JP7286279B2 - dental unit - Google Patents
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Description
本発明は、歯科において患者が着座する患者用椅子を有する歯科ユニットに関する。 The present invention relates to a dental unit having a patient chair on which a patient sits in dentistry.
歯科ユニットは、歯科治療の際に使用される各種設備が備えられるユニットであり、患者が着座する患者用椅子を備えている。そしてその周囲には、施術者が使用する歯科治療のための各種器具が配置されるドクターユニット、主にアシスタントが用いる各種器具が具備されるアシスタントハンガー、患者にうがい水等を供給する給水部、これを排水するためのスピットン、患者の口腔内を照らす歯科用照明等が備えられている。また、歯科ユニットの周辺には施術者が座る椅子が置かれていることもある。
ここで患者用椅子は、患者を治療や処置のしやすい姿勢にさせるため、昇降自在であるとともに、背もたれを傾倒起立できるように構成されている。
A dental unit is a unit provided with various equipment used in dental treatment, and includes a patient chair on which a patient sits. Surrounding it are a doctor unit where various instruments used by the practitioner for dental treatment are placed, an assistant hanger equipped with various instruments mainly used by assistants, a water supply unit that supplies gargling water etc. to the patient, A spittoon for draining this water, a dental light for illuminating the patient's oral cavity, and the like are provided. In addition, there may be a chair around the dental unit on which the practitioner sits.
Here, the patient chair is configured so that the patient can be raised and lowered and the backrest can be tilted to stand up in order to put the patient in a posture that facilitates treatment.
ところが、このように患者用椅子の昇降、及び傾倒起立が可能であることにより、その可動範囲に他の物が入っていることがあり、これが障害物となって衝突する虞がある。このような衝突は当然に回避されるべきである。又は、衝突したとしてもこれを検知して速やかに患者用椅子の昇降や傾倒起立を止めるべきである。 However, since the patient chair can be raised and lowered and can be tilted and erected, other objects may be included in the movable range, which may become obstacles and cause collisions. Such collisions should of course be avoided. Alternatively, even if there is a collision, it should be detected and the patient's chair should be quickly stopped from moving up and down or tilting and standing.
そのため、特許文献1には、保安スイッチが背もたれ(背板)と着座部(座板)の間、アシスタントホルダ、背もたれの3箇所に設けられた技術が開示されている。これによれば、背もたれが傾倒起立方向に移動する際、この保安スイッチに力が加わることで異常を検知することできる。また、特許文献2には、歯科ユニット(チェアユニット)周りの所定の複数の領域を検出領域とし、各領域において非接触のセンサにより障害物を検出する技術が開示されている。
Therefore, Patent Literature 1 discloses a technique in which security switches are provided at three locations: between the backrest (backboard) and the seating portion (seatboard), the assistant holder, and the backrest. According to this, when the backrest moves in the tilting and erecting direction, an abnormality can be detected by applying force to the safety switch. Further,
特許文献1、2に記載のような技術では、衝突を防ぐために保安スイッチや非接触センサなどを新たに設ける必要があり、装置の複雑化を招くことがあった。
また、特許文献2のように非接触式のセンサを用いたときには、患者用椅子の昇降、及び傾倒起立の際に例えば患者が動く等して何らかの外力が加わったときに、障害物を検知したものと誤認して、患者用椅子の昇降や傾倒起立を止めてしまうことがあった。これはより安全側の作動であるため、あってもよいことではあるが、治療等の一連の作業効率の観点からは不要な停止であり、回避したいことである。このような誤認による不要な停止の頻度が高くなると無視することができない効率低下となってしまう。
With the techniques described in
In addition, when a non-contact type sensor is used as in
そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、より簡易な構成で衝突に対して安全に作動するとともに、誤認を減らすことが可能な歯科ユニットを提供することを課題とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a dental unit that can operate safely against collisions with a simpler configuration and that can reduce misidentification.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
本発明の1つの態様は、昇降可能に設けられた着座部、及び着座部に対して回動して傾倒起立可能である背もたれを備える患者用椅子と、背もたれの姿勢を検出するセンサと、センサの出力結果から、背もたれが障害物に衝突したことを演算する衝突演算手段と、を備え、衝突演算手段では、センサからの出力結果から、現在における背もたれの姿勢と、それより前の時点における背もたれの姿勢と、の差に基づいて衝突の有無を判断する、歯科ユニットである。 One aspect of the present invention is a patient chair including a seat portion that can be raised and lowered, a backrest that can be tilted and raised by rotating with respect to the seat portion, a sensor that detects the posture of the backrest, and a sensor. and a collision calculation means for calculating that the backrest has collided with an obstacle from the output result of the collision calculation means, based on the output result from the sensor, the current posture of the backrest and the posture of the backrest at a point in time before that. The dental unit determines whether or not there is a collision based on the difference between the posture of the
上記歯科ユニットにおいて、背もたれの姿勢は、背もたれの傾斜角度とすることができる。 In the above dental unit, the posture of the backrest can be the inclination angle of the backrest.
