WO2015098399A1

WO2015098399A1 - 薬剤投与装置および薬剤投与装置の制御方法

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Publication number: WO2015098399A1
Application number: PCT/JP2014/081096
Authority: WO
Inventors: 青木　透; 村上　健二; 谷田　貴彦; 鈴木　啓司; 伸介秦
Original assignee: パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2015-07-02
Also published as: EP3088023B1; EP3088023A4; US10441731B2; US20160287815A1; EP3088023A1; JPWO2015098399A1; JP6117381B2

Abstract

　本発明の薬剤投与装置は、カートリッジホルダ（７）を有する本体ケース（１）と、カートリッジホルダ（７）に収納される薬剤カートリッジ（９）の薬剤を押し出すピストン（１０）と、発光部（３４）と、受光部（３５）と、制御部（２５）とを備える。発光部（３４）は、カートリッジホルダ（７）に配置される薬剤カートリッジ（９）に異なる色の光を照射させる。受光部（３５）は、発光部（３４）から薬剤カートリッジ（９）に照射され、薬剤カートリッジ（９）によって反射された光を受光する。制御部（２５）は、発光部（３４）から薬剤カートリッジ（９）に異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部（３５）によって受光される光量に基づいて薬剤カートリッジ（９）の種別を判定する。制御部（２５）は、受光部（３５）で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する。

Description

薬剤投与装置および薬剤投与装置の制御方法

　本発明は、例えばインスリンや成長ホルモンなどの薬剤を投与する薬剤投与装置および薬剤投与装置の制御方法に関するものである。

　従来のこの種の薬剤投与装置の構成は、以下のようになっていた。
　すなわち、薬剤カートリッジの収納部を有する本体ケースと、この本体ケース内において、収納部に収納される薬剤カートリッジの薬剤を、この薬剤カートリッジ外に押し出すピストンと、このピストンに接続された制御部とを備えた構成となっていた。
　また、制御部には、収納部に配置される薬剤カートリッジに白色光を照射させる発光素子と、この発光素子から薬剤カートリッジに照射され、この薬剤カートリッジによって反射された光を受光するカラーセンサを接続した構成となっていた（たとえば、特許文献１）。

　そして、薬剤カートリッジには、その種別を特定するためのカラーラベルが貼付されている。このカラーラベルに白色光を照射させることによってカラーラベルの色が反射され、その反射光を受光素子で受光し、カラーラベルをカラーセンサで検出する事が出来た。
　このため、制御部は、カラーセンサで検出した色により、薬剤カートリッジの種別を判定することが出来る。

国際公開第２０１０／０７０７９９号

　しかしながら、上記従来の薬剤投与装置では、カラーセンサの汚れにより、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来なくなる場合があるという課題がある。
　実際には、カラーセンサの表面側には透明カバーが設けられていることが多く、この透明カバーの汚れが薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来ないという事態を発生させる。

　すなわち、薬剤カートリッジは、収納部に収納させられるので、この収納時などにゴミや汚れが収納部に入ってしまい、それが透明カバーに付着すると、カラーセンサとしての機能が発揮出来なくなる。
　具体的には、反射光の検出部としてのカラーセンサは、よく知られているように、例えばＲ・Ｇ・Ｂの検出部が多数配置された状態となっているのであるが、その一部の検出部が、ゴミや汚れで覆われた状態となると、その検出部では、それに対応するＲ、ＧまたはＢの成分を検出することが出来なくなる。

　制御部は、Ｒ・Ｇ・Ｂの各成分の検出量によって、薬剤カートリッジに貼付されたカラーラベルの色が何色であったかを検出するようになっているため、上記一部のＲまたはＧまたはＢの成分が検出出来ない状態では、結論として、誤った色として判定してしまう場合があり、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来ない場合がある。
　そこで本発明は、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来るようにする事を目的とする。

　そしてこの目的を達成するために本発明の薬剤投与装置は、薬剤カートリッジの収納部を有する本体ケースと、この本体ケース内において、収納部に収納される薬剤カートリッジの薬剤を、この薬剤カートリッジ外に押し出すピストンと、収納部に配置される薬剤カートリッジに、異なる色の光を照射させる発光部と、この発光部から薬剤カートリッジに照射され、この薬剤カートリッジによって反射された光を受光する受光部と、発光部から薬剤カートリッジに異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部によって受光される光量に基づいて、薬剤カートリッジの種別を判定する制御部と、を備えている。制御部は、受光部で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する。

　すなわち、本発明の薬剤投与装置は、収納部に配置される薬剤カートリッジに、異なる色の光を照射させる発光部と、この発光部から薬剤カートリッジに照射され、この薬剤カートリッジによって反射された光を受光する受光部を備えている。
　また、制御部は、発光部から薬剤カートリッジに異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部によって受光される光量に基づいて、薬剤カートリッジの種別を判定する。

　このため、受光部にゴミや汚れが付着したとしても、発光部から薬剤カートリッジに異なる色の光を順次照射させた場合、色毎に受光部によって受光される光量は全体的に検出レベルが低下するだけであり、このような状態であれば、色毎の光量により、制御部は、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来る。

　本発明の薬剤投与装置および薬剤投与装置の制御方法によれば、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが出来る。

本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置を示す斜視図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置のカートリッジホルダを開いた状態を示す斜視図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の内部構成を示す正面断面図（ａ）、（ｂ）本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の要部拡大図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の内部構成を示す正面断面図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の要部拡大図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の内部構成を示す正面断面図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の要部拡大図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の内部構成を示す正面断面図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の要部拡大図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の制御ブロック図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の断面図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の斜視図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の一部を示す概略構成図（ａ）～（ｋ）本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の表示部を示す図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置のメモリの基準データを示す図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置のメモリの基準データを示す図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置のメモリの基準データを示す図本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート本発明の一実施形態にかかる薬剤投与装置の動作フローチャート

　以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
　（実施の形態１）
　（薬剤投与装置の外観構成）
　図１は、本実施形態の薬剤投与装置の外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態の薬剤投与装置のカートリッジホルダを開いた状態を示す斜視図である。図３は、本実施形態の薬剤投与装置の内部構成を示す正面断面図である。

　図１及び図２に示すように、本実施形態の薬剤投与装置は、筒状の本体ケース１を備えており、この本体ケース１の上面には電源スイッチ２が設けられ、下面には、図３に示すように、注射針装着部３が設けられている。尚、本明細書では、説明の便宜上、電源スイッチ２が設けられている側を上方又は後方とし、その反対側の注射針装着部３が設けられている側を下方又は前方とする。

　また、この本体ケース１の表面部分には、上方から下方に向かって、薬剤注入スイッチ４、表示部５、薬剤投与量を設定する設定スイッチ６が順に設けられている。設定スイッチ６は、中央の設定スイッチ６ａと、左側の設定スイッチ６ｂと、右側の設定スイッチ６ｃとを有している。
　さらに、本体ケース１には、図１及び図２に示すように、筒状のカートリッジホルダ７（薬剤カートリッジ９の収納部の一例）が開閉自在に設けられている。

　つまり、カートリッジホルダ７を、まず図２の矢印Ａに示すように開放し、次に、カートリッジホルダ７の上面に設けた挿入口８から、矢印Ｂに示すように薬剤カートリッジ９を挿入し、その後、図１に示すようにカートリッジホルダ７を閉じれば、図３に示すように薬剤カートリッジ９は、本体ケース１内に装填されることになる。
　（薬剤投与装置の内部構成）
　図４（ａ）は、カートリッジホルダ７の挿入口８近傍の構成を示す図であり、図３のＱ部拡大図である。図４（ｂ）は、原点センサ２３の近傍の構成を示す図であり、図３のＰ部拡大図である。尚、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、ピストン１０が原点位置（後述する）に配置されている状態を示している。

