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発明の名称 歯科用チェアユニット制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2000−152965(P2000−152965A)
公開日 平成12年6月6日(2000.6.6)
出願番号 特願平10−328359
出願日 平成10年11月18日(1998.11.18)
代理人 【識別番号】100090985
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 幸雄
【テーマコード(参考)】
4C341
5J047
5K048
【Fターム(参考)】
4C341 MM11 MN01 MN02 MN12 MN13 MN17 MR03 MR05 MR08 
5J047 AA18 AB03 AB11 EF00
5K048 AA03 AA04 BA21 DB01 DC01 EB02 HA04 HA06 HA32
発明者 柴田 文雄
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、(a)平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、(b)平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと(c)該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え(d)かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信である、ことを特徴とする歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項2】 前記(a)フットコントローラと前記(b)マット間の前記(d)非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、前記(a)フットコントローラ及び(b)マット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであることを特徴とする請求項1に記載の歯科用チェアユニットの制御装置。
【請求項3】 (a)フットコントローラを(b)マット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させ、マットから送信される電磁誘導起電力により、前記フットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項4】 (a)フットコントローラが、底面部に平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した所定高周波を選択するフイルタと、検波・増幅する電力受信回路及びその出力信号により直流電力を生成する電源回路並びに、複数のフット制御スイッチ信号と制御ペダルの変位量信号をデジタル信号に符号化するCPU・制御信号エンコーダと、該CPU・制御信号エンコーダ出力信号で変調し被変調搬送波として出力する増幅・送信回路を備え、該増幅・送信回路出力被変調搬送波を電磁波として前記平坦な送受信アンテナより出力するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項5】 (b)マットが、平坦な板状非磁性材料であり、内部に固定されたチェアユニット本体より送出された電力によりマット内で消費する直流電源と、前記フットコントローラへ電力送信するための所定高周波を生成する電源回路と、該電源回路で生成した所定高周波で変調し被変調搬送波として出力する電力送信回路及び、該電力送信回路出力被変調搬送波を電磁波として出力するための平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した被変調搬送波を検波し各制御信号別の周波数に分別する帯域フイルタと、その出力信号を復号化し識別するデコーダと、デコーダ各出力信号によりチェアユニット本体及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御を行うオン/オフ制御回路と、制御ペダルの変位量信号を生成するD/A変換回路及び、前記各回路を制御するCPUを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項6】 歯科用チェアユニット本体が、マットからの信号線により送出された複数のオン/オフ制御回路出力信号及びD/A変換回路出力信号を受信することによって、歯科用チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御並びに、複数の歯科治療用インスツルメントの駆動制御を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項7】 マットが 非導電性のゴム又は樹脂製であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項8】 マット上面部及び前記フットコントローラの底面部の全面が平坦な面であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項9】 マットの上面部に1本又は複数の凹状の溝を刻設し、前記フットコントローラの底面部にマットの凹状の溝に嵌合する凸状の突起体を設けたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チェアユニットのチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御方式に係り、非接触で近接方式による制御を可能とする歯科用チェアユニットの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】歯科治療用チェアユニットにおいて、チェアユニット本体及び複数のインスツルメントのフットコントローラによる制御は、前記の制御出力を調整するためにオン/オフ制御スイッチや可変抵抗器等が、フットコントローラ内に備えられており、これらを操作するためのチェア操作レバー及び制御ペダルが設けられていた。そして、上記フットコントローラは診察室の床面に載置されていて、施術者が足で操作し変位させることによって行われていた。また、前記フットコントローラとチェアユニット本体を結合するための、オン/オフスイッチや前記インスツルメント用の信号出力は、複数の信号線が束ねられてチューブに収納された状態で床面上を這はわせていた。しかし、前記チューブは施術者や患者が足を引っ掛けたり、つまずいたりするおそれがあり、また、チューブが踏まれたり、施術者がフットコントローラを移動するときに引張られたりしてチューブ内の信号線が損傷するおそれもあり、さらに美観上も良くない等の問題があった。
