JPH04110602A

JPH04110602A - 導電材製物品の識別方法と装置

Info

Publication number: JPH04110602A
Application number: JP2226664A
Authority: JP
Inventors: Yoshimichi Yonezawa; 米沢　義道
Original assignee: Chiyoda Manufacturing Corp
Current assignee: Chiyoda Manufacturing Corp
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-13
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854108B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、例えば手術を行なうのに必要な各種手術用
物品を分類して手術用物品収納棚に収納する際に、物品
を収納すべき収納棚を明示する為に利用出来る。

（従来の技術とその問題点）病防に於いて患者を手術する場合、手術に先立ってメス
や鉗子、或はガーゼ等、その手術に必要な手術用物品を
必要な数だけ準備しておかなければならない。

上記メスや鉗子等の手術用物品は、収納棚に設けた複数
の収納部に分類して収納さねており、手術に先立って手
術用物品を準備する場合、看護婦等がこの収納棚から必
要な手術用物品を必要な数だけ取り出す。

手術に必要な手術用物品とその個数とは、行なわれる手
術の術式によって定められている為、看護婦等、準備を
行なう者は、手術予定表等に記入された術式を見て、上
記収納棚から必要な手術用物品を必要な数だけ取り出す
。

しかしながら、実際に手術を行なう場合、各種の術式が
存在する為、相当の経験を積んだ者でなければ、手術予
定表等に記入された術式から直ちに必要となる手術用物
品及びその個数を特定し、正確且つ迅速に選び出すのは
困難であり、特に、経験の浅い者にとっては多大な手間
と時間とを要する。

この様な問題に対処すべく、特願平１−２２０２９９号
には、第５〜７図に示す様な手術用物品収納棚が開示さ
れている。

この先発明に係る手術用物品収納棚は、第５図に示す様
に、棚板１．１上面をトレー等により区分けして、複数
の収納部２．２を設け、これら各収納部２．２にメスや
鉗子等の手術用物品を分類して収納する様にしている。

又、上記各収納部２．２の上方の棚板１．１の前面、或
は収納棚の天板の前面で、各収納部２．２に対応する位
置には、第６図に詳しく示す様な表示パネル３を設けて
いる。

この表示パネル３には、この表示パネル３に対応する収
納部２に収納される手術用物品の名称等を明示した銘板
１０と、この収納部２の番地を明示したアドレス板１１
とを設けると共に、手術に必要な個数を表示するＬＥＤ
或は液晶デイスプレィ等の表示部４と、この表示部４に
出力表示された数値を帰零するリセット釦５と、この表
示パネル３に対応する収納部２に収納された手術用物品
が手術に必要である事を示すランプ６とを設けている。

更に、先発明の手術用物品収納棚は第７図に示す様に、
キーボード或はタブレット等により術式を入力する入力
手段７と、この入力手段７によって入力された術式から
手術に必要な手術用物品とその個数とを求める演算処理
装置（マイクロコンピュータ）８と、演算処理装置８か
らの出力信号により、手術に必要となる手術用物品を収
納している収納部２．２に対応する表示パネル３．３の
表示部４に、必要な個数を表示させる制御器９とを設け
ている。上記演算処理装置８は記憶手段を具備し、この
記憶手段に、術式と、それに対応する手術用物品の種類
及び数とを予め記憶させである。

上述の様に構成される先発明の手術用物品収納棚に於い
ては、この手術用物品収納棚に収納されているメスや鉗
子等の手術用物品の内、手術に必要な手術用物品を必要
な数だけ取り出す際、キーボード或はタブレット等の入
力手段７により、行なわれる手術の術式を入力する。こ
の入力により、演算処理装置８がこの入力された術式か
ら、上記手術に必要となる手術用物品及びその個数と、
この手術用物品が収納されている収納部２、２の番地と
を求め、必要であると判定された手術用物品を収納して
いる各収納部２．２に対応する表示パネル３．３のラン
プ６を点灯（又は点滅）させて、上記手術用物品が必要
である事を知らせると共に、表示パネル３．３の表示部
４に、取り出すべき個数を表示させる。