　図３及び図４（ｂ）に示すように、本体ケース１内のカートリッジホルダ７の挿入口８上方には、ピストン１０が設けられており、このピストン１０は、送りねじ１１、歯車１２、モータ１３を有するピストン駆動機構１００により、カートリッジホルダ７の挿入口８から薬剤カートリッジ９内に挿入または引出しが行われる。尚、図３には、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９にピストン１０を挿入する挿入方向（下方又は前進方向とも記載）が矢印Ｃで示され、カートリッジホルダ７に装着された薬剤カートリッジ９からピストン１０を引き出す引き出し方向（上方又は後退方向ともいう）が矢印Ｄで示されている。

　（カートリッジホルダ７及びその近傍の構成）
　次に、カートリッジホルダ７について、図１から図４を用いて詳細に説明する。
　カートリッジホルダ７は、上述のように、上面に挿入口８を有する筒状で、図３に示すように、下面にも開口部１４が設けられ、この開口部１４の外周部には、ネジが切られ、そこが注射針装着部３となっている。

　また、この注射針装着部３には、針検出スイッチ１５が設けられている。注射針装着部３に、後述する図５のように、注射針１６が装着されたか否かが、この針検出スイッチ１５によって検出される。
　さらに、カートリッジホルダ７の下部外周面には、このカートリッジホルダ７を本体ケース１に対して開閉自在に軸支する軸支部１７が設けられている。

　また、この軸支部１７のカートリッジホルダ７の開放方向とは反対側（内側）は、付勢体の一例として用いたイジェクトバネ１８の一端が、連結されている。さらに、イジェクトバネ１８の他端は、上方において、本体ケース１に連結されている。
　すなわち、図３に示すように、カートリッジホルダ７の開口部１４側の端の内側部分には、イジェクトバネ１８の第１端１８ａと連結するホルダ側連結部７１が形成されている。また、イジェクトバネ１８は、カートリッジホルダ７が閉じられた状態においてカートリッジホルダ７の内側にカートリッジホルダ７に沿って配置されており、イジェクトバネ１８の第２端１８ｂは、挿入口８側であって本体ケース１に形成された本体側連結部１１１に連結されている。

　つまり、カートリッジホルダ７は、イジェクトバネ１８が収縮する方向の力が加わっていることで、その上方の挿入口８部分が、図２に示すように、本体ケース１に対して開放する方向に付勢されている。
　また、このイジェクトバネ１８による開放方向の付勢に抗して、カートリッジホルダ７を、図１及び図３に示すように、閉成位置で保持するために、このカートリッジホルダ７の上部には、図４（ａ）に示すように、被係止部１９が設けられている。

　さらに、本体ケース１内の被係止部１９の上方には、被係止部１９を係止するイジェクト爪２０が設けられている。このイジェクト爪２０は、細長いレバー２２の下端側の突起部２２ａの下端側に隣接し、突起部２２ａと連結されている。その突起部２２ａの、イジェクト爪２０とは反対側には、バネ２１が当接しており、突起部２２ａ及びイジェクト爪２０が下方（挿入方向Ｃ）の被係止部１９方向に付勢されている（図４（ａ）参照）。

　また、イジェクト爪２０は、その内側にピストン１０の移動方向と平行に形成された当接面２０ａを有している。カートリッジホルダ７が閉じられた状態において、被係止部１９の外側にはピストン１０の移動方向と平行に形成された当接面１９ａが配置される。このように当接面２０ａと当接面１９ａが互いに当接することによってカートリッジホルダ７が閉じられた状態が保持されている。

　また、イジェクト爪２０は、当接面２０ａの下端から外側に向かって傾斜した傾斜部２０ｂを有している。被係止部１９は、当接面１９ａの上端から内側に向かって傾斜した傾斜部１９ｂを有している。カートリッジホルダ７を閉じる際には、傾斜部１９ｂに対して傾斜部２０ｂが上方にスライドし、スムーズに閉じることが出来る。
　また、イジェクト爪２０が連結しているレバー２２は、図４（ｂ）に示すように、レバー２２の上端部に、突起部２２ａと対角上（突出方向が逆の位置）に配置された突起部２２ｂを有している。突起部２２ｂは、レバー２２のピストン１０の送りねじ１１側に設けられている。

　すなわち、図３に示すように、細長い形状のレバー２２は、薬剤カートリッジ９に未挿入の状態のピストン１０の内側に並んで、ピストン１０の移動方向に沿って配置されている。そして、レバー２２のカートリッジホルダ７側に突起部２２ａ及びイジェクト爪２０が設けられており、レバー２２の歯車１２側に突起部２２ｂが設けられている。このように、レバー２２は、突起部２２ｂとイジェクト爪２０を連結し、レバー２２、突起部２２ｂ及びイジェクト爪２０は、バネ２１によって被係止部１９を係止するように下方に付勢されている。
（原点センサ２３及びその近傍の構成）
　また、ピストン１０の後端側（図１において、上端側）には、図４（ｂ）に示すように、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３が設けられている。この原点センサ２３は、本体ケース１の内側に固定されている。この原点センサ２３としては、例えば、透過型の光電センサを用いることが出来、ピストン１０に設けられた突起部１０ａが光を遮断することによって、ピストン１０の原点位置を検出する。

　また、ピストン１０には、レバー２２側に突出した突起部１０ｂが設けられている。ピストン１０の後端部に設けられている突起部１０ｂは、レバー２２の突起部２２ｂよりも下方（挿入方向Ｃ側）であって、原点位置より上方にピストン１０が後退する場合（引き出し方向Ｄに移動する場合）にのみ、突起部２２ｂと当接し、レバー２２全体を一緒に後退（図１、図２において、上方に移動）させる。

　一方、薬剤注入時（図５、図６の状態）に、ピストン１０が下方に移動（つまり、原点位置より下方に移動）すると、レバー２２の上端側の突起部２２ｂは、ピストン１０の後端部に設けられている突起部１０ｂとともに下方に移動する。しかしながら、レバー２２は図３に示す位置（下端位置）のところで留まり、それ以上、下降しない構造になっているため、ピストン１０が更に下降すると、レバー２２の上端側の突起部２２ｂはピストン１０の突起部１０ｂと離反する。このような下降しない構造としては、例えば、レバー２２、突起部２２ｂ及びイジェクト爪２０が図３に示す位置に達すると、図示しない突起に当接し停止するように構成することによって実現できる。尚、イジェクト爪２０がそれ以上下降しない位置とは、後述する図８に示す点線位置である。

　このように、本体ケース１内に設けられた被係止部１９と、レバー２２の下端側の突起部２２ａに隣接したイジェクト爪２０が係合してカートリッジホルダ７が閉じられた状態を保持する構造となっている。
　すなわち、レバー２２の下端側の突起部２２ａに取り付けられたイジェクト爪２０は、ピストン１０が、薬剤カートリッジ内の薬剤を全部注入完了した後、原点位置に戻り、その後、更に上方へと移動した後に被係止部１９との係合が解除され、カートリッジホルダ７が開放状態になる。

　なお、上記の例では、イジェクト爪２０とレバー２２が別体となって連結されていたが、これに限られることではなく、一体で成形されても良い。
　（薬剤投与時の動作）
　図５は、本実施形態の薬剤投与装置の薬剤投与時の状態を示す構成図である。図６は、図５のＳ部拡大図である。

　上述の図３および図４は、本発明の薬剤投与装置の初期の状態（ピストン１０が原点位置にある状態）を示していたが、図５および図６は、薬剤を注入する動作（注入動作開始時）を示している。
　すなわち、本体ケース１の外周表面に設けられている注入ボタン（図２参照）の押下により、薬剤カートリッジ９内の薬液の注入が開始される。

　具体的には、ピストン駆動機構１００を構成するモータ１３が起動し、モータ１３に連結している歯車１２が回転し、その歯車１２の回転により、送りねじ１１が回転する。このように、ピストン駆動機構１００により、モータ１３の回転運動がピストン１０の直線運動に変換される。
　ピストン１０が下方に移動することにより、ピストン１０の先端は、薬剤カートリッジ９の後端部のガスケット４１（後述する図１２参照）と当接する（図６参照）。その後、引続き、ピストン１０を移動させることにより、薬剤カートリッジ９内の薬液は、薬剤カートリッジ９の先端部に装着した注射針１６を通して皮下に注入される。