【0003】一方、赤外線等を使用し光変調信号通信方式の送受信機を、フットコントローラ及びチェアユニットにそれぞれ装着し制御を可能にしたものもあるが、光通信方式には指向性があるため、施術者の診療位置にかかわらずフットコントローラの発光素子の方向を一定範囲に限定するか、通信方向を広範囲とするため発光素子側か受光素子側のいずれか又は双方を複数個配設しなければならない。発光・受光素子が一対の場合は、施術者はフットコントローラの発光素子方向を一定に確保しなければならないため、診療行為が不便であるばかりでなく誤操作の恐れもあった。また、発光素子又は受光素子を複数配設することは機構的に複雑になると同時に、隣接する他チェアユニットとの誤動作防止手段を講じなければならない等、回路・機構共に複雑になりコスト高になる可能性があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は従来技術の課題を解消するために、フットコントローラとチェアユニット本体を結合する前記チューブを床面を這わせることなく、また光通信方式のような指向性を排除し、コスト及び安全性に優れ、さらに美観上も良い歯科用チェアユニット制御装置を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は,上記に鑑み鋭意研究の結果,次の手段によりこの課題を解決した。
(1)チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、(a)平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、(b)平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと (c)該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え、(d)かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信である、ことを特徴とする歯科用チェアユニット制御装置。
(2)前記(a)フットコントローラと前記(b)マット間の前記(d)非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、前記(a)フットコントローラ及び(b)マット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであることを特徴とする(1)項に記載の歯科用チェアユニットの制御装置。
【0006】(3)(a)フットコントローラを(b)マット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させ、マットから送信される電磁誘導起電力により、前記、フットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することを特徴とする(1)項又は(2)項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
(4)フットコントローラが、底面部に平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した所定高周波を選択するフイルタと、検波・増幅する電力受信回路及びその出力信号により直流電力を生成する電源回路並びに、複数のフット制御スイッチ信号と制御ペダルの変位量信号をデジタル信号に符号化するCPU・制御信号エンコーダと、該CPU・制御信号エンコーダ出力信号で変調し被変調搬送波として出力する増幅・送信回路を備え、該増幅・送信回路出力被変調搬送波を電磁波として前記平坦な送受信アンテナより出力するものであることを特徴とする(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【0007】(5)マットが、平坦な板状非磁性材料であり、内部に固定されたチェアユニット本体より送出された電力によりマット内で消費する直流電源とフットコントローラへ電力送信するための所定高周波を生成する電源回路と、該電源回路で生成した所定高周波で変調し被変調搬送波として出力する電力送信回路及び、該電力送信回路出力被変調搬送波を電磁波として出力するための平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した被変調搬送波を検波し各制御信号別の周波数に分別する帯域フイルタと、その出力信号を復号化し識別するデコーダと、デコーダ各出力信号によりチェアユニット本体及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御を行うオン/オフ制御回路と、制御ペダルの変位量信号を生成するD/A変換回路及び、前記各回路を制御するCPUを有することを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【0008】(6)歯科用チェアユニット本体が、マットからの信号線により送出された複数のオン/オフ制御回路出力信号及びD/A変換回路出力信号を受信することによって、歯科用チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御並びに、複数の歯科治療用インスツルメントの駆動制御を行うことを特徴とする(1)項〜(5)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
(7)マットが 非導電性のゴム又は樹脂製であることを特徴とする(1)項〜(6)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
(8)マット上面部及び前記フットコントローラの底面部の全面が平坦な面であることを特徴とする(1)項〜(7)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
(9)マットの上面部に1本又は複数の凹状の溝を刻設し、前記フットコントローラの底面部にマットの凹状の溝に嵌合する凸状の突起体を設けたことを特徴とする請求項(1)項〜(7)項のいずれか1項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【0009】
【発明の実施の形態と実施例】以下、本発明の実施例の歯科用チェアユニット制御装置の構成及び作用を図に基いて説明する。図1は本発明の歯科用チェアユニットの外観斜視図、図2は凸状突起体を有するフットコントローラ外観図、図3は凹状溝を有するマット外観図、図4は本発明の歯科用チェアユニット制御装置の回路ブロック図である。図1〜図4において、1はチェアユニット本体、2はフットコントローラ、3はマット、4はチェア操作レバー、5は制御ペダル、6はCPU・制御信号エンコーダ、7は増幅・送信回路、8は送受信アンテナ、9は電力受信回路、10は電源回路、11は送受信アンテナ、12は帯域フイルタ、13はデコーダ、14はオン/オフ制御回路、15はD/A変換回路、16はCPU、17は電源回路、18は電力送信回路、19はチェア・インスツルメント制御駆動回路、20はケーブル、21はチェア、22はインスツルメント、23は凹状溝、24は凸状突起体をそれぞれ示す。