本発明の歯科ユニットによれば、背もたれの昇降、傾倒起立の姿勢を制御するためのセンサを用いて衝突に関する判断もできるため構成が簡易となり、さらに衝突に関する誤認を減らして、作業の効率が低下することを回避することもできる。 According to the dental unit of the present invention, a sensor for controlling the lifting and tilting of the backrest and the tilting and erecting posture can be used to determine whether a collision has occurred. can also be avoided.
本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。 The present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these forms.
図1、図2は、1つの形態にかかる歯科ユニット1の外観を示している。図1は斜視図、図2は上方から見た図である。
歯科ユニット1は、基台20、患者用椅子10、歯科用照明2、アシスタントユニット4、ドクターユニット30、及び、衝突演算手段50を備えている。
1 and 2 show the appearance of a dental unit 1 according to one form. 1 is a perspective view, and FIG. 2 is a view seen from above.
The dental unit 1 comprises a
基台20は患者用椅子10の下方に配置されており、患者用椅子10の土台となるものである。基台20は、筐体により外郭が形成されるとともに、該筐体内側には、各種制御機器が内包されている。ここに含まれる制御機器としては、例えば、患者用椅子10の昇降、傾倒起立等をさせるための油圧回路、及び該油圧回路を制御する油圧制御手段を挙げることができる。従って、基台20のうち、患者用椅子10の背面側には、図1に表れるようにフットスイッチ21が設けられる。施術者はこのフットスイッチ21やドクターユニット30の操作パネル33の操作スイッチを操作して油圧制御手段に対して指令を出し、油圧回路を制御して患者用椅子10の昇降、傾倒起立をさせることができる。
The
ここで、患者用椅子10の昇降を制御するに際して、患者用椅子10の着座部11の高さ位置(背もたれ12の高さ位置)を得るために、センサとしてリニアポテンショメーターが配置されている。また、患者用椅子10の背もたれ12の傾倒起立を制御するに際して、背もたれの傾斜角度を得るために、センサとしてロータリーポテンショメータが備えられている。そして後述するように、これらセンサはこのような歯科用椅子の姿勢の制御に加えて、障害物への衝突の判断にも用いられる。
Here, a linear potentiometer is arranged as a sensor in order to obtain the height position of the
本形態において患者用椅子10は、着座部11、背もたれ12、ヘッドレスト13、レッグレスト14、及びフットレスト15を備えている。
In this embodiment, the
着座部11は、基台20の上方に昇降可能に取り付けられている。着座部11の昇降は、上記したように基台20内に収められた油圧回路により行われる。具体的には、フットスイッチ21や後述するドクターユニット30の操作パネル33を施術者が操作し、その操作指令を受けた油圧制御手段が、上記油圧回路に組み込まれた油圧シリンダを適切に作動させることで着座部11が昇降する。そして背もたれ12、ヘッドレスト13、レッグレスト14、及びフットレスト15は着座部11と一体に昇降する。
このとき、着座部の高さ位置は、センサ(着座部センサ)により検出され、これにより高さ位置が制御されている。ここに用いられるセンサの種類は特に限定されることはないが、例えば、リニアポテンショメーターを挙げることができる。
The
At this time, the height position of the seat is detected by a sensor (seat sensor), and the height position is controlled accordingly. Although the type of sensor used here is not particularly limited, for example, a linear potentiometer can be mentioned.