　（カートリッジホルダ７のイジェクト時の動作）
　次に、図７及び図８を用いてカートリッジホルダ７のイジェクト時における動作について説明する。図７は、本実施形態の薬剤投与装置のカートリッジホルダ７のイジェクト時の状態を示す構成図である。図８は、図７のＵ部拡大図である。
　上述の図５及び図６で説明した薬剤投与（注入）動作が完了し、薬剤カートリッジ９内の薬液がなくなった場合には、カートリッジホルダ７を開放して、薬剤カートリッジ９を交換する必要がある。

　具体的には、図５において、ピストン１０が薬剤カートリッジ９のガスケット４１を先端まで移動することによって薬剤カートリッジ９内の薬液を全量注入し終わった場合、ピストン１０は、ピストン駆動機構１００によって原点位置まで後退する。
　その後、薬剤カートリッジ９の交換が必要なため、図５及び図６に示すように、ピストン１０を原点位置よりも上方に移動させる（図４（ｂ）参照）。

　この時、ピストン１０の上端部の突起部１０ｂと、レバー２２の突起部２２ｂが当接するため、レバー２２が上方に一緒に移動することになる。
　また、レバー２２の下端に取り付けられたイジェクト爪２０も、付勢していたバネ２１を圧縮させながら、一緒に上方へ移動する。この動作により、イジェクト爪２０の被係止部１９との係合が解除される。

　この時、カートリッジホルダ７は、軸支部１７を支点としてイジェクトバネ１８の付勢力により、本体ケース１から外方に向かって開放される。
　ここで、カートリッジホルダ７が開放されたかどうかは、イジェクト爪２０の近傍に設けられている開閉検出スイッチ２４により検出することができる（図４（ａ）など参照）。
　例えば、カートリッジホルダ７を閉めた場合、開閉検出スイッチ２４がカートリッジホルダ７によって押下されてＯＮ状態となり、カートリッジホルダ７が閉められたことが検出される。また、カートリッジホルダ７が開かれた場合、開閉検出スイッチ２４がカートリッジホルダ７による押下から開放されてＯＦＦ状態となり、カートリッジホルダ７の開放が検出される。

　このイジェクト動作を実施する前には、安全のため、注射針装着部３に装着されている注射針１６を取り外す必要があるので、本体ケース１の正面に設けられた表示部５に、注射針１６の取外しを促す旨の表示が行われる。
　また、注射針１６の取外しについては、針検出スイッチ１５により、注射針１６の取外し状態を検出することが出来る。

　（カートリッジホルダ７を閉じる際の動作）
　図９は、カートリッジホルダ７を閉じる際の薬剤投与装置の断面構成図である。図１０は、図９のＷ部拡大図である。
　図９及び図１０は、上述の図７及び図８で説明したイジェクト動作後、ピストン１０を原点位置まで移動させた状態を示している。

　この時、ピストン１０の原点位置への復帰動作に伴い、レバー２２及びイジェクト爪２０も下方に移動し、ピストン１０は原点位置に移動し、初期状態（図３参照）に戻る。
　但し、この時には、カートリッジホルダ７は、まだ、開放状態のままであるため、被係止部１９とイジェクト爪２０は係合していない。
　その後、薬剤カートリッジ９が交換されて、カートリッジホルダ７を本体ケース１側に閉じるように移動させると、図１０に示すようにイジェクト爪２０の傾斜部２０ｂを、被係止部１９の傾斜部１９ｂが乗り上げながら移動し、最終的に、被係止部１９とイジェクト爪２０が係合し、その状態で保持される。

　つまり、ピストン１０が初期状態に戻り、交換した薬剤カートリッジ９を収納したカートリッジホルダ７は、本体ケース１内で保持された状態となる。
　（制御ブロック）
　図１１は、本発明の薬剤投与装置の本体ケース１内の電気回路及びその周辺を含むブロック図である。制御部２５は、ＣＰＵ２５０を有し、各Ｉ／Ｏインターフェースや駆動系と接続され、それらの制御を行っている。

　具体的には、制御部２５のＣＰＵ２５０は、操作部では、電源スイッチ２、薬剤注入スイッチ４、及び設定スイッチ６などと接続され、各操作スイッチの入力をチェックしている。
　また、状態検出関係では、注射針１６の装着状態を検出する針検出スイッチ１５、カートリッジホルダ７の開閉状態を検出する開閉検出スイッチ２４、及び詳しくは後述するが薬剤カートリッジ９の種別を判断するための発光部３４並びに受光部３５などが、制御部２５のＣＰＵ２５０と接続されている。

　さらに、ピストン１０の駆動系では、ピストン１０を駆動するモータ１３が、それを制御する専用のモータ制御回路２７を介して制御部２５内においてＣＰＵ２５０と接続されている。また、ピストン１０の位置情報を検出するエンコーダ２８がモータ１３に接続され、モータ１３の回転に対応してパルスをＣＰＵ２５０へ出力する。ＣＰＵ２５０は、エンコーダ２８が出力するパルスをカウントすることにより、ピストン１０の移動量を計算する。さらに、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３がＣＰＵ２５０と接続され、ＣＰＵ２５０は、これらエンコーダ２８の出力と、原点センサ２３の出力とを用いることにより、現在のピストン位置を認識する。
　ＣＰＵ２５０には、メモリ３２が接続されており、この認識された現在のピストン位置をピストン位置情報として保持する。ピストン位置情報は、プラスまたはマイナスの数値であり、ピストン位置情報がゼロのとき、ピストン１０は、原点位置にあることを意味する。ピストン位置情報がプラスであるときは、ピストン１０が原点位置よりも下方側にあることを意味する。逆に、ピストン位置情報がマイナスであるときは、ピストン１０が原点位置よりも上方側にあることを意味する。ピストン位置情報の絶対値は、原点位置からの移動距離を意味する。

　具体的には、ＣＰＵ２５０は、ピストン１０に設けた突起部１０ａの後端側エッジが原点センサ２３を横切ったとき、ピストン１０が原点位置にあるとしてメモリ３２に保存されたピストン位置情報をゼロにリセットする。そして、ＣＰＵ２５０は、モータ１３に接続されたエンコーダ２８が１パルス出力するごとに、モータ１３の駆動方向に応じてピストン位置情報を１つ加算または１つ減算して値を更新する。このようにして、ＣＰＵ２５０はメモリ３２に保持されるピストン位置情報を用いて、常に現在のピストン位置を認識することができる。ここで、メモリ３２はＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリで構成され、メモリ３２に保存されたピストン位置情報は装置の電源を切っても保持される。このピストン位置情報は、ピストン１０に設けた突起部１０ａの後端側エッジが原点センサ２３を横切ったときは常にゼロにリセットされる。すなわち、原点センサ２３を用いてピストン位置の校正が行われる。ＣＰＵ２５０は、原点センサ２３の出力をモニターし、原点センサ２３が原点位置を検出したときのメモリ３２に保存されたピストン位置情報のゼロに対する誤差が所定の閾値を超えているときは、装置の動作に何らかの異常が発生している可能性があるため、表示部５に警告を表示して動作を停止する等の処理を行う。

　その他には、エラー発生時に通知するブザー３０が、制御部２５内において、それを制御するブザー駆動回路２９を介してＣＰＵ２５０に接続されている。各メッセージや数値などを表示する表示部５が、制御部２５内において、それを制御する専用の表示回路３１を介してＣＰＵ２５０と接続されている。さらに、投与量や投与データなどを格納しているメモリ３２、経過時間を測定するタイマ３３が制御部２５内に搭載され、ＣＰＵ２５０と接続されている。更に、装置の電源である電池２６が搭載されており、制御部２５に接続されている。

　（薬剤カートリッジ９の種別を判定する判定部３００）
　本実施形態の特徴は、カートリッジホルダ７に収納された薬剤カートリッジ９の種別を判定する点にある。本実施形態の薬剤投与装置は、薬剤カートリッジ９の種別を判定する判定部３００を備えている。
　図１２は、カートリッジホルダ７近傍の構成を示す図であり、薬剤投与装置を確認窓３７側から視た断面図である。図１３は、カートリッジホルダ７近傍の斜視図である。図１４は、薬剤カートリッジ９及び判定部３００の模式図である。

