JP4324386B2 - Jaw movement measuring device - Google Patents

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JP4324386B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顎の動きを測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下顎の動きを検出する装置は、特許文献1に記載される。
この公報に記載される装置は、下顎に光源を固定し、光源の動きを光センサーで受光して、顎の動きを測定するようになっている。この装置は、下顎歯茎に、前方に向けて光を発する光源を装着する。光源の前方には、レンズを介して光センサーを配設する。光センサーからの信号を増幅してXYレコ―ダとデ―タレコ―ダに記録する。
【0003】
さらに、別の顎運動測定装置として、下顎の動きを、顎の前方に取り付けた3個のポテンシオメ―タで検出する装置が特許文献2に記載される。
この装置は、患者の頭部にフレ―ムを固定し、3個のポテンシオメ―タでもって下顎の前後、左右、上下の運動を検出している。
【0004】
下顎歯茎に光源を固定する装置は、光の受光位置に無数のCCDやフォトトランジスタ等の受光センサーを配設し、この受光センサーで受光位置を検出している。下顎が上下左右に運動すると、光源がこれと一緒に運動して、光の照射方向が変化する。光を受光センサーで受けて、顎の運動を測定している。この装置は、下顎が運動すると光の照射方向が大幅に変化する。従って、原理的に、CCD等の受光センサーの数が著しく増加し、または、大きなレンズを必要として高価になる欠点がある。
【0005】
又、光を前に照射して、前方に設けられた受光センサーで検出する装置は、顎が運動すると光の照射位置と照射方向の両方が変わるため、受光センサーの出力信号で顎の動きを特定する演算処理が難しく、演算処理回路も複雑になる欠点があった。
【0006】
さらに、ポテンシオメ―タを使用する下顎運動測定装置は、顎の上下、前後、左右の動きを、前方に配設されたポテンシオメ―タに伝達するので、下顎と上顎との相対運動距離に対するポテンシオメータの移動範囲が大きく、測定範囲が広いセンサーを使用する必要があった。
【0007】
本発明者は、これ等の欠点を除去することを目的に、励磁コイルからセンサーコイルに交流を誘導して人体の動く部分の立体位置を検出する装置を開発した(特許文献3、特許文献4参照)。
【0008】
この装置は、図1に示すように、上顎と下顎の相対位置を検出するために、上顎に上顎運動部材1を、下顎に下顎運動部材2を固定する。上顎運動部材1は、その両端に一次コイル6を連結している。下顎運動部材2は、その両端に二次コイル5を連結している。一次コイル6は中空の筒状で、内部に二次コイル5を接触しないように配設している。
【0009】
この構造の立体変位センサーは、二次コイル5のX軸、Y軸、Z軸の位置を検出するために、図2〜図4に示すように、一次コイル6が3組の励磁コイル6A、6B、6C、6D、6E、6Fを備える。各々の励磁コイルは、互いに対向して配設される一対のコイルを有し、一方のコイルをサイン波で、他方のコイルをコサイン波で励起する。すなわち、一対の励磁コイルは90度の位相差のある交流で励起される。二次コイル5は、一対の励磁コイルの間に配設されて、サイン波で励起される励磁コイル6A、6C、6Eに接近すると、誘導される交流はサイン波に近くなり、コサイン波で励起される励磁コイル6B、6D、6Fに接近するとコサイン波に近くなる。このため、二次コイル5に誘導される交流の位相を検出して位置を検出できる。
【0010】
この立体変位センサーは、光やポテンシオメータを使用する装置に比較すると、人体の動く部分の位置を正確に検出できる特長がある。しかしながら、この装置は、上顎運動部材と下顎運動部材の両端に、一次コイルと二次コイルからなる一対のコイルユニットを非接触な特定の相対位置で配設する必要があるので、患者に負担をかけることなく、下顎の動きを検出できない欠点がある。上顎運動部材と一次コイルと、下顎運動部材と二次コイルのトータルの重量が下顎や上顎に作用するからである。また、上顎運動部材と下顎運動部材は、その先端に設けた一次コイルと二次コイルとを接触しないように、上顎と下顎に連結するので、患者に装置をセットするのも難しくて手間がかかる欠点がある。このため、患者に負担をかけることなく、自然な状態で下顎の動きを検出できない欠点があった。
【0011】
下顎に小型の二次コイルを装着して、下顎の動きを検出できる顎運動の測定装置が特許文献5に記載される。
この公報に記載される立体変位センサーは、図5に示すように、棒状をしている三本の励磁コイル6G、6H、6Iからなる一次コイル6を顔に固定し、3個の二次コイル5を下顎に固定して下顎の動きを検出する。この装置は、顔の前に3本の励磁コイル6G、6H、6Iをコ字状に配設している一次コイル6を顔に固定する。3個の二次コイル5は、下顎の前部と両側に固定している。この測定装置は、一次コイル6を構成する3本の励磁コイル6G、6H、6Iを異なる周波数で励起する。二次コイル5は、3本の励磁コイル6G、6H、6Iから誘導される交流を独立して検出するために、互いに直角に巻かれた3組のセンサーコイル5A、5B、5Cを備える。3組のセンサーコイル5A、5B、5Cに発生する信号強度を演算して、それぞれの二次コイル5の位置を演算する。センサーコイルが励磁コイルに接近するほど、接近する励磁コイルを励磁している交流の発生電力は大きくなる。したがって、3組のセンサーコイル5A、5B、5Cに発生する信号強度から、3本の励磁コイル6G、6H、6Iとの距離を演算できる。各組の励磁コイルからの距離がわかると、センサーコイルの位置を特定できる。
【0012】
【特許文献1】
特開昭53―89296号公報
【特許文献2】
実開昭54―34290号公報
【特許文献3】
特公平5−51293号
【特許文献4】
特開平7−323023号
【特許文献5】
特開昭62−153503号
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す構造の顎運動の測定装置は、下顎の上顎に対する動きを正確に検出するのが難しい。一次コイルと患者の顔との相対位置のずれが、検出誤差の原因となるからである。この装置は、二次コイルと一次コイルの相対位置を検出するので、一次コイルと患者の顔との位置がずれると、下顎の上顎に対する相対位置に誤差が発生する。一次コイルを患者の顔に動かない状態で固定しながら、下顎を動かすのは非常に難しい。このため、患者は極めて制約された姿勢で、下顎を運動する必要があり、自由に下顎を動かす状態で正確に下顎の動きを検出できない。
【0014】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、患者に無理な姿勢を強いることなく、患者が極めて自由に下顎を運動できる状態としながら、下顎の上顎に対する位置を極めて高い精度で検出できる顎運動の測定装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の顎運動の測定装置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備える。測定装置は、上顎又は下顎のいずれかの顎の歯に剛体結合される一次コイル6と、一次コイル6を剛体結合している顎と反対側の顎の歯に剛体結合される二次コイル5と、一次コイル6に交流電流を流す交流電源3と、交流で励起される一次コイル6から二次コイル5に誘導される信号を演算して、一次コイル6に対する二次コイル5の相対的な位置から上顎と下顎の相対位置を検出する演算回路4とを備える。一次コイル6と二次コイル5は、互いに離して配設している。一次コイル6は、所定の体積を有する特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル6a、6b、6cを備える。二次コイル5は、所定の体積を有する特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている2組以上のセンサーコイル5a、5b、5cを備える。一次コイル6の各々の励磁コイル6a、6b、6cは交流電源3に接続されており、交流電源3が各々の励磁コイル6a、6b、6cを異なる周波数の交流で励磁している。測定装置は、複数のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を演算回路4で演算して、下顎と上顎との相対位置を検出する。
【0016】
本発明の請求項の測定装置は、一次コイル6を構成している3組の励磁コイル6a、6b、6cを、各励磁コイル6a、6b、6cの中心を同一点として特定立体7に巻いている。
【0017】
本発明の請求項4の測定装置は、二次コイル5が互いに直交して巻かれている3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備えており、3組のセンサーコイル5a、5b、5cは、中心を同一点として巻いている。
【0018】
本発明の測定装置は、一次コイル6と二次コイル5の特定立体7を球形としている。一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cを球形の特定立体7に巻いており、二次コイル5は、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを球形の特定立体7に巻いている。
【0019】
本発明の請求項の測定装置は、一次コイル6を上顎と剛体結合して、二次コイル5を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている。また、本発明の請求項の測定装置は、二次コイル5を上顎と剛体結合して、一次コイル6を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている。