背もたれ12は、着座部11の一端側を軸に回動可能に設けられている部材で、患者の胴部をサポートするものである。背もたれ12は、患者が着座の姿勢、仰向けの姿勢になることができるように傾倒及び起立が可能とされている。背もたれ12の傾倒起立は、基台20内から連結される油圧回路により行われる。具体的には、フットスイッチ21やドクターユニット30の操作パネル33を施術者が操作し、その操作指令を受けた油圧制御手段が、上記油圧回路に組み込まれた油圧シリンダを適切に作動させることで背もたれ12が傾倒起立する。
このとき、背もたれ12の傾斜は、センサ(背もたれセンサ)が傾斜角度を検出することで制御されている。ここに用いられるセンサの種類は特に限定されることはないが、例えば、ロータリーポテンショメータを挙げることができる。
The
At this time, the tilt of the
ヘッドレスト13は、背もたれ12の端部のうち、着座部11が配置される側とは反対側の端部に配置される部材で、患者の頭部をサポートする部材である。ヘッドレスト13は、患者の頭部位置を施術に都合よい姿勢にさせるため、移動、回動可能に形成されている。ヘッドレスト13のこのような動作は背もたれ12の内部に組み込まれたモータを含む機構により行われる。具体的には、背もたれ12又はヘッドレスト13の背面側に設けられた不図示のスイッチや後述するドクターユニット30の操作パネル33を施術者が操作する等して、その操作指令を受けた上記機構が作動することでヘッドレスト13が移動回動する。
The
レッグレスト14は、着座部11の端部のうち、上記背もたれ12が配置される側とは反対側の端部を軸に回動可能に設けられている部材で、患者の脚部をサポートするものである。レッグレスト14は、背もたれ12の傾倒起立の姿勢に合わせて鉛直、水平の姿勢となることができるように回動可能である。このようなレッグレスト14の回動は、背もたれ12の傾倒起立にリンクして作動するリンク機構により行われる。具体的には、上記のように背もたれ12をフットスイッチ21やドクターユニット30の操作パネル33を施術者が操作すると、背もたれ12が傾倒起立し、これにリンクしてレッグレスト14が回動する。
The
フットレスト15は、レッグレスト14から該レッグレスト14を延長する方向、及びその逆方向に移動可能に設けられている部材で、患者の仰向けの姿勢において該患者の足先をサポートするものである。具体的には、背もたれ12が起立した姿勢、すなわち着座の姿勢では、フットレスト15はレッグレスト14に重なっており、突出していない状態である。一方、背もたれが傾倒され患者が仰向けとなる姿勢では、図1、図2のようにレッグレスト14を延長するようにフットレスト15が突出する。フットレスト15のこのような移動の手段としては油圧、モータ、リンク機構等を用いることができるが、特に限定されるものではない。
The
歯科用照明2は、治療を行うときに的確に患者の口腔内を照明することができるように、自在継ぎ手等により自由度高く移動回動可能なアーム3を介して取り付けられている。従って、歯科用照明2は、その位置、角度を調整することにより、施術者が患者の口腔内を適切に観察できる位置へ該歯科照明装置2を移動させることが可能である。歯科用照明2は、手で移動させる他、アーム3中に備えられたガススプリングやエアシリンダにより自動に移動させることができてもよい。
The
アシスタントユニット4は、患者用椅子10の側方のうちの一方側に設けられ、アシスタントハンガー5、スピットン6、及び給水装置7を備えている。
The
アシスタントハンガー5は、主にアシスタントが使用する器具が具備された部位である。アシスタントハンガー5は、ハンガー部5a、及びハンガー支柱5bを備えている。
ハンガー支柱5bは筒状(中空柱状)の部材で、その下端はアシスタントユニット4の下端に回動可能に具備されている。ハンガー支柱5bの回動可能方向は、少なくとも下端を中心として垂直面内の回動である。ただし、水平面内の回動が可能であってもよい。また、ハンガー部5aはハンガー支柱5bの上端に設けられ、アシスタントが使用する各器具が懸架されている。ハンガー部5aは、水平面内に回動可能にハンガー支柱5bの上端に設置されている。これによりハンガー部5aは、前後方向(図2の紙面上下方向)に回動可能であるとともに、水平面内で向きを変えることができる。アシスタントハンガー5に懸架される器具としては、例えばバキューム、排唾管、シリンジ等のハンドピースを挙げることができる。バキュームや排唾管は、吸引管を介してバキュームユニットに接続されている。
The
The
スピットン6は、給水部7から供給された水により治療中や治療後に患者がうがいをして、口腔内を洗浄するときに使用するものである。従って、スピットン6は、うがいをした後の口腔内の水を吐き捨てるため、鉢状とされている。そしてスピットン6に排出された唾液や水は、ウオーターユニット中の排水トラップを介して排出される。ここで、スピットン6は、患者の正面側に向かって水平面内で回動可能とされている。これにより患者の目の前にスピットン6を配置することができ、利便性を向上させている。
The spittoon 6 is used when the patient gargles with water supplied from the
