特表2023-505030駆動時間対称アルゴリズムが適用された薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-02-08
(54)【発明の名称】駆動時間対称アルゴリズムが適用された薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体
(51)【国際特許分類】
A61M 5/142 20060101AFI20230201BHJP
F04B 49/06 20060101ALI20230201BHJP
【ＦＩ】
A61M5/142
F04B49/06 321Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022530289
(86)(22)【出願日】2020-11-30
(85)【翻訳文提出日】2022-05-24
(86)【国際出願番号】 KR2020017238
(87)【国際公開番号】W WO2021125617
(87)【国際公開日】2021-06-24
(31)【優先権主張番号】10-2019-0169187
(32)【優先日】2019-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518307802
【氏名又は名称】イオフロー カンパニーリミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】キム ソンファン
(72)【発明者】
【氏名】パク ウンソン
【テーマコード（参考）】
3H145
4C066
【Ｆターム（参考）】
3H145AA03
3H145AA22
3H145CA21
3H145CA25
3H145EA20
3H145EA42
4C066BB01
4C066CC01
4C066DD11
4C066QQ82
4C066QQ92
(57)【要約】
本発明は、駆動時間が対称化されたポンプモジュールを含む薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体に関するものである。具体的に本発明は、一方向に沿って直線往復運動するシャフトを含むポンプモジュール、シャフトに接続される第１端及び直線往復運動によって回転往復運動する第２端を含む回転金具、第２端と接触する接触時刻情報を取得する少なくとも１つのセンサ、接触時刻情報に基づいてポンプモジュールの駆動時間を判断し、駆動時間に基づいてポンプモジュールの追加駆動時間を決定する制御部を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方向に沿って直線往復運動するシャフトを含むポンプモジュールと、前記シャフトに接続される第１端及び前記直線往復運動によって回転往復運動する第２端とを含む回転金具と、
前記第２端に接触する接触時刻情報を取得する少なくとも１つのセンサと、
前記接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの駆動時間を判断し、前記駆動時間に基づいて前記ポンプモジュールの追加駆動時間を決定する制御部とを含む薬液注入装置。
【請求項2】
前記少なくとも１つのセンサは第１センサ及び第２センサを含み、前記制御部は、前記第１センサと前記第２端が接触する第１接触時刻情報及び前記第２センサと前記第２端が接触する第２接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの第１駆動時間及び第２駆動時間を判断する、請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第１駆動時間または前記第２駆動時間に基づいて追加駆動時間を適用するか否かを判定し、前記追加駆動時間に応じて前記直線往復運動を実行するように前記ポンプモジュールを制御する、請求項２に記載の薬液注入装置。
【請求項4】
前記シャフトは、第１空間から第２空間に向かう第１方向及び前記第１方向の反対である第２方向に沿って往復運動し、前記ポンプモジュールの内部に位置するメンブレンを基準に、前記第１空間及び前記第２空間が区分され、前記メンブレンを基準に前記シャフトから遠い空間が前記第１空間であり、前記シャフトと隣接した空間が前記第２空間である、請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項5】
薬液注入装置の駆動方法において、一方向に沿って直線往復運動するシャフトを含むポンプモジュールのポンプを駆動するステップと、
前記シャフトに接続される第１端及び前記直線往復運動によって回転往復運動する第２端を含む回転金具及びセンサを用いて前記第２端と接触する接触時刻情報を取得するステップと、
前記接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの駆動時間を判断し、前記駆動時間に基づいて前記ポンプモジュールの追加駆動時間を決定するステップとを含む、薬液注入装置の駆動方法。
【請求項6】
請求項５に記載の薬液注入装置の駆動方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポンプモジュールを含む薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体に関するものである。具体的に本発明は、駆動時間対称アルゴリズムが適用された薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
糖尿病は、膵臓から分泌されるホルモンの一つであるインスリンが不足して発生する代謝異常に基づく疾患である。糖尿病患者は、積極的な方法の１つとして、インスリンを体内に注入する方法を使用することができる。患者の血糖変化に適切にインスリンが体内に注入されるように、インスリン注入装置（以下、薬液注入装置）を用いることができる。
【0003】
一方、薬液注入装置に含まれる電気浸透圧基盤のアクチュエータ（以下、ポンプモジュール）は、前進点と後進点に到達するためのプル（Ｐｕｌｌ）動作とプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作の駆動時間がポンプモジュールの特性によって異なるようになる。ポンプモジュールの特性は、摩擦力、長さ、温度、負荷、電気分解などがあり得る。
【0004】
プル（Ｐｕｌｌ）動作とプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作の駆動時間が非対称になると、ポンプモジュールは内部にガスが発生し、時間が経つにつれて性能が低下し、製品の寿命が短くなるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した必要性に応じたもので、駆動時間が対称化されたポンプモジュールを含む薬液注入装置、駆動時間対称化方法及びその記録媒体を提供することを目的とする。
【0006】
しかし、このような課題は例示的なものであり、これによって本発明の範囲が限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施例に係る薬液注入装置は、一方向に沿って直線往復運動するシャフトを含むポンプモジュールと、前記シャフトに接続される第１端及び前記直線往復運動によって回転往復運動する第２端を含む回転金具と、前記第２端に接触する接触時刻情報を取得する少なくとも１つのセンサと、前記接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの駆動時間を判断し、前記駆動時間に基づいて前記ポンプモジュールの追加駆動時間を決定する制御部とを含む。
【0008】
また、前記少なくとも１つのセンサは、第１センサ及び第２センサを含み、前記制御部は、前記第１センサと前記第２端が接触する第１接触時刻情報及び前記第２センサと前記第２端が接触する第２接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの第１駆動時間及び第２駆動時間を判断する。
【0009】
一方、前記制御部は、前記第１駆動時間または前記第２駆動時間に基づいて追加駆動時間を適用するか否かを決定し、前記追加駆動時間に応じて前記直線往復運動を実行するように前記ポンプモジュールを制御する。
