JP2012147827A

JP2012147827A - 太陽電池を利用したフットコントローラ及び該フットコントローラを使用した装置

Info

Publication number: JP2012147827A
Application number: JP2011006757A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kimura; 明裕木村
Original assignee: Osada Research Institute Ltd
Current assignee: Osada Research Institute Ltd
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-08-09

Abstract

【課題】フットコントローラに太陽電池を設け、該太陽電池によって得られた電力を用いて無線通信を行うようにし、もって、フットコントローラに乾電池を用いる必要性を無くし、乾電池の容量低下や交換に伴う煩雑さ、作業中断に伴う支障等を無くす。
【解決手段】フットコントローラ４０からの無線信号により装置本体１０に設けられている作業機器６の駆動を制御する。フットコントローラ４０は、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）を配置して有し、該太陽電池４１によって発電された電力を利用して前記無線信号を装置本体１０の受信装置９に向けて送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池を利用したフットコントローラ及び該フットコントローラを使用した装置、より詳細には、装置本体に設けられた各種作業機器の駆動を無線信号によって制御するようにしたフットコントローラ及び該フットコントローラを使用した装置に係り、特に、前記フットコントローラの上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池を有し、該太陽電池によって発生された電力を前記無線信号の送信用電源とするものである。

図４は、従来の歯科治療ユニットの一例を説明するための概略構成図で、歯科治療ユニット本体１０は、治療椅子１，ワークテーブル２，うがい装置３，無影灯４，インスツルメントホルダ５等から成り、インスツルメントホルダ５には、歯科治療において使用する種々のインスツルメント（歯科治療機器）６が配置されている。２０は前記歯科治療ユニット本体１０に設けられている前記インスツルメント６の駆動を制御するフットコントローラで、該フットコントローラ２０はコード７を介して歯科治療ユニット本体１０と接続されている。周知のように、歯科治療に当り、患者は治療椅子１に座り、頭を安頭台１ａに固定して治療を受ける。治療中、術者は治療椅子１を上下動，倒起動，傾斜動等させて、患者を治療しやすい姿勢にし、無影灯４を点灯させ、インスツルメントホルダ５より治療に必要なインスツルメント６を取り出し、フットコントローラ２０を足操作して該取り出したインスツルメントの駆動、停止、出力（例えば、回転数）等を制御して治療を行う。

フットコントローラ２０は、インスツルメント操作レバー２１、椅子操作スイッチ２２（２２₁〜２２₃）等から成り、操作レバー２１を足で左右に操作することによって、その操作方向、操作角度に応じて歯科治療のためにインスツルメントホルダ５より取り出したインスツルメント（例えば、マイクロエンジン）６の回転（正、逆）方向、回転速度を制御することができる。また、椅子操作スイッチ２２₁を押下すると、歯科治療椅子１が上昇し、椅子操作スイッチ２２₃を押下すると、歯科治療椅子１は下降し、椅子操作スイッチ２２₁と２２₂を同時に押下すると、歯科治療椅子１のバックレストが倒動し、２２₂と２２₃を同時に押下すると、歯科治療椅子１のバックレストが起動する。

上述のごとき従来の歯科治療ユニットにおいては、歯科治療ユニット本体１０とフットコントローラ２０とがコード７にて連結されており、被制御対象が増え、コード７内の配線本数が増えると、コード全体が太くなったり、断線の危険性が高まる。それを防ぐために金属製のチューブでコードを保護すると、術者やアシスタントの足元の邪魔になる等の問題があった。

上述のごとき問題点を解決するために、本出願は、先に、歯科治療ユニット本体１０とフットコントローラ２０を連結するコード７を無くし、これら歯科治療ユニット本体１０とフットコントローラ２０とを赤外線を用いる無線通信で連結するようにした歯科治療ユニットについて提案した（特許文献１参照）。