ドクターユニット30は、患者用椅子10の側方のうちアシスタントユニット4とは反対側の側方に設けられ、作業台31、第一アーム40、及び第二アーム45を有している。
作業台31は、施術者が必要とする各器具やスイッチ等が備えられる部位である。具体的には、作業台31はその上面に作業面31aを具備し、患者用椅子10の背面側端部には、施術者が施術の際に使用するハンドピース群32、及びこれを収納するホルダーが設けられている。ハンドピース群32に含まれるハンドピースとしては、例えば、エアタービン、マイクロモータ、スケーラ、シリンジ等を挙げることができる。ほとんど全てのハンドピースは、チューブ類を介して、電気回路、水回路、エア回路等と連結されている。また、作業面31aとホルダーとの間には操作パネル33が具備されている。操作パネル33には、各種操作スイッチ類が設けられており、例えば患者用椅子10の傾倒起立、昇降操作、歯科用照明2の点灯及び消灯の切り替え等が可能となっている。
このように、施術者が操作したり、取り扱ったりする器具や部位は、作業台31のうち、患者用椅子10の背面側に集められている。これにより患者の頭部付近で施術を進める施術者の利便が図られる。
The
The
In this way, the instruments and parts operated and handled by the practitioner are gathered on the back side of the
第一アーム40は、中空棒状のいわゆるアーム部材であり、その一端が基台20の下部に配置され、水平面内で回動可能とされている。従って第一アーム40は、図2に矢印IIaで示した方向に回動することが可能である。
第二アーム45も、中空棒状のアーム部材である。第二アーム45の一端は、第一アーム40の端部のうち、基台20側とは反対側である他端に配置されている。また、第二アーム45の他端には、作業台31が配置されている。
The
The
衝突演算手段50は、歯科用椅子10の高さ位置、背もたれ12の傾斜角度の経過を監視し、歯科用椅子10が他の装置や部材に衝突したかを判断し、衝突と判断したときには歯科用椅子の移動及び回動を停止する命令を出す。このとき、衝突演算手段50では、患者が動く等したときなど、歯科用椅子10が他の装置や部材に衝突していないときに誤って衝突と判断することを防止する構成を備えており、誤認による歯科用椅子の昇降及び傾倒起立の停止を回避できる。図3に衝突演算手段50の構成を概念的に表した。
図3からわかるように、衝突演算手段50は、演算子51、RAM52、記憶手段53、受信手段54、及び出力手段55を備えている。
The collision calculation means 50 monitors the height position of the
As can be seen from FIG. 3, the collision calculation means 50 comprises an
演算子51は、いわゆるCPU(中央演算子)により構成されており、上記した各構成部材に接続され、これらを制御することができる手段である。また、記憶媒体として機能する記憶手段53等に記憶された各種プログラムを実行し、これに基づいて各種データの生成やデータの選択をする手段として演算を行うのも演算手段51である。
The
RAM52は、演算子51の作業領域や一時的なデータの記憶手段として機能する構成部材である。RAM52は、SRAM、DRAM、フラッシュメモリ等で構成することができ、公知のRAMと同様である。
The
記憶手段53は、各種演算の根拠となるプログラムやデータが保存される記憶媒体として機能する部材である。また記憶手段53には、プログラムの実行により得られた中間、最終の各種結果を保存することができてもよい。
The
本形態では、この記憶手段53に記憶されたプログラムの1つに、歯科用椅子10の高さ位置、背もたれ12の傾斜角度の経過を監視し、歯科用椅子10が他の装置や部材に衝突したかを判断し、衝突と判断したときには歯科用椅子の昇降及び傾倒起立を停止する命令を出す衝突演算が含まれており、衝突の有無を判断する。このとき、この演算の中に、患者が動く等したときなど、歯科用椅子10が他の装置や部材に衝突していないときに誤って衝突と判断することを防止する演算を備えている。
In this embodiment, one of the programs stored in the storage means 53 is to monitor the progress of the height position of the
このような衝突判断の演算は例えば次のような態様とすることができる。
本形態の衝突判断の演算では、歯科用椅子10に対する命令により、歯科用椅子10に具備される各部位がこれに従って昇降、傾倒起立している最中において、背もたれ12の姿勢を監視する。そして、当該命令によって昇降、傾倒起立が進行するべき状況であるにも関わらず、後で説明する所定の条件を満たすような昇降、及び傾倒起立が生じたときに、障害物に衝突して昇降、傾倒起立が阻害されていると判断をする。
For example, the calculation for collision determination can be performed in the following manner.