　具体的には、本実施形態の判定部３００は、発光部３４と受光部３５とを有している。図１２～図１４に示すように、カートリッジホルダ７に収納された薬剤カートリッジ９に対して、発光部３４から光を照射し、薬剤カートリッジ９からの反射光を受光部３５で受光するように構成されている。
　発光部３４は、三色ＬＥＤ（赤色の発光素子である赤色ＬＥＤ３４１と緑色の発光素子である緑色ＬＥＤ３４２と青色の発光素子である青色ＬＥＤ３４３（図１１及び図１４参照））を有している。これらの各色の発光素子を順番に切替えながら発光させ、各色の発光素子から薬剤カートリッジ９に光が照射され、反射された光が受光部３５で順次受光される。

　また、受光部３５は、各色の光に対する薬剤カートリッジ９からの反射光の光量を検出するものであり、一例として、フォトセンサが活用されている。
　そして、薬剤カートリッジ９には、図１４に示すように、この薬剤カートリッジ９内に充填された薬剤の種別や量などを示すカラーラベル３６がその外周に帯状にまかれている。発光部３４からの光は、この図１４に示すように、カラーラベル３６に向けて照射され、このカラーラベル３６からの反射光が受光部３５によって検出される。

　なお、本実施形態においては、薬剤カートリッジ９を挿入口８からカートリッジホルダ７に収納させた状態では、薬剤カートリッジ９のカラーラベル３６の部分は、挿入口８の上方へと露出した状態となっている。更に、この状態で図２のように、カートリッジホルダ７を閉じた場合でも、本体ケース１内において、薬剤カートリッジ９のカラーラベル３６部分は、カートリッジホルダ７の挿入口８の上方へと露出した状態となっている（図４（ａ）参照）。尚、図４（ａ）では、発光部３４及び受光部３５は、点線で示されている。

　そして、この露出した状態となっているカラーラベル３６に対して、上述の発光部３４から光を照射し、反射光が受光部３５で受光される。
　つまり、発光部３４と受光部３５は、本体ケース１内に固定配置された状態となっており、カートリッジホルダ７の開閉時にこれらが移動することはない。
　そして、このように本体ケース１内に固定配置された発光部３４と受光部３５の表面側（薬剤カートリッジ９側）には、図１２に示すように、防塵フィルム３８が設けられている。これにより、発光部３４と受光部３５に直接ゴミや埃が付着することのないように構成されている。もちろん、防塵フィルム３８は、可視光に対するフィルタ特性を持たないものが使用されている。これにより、発光部３４からは、上述した赤色・緑色・青色の光が薬剤カートリッジ９のカラーラベル３６に対して照射されるようになる。

　なお、この例では、薬剤カートリッジ９にカラーラベル３６を装着した例を説明したが、薬剤カートリッジ９自身に着色した場合には、この薬剤カートリッジ９に直接発光部３４からの光を照射させ、そこからの反射光を受光部３５によって検出するようにしてもよい。
　つまり、本実施形態は、制御部２５に対し、カートリッジホルダ７に配置される薬剤カートリッジ９に、異なる色の光を照射させる発光部３４と、この発光部３４から薬剤カートリッジ９に照射され、この薬剤カートリッジ９から反射された光を受光する受光部３５を接続したものである（図１１参照）。

　また、制御部２５は、発光部３４から薬剤カートリッジ９に異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部３５によって受光される光量に基づいて、薬剤カートリッジ９の種別を判定する。
　このため、受光部３５にゴミや汚れが付着したとしても、発光部３４から薬剤カートリッジ９に異なる色の光を順次照射させた場合、色毎に受光部３５によって受光される光量は全体的に検出レベルが低下するだけである。このように全ての色で一様に検出レベルが低下するだけの状態であれば、色毎の光量により、制御部２５は、薬剤カートリッジ９の種別を適切に判定することが出来る。

　なお、カートリッジホルダ７には、図１及び図１３に示すように、その内部に収納させた薬剤カートリッジ９の状態を確認するための確認窓３７が設けられている。
　以下、この点について詳細に説明する。
　つまり、本実施形態における薬剤投与装置は、本体ケース１に設けた確認窓３７から、薬剤カートリッジ９の有無およびこの薬剤カートリッジ９内の薬剤の残量などを確認出来る。

　また、制御部２５自身でも薬剤の残量確認を実行する。この残量確認も含めて、以下に本実施形態の薬剤投与装置の動作についてフロー図を参照しながら説明する。
　（薬剤投与装置の動作）
　図１９は、本実施形態の薬剤投与装置の薬剤の残量確認を行う動作のフロー図である。図１５（ａ）～（ｋ）は、薬剤投与装置における表示を示す図である。尚、フロー図におけるＤＩＳＰｎ（ｎ＝数字）との記載は、その表示動作の際に、図１５（ａ）～（ｋ）における（ｎ）の表示が行われることを意味する。例えば、図１９のＳ１０６では、ＤＩＳＰ０と記載されており、そのＳ１０６では、図１５（ａ）～（ｋ）のうちＤＩＳＰ０が記載されている図１５（ａ）の表示が行われる。

　（薬剤の残量確認動作）
　具体的には、電源スイッチ２をＯＮにすると（図１９のＳ１０１）、制御部２５は、ピストン１０の位置情報をエンコーダ２８で検出し、それにより、薬剤の残量確認を実行する（図１９のＳ１０２）。
　そして、この残量確認によって、十分な薬剤が残っていると判断されたときには、制御部２５は、モータ１３を駆動し、ピストン１０を注射針１６方向へ押し出す。これにより薬剤を人体に注入する注射が実行され、その後、電源がＯＦＦとなる（図１９のＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５）。

　また、図１９のＳ１０３において、薬剤不足（一回の注入量未満の薬剤しか残っていない）であると判断されたときには、制御部２５は、図１５（ａ）のように、表示部５に「薬剤を交換しますか」、という表示をさせる（図１９のＳ１０６）。図１５（ａ）に示すように、左側の設定スイッチ６ｂの上側の表示部５には、「はい」表示４０が行われ、右側の設定スイッチ６ｃの上側の表示部５には、「いいえ」表示３９が行われる。すなわち、図１５（ａ）の状態において、左側の設定スイッチ６ｂを押すことによって「はい」が選択され、右側の設定スイッチ６ｃを選択することによって「いいえ」が選択される。尚、以下の図１５（ｄ）、図１５（ｆ）、図１５（ｇ）及び図１５（ｈ）においても同様である。また、図１５（ｊ）では、図１５（ａ）と比較して「いいえ」表示３９が行われていない。

　図１５（ａ）に示す表示を見た使用者は、現在薬剤カートリッジ９内に残っている薬剤をとりあえず、注入し、その後、新しい薬剤カートリッジ９に交換し追加で注入しようとする場合には、図１５（ａ）に示すように、表示部５の「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃを操作する（図１９のＳ１０７）。
　すると、制御部２５は、モータ１３を駆動し、ピストン１０を注射針１６方向へ押し出し、これにより薬剤を人体に注入する注射が実行される（図１９のＳ１０８）。

　その後、制御部２５は、再び表示部５に「薬剤を交換しますか」、という表示をさせる（図１９のＳ１０９）。
　そして、この時にも表示部５の「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃを操作すると、電源がＯＦＦとなる（図１９のＳ１１０、Ｓ１０５）。
　これに対して、図１５（ａ）の表示部５の「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると、薬剤カートリッジ９の交換動作が実行される（図１９のＳ１１１）。

　この交換動作は、図１９のＳ１０６において、「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作した時にも実行される（図１９のＳ１１２）。
　（薬剤カートリッジの交換動作）
　この薬剤カートリッジ９の交換動作は、制御部２５によりモータ１３を反転駆動させてピストン１０を後進させる動作から開始される（図１９のＳ１１３）。