この為、看護婦等手術用物品の準備を行なう者は、ラン
プ６が点灯（又は点滅）している表示パネル３．３に対
応する収納部２．２から、この表示パネル３．３の表示
部４に表示されている数だけ手術用物品を取り出せば良
い。

所定の収納部２から必要な数だけ手術用物品を取り出し
たならば、この収納部２に対応する表示パネル３に設け
たリセット釦５を押して、表示部４に表示されていた数
値な帰零すると共に、点灯（又は点滅）していたランプ
６を消す。

上記した取り出し作業を、ランプ６が点灯（又は点滅）
している表示パネル３．３に対応する収納部２．２の総
てに就いて行なえば、用意すべき手術用物品を正確且つ
迅速に準備する事が出来る。

ところで、先発明に係る手術用物品収納棚は、上述の様
に、必要とされる手術用物品を取り出す際には、熟練を
要する事なく、必要とする物品の取り出しを迅速に行な
う事が出来るが、手術終了後、手術に使用した各種手術
用物品を再び収納棚に収納する場合の作業が面倒になる
事が避けられない。

即ち、手術終了後は、使用した手術用物品を洗浄した後
、上記表示パネル３．３の銘板１０に明示された名称或
は写真等を見て、この表示パネル３．３に対応する収納
部２．２に収納し、次の使用に備えるが、手術用物品の
種類に合わせて多数（数百〜子種類以上）設けられた収
納部２．２に、各手術用物品を正しく収納する作業は面
倒である。又、鉗子、ビンセット等の手術用物品には極
めて類似した形状のものが存在する為、収納棚に収納す
る作業は、写真と見比べながら行なうにしても熟練を要
するものである。

手術用物品の種類を自動的に、且つ正確に識別し、当該
手術用物品を収納すべき収納棚を指示する手段として、
テレビカメラ等を使用した光学的画像処理によって形状
判定を行ない、その判定結果に基づいて、当該手術用物
品を収納すべき収納棚に付属のランプ６（第６図）を点
灯させる等の方法が考えられるが、設備が大掛かりにな
る他、処理すべき画像信号の情報量が多く、判定に時間
を要する為、収納作業の能率が悪くなってしまう。更に
、例えばビンセットや鉗子の様な物品の場合、同種の物
品でも先端の開き具合が異なると別種のものと判定して
しまう為、物品の種類によっては正確な形状判定を行な
いにくい。

本発明の導電材製物品の識別方法と装置は、上述の様な
事情に鑑みて発明されたものである。

（問題を解決しようとする手段）本発明の導電材製物品の識別方法と装置の内、請求項１
に記載された識別方法の発明は、導電材製物品と複数の
帯状電極とを絶縁フィルムを介して近接させた状態で、
上記導電材製物品と各帯状電極との間に存在する静電容
量に関する値を求め、各帯状！極に対応する静電容量に
関する値から、上記導電材製物品が各帯状電極に対向す
る部分の長さに関する情報を求め、この長さに関する情
報と予め同定手段に記憶させた基準値とを比較する事で
、上記導電材製物品を識別するものである。

又、請求項２に記載された識別装置の発明は、絶縁材製
の基板の上面に間隔をあけて互いに平行に配列された複
数の帯状電極と、この複数の帯状電極の上面を覆う絶縁
フィルムと、上記基板上に、何れの帯状電極とも絶縁さ
れた状態で設けられ、絶縁フィルム上に載置された導電
材製物品の端部を接触自在な印加電極と、上記各帯状電
極と上記導電材製物品とによる電気的容量性成分を含め
て構成される複数の発振回路と、各発振回路の発振周波
数を求める周波数カウンタと、この周波数カウンタによ
り求められた各発振回路の発振周波数から、上記印加電
極にその一端な当接させた導電材製物品が、各帯状電極
に対向する部分の長さに関する情報を求め、この長さに
関する情報と予め記憶している基準値とを比較する事で
、上記導電材製物品を同定する同定手段とから構成され
る。