In the collision determination calculation of this embodiment, the posture of the
具体的にはフットスイッチ21やドクターユニット30の操作により歯科用椅子10の昇降、及び/又は、傾倒起立が指示され、これにより歯科用椅子10の背もたれ12が昇降、及び/又は、傾倒起立のための移動、回動が行われているときに、その昇降や傾倒起立を制御するために備えられたセンサからの出力結果に基づいて、現在における背もたれの平均傾斜角度と、それより前の時点における背もたれの平均傾斜角度と、の差に基づいて、背もたれ12が障害物に衝突したかを判断する。より具体的な例として本形態では次のように演算を行う。
Specifically, the operation of the
初めに背もたれの昇降、及び/又は、傾倒起立の動作中に、背もたれの傾倒起立を制御するためのセンサから、背もたれ12の姿勢情報(傾斜角度)を0.05秒間隔で取得する。ここで、姿勢情報における傾斜角度は、背もたれ12が最も傾倒した状態を0°とし、背もたれ12が最も鉛直に近い起立した状態を最大(例えば90°)とする。従って、背もたれ12が傾倒状態から起立状態へと変形しているときには正(+)方向に傾斜角度の変化が生じ、背もたれ12が起立状態から傾倒状態へと変形をしているときには負(-)方向に傾斜角度の変化が生じていることを意味する。
背もたれの姿勢情報が上記したようにロータリーポテンショメータにより得られる場合には、姿勢情報を0.05秒間隔で出力電圧として取得してこれを傾斜角度に変換する。これにより背もたれ12の傾斜角度が0.05秒ごとに得られる。そして、これを背もたれ12の1単位おける傾斜角度情報として蓄積する。センサからの出力電圧を傾斜角度に変換する方法は公知の通りである。
At first, posture information (inclination angle) of the
When the posture information of the backrest is obtained by a rotary potentiometer as described above, the posture information is obtained as an output voltage at intervals of 0.05 seconds and converted to an inclination angle. This gives the tilt angle of the
次に、上記のようにして得られたセンサからの出力結果に基づく背もたれ12の傾斜角度情報に対して、次の3つの値を算出する。
(A)現在の平均傾斜角度
これは、現在における傾斜角度情報及びその直前の7単位分における傾斜角度情報の合計8単位分の傾斜角度情報の平均値である。
(B)0.5秒前の平均傾斜角度
これは、現在から0.5秒前における傾斜角度情報及びその直前の7単位分における傾斜角度情報の合計8単位分の傾斜角度情報の平均値である。
(C)1.0秒前の平均傾斜角度
これは、現在から1.0秒前における傾斜角度情報及びその直前の7単位分における傾斜角度情報の合計8単位分の傾斜角度情報の平均値である。
Next, the following three values are calculated for the inclination angle information of the
(A) Current Average Tilt Angle This is the average value of the current tilt angle information and the tilt angle information for a total of 8 units of the tilt angle information for the previous 7 units.
(B) Average tilt angle of 0.5 seconds ago This is the average value of tilt angle information for a total of 8 units of tilt angle information 0.5 seconds before and the tilt angle information of the previous 7 units. be.
(C) Average tilt angle of 1.0 seconds ago This is the average value of the tilt angle information for a total of 8 units of tilt angle information 1.0 seconds before and the tilt angle information of the previous 7 units. be.
ここで、背もたれの姿勢情報がロータリーポテンショメータにより得られる場合、上記のように傾斜角度情報が得られるので、(A)~(C)は角度(°)で表される。 Here, when the posture information of the backrest is obtained by a rotary potentiometer, the tilt angle information is obtained as described above, so (A) to (C) are represented by angles (°).
