FI122876B - Laitekonsoli ja hammashoitokone - Google Patents

Description

Laitekonsoli ja hammashoitokone

Keksintö koskee vaatimuksen 14 johdanto-osan mukaisia hammashoitokoneita ja vaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisia laitepidinyksiköitä. Erityisesti keksintö koskee ham-5 mashoitokoneiden laitepidinyksikköjä, joissa voidaan säilyttää hammashuollossa tarvitta via laitteita hoidon aikana. Kaikkein lähimmin keksintö koskee hammashoitajan käytössä olevaa imulaitepidinyksikköä, mutta on sovellettavissa myös hammaslääkärin käytössä olevaan laitepidinyksikköön. Laitepidinyksiköissä on tyypillisesti rinnakkain sovitettuna useita laitepaikkoja, eli laitepitimiä.

10

Hammashoitokoneisiin liitetään kahden perustyypin laitteita: instrumentteja (esim. mikro-moottori/turbiini (pora), scaler, ultraäänikovetin, ruisku yms.) ja imulaitteita syljen ja hoidon sivutuotteiden poistamiseksi suusta. Instrumentit ja imulaitteet on liitetty letkuilla hammashoitokoneen keskusyksikköön. Imulaitteiden letkut ovat puolijäykkiä putkia, jol-15 loin niitä voidaan käyttää imutarkoituksessa putken toiseen päähän synnytetyn alipaineen avulla. Instrumenttien letkut voivat sisältää vesiyhteitä, ilmayhteitä, ja sähköjohtoja instrumenttien käyttämiseksi, aina instrumenttityypin mukaan.

Laitepidinyksikkö tai -konsoli on joko hammashoitajan tai -lääkärin käytössä oleva väline, 20 johon laitteet voidaan sijoittaa, kun niitä ei tarvita, ja josta ne ovat helposti otettavissa jälleen käyttöön toimenpiteitä varten. Tyypillisimmin laitepitimet on sijoitettu pidinyksik-köön vierekkäin.

Laitepitimiä puolestaan on kahta perustyyppiä: avoimia ja suljettuja. Avoimella pitimellä 25 tarkoitetaan pidintä, josta sekä laite, että sen letku on vapaasti poistettavissa. Suljetulla pitimellä tarkoitetaan pidintä, josta laite on poistettavissa siten, että sen letku kulkee yhä pitimen läpi, eli ’’rullaa” pitimen kautta. Lisäksi, instrumenttien ja imulaitteiden pitimillä on omat erityispiirteensä mm. niiden pitovyöhykkeen geometrian ja eri laitetyyppien vaatiman erilaisen letkupaksuuden suhteen.

30

Jotta hammashoito-operaatio olisi sujuva, on hoitokoneissa yleisesti käytössä, sellainen toiminnallisuus, että kun laite poistetaan pitimestään, hoitokone tunnistaa poiston ja suorittaa joitakin valmistelevia toimenpiteitä, esimerkiksi käynnistää alavirtaan imuletkusta sijaitsevan imupumpun. Tätä toimintoa voidaan kutsua laitteen aktivoinniksi. Laitekonsolis- 2 sa on siis oltava tunnistimet sen havaitsemiseksi, onko laite pitimessään vai ei. Hoitoko-neen laitteen aktivoinnilla tarkoitetaan tässä dokumentissa sitä toimenpidettä, jossa käyttäjä ottaa yhden laitteen konsolista ja hoitokone tunnistaa tämän laitteen valinnaksi. Tämä on välttämätön toimenpide, mikäli valittavissa on useampia kuin yksi laite, jota ohjataan yh-5 dellä ohjaimella, tai mikäli laitteen aktivoitumiseen liittyy jokin automaattisesti käynnistyvä toimenpide.

Aktivoinnin tunnistus voidaan toteuttaa monella eri tavalla. Yleisimmin käytössä ovat seu-raavat tunnistustekniikat 10 - mekaaninen tunnistus (esim. mikrokytkin), mekaanis-optinen tai optinen (IR) kytkin (valoportti), - induktiivinen tai kapasitiivinen tunnistus.

Mikrokytkintunnistus perustuu pitimessä olevaan painikkeeseen, jota pitimessä oleva in-15 strumentti tai imupää painaa. Mikrokytkintä voidaan hyödyntää ainoastaan avoimissa piti- missä, joista letku poistetaan käytön ajaksi. Läpirullaavissa pitimissä letkut voivat aiheuttaa virhetunnistuksia osuessaan mikrokytkimeen.

Induktiivinen/kapasitiivinen tunnistus perustuu laitteen sähköisten ominaisuuksien tunnis-20 tamiseen. Se toimii sekä avoimissa, että suljetuissa pitimissä, mutta edellyttää, että tunnistettava laite ja/tai tämän letku on tätä tarkoitusta varten erityisesti suunniteltu, sillä esimerkiksi sähköä johtamatonta materiaalia ei voi tällä menetelmällä havaita (esimerkiksi imupäät / scaler-käsikappaleet).

