FI123063B - Laitekonsoli ja hammashoitokone - Google Patents

Description

Laitekonsoli ja hammashoitokone

Keksintö koskee hammashoitokoneita. Erityisesti keksintö koskee hammashoitokoneiden laitepidinyksikköjä, joissa voidaan säilyttää hammashuollossa tarvittavia laitteita hoidon 5 aikana. Kaikkein lähimmin keksintö koskee hammashoitajan käytössä olevaa laitepidinyk-sikköä, mutta on sovellettavissa myös hammaslääkärin käytössä olevaan laitepidinyksik-köön. 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, jolloin niitä voidaan käyttää imutarkoituksessa putken toiseen päähän synnytetyn alipaineen 15 avulla. Instrumenttien letkut voivat sisältää vesiyhteitä, ilmayhteitä, ja sähköjohtoja inst rumenttien käyttämiseksi, aina instrumenttityypin mukaan.

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

Laitepitimiä puolestaan on kahta perustyyppiä: avoimia ja suljettuja. Avoimella pitimellä tarkoitetaan pidintä, josta sekä laite, että sen letku on vapaasti poistettavissa. Suljetulla 25 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-sa on siis oltava tunnistimet sen havaitsemiseksi, onko laite pitimessään vai ei. Hoitoko- 2 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 yhdellä ohjaimella, tai mikäli laitteen aktivoitumiseen liittyy jokin automaattisesti käynnisty-5 vä toimenpide.

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

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

Induktiivinen/kapasitiivinen tunnistus perustuu laitteen sähköisten ominaisuuksien tunnistamiseen. Se toimii sekä avoimissa, että suljetuissa pitimissä, mutta edellyttää, että tunnis-20 tettava 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).

Tunnettuja optisia menetelmiä voidaan käyttää ainoastaan avoimissa pitimissä, sillä lait-25 teen 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 valittu tälle laitteelle sopivin ratkaisu, aina laitteen ja laitepitimen mukaan ja huomioiden 30 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 kahta hammashoidossa käytettävää eri laitetyyppiä. Kukin laitepaikka käsittää edelleen laitepitimen tähän sijoitetun laitteen pitämiseksi paikallaan laitekonsolissa. Lisäksi, laitetyyppien mahdollinen jäijestys laitekonsolissa on vaihdettavissa ja laitepidinyksikkö käsittää välineet kuhunkin 10 laitepaikkaan sijoitetun laitteen tai tämän tyypin tunnistamiseksi, kun laite on sijoitettu piti-meen. Laitteen tyypin tunnistaminen tehdään spektraaliseen värierotteluun kykenevien optisten antureiden avulla.

Tyypillisesti tällainen konsoli käsittää rungon ja useita runkoon liitettyjä laitepitimiä, jol-15 loin välineet laitepaikkoihin sijoitettujen laitetyyppien tunnistamiseksi on sijoitettu runkoon kutakin laitepaikkaa erikseen tarkkailemaan. Niinpä laitteiden paikkoja vaihdettaessa mainitut välineet voivat välittää laitekonsolilta hoitokoneen ohjaimelle uuden laitejäijes-tyksen konsolissa. Samoin, kun laite poistetaan pitimestään, mainitut välineet voivat välittää aktivaatiosignaalin ohjaimelle.

20

Keksinnön mukainen hammashoitokone käsittää ainakin yhden laitekonsolin sekä keskusyksikön, 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 imu-25 laitteita ja instrumentteja varten. Laitekonsoli käsittää välineet kuhunkin laitepitimeen sijoitetun laitteen tai tämän tyypin tunnistamiseksi, kun laite on sijoitettu pitimeen.