そして次のような判断条件を演算して障害物による衝突の有無を判断する。
(1)背もたれが傾倒する動作のみの場合
「現在の平均傾斜角度」-「0.5秒前の平均傾斜角度」≧-0.065°
(2)背もたれが傾倒しつつ下降する動作の場合
「現在の平均傾斜角度」-「0.5秒前の平均傾斜角度」≧-0.065°
(3)背もたれが下降する動作のみの場合
「現在の平均傾斜角度」-「1.0秒前の平均傾斜角度」≧0.65°
Then, the presence or absence of a collision with an obstacle is determined by calculating the following determination conditions.
(1) When the backrest tilts only: "Current average tilt angle" - "Average tilt angle 0.5 seconds ago" ≥ -0.065°
(2) When the backrest tilts and descends "current average tilt angle" - "average tilt angle 0.5 seconds ago" ≥ -0.065°
(3) When only the backrest moves down "current average tilt angle" - "average tilt angle 1.0 seconds ago" ≥ 0.65°
これら(1)~(3)の範囲で背もたれの姿勢変化(平均傾斜角度の変化)があったときには、障害物に対する衝突があると判断して歯科用椅子の下降、及び/又は、傾倒を停止する。
これに対して、これら(1)~(3)の範囲以外で背もたれの姿勢変化(平均傾斜角度の変化)があったときには、歯科用椅子の正常な変形が適切になされているか、又は、そのような変化は衝突によるものではなく、患者が動く等の他の原因によるものだと判断して歯科用椅子の下降、及び/又は、傾倒を停止しない。
このような演算をすることにより、不適切な停止が回避され、施術の効率の低下を抑制できる。
When there is a change in the posture of the backrest (a change in the average inclination angle) within the range of (1) to (3), it is determined that there is a collision with an obstacle, and the dental chair stops descending and/or tilting. do.
On the other hand, when there is a change in the posture of the backrest (a change in the average inclination angle) outside the range of (1) to (3), it indicates that the dental chair is properly deformed normally or not. Such changes are not due to collisions, but to other causes such as patient movement, and do not stop lowering and/or tilting of the dental chair.
By performing such calculations, inappropriate stopping can be avoided, and a decrease in treatment efficiency can be suppressed.
上記(1)~(3)についてより詳しく説明すると次の通りである。
「(1)背もたれが傾倒する動作のみの場合」には、背もたれ12は負(-)方向に回転しているところ、『「現在の平均傾斜角度」-「0.5秒前の平均傾斜角度」』が、-0.065°以上の変化をしたときには、本来は負の方向に回転すべきであるにも関わらずその回転(傾倒)の程度が小さく、又は逆(正)の方向に回転することを意味する。従ってこのときには、背もたれの傾倒が阻害されていることから障害物に衝突したと考えることができる。
一方、これが-0.065°より小さくなる角度変化、すなわち、傾倒がより急激となるような変化は、正常に背もたれの傾倒が進んでいるか、又は、例え歯科ユニットが通常に行う傾斜角度の変化の範囲を超えていても障害物への衝突とは考え難く、歯科用椅子10に座っている患者が動いたようなことが考えられるため、歯科用椅子の変形を止める必要はない。
(2)についても同様に考えることができる。
The above (1) to (3) will be explained in more detail as follows.
In the case of "(1) only the action of tilting the backrest", the
On the other hand, an angle change where this is less than -0.065°, i.e., a change that causes the tilt to become more abrupt, indicates that the tilting of the backrest is progressing normally, or even if the dental unit normally performs tilt angle changes. , it is difficult to think that the collision is with an obstacle, and it is possible that the patient sitting on the
(2) can also be considered in the same way.