【0020】
さらに、本発明の請求項の測定装置は、一次コイル6を、取付部材8を介して上顎に、二次コイル5を、取付部材8を介して下顎に剛体結合している。この測定装置は、上顎の取付部材8が一次コイル6を上顎の前方に配設し、下顎の取付部材8が二次コイル5を頬の外側に配設している。さらにまた、本発明の請求項測定装置は、上顎の取付部材8が一次コイル6を頬の外側に配設し、下顎の取付部材8が二次コイル5を下顎の前方に配設している。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための顎運動の測定装置を例示するものであって、本発明は顎運動の測定装置を下記のものに特定しない。
【0022】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0023】
図6に示す顎運動の測定装置は、上下顎の歯に剛体結合される一次コイル6及び二次コイル5と、一次コイル6に交流を流す交流電源3と、交流で励起される一次コイル6から二次コイル5に誘導される信号を演算して、一次コイル6に対する二次コイル5の相対的な位置から上顎と下顎の相対位置を検出する演算回路4とを備えている。図の測定装置は、上顎の歯に一次コイル6を剛体結合し、下顎の歯に二次コイル5を剛体結合している。ただし、顎運動の測定装置は、上顎の歯に二次コイルを剛体結合して、下顎の歯に一次コイルを剛体結合することもできる。一次コイル6と二次コイル5は、取付部材8を介して顎の歯に剛体結合している。
【0024】
図7は、図6に示す測定装置を被験者に装着する状態を示している。この図に示す測定装置は、一次コイル6を、上顎の取付部材8を介して上顎の前方に配設し、二次コイル5を、下顎の取付部材8を介して頬の外側に配設している。ただし、測定装置は、一次コイルを頬の外側に配設し、二次コイルを上顎の前方に配設することもできる。さらに、本発明の測定装置は、必ずしも一次コイルと二次コイルをこれらの位置に配置する必要はなく、上記の位置から多少ずれた位置に配置することも、あるいは、互いに対向する位置に配置することもできる。
【0025】
一次コイル6は、図8に示すように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル6a、6b、6cを備える。3組の励磁コイル6a、6b、6cは、特定立体7を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている。特定立体7は、励磁コイル6a、6b、6cを巻いている仮想の立体で、図の一次コイル6は、特定立体7を球体としている。図の一次コイル6は空心コイルであるが、磁性材料のコアを特定立体に使用して、このコアの表面に3組の励磁コイルを巻くこともできる。特定立体をコアとする一次コイルは、コアを歯に剛体結合することができる。図の一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心が同一点に位置するように、球形である特定立体7の表面に3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。
【0026】
励磁コイル6a、6b、6cは、巻き数と直径でインダクタンスが特定される。励磁コイル6a、6b、6cは、巻き数を多くして直径を大きくしてインダクタンスを大きくできる。励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンスは、発生させる磁界の強度を決定し、インダクタンスが大きくなるほど、励磁コイル6a、6b、6cに発生する磁界強度は強くなる。インダクタンスの大きい励磁コイルは、磁界強度を強くして、二次コイル5に誘導される交流電圧を大きくする。二次コイル5に誘導される電圧が高くなると、二次コイル5の位置を検出する測定精度を高くできる。したがって、励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンスを大きくすることは、測定精度を高くすることに有効である。ただ、インダクタンスの大きいコイルは、大きくて重くなる。励磁コイルは、患者に装着するためには、小さくして軽いのが良い。患者に簡単に装着できると共に、装着した状態で、患者が自由に顎を運動できるからである。したがって、励磁コイル6a、6b、6cのインダクタンス、すなわち巻き数と直径は、測定精度と患者の負担を考慮して最適値に設定される。たとえば、励磁コイル6a、6b、6cは、巻く直径を約15mmとして、インダクタンスを約1mHとする。特定立体7を球形として、全ての励磁コイル6a、6b、6cの中心が球の中心に位置するように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻く場合、図6と図8に示すように、3層に重ねて巻く状態となるので、内側に巻く励磁コイルは外側の励磁コイルよりも巻き径が小さくなる。ただし、励磁コイルは巻き径を3〜20mmとして、インダクタンスを100μH〜20mHとすることもできる。巻き径が小さくて、インダクタンスの小さい励磁コイルは、流す交流電流を大きくし、発生する磁界強度を強くして、測定精度の低下を少なくする。
【0027】
図6と図8に示すように、特定立体7を球体として、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心を球の中心とするインダクタンスは、外形を最も小さくして、患者に装着するのに最適な形状である。ただし、一次コイル6は、図9〜図11に示すように、特定立体7を直方体として、直方体の外側を囲むように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻くこともできる。図9の一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cの中心が同じ位置になるように、6面体を構成する各面の中央に位置するように励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。図10の一次コイル6は、2組の励磁コイル6b、6cを、互いに隣接するふたつの面の外周縁に沿ってふたつの面の外側を囲むように巻き、残りのひとつの励磁コイル6aを、励磁コイル6bと励磁コイル6cの中央を通る四角形の外側を囲むように巻いている。図11の一次コイル6は、直方体の1つの頂点に集まる3面の外周縁に沿って、3面の外側を囲むように3組の励磁コイル6a、6b、6cを巻いている。
【0028】
図9〜図11に示すように、特定立体7を直方体とする一次コイル6は、励磁コイル6a、6b、6cが四角形となる。一次コイル6は、特定立体7を楕円形や種々の立体形状とすることもできる。特定立体7を楕円形とする一次コイルは、励磁コイルが円形や楕円形となる。
【0029】
一次コイル6は、3組の励磁コイル6a、6b、6cを正確に直交して巻くのを理想とするが、直交する姿勢から多少ずれて巻いても、顎の位置を検出することができる。とくに、一次コイル6と二次コイル5を位置が判明している部分に移動させながら、キャリブレーションし、その結果から位置を補正して正確に位置を検出することができるからである。
【0030】
図6の顎運動の測定装置は、二次コイル5に一次コイル6と同じものを使用している。この測定装置は、同じコイルを製作して一次コイル6と二次コイル5に使用できる。このため、能率よく安価に多量生産できる。ただし、二次コイルは、一次コイルの励磁コイルをセンサーコイルとして使用する。二次コイル5は、所定の体積を有する特定立体7の外側を囲むように、互いに直交する方向にセンサーコイル5a、5b、5cを巻いているからである。図の二次コイル5は、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備える。ただし、二次コイル5は、2組のセンサーコイルで上顎と下顎の相対位置と相対姿勢の両方を検出できる。したがって、3組のセンサーコイル5a、5b、5cを備える二次コイル5を使用して、より高い精度で位置と姿勢を検出できる。
【0031】
交流電源3は、一次コイル6の3組の励磁コイル6a、6b、6cを異なる周波数の交流で励磁する。第1の励磁コイル6aを角速度ω1、第2の励磁コイル6bをω2、第3の励磁コイル6cをω3の周波数で励起する発振手段を内蔵している。交流電源3は、複数の発振回路で周波数の異なる交流を発生させることもできるが、マイクロコンピュータとD/Aコンバータとを使用して、周波数が異なるサイン波を作ることもできる。この交流電源は、マイクロコンピュータでデジタル量のサイン波を作り、これをD/Aコンバータでアナログ量に変換する。
【0032】
演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流から、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢、すなわち、一次コイル6と二次コイル5を剛体結合している上顎と下顎の相対位置と相対姿勢とを演算する。演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅から、二次コイル5の一次コイル6に対する距離と姿勢を演算する。二次コイル5が一次コイル6から離れる程、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅が小さくなり、二次コイル5の一次コイル6に対する姿勢により、各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅の比率が変化するからである。したがって、演算回路4は、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅の大きさから、二次コイル5の一次コイル6に対する相対位置と相対姿勢とを演算できる。
【0033】