Laitteen tai tämän tyypin tunnistaminen perustuu edullisimmin laitteessa tai erityisen edullisesti laiteletkussa olevaan erityiseen väritunnisteeseen (tai tämän puutteeseen). Kahden laite-30 tyypin jäqestelmässä tunniste tulee siis olla ainakin toisen laitetyypin laitteissa tai letkuissa. Yhden edullisen sovellutusmuodon mukaan tunniste on värikoodi, joka on liitetty laiteletkun laitetta lähellä olevaan päähän, eli alueelle, joka jää laitepitimen sisään tai läheisyyteen, kun laite on paikoillaan. Vastaavasti tunnistusvälineinä käytetään värierotteluun kykenevää sensoria, esimerkiksi kahta tai useampaa eri aallonpituusaluetta hyödyntävää valonlähde-detektori - 4 konfiguraatiota. Anturi on sijoitettu laitepidinyksikköön siten, että valonläh-teen/valonlähteiden lähettämä valo on sovitettu heijastumaan tai siroamaan laitepitimeen sijoitetusta laitteesta tai tämän letkusta detektorille.

5 Tyyppitunnistuksessa, jos väritunniste on esimerkiksi imuletkuissa, instrumenttiletkuissa ei tunnistetta tarvita. Toisaalta, jos tunnistettavia laitetyyppejä on useampia, voi näillä olla omat värikoodinsa, joille tunnistusvälineet ovat herkkiä. Edelleen sovellettuna keksintö mahdollistaa siis paitsi laitetyyppijärjestyksen, myös yksittäisten laitteiden jäijestyksen tunnistamisen.

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

15

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

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Yksittäisen laitteen tai laitetyyppien kon-20 soliinsijoittelujäijestyksen tunnistaminen näet sallii hammashoitokoneen nopean uudelleenohjelmoinnin aina kun laitejärjestystä vaihdetaan konsolissa. Niinpä konsolin ja edelleen koko hoitokoneen kätisyyttä voidaan helposti vaihtaa esimerkiksi lääkärin tai hoitajan tottumuksien tai vasen/oikeakätisyyden johdosta. Instrumenttityypin tunnistaminen mahdollistaa oikean aktivointisignaalin lähettämisen laitteen ohjausyksikölle huolimatta muu-25 tetusta laitejäqestyksestä konsolissa.

Aikaisemmin kutakin laitetta ja erityisesti laitetyyppiä varten on laitekonsolissa yleensä ollut tietty, määrätty paikkansa, jossa on tälle laitteelle tai laitetyypille suunniteltu erityinen aktivaatiotunnistin. Niinpä laitetyyppiä ei ole ollut tarvetta tunnistaa. Keksinnön mukaises-30 sa järjestelyssä laitetyypin tunnistaminen on olennaista, koska muuten sekoitettu laitejär-jestys konsolissa johtaisi väärään aktivaatiotunnistussignaaliin ja siten väärä laitteen aktivointiin.

5

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.

5 Termillä ’’laitetyyppi” tarkoitamme ensisijaisesti hammashoidossa yleisesti käytettävää imulaitteet ja instrumentit erottelevaa jakoa. Keksinnön yksityiskohtaisen kuvauksen luettuaan alan ammattimies ymmärtää, että keksintöä voidaan soveltaa laajemminkin myös muiden laitetyyppijakojen tapauksessa. Lisäksi keksintöä voidaan käyttää myös yksittäisten laitteiden yksilöintiin laitekonsolissa (esim. kahden samaa tyyppiä olevan instrumentin, 10 kuten kahden turbiinin, erottamiseksi toisistaan).

Imulaitekonsoleissa imulaitteet on lähes aina sijoitettu suljettuihin laitepitimiin, sillä niiden jäykähköt letkut pysyvät näin paremmin hallinnassa hoidon aikana. Ylempänä kuvatut tunnistustekniikkaan liittyvät puutteet ovat kuitenkin suuresti rajoittaneet niiden järjestystä 15 konsolissa. Keksinnön ei sovellutusmuotojen avulla erityisesti tämä tekniikan tasoon liitty vä haitta on poistettavissa. Yleisemmin se tarjoaa etua kuitenkin myös instrumenttikonso-leissa, jotka ovat hammaslääkärin käytössä. Niinpä, myös hammaslääketieteellisiä instrumentteja, kuten poraa, ruiskua, hammaskuvauskameraa, UV-kovetinta tai vastaavia eri-tyisinstrumentteja voidaan käsitellä kokonaan omina laitetyyppeinään.

20 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 säteen intensiteetin lisäksi tietoa säteen spektraalisesta intensiteettijakaumasta.