「(3)背もたれが降下する動作のみの場合」には、背もたれ12の傾斜角度は変化しないところ、『「現在の平均傾斜角度」-「1.0秒前の平均傾斜角度」』が、0.65°以上の変化をしたときには、本来は変化がないにも関わらず背もたれが起立する方向に大きく回転していることを意味する。従ってこのときには、背もたれ(歯科用椅子)の下降が阻害されていることから障害物に衝突したと考えることができる。
一方、これが0.65°より小さい角度変化、すなわち、小さい程度の起立方向への変化、又は、傾倒する方向への変化は、例え本来は傾斜角度の変化がない場合であっても障害物への衝突によるものであるとは考え難く、歯科用椅子10に座っている患者が動いたようなことが考えられるため歯科用椅子の変形を止める必要はない。
In the case of "(3) only the action of lowering the backrest", the inclination angle of the
On the other hand, an angle change that is less than 0.65°, i.e., a small degree of change in the upright direction, or a change in the tilting direction, may cause obstacles to fall even if there is essentially no change in the tilt angle. It is difficult to think that it was due to the collision, and it is possible that the patient sitting on the
本形態ではわかり易さのため具体的な数値を示して各項目を説明したが、これら数値はこの例に限定されることはなく、必要に応じて各種数値を適宜設定することができる。すなわち、背もたれにおける障害物への衝突の判断において、現在における背もたれの傾斜角度と、それより前の時点における背もたれの傾斜角度との差に基づいて、背もたれ12が障害物に衝突したかを判断する演算が含まれていればよい。
In the present embodiment, each item is described using specific numerical values for ease of understanding, but these numerical values are not limited to this example, and various numerical values can be appropriately set as necessary. That is, in judging whether the backrest has collided with an obstacle, it is judged whether the
本形態で衝突の有無の判断は、背もたれのみを対象としている。これは背もたれが障害物に衝突する可能性が高く、また、患者が動く等の外力に対して急激に動いてしまう部材であることによる。ただし、これに限らず歯科用椅子に備えられる他の部材に対して同様に衝突の有無の判断を行うように構成してもよい。
また、本形態で衝突の有無の判断は、背もたれの昇降、傾倒起立のうち、背もたれの降下、及び/又は、傾倒のみを対象としている。これは、そもそも背もたれの起立、及び/又は、上昇の場合には他の部材に衝突することが想定し難く、必ずしも衝突の有無の判断をすることがないことによるものである。ただし、これに限定されることはなく、背もたれの昇降、及び/又は、傾倒起立の全てに対して、衝突の有無の判断を行ってもよい。
In this embodiment, only the backrest is targeted for determining whether or not there is a collision. This is because the backrest has a high possibility of colliding with an obstacle, and it is a member that moves abruptly against an external force such as movement of a patient. However, the present invention is not limited to this, and it may be configured to similarly determine whether or not there is a collision with other members provided in the dental chair.
Further, in this embodiment, the determination of the presence or absence of a collision is targeted only for lowering and/or tilting of the backrest, out of lifting and tilting of the backrest. This is because it is difficult to assume that the backrest will collide with other members when the backrest is erected and/or raised, and it is not always possible to determine whether or not there will be a collision. However, the present invention is not limited to this, and whether or not there is a collision may be determined for all of the lifting and/or tilting of the backrest.
受信手段54は、外部からの情報を衝突演算手段50に適切に取り入れるための機能を有する構成部材であり、少なくとも患者用椅子に具備されたセンサが接続される。 The receiving means 54 is a structural member having a function of appropriately taking in information from the outside into the collision calculating means 50, and is connected to at least a sensor provided on the patient chair.
出力手段55は、得られた結果のうち外部に出力すべき情報を適切に外部に出力する機能を有する構成部材であり、本形態では油圧制御手段に接続されている。これにより衝突演算手段50で患者用椅子10が他の部材等に衝突したと判断されたとき、油圧制御手段に指令を出して患者用椅子10の移動及び回動を停止させる。
The output means 55 is a structural member having a function of appropriately outputting information to the outside among the obtained results, and is connected to the hydraulic control means in this embodiment. Accordingly, when the collision calculation means 50 determines that the
次に、衝突演算手段50により、患者用椅子10の昇降及び傾倒起立の許容、及び規制について説明する。図4に流れを示した。図4からわかるように、衝突演算手段50による演算は過程S11~過程S17を含む。以下に、各過程について説明する。
Next, the permission and regulation of lifting and tilting of the
過程S11は、歯科用椅子10の変形(昇降、傾倒起立)の指令がなされる。このような変形の指令は、例えば上記したようにフットスイッチ21やドクターユニット30により行われる。
In step S11, a command is given to transform the dental chair 10 (elevate, tilt and stand up). Such a deformation command is issued by, for example, the
過程S12は、歯科用椅子10の背もたれ12の姿勢情報を取得する。背もたれ12の姿勢は、上記したように歯科用椅子10に配置されたセンサにより行われる。なお、このような姿勢情報は、本形態では0.05秒ごとに取得されて蓄積される(過程S12から再び過程S12で情報を取得するまで0.05秒)。
A step S12 acquires posture information of the
過程S13は、衝突に対して上記した判断をするための条件の演算を行う。具体的には本形態では上記した(1)~(3)の各左辺を演算する。 In step S13, the conditions for making the above-described determination of the collision are calculated. Specifically, in this embodiment, the left sides of (1) to (3) described above are calculated.