【0010】
また、前記シャフトは、第１空間から第２空間に向かう第１方向及び前記第１方向の反対である第２方向に沿って往復運動する。
【0011】
本発明の一実施例に係る薬液注入装置の駆動方法は、一方向に沿って直線往復運動するシャフトを含むポンプモジュールのポンプを駆動するステップと、前記シャフトに接続される第１端及び前記直線往復運動によって回転往復運動する第２端を含む回転金具及びセンサを用いて前記第２端と接触する接触時刻情報を取得するステップと、前記接触時刻情報に基づいて前記ポンプモジュールの駆動時間を判断し、前記駆動時間に基づいて前記ポンプモジュールの追加駆動時間を決定するステップとを含む。
【0012】
本発明の記録媒体は、前記薬液注入装置の駆動方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【0013】
前述したこと以外の他の態様、特徴、利点は、以下の発明を実施するための形態、特許請求の範囲及び図面から明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0014】
上述したよう、本発明の駆動時間対称化アルゴリズムによれば、対称的な駆動時間によって電気浸透圧基盤のアクチュエータ内部のガスは発生せず、寿命が増加するという効果がある。
【0015】
もちろん、このような効果によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施例に係る薬液注入装置を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施例に係るポンプモジュールの斜視図である。
【図6a-6b】本発明の一実施例に係るメンブレンを中心とした第１及び第２電極体における反応を示す模式図である。
【図7a-7b】本発明の一実施例に係るシャフトの往復運動を説明する断面図である。
【図8a】本発明の一実施例に係る薬液注入装置がポンプモジュール及び駆動ユニットを介して薬液を注入することを説明するための平面図である。
【図8b】本発明の一実施例に係る薬液注入装置がポンプモジュール及び駆動ユニットを介して薬液を注入することを説明するための斜視図である。
【図9】本発明の一実施例に係る駆動ユニットが動作することを説明するための平面図である。
【図10】本発明の一実施例に係る薬液注入装置１の駆動時間対称化方法を説明するための簡単なフローチャートである。
【図11】本発明の一実施例に係る薬液注入装置１が追加駆動時間を適用する方法を説明するためのフローチャートである。
【図12】本発明の一実施例に係る薬液注入装置１が追加駆動時間を適用する別の方法を説明するためのフローチャートである。
【図13a-13b】本発明の一実施例に係る対称化アルゴリズムを適用したポンプモジュールの駆動時間対称効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本開示の様々な実施例が添付された図面と関連して記載される。本開示の様々な実施例は、様々な変更を加えることができ、複数の実施例を有することができるため、特定の実施例が図面に例示され、関連する詳細な説明が記載されている。しかし、これは本開示の様々な実施例を特定の実施形態に限定することを意図するものではなく、本開示の様々な実施例の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更及び／または均等物乃至代替物を含むことと理解されるべきである。図面の説明に関して、類似の構成要素に対しては類似の参照番号が使用されている。
【0018】
本開示の様々な実施例において、「含む」または「有する」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであり、１つまたは複数の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、またはそれらを組み合わせたものの存在または追加の可能性を予め排除しないことと理解されるべきである。
【0019】
本開示の様々な実施例において、「または」などの表現は、一緒に列挙された単語の任意、及びすべての組み合わせを含む。例えば、「ＡまたはＢ」は、Ａを含むことも、Ｂを含むことも、またはＡとＢの両方を含むこともできる。
【0020】
本開示の様々な実施例で使用された「第１」、「第２」、「一つ目」、または「二つ目」などの表現は、様々な実施例の様々な構成要素を修飾することができるが、その構成要素を限定するものではない。例えば、前記表現は、該当構成要素の順序及び／または重要度などを限定するものではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されてもよい。
【0021】
ある構成要素が他の構成要素に「つながっている」または「接続されている」と言及されたときには、前記ある構成要素が前記他の構成要素に直接つながっているか、または接続されていてもよいが、前記ある構成要素と前記他の構成要素の間に新しい他の構成要素が存在する可能性もあることを理解する必要があるだろう。
【0022】
本開示の実施例において、「モジュール」、「ユニット」、「部（ｐａｒｔ）」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を実行する構成要素を指すための用語であり、そのような構成要素はハードウェアまたはソフトウェアで実装されたり、ハードウェア及びソフトウェアの結合で実装されることができる。また、複数の「モジュール」、「ユニット」、「部（ｐａｒｔ）」などは、それぞれが個別の特定のハードウェアで実装される必要がある場合を除いては、少なくとも１つのモジュールやチップに一体化され、少なくとも１つのプロセッサで実装されることができる。
【0023】
一般的に使われる辞書に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上の意味に一致する意味として解釈されるべきであり、本開示の様々な実施例において明確に定義されない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。
【0024】
以下、添付された図面を用いて本発明の様々な実施例について具体的に説明する。
【0025】
図１は、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１を示す斜視図である。
【0026】
図１を参照すると、薬液注入装置１は、薬液注入対象体に付着され、内部に保存された薬液をユーザに設定された通りに定量注入することができる。選択的な実施例として、薬液注入装置１はユーザの身体に取り付けられることができる。また、他の選択的な実施例として、薬液注入装置１は、動物にも取り付けられ薬液を注入することができる。
【0027】
薬液注入装置１は、注入される薬液の種類に応じて様々な用途に用いることができる。例えば、薬液は、糖尿病患者のためのインスリン系の薬液を含むことができ、他の膵臓のための薬液、心臓用の薬液など、様々な種類の薬液を含むことができる。
【0028】
薬液注入装置１は、有線または無線で接続された遠隔装置２と接続することができる。ユーザは遠隔装置２を操作して薬液注入装置１を使用することができ、薬液注入装置１の使用状態をモニタリングすることができる。例えば、薬液注入装置１から注入される薬液の量、薬液の注入回数、リザーバー２００に保存された薬液の量、ユーザのバイオ情報などをモニタリングすることができ、これに基づいてユーザが薬液注入装置１を駆動させることができる。
【0029】
一実施例として、遠隔装置２は、有無線通信環境でアプリケーションを利用することができる通信端末を意味する。ここで、遠隔装置２は、ユーザの携帯端末であってもよい。これをより詳細に説明すると、遠隔装置２は、コンピュータ（例えば、デスクトップ、ラップトップ、タブレットなど）、メディアコンピューティングプラットフォーム（例えば、ケーブル、衛星セットトップボックス、デジタルビデオレコーダ）、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（例えば、ＰＤＡ、電子メールクライアントなど）、携帯電話の任意の形態、ユーザの身体に付着または取り付けて使用可能なウェアラブル（ｗｅａｒａｂｌｅ）デバイスの形態、または他の種類のコンピューティングまたはコミュニケーションプラットフォームの任意の形態を含むことができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【0030】