更に、請求項３に記載された識別装置の発明は、絶縁材
製の基板の上面に間隔をあけて互いに平行に配列された
複数の帯状電極と、この複数の帯状電極の上面を覆う絶
縁フィルムと、上記基板上に、何れの帯状電極とも絶縁
された状態で設けられ、絶縁フィルム上に載置された導
電材製物品の端部を接触自在な印加電極と、この印加電
極に一端を、上記複数の帯状電極に電流検出用抵抗を介
して他端を、それぞれ接続した発振器と、上記各帯状電
極に流れる電流を電圧として検出する電圧検出回路と、
この電圧検出回路により求められる電圧から、上記印加
電極にその一端を当接させた導電材製物品の各帯状電極
に対向する部分の長さに関する情報を求め、この長さに
関する情報と予め記憶している基準値とを比較する事で
、上記導電材製物品を同定する同定手段とから構成され
る。

（作　　用）本発明の導電材製物品の識別方法と装置は、上述の様に
構成さねるが、導電材製物品の複数の帯状電極に対向す
る部分の長さに関する情報と予め記憶している基準値と
を比較する事で、当該物品を同定する為、比較的簡略な
装置を使用し、しかも少ない情報で迅速な識別を行なう
事が出来る。

（実施例）次に、本発明の詳細な説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜２図は、請求項２に記載された発明に対応する、
本発明の第一実施例を示している。

ゴム等の弾性を有する絶縁材により造られた基板１２の
上面には複数の帯状電極１３．１３が、間隔をあけて互
いに平行に配列されており、この複数の帯状電極１３．
１３の上面を、絶縁フィルム１４により覆っている。又
、上記基板１２上には、上記した複数の帯状電極１３．
１３の何れとも絶縁された状態で、土手状の印加電極１
５を突設し、この印加電極１５の側面に、上記絶縁フィ
ルム１４上に載置された、手術用物品等の導電材製物品
１６の端部を接触自在としている。

更に、上記複数の帯状電極１３．１３には、それぞれ１
個ずつの発振器１７．１７を接続して、各発振器１７．
１７が、各帯状電極１３．１３と各電極１３．１３に対
向する導電材製物品１６とによる電気的容量性成分を含
めて、複数の発振回路を構成している。そして、各発振
回路が、各帯状電極１３．１３と上記導電材製物品１６
との間に存在する静電容量に応じた周波数で発振する様
にしている。即ち、それぞれがヒステリシス型のインバ
ータ１８とフィードバック用抵抗１９とを互いに並列に
組み合わせて成る発振器１７．１７を含む各発振回路は
、当該発振器１７が接続された帯状電極１３と上記導電
材製物品１６との間に存在する静電容量が大きい場合に
は比較的低周波の信号を発振し、上記静電容量が小さい
場合には比較的高周波の信号を発振する。そして、帯状
電極１３と導電材製物品１６との間に存在する静電容量
は、導電材製物品１６が当該帯状電極１３に対向する部
分の長さが長い程、大きくなる。従って、上記各発振器
１７．１７を含む発振回路の発振周波数は、導電材製物
品１６の一部で、当該帯状電極１３に対向する部分の長
さが長い程低（なり、反対に上記部分の長さが短い程高
くなる。

上述の様に、各帯状電極１３．１３毎に設けられた発振
器１７．１７を含む発振回路の発振周波数は、Ａ／Ｄ変
換器等の信号切換器２０を介して周波数カウンタ２２に
送られ、この周波数カウンタ２２により、それぞれ独立
して求められる様にしている。そして、この周波数カウ
ンタ２２により求められた各発振器１７．１７を含む発
振回路の発振周波数は、マイクロコンピュータ等の同定
手段２１に送り込む。そしてこの同定手段２１は、予め
求めた関数によって、上記発振周波数に関する信号から
、前記印加電極１５にその一端を当接させた導電材製物
品１６の、各帯状電極１３．１３に対向する部分の長さ
に関する情報を求める。この様にして、各帯状電極１３
．１３毎に求めた長さに関する情報は、必要に応じて表
示器２７に表示する。

同時に同定手段２１は、上述の様にして求めた各帯状電
極１３．１３毎に求めた長さに関する情報と、予め記′
１している基準値とを比較する事で、その時点で絶縁フ
ィルム１４上に載置されている導電材製物品１６の同定
を行ない、当該導電材製物品１６の種類を判定する。