25

Seuraavaksi keksinnön sovellutusmuotoja selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona laitekonsolia viidellä laitepitimellä varustettuna, 30 kuvio 2 esittää räjäytyskuvantona yhden laitepitimen ja tähän liittyvän esimerkinomaisen antur ointij ärj estelyn, kuviot 3a - 3f esittävät perspektiivikuvantoina vaiheittain kuvion 2 mukaisen anturointijär-j estelyn kokoonpanon, kuvio 4 esittää sivukuvantona esimerkinomaisen anturoinnin optisen keilakuvion, 6 kuvio 5 esittää sivupoikkileikkauksena yhden mahdollisen anturointijärjestelyn, kuvio 6 havainnollistaa keksinnön taustalla olevaa problematiikkaa, ja kuviot 7a ja 7b esittävät perspektiivikuvantoina rinnakkaisia laitepaikkoja käsittävän laite-konsolin kokoonpanoa ja siihen liittyviä anturointimoduuleja 5

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-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-10 laitepidin, jonka erottaa avoimista pitimistä se, että sen läpi kulkevaa letku ei irtoa pitimes- tä laitteen käytön aikana, vaan ’’rullaa” siihen sovitetun telan yli.

Kuviossa 6 havainnollistetaan esimerkinomaisesti yhtä mahdollista konsolikonfiguraatiota siihen kiinnitettyine laitteineen. Laitepitimiä merkitään kirjaimilla A - E. Pitimet C ja D 15 ovat avoimia, muut suljettuja. Imulaitteita (tummat) merkitään kirjaimilla In, kun taas instrumentteja kirjaimilla in. Nuolikuvio kuvion alareunassa kuvaa laitepitimien jäqestyksen vaihtomahdollisuutta.

Käyttäjän konfiguroitavissa oleva pidinjäijestys edellyttää, että jokaisessa laitepaikassa on 20 tunnistin, joka pystyy tunnistamaan imuletkut/imulaitteet ja instrumenttiletkut/instrumentit toisistaan. Yksinkertaisella optisella tai mekaanisella tunnistuksella, eli kytkimillä, valoporteilla 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 samankaltai-25 nen. Heijastuma taas ei erottele laitteita toisistaan, sillä niiden kiiltoaste voi vaihdella melko vapaasti. Etenkään näiden tekniikoiden avulla ei saavuteta yhtäaikaista laitetyypin ja aktivaatiothan tunnistusta suljetuissa pitimissä: heijastus tulisi riippumatta siitä, olisiko letku kokonaan pitimessä vai ulosvedettynä.

30 Alla kuvataan tarkemmin yksi geneerinen, eli kaikki esillä olevan konsoli) ärjestelmän vapausasteet huomioiva ratkaisu laitetyyppitynnistusta varten.

Olemme todenneet, että väritunnisteiden käyttöjä värierotteluun kykenevä tunnistus ratkaisee sekä tyyppi- että aktivaatiotunnistuksen ongelman luotettavalla ja kustannustehok- 7 kaalia tavalla. Esimerkiksi, mikäli imuletkuun liitetty rengas värjätään muusta letkusta poikkeavan väriseksi, voidaan letkusta tunnistaa se, onko imuletku pitimessään tai ulosve-dettynä. Samalla tunnistimella voidaan havaita, onko avoimessa pitimessä oleva laite piti-messä vai pitimestä poistettuna. Jos halutaan saada aikaan ratkaisu, jossa molempien laite-5 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.

Soveltuva anturi voidaan valmistaa monella eri tavalla. Perusperiaatteena on, että lähetetään 10 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-15 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 20 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 25 kaksinkertainen, jolloin saadaan aikaan erittäin kompakti anturirakenne. 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 30 olevaan laitteeseen tai letkuun säilyy. Valonlähteiden 206,208 (206,308) jalat on piirilevylle 208 (308) (ei näytetty). Halutun vaikutuksen aikaansaava toteutus ja kokoonpanojärjestys voi vaihdella huomattavastikin kuvioissa esitetystä.

8

Yllä kuvattu sovellutusmuoto on osoittautunut edulliseksi ja värierotteluun hyvin soveltuvaksi, 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 geometri-5 nen toleranssi kasvaa.