薬液注入装置１と遠隔装置２は、通信網を介して通信することができる。ここで、通信網とは、遠隔装置２がサービスサーバ（図示せず）に接続した後にデータを送受信できるように接続経路を提供する通信網を意味する。通信網は、例えば、ＬＡＮｓ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＷＡＮｓ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＭＡＮｓ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＩＳＤＮｓ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）などの有線ネットワークや、無線ＬＡＮｓ、ＣＤＭＡ、ブルートゥース（登録商標）、衛星通信などの無線ネットワークを網羅することができるが、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。
【0031】
図１によれば、遠隔装置２は単一のデバイスであるように示されているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、薬液注入装置１と通信することができる複数のデバイスを含むことができる。
【0032】
【0033】
図１～図３を参照すると、薬液注入装置１の一実施例は、外側を覆うハウジング５、ユーザの皮膚に隣接して位置する付着部６を備えることができる。薬液注入装置１は、外部ハウジング５と付着部６の間の内部空間に配置された複数の部品を含む。付着部６とユーザの皮膚との間には別の接合手段がさらに介在されることができ、接合手段により薬液注入装置１を皮膚に固定することができる。
【0034】
薬液注入装置１は、ベースボディ５０、ポンプモジュール１００、リザーバー２００、ニードルアセンブリ３００、駆動ユニット４００、クラッチユニット５００、トリガ部材６００及びバッテリー７００を含むことができる。
【0035】
ベースボディ５０は、外部ハウジング５の基本的なフレームを形成し、外部ハウジング５の内部空間に取り付けられる。ベースボディ５０は複数備えられてもよい。一実施例として、内部部品の上側を覆う第１ボディ５０ａと、内部部品の下側を覆う第２ボディ５０ｂとを備えることができる。第１ボディ５０ａと第２ボディ５０ｂとは組み立てられ、薬液注入装置１の内部部品を既定位置に固定させることができる。別の実施例として、ベースボディは一体型の１つのフレームで形成することができる。
【0036】
ベースボディ５０は、トリガ部材６００が回転運動することができる空間を提供することができる。ベースボディ５０はトリガ部材６００を支え、トリガ部材６００がベースボディ５０から突出した回動軸５１を基準に回動することができる。
【0037】
ベースボディ５０は、トリガ部材６００の回動距離を制限するストッパーを備えることができる。ストッパーは複数備えられてもよく、トリガ部材６００が既定の位置まで回動するよう、トリガ部材６００の移動距離を制限することができる。一実施例によれば、前記ストッパーは第１ストッパー５２及び第２ストッパー５３を含むことができる。
【0038】
第１ストッパー５２はベースボディ５０から上部に突出して、ニードルアセンブリ３００に隣接して配置される。第１ストッパー５２は、トリガ部材６００の第１端６１０に接触するように配置され、第１端６１０が一方向に回転した後に逆方向に回転しないように、回転方向と回転距離を制限することができる。
【0039】
詳細には、第１ストッパー５２は、トリガ部材６００と接触する面が傾斜して突出するように形成されてもよい。トリガ部材６００の第１端６１０が一方向に回動する際、第１端６１０は第１ストッパー５２の上面に沿って移動する。第１ストッパー５２の上面はトリガ部材６００の移動を案内するため、ニードルアセンブリ３００が回転して滑らかにトリガ部材６００を回動させることができる。
【0040】
第１ストッパー５２は、トリガ部材６００の回動方向を制限することができる。第１ストッパー５２の側壁は、上面から延び、ベースボディ５０の平面と実質的に垂直に形成されてもよい。側壁は、トリガ部材６００が一方向に既定の回転距離で回転した後に、ニードルアセンブリ３００とトリガ部材６００が逆方向に回転することを防止して薬液注入装置１の安定性を確保することができる。
【0041】
第２ストッパー５３は、リザーバー２００、駆動ユニット４００及びクラッチユニット５００に隣接して配置される。第２ストッパー５３は、ベースボディ５０から上方に突出するように配置することができ、それにより、トリガ部材６００の第２の端部６２０の移動距離を制限する。一実施例として、第２ストッパー５３は、長手方向の延長線が回動軸５１の中心を通過することができる。
【0042】
【0043】
【0044】
図４を参照すると、本発明のポンプモジュール１００は、制御部８００によって全体的な動作を実行することができる。具体的には、制御部８００は、ポンプモジュール１００でセンシングした情報に基づいてポンプモジュール１００の駆動時間、追加駆動時間などを判断することができ、判定結果に基づいてポンプモジュール１００のポンプ駆動電圧時間などを制御することができる。
【0045】
この時、図４では、制御部８００はポンプモジュール１００とは別の構成で実装されたものを示しているが、本発明のまた別の例によれば、制御部８００は、ポンプモジュール１００に含まれた構成で実装されてもよい。制御部８００がポンプモジュール１００とは別の構成で実装された場合には、薬液注入装置１に含まれることができ、遠隔装置２に含まれて薬液注入装置１と通信網を介して通信することができる。
【0046】
通信網は、例えば、ＬＡＮｓ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＷＡＮｓ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＭAＮｓ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、ＩＳＤＮｓ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）などの有線ネットワークや、無線ＬＡＮｓ、ＣＤＭＡ、ブルートゥース（登録商標）、衛星通信などの無線ネットワークを網羅することができるが、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。
【0047】
また、制御部８００は、デジタル信号を処理するデジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＴＣＯＮ（Ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）で実装することができる。ただし、これに限定されるものではなく、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ（ＣＰＵ））、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、アプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＡＰ））、またはコミュニケーションプロセッサ（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＣＰ））、ＡＲＭプロセッサのうちの１つまたは複数を含むか、該当用語で定義することができる。また、制御部８００は、プロセッシングアルゴリズムが組み込まれたＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）、ＬＳＩ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で実装されてもよく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）の形態で実装されてもよい。
