部/トルク制御部２０１１は、目標電流値をモータ駆動回路２０３に入力する。目標電流値は、後で説明する切り替え値よりも大きく、かつ、トルクリミット値よりも小さい値であって、例えばフットスイッチ６００の踏み込み量に応じて設定される。
【００２４】
制御方式切り替え判定部２０１２は、速度制御部/トルク制御部２０１１におけるモータ制御方式の切り替えを行うか否かを判定する。具体的には、制御方式切り替え判定部２０１２は、モータ電流値が切り替え値未満の間は、速度制御部/トルク制御部２０１１によるモータ制御方式を速度制御方式に切り替え、モータ電流値が切り替え値以上となったときに、速度制御部/トルク制御部２０１１によるモータ制御方式をトルク制御方式に切り替える。さらに、制御方式切り替え判定部２０１２は、モータ制御方式をトルク制御方式に切り替えた後は、フットスイッチ６００の踏み込み量が所定値以下となるか又はモータ１５０の回転速度が所定値以上となったときに、モータ制御方式を速度制御方式に切り替える。この切り替えの詳細については後で説明する。
【００２５】
トルクリミット検出部２０１３は、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値が所定の電流閾値であるトルクリミット値以上であるか否かを判定する。トルクリミット検出部２０１３は、モータ電流がトルクリミット値以上であると判定したときに、モータ１５０にトルクリミットをかけると判断する。ここで、トルクリミットとは、モータ駆動回路２０３からモータ１５０へのモータ電流の供給を停止することによってモータ１５０を停止させ、これによってモータ１５０のトルクの上昇を抑制する処理である。
【００２６】
モータ駆動回路２０３は、速度制御方式のときには、コントロールユニット１６０のパルス発生部から入力される回転速度信号を所定のサンプリング期間毎に取り込み、取り込んだ回転速度信号をフィードバック信号として、モータ１５０の回転速度をフットスイッチ６００の踏み込みの強さに応じた目標回転速度とするようにモータ電圧を変更する。また、モータ駆動回路２０３は、トルク制御方式のときには、モータ電流をフットスイッチ６００の踏み込みの強さに応じた目標電流値とするようにモータ電圧を変更する。
【００２７】
記憶部２０４は、電源を切っても内容が保存される記録媒体、例えばＦＬＡＳＨメモリであって、制御装置２００を動作させるためのプログラム、及び切り替え値、トルクリミット値等のデータを記録している。
【００２８】
光源装置３００は、スコープ接続検出コネクタ１９１を有している。このスコープ接続検出コネクタ１９１を介して内視鏡１００が光源装置３００に装着される。スコープ接続検出コネクタ１９１を介して内視鏡１００が光源装置３００に装着されると、内視鏡１００から制御装置２００の制御部２０２に対してスコープ接続検出信号が入力される。これにより、制御部２０２は、内視鏡１００の装着を検出する。また、光源装置３００は、例えば白色ＬＥＤ又はキセノンランプを有し、ユニバーサルケーブル１９０内の図示しない光ファイバに光を入力する。この光は、照明レンズ１２１から照射される。また、光源装置３００は、挿入部１１０及びユニバーサルケーブル１９０を介して入力された画像信号に対して画像処理を施す。また、光源装置３００は、処理した画像信号を内視鏡画像観察モニタ４００に入力することで内視鏡画像観察モニタ４００に内視鏡画像を表示させる。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態に係る内視鏡システム１の動作を説明する。図２は、内視鏡システム１の動作の一例を示すフローチャートである。図２の動作は、制御装置２００の制御部２０２によって制御される。この動作は、例えば内視鏡システム１の電源がオンされたときに開始される。なお、図２の動作と並行して、撮像素子１２０で得られた画像信号に基づく内視鏡画像を内視鏡画像観察モニタ４００に表示させる処理等が行われる。また、図３は、図２の処理中のモータ制御方式の変化を示した図である。
【００３０】
ステップＳ１において、制御部２０２は、初期設定を行う。初期設定では、制御部２０２は、例えば内視鏡１００の接続の確認、各種の設定値の初期化を行う。初期設定の後、処理はステップＳ２に移行する。なお、ここでは内視鏡１００は装着済みであるとして説明を続けるが、実際には内視鏡１００が装着されるまで処理はステップＳ２に移行しない。
【００３１】
ステップＳ２において、制御部２０２は、フットスイッチ６００の踏み込みがあったか否かを判定する。ここでの踏み込みは、Ｆペダル６０２及びＢペダル６０４の何れかである。ステップＳ２において、フットスイッチ６００の踏み込みがないと判定されたときに、処理はステップＳ３に移行する。ステップＳ２において、フットスイッチ６００の踏み込みがあったと判定されたときに、処理はステップＳ４に移行する。
【００３２】
ステップＳ３において、制御部２０２は、モータ駆動回路２０３からのモータ電流の供給を停止させることによってモータ１５０を停止させる。その後、処理はステップＳ２に戻る。
