TW201618728A - 光針辨識系統 - Google Patents

Abstract

一種光針辨識系統，可設置多支雷射光針，並可訊號連接於一台可輸出一個選取雷射光針之選針訊號的控制主機，光針辨識系統包含一插置多支雷射光針的儲針盒，及一選針裝置。該選針裝置可驅轉該儲針盒，並可感測與識別記錄被該儲針盒帶動通過之每一支雷射光針，並可被該選針訊號觸發，而傳轉該儲針盒，使該儲針盒將對應該選針訊號之該雷射光針移送至一個取針位置。透過儲針盒與選針裝置之結構設計，可自動化快速且準確地挑選雷射光針，可完全改善目前人工選取雷射光針的種種缺點，是一種用於醫療雷射設備(例如牙科醫療雷射設備)的創新設計。

Description

光針辨識系統

本發明是有關於一種牙科裝置，特別是指一種牙科雷射之雷射光針的儲存與辨識系統。

醫療雷射系統是由控制主機、雷射光源、光路傳遞裝置、雷射手機與雷射光針所構成，該雷射光針為牙科雷射之雷射能量傳遞的最末端，可釋出雷射以產生特定治療效果，例如應用於牙科醫療雷射領域。針對不同治療位置與治療效果需求，雷射光針會有各種不同之形狀、長短設計，以致於雷射光針的種類繁多，有將近30種以上，目前雷射光針選取主要是由牙科醫師或護士人工選取，但因為雷射光針尺寸很小，所以辨識選取雷射光針時，主要是透過辨識雷射光針用以和手機連結之接頭段的O型墊圈顏色、該接頭段之顏色，或者是直接觀察整支雷射光針之長度做為辨識，此種辨識選取方式的效率非常低，且經常發生誤用不適合之雷射光針而造成醫療傷害的情況。目前有些廠商為了可準確辨認取用之雷射光針是否正確，會使手機連結雷射光針時，透過與雷射光針電連接產生之電訊號，來辨識取用之雷射光針是否正確，但仍然得要逐一人 工辨識選取，取用效率仍然非常低，且並無記錄儲存雷射光針位置的功能，也無法儲存雷射光針的使用記錄，例如美國專利US 4919508與US 7290940。因此，目前牙科雷射之雷射光針的取用方面確實有待改進。

因此，本發明之目的，即在提供一種可自動快速且正確選取雷射光針的光針辨識系統。

於是，本發明光針辨識系統，可設置多支雷射光針，並可訊號連接於一台可供操作輸出一個選取雷射光針之選針訊號的控制主機，該光針辨識系統包含一個可供設置定位多支雷射光針的儲針盒，及一個可驅轉該儲針盒地安裝連結於該儲針盒並用以訊號連接於該控制主機的選針裝置，該選針裝置可感測與識別記錄被該儲針盒帶動通過之每一支雷射光針，並可被該選針訊號觸發而傳轉該儲針盒，使該儲針盒將對應該選針訊號之該雷射光針移送至一個取針位置。

本發明之功效：透過該儲針盒與該選針裝置之結構設計，可用以自動化快速且準確地挑選醫護人員預定使用之雷射光針，可完全改善現有人工選取雷射光針的種種缺點，是一種用於醫療雷射設備(例如牙科醫療雷射設備)的創新設計。