【0048】
図４及び図５を参照すると、ポンプモジュール１００の内部ハウジング１１０は、一側に備えられたシャフトホール１１２Ｈを含み、シャフトホール１１２Ｈを介して所定の長さを有するシャフト１２０が内部ハウジング１１０の外側に延びることができる。一実施例として、シャフトホール１１２Ｈは、内部ハウジング１１０の本体１１１に対して一側に延びた突出部１１２に形成されることができ、突出部１１２の直径は本体１１１の直径より小さく形成されることができる。
【0049】
シャフト１２０の第１部分１２１は内部ハウジング１１０の内部に配置され、第２部分１２２は上述のようにシャフトホール１１２Ｈを通過して内部ハウジング１１０の外部に延びる。シャフト１２０は、図４及び図５の上下方向（ｚ方向）に沿って往復運動することができる。シャフト１２０の往復運動時に、第１部分１２１は、内部ハウジング１１０の内部空間、例えば突出部１１２に該当する内部空間で線形的に往復運動することができる。シャフト１２０の第１部分１２１の直径Ｒ１はシャフトホール１１２Ｈの直径Ｒ３より大きいため、第１部分１２１は内部ハウジング１１０の外部に抜けない。
【0050】
シャフト１２０の第２部分１２２は、シャフトホール１１２Ｈの直径Ｒ３より小さい直径Ｒ２を備えるが、この時第２部分１２２がシャフトホール１１２Ｈから抜けることを防止するよう、第２部分１２２は、内部ハウジング１１０の外部に配置された動力伝達部１３０と結合することができる。
【0051】
シャフト１２０の第１部分１２１の側面には第１シーリング材１２５が配置されることができる。内部ハウジング１１０の内部空間、例えば内部ハウジング１１０の内側面とシャフト１２０の内側面によって定義される空間は密閉された空間であり、内部空間には流体が存在し、第１シーリング材１２５は、内部ハウジング１１０とシャフト１２０の間の隙間に流体が漏れ（漏出）ることを防止することができる。図５では、説明の便宜上、流体を省略して示した。
【0052】
一実施例によれば、図５に示すように、第１シーリング材１２５は、Ｏ－リングの形態で第１部分１２１の側面を覆うことができ、第１シーリング材１２５によって内部ハウジング１１０の内部に存在する流体がシャフトホール１１２Ｈを介して内部ハウジング１１０の外部に漏れ（漏出）ることを防止することができる。流体の漏れは、シャフト１２０の第１部分１２１から動力伝達部１３０までの第１距離Ｄ１を突出部１１２の内側長さＤ２と同じかそれより小さく形成することで、さらに効果的に防止することができる。
【0053】
メンブレン１４０は、内部ハウジング１１０の内部空間、例えば本体１１１と対応する内部空間に配置されることができる。内部空間は、メンブレン１４０を中心に両側にそれぞれ位置する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを含む。図２では、メンブレン１４０を基準としてシャフト１２０から遠い空間が第１空間Ｓ１であり、メンブレン１４０を基準としてシャフト１２０に隣接する空間を第２空間Ｓ２で示す。
【0054】
メンブレン１４０は、流体とイオンの移動が可能な多孔性構造を有することができる。メンブレン１４０は、例えば、球状シリカを熱で焼成して製造したフリット状メンブレンであってもよい。例えば、メンブレンの形成に使用する球状シリカは、約２０ｎｍ～約５００ｎｍの直径を有することができ、具体的には、約３０ｎｍ～約３００ｎｍの直径を有することができ、さらに具体的には、約４０ｎｍ～約２００ｎｍの直径を有することができる。前記球状シリカの直径が前述した範囲を満たす場合、メンブレン１４０を通過する第１流体による圧力、すなわちシャフト１２０を移動させるのに十分な圧力を発生させることができる。
【0055】
前述した実施例において、メンブレン１４０が球状シリカを含むことを説明したが、メンブレン１４０がこれに限定されるものではない。別の実施例として、メンブレン１４０は、多孔性シリカまたは多孔性アルミナなどのゼータ電位（ｚｅｔａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）によるエレクトロキネティック（ｅｌｅｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃ）現象を引き起こす可能性がある材料であれば、その種類を限定するものではない。
【0056】
メンブレン１４０は、約２０μｍ～約１０ｍｍの厚さを有することができ、具体的には、約３００μｍ～約５ｍｍの厚さを有することができ、さらに具体的には、約１，０００μｍ～約４ｍｍの厚さを有することができる。
【0057】
メンブレン１４０の両側には、第１電極体１５０と第２電極体１６０がそれぞれ配置される。第１電極体１５０は、メンブレン１４０の第１側に配置された第１多孔性プレート１５１及び第１電極ストリップ１５２を含むことができる。第２電極体１６０は、メンブレン１４０の第２側に配置された第２多孔性プレート１６１及び第２電極ストリップ１６２を含むことができる。
【0058】
第１及び第２多孔性プレート１５１、１６１は、それぞれメンブレン１４０の両側主面（ｍａｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ）と接触するように配置することができる。第１及び第２多孔性プレート１５１、１６１は、多孔構造を介して流体とイオンを効果的に移動させることができる。第１及び第２の多孔性プレート１５１、１６１は、多孔性ベース層に電気化学反応物質が形成された構造を有することができる。電気化学反応物質は、例えば、無電解メッキ、真空蒸着、コーティング、ゾルーゲルプロセスなどの方法で多孔性ベース層に電着またはコーティングすることによって形成されることができる。
【0059】
多孔性ベース層は絶縁体であってもよい。例えば、多孔性ベース層は、非導電性のセラミック、非導電性の高分子樹脂、非導電性のガラス及びそれらの組み合わせから選択された１つまたは複数を含むことができる。
【0060】
非導電性のセラミックは、例えば、岩綿、石膏、陶磁器、セメント及びそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含むことができ、具体的には、岩綿、石膏及びそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0061】
非導電性高分子樹脂は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるもののような合成繊維と、羊毛、木綿及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるもののような天然繊維と、海綿と、生物体、例えば生物体の骨から由来する多孔性材料、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【0062】
非導電性のガラスは、ガラスウール、ガラスフリット（ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ）、多孔質ガラス及びそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【0063】
多孔性ベース層は、約０．１μｍ～約５００μｍの気孔サイズを有することができ、具体的には、約５μｍ～約３００μｍの気孔サイズを有することができ、さらに具体的には、約１０μｍ～約２００μｍの気孔を有することができる。多孔性支持体の気孔サイズが前述した範囲を満たす場合、流体とイオンを効果的に移動させ、ポンプモジュール１００の安定性と寿命特性及び効率を向上させることができる。
【0064】