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

10

Esimerkkinä annetaan kuvion 5 osoittama sovellutusmuoto, jossa on valkoisella LEDrllä 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.

15

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.

20 Väritunnisteet ovat edullisesti laiteletkuun tai liittimen tai niiden ympärille sijoitettuja muovi- tai metalliholkkejatai -tarroja, jolloin 360° tunnistus on mahdollinen. Hoikkien värjäys voidaan suorittaa jollakin tunnetulla tavalla, esimerkiksi maalaamalla tai eloksoi-malla. Tunnisteiden luotettavan toiminnan takaamiseksi niiden tunnistettavan aallonpituu-25 den peiliheijastuksen on edullista olla vähintään 1 %, edullisimmin vähintään 10 %. Toisaalta 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 30 on hyödyllistä, jotta anturit 40, 50 eivät poimi virhesignaaleja esimerkiksi hoitohenkilökunnan 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 9 rajallinen avautumiskulma, niiden leikkausalue on rajallinen. Niinpä tunnistettavan väri-pinnan on osuttava tälle leikkausalueelle. Tunnistusalueen pituus D voi olla esimerkiksi 1 -3 cm, eli samaa suuruusluokkaa kuin letkujen ja pitimen halkaisijakin.

5 Mikäli valonlähteiden tai detektorin keilojen avautumiskulmat ovat luonnostaan suuret, kuten puolijohdekomponenteilla yleensä on, keilojen avautumiskulmaa rajoitetaan edullisesti 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 10 myös intensiteetti on korkeimillaan ja ei-halutut sivuheijastukset saadaan minimoitua.

Hoitokone voidaan sovittaa automaattisesti oppimaan tai sille voidaan opettaa laitteiden tyypin tunnistus tilanteessa, jossa kaikki imu-ja instrumenttiletkut ovat paikoillaan. Opetuksessa kone voi tunnistaa tiettyä väriä, esimerkiksi sinistä, voimakkaasti heijastavat koh-15 teet imuletkuiksi ja esimerkiksi harmaansävyjä (esimerkiksi sinistä ja punaista) heijastavat instrumenteiksi. Opetusta varten laitteistossa on edullisesti painike, jota painettaessa opettelu 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 keskinäi-20 nen järjestys ei muutu (esim. imuletkut keskenään samassa järjestyksessä ja instrumentti-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 25 avulla.

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

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

10

Kuvioissa 7a ja 7b esitetään esimerkinomainen tunnistinmoduulien 73 sijoittaminen laite-konsoliin. Jokainen moduuli on järjestetty erikseen pystysuunnassa kääntyväksi yksiköksi siten, että anturointi kääntyy siihen kiinnitetyn laitepitimen 71 mukana. Viitenumerolla 75 merkitään jousta, joka on sovitettu lukitsemaan laitepitimen 71 kiinnityselimet moduuliin 5 73.

Erityisesti kuvioiden 2 ja 3 esittämiin ratkaisuihin ja vastaaviin viitaten anturin sähköinen ohjaus suoritetaan edullisesti siten, että siinä on ympäröivän valon (esimerkiksi auringonvalo ja huonevalaistus) kompensointi virhetunnistusten välttämiseksi. Auringon valo ja 10 hehkulamppujen valo voidaan kompensoida käyttämällä lyhyitä tunnistusperiodeja ja 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. Mittaustulok-15 sen aikana lähetetään halutulla valonlähteellä signaalia. Kun nämä vähennetään toisistaan, 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 häirit-20 sevää, voidaan valonlähteiden pulssit pitää hyvin lyhyinä tai ainakin säätää niiden välkky-mistaajuus sellaiseksi, jota silmä ei erota.

Detektorin dynaamisen alueen kasvattamiseksi mittauselektroniikassa on edullisesti säädettävä vaimennus, jolla fotodiodin tai muun sensorielementin kokeman valon tuottama mitat-25 tu j ännite saadaan halutulle tasolle ennen sen analogi-digitaali-muuntamista ja j atkokäsitte-lyä.