　上述のように、本実施形態においては、その薬剤カートリッジ９の開放は、ピストン１０が原点位置にまで後退すると、自動的に行われる。
　具体的には、上述のように、ピストン１０の後端側（図１において、上端側）には、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３が設けられている。ここで、この原点位置より上方にピストン１０が後退する場合のみ、ピストン１０の後端部の突起部１０ｂが、突起部２２ｂと当接することにより、レバー２２全体が一緒に後退（図１、図２において、上方に移動）する（図４（ｂ）参照）。

　一方、薬剤注入時（図５、図６の状態）に、ピストン１０が下方に移動（つまり、原点位置より下方に移動）すると、レバー２２の上端側の突起部２２ｂは、バネ２１の付勢力によりピストン１０の後端部の突起部１０ｂとともに下方に移動する。しかしながら、レバー２２が図３に示す位置（図８の点線位置参照）のところで留まり、それ以上、下降しない構造になっているため、ピストン１０が更に下降するとレバー２２の上端側の突起部２２ｂはピストン１０の突起部１０ａと離反する。

　つまり、本体ケース１内に設けられた被係止部１９と、レバー２２の下端側の突起部２２ａに隣接したイジェクト爪２０が係合してカートリッジホルダ７が閉じられた状態が保持される。
　すなわち、レバー２２の下端側の突起部２２ａに取り付けられたイジェクト爪２０は、図８に示すように、ピストン１０が、薬剤カートリッジ内の薬剤を全部注入完了した後、原点位置に戻り、その後、更に上方へと移動することによってイジェクト爪２０の突起部２２ｂと被係止部１９との係合が解除され、カートリッジホルダ７が開放状態になる（つまり、カートリッジホルダ７は、イジェクトバネ１８（図７参照）によって常時開放方向に付勢されている）。

　カートリッジホルダ７（ドアともいう）が開放されたかどうかは、イジェクト爪２０の近傍に設けられている開閉検出スイッチ２４により検出することができる（図２０のＳ２０１）。
　すると、制御部２５は、モータ１３の反転動作（ピストン１０の上方への移動）を停止させる（図２０のＳ２０２）。次に、制御部２５は、イジェクト爪２０が図１０の状態（下端位置）になるまでピストン１０を前進させ、この状態でモータ１３の動作を停止させる（図２０のＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５）。なお、イジェクト爪２０が図１０の状態になったことは、エンコーダ２８によって検出される。図１０に示すようなイジェクト爪２０の下端位置は、カートリッジホルダ７が閉じられることを待機している位置、すなわちドアクローズ待機位置ともいう。

　次に、制御部２５は、受光部３５によって検出したデータによって汚れを検出したか否かの情報に基づいて、表示部５に図１５（ｂ）または図１５（ｃ）のような表示をさせる。この受光部３５による汚れ検出については、後で詳細に説明するが、汚れが検出された場合には、メモリ３２にＣＬ＝１のデータが保存されている。
　そして、このＣＬ＝１のデータがメモリ３２に記録されている時には、制御部２５は、表示部５に図１５（ｂ）のように、「カートリッジ及びカートリッジケース内部を掃除してドアを閉めてください。」との表示をさせる（図２０のＳ２０６、Ｓ２０７）。

　また、このＣＬ＝１のデータがメモリ３２に記録されていない時には、制御部２５は、表示部５に図１５（ｃ）のように、「カートリッジを交換してドアを閉めてください。」との表示をさせる（図２０のＳ２０６、Ｓ２０８）。
　その後、薬剤カートリッジ９を図２のように交換し、カートリッジホルダ７を図１のように閉めると、その状態は開閉検出スイッチ２４によって検出され（図２０のＳ２０９）、その後、モータ１３によってピストン１０は薬剤カートリッジ９のガスケット４１に到達するまで、前進させられる（図２０のＳ２１０）。

　そして、ガスケット４１にまでピストン１０が到達したことは、エンコーダ２８によって検出され（図２１のＳ３０１）、次に、新規に取り替えた薬剤カートリッジ９の種別が判定される（図２１のＳ３０２）。
　（薬剤カートリッジの種別判定動作）
　図２３及び図２４は、本実施形態の薬剤投与装置の薬剤カートリッジの種別の判定動作を示すフロー図である。

　この薬剤カートリッジ９の種別判定は、図２３及び図２４の動作によって実行される。
　すなわち制御部２５は、たとえば５回測定することで薬剤カートリッジ９の種別判定を行う場合には、スタート後、まずメモリ３２に記録されたＮをゼロにして、発光部３４が消灯状態での光量Ｐ０を受光部３５によって測定する（図２３のＳ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０３）。

　そして、その光量がＰｊ（外光判定閾値）よりも大きいか否かの判定が行われる（Ｓ５０４）。
　つまり、本体ケース１には、薬剤カートリッジ９の確認用の確認窓３７を設けているので、そこからの外光が受光部３５にも到達する場合がある。そして、外光が強すぎる場合には、受光部３５による受光判定が出来ない状況となるので、外光が強い場合、つまり、受光部３５による受光量が強すぎる場合には、制御部２５は、表示部５に、図１５（ｊ）のように「薬剤判定を行います。本体に直射日光が当たらないようにしてください。」との表示をさせる（図２３のＳ５０４、Ｓ５０５）。

　そして、「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると、再び図２３のＳ５０２へと戻る（図２３のＳ５０６、Ｓ５０２）。
　また、適切な場所（外光が強く差し込まない場所）で使用している場合には、制御部２５は、図２３のＳ５０４の次に発光部３４の赤色ＬＥＤ３４１を発光させ、薬剤カートリッジ９のカラーラベル３６に向けて赤色を照射させる（図２３のＳ５０７）。

　この時、カラーラベル３６からの反射光は、受光部３５によって検出され、赤色の光量が測定されることになる（図２３のＳ５０８）。
　なお、この時の光量は、外光Ｐ０を引き算した値となる。
　つまり、図２３のＳ５０３において、発光部３４を消灯状態としてその時の光量を受光部３５で受光しているので、この時に受光部３５では外光による光量Ｐ０が測定されている。

　したがって、図２３のＳ５０８においては、赤色ＬＥＤ３４１を発光させた時の光量ＰＲは、この時に受光部３５で測定することが出来た光量Ｐｒから外光による光量Ｐ０を引き算したもの（Ｐｒ－Ｐ０）となる。
　つづいて、制御部２５は、赤色ＬＥＤ３４１を消灯させ、次に、緑色ＬＥＤ３４２を点灯させ、その時の光量を受光部３５で検出する（図２３のＳ５０９、Ｓ５１０）。

　なお、この時の光量も、外光Ｐ０を引き算した値となる。
　つまり、図２３のＳ５０３において、発光部３４を消灯状態としてその時の光量を受光部３５で受光しているので、この時に受光部３５では外光による光量Ｐ０が測定されている。
　したがって、図２３のＳ５１０においては、緑色のＬＥＤを発光させた時の光量ＰＧは、この時に受光部３５で測定することが出来た光量Ｐｇから外光による光量Ｐ０を引き算したもの（Ｐｇ－Ｐ０）となる。

　つづいて、制御部２５は、緑色ＬＥＤ３４２を消灯させ、次に、青色ＬＥＤ３４３を点灯させ、その時の光量を受光部３５で検出する（図２３のＳ５１１、Ｓ５１２）。
　なお、この時の光量も、外光Ｐ０を引き算した値となる。
　つまり、図２３のＳ５０３において、発光部３４を消灯状態としてその時の光量を受光部３５で受光しているので、この時に受光部３５では外光による光量Ｐ０が測定されている。

　したがって、図２３のＳ５１２においては、青色ＬＥＤ３４３を発光させた時の光量ＰＢは、この時に受光部３５で測定することが出来た光量Ｐｂから外光による光量Ｐ０を引き算したもの（Ｐｂ－Ｐ０）となる。
　その後、この青色ＬＥＤ３４３を消灯させ（図２３のＳ５１３）、つづいて、測定回数が５回（Ｎ＝４）に到達したか否かが判定される（図２３のＳ５１４）。