演算回路4は、二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢をキャリブレーションし、キャリブレーションした結果を記憶回路に記憶して、記憶されるキャリブレーションデーターから、二次コイル5と一次コイル6の位置を演算する。この演算回路4は、二次コイル5を一次コイル6から次第に離して相対位置を変更し、さらに各々の相対位置において二次コイル5の一次コイル6に対する相対姿勢を変更して、各々の相対位置と相対姿勢において、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅を記憶回路にキャリブレーションデータとして記憶させる。このキャリブレーションデータに基づいて、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅から、二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢とを演算する。さらに、演算回路4は、キャリブレーションデータに記憶されない交流の振幅が検出されるときは、記憶しているキャリブレーションデータを補間して、二次コイル5の一次コイル6に対する相対位置と相対姿勢とを検出する。
【0034】
この演算回路4は、図示しないが、二次コイル5の各々のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を一定の増幅率で増幅するアンプと、アンプから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、A/Dコンバータでデジタル値に変換された信号を演算する演算器と、キャリブレーションデーターを記憶している記憶回路とを備える。記憶回路は、一次コイル6と二次コイル5の相対位置を変更し、さらに各々の相対位置における相対姿勢を変更して、センサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流の振幅を検出して、検出した結果をキャリブレーションデータとして記憶している。
【0035】
この演算回路4は、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を、アンプで所定の振幅に増幅し、増幅されたアナログ信号をA/Dコンバータでデジタル値に変換し、演算器が変換されたデジタル値を記憶回路に記憶しているキャリブレーションデータに比較して、最も近いキャリブレーションデータから一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を特定し、あるいはキャリブレーションデータを補間して、相対位置と相対姿勢を演算する。キャリブレーションデータを記憶回路に記憶して、キャリブレーションデータに基づいて一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢とを演算する測定装置は、一次コイル6と二次コイル5による誤差を補正しながら、すなわち製造工程における一次コイル6と二次コイル5の寸法誤差、形状の誤差、位置の誤差等を補正して、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢、すなわち上顎と下顎の相対位置と相対姿勢を極めて高い精度で検出できる。
【0036】
ただし、演算回路4は、キャリブレーションデータによらず、二次コイル5のセンサーコイル5a、5b、5cに誘導される交流を、FFT等の数学的な手法を用いてフーリエ級数に展開し、フーリエ級数から二次コイル5と一次コイル6の相対位置と相対姿勢とを演算することもできる。この顎運動の測定装置は、キャリブレーションしないで、一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を検出できる。さらに、キャリブレーションデータと数学的な手法の両方で一次コイル6と二次コイル5の相対位置と相対姿勢を演算してより高い精度で相対位置と相対姿勢を検出することもできる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の顎運動の測定装置は、患者に無理な姿勢を強いることなく、患者が極めて自由に下顎を運動できる状態としながら、下顎の上顎に対する位置を極めて高い精度で検出できる特長がある。それは、本発明の顎運動の測定装置が、上顎と下顎の歯に剛体結合して一次コイルと二次コイルを装着し、一次コイルと二次コイルとを互いに離して配設すると共に、一次コイルを、特定立体を囲むように互いに直交する方向に巻いている3組の励磁コイルで構成し、二次コイルも特定立体を囲むように、互いに直交する方向に巻いている2組以上のセンサーコイルで構成し、一次コイルの各々の励磁コイルを異なる周波数の交流で励磁し、複数のセンサーコイルに誘導される交流を演算回路で演算して、下顎と上顎との相対位置を検出するからである。とくに、本発明の顎運動の測定装置は、一次コイルと二次コイルの両方を特定立体を囲むように複数のコイルを巻いた構造としているので、両方を極め小さく軽くして、患者に負担をかけることなく装着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明者が先に開発した人体用の変位センサーの概略斜視図
【図2】 図1に示す変位センサーのX軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図3】 図1に示す変位センサーのY軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図4】 図1に示す変位センサーのZ軸方向の位置を検出する一次コイルと二次コイルを示す斜視図
【図5】 顎の動きを検出する従来の測定装置の一例を示す斜視図
【図6】 本発明の一実施例にかかる顎運動の測定装置の概略構成図
【図7】 図6に示す測定装置を被験者に装着する状態を示す概略斜視図
【図8】 図6に示す測定装置の一次コイルの拡大斜視図
【図9】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【図10】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【図11】 一次コイルの他の一例を示す斜視図
【符号の説明】
1…上顎運動部材
2…下顎運動部材
3…交流電源
4…演算回路
5…二次コイル 5A…センサーコイル 5B…センサーコイル
5C…センサーコイル
5a…センサーコイル 5b…センサーコイル
5c…センサーコイル
6…一次コイル 6a…励磁コイル 6b…励磁コイル
6c…励磁コイル
6A…励磁コイル 6B…励磁コイル
6C…励磁コイル 6D…励磁コイル
6E…励磁コイル 6F…励磁コイル
6G…励磁コイル 6H…励磁コイル
6I…励磁コイル
7…特定立体
8…取付部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for measuring jaw movement.
[0002]
[Prior art]
An apparatus for detecting the movement of the lower jaw is described in Patent Document 1.
In the device described in this publication, a light source is fixed to the lower jaw, the movement of the light source is received by an optical sensor, and the movement of the jaw is measured. In this device, a light source that emits light forward is attached to the lower gums. A light sensor is disposed in front of the light source via a lens. The signal from the optical sensor is amplified and recorded on the XY recorder and the data recorder.
[0003]
Further, as another jaw movement measuring apparatus, Patent Document 2 discloses an apparatus that detects the movement of the lower jaw with three potentiometers attached in front of the jaw.
In this device, a frame is fixed to the patient's head, and the movement of the lower jaw, back and forth, left and right, and up and down is detected with three potentiometers.
[0004]