3‧‧‧儲針盒

30‧‧‧置針槽

301‧‧‧取針開口段

302‧‧‧定位孔段

303‧‧‧下開口段

31‧‧‧取針部

32‧‧‧嵌置部

4‧‧‧選針裝置

41‧‧‧底座

410‧‧‧安裝孔

411‧‧‧取針位置

42‧‧‧罩蓋

420‧‧‧取針開口

43‧‧‧驅動單元

431‧‧‧驅轉軸

44‧‧‧光針識別感測單元

45‧‧‧狀態指示單元

451‧‧‧狀態指示器

46‧‧‧電源單元

461‧‧‧電源開關

47‧‧‧控制單元

471‧‧‧掃瞄識別模組

472‧‧‧選針模組

473‧‧‧歷程記錄模組

474‧‧‧計時模組

48‧‧‧訊號端子

49‧‧‧光針取用感測單元

800‧‧‧雷射光針

801‧‧‧接頭段

802‧‧‧針體段

803‧‧‧識別標誌

900‧‧‧控制主機

901‧‧‧雷射手機

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的 實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明光針辨識系統之一個第一實施例的立體圖；圖2是該第一實施例之另一個視角的立體圖；圖3是該第一實施例之立體分解圖；圖4是該第一實施例之一個儲針盒的立體圖；圖5是該第一實施例沿剖面線A-A之剖視圖；圖6是該第一實施例沿剖面線B-B之剖視圖；圖7是該第一實施例的一個選針裝置的功能方塊圖；圖8是類似圖3之視圖，說明該儲針盒的另外一個實施態樣；及圖9是本發明光針辨識系統之一個第二實施例的該選針裝置的的功能方塊圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖1、3、7所示，本發明光針辨識系統的第一實施例，適用於插置儲存多支雷射光針800，可應用於各種醫療雷射設備領域，在以下實施例中，是以應用於牙科醫療雷射設備領域為例進行說明，但實施時不以此為限。

該光針辨識系統應用於牙科領域時，可訊號連結於一台牙科雷射設備的控制主機900。每一支雷射光針800具有一個用以連結安裝於一個雷射手機(圖未示)的接頭段801，及一個用以導引釋出雷射的針體段802，且該針 體段802外表面設置有一個識別標誌803，在本實施例中，該識別標誌803為條碼，但實施時，該識別標誌803類型不以此為限，也可以是圖文符號。該控制主機900可供操作選定要使用之雷射光針800，並可對應被選定之雷射光針800發出一個選針訊號至該光針辨識系統。該光針辨識系統包含一個用以插置收納該等雷射光針800的儲針盒3，及一個可供該儲針盒3設置並用以訊號連接於該控制主機900的選針裝置4。

如圖3、4所示，該儲針盒3具有上下同體相連之一個取針部31與一個嵌置部32，且該取針部31外徑大於該嵌置部32外徑，該儲針盒3還具有多個凹設於其頂面且沿其周緣間隔分佈之置針槽30，每一個置針槽30具有上下間隔地分別外露於該取針部31與該嵌置部32之外周面的一個取針開口段301與一個下開口段303，及一個自該取針開口段301往下延伸貫穿該取針部31而連通於該下開口段303的定位孔段302。該取針開口段301口徑大於該定位孔段302與該下開口段303孔徑，且大於該雷射光針800之該接頭段801外徑，而該定位孔段302孔徑小於接頭段801外徑。該取針開口段301斷面外形是與該雷射手機末端部外形相符，可往下導引置入之該雷射手機，使該雷射手機對應接合於外露於其中的該雷射光針800的該接頭段801。

該儲針盒3用以儲存該等雷射光針800時，是將該等雷射光針800之該針體段802往下穿置於各別之該 置針槽30的該定位孔段302中，該等雷射光針800之該接頭段801會往下限位靠抵於各別之該定位孔段302頂緣處，而外露於該取針開口段301中，該針體段802則是外露於該下開口段303中。

如圖1、3、7所示，該選針裝置4包括一個底座41、一個可拆離地罩蓋42於該底座41頂面之罩蓋42、一個安裝於該底座41並用以驅轉該儲針盒3的驅動單元43、一個安裝於該底座41中並用以感測插置於該儲針盒3之該等雷射光針800的光針識別感測單元44、一個嵌裝外露於該底座41外表面的狀態指示單元45、一個電源單元46、一個控制單元47、一個嵌裝外露於該底座41外表面的訊號端子48，及一個光針取用感測單元49。

該底座41頂面開設有一個可供該儲針盒3嵌穿安裝之安裝孔410，該罩蓋42是覆蓋該安裝孔410地罩蓋42疊置於該底座41頂面，而可罩蓋於儲針盒3外，並具有一個貫穿其內外周面且對準該底座41之一個取針位置411的取針開口420，該取針開口420可使該儲針盒3之其中一個置針槽30外露，並可供用以取用該雷射光針800的雷射手機通過以插入該置針槽30中。