そして判定の結果、必要に応じて手術用物品収納棚の収
納部２．２（第５図）に設けたランプ６．６（第６図）
の内、当該物品を収納すべき収納部２のランプ６を点灯
する。

上述の様に構成される本発明の導電材製物品の識別装置
の場合、手術用物品等の導電材製物品１６の、複数の帯
状電極１３．１３に対向する部分の長さに関する情報と
、予め記憶している基準値とを比較する事で、当該物品
１６の種類を判定する為、比較的簡略な装置を使用し、
しかも少ない情報で迅速な識別を行なう事が出来る。

例えば本発明者が、帯状電極１３．１３として、幅が４
ｍｍで長さが８０ｍｍのものを３２本、ピッチ８ｍｍで
基板１２上に配置すると共に、各帯状電極１３．１３を
、厚さが２５μｍのポリイミド製の絶縁フィルム１４で
被覆し、各発振器１７．１７を構成するインバータ１８
として、株式会社東芝製のＴＣ４０９３ＢＰ　（ヒステ
リシス型２ナンド）を、フィードバック用抵抗１９とし
て１００にΩのものを、周波数カウンタ２２としてテキ
サスインスツルメント社（ＴＩ社）製の５Ｎ７４９３を
４台、信号切換器２０としてＴＩ社製の５Ｎ７４１５０
を、同定手段２１として日本電気株式会社製の１６ビツ
トパーソナルコンピユータ、ＰＣ９８０１ＵＶｌ　１を
、それぞれ使用して、第１図に示した識別装置を構成し
、メス、ビンセット、鉗子を中心とした１００種類の手
術用物品の識別を行なった所、何れの物品に就いても１
秒前後の識別時間で、間違いな（識別出来た。

尚、同定用のソフトウェア中にはファジー制御用のルー
チンを組み込み、上記手術用物品が複数の帯状電極１３
．１３に対向する部分の長さに関する情報と、予め記憶
している基準値とが完全に一致しない場合に於いても、
全体として一致する傾向の場合には、最も近い基準値を
有する手術用物品であるとの判定を行なう様にした。

次に、第３〜４図に示した第二実施例に就いて説明する
。

本実施例は、請求項３に記載された発明に関するもので
あるが、上述した第一実施例に対して、次の様な利点を
有する。

即ち、第一実施例に於いて各発振器１７．１７を構成す
るインバータ１８の出力電圧は、現状で容易に得られる
ものに於いては低（（例えば、前言己ＴＣ４０９３ＢＰ
で５Ｖ程度）、従って導電材製物品１６と帯状電極１３
．１３とで構成する容量性部に大きな電流を流して十分
な判定精度を得る為には、複数の帯状電極１３．１３を
覆う絶縁フィルム１４を薄くして、各帯状電極１３．１
３と導電材製物品１６との間に存在する静電容量を大き
くしなければならない。この為、導電材製物品１６を絶
縁フィルム１４の上面に、常に同じ姿勢で置ければ問題
はないが、載置した際の姿勢が少しずれる事に伴なって
、各帯状電極１３．１３と導電材製物品１６との距離が
僅かにずれた場合、この僅かなずれが各発振器１７．１
７を含む発振回路の発振周波数に大きく影響し、正確な
識別を行なえな（なる恐れがある。この為、前述の第一
実施例に於いては、基板１２を弾性材製とする事で、絶
縁フィルム１４の上面に載置した導電材製物品１６を軽
く押圧する事により、各帯状電極１３．１３と導電材製
物品１６との距離を均一に（絶縁フィルム１４の厚さ分
だけに）出来る様に工夫しているが、識別作業をより効
率化する為には改良が望まれる。

そこで本実施例の場合、各帯状電極１３．１３と導電材
製物品１６との距離を大きくしても十分な判定精度を得
られる様にしている。

即ち、本実施例の場合、絶縁材製の基板１２の上面に間
隔をあけて互いに平行に配列された複数の帯状電極１３
．１３の上面を、厚さが１ｍｍ程度と、比較的厚いアク
リル製の絶縁フィルム１４により覆っている。

