插入装置的制作方法

本发明涉及自行旋转式的插入装置。

背景技术：

通常，内窥镜装置等插入装置被插入到管腔内。在这种插入装置中公知有被称为自行旋转式等的插入装置。

例如日本特开2007-307241号公报所记载的内窥镜装置是自行旋转式的内窥镜装置。在日本特开2007-307241号公报等的自行旋转式的内窥镜装置中，例如在插入部的外周面上设置有被称为动力螺旋管等的旋转筒体，该旋转筒体形成有螺旋形状的翅片。当旋转筒体旋转时，形成于旋转筒体的翅片与管腔内壁接触而产生应力。借助该应力，插入部向插入方向或拔出方向自行。

并且，日本特开2014-64686号公报所记载的作为自行旋转式的内窥镜的活体内导入装置在观察开始前对装置的状态进行检查。该活体内导入装置能够在开始观察前对是否向螺旋管适当地涂敷了润滑材料进行检查。即，该活体内导入装置使螺旋管实际旋转，根据此时的马达的驱动电流的大小来判定是否适当地涂敷了润滑材料。而且，该活体内导入装置仅在判断为是适当地涂敷了润滑材料的正常状态的情况下转移到观察作业。

技术实现要素：

在日本特开2014-64686号公报中通过使马达实际旋转来进行检查。在该情况下，有可能产生插入装置在检查中被误插到管腔内的情况。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供不会在检查作业中被误插到管腔内的插入装置。

本发明的一个方式的插入装置具有：细长形状的插入部；旋转壳体，其以能够绕长度轴旋转的方式设置于所述插入部的外周面上；马达，其使所述旋转壳体旋转；翅片，其呈螺旋状形成于所述旋转壳体的外周面上，伴随着所述旋转壳体的旋转而使所述插入部向插入方向或拔出方向移动，其中，该插入方向是所述插入部被插入到活体内的方向，该拔出方向是从所述活体内拔出所述插入部的方向；以及控制部，其指定所述马达的旋转方向和旋转速度，所述控制部在用于检查与所述插入部的插入方向相关的动作的检查控制开始时，限制所述马达的旋转方向，使得仅允许所述插入部朝向拔出方向的移动。

本发明能够提供不会在检查作业中被误插到管腔内的插入装置。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的插入装置的结构例的概略的图。

图2是示出本发明的一个实施方式的插入装置的动作的一例的流程图。

图3是示出检查控制的动作的一例的流程图。

图4是示出检查控制的动作的一例的流程图。

图5是用于对扭矩显示单元的显示进行说明的图。

图6是示出通常控制的流程图。

图7是示出扭矩显示单元的错误显示的一例的图。

具体实施方式

图1是示出作为本发明的一个实施方式的插入装置的一例的内窥镜系统的结构的概略的图。如该图所示，插入装置1具有内窥镜100、控制装置200、图像处理装置210、图像观察监视器310、扭矩显示单元320以及脚踏开关360。内窥镜100是自行旋转式的内窥镜，具有插入部110。插入部110是细长形状，构成为被插入到活体内。并且，内窥镜100具有用于进行内窥镜100的各种操作的控制单元160。由使用者对控制单元160进行保持。这里，将插入部110的前端的一侧称为前端侧。并且，将设置有插入部110的控制单元160的一侧称为基端侧。将沿着从插入部110的前端侧到基端侧的方向设为长度方向。内窥镜100的控制单元160、控制装置200以及图像处理装置210通过通用线缆190而连接。

插入部110具有前端硬性部112、弯曲部114以及蛇管部116。前端硬性部112是插入部110的最前端的部分，构成为不弯曲。弯曲部114是形成于前端硬性部112的基端侧的部分，构成为根据设置于控制单元160的操作部161的操作而主动地弯曲。蛇管部116是形成于弯曲部114的基端侧的部分，借助外力而被动地弯曲。