図５は、歯科治療ユニット本体１０とフットコントローラ３０とを無線で連絡した歯科治療ユニットの例を説明するための要部構成図で、図中、３１はフットコントローラ３０に設けられた発光素子（ＬＥＤ）、９は歯科治療ユニット本体１０の基板８に設けられた受光素子（例えば、フォトトランジスタ）で、これら発光素子３１及び受光素子９は、共に幅（横）方向に延長して複数個設けられており、発光素子と受光素子との対向が多少ずれていても、いずれかが対応し、フットコントローラ３０の操作レバー２１を術者が通常の操作で足操作できる範囲内であればどのような方向に向いていても、フットコントローラ３０のいずれかの発光素子からの光が歯科治療ユニット本体１０側のいずれかの受光素子９に到達し、発光素子３１と受光素子９との間で光通信を行うことができるようになっている。例えば、受光素子９は、歯科治療椅子１のベース８の角を含む２辺に渡って配設されており、発光素子３１は、フットコントローラ３０の前面に広角度（θ）に渡って光を発するように配置されている。なお、図には、複数の発光素子及び受光素子を設けた例を示したが帯状の単一の発光素子及び受光素子を用いてもよい。また、光通信に代って無線通信を用いてもよい。

なお、以上には、フットコントローラ３０によって、歯科治療ユニット本体１０に設けられている歯科治療機器（インスツルメント）６を制御する例について説明したが、本発明によるフットコントローラは、歯科治療ユニット本体のみに適用されるものではなく、例えば、半導体レーザ、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、多目的超音波治療器、マイクロエンジンなどを含む、フットコントローラからの無線信号によって制御される機器を有するあらゆる装置本体に適用可能なものである。

しかし、上記フットコントローラは、無線通信の電源として乾電池を使用するものであり、電池容量が少なくなると、電池を交換しなければならず、そのため、常時、電池容量の低下に気を使わなければならず、更には、作業中に電源電圧が低下してしまった場合、当該作業を中断しなければならず、作業に支障をきたす等の問題があった。

特願２０１０−７１７７７号

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、フットコントローラに太陽電池を設け、該太陽電池によって得られた電力を用いて無線通信を行うようにし、もって、フットコントローラに乾電池を用いる必要性を無くし、乾電池の容量低下や交換に伴う煩雑さ、作業の中断に伴う支障等を無くすことを目的としてなされたものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、装置本体と無線にて連結されたフットコントローラであって、該フットコントローラからの無線信号により前記装置本体に設けられている作業機器の駆動を制御するフットコントローラにおいて、前記フットコントローラは、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池を配置して有し、該太陽電池によって発電された電力を利用して前記無線信号を送信するようにしたことを特徴としたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記フットコントローラ内に二次電池を有し、該二次電池を前記太陽電池によって充電し、該二次電池の電力によって前記無線信号を送信するようにしたことを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記太陽電池の上面に透明な光触媒樹脂を有し、受光時、該光触媒樹脂によって前記太陽電池の表面を浄化するようにしたことを特徴としたものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記フットコントローラは、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力を検出するセンサを有し、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力が所定値以下に低下した時に、前記装置本体に前記発電力又は残電力が所定値以下であることを無線にて送信して知らせるようにしたことを特徴としたものである。

請求項５の発明は、装置本体と、該装置本体と無線にて連結されたフットコントローラとから成り、該フットコントローラからの無線信号により前記装置本体に設けられている作業機器の駆動を制御するようにした装置において、前記フットコントローラは、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池を配置して有し、該太陽電池によって発電された電力を利用して前記無線信号を前記装置本体に送信するようにしたことを特徴としたものである。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、更に、照明装置を有し、該照明装置からの光を前記太陽電池に照射するようにしたことを特徴としたものである。

請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、前記装置本体は、患者用の治療椅子を有し、該治療椅子のバックレスト背面、及び／又は、該治療椅子の基台後部に光源を有し、該光源からの光を前記太陽電池に照射するようにしたことを特徴としたものである。

請求項８の発明は、請求項６又は７の発明において、前記フットコントローラは、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力に関するデータを前記装置本体に無線にて送信し、該装置本体は前記無線データに受信し、前記照明装置又は前記治療椅子に設けられた光源の明るさを制御するようにしたことを特徴としたものである。