又、上記基板１２上に何れの帯状電極１３．１３とも絶
縁された状態で設けられ、絶縁フィルム１４上に載置さ
れた導電材製物品１６の端部を接触自在なｌ：Ｉ］加電
極１５に、発振器２３の一端を接続すると共に、この発
振器２３の他端を、電流検出用抵抗２８を介して、上記
複数の帯状電極１３．１３に接続している。

上記各帯状電極１３．１３には、抵抗変換器２４．２４
、信号切換器２５、実効値検出素子２９、Ａ／Ｄ変換器
２６を接続し、各帯状電極１３．１３から接地電極に流
れる電流をディジタル信号として検出する回路を構成し
ている。

Ａ／Ｄ変換器２６を通過する事でディジタル化された、
各帯状電極１３．１３に流れる電流を表わす信号は、同
定手段２１に送り込まれ、この同定手段２１が上記電流
を表わす信号から、上記印加電極１５にその一端を当接
させた導電材製物品１６の、各帯状電極１３．１３に対
向する部分の長さに関する情報を求め、この長さに関す
る情報と予め記憶している基準値とを比較する事で、上
記導電材製物品１６の種類を判定する。

本実施例の場合、前述の第一実施例の１合と比較して、
各帯状電極１３．１３を覆う絶縁フィルム１４の厚さ寸
法を大きく出来る為、導電材製物品１６を絶縁フィルム
１４の上面に載置した際の姿勢が多少ずれる事に伴なっ
て、各帯状電極１３．１３と導電材製物品１６との距離
が僅かにずれた場合でも、測定精度に及ぼす影響が少な
く、しかも迅速な判定を行なう事が出来る。

例えば本発明者が、帯状電極１３．１３として、幅が４
１１ＩＩ１１で長さが８Ｏｎ＋ｍのものを３２本、ピッ
チ８ｍｍで基板１２上に配置すると共に、各帯状電極１
３．１３を、厚さが１ｍｍのアクリル製の絶縁フィルム
１４で被覆し、発振器２３として、リーダー電子株式会
社製のＬＰＧ−１３００を用いて、これから振幅が５■
で周波数が４０ｋ）ｌｚの交流信号を得、抵抗変換器２
４としてＴＩ社製のＴ　Ｉ　０７４ＣＮを、信号切換器
２５として株式会社東芝製のＴＣ−４０５１ＢＰを、実
効値検出素子２９としてアナログデバイス社製のＩＣで
あるＡＤ６３７を、Ａ／Ｄ変換器２６としてナショナル
セミコンダクタ社製のＡＤＣＯ８０４ＬＣＮを、同定手
段２１として日本電気株式会社製の１６ビツトパーソナ
ルコンピユータ、ＰＣ９８０１ＴＪＶＩＩを、それぞれ
使用して、第３図に示した識別装置を構成し、メス、ビ
ンセット、鉗子を中心とした１００種類の手術用物品の
識別を行なった所、何れの物品に就いても１秒前後の識
別時間で、間違いなく識別出来た。

又、使用経過の違いにより開き角度の一定しないビンセ
ット、３段階の固定状態を持ち、且つ固定状態の一定し
ない鉗子等、光学的には異なったものとされる同種物品
であっても、同種の物品として正しく識別出来た。

面、本発明の導電材製物品の識別方法と装置は、手術用
物品の識別に限らず、各種工具類や部品類等の導電材製
物品の識別にも利用出来る。

又、金属製の物品に限らず、種々の導電性物体の位置、
姿勢等の管理に応用出来る為、例えば電極列をベツドの
マット中に埋め込んで、ベツド上の患者の体に微弱電流
を流す事により、この患者の姿勢管理や緊急状態把握等
にも利用出来る。

又、非通電材製の物品でも、アルミ箔等の導電材製の薄
膜により包めば、導電材製物品として、本発明の識別方
法及び装置による識別を行なう事が出来る。

更に、複数の帯状電極の上方に導電性と可撓性とを有す
る薄膜を、隙間空間を介して設置すると共に、この隙間
空間内に圧縮空気を充填し、識別すべき物品を上記薄膜
の上面に押しつける事で、薄膜の一部で当該物品の下面
と当接する（この下面で押圧される）部分のみを、上記
帯状電極に押し付ける様にすれば、非導電材製物品の識
別を、導電材製の薄膜により包む手間を要する事な（、
行なう事が出来る。