前端硬性部112具有摄像元件120和照明透镜121。摄像元件120例如生成基于插入部110的前端侧的被摄体像的图像信号。由摄像元件120生成的图像信号经由未图示的图像信号用信号线而被传送给图像处理装置210，其中，图像信号用信号线通过插入部110和通用线缆190。照明透镜121对从图像处理装置210经由未图示的光纤而导出的光进行扩散并射出，其中，光纤通过插入部110和通用线缆190。

在插入部110的蛇管部116上安装有旋转部130，该旋转部130用于传递内设于控制单元160中的马达150的驱动力。并且，在旋转部130的前端侧安装有作为旋转壳体的动力螺旋管132。动力螺旋管132例如由橡胶或树脂等柔性材料而形成为筒形状，以能够绕蛇管部116的长度轴旋转的方式安装。在动力螺旋管132的外周面上沿着动力螺旋管132的长度轴设置有螺旋形状的翅片134。另外，动力螺旋管132也可以构成为能够从旋转部130卸下。

并且，动力螺旋管132与设置于控制单元160中的作为致动器的马达150连接。马达150经由未图示的致动器电流信号用信号线与控制装置200连接，其中，致动器电流信号用信号线通过控制单元160和通用线缆190。

马达150通过使用脚踏开关360的操作而进行动作。马达150的旋转力传递给旋转部130。其结果为，设置于动力螺旋管132的翅片134绕长度轴旋转。

当翅片134在与例如管腔内壁这样的壁部接触的状态下旋转时，产生使插入部110自行那样的应力。例如在小肠或大肠中，通过翅片134拉拽存在于小肠或大肠的内壁上的褶皱而应力作用于插入部110。插入部110借助该应力而自行。通过插入部110自行，辅助了使用者进行的插入部110的插入作业和拔出作业。另外，在以下的说明中，将使插入部110向前端侧自行的马达150的旋转方向为正转方向(插入方向)，将使插入部110向基端侧自行的马达150的旋转方向为反转方向(拔出方向)。

在马达150设置有脉冲产生部152。脉冲产生部152生成与马达150的旋转速度对应的脉冲信号(旋转速度信号)，并将旋转速度信号经由未图示的旋转速度用信号线输入到控制装置200，其中，旋转速度用信号线通过通用线缆190。

图像观察监视器310例如具有液晶显示器这样的通常的显示元件。图像观察监视器310例如对基于摄像元件120所取得的图像信号的内窥镜图像进行显示。

脚踏开关360包含前进(FORWARD、F)踏板362和后退(BACKWARD、B)踏板364。F踏板362通过使用者进行踩踏而产生用于使马达150正转的指示信号。B踏板364通过使用者进行踩踏而产生用于使马达150反转的指示信号。并且，F踏板362和B踏板364分别构成为产生与踩踏的强度对应的大小的信号。而且，马达150以与F踏板362的踩踏的强度对应的旋转速度正转。并且，马达150以与B踏板364的踩踏的强度对应的旋转速度反转。

扭矩显示单元320例如是使用LED等显示元件而构成的显示装置，进行基于从扭矩检测部204输入的显示信号的显示。

控制装置200对插入装置1的各部分进行控制。控制装置200具有旋转速度检测电路201、控制部202、马达驱动电路203以及扭矩检测部204。

旋转速度检测电路201在每个规定的采样期间获取从脉冲产生部152输入的旋转速度信号，并将获取的旋转速度信号输入到控制部202。控制部202以旋转速度信号作为反馈信号，将使产生与F踏板362和B踏板364的踩踏的强度对应的旋转速度这样的马达电流提供给马达驱动电路203。

马达驱动电路203根据与控制部202所计算的当前的马达速度和目标的马达速度之间的差分对应的指令值而对马达150进行驱动。马达驱动电路203例如由驱动放大电路构成。

作为马达电流检测部的扭矩检测部204将从马达驱动电路203输出的马达电流的电流值标准化，并将标准化后的电流值的信号作为显示信号输出。也可以将根据马达电流而计算的扭矩的大小标准化。并且，扭矩检测部204也将马达电流输出给控制部202。

