JP2020103333A - 歯科治療ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】コードレスのフットコントローラへの給電が簡単な操作で安全にできる歯科治療ユニットを提供する。【解決手段】歯科治療ユニット１は、コードレスのフットコントローラ１００へ電力を供給するための非接触給電機構として、送電キルを備えた送電部４０５を備えている。フットコントローラ１００側には、受電コイルを備えた受電部が設けられている。フットコントローラ１００が充電可能位置を示すマーク４０６の上に置かれると、フットコントローラ１００への充電が始まる。フットコントローラ１００への給電中は、歯科治療ユニット１の動作が禁止される。【選択図】図１

Description

本発明は、歯科治療ユニットに関し、詳しくは、コードレスのフットコントローラを備えた歯科治療ユニットに関する。

歯科治療ユニットを用いた歯科診療で使用されるコード付のフットコントローラは、術者の診療ポジションチェンジの際にコードが邪魔になり、柔軟なポジションチェンジに対応するには限界がある。また、必要以上コードを長くし自由度を持たせると、４ハンド診療時において、歯科助手の足元にコードが這う状態になり、移動の妨げになる。さらに、術者がポジションチェンジの際フットコントローラを移動しようとしても、助手がコードを踏んでしまいスムーズにポジションチェンジすることができない場合があった。そのため、近年、例えば特許文献１に開示されているような、コードレスのフットコントローラが普及しつつある。

特開２０１７−４２１８３号公報

コードレスのフットコントローラは、コードがないために、診療時の足元がすっきりとし、診療ポジションの自由度が増すとともに、掃除の際もコードを掃除する必要がなくなる。しかし、定期的にフットコントローラ内部の電池交換やバッテリー充電をする必要があるため、この作業が面倒となっていた。また、電池残量の警告が出ていたにもかかわらず、これを看過し電池交換や充電を怠った場合は、診療途中にフットコントローラの操作できなくなるという不都合があった。

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、コードレスのフットコントローラへの給電が簡単な操作で安全にできる歯科治療ユニットを提供することを、その目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、コードレスのフットコントローラを備えた歯科治療ユニットであって、前記フットコントローラへ電力を供給するための非接触給電機構と、該非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記歯科治療ユニットの動作を禁止する制御部を有していることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記歯科治療ユニットは、椅子本体ベースまたはフットレストを有し、前記非接触給電機構の送電コイルが前記椅子本体ベースまたは前記フットレストに設けられていることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記フットコントローラがパイロットランプを有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記パイロットランプが点灯または点滅することを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１の発明において、前記歯科治療ユニットが表示パネルを有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記表示パネルに給電中である旨が表示されることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１の発明において、前記歯科治療ユニットは、無影灯を有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記無影灯が点灯または点滅することを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１の発明において、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへの給電によって、前記フットコントローラのバッテリーが満充電の状態になった際に、前記制御部が、前記歯科治療ユニットの電源への接続を遮断することを特徴とするものである。

本発明によれば、コードレスのフットコントローラへの給電が簡単な操作で安全にできる歯科治療ユニットを得ることができる。

本発明に係る歯科治療ユニットの一例を示す図である。 本発明に係る歯科治療ユニットの機能ブロックの一例を示す図である。 本発明に係る歯科治療ユニットにおいて、フットコントローラへの給電時の動作フローの一例を示す図である。 本発明に係る歯科治療ユニットの他の例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の歯科治療ユニットに係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る歯科治療ユニットの一例を示す図である。また、図２は、本発明に係る歯科治療ユニットの機能ブロックの一例を示す図であり、図３は、本発明に係る歯科治療ユニットにおいて、フットコントローラへの給電時の動作フローの一例を示す図である。

歯科治療ユニット１は、コンターシート（座席シート）２、コンターシート２の後方に起倒可能に設けたバックレスト（背もたれ）３、ヘッドレスト（安頭台）４、コンターシート２の前方に起倒可能に設けたレッグレスト５からなる椅子の着座部を有し、着座部は、平板上の椅子本体ベース７に設けたコンターシート昇降機構８によって、昇降可能になっている。なお、図２に示す椅子駆動機構４０１は、コンターシート昇降機構８以外に、図示していないが、コンターシート２に対するバックレスト３の起倒駆動機構や、レッグレスト５の起倒駆動機構を備えている。