如圖3、5所示，該驅動單元43具有一個外露於該安裝孔410中，並供該儲針盒3可拆離地安裝連結之驅轉軸431，可驅使該儲針盒3帶動該等雷射光針800相對該底座41旋轉位移。該儲針盒3安裝時，是使該嵌置部32往下通過該安裝孔410而置入該底座41內，並使該取針部 31可拆離地往下安裝連結於該驅轉軸431，而外露於該底座41上方。在本實施例中，該驅動單元43為可被驅動控制該驅轉軸431轉動角度的馬達，例如步進馬達、伺服馬達，但不以此為限。

該光針識別感測單元44是設置於該底座41內，可感測擷取該儲針盒3帶動通過之每一支雷射光針800之該針體段802的影像，而分別輸出一個影像型式的感測訊號。

該狀態指示單元45包括多個嵌裝外露於該底座41外表面之狀態指示器451，該等狀態指示器451可被驅動產生不同之狀態訊息。在本實施例中，該等狀態指示器451是透過不同色光來表示該選針裝置4之目前狀態，例如以紅光表示找不到光針，以綠光表示光針已移送定位，以及以橘光表示正在掃瞄識別光針。但實施時，該狀態指示單元45之類型不以此為限，也可設計成可顯示圖文影像訊息及/或可發出聲音訊息的其它裝置，所以該等狀態訊息可以是聲音、亮光及/或圖文影像。

如圖2、7所示，該電源單元46具有一個嵌裝外露於該底座41外表面之電源開關461，可於該電源開關461被開啟時，供給其它單元運作所需之電能。

該訊號端子48為USB端子，可供該控制主機900的訊號線(圖未示)電連接插裝以存取資料，可用以接收該選針訊號，並將該控制主機900傳送之電源傳送至該電源單元46。但實施時，該訊號端子48類型不以此為限， 且不以傳輸電源為必要。

如圖3、5、7所示，該控制單元47包括一個掃瞄識別模組471、一個選針模組472，及一個歷程記錄模組473。

該掃瞄識別模組471可於該電源單元46開始供電時被通電致能啟動，而先掃瞄識別該儲針盒3上的該等雷射光針800。該掃瞄識別模組471會程式化控制該驅動單元43傳動該儲針盒3每次旋轉特定角度，直至旋轉一圈，使該儲針盒3之各個置針槽30依序轉移通過該光針識別感測單元44，並同步驅使該光針識別感測單元44逐一感測擷取插置於各個置針槽30之該雷射光針800的該針體段802影像，並透過影像分析辨識方式分析該光針識別感測單元44輸出之該等感測訊號，藉以識別記錄該等雷射光針800之識別標誌803，例如辨識取得之二維條碼內容，並記錄所識別出之各個雷射光針800插置之該置針槽30的旋轉角度位置，進而建立一個關於插設在該儲針盒3之該等置針槽30的該等雷射光針800的光針位置資料檔。且該掃瞄識別模組471於識別該等雷射光針800過程中，會驅使該狀態指示單元45產生代表正在掃瞄識別光針的狀態訊息，提醒暫時無法選用雷射光針800。

該選針模組472可被該選針訊號觸發啟動，而分析該光針位置資料檔中是否存在與該選針訊號對應之雷射光針800，若有對應之雷射光針800，會進一步根據該光針位置資料檔中之該雷射光針800的旋轉角度位置，開始 驅使該驅動單元43傳轉該儲針盒3，將該雷射光針800轉移外露於該罩蓋42的該取針開口420處，並驅使該狀態指示單元45發出代表光針已定位之狀態訊息，讓醫護人員知道已可取用該雷射光針800。當該選針模組472判斷該光針位置資料檔中無對應之雷射光針800時，會驅使該狀態指示單元45發出代表找不到光針的狀態訊息。

如圖3、6、7所示，該光針取用感測單元49是安裝於該底座41中，且位於該取針位置411下方，可於位在該取針位置411的儲針槽30中的雷射光針800被取離時，感測輸出一個已取針訊號。