记录部205是即使切断了电源也将内容保存的记录介质(例如FLASH存储器)，记录用于使控制装置200动作的程序和扭矩限制设定值等数据。

控制部202具有检查用控制部202a、自行式内窥镜控制部202b以及扭矩限制判定部202c。

检查用控制部202a进行检查控制。检查控制是为了使使用者进行内窥镜100的动作检查而进行的控制。自行式内窥镜控制部202b进行通常控制。通常控制是观察用的控制。

扭矩限制判定部202c通过判定扭矩检测部204输出的马达电流的大小是否超过了作为规定的电流阈值的扭矩限制设定值，而判断是否对马达150进行扭矩限制。扭矩限制判定部202c在判定为马达电流超过了扭矩限制设定值时，判断为对马达150进行扭矩限制。这里，扭矩限制是指停止控制部202朝向马达驱动电路203的马达电流的供给、抑制马达150的扭矩的处理。如果在马达150向拔出方向旋转时进行扭矩限制，则马达150停止拔出方向的旋转。并且，如果在马达150向插入方向旋转时进行扭矩限制，则马达150停止插入方向的旋转。

图像处理装置210具有光源部211和图像处理部212。光源部211例如是白色LED或氙气灯，将光输入给通用线缆190内的未图示的光纤。该光从照明透镜121照射。

图像处理部212对经由插入部110和通用线缆190而输入到图像处理部212的图像信号实施图像处理。并且，图像处理部212通过将处理后的图像信号输入给图像观察监视器310而使图像观察监视器310显示内窥镜图像。

以下，对本发明的一个实施方式的插入装置1的动作进行说明。图2是示出插入装置1的动作的一例的流程图。图2的动作是由控制装置200控制的。例如在插入装置1的电源接通时开始进行该动作。另外，与图2的动作并行地进行使图像观察监视器310显示基于摄像元件120所取得的图像信号的内窥镜图像的处理等。

在步骤S101中，控制部202进行初期设定。在初期设定中，例如进行内窥镜100与控制装置200的连接的确认等。然后，处理转移到步骤S102。

在步骤S102中，控制部202进行检查控制。对检查控制进行说明。图3和图4是用于对检查控制进行说明的流程图。在检查控制中，首先进行拔出方向确认处理，该拔出方向确认处理用于关于拔出方向的插入部110的动作确认，接着进行插入方向确认处理，该插入方向确认处理用于关于插入方向的插入部110的动作确认。

在步骤S201中，控制部202使扭矩显示单元320进行拔出方向确认中显示。

这里，参照图5，对扭矩显示单元320的显示进行说明。图5示出基于电平表的马达150的扭矩的显示的一例。在扭矩显示单元320的显示面上设置有拔出方向刻度显示部A1、插入方向刻度显示部A2、拔出方向(BACKWARD)字符显示部B1、插入方向(FORWARD)字符显示部B2、箭头显示部C1以及箭头显示部C2。各个显示部例如由LED构成。

拔出方向刻度显示部A1相对于“0”刻度设置于左方向侧。拔出方向刻度显示部A1具有15级的刻度显示部，根据使马达150反转的马达电流的大小而依次点亮。另一方面，插入方向刻度显示部A2相对于“0”刻度设置于右方向侧。与拔出方向刻度显示部A1同样地，插入方向刻度显示部A2具有15级的刻度显示部，根据使马达150正转的马达电流的大小而依次点亮。另外，“0”刻度例如始终为点亮状态。例如，在马达150正转时，如图5所示，插入方向刻度显示部A2点亮了与马达电流的大小对应的数量。

拔出方向字符显示部B1是为了显示“BACKWARD”字符而设置的，采取点亮、熄灭、闪烁中的任意状态。即，拔出方向字符显示部B1在通常控制时点亮，在拔出方向确认中显示时闪烁，在之后要说明的插入方向确认中显示时熄灭。并且，插入方向字符显示部B2是为了显示“FORWARD”字符而设置的，采取点亮、熄灭、闪烁中的任意状态。即，插入方向字符显示部B2在通常控制时点亮，在拔出方向确认中显示时熄灭，在之后要说明的插入方向确认中显示时闪烁。