歯科治療ユニット１は、コンターシート２の側方に、スピットン４０４を備えており、本実施形態では、スピットン４０４の基部は、コンターシート昇降機構８と一体に構成されている。スピットン４０４の側方には、無影灯４０３を支持する支柱が設けられており、この支柱には、ワークテーブル１０を取り付けたアーム９が回動自在に設けられている。ワークテーブル１０は、種々の診療器具、例えば、インスツルメント４０２を保持したホルダが設けられている。また、ワークテーブル１０には、操作表示パネル３００が設けられている。操作表示パネル３００には、例えば、操作ボタン３０１、タッチパネル３０２付きの表示パネル３０３が設けられている。さらに、歯科治療ユニット１は、ワイヤレスのフットコントローラ（以下、「フットコントローラ」という。）１００を備えている。

コンターシート２、バックレスト３、レッグレスト５の動作は、例えば、操作表示パネル３００の、操作ボタン３０１やタッチパネル３０２、あるいは、フットコントローラ１００を操作することによって、可能となっている。また、歯科用ハンドピース等のインスツルメント４０２を用いた治療中は、手元を自由にするために、フットコントローラ１００を足で操作することによって、出力のコントロールが可能である。

歯科治療ユニット１は、本体側（椅子側）に制御部２００を有している。制御部２００は歯科治療ユニット１の全体を制御するためのものであり、例えば、椅子の動作やインスツルメントの動作、後述するフットコントローラ１００への給電などを制御するための各種の制御プログラムを格納し、その制御プログラムを動作させることで各種制御を行っている。制御部２００は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）、作業領域としてのＲＡＭ（Random Access Memory）および、上記の制御プログラムや各種設定内容を記憶したメモリなどの制御デバイスで構成することができる。

制御部２００は、機能ブロックとして、図２に示すように、椅子動作制御部２０１、インスツルメント制御部２０２、フットコントローラ検知部２０３、充電制御部２０４、表示制御部２０５、各種プログラムやデータを保存する記憶部２０６、通信部２０７を備えている。また、操作表示パネル３００は、先述したように、操作ボタン３０１、タッチパネル３０２付きの表示パネル３０３を備えている。さらに、歯科治療ユニット１には、椅子本体ベース７の箇所に、送電部４０５を備えている。

例えば、術者が操作表示パネル３００のコンターシート上昇用の操作ボタン３０１を操作すると、操作信号が制御部２００の椅子動作制御部２０１に伝わり、椅子動作制御部２０１は、椅子駆動機構４０１のコンターシート昇降機構８に動作信号を送って、コンターシート２を上昇させる。

フットコントローラ１００は、歯科治療ユニット１の各種動作のために、本体側へ操作信号を送信するためのものあり、図２に示すように、操作部１０１、通信部１０２、電池１０３、電池残量計１０４、受電部１０５、パイロットランプ１０６を備えている。例えば、術者が操作部１０１を操作することによって生じる操作信号を、通信部１０２から制御部２００の通信部２０７へ無線通信あるいは光通信によって送信し、制御部２００では通信部２０７で受けた操作信号に基づいて、例えば、インスツルメント制御部２０２がインスツルメント４０２を駆動制御するための駆動信号を生成し、インスツルメント４０２に伝えている。

フットコントローラ１００の各構成部材は、電池１０３よって駆動されている。電池１０３の残量がなくなると、診療中にフットコントローラ１００の操作ができなくなるため、フットコントローラ１００の動作時には、常に電池残量計１０４によって電池１０３の電池残量を測定している。電池残量は電池１０３の開放電圧を測定することによって知ることができる。電池残量が所定値よりも少なくなった場合は、例えば、パイロットランプ１０６を所定色（例えば、赤色）で点滅させる。また、フットコントローラ１００は、電池残量が少なくなったことを通信部１０２から制御部２００に通知し、制御部２００は、操作表示パネル３００の表示パネル３０３に、電池残量が少なくなったために給電が必要な旨のコーションを表示させる。

