(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
背もたれとフットレストとが着座部に回動可能に取り付けられている患者用椅子と、前記患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段と、前記患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段とを備え、
前記着座部は、患者導入位置から下降されることが可能であり、
さらに、前記患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段と、
前記患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段と、
前記上下位置検出手段および前記傾起姿勢検出手段からの情報をもとに、前記患者用椅子のフットレスト最下部が床面に干渉しないように、前記昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記上下位置検出手段は、前記患者用椅子が最も起きた姿勢において上下方向に関して前記干渉が発生し得る領域にあることを感知する上下方向干渉位置感知センサ及び上下方向絶対位置検出手段を具備し、
前記傾起姿勢検出手段は、前記患者用椅子が最も下降した位置において傾起方向に関して前記干渉が発生し得る領域にあることを感知する傾起方向干渉位置感知センサ及び傾起方向絶対位置検出手段を具備し、
前記制御手段は、前記傾起手段の傾起動作に対する前記フットレスト最下部の移動の軌跡に関するデータと、前記上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報とにより前記昇降手段および前記傾起手段の動作を制御可能とし、前記上下方向干渉位置感知センサからの検知信号に前記上下方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて上下方向の動作を制御するとともに、前記傾起方向干渉位置感知センサからの検知信号に前記傾起方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて傾起方向の動作を制御する、
歯科用ユニット。
【請求項２】
背もたれとフットレストとが着座部に回動可能に取り付けられている患者用椅子と、前記患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段と、前記患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段と、スライド機構を介して取り付けられたドクターモジュールとを備え、
前記着座部は、患者導入位置から下降されることが可能であり、
さらに、前記患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段と、
前記患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段と、
前記上下位置検出手段および前記傾起姿勢検出手段からの情報をもとに、前記患者用椅子のフットレスト最下部が前記スライド機構上の床面に干渉しないように、前記昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記上下位置検出手段は、前記患者用椅子が最も起きた姿勢において上下方向に関して前記干渉が発生し得る領域にあることを感知する上下方向干渉位置感知センサ及び上下方向絶対位置検出手段を具備し、
前記傾起姿勢検出手段は、前記患者用椅子が最も下降した位置において傾起方向に関して前記干渉が発生し得る領域にあることを感知する傾起方向干渉位置感知センサ及び傾起方向絶対位置検出手段を具備し、
前記制御手段は、前記傾起手段の傾起動作に対する前記フットレスト最下部の移動の軌跡に関するデータと、前記上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報とにより前記昇降手段および前記傾起手段の動作を制御可能とし、前記上下方向干渉位置感知センサからの検知信号に前記上下方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて上下方向の動作を制御するとともに、前記傾起方向干渉位置感知センサからの検知信号に前記傾起方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて傾起方向の動作を制御する、
歯科用ユニット。
【請求項３】
前記傾起姿勢検出手段からの情報に基づいて前記昇降手段の可動範囲が決定され、前記上下位置検出手段からの情報に基づいて前記傾起手段の可動範囲が決定されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【請求項４】
前記上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサの干渉感知範囲は、実際に前記患者用椅子により発生する物理的干渉の範囲より所定量広く設定され、
前記制御装置は、前記オート動作中に前記上下方向干渉位置感知センサが前記干渉の発生を検知した場合、そのときの前記上下方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の前記上下方向絶対位置検出手段の検出値と前記干渉発生時の検出値との差が、前記広く設定された所定量より小さければ、前記上下方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させ、
前記オート動作中に前記傾起方向干渉位置感知センサが前記干渉の発生を検知した場合、そのときの前記傾方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の前記傾方向絶対位置検出手段の検出値と前記干渉発生時の検出値との差が、前記広く設定された所定量より小さければ、前記傾起方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させる制御を行なう、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の歯科用ユニット。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記上下方向干渉位置感知センサが前記干渉領域にあることを感知しているときに上昇・起き方向の動作をする場合には、前記昇降手段よる上昇動作後に前記傾起手段による起き動作を行ない、