25 Tunnettuja optisia menetelmiä voidaan käyttää ainoastaan avoimissa pitimissä, sillä laitteen letkun rullatessa suljetun pitimen läpi, pitimen ympäristössä ei tapahdu sellaista oleellista muutosta, joka olisi esimerkiksi valoportilla luotettavasti havaittavissa.

Yllä mainituista tunnistustekniikoista on kutakin laitetta ja vastaavaa laitepidintä varten 30 valittu tälle laitteelle sopivin ratkaisu, aina laitteen ja laitepitimen mukaan ja huomioiden myös ratkaisun kustannusvaikutukset. Tämä ja muut yllä mainitut laitepitimeen ja laitteisiin liittyvät funktiot ja rajoitteet rajoittavat laitteiden paikkoja konsolissa.

3

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu laitekonsoli hammashoitokoneita varten, erityisesti hoitohenkilökunnan työskentelyn helpottamiseksi ja konsolin monikäyttöisyyden lisäämiseksi, sekä parannetun laitekonsolin käsittävä hammashoitokone.

5 Keksinnön mukainen laitekonsoli (laitepidinyksikkö) käsittää useita laitepaikkoja, jolloin lai-tepaikat on sovitettu sellaisiksi, että laitekonsoliin on sovitettavissa ainakin kaksi hammashoidossa käytettävää laitetta. Kukin laitepaikka käsittää edelleen laitepitimen tähän sijoitetun laitteen pitämiseksi paikallaan laitekonsolissa. Lisäksi, laitetyyppien mahdollinen jäqes-tys laitekonsolissa on vaihdettavissa ja laitepidinyksikkö käsittää välineet kuhunkin laitepaik-10 kaan sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi, kun laite on sijoitettu pitimeen.

Tyypillisesti tällainen konsoli käsittää rungon ja useita runkoon liitettyjä laitepitimiä, jolloin välineet ainakin kahden laitepitimiin sijoitetun erilaisen laitetyypin tunnistamiseksi on sijoitettu runkoon kutakin laitepaikkaa erikseen tarkkailemaan. Niinpä laitteiden paikkoja 15 vaihdettaessa mainitut välineet voivat välittää laitekonsolilta hoitokoneen ohjaimelle uuden laitejärjestyksen konsolissa. Samoin, kun laite poistetaan pitimestään, mainitut välineet voivat välittää aktivaatiosignaalin ohjaimelle.

Keksinnön olennaiset piirteet on määritelty oheisissa itsenäisissä patenttivaatimuksissa 1 ja 20 14. Keksinnön mukainen hammashoitokone käsittää ainakin yhden laitekonsolin sekä kes kusyksikön, johon on liitetty laiteletkuja hammashoidossa tarvittavien laitekonsolin laitepitimiin sijoitettavien laitteiden käyttämiseksi. Mainitut laiteletkut ja niitä vastaavat laitepitimet on suunniteltu ainakin kahta eri hammashoitokoneeseen liitettävää laitetyyppiä, tyypillisesti imulaitteita ja instrumentteja varten. Laitekonsoli käsittää välineet kuhunkin laitepitimeen 25 sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi, kun laite on sijoitettu pitimeen.

Erityisesti keksinnön avulla saadaan aikaan uusi imulaitekonsoli, jossa on ainakin yksi suljettu imulaitepidin imulaitteelle ja ainakin yksi toinen pidin toiselle laitteelle siten, että laitteiden jäqestys konsolissa on vaihdettavissa.

3 0 Laitetyypin tunnistaminen perustuu edullisimmin laitteessa tai erityisen edullisesti laiteletkus-sa olevaan erityiseen tunnisteeseen (tai tämän puutteeseen). Kahden laitetyypin järjestelmässä tunniste tulee siis olla ainakin toisen laitetyypin laitteissa tai letkuissa. Yhden edullisen sovel-lutusmuodon mukaan tunniste on värikoodi, joka on liitetty laiteletkun laitetta lähellä olevaan päähän, eli alueelle, joka jää laitepitimen sisään tai läheisyyteen, kun laite on paikoillaan. Vas- 4 taavasti tunnistusvälineinä käytetään värierotteluun kykenevää sensoria, esimerkiksi kahta tai useampaa eri aallonpituusaluetta hyödyntävää valonlähde-detektori -konfiguraatiota. Jos väri-tunniste on esimerkiksi imuletkuissa, instrumenttiletkuissa ei tunnistetta tarvita. Toisaalta, jos tunnistettavia laitetyyppejä on useampia, voi näillä olla omat värikoodinsa, joille tunnistusvä-5 lineet ovat herkkiä. Edelleen sovellettuna keksintö mahdollistaa siis paitsi laitetyyppijäijes-tyksen, myös yksittäisten laitteiden järjestyksen tunnistamisen.

Tunniste on edullisimmin paikallinen, jolloin se havaitaan ainoastaan laitteen ollessa piti-messään hyvin paikoillaan. Toisin kuin esimerkiksi valoportti tai mekaaninen kytkin, täl-10 lainen tunnistusjäqestely soveltuu käytettäväksi myös suljettujen laitepitimien tapauksessa, sillä aktivaatiothan muutos havaitaan letkua ulosvedettäessä (tunniste poistuu sensorin läheisyydestä).