電池１０３への充電は、歯科治療ユニット１の本体側の椅子本体ベース７に設けた送電部４０５と、フットコントローラ１００に設けた受電部１０５とを用いて行われる。椅子本体ベース７の送電部４０５には、椅子本体ベース７の内部の表面近くに送電コイル４０５Ａとセンサ４０５Ｂが設けられており、フットコントローラ１００の受電部１０５には、底面近くに受電コイル１０５Ａが設けられている。また、椅子本体ベース７には、送電コイル４０５Ａを設けた位置に、送電コイル４０５Ａの位置を示すマーク４０６が設けられている。そして、電池１０３の充電を行う場合は、フットコントローラ１００を送電コイル４０５Ａの位置を示すマーク４０６の上に載置する。なお、マーク４０６の位置にフットコントローラ１００が置かれた際に、送電コイル４０５Ａと受電コイル１０５Ａとが対向するように各構成部材が配置されている。マーク４０６は、フットコントローラ１００の充電可能位置を示している。

本実施形態では、非接触給電機構として電磁誘導方式のワイヤレス給電方式を用いており、一次側の送電コイル４０５Ａに交流電流を流すことによって生じる磁束の変化によって、二次側の受電コイル１０５Ａに発生する誘導電流を利用するものである。例えば、非接触給電機構として、Ｑｉ（チー）規格に準拠した構成とすることができる。なお、電磁誘導方式に代えて、共振器を利用した磁界共振方式を用いてもよい。送電部４０５および受電部１０５が本発明の非接触給電機構に相当する。

次に、図３を参考にフットコントローラへの給電時の動作フローについて説明する。まず、フットコントローラ検知部２０３は、マーク４０６の位置にフットコントローラ１００が置かれたかどうかを判別する（ステップＳ１）。例えば、送電部４０５に設けたセンサ４０５Ｂとして、フットコントローラ１００を識別可能なＲＦＩＤやバーコードリーダを用いた場合は、マーク４０６の位置にフットコントローラ１００が置かれた際に、センサ４０５Ｂは、フットコントローラ１００が置かれた旨の信号をフットコントローラ検知部２０３に送信する。

そして、フットコントローラ検知部２０３はセンサ４０５Ｂからの信号を受けて、歯科治療ユニット１の動作を禁止する（ステップＳ２）。ステップＳ２で歯科治療ユニット１の動作を禁止することによって、椅子の下降動作により、フットコントローラ１００がコンターシート２と椅子本体ベース７とに挟まれて破損することを防止できる。また、ステップＳ１でフットコントローラ１００がマーク４０６の上に置かれたことを判別できない場合は、フットコントローラ１００が置かれるまで待つ。

なお、フットコントローラ１００の検出のために、センサ４０５Ｂとして接触センサなどが用いられてもよい。この場合、フットコントローラ検知部２０３は、マーク４０６の上に置かれた物体がフットコントローラ１００であるのか他の物体であるのか、センサ４０５Ｂからの信号からは判別できない。このため、センサ４０５Ｂは、マーク４０６の上に物体が置かれた旨の物体検知信号をフットコントローラ検知部２０３に送り、フットコントローラ検知部２０３は、充電制御部２０４に対して、送電部４０５の送電コイル４０５Ａに僅かの時間、所定のテスト電圧を印加するように伝える。送電コイル４０５Ａに流れる電流の大きさは、受電コイル１０５Ａが対向している場合と対向していない場合とで異なるため、フットコントローラ検知部２０３は、送電コイル４０５Ａに流れる電流値から、マーク４０６の上に置かれた物体が、フットコントローラ１００であるのか、それ以外の物体であるのかを判別することができる。

あるいは、フットコントローラ１００の受電部１０５は、送電コイル４０５Ａに供給された電流によって受電コイル１０５Ａに発生した誘導起電力を検出した場合、通信部１０２を介してその旨を示す受電信号を制御部２００のフットコントローラ検知部２０３に伝えるようにしておく。これにより、フットコントローラ検知部２０３は、センサ４０５Ｂからの物体検知信号を受けた後、受電部１０５からの受電信号を受けた場合に、フットコントローラ１００がマーク４０６の上に置かれたと判別することができる。