An apparatus for fixing a light source to a lower gum is provided with innumerable light receiving sensors such as a CCD and a phototransistor at a light receiving position, and the light receiving position is detected by the light receiving sensor. When the lower jaw moves up, down, left and right, the light source moves together with it, and the direction of light irradiation changes. The light is received by the light receiving sensor and the jaw movement is measured. In this apparatus, when the lower jaw moves, the light irradiation direction changes significantly. Therefore, in principle, there is a disadvantage that the number of light receiving sensors such as CCDs is remarkably increased, or a large lens is required and expensive.
[0005]
In addition, the device that irradiates light in front and detects with the light receiving sensor provided in the front changes both the irradiation position and the irradiation direction of the light when the jaw moves, so the movement of the jaw is detected by the output signal of the light receiving sensor. There are drawbacks in that the specified arithmetic processing is difficult and the arithmetic processing circuit is complicated.
[0006]
Furthermore, the mandibular movement measuring device using a potentiometer transmits the movement of the jaw up, down, front, back, left and right to the potentiometer arranged in the front, so the potentiometer for the relative movement distance between the lower jaw and the upper jaw It was necessary to use a sensor with a large moving range and a wide measuring range.
[0007]
The present inventor has developed an apparatus for detecting a three-dimensional position of a moving part of a human body by inducing an alternating current from an exciting coil to a sensor coil in order to eliminate these drawbacks (Patent Documents 3 and 4). reference).
[0008]
As shown in FIG. 1, this apparatus fixes an upper jaw movement member 1 to the upper jaw and a lower jaw movement member 2 to the lower jaw in order to detect the relative positions of the upper jaw and the lower jaw. The upper jaw movement member 1 has a primary coil 6 connected to both ends thereof. The lower jaw movement member 2 has a secondary coil 5 connected to both ends thereof. The primary coil 6 has a hollow cylindrical shape and is disposed so as not to contact the secondary coil 5 inside.
[0009]
The three-dimensional displacement sensor of this structure detects the positions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the secondary coil 5, as shown in FIGS. 2 to 4, the primary coil 6 has three sets of exciting coils 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F are provided. Each excitation coil has a pair of coils arranged opposite to each other, and one coil is excited by a sine wave and the other coil is excited by a cosine wave. That is, the pair of exciting coils are excited with an alternating current having a phase difference of 90 degrees. When the secondary coil 5 is disposed between a pair of excitation coils and approaches the excitation coils 6A, 6C and 6E excited by a sine wave, the induced alternating current becomes close to a sine wave and is excited by a cosine wave. As the excitation coils 6B, 6D, and 6F approach, the cosine wave becomes close. For this reason, the position can be detected by detecting the phase of the alternating current induced in the secondary coil 5.
[0010]
This three-dimensional displacement sensor has an advantage that it can accurately detect the position of a moving part of a human body, compared to a device using light or a potentiometer. However, this apparatus requires a pair of coil units composed of a primary coil and a secondary coil at both ends of the upper jaw movement member and the lower jaw movement member at a specific non-contact relative position. There is a drawback that the movement of the lower jaw cannot be detected without applying. This is because the total weight of the upper jaw movement member and the primary coil, and the lower jaw movement member and the secondary coil act on the lower jaw and the upper jaw. In addition, the upper jaw movement member and lower jaw movement member are connected to the upper jaw and the lower jaw so that the primary coil and the secondary coil provided at the tip thereof do not come into contact with each other. There are drawbacks. For this reason, there has been a drawback that the movement of the lower jaw cannot be detected in a natural state without imposing a burden on the patient.
[0011]
A device for measuring jaw movement that can detect the movement of the lower jaw by mounting a small secondary coil on the lower jaw is described in Patent Document 5.