　そして、５回に到達していないときには、回数に１を足した状態をメモリ３２に記録し（図２３のＳ５１５）、再び、図２３のＳ５０７からＳ５１５の動作が繰り返される。Ｎ＝５になるまでＳ５０７からＳ５１５の動作が繰り返されることにより５回の光量測定が行われる。測定終了後、発光部３４を消灯した状態における光量Ｐ１が測定される（図２３のＳ５１６）。
　そして、外光による光量Ｐ０から光量Ｐ１を差し引いた絶対値が、外光変化判定閾値Ｐｋよりも小さければ、次に、図２４に示す色判定に進む（図２３のＳ５１７）。上記Ｓ５０１～Ｓ５１７が、光量測定工程の一例に対応する。

　なお、図２３のＳ５１７において、外光による光量Ｐ０から光量Ｐ１を差し引いた絶対値が、外光変化判定閾値Ｐｋよりも大きければ、外光の変化が大きく、適切な場所で５回連続光量測定を行っていない可能性があるので、再び、図２３のＳ５０２へフローが戻される。
　また、図２３のＳ５１７において、適切な光量測定であると判定された場合には、図２４のＳ６０１に示す動作が実行される。

　つまり、メモリ３２には、上記５回分の光量ＰＲ、ＰＧ、ＰＢが記録されているので、制御部２５は、色毎に最小値と最大値を除去して、残りの３つの測定値から色毎の平均値を算出する（図２４のＳ６０１）。ここで、３回分の光量ＰＲからの平均値をＰＲ´とし、３回分の光量ＰＧからの平均値をＰＧ´とし、３回分の光量ＰＢからの平均値をＰＢ´とする。

　そして、色毎の平均値で最も大きな値となったものが、ゴミ判定レベルＰｅよりも小さい場合、汚れが疑われるので、制御部２５は、表示部５に図１５（ｋ）のように「カートリッジまたは、カートリッジケース内部が汚れています。掃除してください。」と表示させ、メモリ３２にＣＬ＝１を記録させる（図２４のＳ６０３、Ｓ６０４）。
　これに対して、図２４のＳ６０２において、色毎の平均値で最も大きな値となったものが、ゴミ判定レベルＰｅよりも大きい場合は、適切な検出が行えたとして、次に、色成分の判定が行われる。なお、メモリ３２にＣＬ＝１が記録されている場合であって、色毎の平均値で最も大きな値が、ゴミ判定レベルＰｅよりも大きい場合には、汚れが取り除かれたとしてＣＬ＝１の記録は消去される。

　まず、平均値のＰＲ´が最低輝度Ｐｍよりも小さいかの判定が行われる（図２４のＳ６０６）。つまり、赤色成分が存在するか否かの判定が行われる。尚、ゴミ判定レベルＰｅは、最低輝度Ｐｍよりも大きい値である。
　また、赤色成分が存在しない場合、平均値のＰＧ´が最低輝度Ｐｍよりも小さいかの判定が行われる（図２４のＳ６０７）。つまり、緑色成分が存在するか否かの判定が行われる。

　そして、図２４のＳ６０６で平均値のＰＲ´が最低輝度Ｐｍよりも大きい場合には、図１６に示すメモリ３２に格納されたＴＡＢＬＥ（０）４２により、薬剤Ｘが特定される（図２４のＳ６０９）。
　本実施形態では、制御部２５において薬剤Ｘの特定のために、次のようなプロセスが実行される。例えば、受光部３５の出力を２５６階調のＡ／Ｄ変換器でデジタル化すると、受光部３５の出力は０～２５５の値でデジタル化される。薬剤Ｘを判別する際は、赤色と緑色の比であるＰＲＧ：緑／赤、赤色と青色の比であるＰＲＢ：青／赤、緑色と青色の比であるＰＧＢ：青／緑及びＰＢ´:青色の輝度が用いられる。図１６に１９色を判別する際のＰＲＧ、ＰＲＢ、ＰＧＢ、ＰＢ´の値を例として示す。この図１６に示す値が、基準データの一例である。

　図１６の「薬剤６」を例にとると、赤色の輝度値が最低輝度Ｐｍ以上である時に、ＰＲＧが０．５でＰＲＢが1であれば、制御部２５は、カートリッジホルダ７に保持されている薬剤カートリッジ９を「薬剤６」であると判定する。このような結果を得るためには、薬剤のラベルとしてＲ=２５２、Ｇ=１２６、Ｂ=２５２の成分をもつ色ラベルが使用されればよい。
　これに対して、図２４のＳ６０６において、平均値のＰＲ´が最低輝度Ｐｍ以下の場合には、図２４のＳ６０７において、平均値のＰＧ´が最低輝度Ｐｍより大きいという条件により、図１７に示すメモリ３２に格納されたＴＡＢＬＥ（１）４３に基づいて薬剤Ｘが特定される（図２４のＳ６１０）。

　つまり、平均値のＰＢ´／平均値のＰＧ´から薬剤Ｘが特定される。
　また、図２４のＳ６０７において、平均値のＰＧ´も最低輝度Ｐｍよりも小さい場合には、図１８に示すＴＡＢＬＥ（２）４４により、薬剤Ｘが特定される（図２４のＳ６１１）。ここで、Ｓ６０７に制御フローが移行するためには、Ｓ６０２の判定においてＰＲ´、ＰＧ´及びＰＢ´のいずれかがＰｅ以上の値である必要がある。そのため、赤色及び緑色成分が存在しないと判定された場合（ＰＲ´及びＰＧ´が最低輝度Ｐｍよりも小さいと判定された場合）、平均値のＰＢ´はゴミ判定レベルＰｅよりも大きい値となっている。すなわち、制御がＳ６１１に移行した場合には平均値のＰＢ´は最低輝度Ｐｍよりも大きい値であるため、ＰＢ´に関しては、Ｓ６０６、Ｓ６０７のような判定が設けられていない。なお、制御がＳ６１１に移行する場合には、青色成分しか存在せず、制御部２５は、カートリッジホルダ７に保持されている薬剤カートリッジ９をＴＡＢＬＥ（２）４４に基づいて「薬剤１８」であると判定する。

　このようにして、カラーラベル３６の色検出による薬剤の特定が出来ると、再び、図２１のＳ３０３へと進む。上記Ｓ６０１、Ｓ６０６、Ｓ６０７、およびＳ６０９～Ｓ６１１が、判定工程の一例に対応する。また、上記Ｓ６０１、Ｓ６０２～Ｓ６０４、およびＳ２０７が、警告出力工程の一例に対応する。
　この図２１のＳ３０３において、ＣＬ＝１となりＳ３０６へと移行するのは、図２４のＳ６０４において、汚れが検出された場合であり、図２４において、色検出が実行された場合には、制御は図２１のＳ３０７へと移行する。

　この図２１のＳ３０７において、前回使用の薬剤（Ｙ）と今回の特定された薬剤（Ｘ）が同一なものか否かの判定が行われる。
　そして、この図２１のＳ３０７において、薬剤（Ｘ）と薬剤（Ｙ）が異なる場合には、制御部２５は、表示部５に図１５（ｆ）のように、「以前と異なる薬剤が検出されました。交換しますか？」という表示をさせる（図２１のＳ３０８）。

　適切な薬剤を用いた場合には、表示部５の「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃが操作される（図２１のＳ３０９）。この時には、制御部２５は、エンコーダ２８のパルスカウント値をクリアし、その後、モータ１３を正転させ、注射動作を実行させ電源をＯＦＦとさせる（図２１のＳ３０９、Ｓ３１０、Ｓ３１１、Ｓ３１２）。
　これに対して、表示部５の「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると（図２１のＳ３１３）、図２１のＳ３０６へと移行し、モータ１３が反転し、カートリッジホルダ７の開放動作が行われる。

　（注射動作）
　つづいて、図２１のＳ３１１における注射動作について、図２２を用いて説明する。
　なお、図１９のＳ１０４、Ｓ１０８における注射動作もこの図２２に示す動作によって実行される。注射動作が実行されると（図２２のＳ４０１）、制御部２５は、前回の注射から３時間が経過しているか否かを判定し、３時間以上経過しているとエンコーダ２８のパルスカウント値をクリアする（図２２のＳ４０２、Ｓ４０３）。