在本實施例中，該光針取用感測單元49為光反射式感測器，可感測其本身朝該儲針盒3發射並位在該取針位置411的該雷射光針800所反射之光感測訊號，並可於該雷射光針800被取離該置針槽30時，因為未感測到該雷射光針800反射的光感測訊號，或者是測得之光感測訊號時序改變時，判斷該雷射光針800已被取離，進而對應產生該已取針訊號。但實施時，該光針取用感測單元49也可以改成光阻斷式感測器或重量感測器，且可改設置於該儲針盒3或該罩蓋42，例如於每一個儲針槽30設置一個光針取用感測單元49。但因為可感測該等雷射光針800是否被取離該儲針盒3的感測器類型眾多，因此實施時不以上述類型為限。

該歷程記錄模組473會記錄該控制主機900所發送之所有選針訊號，並記錄該選針模組472移送至該取 針位置411的每一支雷射光針800的光針資料，以及該光針取用感測單元49輸出之該等已取針訊號的產生時間，以對應產生一個光針使用記錄檔，該光針使用記錄檔可供該控制主機900連線讀取輸出。

本發明光針辨識系統使用時，醫護人員可先將預計使用之雷射光針800分別插置定位於該儲針盒3之該等置針槽30中，然後將該儲針盒3安裝連結於該驅動單元43，並將該罩蓋42蓋設於該底座41。接著，便可開啟該電源開關461(示於圖2)，使整個該選針裝置4通電致能。

該選針裝置4通電致能後，該掃瞄識別模組471會先進行雷射光針800的掃瞄識別。會驅使該驅動單元43傳轉該儲針盒3，並逐一掃瞄識別每一個置針槽30之雷射光針800，進而針對該儲針盒3上的該等雷射光針800建立一個光針位置資料檔。

掃瞄完成後，醫護人員便可透過操作該控制主機900設定要使用之雷射光針800，藉以輸出對應之選針訊號，該選針模組472會被該選針訊號觸發，並於分析出該光針位置資料檔具有對應之雷射光針800時，驅使該驅動單元43傳轉該儲針盒3，藉以將被選定之雷射光針800移送至該取針位置411，並驅使該狀態指示單元45顯示出光針已定位的狀態訊息。若該光針位置資料檔無被選取之雷射光針800時，則驅使該狀態指示單元45發出找不到光針之狀態訊息，讓醫護人員重新選用其它雷射光針800。

在醫護人員透過該控制主機900選擇設定要使 用之雷射光針800的過程中，該歷程記錄模組473會記錄每一個選針訊號、該儲針盒3中被選取之每一支雷射光針800的資料，及該光針取用感測單元49針對被選取之雷射光針800所產生之該已取針訊號的產生時間，而建立該光針使用記錄，以供日後輸出查核在口腔治療過程中之雷射光針800選用過程。

在本實施例中，該等雷射光針800是透過在該針體段802設置該識別標誌803的方式以供進行影像識別，但實施時，該等雷射光針800也可透過該針體段802之針頭部位的幾何外形來供識別，例如將針頭部位設計成錐形、方型、楔型等，此時該光針識別感測單元44可改成擷取該等針體段802之針頭部位影像，以供該掃瞄識別模組471進行分析識別。另外，當該識別標誌803為一維條碼型式時，該光針識別感測單元44可改成能夠掃瞄感測一維條碼型式之該識別標籤803，而輸出一個明暗電訊號型式的感測訊號的類型。

再者，當該等雷射光針800之識別設計是設置於該接頭段801時，例如於該接頭段801設置可供識別之不同顏色配置的O型墊圈，或者是將該接頭段801以不同顏色表現，例如不同顏色之陽極染色，此時，該光針識別感測單元44可改設置外露於該底座41上方，使該光針識別感測單元44可感測該等接頭段801以輸出影像訊號型式或光譜訊號型式之該感測訊號，以供該掃瞄識別模組471透過色彩辨識方式進行分析識別。

配合參閱圖3、8，實施時，該儲針盒3之該等置針槽30不以設置該取針開口段301為必要，可使該等雷射光針800之該接頭段801直接外露於該儲針盒3頂面上方，並將該罩蓋42之取針開口420外形設計成與該雷射手機901外形相符。

如圖9所示，本發明光針識別系統之第二實施例與該第一實施例差異處在於：該控制單元47之設計，以及本實施例未設置該光針取用感測單元。為方便說明，以下將僅針對本實施例與第一實施例差異處進行描述。

