JP6851881B2 - 歯科ユニット - Google Patents
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Description
ここで患者用椅子は、患者を治療や処置のしやすい姿勢にさせるため、昇降自在であるとともに、背もたれを傾倒起立できるように構成されている。
歯科ユニット1は、基台20、患者用椅子10、歯科用照明2、アシスタントユニット4、ドクターユニット30、及び、衝突演算手段50を備えている。
このとき基台20に配置されたセンサ(着座部センサ)により着座部の高さ位置が検出されている。ここに用いられるセンサの種類は特に限定されることはないが、例えば、リニアポテンショメータを挙げることができる。
このとき基台20に配置されたセンサ(背もたれセンサ)により背もたれの傾斜角度が検出されている。ここに用いられるセンサの種類は特に限定されることはないが、例えば、ロータリーポテンショメータを挙げることができる。
ハンガー支柱5bは筒状(中空柱状)の部材で、その下端はアシスタントユニット4の下端に回動可能に具備されている。ハンガー支柱5bの回動可能方向は、少なくとも下端を中心として垂直面内の回動である。ただし、水平面内の回動が可能であってもよい。また、ハンガー部5aはハンガー支柱5bの上端に設けられ、アシスタントが使用する各器具が懸架されている。ハンガー部5aは、水平面内に回動可能にハンガー支柱5bの上端に設置されている。これによりハンガー部5aは、前後方向(図2の紙面上下方向)に回動可能であるとともに、水平面内で向きを変えることができる。アシスタントハンガー5に懸架される器具としては、例えばバキューム、排唾管、シリンジ等のハンドピースを挙げることができる。バキュームや排唾管は、吸引管を介してバキュームユニットに接続されている。
作業台31は、施術者が必要とする各器具やスイッチ等が備えられる部位である。具体的には、作業台31はその上面に作業面31aを具備し、患者用椅子10の背面側端部には、施術者が施術の際に使用するハンドピース群32、及びこれを収納するホルダーが設けられている。ハンドピース群32に含まれるハンドピースとしては、例えば、エアタービン、マイクロモータ、スケーラ、シリンジ等を挙げることができる。ほとんど全てのハンドピースは、チューブ類を介して、電気回路、水回路、エア回路等と連結されている。また、作業面31aとホルダーとの間には操作パネル33が具備されている。操作パネル33には、各種操作スイッチ類が設けられており、例えば患者用椅子10の傾倒起立、昇降操作、歯科用照明2の点灯及び消灯の切り替え等が可能となっている。
このように、施術者が操作したり、取り扱ったりする器具や部位は、作業台31のうち、患者用椅子10の背面側に集められている。これにより患者の頭部付近で施術を進める施術者の利便が図られる。
このようなセンサとして第一アーム40の回転角度のある一点を検出するとオン状態となるマイクロスイッチや、アームの回転角度を常時検出しているロータリーポテンショメータ等を挙げることができる。
衝突演算手段50は、演算子51、RAM52、記憶手段53、受信手段54、及び出力手段55を備えている。
一方、ドクターユニット30の位置は、ドクターユニット30の回転角度から、当該回転角度と、ドクターユニット30が存在する位置とが予め把握されていることから規定することができる。これも具体的には三次元的な位置座標や、当該位置座標に対応したセンサ(ドクターユニットセンサ)からの出力電圧により定量的に把握することが可能である。
そして、これらから背もたれ12の可動範囲にドクターユニット30の一部が入っているかの関係式を得ることができる。