また、マーク４０６の上に置かれた物体がフットコントローラ１００以外の場合は、この物体を取り除くように表示パネル３０３に警告を出したり、図示しないブザーから警告音を発したりしてもよい。なお、センサ４０５Ｂが物体を検出しなくなるまで、少なくとも、歯科治療ユニット１の椅子駆動機構４０１の動作を禁止しておくことが望ましい。

ステップＳ２の後はステップＳ３に移り、充電制御部２０４は、送電部４０５に対して送電コイル４０５Ａに電力を供給するように指令を出すことによって、電池１０３の充電を開始する。充電は、受電コイル１０５Ａに生じた誘導電圧を整流した後、必要に応じて昇圧することで行う。また、充電の開始とともに、フットコントローラ１００への充電中であることを示す表示を行う。この表示としては、例えば、フットコントローラ１００のパイロットランプ１０６を所定色（例えば、青色）で点滅または点灯させたり、無影灯４０３を点灯あるいは点滅させたり、さらに、表示パネル３０３に充電中である旨の表示を行ったりすることができる。

次に、ステップＳ５に移り、充電制御部２０４は、電池１０３が満充電（充電完了）になったか否かを判別する。電池１０３の残量は、フットコントローラ１００の電池残量計１０４で検出可能であり、電池残量計１０４は電池１０３が満充電になったことを、その開放電圧から知ることができる。そして、フットコントローラ１００は電池１０３が満充電になった際に、制御部２００の充電制御部２０４にその旨を知らせる。ステップＳ５で、充電制御部２０４は、電池１０３が満充電になったと判別した場合（「ＹＥＳ」の場合）は、ステップＳ６に進み、歯科治療ユニット１の電源への接続を遮断（オフ）する。これにより、歯科治療ユニット１は、電源をオンさせるまで、全ての動作を停止する。このため、ステップＳ４で充電中を示していた表示パネル３０３や無影灯４０３による表示は、停止される。なお、フットコントローラ１００のパイロットランプ１０６の表示も満充電に伴って停止される。

なお、電池１０３の満充電によって、歯科治療ユニット１の電源がオフされた後、再度、電源がオン（投入）された際に、フットコントローラ１００が充電可能位置であるマーク４０６の上にある場合は、歯科治療ユニット１の電源が入らずに、警告音が鳴るようにしておくことが望ましい。これにより、歯科治療ユニット１の動作によって、フットコントローラ１００が破損するのを防止できる。したがって、電池１０３の満充電によって歯科治療ユニット１の電源がオフされた際は、フットコントローラ１００を充電可能位置から外した後、歯科治療ユニット１の電源を入れることによって、通常動作が可能となる。

ステップＳ５で、電池１０３が満充電になっていないと判別された場合（「ＮＯ」の場合）、ステップＳ７に移り、フットコントローラ検知部２０３は、フットコントローラ１００がマーク４０６の受電可能位置から外されたかどうかを判別する。例えば、歯科医院において、昼の休診時間中にフットコントローラ１００の充電を行い、午後の診療のためにフットコントローラ１００を使用する場合などは、電池１０３が満充電になる前に、フットコントローラ１００が受電可能位置から外される。

そして、ステップＳ７で、フットコントローラ１００が外されたと判別された場合（「ＹＥＳ」の場合）は、充電中の表示を停止し（ステップＳ８）、さらに、歯科治療ユニットの動作禁止を解除する（ステップＳ９）。これにより、歯科治療ユニットは、通常動作が可能となる。また、ステップＳ７で、フットコントローラ１００が外されていないと判別された場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ５に戻り、以降の動作を繰り返す。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、送電部４０５を椅子本体ベース７に設けたが、送電部４０５は他の場所に設けてもよい。図４は、本発明に係る歯科治療ユニットの他の例を示す図であり、簡単化のため椅子のみを図示しているが、第１の実施形態の歯科治療ユニット１と同様に、スピットン、ワークテーブル、無影灯等を備えている。