在本實施例中，該控制單元47還包括一個計時模組474，該計時模組474可於該選針模組472控制該驅動單元43傳轉該儲針盒3，將被選取之該雷射光針800移送至該取針位置411時，開始計時一個取針時間，並於該取針時間計時結束後，發出一個取針判斷訊號，該選針模組472會被該取針判斷訊號觸發，而再次控制該驅動單元43驅轉該儲針盒3，將容置被選取之該雷射光針800的該儲針槽30轉移至該光針識別感測單元44的感測位置，該光針識別感測單元44會被該取針判斷訊號觸發，而感測輸出一個對應被選取之該雷射光針800所插置之該儲針槽30的感測訊號，該掃瞄識別模組471會分析該感測訊號，以判斷該儲針槽30中是否還存在被選取之該雷射光針800，並於判斷已無被選取之該雷射光針800時，產生一個已取針訊號，而於判斷該雷射光針800未被取走時，產生一個未取針訊號。

接著，該選針模組472會被該已取針訊號與該未取針訊號觸發，而控制該驅動單元43傳轉該儲針盒3，將用以容置被選取之該雷射光針800的該儲針槽30移回該取針位置411。此外，計時模組474會被該未取針訊號觸發，並於間隔該取針時間後再發出該取針判斷訊號。

透過上述設計，該歷程記錄模組473同樣可根據該已取針訊號與該未取針訊號的產生時間，來記錄建立該光針使用記錄檔。

綜上所述，透過該儲針盒3與該選針裝置4之結構設計，可用以自動化快速且準確地挑選雷射光針800，可完全改善目前人工選取雷射光針800的種種缺點，是一種用於醫療雷射設備的創新設計。因此，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧儲針盒

30‧‧‧置針槽

301‧‧‧取針開口段

302‧‧‧定位孔段

303‧‧‧下開口段

31‧‧‧取針部

32‧‧‧嵌置部

4‧‧‧選針裝置

41‧‧‧底座

410‧‧‧安裝孔

411‧‧‧取針位置

42‧‧‧罩蓋

420‧‧‧取針開口

43‧‧‧驅動單元

431‧‧‧驅轉軸

45‧‧‧狀態指示單元

451‧‧‧狀態指示器

49‧‧‧光針取用感測單元

800‧‧‧雷射光針

801‧‧‧接頭段

802‧‧‧針體段

803‧‧‧識別標誌

Claims (12)