As shown in FIG. 5, the three-dimensional displacement sensor described in this publication has a primary coil 6 composed of three rod-like excitation coils 6G, 6H, and 6I fixed to the face, and three secondary coils. 5 is fixed to the lower jaw and the movement of the lower jaw is detected. In this device, a primary coil 6 having three exciting coils 6G, 6H, 6I arranged in a U-shape in front of the face is fixed to the face. Three secondary coils 5 are fixed to the front and both sides of the lower jaw. This measuring apparatus excites the three exciting coils 6G, 6H, 6I constituting the primary coil 6 at different frequencies. The secondary coil 5 includes three sets of sensor coils 5A, 5B, and 5C wound at right angles to each other in order to independently detect alternating currents induced from the three excitation coils 6G, 6H, and 6I. The signal intensity generated in the three sets of sensor coils 5A, 5B, and 5C is calculated, and the position of each secondary coil 5 is calculated. The closer the sensor coil is to the excitation coil, the greater the generated power of the alternating current that excites the approaching excitation coil. Accordingly, the distances between the three exciting coils 6G, 6H, and 6I can be calculated from the signal intensities generated in the three sets of sensor coils 5A, 5B, and 5C. Knowing the distance from each set of excitation coils, the position of the sensor coil can be identified.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 53-89296 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 54-34290 [Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 5-51293 [Patent Document 4]
JP-A-7-323023 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-153503
[Problems to be solved by the invention]
The jaw movement measuring device having the structure shown in FIG. 5 is difficult to accurately detect the movement of the lower jaw relative to the upper jaw. This is because a shift in the relative position between the primary coil and the patient's face causes a detection error. Since this apparatus detects the relative position between the secondary coil and the primary coil, if the position between the primary coil and the patient's face shifts, an error occurs in the relative position of the lower jaw with respect to the upper jaw. It is very difficult to move the lower jaw while fixing the primary coil to the patient's face without moving. For this reason, the patient needs to move the lower jaw in a very restricted posture, and the movement of the lower jaw cannot be accurately detected while freely moving the lower jaw.
[0014]
The present invention was further developed to solve this drawback, and an important object of the present invention is that the patient can move the lower jaw very freely without forcing the patient into an unreasonable posture. An object of the present invention is to provide a jaw movement measuring device capable of detecting the position of the lower jaw relative to the upper jaw with extremely high accuracy.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the jaw movement measuring apparatus of the present invention has the following configuration. The measuring device includes a primary coil 6 that is rigidly connected to the teeth of either the upper jaw or the lower jaw, and a secondary coil 5 that is rigidly connected to the teeth of the jaw opposite to the jaw that rigidly connects the primary coil 6. And an AC power source 3 for supplying an AC current to the primary coil 6 and a signal induced from the primary coil 6 excited by the AC to the secondary coil 5 to calculate the relative value of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6. And an arithmetic circuit 4 for detecting a relative position between the upper jaw and the lower jaw from the position. The primary coil 6 and the secondary coil 5 are arranged apart from each other. The primary coil 6 includes three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid 7 having a predetermined volume. The secondary coil 5 includes two or more sets of sensor coils 5a, 5b, and 5c wound in directions orthogonal to each other so as to surround the specific solid 7 having a predetermined volume. Each excitation coil 6a, 6b, 6c of the primary coil 6 is connected to an AC power source 3, and the AC power source 3 excites each excitation coil 6a, 6b, 6c with an AC of a different frequency. The measuring device calculates the alternating current induced in the plurality of sensor coils 5a, 5b, and 5c by the arithmetic circuit 4, and detects the relative position between the lower jaw and the upper jaw.
[0016]
The measuring device according to claim 3 of the present invention winds three sets of exciting coils 6a, 6b, 6c constituting the primary coil 6 around a specific solid 7 with the centers of the exciting coils 6a, 6b, 6c as the same point. It is.
[0017]
The measuring apparatus according to claim 4 of the present invention includes three sets of sensor coils 5a, 5b, and 5c in which the secondary coil 5 is wound orthogonally to each other, and the three sets of sensor coils 5a, 5b, and 5c include The center is wound as the same point .
[0018]
This onset Ming measuring device is in a particular steric 7 of the primary coil 6 and the secondary coil 5 and spherical. The primary coil 6 has three sets of exciting coils 6a, 6b and 6c wound around a spherical specific solid 7, and the secondary coil 5 has three sets of sensor coils 5a, 5b and 5c wound around a spherical specific solid 7. ing.
[0019]
The measuring device according to claim 5 of the present invention detects the relative position of the upper jaw and the lower jaw by rigidly coupling the primary coil 6 to the upper jaw and rigidly coupling the secondary coil 5 to the lower jaw. According to a sixth aspect of the present invention, the secondary coil 5 is rigidly coupled to the upper jaw, and the primary coil 6 is rigidly coupled to the lower jaw to detect the relative positions of the upper jaw and the lower jaw.
[0020]
Further, in the measuring device according to claim 7 of the present invention, the primary coil 6 is rigidly coupled to the upper jaw via the mounting member 8, and the secondary coil 5 is rigidly coupled to the lower jaw via the mounting member 8. In this measuring apparatus, the upper jaw mounting member 8 has the primary coil 6 disposed in front of the upper jaw, and the lower jaw mounting member 8 has the secondary coil 5 disposed outside the cheek. Furthermore, in the measuring device according to claim 8 of the present invention, the upper jaw mounting member 8 has the primary coil 6 disposed outside the cheek, and the lower jaw mounting member 8 has the secondary coil 5 disposed in front of the lower jaw. Yes.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies a jaw movement measuring device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the jaw movement measuring device as described below.
[0022]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0023]
The jaw movement measuring apparatus shown in FIG. 6 includes a primary coil 6 and a secondary coil 5 that are rigidly coupled to upper and lower jaw teeth, an AC power source 3 that supplies an alternating current to the primary coil 6, and a primary coil 6 that is excited by an alternating current. And a calculation circuit 4 for calculating a signal induced in the secondary coil 5 from the relative position of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6 and detecting a relative position between the upper jaw and the lower jaw. In the illustrated measuring apparatus, the primary coil 6 is rigidly coupled to the upper teeth, and the secondary coil 5 is rigidly coupled to the lower teeth. However, the jaw movement measuring device can also rigidly couple the secondary coil to the upper teeth and rigidly couple the primary coil to the lower teeth. The primary coil 6 and the secondary coil 5 are rigidly coupled to the jaw teeth via the attachment member 8.