Yhden edullisen sovellutusmuodon mukaan laite pitimet ovat rungosta irrotettavia, jolloin 15 runkoon on sovitettu välineet laitepitimien vastaanottamiseksi jälleenirrotettavasti.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Laitetyypin tunnistaminen näet sallii hammashoitokoneen nopean uudelleenohjelmoinnin aina kun laitejärjestystä vaihdetaan konsolissa. Niinpä konsolin ja edelleen koko hoitokoneen kätisyyttä voidaan helposti vaih-20 taa esimerkiksi lääkärin tai hoitajan tottumuksien tai vasen/oikeakätisyyden johdosta. In-strumenttityypin tunnistaminen mahdollistaa oikean aktivointisignaalin lähettämisen laitteen ohjausyksikölle huolimatta muutetusta laitejärjestyksestä konsolissa.

Aikaisemmin kutakin laitetta ja erityisesti laitetyyppiä varten on laitekonsolissa yleensä 25 ollut tietty, määrätty paikkansa, jossa on tälle laitteelle tai laitetyypille suunniteltu erityinen aktivaatiotunnistin. Niinpä laitetyyppiä ei ole ollut tarvetta tunnistaa. Keksinnön mukaisessa järjestelyssä laitetyypin tunnistaminen on olennaista, koska muuten sekoitettu laitejär-jestys konsolissa johtaisi väärään aktivaatiotunnistussignaaliin ja siten väärä laitteen aktivointiin.

On huomattava, että keksinnön mukaiset välineet laitepitimeen sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi soveltuvat samalla myös sen tunnistamiseen, onko laite paikallaan pitimes-sä vai poistettu siitä. Niinpä erillisiä aktivaatiotunnistimia ei tarvita.

30 5 νι

Laitetyypillä tarkoitamme ensisijaisesti hammashoidossa yleisesti käytettävää imulaitteet ja instrumentit erottelevaa jakoa. Keksinnön kuvauksen luettuaan alan ammattimies ymmärtää, että keksintöä voidaan soveltaa laajemminkin myös muiden laitetyyppijakojen ja jopa yksittäisten laitteiden tapauksessa. Erityisesti, joissain sovelluksessa voi olla edullista 5 käsitellä ruiskua tai jotain muuta erityisinstrumenttia kokonaan omana Jätetyyppinään, ;

Keksinnön avulla saavutetaan erityistä etua kuitenkin juuri imulaitekonsoleissa. Imulaitteet on lähes aina sijoitettu suljettuihin laitepitimiin, sillä niiden jäykähköt letkut pysyvät näin paremmin hallinnassa hoidon aikana. Imulaitteiden lisäksi imulaitekonsoleissa on yleensä 10 myös muita laitteita, kuten instrumentteja. Ylempänä kuvatut tunnistustekniikkaan liittyvät puutteet erityisesti suljettuihin laitepitimiin liittyen ovat kuitenkin suuresti rajoittaneet niiden järjestystä konsolissa.

Seuraavaksi keksinnön sovellutusmuotoja selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin pii-15 rustuksiin, joissa ; kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona laitekonsolia viidellä laitepitimellä varustettuna, kuvio 2 esittää räjäytyskuvantona yhden laitepitimen ja tähän liittyvän esimerkinomaisen anturointij ärj estelyn, 20 kuviot 3a - 3f esittävät perspektiivikuvantoina vaiheittain kuvion 2 mukaisen anturointij är- jestelyn kokoonpanon, kuvio 4 esittää sivukuvantona esimerkinomaisen anturoinnin optisen keilakuvion, kuvio 5 esittää sivupoikkileikkauksena yhden mahdollisen anturointijäijestelyn, kuvio 6 havainnollistaa keksinnön taustalla olevaa problematiikkaa, ja 25 kuviot 7a ja 7b esittävät perspektiivikuvantoina rinnakkaisia laitepaikkoja käsittävän laite-konsolin kokoonpanoa ja siihen liittyviä anturointimoduuleja

Kuviossa 1 esitellään yksi laitekonsoli 10, johon on esimerkinomaisesti kiinnitetty viisi laitepidintä 12,13,14,15 ja 16. Pitimet 12 ja 13 ovat tyypillisiä avoimia instrumenttipiti-30 miä, jotka on kuviossa esitetty eri kääntökulmiin sijoitettuna. Pitimet 14 ja 15 ovat tyypillisiä avoimia imulaitepitimiä, jotka on myös esitetty eri asennoissa. Pidin 16 on suljettu imu-laitepidin, jonka erottaa avoimista pitimistä se, että sen läpi kulkevaa letku ei irtoa pitimes-tä laitteen käytön aikana, vaan ’’rullaa” siihen sovitetun telan yli. , 6