　その後、制御部２５は、図２２のＳ４０２において、３時間を経過していない場合にも表示部５に図１５（ｇ）のように「注射しますか？」を表示させる（図２２のＳ４０４）。
　そして、図１５（ｇ）に示す「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃが操作されると、電源がＯＦＦとなる（図２２のＳ４０５、Ｓ４０６）。

　これに対して、図１５（ｇ）に示す「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると、制御部２５が、エンコーダ２８のパルスカウンタがゼロかどうかを判定する（図２２のＳ４０７、Ｓ４０８）。
　そして、エンコーダ２８の値がゼロでなければ、制御部２５は、表示部５に図１５（ｈ）のように「前回の不足分を注射しますか？」と表示させる（図２２のＳ４０９）。

　そして、この図１５（ｈ）に示す「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃを操作すると、エンコーダ２８の値をクリアする（図２２のＳ４１０、Ｓ４１１）。
　これに対して、図１５（ｈ）に示す「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると、今から注射する薬剤の情報（薬剤Ｘ）を次回注射の為に薬剤Ｙとして記憶し、薬剤の注入量をパルス数（ＥＰ）に変換する（図２２のＳ４１２、Ｓ４１３、Ｓ４１４）。

　そして、この状態でモータ１３を駆動し、ピストン１０を前進させ、その時の前進量をエンコーダ２８によってカウントする（図２２のＳ４１５、Ｓ４１６）。
　この前進量によって、制御部２５は、薬剤カートリッジ９内の薬剤が空になったかどうかを確認するとともに、今回の注入量として設定した注入量（ＥＰ）にカウント数が到達したか否かを判定する。そして、その値になると、制御部２５は、エンコーダ２８のカウント数をクリアし、モータ１３を停止させる（図２２のＳ４１７、Ｓ４１８、Ｓ４１９、Ｓ４２０）。

　そして、表示部５には、図１５（ｉ）のように、「注射が完了しました。」と表示させ、３秒間待って、次の状態へと移行する（図２２のＳ４２１、Ｓ４２２、Ｓ４２３）。
　つまり、図２１では制御は、Ｓ３１２に移行し電源がＯＦＦとなる。図１９のＳ１０４もＳ１０５に移行し電源がＯＦＦとなる。また、図１９のＳ１０８では、制御はＳ１０９へと移行する。

　（他のルーチン）
　以上のような一連の動作において、他のルーチンについて順次説明を行う。
　つまり、図２０のＳ２０１において、カートリッジホルダ７が開放していない場合には、ピストン１０が最後尾まで移動したか否かが、原点センサ２３によって検出される。
　つまり、上述のように、ピストン１０の後端側（図１において、上端側）には、ピストン１０の原点位置を検出する原点センサ２３を設けているので、この原点センサ２３によって、ピストン１０が最後尾まで後退したか否かを検出することが出来る（図２０のＳ２１１）。ここで、ピストン１０の突起部１０ａが下方から原点センサ２３に近づき遮断した位置が、ピストン１０の原点位置とされており、そこから最後尾として規定される位置までピストン１０が後退したことは、エンコーダ２８を介したモータ１３のパルス数を用いて制御部２５によって検出される。

　そして、最後尾までピストン１０が後退していれば、制御部２５は表示部５に図１５（ｄ）のように、「ドアが開きません。再試行を行いますか？」と表示させる（図２０のＳ２１２）。
　次に、「いいえ」表示３９の下側の設定スイッチ６ｃを操作すると、電源がＯＦＦ状態となるが（図２０のＳ２１３、Ｓ２１４）、「はい」表示４０の下側の設定スイッチ６ｂを操作すると、制御部２５はモータ１３を駆動して、ピストン１０を前進させる（図２０のＳ２１５、Ｓ２１６）。

　そして、ピストン１０がカートリッジホルダ７を開放するための再試行位置に到達すると、モータ１３を停止させ、その後、モータ１３を反転させてピストン１０を後退させる（図２０のＳ２１７、Ｓ２１８、Ｓ２１９）。この再試行位置とは、原点位置のことであり、ピストン１０が再試行位置に到達したことは、原点センサ２３によって検出される。
　これにより、カートリッジホルダ７が開放すれば、図２０のＳ２０１からＳ２０２方向へとルーチンは進む。

　次に、図２１のＳ３０１において、ピストン１０がガスケット４１に到達したか否かを判定し、到達していない場合には、ピストン１０はさらに前進した状態となるので、モータ１３を停止させる（図２１のＳ３１４、Ｓ３１５）。このモータ１３の停止は、ピストン１０の位置が、予め設定された初期限界位置に到達したことをエンコーダ２８によって制御部２５が検出したときに行われる。ここで、新しい薬剤カートリッジ９を挿入した場合、製造時の誤差等によって、所定の範囲内に収まっているもののガスケット４１の位置にばらつきが生じている。そのため、上記初期限界位置とは、ガスケット４１の位置の初期のばらつきを考慮しても、明らかに薬剤が少なく、ガスケット４１が下方に移動しすぎている位置のことである。尚、ガスケット４１にピストン１０が到達したかどうかは、モータ１３の駆動電流の増加やエンコーダ２８の回転速度の低下から判断される。

　つまり、この時には、カートリッジホルダ７に新しい薬剤カートリッジ９が装着されていない状態であるので、制御部２５は、表示部５に図１５（ｅ）のように、「新しいカートリッジが挿入されていません。カートリッジを挿入してください。」と表示させる（図２１のＳ３１６）。
　（主な特徴）
　（１）
　本実施形態の薬剤投与装置は、本体ケース１と、ピストン１０と、発光部３４と、受光部３５と、制御部２５とを備えている。本体ケース１は、薬剤カートリッジ９が収納されるカートリッジホルダ７（収納部の一例）を有する。ピストン１０は、本体ケース１内において、カートリッジホルダ７に収納される薬剤カートリッジ９の薬剤を、薬剤カートリッジ９外に押し出す。発光部３４は、カートリッジホルダ７に配置される薬剤カートリッジ９に、異なる色の光を照射させる。受光部３５は、発光部３４から薬剤カートリッジ９に照射され、薬剤カートリッジ９によって反射された光を受光する。制御部２５は、発光部３４から薬剤カートリッジ９に異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部３５によって受光される光量に基づいて、薬剤カートリッジ９の種別を判定する。

　以上のように、本実施形態の薬剤投与装置は、カートリッジホルダ７（収納部の一例）に配置される薬剤カートリッジ９に、異なる色の光を照射させる発光部３４と、この発光部３４から薬剤カートリッジ９に照射され、この薬剤カートリッジ９によって反射された光を受光する受光部３５とを備えている。
　また、制御部２５は、発光部３４から薬剤カートリッジ９に異なる色の光を順次照射させ、色毎に受光部３５によって受光される光量に基づいて、薬剤カートリッジ９の種別を判定する構成とした。

　このため、受光部３５にゴミや汚れが付着したとしても、発光部３４から薬剤カートリッジ９に異なる色の光を順次照射させた場合、色毎に受光部３５によって受光される光量は全体的に検出レベルが低下するだけで、このような状態であれば、色毎の光量により、制御部２５は、薬剤カートリッジ９の種別を適切に判定することが出来る。
　詳細には、上記実施の形態では、ゴミ判定レベルＰｅを用いており、このゴミ判定レベルＰｅ以上の光量が得られた場合には、受光部３５が汚れていた場合でも、薬剤カートリッジ９の種別を適切に判定できる。

　また、発光部３４として赤色ＬＥＤ３４１、緑色ＬＥＤ３４２及び青色ＬＥＤ３４３が、同一パッケージに格納され、パッケージに拡散板が配置されている場合、発光部３４に付着するゴミが小さいと、色の検出にはあまり影響を与えず、ゴミが大きいと、受光部３５によってゴミの検出が可能となる。このため、発光部３４が汚れていた場合でも、ゴミ判定レベルＰｅ以上の光量が得られた場合には、薬剤カートリッジ９の種別を適切に判定できる。

　（２）
　本実施形態の薬剤投与装置では、更に、制御部２５は、受光部３５で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する。
　これにより、発光部３４や受光部３５の汚れを検知することが出来、更に、使用者に警告を発することが出来るため、薬剤カートリッジの種別を誤って判定することを抑制することが出来る。