フットコントローラの無線通信に用いる電源を太陽電池より得るようにしたので、フットコントローラに乾電池を使用する必要性がなく、乾電池の容量低下の監視や交換に伴う煩わしさ、作業中における容量低下による作業の中断等をなくすことができる。

本発明によるフットコントローラの構成及びその使用を説明するための図である。本発明によるフットコントローラを歯科治療ユニットに適用した場合の例を説明するための図である。本発明に使用される太陽電池の電気回路の例を説明するための図である。本発明が適用される従来の歯科治療ユニットの一使用例を説明するための図である。無線通信機能を有する従来のフットコントローラの一例を説明するための図である。

図１は、本発明による歯科治療ユニットの一実施例を説明するための図で、図中、１０は、前述の歯科治療ユニット本体１０に相当する装置本体、６は該装置本体１０に設けられており、本発明によるフットコントローラからの無線信号によって制御される作業機器（図６に示したインスツルメント６に相当）、４０は本発明によるフットコントローラ、５０は照明装置で、フットコントローラ４０は、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池４１（４１ａ，４１ｂ，及び／又は、４１ｃ）を有し、該太陽電池４１が、図５に示した従来のフットコントローラ３０における乾電池の代替をするようにしたものである。

なお、図１には、フットコントローラ４０の操作機構として、図５に示したレバー２１を左右に操作する機構のものを示したが、本発明は、図示の操作機構をもつフットコントローラに限定されるものではなく、足操作プレートを押下する形式のもの等、他の周知のフットコントローラにも適用可能であることは容易に理解できよう。

前述のように、従来の無線式フットコントローラ３０においては、無線通信の電源として乾電池を用いているが、電池容量が無くなったら電池を交換しなければならず、その交換作業が面倒であるばかりでなく、作業機器を用いての作業中に電池容量が無くなったような場合、該作業を中断しなければならず、作業に支障を来す等の問題があった。その点、本発明によると、周囲の照明光で太陽電池を発電し、その電力で無線通信を行うようにしているので、前述のごとき従来技術における乾電池の容量低下に伴う問題は生じない。

本発明は、太陽電池として、有機系の太陽電池を使用することで、室内の光でも作動可能であるが、例えば、室内光が不足してフットコントローラ４０に十分に光が届かなくなると、太陽電池の発電力が低下し、無線に通信が行われなくなってしまう恐れがある。このような恐れをなくすために、照明装置５０を設けておき、該照明装置５０を点灯して太陽電池に照射するようにする。更には、フットコントローラ４０に、太陽電池の発電力を検知するセンサを設けておき、太陽電池の発電力が所定値以下に低下した時に、該フットコントローラ４０より、照明光点灯用の無線信号を発生し、例えば、前記の照明装置５０を点灯し、或いは、装置本体１０に設けられている光源を点灯するようにしておくとよい。

更には、フットコントローラ４０内に二次電池を設けておき、非使用時に、該二次電池を太陽電池４１によって充電するようにしておけば、太陽電池の発電力が低下しても、フットコントローラ４０の作動が停止されるような心配はない。更には、二次電池の電圧が低下したとしても、該二次電池の電圧が所定値以下に低下した時に、前述のように、フットコントローラ４０より光源点灯用の無線信号を発信し、例えば、前述の照明装置５０或いは装置本体１０に設けられている光源を点灯するようにするとよい。

図２は、本発明による太陽電池付のフットコントローラ４０を、図５に示した従来の歯科治療ユニット本体に適用した場合の例を示す図で、図２に示した例においては、図１に示した照明装置５０を、歯科治療椅子１の後方に、５０₁，５０₂として該歯科治療椅子１に一体的に設けたもので、該照明装置は、図１に示した照明装置５０と同様の作用をするものである。

本発明に係るフットコントローラ４０は、床面等に置いて、術者が足操作するものであるため、塵埃や水分等が付着し、発電力が低下する恐れがある。そのため、太陽電池の上面に透明な光触媒樹脂を設けておくと、太陽電池が光を受けた時、該光触媒樹脂によって太陽電池の表面を浄化し、より効果的に発電することが可能となる。