[0024]
FIG. 7 shows a state in which the measurement apparatus shown in FIG. 6 is attached to the subject. In the measuring apparatus shown in this figure, the primary coil 6 is disposed in front of the upper jaw via the upper jaw mounting member 8, and the secondary coil 5 is disposed outside the cheek via the lower jaw mounting member 8. ing. However, the measuring apparatus can also arrange | position a primary coil in the outer side of a cheek, and can arrange | position a secondary coil ahead of an upper jaw. Furthermore, the measuring device of the present invention does not necessarily need to arrange the primary coil and the secondary coil at these positions, and may be arranged at a position slightly deviated from the above positions, or arranged at positions facing each other. You can also
[0025]
As shown in FIG. 8, the primary coil 6 includes three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c wound in directions orthogonal to each other. The three sets of exciting coils 6a, 6b, 6c are wound in directions orthogonal to each other so as to surround the specific solid 7. The specific solid 7 is a virtual solid wound around the exciting coils 6a, 6b, and 6c, and the primary coil 6 in the figure has the specific solid 7 as a sphere. Although the primary coil 6 in the figure is an air-core coil, it is also possible to use a magnetic material core in a specific solid and wind three sets of exciting coils around the surface of the core. A primary coil having a specific solid as a core can rigidly couple the core to teeth. The primary coil 6 shown in FIG. 3 has three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c wound around the surface of a specific solid 7 that is spherical so that the centers of the three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c are located at the same point. Yes.
[0026]
The inductance of the exciting coils 6a, 6b, 6c is specified by the number of turns and the diameter. The exciting coils 6a, 6b, and 6c can increase the number of turns to increase the diameter and increase the inductance. The inductances of the exciting coils 6a, 6b, and 6c determine the strength of the magnetic field to be generated. As the inductance increases, the strength of the magnetic field generated in the exciting coils 6a, 6b, and 6c increases. The exciting coil having a large inductance increases the magnetic field strength and increases the AC voltage induced in the secondary coil 5. When the voltage induced in the secondary coil 5 increases, the measurement accuracy for detecting the position of the secondary coil 5 can be increased. Therefore, increasing the inductance of the exciting coils 6a, 6b, and 6c is effective in increasing the measurement accuracy. However, a coil with a large inductance is large and heavy. The excitation coil should be small and light for attachment to the patient. This is because it can be easily attached to the patient and the patient can freely move the jaw in the attached state. Accordingly, the inductances of the exciting coils 6a, 6b, and 6c, that is, the number of turns and the diameter, are set to optimum values in consideration of the measurement accuracy and the burden on the patient. For example, the exciting coils 6a, 6b, 6c have a winding diameter of about 15 mm and an inductance of about 1 mH. When the three-dimensional excitation coil 6a, 6b, 6c is wound so that the specific solid 7 is a sphere and the centers of all the excitation coils 6a, 6b, 6c are located at the center of the sphere, as shown in FIGS. Since the three coils are wound in an overlapping manner, the inner coil has a smaller winding diameter than the outer coil. However, the exciting coil can have a winding diameter of 3 to 20 mm and an inductance of 100 μH to 20 mH. An exciting coil having a small winding diameter and a small inductance increases the alternating current to be flowed, increases the strength of the generated magnetic field, and reduces the decrease in measurement accuracy.
[0027]
As shown in FIG. 6 and FIG. 8, the specific solid 7 is a sphere, and the inductance with the center of the three sets of exciting coils 6a, 6b, 6c being the center of the sphere is the smallest in outer shape and is mounted on the patient. It is the most suitable shape. However, as shown in FIGS. 9 to 11, the primary coil 6 can also be wound with three sets of exciting coils 6 a, 6 b, 6 c so that the specific solid 7 is a rectangular parallelepiped and surrounds the outside of the rectangular parallelepiped. The primary coil 6 of FIG. 9 has the exciting coils 6a, 6b, 6c so as to be located at the center of each surface constituting the hexahedron so that the centers of the three sets of exciting coils 6a, 6b, 6c are at the same position. Winding. The primary coil 6 of FIG. 10 winds two sets of excitation coils 6b and 6c so as to surround the outer sides of the two surfaces along the outer peripheral edges of the two surfaces adjacent to each other, and the remaining one excitation coil 6a. The coil is wound so as to surround the outside of a square passing through the centers of the exciting coil 6b and the exciting coil 6c. The primary coil 6 in FIG. 11 has three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c wound around the outer periphery of the three surfaces along the outer periphery of the three surfaces gathered at one vertex of the rectangular parallelepiped.
[0028]
As shown in FIGS. 9 to 11, the excitation coil 6 a, 6 b, 6 c of the primary coil 6 having the specific solid 7 as a rectangular parallelepiped is a quadrangle. The primary coil 6 can also make the specific solid 7 elliptical or various solid shapes. As for the primary coil which makes the specific solid 7 an ellipse, an exciting coil becomes circular or an ellipse.
[0029]
The primary coil 6 is ideally wound with three sets of exciting coils 6a, 6b, and 6c accurately orthogonally, but the position of the jaw can be detected even if it is wound slightly out of the orthogonal posture. In particular, the calibration can be performed while the primary coil 6 and the secondary coil 5 are moved to the position where the position is known, and the position can be corrected from the result to accurately detect the position.
[0030]
The jaw movement measuring apparatus shown in FIG. 6 uses the same secondary coil 5 as the primary coil 6. This measuring apparatus can be used for the primary coil 6 and the secondary coil 5 by producing the same coil. For this reason, it can be mass-produced efficiently and inexpensively. However, the secondary coil uses the excitation coil of the primary coil as a sensor coil. This is because the secondary coil 5 has sensor coils 5a, 5b, and 5c wound in directions orthogonal to each other so as to surround the outside of the specific solid 7 having a predetermined volume. The illustrated secondary coil 5 includes three sets of sensor coils 5a, 5b, and 5c. However, the secondary coil 5 can detect both the relative position and the relative posture of the upper jaw and the lower jaw with two sets of sensor coils. Therefore, the position and orientation can be detected with higher accuracy by using the secondary coil 5 including the three sets of sensor coils 5a, 5b, and 5c.