; >A

Kuviossa 6 havainnollistetaan esimerkinomaisesti yhtä mahdollista konsolikonfiguraatiota siihen kiinnitettyine laitteineen. Laitepitimiä merkitään kirjaimilla A - E. Pitimet C ja D ovat avoimia, muut suljettuja. Imulaitteita (tummat) merkitään kirjaimilla I„, kun taas instrumentteja kiijaimilla i„. Nuolikuvio kuvion alareunassa kuvaa laitepitimien järjestyksen 5 vaihtomahdollisuutta. ) Käyttäjän konfiguroitavissa oleva pidinjäijestys edellyttää, että jokaisessa laitepaikassa on tunnistin, joka pystyy tunnistamaan imuletkut/imulaitteet ja instrumenttiletkut/instrumentit toisistaan. Yksinkertaisella optisella tai mekaanisella tunnistuksella, eli kytkimillä, valo-10 porteilla tai pelkän heijastuman intensiteetin mittaamisella, ei päästä haluttuun lopputulokseen. Valoporttien ja mekaanisten kytkimien käytön sulkee pois se, että imuletku-jen/imulaitteiden ja instrumenttiletkujen/instrumenttien geometria on hyvin samankaltainen. Heijastuma taas ei erottele laitteita toisistaan, sillä niiden kiiltoaste voi vaihdella melko vapaasti. Etenkään näiden tekniikoiden avulla ei savuteta yhtäaikaista laitetyypin ja 15 aktivaatiothan tunnistusta suljetuissa pitimissä: heijastus tulisi riippumatta siitä, olisiko letku kokonaan pitimessä vai ulosvedettynä.

Alla kuvataan tarkemmin yksi geneerinen, eli kaikki esillä olevan konsolijärjestelmän vapausasteet huomioiva ratkaisu laitetyyppitynnistusta varten.

20

Olemme todenneet, että väritunnisteiden käyttöjä värierotteluun kykenevä tunnistus ratkaisee sekä tyyppi- että aktivaatiotunnistuksen ongelman luotettavalla ja kustannustehokkaalla tavalla. Esimerkiksi, mikäli imuletkuun liitetty rengas värjätään muusta letkusta poikkeavan väriseksi, voidaan letkusta tunnistaa se, onko imuletku pitimessään tai ulosve-25 dettynä. Samalla tunnistimella voidaan havaita, onko avoimessa pitimessä oleva laite pitimessä vai pitimestä poistettuna. Jos halutaan saada aikaan ratkaisu, jossa molempien laite-tyyppien laitteita on suljetuissa pitimissä, voidaan niiden letkut koodata toisistaan poikkeavasti (esimerkiksi laitetyyppi 1: harmaa letku, sininen koodi; laitetyyppi 2: punainen letku, harmaa (vapaa) koodi). Anturiin ei tarvita muutosta.

Värierotteluun kykenevällä optisella anturilla tarkoitamme ensisijaisesti anturia, joka on kykenee erottelemaan spektraalisesti eri väriset pinnat, eli ainakin kaksi eri väristä pintaa, toisistaan. Tällainen anturi siis hyödyntää pelkän heijastuneen tai sironneen (myöh. myös 3° 7 vain ’’heijastuneen”) säteen intensiteetin lisäksi tietoa säteen spektraalisesta intensiteettija- ’ ? kaumasta.

Soveltuva anturi voidaan valmistaa monella eri tavalla. Perusperiaatteena on, että lähetetään 5 valoa kohti laitetta tai tämän letkua ensimmäisellä elementillä ja detektoidaan heijastunutta * valoa toisella elementillä. Elementit on sovitettu keskenään sellaisiksi, että sopivasti erilaiset väripinnat antavat detektorilla erilaisen vasteen. Elementit voivat olla kapea- tai laajakaistaisia tai esimerkiksi kaksikanavaisia (kaksi lähdettä, joilla eri kaistat). Detektorin signaalista poimitaan tietty aallonpituus tai kaista tai useampia aallonpituuksia tai -kaistoja, josta heijastuspin-10 nan väri voidaan päätellä. Edullisimmin tunnistus tehdään vertaamalla kahden aallonpituus-kaistan intensiteettejä toisiinsa.

Viitaten nyt kuvioihin 2 (ja 3), yhdessä sovellutusmuodossa käytetään kahta eri aallonpituusalueen valonlähdettä 206,208 (306,308), edullisesti LED-valoa, ja näille aallonpituusalueille 15 herkkää detektoria 210 (310), edullisesti fotodiodia. Valonlähteet 206,208 (306,308) ja detektori 210 (310) on sijoitettu siten, että valonlähteiden lähettämä valo on sovitettu heijastumaan laitepitimeen 202 (302) sijoitetusta laitteesta tai tämän letkusta detektorille. Valonlähteiden valo voidaan ohjata haluttuun suuntaan prisman 218 (318) tai muun optisen johteen avulla. Prisma voi olla kuvioiden esittämään tapaan molemmille valonlähteille yhteinen ja 20 kaksinkertainen, jolloin saadaan aikaan erittäin kompakti anturi rakenne. Komponentit ja muu ta mahdollisesti tarvittavaa elektroniikkaa voidaan sijoittaa piirilevyyn 228 (328). Saatu op-tiikkayksikkö sijoitetaan laitekonsoliin jäljestettävään moduuliin 204, (304). Moduulissa on aukko tai aukot 222 valolle. Moduuli voidaan sijoittaa konsolin tukeen 224 (324). Laitepidin 202 (302) sijoitetaan moduulin läheisyyteen siten, että optinen yhteys pitimeen sijoitettavissa 25 olevaan laitteeseen tai letkuun säilyy. Valonlähteiden 206,208(206,308) jalat on piirilevylle 208 (308) (ei näytetty). Halutun vaikutuksen aikaansaava toteutus ja kokoonpanojäijestys voi vaihdella huomattavastikin kuvioissa esitetystä.