【0010】図1に示したように、前記マット3は、チェアユニット本体1周辺の、施術者が操作し易い位置の床上に設置される。また、マット3は板状で、上記所定位置に半固定で設置されるが、位置を移動させることもできる。さらに、マット3の形状並びに大きさは、自由に作製、選択することができる。そして、前記マット3はケーブル20によって前記チェアユニット本体1に接続されているが、このケーブル20の長さは短く、かつ前記マット3が設置された状態では移動しない。フットコントローラ2は、前記マット3上に戴置され、マット3との間は、コードレスで無線で交信される。従って、マット3の範囲内を自在に移動して操作することができる。
【0011】次に本発明の歯科用チェアユニット制御装置の作用を、図4ブロック図により説明する。マット3内の電源回路17はチェアユニット本体1より電源の供給を受け、マット3内で消費する安定化直流電力を供給する他、CPU16の基本クロック周波数を増幅し、この増幅した基本クロック周波数を電力送信回路18で被変調搬送波出力としてループ状の送受信アンテナ11より送信し、フットコントローラ2底面部に備えたループ状の送受信アンテナ8で受信する。 フットコントローラ2の送受信アンテナ8で受信した被変調搬送波は、ハイパスフイルタで分離し検波・増幅する電力受信回路9により基本クロック周波数を再生し、この基本クロック周波数を電源回路10によって整流し安定化した直流電力をフットコントローラ2内で消費する電源とする。
【0012】フットコントローラ2は、複数のチェア操作レバー4と制御ペダル5を備え、前述の電力受信回路9で再生した基本クロックをタイミング信号とするCPU・制御信号エンコーダ6によって、チェア操作レバー4の切換信号と制御ペダル5の変位量信号をデジタル信号に符号化する。CPU・制御信号エンコーダ6出力信号は、増幅・送信回路7で変調し被変調搬送波として出力し、電磁波として送受信アンテナ8から出力する。
【0013】さらに、マット3は、送受信アンテナ11で受信した被変調搬送波を帯域フイルタ12で検波し、各制御信号別の周波数に分別する。分別された各制御信号はデコーダ13によって前述のチェア操作レバー4の切換信号と制御ペダル5の変位量信号のデジタル信号を復元し、オン/オフ制御回路14によってチェア操作レバー4の切換信号を再生し、D/A変換回路15によって制御ペダル5の変位量信号を再生する。オン/オフ制御回路14及びD/A変換回路15によって再生されたチェア操作レバー4の切換信号及び制御ペダル5の変位量信号は、ケーブル20でチェアユニット本体1のインスツルメント制御駆動回路19へ送出されて、チェア21のチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメント22の制御を行う。CPU16は基本クロック信号とマット3の全回路に必要なクロック信号の供給及びコンピュータ制御を行う。
【0014】前述のマット3のループ状の送受信アンテナ11と、マット3上に載置したフットコントローラ2の底面部に備えたループ状の送受信アンテナ8で構成する非接触で近接対向型の交信方式の送受信波電力は、フットコントローラ2がマット3から離脱したら送受信が断絶する程度の電波電力とする。また、外来電波又はインパルス雑音等に対する誤動作防止については、無操作時は所定連続パルスの送受信、チェア操作レバー等の操作時は1操作(1機能)に2波以上使用する等、CPU・制御信号エンコーダ6で符号化時に対応する。図2及び図3において、フットコントローラ2の底面部に突設した凸状突起体24と、マット3の上面部に1本又は複数の刻設した凹状溝23を、フットコントローラ2をマット3上に載置し嵌合させると、施術者はフットコントローラ2を足で操作することによって、突起体24を中心として左右に回転したり、凹状溝23に沿ってフットコントローラ2を移動できるため、フットコントローラ2を施術者の診療姿勢に対応した位置と方向に自在に選択できる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、次のような優れた効果が発揮される。
1.本発明の請求項1の発明によれば、チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え、かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信であるため、簡単な構造でフットコントローラによるコードレスのチェアユニットの操作制御が、動作が確実でかつ誤動作なく実行できる。
2、請求項2の発明によれば、前記フットコントローラとマット間の非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、フットコントローラ及びマット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであるため、無指向性で、微弱な電波電力の授受によって制御できるので、歯科治療に必要なフットコントローラの載置方向及び位置を自由に選択でき、なおかつフットコントローラがマット上から離脱している場合は、誤ってフットコントローラを操作しても作動せず、また、フットコントローラの方向が他のチェアユニットに向いていても近接対向せず、さらに電波電力が微弱なため誤動作することがなく、安全確実な操作を行うことができる。
3、請求項3の発明によれば、フットコントローラをマット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、その電磁誘導起電力によりフットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することができる。従って、フットコントローラは電池又は外部電源が不要であり、コンパクトでかつ取り扱いが容易で、ランニングコストも安い。
【0016】4.請求項4の発明によれば、フットコントローラが、マットに対する諸交信回路を有し、かつ操作範囲はマット上に限定されるため、電波による交信を、周囲がシールドされた状態で、かつ至近距離の非接触で行うことができる。
5.請求項5の発明によれば、マットが、チェアユニットを制御する諸回路を有し、かつ広範囲な床上に設置できるため、施術者の操作に適応した位置を選択することができる。
6.請求項6の発明によれば、チェアユニット本体が、マットからの信号線により送出された出力信号を受けることによって、チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御駆動を行うため、マットとチェアユニット間の接続が簡単確実でチェアユニットの制御が容易である。
【0017】7.請求項7の発明によれば、マットが非導電性のゴム又は樹脂製であるため、電波の減衰が殆ど無く、微弱な電波電力で送受信可能である。
8.請求項8の発明によれば、マットの上面部及びフットコントローラの底面部の全面が平坦面であるため、施術者はフットコントローラを診療姿勢に最も適切な位置と方向を自在に選択することができる。
9.請求項9の発明によれば、マットの上面部に刻設した1本又は複数の凹状溝と、フットコントローラの底面部に突設した凸状突起体を嵌合させることにより、フットコントローラを足で移動させてもマット上を離脱することなく、嵌合点を中心としてフットコントローラを回転又は移動でき、施術者は診療姿勢に適切な位置と方向を選択することができる。




 

 


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