前記傾起方向干渉位置感知センサが前記干渉領域にあることを感知しているときに下降・傾き方向の動作をする場合には、前記傾起手段による傾き動作後に前記昇降手段による下降動作を行なうように動作制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【請求項６】
前記上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサは、マイクロスイッチ、ホールセンサ、超音波センサ、反射式光センサ、またはフォトインタラプタのいずれかの一により構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【請求項７】
前記上下方向絶対位置検出手段および前記傾方向絶対位置検出手段は、ポテンショメータ、または磁気式若しくは光式のエンコーダにより構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【請求項８】
前記昇降手段および傾起手段は油圧機構により構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【請求項９】
前記昇降手段および傾起手段は電動機構であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載された歯科用ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科医等で使用される位置調整可能な歯科用ユニットの技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯科医で使用される歯科用ユニットには従来から油圧シリンダ等のアクチュエータを利用して患者用椅子の高さや傾きを調整する機構が組み込まれている。これらの調整機構は、患者を診療に都合のよい姿勢へと導くために使用されている。
【０００３】
ところで、歯科用ユニットの患者用椅子には大きく分けて、患者のひざ関節に対応してフットレスト部分が回動屈曲することにより、通常の椅子に腰掛けるように患者導入（着座）が行なえる膝おれタイプの椅子（図１３（ａ）参照）と、座面から足先側が一体で構成され、長座するように患者導入を行うカンタータイプ椅子（図１３（ｂ）参照）とがある。
【０００４】
膝おれタイプの椅子の場合に、治療を施す術者（ドクター）は、治療を施す部位によって、前歯や、上顎の場合は図１４（ａ）の様に患者用椅子の背もたれを大きく傾斜させたり、下顎の場合は図１４（ｂ）の様に背もたれの傾斜角を比較的少な目にして治療を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、膝おれタイプの椅子の場合に、患者用椅子の最低位（ステップ部底面）は患者導入時の位置であり、カンタータイプの椅子の最低位に比較してフットレストの分だけ高くしなければならない。したがって下顎診療を行なうときは、術者は図１４（ｃ）に示すように、座るイス（スツール）の高さを調整して治療を行わなくてはならず、術者の身長が低い場合非常に不安定な姿勢での作業を強いられることになる。また、術者の身長が高い場合であっても上顎診療と下顎診療とでは床からの患者の口腔内までの高さ（作業高さ）が異なるため、適切な作業姿勢をとるためには，スツールの高さをその都度調整しなければならないという問題があった。またスライド機構を介してドクターモジュールが取り付けられている歯科用ユニットの場合には、スライド機構自体が床面から一定の高さを持っているため、その上方にて行なわれる患者導入の位置は一層高いものとなり、さらに術者への負担が増加する。
【０００６】
そこで、本発明は、術者がスツールの高さを変えることなく患者の上顎診療と下顎診療とを行うことができ、治療行為中の術者の負担を軽減することができる歯科用ユニットを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明の第一態様の歯科用ユニットは、位置調整可能な患者用椅子と、患者用椅子を駆動する駆動装置と、患者用椅子の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段からの情報に基づいて駆動装置の動作を制御する制御手段とを備えた歯科用ユニットであって、駆動装置は患者用椅子を歯科用ユニットの他の部位に干渉する位置まで駆動可能であり、制御手段は患者用椅子が干渉する位置に侵入しないように駆動装置の動作を制御することを特徴とする。ここに、「干渉する」とは、異なる二つの部位が同一の空間的位置を取ろうとすることをいう。現実には一方が干渉する領域にあるときは他方がその領域に侵入しようとすると両者の衝突が発生する。また、上記二つの部位の内の一つは、その歯科用ユニットが据え付けられている床面をも含む概念である。
【０００９】
この第一態様の歯科用ユニットによれば、干渉域にまで患者用椅子を駆動させることができるので、患者用椅子の可動範囲を広くとることができ設計上の自由度を極めて高くとることができる。またこの場合に制御手段により、一の部位が他の部位に衝突することを回避することができる。
【００１０】
本発明の第二態様の歯科用ユニットは、背もたれ（５）とフットレスト（６）とが着座部（４）に回動可能に取り付けられている患者用椅子（３）と、患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段（９、１８）と、患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段（１０）とを備え、着座部は患者導入位置から下降されることが可能であり、さらに患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段（１２）と、患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段（１３）と、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報をもとに患者用椅子のフットレスト最下部（２３）が床面（２２）に干渉しないように昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段（１４）とを備えた歯科用ユニット（１）である。