【００３３】
ステップＳ４において、制御部２０２は、速度制御方式でモータ１５０を制御する。すなわち、制御部２０２は、モータ１５０の回転速度がフットスイッチ６００の踏み込み量に応じた目標回転速度となるようにモータ電圧を変更する。その後、処理はステップＳ５に移行する。図４Ａは、速度制御方式におけるフットスイッチ６００の踏み込み量と目標回転速度との関係を示す図である。図４Ａに示すように、速度制御方式では、フットスイッチ６００の踏み込み量に対して目標回転速度は線形に変化するようになっている。そして、フットスイッチ６００の踏み込み量が最大踏み込み量となったときに目標回転速度は最大回転速度となる。したがって、モータ１５０の制御方式が速度制御方式である間は、図３に示すように、フットスイッチ６００の踏み込み量に応じた回転速度が維持される。そして、モータ１５０の回転速度が最大回転速度となった後は、モータ１５０の回転速度は最大回転速度で維持される。ここで、フットスイッチ６００の踏み込み量に応じた回転速度を維持するためには、体内負荷に反してモータ１５０を駆動する必要がある。このためには、モータ電圧を高くする必要がある。結果として、速度制御方式では、フットスイッチ６００の踏み込みに応じてモータ１５０のトルク（モータ電流）は上昇する。
【００３４】
また、図４Ａの例では、踏み込み量が所定のフットスイッチ踏み込み遊び量を超えるまでは目標回転速度は０から増えないようになっている。これは、使用者によるフットスイッチ６００の踏み込みの意図を正しく検知するためである。このようなフットスイッチ踏み込み遊び量が設定されていることにより、使用者の意図しないフットスイッチ６００の踏み込みによる挿入部１１０の誤動作が抑制される。
【００３５】
ステップＳ５において、制御部２０２は、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値（トルクの値）を示す表示を外部表示ユニット５００に行う。トルクの値は、例えばモータ電流値に応じた数のゲージを点灯させることで行われる。
【００３６】
ステップＳ６において、制御部２０２は、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値が設定された切り替え値以上であるか否かを判定する。切り替え値は、トルクリミット値よりも小さい所定の電流値であり、例えば記憶部２０４に記憶されている。ステップＳ６において、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値が設定された切り替え値未満であると判定されたときには、処理はステップＳ２に戻る。この場合、速度制御方式でのモータ１５０の制御が継続される。ステップＳ６において、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値が設定された切り替え値以上であると判定されたときには、処理はステップＳ７に移行する。
【００３７】
ステップＳ７において、制御部２０２は、トルク制御方式でモータ１５０を制御する。すなわち、制御部２０２は、モータ電流値がフットスイッチ６００の踏み込み量に応じた目標電流値となるようにモータ電圧を変更する。その後、処理はステップＳ８に移行する。目標電流値は、フットスイッチ６００の踏み込み量に応じて決定される値であり、切り替え値よりも大きく、トルクリミット値よりも小さい電流値である。図４Ｂは、トルク制御方式におけるフットスイッチ６００の踏み込み量と目標回転速度との関係を示す図である。図４Ｂに示すように、トルク制御方式では、フットスイッチ６００の踏み込み量に対して目標電流値は線形に変化するようになっている。そして、フットスイッチ６００の踏み込み量が最大踏み込み量となったときに目標電流値は最大目標電流値となる。したがって、モータ１５０の制御方式がトルク制御方式である間は、図３に示すように、フットスイッチ６００の踏み込み量に応じたモータ電流値が維持される。そして、モータ電流値が最大目標電流値となった後は、モータ電流値は最大目標電流値で維持される。最大目標電流値もトルクリミット値よりも小さいので、モータ電流値が最大目標電流値で維持されている間はトルクリミット機能が働くことはない。ここで、フットスイッチ６００の踏み込み量に応じたモータ電流値を維持するためには、体内負荷が大きくなったとしてもモータ電流を大きくすることはできない。結果として、体内負荷が増加している条件下においては、トルク制御方式では、フットスイッチ６００の踏み込みに応じてモータ１５０の回転速度は低下する。
【００３８】
また、図４Ｂに示すように、踏み込み量が所定値以下となったときにモータ１５０の制御方式はトルク制御方式から速度制御方式に切り替えられる。この切り替えについては後で詳しく説明する。
【００３９】