箭头显示部C1与拔出方向字符显示部B1同样地采取点亮、熄灭、闪烁的状态。即，箭头显示部C1在通常控制时点亮，在拔出方向确认中显示时闪烁，在之后要说明的插入方向确认中显示时熄灭。并且，箭头显示部C2与插入方向字符显示部B2同样地采取点亮、熄灭、闪烁的状态。即，箭头显示部C2在通常控制时点亮，在拔出方向确认中显示时熄灭，在之后要说明的插入方向确认中显示时闪烁。

接下来，对拔出方向确认中显示进行说明。如上所述，在拔出方向确认中显示时，拔出方向字符显示部B1与箭头显示部C1一同闪烁，插入方向字符显示部B2与箭头显示部C2一同熄灭。即，在拔出方向确认中显示时，成为仅拔出方向侧的显示部闪烁的状态，因此使用者能够认识到应该进行拔出方向的检查。

返回图3的说明。这里，以下要说明的使用者进行的检查例如是通过借助使用者的手进行按压以使得插入部110不旋转而进行的。在进行按压以使得以插入部110不旋转时，当控制部202向马达150供给马达电流时，马达150产生扭矩。此时，扭矩作用于使用者的手指。使用者踩踏脚踏开关360的强度越大，马达150产生越大的扭矩。这里，在马达电流的值达到扭矩限制设定值以上时，进行扭矩限制，马达150的旋转停止。这样，使用者能够确认马达150与脚踏开关360的踩踏的强度对应地旋转的情况和扭矩限制正常进行的情况。

在步骤S202中，控制部202判定是否检测到错误。错误例如包含有没有确认各部分的连接状态或尽管输出了马达电流但没有检测到马达150的旋转等。在步骤S202中判定为检测到错误时，控制部202在步骤S203中使扭矩显示单元320进行错误显示。然后，处理转移到步骤S204。之后对错误显示进行说明。

在步骤S204中，控制部202停止马达电流的输出，使马达150的旋转停止。然后，检查控制结束。

在步骤S202中判定为没有检测到错误时，在步骤S205中，控制部202判定F踏板362与B踏板364是否一同被踩踏。这里，在踏板362与B踏板364一同被踩踏时，强制地结束检查控制。在步骤S205中判定为F踏板362与B踏板364一同被踩踏时，处理转移到步骤S226。在步骤S205中判定为F踏板362与B踏板364没有一同被踩踏时，在步骤S206中控制部202判定F踏板362是否被踩踏。

在步骤S206中判定为F踏板362被踩踏时，在步骤S207中，控制部202停止朝向马达驱动电路203的马达电流的供给，以使马达150的旋转停止。然后，处理返回步骤S202。即，在拔出方向确认处理中，插入部110不向插入方向移动。

在步骤S206中判定为F踏板362没有被踩踏时，在步骤S208中，控制部202判定B踏板364是否被踩踏。在步骤S208中判定为B踏板364没有被踩踏时，处理转移到步骤S207。

在步骤S208中判定为B踏板364被踩踏时，在步骤S209中，控制部202将拔出方向的马达电流经由马达驱动电路203提供给马达150，以使得翅片134以与使用者踩踏B踏板364的强度对应的旋转速度反转。然后，处理转移到步骤S210。

在步骤S210中，扭矩检测部204根据马达驱动电路203输出的马达电流的值而生成显示信号，并使扭矩显示单元320进行基于生成的显示信号的显示。即，马达电流的值越大，扭矩检测部204使越多的拔出方向刻度显示部A1点亮。然后，处理转移到步骤S211。

在步骤S211中，控制部202通过判定从扭矩检测部204取得的马达电流的值是否超过扭矩限制设定值而判定是否对马达150进行扭矩限制。在步骤S211中判定为不对马达150进行扭矩限制时，即从扭矩检测部204取得的马达电流的值不到扭矩限制设定值时，处理返回步骤S202。

在步骤S211中判定为对马达150进行扭矩限制时，即输入到扭矩限制判定部202c的扭矩的大小在扭矩限制设定值以上时，在步骤S212中，控制部202停止朝向马达驱动电路203的马达电流的供给，使马达150的旋转停止。然后，处理转移到步骤S213。