電気化学反応物質は、第１及び第２電極体１５０、１６０の電極反応時に酸化電極と還元電極が陽イオン、例えば、水素イオンをやりとりする一双の反応を成すことができ、同時に可逆的な電気化学反応を構成できる物質を含むことができる。電気化学反応物質は、例えば、銀／酸化銀、銀／塩化銀、ＭｎＯ（ＯＨ）、ポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ）、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、ポリチオフェン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリチオニン（ｐｏｌｙｔｈｉｏｎｉｎｅ）、キノン系ポリマー（ｑｕｉｎｏｎｅ-ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）及びそれらの組み合わせからなる群から選択される１つまたは複数を含むことができる。
【0065】
第１及び第２ストリップ１５２、１６２は、第１及び第２多孔性プレート１５１、１６１の縁に配置することができ、内部ハウジング１１０の外部の第１及び第２端子１５３、１６３と接続することができる。第１及び第２ストリップ１５２、１６２は、銀、銅などの導電性材質を含むことができる。
【0066】
内部ハウジング１１０の内部空間に備えられた流体は、互いに異なる相（ｐｈａｓｅ）を有する第１流体と第２流体を含むことができる。第１流体は水などの液体を含み、第２流体は空気などの気体を含むことができる。内部空間に存在する第１流体は、内部空間を全体的に満たさない。すなわち、内部空間の体積は、内部空間に存在する第１流体の体積より大きい。内部空間のうち、水が存在しない部分には第２流体が存在する。
【0067】
メンブレン１４０、第１電極体１５０、及び第２電極体１６０の構造物の両側には、第２シーリング材１７０が配置される。第２シーリング材１７０は、前述した構造物の端に対応する面積を有するリング形状であってもよい。前述した流体、例えば第１流体は、メンブレン１４０を通過するように、メンブレン１４０の厚さ方向に沿って第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ、またはその逆方向に移動するが、この時第２シーリング材１７０は、内部ハウジング１１０の内側面と前述した構造物との隙間を塞ぎ、液体がその隙間を通じて移動することを防止することができる。
【0068】
流体は、図４に示すように注入口１８０を介して内部空間に流入されることができる。一実施例として、両側の注入口１８０を介して第１流体を内部空間に全体的に充填した後、いずれかの注入口１８０を介して第１流体の一部を外部に抜き出した後に注入口１８０を閉じることによって、第１流体及び第２流体が内部ハウジング１１０の内部空間に存在することができる。
【0069】
【0070】
【0071】
図６ａ及び図６ｂを参照すると、第１電極体１５０及び第２電極体１６０は、それぞれ、第１及び第２端子１５３、１６３を介して電源部１９０と電気的に接続される。電源部１９０が供給する電圧の極性を交互に変更して供給することにより、水などの液体の移動方向を変えることができる。
【0072】
一実施例として、銀／酸化銀を電気化学反応物質として使用し、第１流体が水を含む溶液である場合を説明する。
【0073】
【0074】
第１電極体１５０での酸化反応によって生成された陽イオン（Ｍｎ＋、例えば水素イオン）は、電圧差によってメンブレン１４０を通過して第２電極体１６０に向かって移動するが、その時陽イオンとともに水（Ｈ２Ｏ）が移動し、所定の圧力が発生する可能性がある。
【0075】
その後、図６ｂに示すように電源部１９０が供給する電圧の極性を逆に変えると、前に酸化電極として使われるときに消耗された電気化学的反応物質が還元電極として使われるときに回復され、還元電極の場合も同様回復され、第１及び第２電極体１５０、１６０は、電源部２００の電圧供給によって継続的に反応が可能である。図３ａの場合とは異なり、第１及び第２電極体１５０、１６０に供給される電圧の極性が変わると、図３ｂに示すように、陽イオン（Ｍｎ＋、例えば、水素イオン）と水（Ｈ2Ｏ）が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１に再び移動することになる。
【0076】
図７ａ及び図７ｂは、シャフトの往復運動を説明する断面図である。図７ａはシャフトの移動前の状態であり、図７ｂはシャフトの移動後の状態である。図７ａは、上記図６ａを参照して説明した電源部１９０によって第１及び第２電極体１５０、１６０に電圧が印加される前の状態であることと理解できる。
【0077】
図７ａを参照すると、内部ハウジング１１０の内部空間には水などの液体の第１流体が存在するが、内部空間に存在する第１流体の体積は内部空間の体積より小さい。内部空間のうち液体が存在しない部分には、空気などの気体を含む第２流体が存在する。
【0078】
例えば、第１及び第２空間Ｓ１、Ｓ２には、それぞれ第１流体が存在するが、第１空間Ｓ１には第１流体及び第２流体が共存するとともに、第１空間Ｓ１に存在する第１流体の体積は第１空間Ｓ１の体積より小さくてもよい。第２空間Ｓ２にも第１流体が存在するが、第１空間Ｓ１と異なり第２流体は存在しない。以下、説明の便宜上、第１空間Ｓ１のうち液体である第１流体が存在する空間を第１サブ空間ＳＳ１といい、気体である第２流体が存在する空間を第２サブ空間ＳＳ２という。第１サブ空間ＳＳ１と第２サブ空間ＳＳ２は、第１空間Ｓ１を成すことができる。例えば、第１空間Ｓ１から第１サブ空間ＳＳ１を除いた残りが第２サブ空間ＳＳ２であってもよい。
【0079】
図７ａの状態で、図６ａで説明したように電源部１９０が第１及び第２電極体１５０、１６０に電圧を供給すると、図６ａを参照して説明した反応が起こり、陽イオン（例えば、水素イオン）が第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に向かう第１方向（図４の－Ｚ方向）に沿って移動する。この時、陽イオンとともに第１空間Ｓ１の第１流体（例えば、Ｈ2Ｏ）がメンブレン１４０を通って第１方向に沿って移動しながら圧力が生成され、圧力によって図４ｂに示すようにシャフト１２０は第１方向に沿って線形的に移動する。第１空間Ｓ１の第１流体（例えば、Ｈ2Ｏ）が第２空間Ｓ２に移動し、第１空間Ｓ１の体積に対する第１サブ空間ＳＳ１の体積の割合は減少する一方で、第１空間Ｓ１のうち第２サブ空間ＳＳ２が占める割合は増加する。
【0080】
逆に、図７ｂの状態で、図６ｂで説明したように電源部１９０が第１及び第２電極体１５０、１６０に電圧の極性を変えて供給すると、陽イオン（例えば、水素イオン）と第１流体（例えば、水）が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１に向かう第２方向（図４のＺ方向）に沿って移動し、シャフト１２０は再び図７ａに示すように元の位置に移動する。
【0081】
電源部１９０が第１及び第２電極体１５０、１６０に印加する電圧の極性を交互に変えると、シャフト１２０は第１方向に移動してから第１方向の逆方向である第２方向に移動し、再び第１方向に移動するように往復運動することができる。
【0082】
シャフト１２０の往復運動は、第１空間Ｓ１のうち第２流体が存在する空間、すなわち第２サブ空間ＳＳ２の体積割合による変化として説明することができる。
【0083】
図８ａは、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１がポンプモジュール１００及び駆動ユニット４００を介して薬液を注入することを説明するための平面図である。図８ｂは、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１がポンプモジュール１００及び駆動ユニット４００を介して薬液を注入することを説明するための斜視図である。図９は、本発明の一実施例に係る駆動ユニット４００が動作することを説明するための平面図である。
【0084】
図８ａ～図９を参照すると、動力伝達部１３０は回転金具４３０に接続されたものであってもよい。この時、回転金具４３０は、第１端４３１、第２端４３２及び第３端４３３ａ、４３３ｂを含むことができる。第１端４３１は少なくとも１つのセンサ４２１、４２２と接触する部分であり、第２端４３２は動力伝達部１３０に接続される部分であり、第３端４３３ａ、４３３ｂは第１連結端４０１及び第２連結端４０２にそれぞれ接触する部分であってもよい。
【0085】