図３は、太陽電池４１と、フットコントローラ４０の操作レバー２１と、無線発信装置３１との関係を説明するための図で、図３（Ａ）は、太陽電池４１の発生電力を直接無線発信装置３１の電源として使用し、その発信信号を足操作レバー２１によって制御するようにした例を示す図、図３（Ｂ）は、太陽電池４１と無線発信装置３１との間に二次電池４２を設けておき、フットコントローラ非使用時、太陽電池によって発生された電力を該二次電池４２に蓄電しておくようにした例を示す図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示した例において、フットコントローラに光センサ４３及び／又は二次電池４２の電圧低下を検出する二次電池電圧センサ４４を設けておき、フットコントローラ４０の太陽電池４１に照射される光量が所定値以下に低下した場合、或いは、二次電池４２の電圧が所定値以下に低下した場合に、無線発信装置３１から光源制御用の無線信号（点線にて表示）を発信し、例えば、図１、図２に示したように、照明装置５０（５０₁，５０₂）を点灯し、フットコントローラ４０の太陽電池４１に十分な光を照射する。

上述のように、本発明によると、歯科用無線制御方式のフットコントローラの上面、側面、及び／又は、前面に太陽電池を設けておき、該太陽電池によって発電された電力を、該フットコントローラから発信される無線信号の電源とするようにしたので、乾電池を電源とする従来の無線式フットコントローラに比して、電池容量低下による乾電池交換の煩雑さ、作業中におけるインスツルメントの駆動停止に伴う作業中断等を回避することができる。

９…無線信号受信装置、１０…装置本体、２０…有線式フットコントローラ、２１…足操作レバー、３０…従来の無線式フットコントローラ、３１…無線発信装置、４０…太陽電池を電源とする本発明による無線式フットコントローラ、４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）…太陽電池、４２…二次電池、４３…光センサ、４４…二次電池電圧センサ、５０（５０₁，５０₂）…照明装置。

Claims

装置本体と無線にて連結されたフットコントローラであって、該フットコントローラからの無線信号により前記装置本体に設けられている作業機器の駆動を制御するフットコントローラにおいて、前記フットコントローラは、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池を配置して有し、該太陽電池によって発電された電力を利用して前記無線信号を送信するようにしたことを特徴とするフットコントローラ。
前記フットコントローラ内に二次電池を有し、該二次電池を前記太陽電池によって充電し、該二次電池の電力によって前記無線信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフットコントローラ。
前記太陽電池の上面に透明な光触媒樹脂を有し、受光時、該光触媒樹脂によって前記太陽電池の表面を浄化するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフットコントローラ。
前記フットコントローラは、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力を検出するセンサを有し、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力が所定値以下に低下した時に、前記装置本体に前記発電力又は残電力が所定値以下であることを無線にて送信して知らせるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフットコントローラ。
装置本体と、該装置本体と無線にて連結されたフットコントローラとから成り、該フットコントローラからの無線信号により前記装置本体に設けられている作業機器の駆動を制御するようにした装置において、前記フットコントローラは、上面，側面，及び／又は、前面に太陽電池を配置して有し、該太陽電池によって発電された電力を利用して前記無線信号を前記装置本体に送信するようにしたことを特徴とする前記装置本体とフットコントローラよりなる装置。
更に、照明装置を有し、該照明装置からの光を前記太陽電池に照射するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の装置。
前記装置本体は、患者用の治療椅子を有し、該治療椅子のバックレスト背面、及び／又は、該治療椅子の基台後部に光源を有し、該光源からの光を前記太陽電池に照射するようにしたことを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
前記フットコントローラは、前記太陽電池の発電力又は前記二次電池の残電力に関するデータを前記装置本体に無線にて送信し、該装置本体は前記無線データに受信し、前記照明装置又は前記治療椅子に設けられた光源の明るさを制御するようにしたことを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。