在步骤S213中，控制部202使扭矩显示单元320进行插入方向确认中显示。插入方向确认中显示是用于示出插入方向的扭矩限制的检查开始了的显示。

对插入方向确认中显示进行说明。如上所述，在插入方向确认中显示时，拔出方向字符显示部B1与箭头显示部C1一同熄灭，插入方向字符显示部B2与箭头显示部C1一同闪烁。即，在插入方向确认中显示时，成为仅插入方向侧的显示部闪烁的状态，因此使用者能够识别应该进行插入方向的检查。

在步骤S214中，控制部202判定是否检测到了错误。在步骤S214中判定为检测到了错误时，在步骤S215中，控制部202使扭矩显示单元320进行错误显示。然后，处理转移到步骤S204。之后对错误显示进行说明。

在步骤S214中没有检测到错误时，在步骤S216中，控制部202判定F踏板362与B踏板364是否一同被踩踏。在步骤S216中判定为F踏板362与B踏板364一同被踩踏时，处理转移到步骤S226，马达150的旋转停止。

在步骤S216中判定为F踏板362与B踏板364没有一同被踩踏时，在步骤S217中，控制部202判定B踏板364是否被踩踏。在步骤S217中判定为B踏板364被踩踏时，在步骤S218中，控制部202输出用于使马达150向拔出方向旋转的马达电流。借助该马达电流而马达150反转。由于是安全的，因此拔出方向的旋转动作在确认插入方向的情况下也是被允许的。

在步骤S219中，扭矩检测部204根据马达驱动电路203输出的马达电流的值而生成显示信号，并使扭矩显示单元320进行基于生成的显示信号的显示。即，马达电流的值越大，扭矩检测部204使越多的拔出方向刻度显示部A1点亮。然后，处理转移到步骤S220。

在步骤S220中，控制部202判定是否对马达150进行扭矩限制。在步骤S220中判定为不对马达150进行扭矩限制时，处理返回步骤S214。在步骤S220中判定为对马达150进行扭矩限制时，在步骤S221中，控制部202停止朝向马达驱动电路203的马达电流的供给，使马达150的旋转停止。然后，处理返回步骤S214。

在步骤S217中判定为B踏板364没有被踩踏时，在步骤S222中，控制部202判定F踏板362是否被踩踏。在步骤S222中判定为F踏板362没有被踩踏时，处理转移到步骤S221。

在步骤S222中判定为F踏板362被踩踏时，在步骤S223中，控制部202输出用于使马达150向插入方向旋转的马达电流。然后，处理转移到步骤S224。

在步骤S224中，扭矩检测部204根据马达驱动电路203输出的马达电流的值而生成显示信号，并使扭矩显示单元320进行基于生成的显示信号的显示。即，马达电流的值越大，扭矩检测部204使越多的插入方向刻度显示部A2点亮。然后，处理前进到步骤S225。

在步骤S225中，控制部202判定是否对马达150进行扭矩限制。在步骤S225中判定为不对马达150进行扭矩限制时，处理返回步骤S214。在步骤S225判定为进行扭矩限制时，处理转移到步骤S226。

在步骤S226中，控制部202停止朝向马达驱动电路203的马达电流的供给，使马达150的旋转停止。然后，在步骤S227中，控制部202使扭矩显示单元320进行正常模式显示。在检查控制结束后，处理返回马达控制。

在正常模式显示中，拔出方向字符显示部B1、箭头显示部C1、插入方向字符显示部B2以及箭头显示部C2全部点亮。即，进行与拔出方向确认中显示和插入方向确认中显示中的任意显示都不同的显示，因此使用者能够识别到转移到了通常控制。

返回图2的说明。在步骤S102的检查控制后，在步骤S103中，控制部202进行通常控制。图6是用于对通常控制进行说明的流程图。

在步骤S301中，控制部202判定是否检测到了错误。在步骤S301中判定为检测到了错误时，在步骤S302中，控制部202使扭矩显示单元320进行错误显示。然后，处理转移到步骤S315。之后对错误显示进行说明。