本発明の一実施例に係る少なくとも１つのセンサ４２１、４２２は、アンカーセンサ（Ａｎｃｈｏｒ ｓｅｎｓｏｒ）であってもよいが、これに限定されず、接触動作を通じてセンシング可能なあらゆる種類のセンサを介して実装することができる。
【0086】
本発明のポンプモジュール１００は、図４～図７ｂで説明したように、シャフト１２０を直線往復運動させることができ、それによってシャフトの第２部分１２２に接続された動力伝達部１３０も同じ方向の直線往復運動を実行することができる。
【0087】
すなわち、動力伝達部１３０は、回転金具４３０の第２端４３２に接続することができ、動力伝達部１３０の直線往復運動に応じて第２端４３２もともに直線往復運動を実行することができる。
【0088】
図９の例のように、第１端４３１が第２センサ４２２に接触した状態でポンプモジュール１００の往復運動によって第２端４３２が右方向（Ｙ方向）に沿って直線運動を行うと、回転金具４３０が回転運動を行うことができる。回転金具４３０の第３端４３３ｂは、上方向（Ｚ方向）に運動しながら第１連結端４０１のギアを加力して駆動ユニット４００が回転することができる。また、回転金具４３０の第１端４３１は、第１センサ４２１に接触するまで左側（－Ｙ方向）に回転運動を実行することができ、第１センサ４２１に接触することによって回転金具４３０の回転運動が停止される。
【0089】
同様に、第１端４３１が第１センサ４２１に接触した状態でポンプモジュール１００の往復運動によって第２端４３２が左方向（－Ｙ方向）に沿って直線運動を行うと、回転金具４３０が回転運動を実行することができる。回転金具４３０の第３端４３３ａは、上方向（Ｚ方向）に運動しながら第２連結端４０２のギアを加力して駆動ユニット４００が回転することができる。また、回転金具４３０の第１端４３１は、第２センサ４２２に接触するまで右側（Ｙ方向）に回転運動を実行することができ、第２センサ４２２に接触することによって回転金具４３０の回転運動が停止される。
【0090】
上述したように、駆動ユニット４００においてリザーバー２００方向に延びて形成された接続シャフト４１０は、駆動ユニット４００と接続され、駆動ユニット４００の回転に応じて回転することになる。
【0091】
すなわち、図８ｂのように、動力伝達部１３０を介して伝達されたポンプモジュール１００における直線往復運動は、駆動ユニット４００の回転往復運動に切り替わることができ、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１は、前記回転往復運動を介してリザーバー２００に保存された薬液を注入することができる。
【0092】
本発明の一実施例に係る制御部８００は、センサ４２１、４２２を介して感知した接触時刻情報を取得することができる。
【0093】
図９の例を見ると、制御部８００は、第１端４３１が第２センサ４２２と接触分離される第１接触時刻情報を取得し、第１端４３１が第１センサ４２１と接触される第２接触時刻情報を取得することができる。その後、制御部８００は、上述した第１及び第２接触時刻情報に基づいてポンプモジュール１００の第１駆動時間を判断することができる。この時、第１駆動時間は、ポンプモジュール１００のプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作を駆動するための駆動時間であってもよい。
【0094】
同様に、制御部８００は、第１端４３１が第１センサ４２１と接触分離される第１接触時刻情報を取得し、第１端４３１が第２センサ４２２と接触される第２接触時刻情報を取得することができる。その後、制御部８００は、上述した第１及び第２接触時刻情報に基づいてポンプモジュール１００の第２駆動時間を判断することができる。この時、第２駆動時間は、ポンプモジュール１００のプル（Ｐｕｌｌ）動作を駆動するための駆動時間であってもよい。
【0095】
一方、上述した第１駆動時間（Ｐｕｓｈ駆動時間）及び第２駆動時間（Ｐｕｌｌ駆動時間）は、メンブレン、器具、摩擦力、長さ、温度、負荷、電気分解など多様な要素から影響を受け、これによって駆動時間が異なるようになるため、非対称的な駆動時間が誘発される可能性がある。駆動方向の駆動時間が非対称になると、ポンプモジュール１００は内部にガスが発生し、時間が経つにつれて性能が低下し、製品の寿命が短くなる。
【0096】
【0097】
図１０は、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１の駆動時間対称化方法を説明するための簡単なフローチャートである。
【0098】
薬液注入装置１は、ポンプモジュール１００を介してポンプを駆動することができる（Ｓ１０１０）。回転金具４３０は、ポンプモジュール１００の直線往復運動に対応して往復運動を実行することができ、薬液注入装置１は、センサ４２１、４２２及び回転金具４３０を介して接触時刻情報を獲得することができる（Ｓ１０２０）。接触時刻情報は、回転金具４３０の第１端４３１が第１センサ４２１及び第２センサ４２２のそれぞれに接触及び／または分離される時間に関する情報であってもよい。
【0099】
薬液注入装置１は、上述した接触時刻情報に基づいてポンプモジュール１００の駆動時間を判断することができる（Ｓ１０３０）。例えば、薬液注入装置１は、第１端４３１が第２センサ４２２と接触分離される第１接触時刻情報から第１端４３１が第１センサ４２１と接触される第２接触時刻情報までの時間をポンプモジュール１００の第１駆動時間で判断することができる。この時、第１駆動時間は、ポンプモジュール１００のプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作を駆動するための駆動時間であってもよいが、一例に過ぎず、実施例によってプル（Ｐｕｌｌ）動作を駆動する時間であってもよいということはもちろんである。
【0100】
薬液注入装置１は、第１駆動時間及び第２駆動時間を判断すると、これに基づいてポンプモジュール１００の追加駆動時間を決定することができる（Ｓ１０４０）。具体的には、薬液注入装置１は、前記プッシュ（Ｐｕｓｈ）動作及びプル（Ｐｕｌｌ）動作のそれぞれの駆動時間に対する追加駆動時間を決定することができる。すなわち、薬液注入装置１は、第１駆動時間に対する第１追加駆動時間及び第２駆動時間に対する第２追加駆動時間をそれぞれ決定することができる。
【0101】
本発明の一実施例によれば、薬液注入装置１は、ポンプモジュール１００のプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作とプル（Ｐｕｌｌ）動作の往復運動が終了した後、追加駆動時間を決定することができる。具体的には、薬液注入装置１は、１回の往復運動が終了する度に、ポンプモジュール１００の現在駆動時間の非対称度を意味する現在評価値を決定することができ、現在評価値に基づいて次回駆動時間の追加駆動時間を適用することができる。これについては、図１１及び図１２を通じて詳細に説明する。
【0102】
図１１は、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１が追加駆動時間を適用する方法を説明するためのフローチャートである。
【0103】
図１１を参照すると、薬液注入装置１は、駆動時間対称化アルゴリズムをｉ＝０及びＮ＝１に初期値設定することができる（Ｓ１１１０）。この時、ｉはポンプ駆動回数を意味することができ、Ｎはポンプ駆動往復回数を意味することができる。
【0104】
薬液注入装置１は、ポンプモジュール１００を駆動し（Ｓ１１２０）、ポンプ駆動回数ｉを１だけ上昇するようにアップデートすることができる（Ｓ１１３０）。その後、薬液注入装置１は、該当回のポンプの駆動時間を判断することができる（Ｓ１１４０）。具体的に、薬液注入装置１は、少なくとも１つのセンサを介して取得した接触時刻情報に基づいてｉ番目のポンプ駆動の駆動時間を判断することができる。
【0105】
薬液注入装置１は、現在駆動の駆動時間と前の駆動の合計駆動時間とを比較し、現在駆動の駆動時間が前の駆動の合計駆動時間以下であるか否かを判断することができる（Ｓ１１５０）。
【0106】