[0031]
The AC power source 3 excites three sets of exciting coils 6a, 6b, 6c of the primary coil 6 with alternating currents of different frequencies. An oscillation means for exciting the first excitation coil 6a at the angular velocity ω1, the second excitation coil 6b at ω2, and the third excitation coil 6c at the frequency ω3 is incorporated. The AC power source 3 can generate alternating currents having different frequencies by a plurality of oscillation circuits, but can also generate sine waves having different frequencies by using a microcomputer and a D / A converter. This AC power supply generates a digital amount of a sine wave by a microcomputer and converts it into an analog amount by a D / A converter.
[0032]
The arithmetic circuit 4 determines the relative position and relative orientation of the primary coil 6 and the secondary coil 5 from the alternating current induced by the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5, that is, the primary coil 6 and the secondary coil 5. The relative position and relative posture of the upper and lower jaws that are rigidly connected are calculated. The arithmetic circuit 4 calculates the distance and attitude of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6 from the amplitude of the alternating current induced in the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5. As the secondary coil 5 moves away from the primary coil 6, the amplitude of the alternating current induced in the sensor coils 5 a, 5 b, and 5 c of the secondary coil 5 decreases, and depending on the attitude of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6, each sensor This is because the ratio of the amplitude of alternating current induced in the coils 5a, 5b, and 5c changes. Therefore, the arithmetic circuit 4 calculates the relative position and the relative attitude with respect to the primary coil 6 of the secondary coil 5 from the magnitude of the alternating current amplitude induced in each of the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5. it can.
[0033]
The arithmetic circuit 4 calibrates the relative position and relative attitude of the secondary coil 5 and the primary coil 6, stores the calibration result in the storage circuit, and stores the secondary coil 5 and the primary coil from the stored calibration data. The position of the coil 6 is calculated. The arithmetic circuit 4 changes the relative position by gradually separating the secondary coil 5 from the primary coil 6, and further changes the relative position of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6 at each relative position. In the relative posture, the amplitude of the alternating current induced in each of the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5 is stored in the storage circuit as calibration data. Based on the calibration data, the relative position and the relative posture of the secondary coil 5 and the primary coil 6 are calculated from the amplitude of the alternating current induced in the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5. Further, when an AC amplitude that is not stored in the calibration data is detected, the arithmetic circuit 4 interpolates the stored calibration data, and calculates the relative position and relative attitude of the secondary coil 5 with respect to the primary coil 6. Is detected.
[0034]
Although not shown, the arithmetic circuit 4 includes an amplifier that amplifies the alternating current induced in each of the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5 with a constant amplification factor, and an analog signal output from the amplifier as a digital signal. An A / D converter that converts to a digital value, an arithmetic unit that calculates a signal converted into a digital value by the A / D converter, and a storage circuit that stores calibration data. The memory circuit changes the relative positions of the primary coil 6 and the secondary coil 5, and further changes the relative postures at the respective relative positions to detect the amplitude of the alternating current induced in the sensor coils 5a, 5b, and 5c. The detected result is stored as calibration data.
[0035]
This arithmetic circuit 4 amplifies the alternating current induced in the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5 to a predetermined amplitude by an amplifier, and converts the amplified analog signal to a digital value by an A / D converter. The arithmetic unit compares the converted digital value with the calibration data stored in the storage circuit, and specifies the relative position and relative orientation of the primary coil 6 and the secondary coil 5 from the nearest calibration data, or Interpolate calibration data to calculate relative position and relative orientation. A measuring device that stores calibration data in a storage circuit and calculates the relative position and relative orientation of the primary coil 6 and the secondary coil 5 based on the calibration data is used to calculate an error caused by the primary coil 6 and the secondary coil 5. While correcting, that is, correcting the dimensional error, shape error, position error, etc. of the primary coil 6 and the secondary coil 5 in the manufacturing process, the relative position and relative posture of the primary coil 6 and the secondary coil 5, that is, the upper jaw And relative position and posture of the lower jaw can be detected with extremely high accuracy.
[0036]
However, the arithmetic circuit 4 expands the alternating current induced by the sensor coils 5a, 5b, and 5c of the secondary coil 5 into a Fourier series using a mathematical method such as FFT, regardless of the calibration data, The relative position and relative attitude of the secondary coil 5 and the primary coil 6 can also be calculated from the series. This jaw movement measuring device can detect the relative position and relative posture of the primary coil 6 and the secondary coil 5 without calibration. Furthermore, the relative position and the relative attitude of the primary coil 6 and the secondary coil 5 can be calculated by both calibration data and a mathematical method, and the relative position and the relative attitude can be detected with higher accuracy.
[0037]
【The invention's effect】
The device for measuring jaw movement according to the present invention has an advantage that the position of the lower jaw relative to the upper jaw can be detected with extremely high accuracy while the patient can move the lower jaw extremely freely without forcing the patient into an unreasonable posture. In the jaw movement measuring device of the present invention, the primary coil and the secondary coil are mounted on the upper and lower jaws in a rigid body, the primary coil and the secondary coil are arranged apart from each other, and the primary coil Is composed of three sets of exciting coils wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid, and two or more sets of sensor coils wound in directions orthogonal to each other so that the secondary coil also surrounds the specific solid This is because each excitation coil of the primary coil is excited with alternating currents of different frequencies, the alternating current induced by the plurality of sensor coils is calculated by an arithmetic circuit, and the relative position between the lower jaw and the upper jaw is detected. . In particular, the jaw movement measuring device of the present invention has a structure in which a plurality of coils are wound so that both a primary coil and a secondary coil surround a specific solid body. Can be installed without wearing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a displacement sensor for human body previously developed by the present inventor. FIG. 2 is a perspective view showing a primary coil and a secondary coil for detecting the position in the X-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. 