在步骤S301中判定为没有检测到错误时，在步骤S303中，控制部202判定F踏板362与B踏板364是否一同被踩踏。在步骤S303中判定为F踏板362与B踏板364一同被踩踏时，在步骤S304中，控制部202进行停止马达电流的输出的处理，使马达150的旋转停止。然后，处理转移到步骤S312。

在步骤S303中判定为F踏板362与B踏板364没有一同被踩踏时，在步骤S305中，控制部202判定B踏板362是否被踩踏。

在步骤S305中判定为B踏板362被踩踏时，在步骤S306中，控制部202经由马达驱动电路203将拔出方向的马达电流提供给马达150。然后，在步骤S307中，扭矩检测部204根据马达驱动电路203输出的马达电流的值而生成显示信号，并使扭矩显示单元320进行基于生成的显示信号的显示。然后，处理转移到步骤S312。

在步骤S305中判定为B踏板362没有被踩踏时，在步骤S308中，控制部202判定F踏板364是否被踩踏。在步骤S308中判定为F踏板364被踩踏时，在步骤S309中，控制部202经由马达驱动电路203将插入方向的马达电流提供给马达150。然后，处理转移到步骤S310。

在步骤S310中，扭矩检测部204根据马达驱动电路203输出的马达电流的值而生成显示信号，使扭矩显示单元320进行基于生成的显示信号的显示。然后，处理转移到步骤S312。

在步骤S308中判定为F踏板364没有被踩踏时，在步骤S311中，控制部202停止马达电流的供给，使马达150的旋转停止。然后，处理转移到步骤S312。

在步骤S312中，控制部202判定是否进行扭矩限制。在步骤S312中判定为不进行扭矩限制时，处理转移到步骤S314。在步骤S312中判定为进行扭矩限制时，在步骤S313中，控制部202停止马达电流的供给，使马达150的旋转停止。然后，处理转移到步骤S314。

在步骤S314中，控制部202判定插入装置1的电源是否断开或是否从控制装置200卸下了插入装置1的内窥镜100。在步骤S314中判定为插入装置1的电源没有断开或内窥镜100没有被卸下时，处理返回步骤S301。在步骤S314中判定为插入装置1的电源断开或内窥镜100被卸下时，在步骤S315中，控制部202断开马达150的电源。然后，返回图2的处理。在该情况下，图2的处理结束。

对本实施方式的错误显示的方法进行说明。在本实施方式中，使用扭矩显示单元320进行错误显示。错误显示例如是通过显示由两位数的数字构成的错误代码而进行的。即，预先关联错误的内容与错误代码，在扭矩显示单元320上显示与错误的内容对应的错误代码。

图7是示出扭矩显示单元320的错误代码的显示的一例的图。在错误显示时，从拔出方向刻度显示部A1的左端数九个刻度中的从左端依次处于点亮状态的刻度的数量是错误代码的十位。另一方面，从插入方向刻度显示部A2的右端数九个刻度中的从右端依次处于点亮状态的刻度的数量是错误代码的个位。例如，在显示错误代码“14”的情况下，如图7所示，使左端的一个拔出方向刻度显示部A1点亮，并使从右端数四个插入方向刻度显示部A2点亮。

以上，在本实施方式的插入装置1的检查控制中，首先进行拔出方向确认处理，在拔出方向确认处理中检查正常结束时，进行插入方向确认处理。而且，由于在拔出方向确认处理中仅允许插入部110朝向拔出方向的移动，因此即使在F踏板362被踩踏了的情况下，也使马达150为停止状态。由此，不会出现在检查中插入部110误插到管腔内的情况。

并且，在本实施方式中，在检查控制中F踏板362与B踏板364同时被踩踏了的情况下，强制结束检查控制。由此，在紧急的情况下，能够不经由检查控制而转移到通常控制。

而且，本实施方式的扭矩显示单元能够显示任意的两位数的数字。由此，也可以例如不将错误显示用的显示部与扭矩显示单元320独立设置，从而能够减少插入装置1的制造费用。