例えば、薬液注入装置１は、Ｎ回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間と、Ｎ－１回目の第２ポンプ駆動の第２合計駆動時間を比較することができる。この時、第１ポンプ駆動はポンプモジュール１００のプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作を意味することができ、この場合、第２ポンプ駆動はポンプモジュール１００のプル（Ｐｕｌｌ）動作を意味することができる。ただし、これは一例に過ぎず、第１ポンプ駆動はプル（Ｐｕｌｌ）動作を、２ポンプ駆動はプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作を意味することができるということはもちろんである。
【0107】
Ｎ回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間がＮ－１回目の第２ポンプ駆動の第２合計駆動時間以下である場合（Ｓ１１５０－Ｙ）、薬液注入装置１はＮ回目の第１ポンプ駆動に対し追加駆動時間を適用することができる（Ｓ１１６０）。一方、Ｎ回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間がＮ－１回目の第２ポンプ駆動の第２合計駆動時間より大きい場合（Ｓ１１５０－Ｎ）、薬液注入装置１はＮ回目の第１ポンプ駆動に対する追加駆動時間がないことと決定することができる。これについては、図１２で詳細に説明する。
【0108】
その後、薬液注入装置１は、ポンプ駆動回数ｉが偶数であるか否かを判断することができる（Ｓ１１７０）。ポンプ駆動回数ｉが偶数であると判断した場合（Ｓ１１７０－Ｙ）、薬液注入装置１は、Ｎ回目の評価値を算出することができる（Ｓ１１８０）。薬液注入装置１は、Ｎ回目の評価値算出後、Ｎ値を１だけ増加させた後（Ｓ１１９０）、Ｎ＋１回目の第１ポンプ駆動を実行することができる（Ｓ１１２０）。
【0109】
この時、評価値は、ポンプモジュール１００の駆動時間の非対称度を示すパラメータであってもよい。一方、本発明の一実施例に係る評価値は、下記の数式１及び数式２により算出されたものであってもよい。
【0110】
【0111】
一方、ポンプ駆動回数ｉが偶数でないと判断した場合（Ｓ１１７０－Ｎ）、薬液注入装置１は、Ｎ回目の第２ポンプ駆動を実行することができる（Ｓ１１２０）。
【0112】
図１２は、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１が追加駆動時間を適用する別の方法を説明するためのフローチャートである。
【0113】
薬液注入装置１は、駆動時間対称化アルゴリズムをｉ＝０及びＮ＝１に初期値設定することができる（Ｓ１２１０）。この時、ｉはポンプ駆動回数を意味することができ、Ｎはポンプ駆動往復回数を意味することができる。
【0114】
薬液注入装置１は、ポンプモジュール１００を駆動し（Ｓ１２２０）、ポンプ駆動回数ｉを１だけ上昇するようにアップデートすることができる（Ｓ１２３０）。その後、薬液注入装置１は、該当回のポンプの駆動時間を判断することができる（Ｓ１２４０）。具体的に、薬液注入装置１は、少なくとも１つのセンサを介して取得した接触時刻情報に基づいてｉ番目のポンプ駆動の駆動時間を判断することができる。
【0115】
薬液注入装置１は、現在駆動の駆動時間と前の駆動の合計駆動時間とを比較し、現在駆動の駆動時間が前の駆動の合計駆動時間以下であるか否かを判断することができる（Ｓ１２５０）。
【0116】
Ｎ回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間がＮ－１回目の第２ポンプ駆動の第２合計駆動時間より大きい場合（Ｓ１２５０－Ｎ）、薬液注入装置１はＮ回目の第１ポンプ駆動に対する追加駆動時間がないことと決定することができる。この時、薬液注入装置１は、ｉが偶数の場合（Ｓ１２７０－Ｙ）、Ｎ回目の評価値を算出することができる（Ｓ１２８２）。その後、薬液注入装置１は、Ｎ値を１だけ増加させた後（Ｓ１２８３）、Ｎ＋１回目の第１ポンプ駆動を実行することができる（Ｓ１２２０）。一方、薬液注入装置１は、ｉが偶数でない場合（Ｓ１２７０－Ｎ）、Ｎ回目の第２ポンプ駆動を実行することができる（Ｓ１２２０）。
【0117】
Ｎ回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間がＮ－１回目の第２ポンプ駆動の第２合計駆動時間より小さいか等しい場合（Ｓ１２５０－Ｙ）、薬液注入装置１はｉが偶数であるか否かを判断することができる（Ｓ１２６０）。
【0118】
ｉが偶数である場合（Ｓ１２６０－Ｙ）、薬液注入装置１は、Ｎ－１番目の評価値が正数であるか否かを判断することができる（Ｓ１２８０）。Ｎ－１番目の評価値が正数である場合（Ｓ１２８０－Ｙ）、薬液注入装置１は、Ｎ－１番目の評価値をｉ番目のポンプ駆動の追加駆動時間として適用することができる。一方、Ｎ－１番目の評価値が負数である場合（Ｓ１２８０－Ｎ）、ｉ番目のポンプ駆動に対する追加駆動時間がないことと決定することができる。この時、評価値は、第１ポンプ駆動時間の合計及び第２ポンプ駆動時間の合計の差、すなわち非対称の尺度を示すパラメータであってもよい。
【0119】
本発明の一実施例に係る評価値の基準が第１ポンプ駆動である場合、評価値が負数であることは、１回目からＮ回目までの第１ポンプ駆動時間の合計が１回目からＮ回目までの第２ポンプ駆動時間の合計より短い状態で非対称が発生したことを意味する。この時、同様に評価値が正数であることは、１回目からＮ回目までの第１ポンプ駆動時間の合計が１回目からＮ回目までの第２ポンプ駆動時間の合計より長い状態で非対称が発生したことを意味する。
【0120】
これは一例に過ぎず、本発明の他の実施例によれば、評価値の基準が第２ポンプ駆動であってもよく、この場合、評価値が正数であることは１回目からＮ回目までの第１ポンプ駆動時間の合計が１回目からＮ回目までの第２ポンプ駆動時間の合計より短い状態で非対称が発生したことを意味する。
【0121】
一方、薬液注入装置１は、ｉ番目のポンプ駆動、すなわちＮ回目の第２ポンプ運動が終了すると、前記数式１及び数式２を介して算出することができる（Ｓ１２８２）。具体的に、薬液注入装置１は、Ｎ回目の第１ポンプ駆動の合計駆動時間、Ｎ回目の第２ポンプ駆動の合計駆動時間及びＮ－１回目の評価値に基づいてＮ番目の評価値を算出することができる。さらに具体的に、薬液注入装置１は、Ｎ回目の第１ポンプ駆動の合計駆動時間からＮ回目のポンプ駆動の第２合計駆動時間を引いた値にＮ－１回目の評価値を加えた値をＮ回目の評価値として算出することができる。その後、薬液注入装置１は、Ｎ値を増加させることができ（Ｓ１２８３）、Ｎ＋１回目の第１ポンプ駆動を実行することができる（Ｓ１２２０）。
【0122】
ｉが奇数である場合にも（Ｓ１２６０－Ｎ）、薬液注入装置１は、Ｎ－１番目の評価値が正数であるか否かを判断することができる（Ｓ１２９０）。Ｎ－１番目の評価値が正数である場合（Ｓ１２９０－Ｙ）、薬液注入装置１はｉ番目のポンプ駆動に対する追加駆動時間がないことと決定することができ、薬液注入装置１はＮ回目の第２ポンプ駆動を実行するようにポンプモジュール駆動を実行することができる（Ｓ１２２０）。
【0123】
一方、Ｎ－１番目の評価値が負数である場合（Ｓ１２９０－Ｎ）、薬液注入装置１は、Ｎ－１番目の評価値の絶対値をｉ番目のポンプ駆動の追加駆動時間として適用することができる（Ｓ１２９１）。その後、薬液注入装置１は、Ｎ回目の第２ポンプ駆動を実行するようにポンプモジュール駆動を実行することができる（Ｓ１２２０）。
【0124】
一方、数式１及び数式２を参照すると、本発明の一実施例に係る薬液注入装置１は、一回目のポンプ駆動時（Ｎ＝１）、評価値を０と決定することができる。この時、薬液注入装置１は、１回目の第１ポンプ駆動の駆動時間及び１回目の第２ポンプ駆動の駆動時間に対する追加駆動時間がないことと決定することができる。すなわち、１回目の第１合計駆動時間は１回目の第１駆動時間であり、１回目の第２合計駆動時間は１回目の第２駆動時間であってもよい。
【0125】
例えば、本発明の一実施例に係る駆動時間対称化アルゴリズムを適用すると以下の通りである。
駆動時間 = ｛（２, ３）, （３, ３）, （４, ２）, （２, ３）, （２, ３）｝
合計駆動時間 = ｛（２, ３）, （４, ３）, （４, ２）, （２, ３）, （２, ３）｝
評価値 = ｛-１, ０, ２, １, ０｝