Antureissa on edullisesti päällä jatkuva tunnistus, tai ainakin hyvin tiheä jaksoittainen tun-nistussykli, jotta laitteen aktivointi tunnistetaan välittömästi laitteen käyttöönoton (tai pa-30 lautuksen) jälkeen ja haluttu laitteeseen liittyvä fysikaalisten suureiden ohjaus (yleensä paine- tai sähköohjaus) voidaan käynnistää (tai lopettaa).

Keskusyksikkö käsittää edullisesti ohjelmoitavan yksikön, johon on ohjelmoitavissa tieto kuhunkin väritunnisteeseen liittyvästä laitetyypistä tai laitteesta. Keskusyksikkö on sovitettu 11 käyttämään tätä tietoa erityisesti silloin, kun se havaitsee laitteen poistamisen (palauttamisen) jostakin laitepaikasta, jolloin se voi (de)aktivoida tähän laitepaikkaan liittyviä fysikaalisia suureita.

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

Erityisesti keksintö soveltuu laitekonsoleihin ja hoitolaitteisiin, joissa on - ainakin kaksi, tyypillisesti 2-7 instrumentti/imupidinpaikkaa, 10 - normaali hammaslääketieteellinen instrumenttivalikoima, 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 oleellinen hoidon sujuvuuden suhteen (imulaite palautuu pitimeen automaattisesti).

15

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 ympäristöstä, jolloin hoito häiriintyy.

20

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

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

30 On huomattava, että hammashoitolaitteisiin liittyen tunnetaan j oitakin j äq estelmiä sen tunnistamiseksi, mikä laite mihinkin hammashoitokoneen laiteporttiin on kiinnitetty. EP-julkaisussa 0736288 esitetään laitteen johtoa pitkin mitatun impedanssin käyttäminen laitteen identifioimiseksi. Järjestelmä hammaskuvauskameran tunnistamiseksi on puolestaan esitetty FI-julkaisussa 109521.

Claims (25)

1. Hammashoitokoneen laitepidinyksikkö, jossa on laitepaikkoja siten, että laitepidinyksik-köön on sovitettavissa ainakin kaksi hammashoidossa käytettävää laitetta, jolloin 5. ainakin kaksi laitepaikkaa käsittää laitepitimen tähän sijoitetun laitteen pitämiseksi paikallaan laitepidinyksikössä, ja - laitteiden keskinäinen j äijestys laitepidinyksikössä on vaihdettavissa, tunnettu siitä, että - laitepidinyksikkö käsittää välineet mainittuihin ainakin kahteen laitepaikkaan sijoite- 10 tun laitteen tai tämän tyypin tunnistamiseksi, kun laite on sijoitettu pitimeen, jotka välineet käsittävät spektraaliseen värierotteluun kykeneviä optisia antureita.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturit on sovitettu lähettämään valoa kohti laitetta tai tämän letkua ensimmäisellä elementillä ja detektoimaan 15 heijastunutta valoa toisella elementillä, jolloin elementit on sovitettu keskenään sellaisiksi, että eri väriset heijastuspinnat antavat detektorilla erilaisen vasteen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturi on sijoitettu laitepidinyksikköön siten, että ensimmäisen elementin lähettämä valo on sovitettu heijastu- 20 maan tai siroamaan laitepitimeen sijoitetusta laitteesta tai tämän letkusta detektorille.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturit käsittävät vähintään kaksi eri aallonpituusalueen valonlähdettä, edullisesti LED-valoa, ja näille aallonpituusalueille herkän detektorin. 25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että anturit käsittävät laajakaistaisen valonlähteen ja ainakin kahden aallonpituusalueen erotteluun kykenevän detektorin.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että antu rit käsittävät valonlähteen, jonka lähettämä valo on suunnattu kohti laitetta tai tämän letkua prisman tai prismojen avulla.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että optisten anturien käyttämän valon kulkua on rajoitettu kollimaattoreilla antureiden efektiivisen tunnistusetäisyyden rajoittamiseksi.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että väli neet mainittuihin ainakin kahteen laitepaikkaan sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi ovat kussakin laitepaikassa oleellisesti samanlaiset.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että väli-10 neet mainittuihin ainakin kahteen laitepaikkaan sijoitetun laitteen tyypin tunnistamiseksi on sovitettu myös tunnistamaan onko laite pitimessään vai ei.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että laitepitimet ovat irrotettavia, 15. laitepidinyksikkö käsittää välineet laitepitimien vastaanottamiseksi jälleenirrotetta- vasti siten, että niiden keskinäinen järjestys on vaihdettavissa.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että lai-tepitimiä on ainakin kahta eri tyyppiä, jolloin pitimien tyypit vastaavat mainittuja laitetyyppe- 20 jä.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että ainakin yksi laitepidin on suljettuja ainakin yksi toinen laitepidin on avoin.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että ai nakin yksi laitepidin on suunniteltu imulaitetta varten ja ainakin yksi laitepidin instrumenttia varten.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että 30 anturit on sovitettu spektraalisesti erottamaan toisistaan ainakin kaksi, edullisesti ainakin kolme eri väristä väripintaa.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitepidinyksikkö, tunnettu siitä, että se käsittää laitepaikkoja ainakin kahta eri laitetyyppiä, kuten imulaitteita ja instrumentteja, varten.