Yllä kuvattu sovellutusmuoto on osoittautunut edulliseksi ja värierotteluun hyvin soveltu-30 vaksi, minkä lisäksi se mahdollistaa sivusuunnassa erittäin kapean detektorin valmistamisen. Moninkertaisen prisman etuna on, että se hajottaa valonsäteitä sopivasti, jolloin kohteeseen saadaan tasaisempi valo. Niinpä väritunnisteen ja detektorin sijoittelun geometrinen toleranssi kasvaa.

8 •\

Vastaavasti voidaan käyttää erivärisiä valonlähteitä ja laajakaistaista detektoria, laajakaistaista valonlähdettä ja monikanavaista detektoria, laajakaistaista valonlähdettä ja detektoria, j a erivärisiä valonlähteitä j a monikanavaista detektoria.

5 Esimerkkinä annetaan kuvion 5 osoittama sovellutusmuoto, jossa on valkoisella LED:llä toteutettu lähetin 58, jonka signaalia tulkitaan kahden hyvin lähelle sijoitetun, sinistä ja punaista valoa varten filtteröidyn fotodiodikaksikon 59 avulla. Tämä tekniikka on osoittautunut edulliseksi ja suhteellisen hyvin toimivaksi.

10 Edullisesti käytetään selvästi toisistaan erillään olevia aallonpituusalueita, esimerkiksi sinistä ja punaista valoa, ja vastaavasti sinisiä tai punaisia tunnisteita. Asiantuntija ymmärtää, että kuvatun tekniikan avulla voidaan toteuttaa myös useamman värin luotettavaan erotteluun soveltuva anturi.

15 Väritunnisteet ovat edullisesti laiteletkuun tai liittimen tai niiden ympärille sijoitettuja muovi- tai metalliholkkeja tai -tarroja, jolloin 360° tunnistus on mahdollinen. Hoikkien väijäys voidaan suorittaa jollakin tunnetulla tavalla, esimerkiksi maalaamalla tai eloksoi-malla. Tunnisteiden luotettavan toiminnan takaamiseksi niiden tunnistettavan aallonpituuden peiliheijastuksen on edullista olla vähintään 1 %, edullisimmin vähintään 10 %. Toi-20 saalia mittaus voi perustua myös valon sirontaan pinnasta, tai jopa sekundääriseen valoon, eli fluoresenssiin tai fosforesenssiin.

Viitaten nyt kuvioihin 4 ja 5, optisen anturoinnin ’’syvyysnäköä” voidaan rajoittaa. Tämä on hyödyllistä, jotta anturit 40, 50 eivät poimi virhesignaaleja esimerkiksi hoitohenkilö-25 kunnan vaatteista tms. jotka osuvat pitimen lähelle. Edullisesti optisen anturin näkösyvyys onkin rajoitettu pitimen 42 alueelle. Syvyysnäön rajaaminen kuvioiden 4 ja 5 mukaan perustuu valonlähteiden keilojen 44, 54 ja detektorin näkemän keilan 46, 56 kulma-asentoon toisiinsa nähden. Kulma on edullisesti 2-45 °, tyypillisesti 5 - 25 Koska keiloilla on rajallinen avautumiskulma, niiden leikkausalue on rajallinen. Niinpä tunnistettavan väri-30 pinnan on osuttava tälle leikkausalueelle. Tunnistusalueen pituus D voi olla esimerkiksi 1 — 3 cm, eli samaa suuruusluokkaa kuin letkujen ja pitimen halkaisijakin.

Mikäli valonlähteiden tai detektorin keilojen avautumiskulmat ovat luonnostaan suuret, kuten puolijohdekomponenteilla yleensä on, keilojen avautumiskulmaa rajoitetaan edulli- 9 sesti komponenttien ja kohteen väliin sijoitetun kollimaattorin tai kollimaattorien avulla.

Kollimaattorit sijaitsevat edullisesti anturin koteloinnissa, kiinnityselimissä tai konsolin kuoressa. Kuviossa 5 kollimaattoreita on merkitty viitenumeroilla 51 ja 52. Keilan keskellä myös intensiteetti on korkeimillaan ja ei-halutut sivuheijastukset saadaan minimoitua.