3 is a perspective view showing a primary coil and a secondary coil for detecting a position in the Y-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. 1. FIG. 4 is a primary coil for detecting a position in the Z-axis direction of the displacement sensor shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a conventional measuring apparatus for detecting jaw movement. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a jaw movement measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 7 is a schematic perspective view showing a state where the measuring device shown in FIG. 6 is attached to a subject. FIG. 8 is an enlarged perspective view of a primary coil of the measuring device shown in FIG. 6. FIG. 9 is a perspective view showing another example of the primary coil. FIG. 10 is a perspective view showing another example of the primary coil. Perspective view showing another example of a coil EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper jaw movement member 2 ... Lower jaw movement member 3 ... AC power supply 4 ... Arithmetic circuit 5 ... Secondary coil 5A ... Sensor coil 5B ... Sensor coil
5C ... Sensor coil
5a ... sensor coil 5b ... sensor coil
5c ... sensor coil 6 ... primary coil 6a ... excitation coil 6b ... excitation coil
6c ... Excitation coil
6A ... Excitation coil 6B ... Excitation coil
6C ... Excitation coil 6D ... Excitation coil
6E ... Excitation coil 6F ... Excitation coil
6G ... Excitation coil 6H ... Excitation coil
6I ... Excitation coil 7 ... Specific solid 8 ... Mounting member

Claims (8)

上顎又は下顎のいずれかの顎の歯に剛体結合される一次コイル(6)と、一次コイル(6)を剛体結合している顎と反対側の顎の歯に剛体結合される二次コイル(5)と、一次コイル(6)に交流電流を流す交流電源(3)と、交流で励起される一次コイル(6)から二次コイル(5)に誘導される信号を演算して、一次コイル(6)に対する二次コイル(5)の相対的な位置から上顎と下顎の相対位置を検出する演算回路(4)とを備えており、
一次コイル(6)と二次コイル(5)とを互いに離して配設し、
一次コイル(6)は、所定の体積を有する特定立体(7)を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている3組の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を備えており、
二次コイル(5)は、所定の体積を有する特定立体(7)を囲むように、互いに直交する方向に巻かれている2組以上のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)を備え、
一次コイル(6)の各々の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)は交流電源(3)に接続されて、交流電源(3)が各々の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を異なる周波数の交流で励磁し、
演算回路(4)が、複数のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)に誘導される交流を演算して、下顎と上顎との相対位置を検出するようにしている顎運動の測定装置であって、
前記一次コイル(6)と二次コイル(5)が特定立体(7)を球形とし、一次コイル(6)が3組の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)を、二次コイル(5)が3組のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)を球形の特定立体(7)に巻いている顎運動の測定装置。
A primary coil (6) rigidly coupled to the teeth of either the upper jaw or the lower jaw, and a secondary coil (rigidly coupled to the teeth of the jaw opposite to the jaw to which the primary coil (6) is rigidly coupled) 5), an AC power supply (3) for passing an AC current through the primary coil (6), and a signal induced from the primary coil (6) excited by the AC to the secondary coil (5) to calculate the primary coil An arithmetic circuit (4) for detecting the relative position of the upper jaw and the lower jaw from the relative position of the secondary coil (5) with respect to (6),
The primary coil (6) and the secondary coil (5) are arranged away from each other,
The primary coil (6) includes three sets of exciting coils (6a), (6b), and (6c) wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid (7) having a predetermined volume. And
The secondary coil (5) includes two or more sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) wound in directions orthogonal to each other so as to surround a specific solid (7) having a predetermined volume. Prepared,
Each excitation coil (6a), (6b), (6c) of the primary coil (6) is connected to an AC power supply (3), and the AC power supply (3) is connected to each excitation coil (6a), (6b), Excitation (6c) with alternating current at different frequencies,
Measurement of jaw movement, where the arithmetic circuit (4) detects the relative position between the lower jaw and the upper jaw by calculating the alternating current induced by the multiple sensor coils (5a), (5b), (5c) A device ,
The primary coil (6) and the secondary coil (5) have a specific solid (7) as a sphere, and the primary coil (6) has three sets of exciting coils (6a), (6b), (6c) as secondary coils. (5) is a jaw movement measuring device in which three sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) are wound around a spherical specific solid (7).
前記演算回路が数学的な手法で一次コイル(6)に対する二次コイル(5)の相対的な位置を演算する請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The jaw movement measuring device according to claim 1, wherein the arithmetic circuit calculates a relative position of the secondary coil (5) with respect to the primary coil (6) by a mathematical method. 一次コイル(6)を構成している3組の励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)が、各励磁コイル(6a)、(6b)、(6c)の中心を同一点として特定立体(7)に巻かれている請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The three sets of exciting coils (6a), (6b), (6c) that make up the primary coil (6) are specified solids with the center of each exciting coil (6a), (6b), (6c) as the same point. The jaw movement measuring device according to claim 1 wound around (7). 二次コイル(5)が互いに直交して巻かれている3組のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)を備え、3組のセンサーコイル(5a)、(5b)、(5c)が中心を同一点として巻かれている請求項1に記載される顎運動の測定装置。  3 sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) are provided with 3 sets of sensor coils (5a), (5b), (5c) in which the secondary coil (5) is wound orthogonally to each other. The jaw movement measuring device according to claim 1, wherein the center is wound around the same point. 一次コイル(6)を上顎と剛体結合して、二次コイル(5)を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The jaw movement according to claim 1, wherein the primary coil (6) is rigidly coupled to the upper jaw and the secondary coil (5) is rigidly coupled to the lower jaw to detect the relative positions of the upper and lower jaws. measuring device. 二次コイル(5)を上顎と剛体結合して、一次コイル(6)を下顎と剛体結合して、上顎と下顎の相対位置を検出するようにしている請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The jaw movement according to claim 1, wherein the secondary coil (5) is rigidly connected to the upper jaw and the primary coil (6) is rigidly connected to the lower jaw to detect the relative position of the upper jaw and the lower jaw. measuring device. 一次コイル(6)を取付部材(8)を介して上顎に、二次コイル(5)を取付部材(8)を介して下顎に剛体結合しており、上顎の取付部材(8)が一次コイル(6)を上顎の前方に配設し、下顎の取付部材(8)が二次コイル(5)を頬の外側に配設している請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The primary coil (6) is rigidly coupled to the upper jaw via the mounting member (8), and the secondary coil (5) is rigidly coupled to the lower jaw via the mounting member (8), and the upper jaw mounting member (8) is rigidly coupled to the primary coil. The jaw movement measuring device according to claim 1, wherein (6) is disposed in front of the upper jaw, and the lower jaw mounting member (8) has the secondary coil (5) disposed outside the cheek. 一次コイル(6)を取付部材(8)を介して上顎に、二次コイル(5)を取付部材(8)を介して下顎に剛体結合しており、上顎の取付部材(8)が一次コイル(6)を頬の外側に配設し、下顎の取付部材(8)が二次コイル(5)を下顎の前方に配設している請求項1に記載される顎運動の測定装置。  The primary coil (6) is rigidly coupled to the upper jaw via the mounting member (8), and the secondary coil (5) is rigidly coupled to the lower jaw via the mounting member (8), and the upper jaw mounting member (8) is rigidly coupled to the primary coil. The jaw movement measuring device according to claim 1, wherein (6) is disposed outside the cheek, and the lower jaw mounting member (8) has the secondary coil (5) disposed in front of the lower jaw.
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