本実施形態の歯科治療ユニット１’の椅子は、第１の実施形態の歯科治療ユニット１の椅子と同様に、コンターシート２、バックレスト３、ヘッドレスト４、レッグレスト５を備えており、さらに、ステップとなるフットレスト（足置き）６を備えている。そして、送電部４０５がフットレスト６に設けられている。フットレスト６には、充電可能位置を示すマーク４０６が設けられており、マーク４０６の箇所にフットコントローラ１００を置くことによって、フットコントローラ１００の電池１０３の充電が開始される。本実施形態の歯科治療ユニット１’の場合、診療中は、フットレスト６に足が置かれるため、フットコントローラ１００を検出するためのセンサ４０５Ｂとしては、フットコントローラ１００を認識可能なセンサ４０５Ｂを用いることが望ましい。

以上、これらの実施形態によれば、毎日診療後に、椅子本体ベース７か、椅子のフットレスト６にフットコントローラ１００を置くだけで、簡単に電池１０３の充電が出来るため、手間が掛からず診療中にバッテリー切れというトラブルをなくすことができる。また、充電中あるいは充電完了後に、誤って椅子を操作しても、フットコントローラ１００を潰したり、落下させて破損させたりすることがない。さらに、通常診療後は、複数の歯科助手や衛生士が歯科治療ユニット１の周辺を清掃するが、清掃後に室内照明を消した後でも、無影灯等が点灯あるいは点滅するため、充電作業を失念していないかどうかを簡単に確認することができる。

以上の実施形態では、フットコントローラ１００が充電可能位置に置かれたことを自動的に検出し、電池１０３の充電を始めるようにしたが、手動で充電を開始するようにしてもよい。また、歯科治療ユニットとしては、歯科治療用椅子、レーザ照射器や切削バーを備えた歯科用治療機器が含まれる。

１，１'…歯科治療ユニット、２…コンターシート、３…バックレスト、５…レッグレスト、６…フットレスト、７…椅子本体ベース、８…コンターシート昇降機構、９…アーム、１０…ワークテーブル、１００…フットコントローラ、１０１…操作部、１０２…通信部、１０３…電池、１０４…電池残量計、１０５…受電部、１０５Ａ…受電コイル、１０６…パイロットランプ、２００…制御部、２０１…椅子動作制御部、２０２…インスツルメント制御部、２０３…フットコントローラ検知部、２０４…充電制御部、２０５…表示制御部、２０６…記憶部、２０７…通信部、３００…操作表示パネル、３０１…操作ボタン、３０２…タッチパネル、３０３…表示パネル、４０１…椅子駆動機構、４０２…インスツルメント、４０３…無影灯、４０４…スピットン、４０５…送電部、４０５Ａ…送電コイル、４０５Ｂ…センサ、４０６…マーク。

Claims (6)

1. コードレスのフットコントローラを備えた歯科治療ユニットであって、
   前記フットコントローラへ電力を供給するための非接触給電機構と、
   該非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記歯科治療ユニットの動作を禁止する制御部を有していることを特徴とする、歯科治療ユニット。
2. 前記歯科治療ユニットは、椅子本体ベースまたはフットレストを有し、前記非接触給電機構の送電コイルが前記椅子本体ベースまたは前記フットレストに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の歯科治療ユニット。
3. 前記フットコントローラがパイロットランプを有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記パイロットランプが点灯または点滅することを特徴とする、請求項１または２に記載の歯科治療ユニット。
4. 前記歯科治療ユニットが表示パネルを有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記表示パネルに給電中である旨が表示されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１に記載の歯科治療ユニット。
5. 前記歯科治療ユニットは、無影灯を有し、前記非接触給電機構から前記フットコントローラへ給電中は、前記無影灯が点灯または点滅することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１に記載の歯科治療ユニット。
6. 前記非接触給電機構から前記フットコントローラへの給電によって、前記フットコントローラのバッテリーが満充電の状態になった際に、前記制御部が、前記歯科治療ユニットの電源への接続を遮断することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１に記載の歯科治療ユニット。