5 3

Hoitokone voidaan sovittaa automaattisesti oppimaan tai sille voidaan opettaa laitteiden -i tyypin tunnistus tilanteessa, jossa kaikki imu- ja instrumenttiletkut ovat paikoillaan. Opetuksessa kone voi tunnistaa tiettyä väriä, esimerkiksi sinistä, voimakkaasti heijastavat kohteet imuletkuiksi ja esimerkiksi harmaansävyjä (esimerkiksi sinistä ja punaista) heijastavat 10 instrumenteiksi. Opetusta varten laitteistossa on edullisesti painike, jota painettaessa opet telu suoritetaan. Vaihtoehtoisesti oppiminen voi tapahtua esimerkiksi laitteen käynnityksen yhteydessä tai jonkin muun määrätyn operaation yhteydessä (esimerkiksi laitteen kätisyy-den vaihto ja/tai potilastuolin ajo hoitoasentoon). Jos tietyn laitetyypin laitteiden keskinäinen järjestys ei muutu (esim. imuletkut keskenään samassa järjestyksessä ja instrumentti- ;i 15 letkut keskenään samassa järjestyksessä), on tällainen yksinkertainen värientureihin perustuva opetus täysin riittävä. Yksiväritunnistusta käytettäessä täysin vapaasti konfiguroitavissa olevan konsolin tapauksessa (laiteletkut voivat mennä ristiin) tarvita vielä lisäopetusta käyttöliittymän kautta. Tämä ongelma voidaan toki ratkaista myös monivärianturoinnin avulla.

20

Tunnistimien toiminta voi muuttua, mikäli tunnistettava kohde on olennaisesti kohtisuorasta poikkeavassa asennossa tunnistimeen nähden. Mikäli laitepidin on käännettävä, voidaan anturi jäljestää tämän mukana kääntyväksi, esimerkiksi kuten kuvioissa 2 ja 3 esitetään.

Niinpä tunnistinsarja voidaan esimerkin mukaan koota erillisille korteille, jotka ovat väy-25 Iässä keskenään. Tunnistimen optiset osat voidaan jättää suojuksen tai linssin alle, jolloin laite on hyvin puhdistettavissa.

Kuvioissa 7a ja 7b esitetään esimerkinomainen tunnistinmoduulien 73 sijoittaminen laite-konsoliin. Jokainen moduuli on järjestetty erikseen pystysuunnassa kääntyväksi yksiköksi 30 siten, että anturointi kääntyy siihen kiinnitetyn laitepitimen 71 mukana. Viitenumerolla 75 merkitään jousta, joka on sovitettu lukitsemaan laitepitimen 71 kiinnityselimet moduuliin 73.

ίο i

Erityisesti kuvioiden 2 ja 3 esittämiin ratkaisuihin ja vastaaviin viitaten anturin sähköinen ohjaus suoritetaan edullisesti siten, että siinä on ympäröivän valon (esimerkiksi auringon- 1 valo ja huonevalaistus) kompensointi virhetunnistusten välttämiseksi. Auringon valo ja * hehkulamppujen valo voidaan kompensoida käyttämällä lyhyitä tunnistusperiodeja ja 5 kompensoimalla ”DC-valo”, eli suhteellisen vakiona pysyvä valokomponentti pois detektorin signaalista. Loisteputkien valo voidaan puolestaan poistaa tuloksesta suorittamalla detektorilla nopeasti peräjälkeen (huomioiden valon värähtelytaajuuden, yl. 50/60 Hz) kaksi mittausta, joista toinen tuottaa vertailutuloksen ja toinen mittaustuloksen. Mittaustuloksen aikana lähetetään halutulla valonlähteellä signaalia. Kun nämä vähennetään toisistaan, 10 jää jäljelle oleellisesti valonlähteen kontribuutio. Samalla periaatteella toistetaan mittaus kaikilla käytetyillä aallonpituuskaistoilla, edullisesti jatkuvalla syklillä.

Jos halutaan, että optisen anturin tuottama valo ei ole silmin havaittavaa tai ainakaan häiritsevää, voidaan valonlähteiden pulssit pitää hyvin lyhyinä tai ainakin säätää niiden välkky-15 mistaajuus sellaiseksi, jota silmä ei erota.

Detektorin dynaamisen alueen kasvattamiseksi mittauselektroniikassa on edullisesti säädettävä vaimennus, jolla fotodiodin tai muun sensorielementin kokeman valon tuottama mitattu jännite saadaan halutulle tasolle ennen sen analogi-digitaali-muuntamista ja jatkokäsitte-20 lyä. /.

Antureissa on edullisesti päällä jatkuva tunnistus, tai ainakin hyvin tiheä jaksoittainen tun-nistussykli, jotta laitteen aktivointi tunnistetaan välittömästi laitteen käyttöönoton (tai palautuksen) jälkeen ja haluttu laitteeseen liittyvä fysikaalisten suureiden ohjaus (yleensä 25 paine- tai sähköohjaus) voidaan käynnistää (tai lopettaa). r

Keskusyksikkö käsittää edullisesti ohjelmoitavan yksikön, johon on ohjelmoitavissa tieto kuhunkin väritunnisteeseen liittyvästä laitetyypistä tai laitteesta. Keskusyksikkö on sovitettu käyttämään tätä tietoa erityisesti silloin, kun se havaitsee laitteen poistamisen (palauttamisen) 30 jostakin laitepaikasta, jolloin se voi (de)aktivoida tähän laitepaikkaan liittyviä fysikaalisia suureita.

11

Konsolissa voi olla valoindikaattorit osoittamassa kunkin pitimen tilaa (laite paikal-laan/poissa).