具体的には、背もたれ12がドクターユニット30に衝突するときの、背もたれ12の傾斜角度と着座部11の高さ位置との関係に基づく関係式である。背もたれ12の傾斜角度、及び着座部11の高さ位置は上記したセンサ(着座部センサ、背もたれセンサ、ドクターユニットセンサ)から得られる。この角度情報、及び高さ位置情報は、具体的な角度、座標でも良いし、電圧等のセンサからの出力であってもよい。図4には1つの例を表した。図4では横軸には、背もたれ12の傾斜角度を検出するセンサ(背もたれセンサ)からの電圧信号をA/D変換してデジタル値(無次元)にした値、縦軸には着座部11の高さ位置を検出するセンサ(着座部センサ)からの電圧信号をA/D変換してデジタル値(無次元)にした値を表している。これによれば両者の関係が線形となり、最小二乗法により近似式
y=3.1x−7732.0
を得る。そして、
y<3.1x−7732.0
となったときに、背もたれ12がドクターユニット30に衝突すると判断する。逆に、
y≧3.1x−7732.0
のときには背もたれ12がドクターユニット30に衝突しないと判断する。
衝突関係式を満たさない場合にはNoが選択される。この場合には衝突が起こらないので引き続き患者用椅子は昇降、傾倒起立を続けることができ、過程S11に戻りさらに位置及び角度情報を取得する。
衝突関係式を満たす場合にはYesが選択される。この場合には衝突が起こる可能性が高いので、過程S13に進む。
過程S12bでは、ドクターユニット30と背もたれ12との衝突を判断する。これは例えば図4を示して説明したようなドクターユニット30と背もたれ12との衝突を判断する関係式により行われる。この関係式でドクターユニット30が背もたれ12に衝突しないと判断されれば、過程S12bはNoとなり、過程S12もNoとなる。一方、この関係式でドクターユニット30と背もたれ12とが衝突すると判断されれば過程S12bはYesとなり、過程S12もYesとなる。
また、衝突関係式を満たすか否かの判断のために必要な位置及び角度データを取得するためのセンサは、衝突演算手段50のために設置されたわけでなく、患者用椅子10及びドクターユニット30の動きを制御するために設置された既存のセンサである。従って衝突演算手段50のために新たなセンサを設置して組み込む必要はなく、コストを抑えて簡易な構造で衝突演算手段50を適用することができる。
2 歯科用照明
3 アーム
4 アシスタントユニット
5 アシスタントハンガー
5a ハンガー部
5b ハンガー支柱
6 スピットン
7 給水装置
10 患者用椅子
11 着座部
13 ヘッドレスト
14 レッグレスト
15 フットレスト
20 基台
21 フットスイッチ
30 ドクターユニット
31 作業台
31a 作業面
32 ハンドピース群
33 操作パネル
40 第一アーム
45 第二アーム
50 衝突演算手段
51 演算子
52 RAM
53 記憶手段
54 受信手段
55 出力手段
Claims (3)
- 基台と、
前記基台の上方に昇降動可能に設けられた着座部、及び前記着座部に対して回動して傾倒起立可能である背もたれを備える患者用椅子と、
前記基台及び前記患者用椅子に近接して配置され、前記基台側に配置された一端側を軸に回動可能に設けられたアーム、及び、前記アームの他端側に配置された作業台を有するドクターユニットと、
前記着座部の高さ位置を検出する着座部センサと、
前記背もたれの傾斜角度を検出する背もたれセンサと、
前記ドクターユニットの前記アームの回転角度を検出するドクターユニットセンサと、
前記着座部センサ、前記背もたれセンサ、及び前記ドクターユニットセンサの出力結果から、前記背もたれと前記ドクターユニットとの衝突及び非衝突を演算する衝突演算手段と、を備え、
前記衝突演算手段では、前記ドクターユニット及び前記背もたれの一方の可動範囲内に他方が存在することを判断する関係式と、前記関係式により前記可動範囲に前記他方が存在するとしたときに、前記ドクターユニットが前記背もたれに衝突することを判断する関係式と、を含む衝突関係式に基づいて前記衝突と前記非衝突を判断する、歯科ユニット。 - 前記ドクターユニットの前記アームの回転角度を検出するセンサがマイクロスイッチである、請求項1に記載の歯科ユニット。
- 前記ドクターユニットの前記アームの回転角度を検出するセンサがロータリーポテンショメータである、請求項1に記載の歯科ユニット。
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