【００１１】
ここに、「フットレスト」とは、患者用椅子の患者脚部を支える部分であって、ステップをも含む概念である。したがって「フットレスト最下部」とは、ステップ最下部をも含む。「患者導入位置」とは、診療のために患者を導く際の患者用椅子のポジションをいい、傾起方向に最も起きていて、その状態においてフットレスト最下部が床面に接しない範囲での最低位のポジションをいう。さらに「床面」とは、ステップ下方から下方前方にかけての患者導入路として使用される部分をいい、歯科用ユニットが据え付けられている床面、および歯科用ユニットの一部が患者導入路として使用されている場合には、その歯科用ユニットの一部をも含む概念である。
【００１２】
この第二態様の歯科用ユニットによれば、患者用椅子を導入ポジションよりさらに下げることができるので、術者が患者下顎診療を行なう際にスツールを上昇させる必要がなくなり診療を行うのに術者への負担が少なくて都合がよい。また、制御手段により患者用椅子のフットレスト最下部と床面との干渉を回避することにより、両者が衝突して不測の故障が起きたり、両者の間に物をはさむような事態が起きるのを未然に回避できる。
【００１３】
この発明の第三態様の歯科用ユニットは、背もたれとフットレストとが着座部に回動可能に取り付けられている患者用椅子と、患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段と、患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段と、スライド機構（２１）を介して取り付けられたドクターモジュールとを備え、着座部は患者導入位置から下降されることが可能であり、さらに、前記患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段と、患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段と、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報をもとに患者用椅子のフットレスト最下部がスライド機構上の床面に干渉しないように昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段と、を備えた歯科用ユニットにより前記課題を解決する。ここに「ドクターモジュール」とは、術者が使用するハンドピース類をまとめたユニットであって通常、患者用椅子とは別個に設けられる。また、「スライド機構」とは、ドクターモジュール等を患者用椅子に前後方向に移動可能に取り付ける機構をいい、通常患者用椅子のステップ下方から前方に向けて設けられている。
【００１４】
このような構成においては、スライド機構の高さの分だけ患者導入ポジションの高さを高くせざるを得ない。従ってなおさら本発明の効果が意義深いものとなる。すなわち従来は術者が患者下顎診療を行なう際にはスライド機構の高さの分だけ余計にスツールを上昇させる必要があったが、本構成により患者用椅子が大きく下降されるようにされたため、術者が患者下顎診療を行なう際にスツールを上昇させる必要がなくなり、術者の負担を確実に軽減することができる。
【００１５】
また、上記態様において、傾起姿勢検出手段からの情報に基づいて昇降手段の可動範囲が決定され、上下位置検出手段からの情報に基づいて傾起手段の可動範囲が決定されるように構成してもよい。
【００１６】
このように構成した場合には、上下方向と傾起方向とが、相互の検出手段の情報にて制御されるので、患者用椅子の干渉域への侵入を確実に防止することができる。
【００１７】
また、上記において、制御手段は傾起手段の傾起動作に対するフットレスト最下部の移動の軌跡に関するデータと、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報とにより昇降手段と傾起手段との動作を制御するようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、フットレスト最下部を床面すれすれにしかも床面に触れることなく移動させつつ、患者用椅子の昇降、傾起を行なうことができる。
【００１９】
また、上記態様において、昇降手段はパンタグラフ機構（１８）とパンタグラフ機構を伸縮させる上下方向伸縮機構（９）とを備え、傾起手段はパンタグラフ機構に取り付けられた傾起方向伸縮機構（１０）を備えており、上下位置検出手段は上下方向伸縮機構の伸縮長さに対応付けられて取り付けられた上下方向絶対位置センサ（１２ａ）であり、傾起姿勢検出手段は傾起方向伸縮機構の伸縮長さに対応付けられて取り付けられた傾起方向絶対位置センサ（１３ａ）であることとしてもよい。
【００２０】
このように構成した場合には、上下方向伸縮機構により昇降動作が実現され、傾起方向伸縮機構により傾起動作が実現される。また、それぞれに位置センサを取り付けることにより、上下、傾起各方向の絶対位置を検出してフットレスト最下部が干渉域に進入することがないよう上下方向伸縮機構および傾起方向伸縮機構の動作を制御することが可能である。
【００２１】
また、上記態様において、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段は、ポテンショメータ（４０）により構成してもよい。
【００２２】
このようにすれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた絶対位置センサにて容易に構成することができる。
【００２３】