（発明の効果）本発明の導電材製物品の識別方法と装置は、上述の様に
構成され作用する為、例えば手術用物品を収納棚に収納
する作業を、経験の多少に拘らず正確に、且つ迅速に行
なえる様になり、更には自動収納装置に組み込んで収納
棚への収納作業の自動化を図り、病院等の省力化を図れ
る等、実用上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を示す略斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断
面図、第３〜４図は本発明の第二実施例を示しており、
第３図は全体構成を示す略斜視図、第４図は第３区のＢ
−Ｂ断面図５第５〜７図は先発明に係る手術用物品収納
棚を示しており、第５図は収納棚の斜視図、第６図は表
示部とリセット釦等とを設けた表示パネルの正面図、第
７図は制御回路を示すブロック図である。ｌ：棚板、２：収納部、３：表示パネル、４；表示部、
５：リセット釦、６：ランプ、７；入力手段、８；演算
処理装置、９；制御器、１０：銘板、１１ニアドレス板
、１２：基板、１３：帯状電極、１４：絶縁フィルム、
１５：印加電極、１６・導電材製物品、１７；発振器、
１８：インバータ、１９・フィードバック用抵抗、２ｏ
、信号切換器、２１・同定手段、２２・周波数カウンタ
、２３：発振器、２４：抵抗変換器、２５：信号切換器
、２６　＋　Ａ／Ｄ変換器、２７：表示器、２８：電流
検出用抵抗、２９：実効値検出素子。特許出願人　株式会社千代田製作所代　　理　人　小　山　欽造（はが１名）第図り第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電材製物品と複数の帯状電極とを絶縁フィルム
を介して近接させた状態で、上記導電材製物品と各帯状
電極との間に存在する静電容量に関する値を求め、各帯
状電極に対応する静電容量に関する値から、上記導電材
製物品が各帯状電極に対向する部分の長さに関する情報
を求め、この長さに関する情報と予め同定手段に記憶さ
せた基準値とを比較する事で、上記導電材製物品を識別
する、導電材製物品の識別方法。
（２）絶縁材製の基板の上面に間隔をあけて互いに平行
に配列された複数の帯状電極と、この複数の帯状電極の
上面を覆う絶縁フィルムと、上記基板上に、何れの帯状
電極とも絶縁された状態で設けられ、絶縁フィルム上に
載置された導電材製物品の端部を接触自在な印加電極と
、上記各帯状電極と上記導電材製物品とによる電気的容
量性成分を含めて構成される複数の発振回路と、各発振
回路の発振周波数を求める周波数カウンタと、この周波
数カウンタにより求められた各発振回路の発振周波数か
ら、上記印加電極にその一端を当接させた導電材製物品
が、各帯状電極に対向する部分の長さに関する情報を求
め、この長さに関する情報と予め記憶している基準値と
を比較する事で、上記導電材製物品を同定する同定手段
とから成る、導電材製物品の識別装置。
（３）絶縁材製の基板の上面に間隔をあけて互いに平行
に配列された複数の帯状電極と、この複数の帯状電極の
上面を覆う絶縁フィルムと、上記基板上に、何れの帯状
電極とも絶縁された状態で設けられ、絶縁フィルム上に
載置された導電材製物品の端部を接触自在な印加電極と
、この印加電極に一端を、上記複数の帯状電極に電流検
出用抵抗を介して他端を、それぞれ接続した発振器と、
上記各帯状電極に流れる電流を電圧として検出する電圧
検出回路と、この電圧検出回路により求められる電圧か
ら、上記印加電極にその一端を当接させた導電材製物品
の各帯状電極に対向する部分の長さに関する情報を求め
、この長さに関する情報と予め記憶している基準値とを
比較する事で、上記導電材製物品を同定する同定手段と
から成る、導電材製物品の識別装置。
（４）基板の上面を弾力性を有する材料により構成し、
この弾力性を有する材料の上面に複数の帯状電極を配置
した、請求項２〜３の何れかに記載の導電材製物品の識
別装置。