過程S14は、過程S13で行った演算に対して上記した(1)~(3)の条件で判断を行う。
そして条件が満たされているときにはこれは衝突であるとし、Yesが選択されて過程S15に移って歯科用椅子の変形が停止されて終了する。
一方、条件を満たさなかったときには衝突はなく、通常の変形、又は、衝突以外の何らかの他の原因により歯科用椅子が動いてしまったとし、Noが選択されて過程S16に移り歯科用椅子の変形が継続される。
In step S14, the calculation performed in step S13 is judged under the conditions (1) to (3) described above.
Then, when the condition is satisfied, it is assumed that this is a collision, and Yes is selected to move to step S15, where the deformation of the dental chair is stopped and ended.
On the other hand, if the condition is not satisfied, there is no collision, and the dental chair has moved due to normal deformation or some other cause other than the collision. is continued.
過程S17では、過程S16で歯科用椅子の変形が継続された後に、当初から予定していた変形が完了したかを判断する。
当初から予定していた変形が完了すればYesが選択されて終了する。
一方、当初から予定していた変形がまだ完了していなければNoが選択されて過程S12に戻る。
In step S17, after the deformation of the dental chair is continued in step S16, it is determined whether or not the originally planned deformation has been completed.
If the originally planned deformation is completed, Yes is selected and the process ends.
On the other hand, if the originally planned deformation has not been completed yet, No is selected and the process returns to step S12.
以上のように、衝突演算手段50を備える歯科ユニット1によれば、衝突の判断において誤認を減らし、衝突以外による患者用椅子の停止の誤作動を抑制することができ、施術効率の低下を抑えることが可能である。そしてこのような衝突の判断は、歯科用椅子の姿勢を制御するためのセンサを用いて行うことができ、障害物を検知するための付加的なセンサ類を設ける必要がないため、簡易な構成とすることができる。 As described above, according to the dental unit 1 having the collision calculation means 50, it is possible to reduce misunderstandings in judging a collision, suppress erroneous stoppage of the patient chair due to reasons other than collision, and suppress a decline in treatment efficiency. Is possible. Such a collision can be determined using a sensor for controlling the posture of the dental chair, and there is no need to provide additional sensors for detecting obstacles, so the configuration is simple. can be
1 歯科ユニット
2 歯科用照明
3 アーム
4 アシスタントユニット
5 アシスタントハンガー
5a ハンガー部
5b ハンガー支柱
6 スピットン
7 給水装置
10 患者用椅子
11 着座部
13 ヘッドレスト
14 レッグレスト
15 フットレスト
20 基台
21 フットスイッチ
30 ドクターユニット
31 作業台
31a 作業面
32 ハンドピース群
33 操作パネル
40 第一アーム
45 第二アーム
50 衝突演算手段
51 演算子
52 RAM
53 記憶手段
54 受信手段
55 出力手段
1
53 storage means 54 receiving means 55 output means
Claims (2)
前記背もたれの姿勢を検出するセンサと、
前記センサの出力結果から、前記背もたれが障害物に衝突したことを演算する衝突演算手段と、を備え、
前記衝突演算手段では、前記センサからの出力結果から、現在を含むそれより前の所定の範囲の時間における前記背もたれの姿勢の平均と、それよりさらに前の所定の範囲の時間における前記背もたれの姿勢の平均と、の差に基づいて前記衝突の有無を判断する、歯科ユニット。 a patient chair comprising a seat that can be raised and lowered, and a backrest that can be tilted and raised by rotating with respect to the seat;
a sensor that detects the posture of the backrest;
collision calculation means for calculating that the backrest has collided with an obstacle from the output result of the sensor;
In the collision calculation means, from the output result from the sensor, the average of the posture of the backrest in a predetermined range of time including the current time and the posture of the backrest in the predetermined range of time even before that and the difference between the average of and the presence or absence of said collision.
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