16. Hammashoitokone, joka käsittää - ainakin kaksi laitepaikkaa käsittävän laitepidinyksikön, ja - keskusyksikön, johon on liitetty laiteletkuja, jotka on suunniteltu ainakin kahta keskusyksikköön laiteletkujen välityksellä liitettävää ja laitepidinyksikköön sijoitettavissa olevaa hammaslääketieteellistä laitetta varten, 10 tunnettu siitä, että - ainakin yhdessä laiteletkussa tai tähän liitetyssä laitteessa on väritunniste, ja mainitut ainakin kaksi laitepaikkaa on varustettu spektraaliseen värierotteluun kykenevillä optisilla antureilla, jotka on sovitettu tunnistamaan mainittuun ainakin yhteen laiteletkuun tai tähän liitettyyn laitteeseen sovitettu väritunniste, kun laite on sijoitet- 15 tu laitepidinyksikköön.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että laitepidinyksikkö on jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että laitelet- kuista ainakin yksi on imuletku ja ainakin yksi toinen on instrumenttiletku, jolloin hammashoitokone on sovitettu mainittujen anturien avulla tunnistamaan ainakin mainittujen letkujen tai näihin liitettyjen laitteiden tyyppi, edullisesti myös yksilöimään laitteet.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 16-18 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että se käsittää useita instrumenttiletkuja ja/tai useita imulaiteletkuja, jolloin se on sovitettu mainittujen anturien ja ainakin osaan letkuista tai näihin liitetyistä laitteista sovitettujen väritunnistei-den avulla yksilöimään letkuihin liitetyt laitteet.

20. Jonkin patenttivaatimuksen 16-19 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että kes kusyksikkö käsittää ohjelmoitavan yksikön, johon on ohjelmoitavissa tieto kuhunkin väritun-nisteeseen liittyvästä laitetyypistä tai laitteesta.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 16-20 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että kukin laitepidinyksikön laitepaikka käsittää tähän laitepaikkaan liittyvälle laitteelle soveltuvan laitepitimen.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että ainakin yhdelle letkulle tai tähän liitetylle laitteelle, tyypillisesti imuletkulle tai -laitteelle, on laitepidinyksi-kössä suljettu laitepidin.

23. Patenttivaatimuksen 21 tai 22 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että väritunnis-10 te on sovitettu asettumaan laitepidinyksikön laitepitimen alueelle, kun laite on paikallaan lai- tepitimessä.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 16-23 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että se on sovitettu vasteena käskysignaalille tunnistamaan kussakin laitepaikassa käskysignaalia 15 annettaessa oleva laite tai tämän tyyppi ja edelleen sovittamaan keskusyksikön ohjaus siten, että nostettaessa tietty laite tai tietyntyyppinen laite laitepitimestään, voidaan suorittaa tälle laitteelle tai laitetyypille ominaisia toimintoja.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 16-24 mukainen hammashoitokone, tunnettu siitä, että an-20 turit on sovitettu myös tunnistamaan onko laite paikallaan laitepidinyksikössä vai ei, ja keskusyksikkö on edelleen sovitettu ohjaamaan tähän laitepaikkaan liittyvää fysikaalista suuretta, mikäli tässä tilassa havaitaan muutos.