駆動時間 = ｛（２, ３）, （３, ３）, （４, ２）, （２, ３）, （２, ３）｝
合計駆動時間 = ｛（２, ３）, （４, ３）, （４, ２）, （２, ３）, （２, ３）｝
評価値 = ｛-１, ０, ２, １, ０｝
【0126】
具体的に、薬液注入装置１は、１回目のポンプ駆動時（Ｎ＝１）、評価値を０と決定することができ、評価値が０であるため、１回目の第１ポンプ駆動の駆動時間及び１回目の第２ポンプ駆動の駆動時間に対する追加駆動時間がない。したがって、１回目の往復ポンプ駆動を実行した後の１回目の評価値は－１（評価値＝２－３＋０）となる。
【0127】
つまり、２回目の往復ポンプ駆動での評価値は-１で始まる。前の合計駆動時間は、１回目（Ｎ＝１）往復運動の第２ポンプ駆動の合計駆動時間を意味する。現在の合計駆動時間は、比較時点で追加駆動時間が計算されていないため、第１駆動時間となる。したがって、現在の合計駆動時間は３であり、前の合計駆動時間は３になる。すなわち、現在の合計駆動時間が前の合計駆動時間と同じで、追加駆動時間の適用条件となる。評価値が負数の場合、基準となる第１駆動時間が不足していることを意味するため、１秒だけ追加駆動時間が適用される。これにより、２回目の第１合計駆動時間は４秒に変更される。２回目の第２ポンプ駆動を見ると、現在の合計駆動時間は３で、前の合計駆動時間は４で、現在の合計駆動時間が前の合計駆動時間よりも短い。追加駆動時間の適用条件となるが、評価値が－１で、これは第２ポンプ駆動において駆動時間が１秒超過したことを意味するため、追加駆動時間を適用しない。したがって、合計駆動時間は変更されず、３秒になる。２回目の往復ポンプ駆動が終了すると、評価値を再計算することができる。この時、２回目の評価値は０（評価値＝４－３＋（－１））となる。
【0128】
３回目の往復ポンプ駆動において、評価値は０から始まる。すなわち、評価値が０であるため、３回目のポンプ駆動の場合、追加駆動時間がない。３回目の往復ポンプ駆動後の評価値は２（評価値＝４－２＋０）となる。
【0129】
４回目の往復ポンプ駆動において、評価値は２で始まる。４回目の第１ポンプ駆動の第１駆動時間は２で、前の合計駆動時間は２となる。現在の合計駆動時間が前の合計駆動時間と同じで追加駆動時間の適用条件になるが、評価値が正数であるため、第１駆動時間の追加駆動時間はない。一方、第２ポンプ駆動の場合、現在の第２駆動時間は３で、前の合計駆動時間は２であるため、前の合計駆動時間より現在の合計駆動時間が長いため追加駆動時間はない。４回目往復ポンプ駆動後の評価値は１（評価値＝２ - ３+２）となる。
【0130】
５回目の往復ポンプ駆動において、評価値は１で始まる。第１ポンプ駆動の第１駆動時間は２で、前の合計駆動時間は３になる。現在の合計駆動時間が前の合計駆動時間より短いが、評価値が負数であるため、第１駆動時間の追加駆動時間はない。その後、第２ポンプ駆動において、第２駆動時間は３で、以前の合計駆動時間は２であり、これは前の合計駆動時間より現在の合計駆動時間が長いため追加駆動時間はない。５回目の往復ポンプ駆動完了後の評価値は０（評価値＝２-３＋１）となる。
【0131】
５回目の往復ポンプ駆動後、各回の第１駆動時間及び第２駆動時間の合計は両方とも１４秒となる。上記の例のように、評価値は非対称尺度を示すパラメータの役割を果たし、上記のアルゴリズムを介して追加駆動時間を適用することによって、駆動時間はバランスを取るようになる。
【0132】
結局、本発明の駆動時間対称化アルゴリズムによれば、対称的な駆動時間によって電気浸透圧基盤のアクチュエータ内部のガスは発生せず寿命が増加するという効果がある。
【0133】
【0134】
図１３ａは、本発明の駆動時間対称化アルゴリズムを適用する前のプル（Ｐｕｌｌ）動作及びプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作に対する駆動回数別駆動時間を示すグラフである。図１３ｂを参照すると、本発明の駆動時間対称化アルゴリズムを適用する前に、プル（Ｐｕｌｌ）動作及びプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作の累積駆動時間を比較すると、ポンプ駆動回数が増加するにつれて徐々に非対称的に駆動されることが確認できる。
【0135】
一方、図１３ｃを参照すると、本発明の対称化アルゴリズムを適用した場合、プル（Ｐｕｌｌ）動作及びプッシュ（Ｐｕｓｈ）動作の累積駆動時間は、駆動回数が増加しても対称的に増加することが確認できる。このように、本発明の駆動時間対称化アルゴリズムによれば、対称的な駆動時間でポンプモジュールが駆動することが確認できる。
【0136】
一方、上述した本発明の様々な実施例に係る方法は、既存の電子装置に設置可能なアプリケーション形態で実装することができる。
【0137】
さらに、上述した本発明の様々な実施例に係る方法は、既存の電子装置に対するソフトウェアアップグレード、またはハードウェアアップグレードだけでも実装することができる。
【0138】
また、上述した本発明の様々な実施例は、電子装置に備えられた組込みサーバ、または電子装置の外部サーバを介して実行されることも可能である。
【0139】
一方、本発明の一実施例によれば、以上で説明された様々な実施例は、ソフトウェア（ｓｏｆｔｗａｒｅ）、ハードウェア（ｈａｒｄｗａｒｅ）、またはそれらの組み合わせを使用してコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）または類似の装置で読み取り可能な記録媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）に記憶された命令語を含むソフトウェアで実装することができる。一部の場合によっては、本明細書に記載の実施例がプロセッサそのものとして実装されることができる。ソフトウェア的な実装によれば、本明細書に記載の手順及び機能などの実施例は、別々のソフトウェアモジュールで実装することができる。ソフトウェアモジュールのそれぞれは、本明細書に記載の１つまたは複数の機能及び動作を実行することができる。
【0140】
一方、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）または類似の装置は、記憶媒体から記憶された命令語を呼び出し、呼び出された命令語に従って動作可能な装置で、開示された実施例に係る装置を含むことができる。前記命令がプロセッサによって実行される場合、プロセッサは直接、または前記プロセッサの制御下で他の構成要素を使用して前記命令に対応する機能を実行することができる。命令は、コンパイラまたはインタプリタによって生成または実行されるコードを含むことができる。
【0141】
機器で読み取り可能な記録媒体は、非一時的記録媒体（ｎｏｎ-ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）の形態で提供することができる。ここで、「非一時的」とは、記憶媒体が信号（ｓｉｇｎａｌ）を含まず、実在（ｔａｎｇｉｂｌｅ）することを意味するだけで、データが記憶媒体に半永久的または一時的に記憶されることを区別しない。ここで、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体とは、レジスタ、キャッシュ、メモリなどの短い瞬間の間にデータを記憶する媒体ではなく、半永久的にデータを記憶し、機器によって読み取り（ｒｅａｄｉｎｇ）が可能な媒体を意味する。非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体の具体例としては、ＣＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ブルーレイディスク、ＵＳＢ、メモリカード、ＲＯＭなどが挙げられる。
【0142】
このように、本発明は図に示された実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、このことから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付の請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【国際調査報告】