ステップＳ８において、制御部２０２は、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値（トルクの値）を示す表示を外部表示ユニット５００に行う。
【００４０】
ステップＳ９において、制御部２０２は、フットスイッチ６００の踏み込み量が所定値以下か否かを判定する。この踏み込み量は、例えば速度制御方式のときの最大の目標回転速度に対応した踏み込み量よりも小さい量である。ステップＳ９において、フットスイッチ６００の踏み込み量が所定値以下であると判定されたときには、処理はステップＳ２に戻る。この場合、モータ１５０の制御方式は、トルク制御方式から速度制御方式に戻る。目標回転速度が下げられているので、速度制御方式でモータ１５０の制御がされたとしても、モータ電流値がトルクリミット値以上となる可能性は低いと考えられる。このため、モータ１５０の制御方式が速度制御方式に切り替えることができる。切り替えにより、内視鏡１００の挿入又は抜去操作は効率よく行われる。ステップＳ９において、フットスイッチ６００の踏み込み量が所定値以下でないと判定されたときには、処理はステップＳ１０に移行する。
【００４１】
ステップＳ１０において、制御部２０２は、モータ１５０の回転速度が所定の切り替え回転速度以上となったか否かを判定する。切り替え回転速度は、速度制御方式のときの最大の目標回転速度、すなわちフットスイッチ６００の踏み込み量が最大量のときの目標回転速度と一致しているか又はそれよりも大きな値である。ステップＳ１０において、モータ１５０の回転速度が所定の切り替え回転速度以上であると判定されたときには、処理はステップＳ２に戻る。この場合、モータ１５０の制御方式は、トルク制御方式から速度制御方式に戻る。トルク制御方式では、モータ電流を一定とするように制御がされるので、体内負荷が小さくなると結果としてモータ１５０の回転速度は上昇する。体内負荷が小さいということはモータ１５０のトルクも小さくできることを意味している。したがって、速度制御方式でモータ１５０の制御がされたとしても、モータ電流値がトルクリミット値以上となる可能性は低いと考えられる。このため、モータ１５０の制御方式が速度制御方式に切り替えられることによって、内視鏡１００の挿入又は抜去は効率よく行われる。ステップＳ１０において、モータ１５０の回転速度が所定の切り替え回転速度以上でないと判定されたときには、処理はステップＳ１１に移行する。
【００４２】
ステップＳ１１において、制御部２０２は、モータ電流検出部２０１で検出されたモータ電流値がトルクリミット値以上であるか否かを判定する。トルクリミット値は、例えば記憶部２０４に記憶されている。ステップＳ１１において、モータ電流値がトルクリミット値以上でないと判定されたときには、処理はステップＳ７に戻る。この場合、トルク制御方式でのモータ１５０の制御が継続される。ステップＳ１１において、モータ電流値がトルクリミット値以上であると判定されたときには、処理はステップＳ１２に移行する。
【００４３】
ステップＳ１２において、制御部２０２は、モータ駆動回路２０３からのモータ電流の供給を停止させることによってモータ１５０を停止させる。前述したように、トルク制御方式では、基本的にはモータ電流値がトルクリミット値以上となることはない。しかしながら、何らかの擾乱によってトルク制御方式であってもモータ電流値がトルクリミット値以上となる可能性もあるので、この場合にはモータ１５０は停止される。
【００４４】
ステップＳ１３において、制御部２０２は、トルクリミット機能が動作したことを使用者に対して報知する。この報知は、例えば外部表示ユニット５００を用いて行われる。
【００４５】
ステップＳ１４において、制御部２０２は、フットスイッチ６００の踏み込みが解除されたか否かを判定する。ここでの踏み込みは、Ｆペダル６０２及びＢペダル６０４の両方である。ステップＳ１４において、フットスイッチ６００の踏み込みが解除されていないと判定されたときには、処理はステップＳ１３に戻る。ステップＳ１４において、フットスイッチ６００の踏み込みが解除されたと判定されたときには、処理はステップＳ２に戻る。
【００４６】
以上説明したように本実施形態によれば、モータ電流がトルクリミット値よりも小さい値である切り替え値以上となったときにモータ１５０の制御方式が速度制御方式からトルク制御方式に切り替えられる。トルク制御方式では、挿入部１１０の回転速度は低下するものの、モータ電流の上昇は抑制される。これにより、トルクリミット機能は頻繁には動作しない。
【００４７】
また、トルク制御方式に切り替えられた後は、フットスイッチ６００の踏み込み量が小さくなった場合又は体内負荷の減少によって回転速度が上昇した場合にモータ１５０の制御方式がトルク制御方式から速度制御方式に切り替えられる。これにより、使用者は、挿入部１１０の挿入又は抜去操作をより効率よく行うことが可能になる。
【００４８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、前述の実施形態では、内視鏡１００の挿入部１１０を進退させる回転体は、パワースパイラルチューブ１３２である。これに対し、本実施形態の技術は、回転体によって挿入部１１０を進退させる各種の挿入装置に適用可能である。