Erityisesti keksintö soveltuu laitekonsoleihin ja hoitolaitteisiin, joissa on 5 - ainakin kaksi, tyypillisesti 2-7 instrumentti/imupidinpaikkaa, - normaali hammaslääketieteellinen instrumentti valikoima, ja/tai — ainakin yksi suljettu imupidin tai mahdollisuus käyttää tällaisia.

Yksikään aiemmin tunnettu tunnistusmenetelmä ei toimisi yllä mainitut kriteerit täyttävässä laitteistossa sellaisenaan. Suurin este on imupitimen suljettu muoto, joka on kuitenkin 10 oleellinen hoidon sujuvuuden suhteen (imulaite palautuu pitimeen automaattisesti).

Mekaanisten anturien yleisenä ongelmana on huono hygienia. Sähköinen anturi puolestaan säteilee ympäristöönsä radiotaajuisia häiriöitä (EMC), mikä tekee siitä sellaisenaan huonosti sopivan uusiin tuotteisiin. Sähköinen anturi voi myös poimia häiriösignaaleja ympä-15 ristöstä, jolloin hoito häiriintyy.

Irrotettavien instrumenttipitimien tapauksessa niiden tyyppi voidaan haluttaessa tunnistaa jollakin järjestelyllä, mutta keksinnön toimiminen ei edellytä tätä.

20 Vaikka yllä kuvataankin yksityiskohtaisesti värintunnistukseen perustuva ja erittäin hyväksi havaittu optinen tunnistustekniikka, keksintö voidaan, kuten ammattimies ymmärtää, toteuttaa myös muilla optisilla välineillä, esimerkiksi kuvion,- materiaalin- tai pinnanmuo-totunnistukseen tms. perustuvalla tekniikalla tai sähköisesti sopivien tunnisteiden avulla.

25 Keksintöä voidaan perinteisten imulaitteiden tai instrumenttien lisäksi käyttää myös eri-koislaitteiden ja vielä tuntemattomien hammaslääketieteellisten laitteiden tapauksessa. Esimerkkinä annetaan imulaite, joka on varustettu jollakin dynaamisella laitteella, kuten moottorilla, turbiinilla, intraoraalisella kameralla, valokovettajalla tai hammaskivenpoisto-laitteella (scaler).

On huomattava, että hammashoitolaitteisiin liittyen tunnetaan joitakin järjestelmiä sen tunnistamiseksi, mikä laite mihinkin hammashoitokoneen laiteporttiin on kiinnitetty. EP-julkaisussa 0736288 esitetään laitteen johtoa pitkin mitatun impedanssin käyttäminen lait- 30 12 teen identifioimiseksi. Jäijestelmä hammaskuvauskameran tunnistamiseksi hammaslääkärin instrumenttiyksikössä on puolestaan esitetty FI-julkaisussa 109521.

Claims (19)

1. Hammashoitokoneen laitepidinyksikkö, jonka hammashoitokoneen yhteyteen on järjestetty tunnistusvälineitä instrumenttien tunnistamiseksi, tunnettu siitä, että laitepidinyksikössä (10) 5 on ainakin kaksi laitepaikkaa (12,13, 14,15,16) joihin sijoitettavien laitteiden jäijestys laitepidinyksikössä (10) on vaihdettavissa siten, että mainittuihin laitepaikkoihin on järjestetty sijoitettavaksi ainakin kahta eri laitetyyppiä olevia laitteita ja näiden eri tyyppiä olevien laitteiden jäijestys laitepidinyksikössä (10) on vaihdettavissa, jotka laitetyypit ovat imulaite ja jotain toista tyyppiä oleva laite, että laitepidinyksikkö (10) käsittää mainittuihin laitepaikkoi-10 hin (12, 13,14, 15, 16) liittyviä tunnistusvälineitä (40, 50), että laitepitimistä (12,13,14,15, 16) ainakin yksi on imulaitepidin joka on toteutettu rakenteeltaan suljettuna, ja että mainitut tunnistusvälineet (40,50) käsittävät ainakin kahteen laitepaikkaan jäljestetyt välineet tunnistamaan, onko laitepaikkaan (12,13,14,15,16) sijoitetun laitteen tyyppi imulaite vai jotain toista tyyppiä oleva laite. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepidinyksikkö (10), tunnettu siitä, että laitepitimet (12,13,14,15,16) ovat irrotettavia, - laitepidinyksikkö (10) käsittää välineet laitepitimien (12,13, 14,15,16) vastaanottamiseksi jälleenirrotettavasti siten, että niiden keskinäinen järjestys on vaihdettavis-20 sa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitepidinyksikkö (10), tunnettu siitä, että laitepiti-miä (12, 13,14, 15, 16) on ainakin kahta eri tyyppiä, jolloin pitimien tyypit vastaavat mainittuja laitetyyppejä. 25