　（３）
　また、本実施形態の薬剤投与装置は、本体ケース１と、ピストン１０と、赤色ＬＥＤ３４１、緑色ＬＥＤ３４２及び青色ＬＥＤ３４３（複数の発光素子の一例）と、受光部３５としてのフォトセンサを備えている。本体ケース１は、薬剤カートリッジ９を収納するカートリッジホルダ７を有する。ピストン１０は、本体ケース１内において、カートリッジホルダ７に収納される薬剤カートリッジ９の薬剤を押し出す。赤色ＬＥＤ３４１、緑色ＬＥＤ３４２及び青色ＬＥＤ３４３は、カートリッジホルダ７に配置される薬剤カートリッジ９に対して、異なる色の光を照射する。受光部３５は、各々の赤色ＬＥＤ３４１、緑色ＬＥＤ３４２及び青色ＬＥＤ３４３から薬剤カートリッジ９に照射され、薬剤カートリッジ９によって反射される光を受光する。

　これにより、複数の異なる色の光をカートリッジホルダ７に配置されている薬剤カートリッジ９に照射することが出来るため、薬剤カートリッジ９の種別を適切に判定することが出来る。
　（他の実施形態）
　（Ａ）
　上記実施形態では、赤色ＬＥＤ３４１、緑色ＬＥＤ３４２及び青色ＬＥＤ３４３の３色のＬＥＤを用いていたが、薬剤カートリッジ９の種別が少ない場合には、２つの異なる色のＬＥＤを用いても良い。

　（Ｂ）
　また、３色のＬＥＤを用いず、白色光の前に異なる波長を通過する３つのフィルタ等を配置し、順に点灯することによって、異なる色の光を薬剤カートリッジ９のカラーラベル３６に照射してもよい。
　（Ｃ）
　上記実施の形態のＴＡＢＬＥ（０）４２、ＴＡＢＬＥ（１）４３、およびＴＡＢＬＥ（２）４４では、薬剤を判定するための基準データは、例えば薬剤（１）（ＰＲＧ＝０、ＰＲＢ＝０．５）のように一点の値のみ記載されているが薬剤の判定には、基準データの値に対して幅を持たせても良い。例えば、ＰＲＧが０～０．２、ＰＢＧが０．４～０．６の場合、薬剤（１）であると判定されるようにしてもよい。

　本発明は、薬剤カートリッジの種別を適切に判定することが可能な効果を有し、例えばインスリンや成長ホルモンなどの薬剤を投与する薬剤投与装置等として有用である。

　１　本体ケース
　２　電源スイッチ
　３　注射針装着部
　４　薬剤注入スイッチ
　５　表示部
　６　設定スイッチ
　７　カートリッジホルダ
　８　挿入口
　９　薬剤カートリッジ
　１０　ピストン
　１０ａ　突起部
　１０ｂ　突起部
　１１　送りねじ
　１２　歯車
　１３　モータ
　１４　開口部
　１５　針検出スイッチ
　１６　注射針
　１７　軸支部
　１８　イジェクトバネ
　１８ａ　第１端
　１８ｂ　第２端
　１９　被係止部
　１９ａ　当接面
　１９ｂ　傾斜部
　２０　イジェクト爪
　２０ａ　当接面
　２０ｂ　傾斜部
　２１　バネ
　２２　レバー
　２２ａ　突起部
　２２ｂ　突起部
　２３　原点センサ
　２４　開閉検出スイッチ
　２５　制御部
　２６　電池
　２７　モータ制御回路
　２８　エンコーダ
　２９　ブザー駆動回路
　３０　ブザー
　３１　表示回路
　３２　メモリ
　３３　タイマ
　３４　発光部
　３５　受光部
　３６　カラーラベル
　３７　確認窓
　３８　防塵フィルム
　３９　「いいえ」表示
　４０　「はい」表示
　４１　ガスケット
　４２　ＴＡＢＬＥ（０）
　４３　ＴＡＢＬＥ（１）
　４４　ＴＡＢＬＥ（２）
　７１　ホルダ側連結部
　１００　ピストン駆動機構
　１１１　本体側連結部
　２５０　ＣＰＵ
　３００　判定部
　３４１　赤色ＬＥＤ
　３４２　緑色ＬＥＤ
　３４３　青色ＬＥＤ

Claims

　薬剤カートリッジの収納部を有する本体ケースと、
　前記本体ケース内において、前記収納部に収納される薬剤カートリッジの薬剤を、前記薬剤カートリッジ外に押し出すピストンと、
　前記収納部に配置される薬剤カートリッジに、異なる色の光を照射させる発光部と、
　前記発光部から前記薬剤カートリッジに照射され、前記薬剤カートリッジによって反射された光を受光する受光部と、
　前記発光部から前記薬剤カートリッジに異なる色の光を順次照射させ、色毎に前記受光部によって受光される光量に基づいて、前記薬剤カートリッジの種別を判定する制御部と、
を備え、
　前記制御部は、前記受光部で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する、
薬剤投与装置。
　前記制御部に接続された表示部を備え、
　前記制御部は、前記表示部に警告表示をさせる、
請求項１に記載の薬剤投与装置。
　前記制御部は、前記表示部に前記薬剤カートリッジ、または前記収納部の汚れを警告する表示をさせる、
請求項２に記載の薬剤投与装置。
　前記制御部に接続されたメモリを備え、
　前記メモリには、前記受光部で検出した光量から前記薬剤カートリッジの種別を判定するための基準データが格納されている、
請求項１～３のいずれか一つに記載の薬剤投与装置。
　前記発光部は、異なる色の光を照射する複数のＬＥＤを有し、
　前記受光部は、フォトセンサを有する、
請求項１に記載の薬剤投与装置。
　前記制御部は、前記受光部によって所定の閾値以上の光量が受光された色の光量に対する他の色の光量の比に基づいて前記薬剤カートリッジの種別を判定する、
請求項１に記載の薬剤投与装置。
　薬剤カートリッジの収納部を有する本体ケースと、
　前記本体ケース内において、前記収納部に収納される薬剤カートリッジの薬剤を押し出すピストンと、
　前記収納部に配置される薬剤カートリッジに対して、異なる色の光を照射する複数の発光素子と、
　各々の前記発光素子から前記薬剤カートリッジに照射され、前記薬剤カートリッジによって反射される光を受光する受光素子と、
　前記受光素子で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する、制御部と、
を備え、
　前記発光素子はＬＥＤであり、前記受光素子はフォトセンサである、
薬剤投与装置。
　前記制御部に接続された表示部を更に備え、
　前記制御部は前記表示部に警告表示をさせる、
請求項７に記載の薬剤投与装置。
　前記制御部は、前記表示部に前記薬剤カートリッジ、または前記収納部の汚れを警告する表示をさせる、
請求項８に記載の薬剤投与装置。
　前記制御部に接続されたメモリを更に備え、
　前記メモリには、前記受光素子で検出した光量から前記薬剤カートリッジの種別を判定するための基準データが格納されている、
請求項７に記載の薬剤投与装置。
　薬剤カートリッジの収納部を有する本体ケースと、
　前記本体ケース内において、前記収納部に収納される薬剤カートリッジの薬剤を、前記薬剤カートリッジ外に押し出すピストンと、
　前記収納部に配置される薬剤カートリッジに、異なる色の光を照射させる発光部と、
　前記発光部から前記薬剤カートリッジに照射され、前記薬剤カートリッジによって反射された光を受光する受光部と、を備えた薬剤投与装置の制御方法であって、
　前記発光部から前記薬剤カートリッジに異なる色の光を順次照射し、反射した光を受光することにより光量を測定する光量測定工程と、
　色毎に前記受光部によって受光される光量に基づいて、前記薬剤カートリッジの種別を判定する判定工程と、
　前記受光部で受光される色毎の光量の内、最も高い光量を示した検出色の光量が、所定値よりも低い場合には、警告出力を発する警告出力工程と、
を備えた、
薬剤投与装置の制御方法。