【００４９】
また、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。
【００５０】
また、上述した実施形態による各処理は、コンピュータである制御部２０２に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、制御部２０２は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
【図１】
2017203909.tif 000003
【図２】
2017203909.tif 000004
【図３】
2017203909.tif 000005
【図４Ａ】
2017203909.tif 000006
【図４Ｂ】
2017203909.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月24日(2017.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータとを有する挿入装置の制御装置であって、
前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流値が所定の切り替え値以上になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値以上になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部と、
を具備する制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記駆動電流値が前記切り替え値よりも大きな電流値であるトルクリミット値になったときに前記モータを停止させるように制御する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記目標電流値は、前記切り替え値よりも大きく、かつ、前記トルクリミット値よりも小さい請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記目標回転速度及び前記目標電流値を指定するための操作部をさらに具備し、
前記制御部は、前記トルク制御方式に切り替えた後、前記操作部の操作量が第１の所定値以下となったとき又は前記モータの回転速度が第２の所定値以上となったときに前記速度制御方式に切り替えて前記モータを制御する請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
細長形状の挿入部と、
回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、
前記自走機構に駆動力を供給するモータと、
前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、
前記駆動電流値が所定の切り替え値以上になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値以上になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部と、
を具備する挿入装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の挿入装置の制御装置は、細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータとを有する挿入装置の制御装置であって、前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、前記駆動電流値が所定の切り替え値以上になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値以上になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部とを具備する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の挿入装置は、細長形状の挿入部と、回転駆動されて前記挿入部を進退させる自走機構と、前記自走機構に駆動力を供給するモータと、前記モータを駆動するための駆動電流値を検出する駆動電流検出部と、前記駆動電流値が所定の切り替え値以上になるまでは前記モータの回転速度が目標回転速度になるように前記モータを制御する速度制御方式で前記モータを制御し、前記駆動電流値が前記切り替え値以上になったときに前記駆動電流値が目標電流値になるように前記モータを制御するトルク制御方式に切り替えて前記モータを制御する制御部とを具備する。
【国際調査報告】
2017203909.tif 000008
2017203909.tif 000009