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö (10), tunnettu siitä, että ainakin yksi laitepidin (12,13,14,15,16) on avoin.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö (10), tunnettu siitä, että 30 toinen laitetyyppi on instrumentti.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö (10), tunnettu siitä, että mainitut välineet ainakin kahteen laitepaikkaan (12,13,14, 15,16) sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi käsittävät värierotteluun kykeneviä optisia antureita (40, 50).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturit (40, 50) on sovitettu lähettämään valoa kohti laitetta tai tämän letkua ensimmäisellä elementillä (58) ja detektoimaan heijastunutta valoa toisella elementillä (59), jolloin elementit (58, 59) on sovi- 5 tettu keskenään sellaisiksi, että eriväriset heijastuspinnat antavat detektorilla (59) erilaisen vasteen.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturit (40,50) käsittävät vähintään kaksi eri aallonpituusalueen valonlähdettä (58), edullisesti LED-valoa, ja 10 näille aallonpituusalueille herkän detektorin (59), jolloin valonlähteet (58) ja detektori (59) on sijoitettu siten, että valonlähteiden (58) lähettämä valo on sovitettu heijastumaan laitepitimeen (12,13,14,15,16) sijoitetusta laitteesta tai tämän letkusta detektorille (59).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että valonlähteet (58) on 15 suunnattu kohti laitetta tai tämän letkua prisman tai prismojen (218,318) avulla.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että optisten anturien (40, 50) käyttämän valon kulkua on rajoitettu kollimaattoreilla (51) antureiden (40, 50) efektiivisen tunnistusetäisyyden rajoittamiseksi. 20

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että välineet mainittuihin ainakin kahteen laitepaikkaan (12,13,14,15,16) sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi (40, 50) ovat laitepaikoissa oleellisesti samanlaiset.

12. Jonkin edellinen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että välineet kuhunkin laitepaikkaan (12,13,14,15,16) sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi (40,50) on sovitettu myös tunnistamaan onko laite pitimessään vai ei.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että se 30 on hoitajan yksikkö. 1 Hammashoitokone, jonka yhteyteen on järjestetty tunnistusvälineitä instrumenttien tunnistamiseksi, ja joka käsittää keskusyksikön, johon on liitetty tai liitettävissä ainakin yksi laite-letku, tunnettu siitä, että hammashoitokone käsittää laitepidinyksikön (10), jossa on ainakin kaksi laitepaikkaa (12,13,14,15,16) jotka on sovitettu sellaisiksi, että laitepaikkoihin (12, 13, 14,15,16) sijoitettavien laitteiden järjestys laitepidinyksikössä (10) on vaihdettavissa, että mainittu laitepidinyksikkö (10) käsittää laitepaikkoihin (12, 13,14, 15,16) liittyviä tunnistus-välineitä (40,50), että mainittuun keskusyksikköön on liitetty tai liitettävissä useita laiteletku-5 ja hammashoidossa tarvittavien laitepidinyksikön laitepitimeen (12,13,14,15,16) sijoitettavien laitteiden käyttämiseksi, jolloin laiteletkut on suunniteltu mainittuja laitetyyppejä varten, että mainittuihin laitepaikkoihin (12,13,14,15,16) on jäljestetty sijoitettavaksi ainakin kahta eri laitetyyppiä olevia laitteita ja näiden eri tyyppiä olevien laitteiden järjestys laitepidinyksikössä (10) on vaihdettavissa, jotka laitetyypit ovat imulaite ja jotain toista tyyppiä oleva laite, 10 että laitepitimistä (12,13,14,15,16) ainakin yksi on imulaitepidin joka on toteutettu rakenteeltaan suljettuna, ja että mainitut tunnistusvälineet käsittävät ainakin kahteen laitepaikkaan (12,13, 14,15,16) jäljestetyt välineet tunnistamaan, onko laitepaikkaan (12,13,14, 15,16) sijoitetun laitteen tyyppi imulaite vai jotain toista tyyppiä oleva laite.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että laiteletkuista ainakin yksi on imuletku imulaitetta varten ja ainakin yksi toinen on instrumenttiletku instrumenttia varten.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 14 - 15 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että 20 - ainakin toisen laitetyypin laiteletkut on merkitty väritunnistein, jolloin väritunniste on sovitettu asettumaan laitepidinyksikön (10) laitepitimen (12,13,14, 15, 16) alueelle, kun laite on paikallaan laitepitimessä, ja - laitepidinyksikkö (10) käsittää värierotteluun kykenevän optisen anturin (40,50).

17. Jonkin patenttivaatimuksen 14 - 16 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että lai tepidinyksikkö (10) on jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 14-17 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että se on sovitettu vasteena käyttäjän antamalle käskysignaalille tunnistamaan mainituissa ainakin 30 kahdessa laitepitimessä (12,13,14,15,16) käskysignaalia annettaessa olevan laitteen tyyppi ja edelleen sovittamaan keskusyksikön ohjaus siten, että nostettaessa tietyntyyppinen laite laitepitimestään (12, 13,14,15,16), voidaan suorittaa tälle laitetyypille ominaisia toimintoja.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 14-18 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että välineet ainakin kahteen laitepitimeen (12, 13,14,15,16) sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi (40, 50) on sovitettu myös tunnistamaan onko laite pitimessään (12, 13, 14,15,16) vai ei, ja keskusyksikkö on edelleen sovitettu ohjaamaan tähän laitepaikkaan (12, 13,14,15, 16) 5 liittyvää fysikaalista suuretta, mikäli tässä tilassa havaitaan muutos.