1. 一種光針辨識系統，可設置多支雷射光針，並可訊號連接於一台可供操作輸出一個選取雷射光針之選針訊號的控制主機，該光針辨識系統包含：一個儲針盒，可供設置定位多支雷射光針；及一個選針裝置，可驅轉該儲針盒地安裝連結於該儲針盒，並用以訊號連接於該控制主機，可感測與識別記錄被該儲針盒帶動通過之每一支雷射光針，並可被該選針訊號觸發，而傳轉該儲針盒，使該儲針盒將對應該選針訊號之該雷射光針移送至一個取針位置。
2. 如請求項1所述的光針辨識系統，其中，該選針裝置包括一個可驅動該儲針盒旋轉之驅動單元、一個可感測被該儲針盒帶動通過之每一支雷射光針而分別對應輸出一個感測訊號的光針識別感測單元，及一個訊號連接於該驅動單元與該光針識別感測單元並可接收該選針訊號的控制單元，該控制單元可接收分析該等感測訊號而識別記錄各個雷射光針，並可被該選針訊號觸發，而驅使該驅動單元傳轉該儲針盒，使該儲針盒將對應該選針訊號之該雷射光針移送至該取針位置。
3. 如請求項2所述的光針辨識系統，其中，該控制單元包括一個掃瞄識別模組，及一個選針模組，該掃瞄識別模組可驅使該驅動單元傳轉該儲針盒，並驅使該光針識別感測單元感測該等雷射光針，且會分析該等感測訊號以識別記錄各個雷射光針，以產生一個光針位置資料檔， 該選針模組可被該選針訊號觸發，而自該光針位置資料檔比對出與該選針訊號對應的雷射光針，並驅使該驅動單元傳轉該儲針盒，使插置該雷射光針的置針槽轉移至該取針位置。
4. 如請求項3所述的光針辨識系統，其中，該儲針盒是可拆離地安裝連結於驅動單元，且具有有多個繞其軸心間隔分佈且分別可供一支雷射光針插置定位的置針槽，該光針識別感測單元會識別記錄各個雷射光針與各個雷射光針所插設之各個置針槽的位置，並於該光針位置資料檔記錄該等雷射光針與該等雷射光針所插設之各個置針槽的位置。
5. 如請求項4所述的光針辨識系統，所述雷射光針具有一個接頭段，及一個自該接頭段往下延伸之針體段，其中，每一個置針槽具有上下間隔地分別凹設於該儲針盒外周面並分別供該接頭段與該針體段外露於其中的一個取針開口段與一個下開口段，及一個上下貫穿連通該取針開口段與開下開口段並使該針體段穿置定位的定位孔段。
6. 如請求項5所述的光針辨識系統，其中，該選針裝置還包括一個底座，該儲針盒可被該驅動單元驅動而相對該底座旋轉，該光針識別感測單元是可感測該等雷射光針之該接頭段及/或該針體段以輸出該感測訊號地安裝於該底座。
7. 如請求項6所述的光針辨識系統，其中，該底座頂面開 設有一個安裝孔，該儲針盒是穿置於該安裝孔中，並具有一個外露於該底座上方且設置有該等置針槽之該取針開口段與該定位孔段的取針部，及一個位於該底座內且設置有該等置針槽之該下開口段的嵌置部，該光針識別感測單元是可感測該等雷射光針之該針體段以輸出該感測訊號地安裝於該底座內。
8. 如請求項6所述的光針辨識系統，其中，該儲針盒具有一個外露於該底座上方並設置有該等置針槽之該取針開口段與該定位孔段的取針部，及一個位於該底座內且設置有該等置針槽之該下開口段的嵌置部，該光針識別感測單元是可感測該等雷射光針之該接頭段以輸出該感測訊號地安裝於該底座上方。
9. 如請求項3所述的光針辨識系統，其中，該控制單元還包括一個歷程記錄模組，該歷程記錄模組會根據該光針位置資料檔所記錄之該等雷射光針，記錄儲存每一支被移送至該取針位置之雷射光針的資料，而對應產生一個光針使用記錄檔。
10. 如請求項9所述的光針辨識系統，其中，該選針裝置還包括至少一個可用以感測被移送至該取針位置之該雷射光針是否被取用的光針取用感測單元，且該光針取用感測單元可於感測到該選針訊號對應之該雷射光針被取離時，對應產生一個已取針訊號，該歷程記錄模組還可於該光針使用記錄檔中記錄該光針取用感測單元針對每一個雷射光針產生之該已取針訊號。
11. 如請求項9所述的光針辨識系統，其中，該控制單元還包括一個計時模組，該計時模組可於該選針訊號對應之該雷射光針被移送至該取針位置時，開始計時一個取針時間，並於該取針時間計時結束後，產生一個取針判斷訊號，該選針模組會被該取針判斷訊號觸發，而驅使該驅動單元將插設該選針訊號對應之該雷射光針的該儲針槽移送至該光針識別感測單元之感測處，且該光針識別感測單元也會被該取針判斷訊號觸發而感測輸出一個感測訊號，該掃瞄識別模組會分析該感測訊號，並於判斷該選針訊號對應之該雷射光針已不在該置針槽中時，產生一個已取針訊號，該選針模組會被該已取針訊號觸發，而控制該驅動單元傳轉該儲針盒，將用以容置該選針訊號所對應之該雷射光針的該儲針槽移回該取針位置，該歷程記錄模組還可於該光針使用記錄檔中記錄該已取針訊號。
12. 如請求項3所述的光針辨識系統，其中，該選針裝置還包括一個電源單元，該電源單元具有一個嵌裝外露於該底座外表面之電源開關，且該電源單元會於該電源開關被開啟時，供電驅使該控制單元致能，該掃瞄識別模組會於被通電致能時，開始驅動該驅動單元與該光針識別感測單元，並分析識別該等雷射光針以建立該光針位置資料檔。