上記第二態様の歯科用ユニットにおいて、上下位置検出手段は、患者用椅子が最も起きた姿勢において上下方向に関して干渉が発生し得る領域にあることを感知する上下方向干渉位置感知センサ（１２ｂ）であり、傾起姿勢検出手段は、患者用椅子が最も下降した位置において傾起方向に関して干渉が発生し得る領域にあることを感知する傾起方向干渉位置感知センサ（１３ｂ）として構成することもできる。
【００２４】
このように構成した場合には、患者用椅子が干渉域にあることを上下方向および傾起方向に関するセンサにて感知して、これにより上下方向および傾起方向の動作を制御することにより干渉が発生するのを未然に防止することができる。上記構成において更に、上下方向干渉位置感知センサからの情報をもとに傾起手段の動作が制御され、傾起方向干渉位置感知センサからの情報をもとに昇降手段の動作が制御されることとしてもよい。このようにしても、上下方向と傾起方向が、相互の検出手段の情報にて制御されるので、患者用椅子の干渉域への侵入を確実に防止することができる。
【００２５】
また、上記構成において、歯科用ユニットは上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサに加えてさらに上下方向絶対位置検出手段および傾起方向絶対位置検出手段とを備え、制御手段は上下方向干渉位置感知センサからの検知信号に上下方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて上下方向の動作を制御するとともに、傾起方向干渉位置感知センサからの検知信号に傾起方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて傾起方向の動作を制御することとしてもよい。
【００２６】
このようにすれば、異なる手段にて同一方向の位置を検出しているので、一方の手段に誤差等が生じても他方の手段による検出結果による補正ができ、より正確で安定した制御を実現することができる。
【００２７】
また、上記構成において、さらに上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサの干渉感知範囲は、実際に患者用椅子により発生する物理的干渉の範囲より所定量広く設定され、制御装置は、オート動作中に上下方向干渉位置感知センサが干渉の発生を検知した場合、そのときの上下方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の上下方向絶対位置検出手段の検出値と干渉発生時の検出値との差が広く設定された所定量より小さければ、上下方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させ、オート動作中に傾起方向干渉位置感知センサが干渉の発生を検知した場合、そのときの傾起方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の傾起方向絶対位置検出手段の検出値と干渉発生時の検出値との差が、広く設定された所定量より小さければ、傾起方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させる制御を行なうように構成してもよい。
【００２８】
このように構成すれば、昇降手段や傾起手段のオーバーランにより目標位置を超えてしまうような場合や、各検出手段、センサ類の取り付けガタや検出誤差が発生するような場合であっても目標位置までのオート動作を安定して行うことができる。
【００２９】
さらに上記において、制御手段は上下方向干渉位置感知センサが干渉領域にあることを感知しているときに上昇・起き方向の動作をする場合には、昇降手段による上昇動作後に傾起手段による起き動作を行い、傾起方向干渉位置感知センサが干渉領域にあることを感知しているときに下降・傾き方向の動作をする場合には、傾起手段による傾き動作後に昇降手段による下降動作を行うように動作制御することとしてもよい。
【００３０】
このようにすれば、相互に干渉する領域を迂回するように動作制御が行なわれ、確実に干渉が発生するのを防止することができる。
【００３１】
上記態様において、上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサはマイクロスイッチ、ホールセンサ、超音波センサ、反射式光センサ、またはフォトインタラプタ（１２ｂ、１３ｂ）のいずれかの一により構成してもよい。
【００３２】
このようにすれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた感知型センサにて容易に構成することができる。
【００３３】
また上記態様で、さらに上下方向絶対位置検出手段および前記傾方向絶対位置検出手段を、ポテンショメータ、または磁気式若しくは光式のエンコーダにより構成してもよい。
【００３４】
このようにすれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた絶対位置センサにて容易に構成することができる。
【００３５】
また、上下方向伸縮機構および傾起方向伸縮機構は油圧機構として構成してもよいし、または電動機構として構成してもよい。
【００３６】
このようにすれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた駆動手段にて比較的容易に構成することができる。
【００３７】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の歯科用ユニットの一実施形態を示している。歯科用ユニット１は、ベース２上に設置される患者用椅子３を備えている。患者用椅子３は、着座部４、背もたれ５、フットレスト６およびフットレストの一部としてのステップ７を備えている。背もたれ５の上端には不図示のヘッドレストが設けられている。着座部４はベース２に対して上下方向に移動可能に取り付けられ、背もたれ５、フットレスト６およびステップ７は、着座部４と一体に昇降可能である。また、着座部４は、その内部に傾斜板１９を備え、傾斜板１９の後端部を支点１９ａとして上下方向に傾きを変更可能である。背もたれ５およびフットレスト６は、傾斜板１９との接続部分を支点としてそれぞれの傾きを変更することができる。さらにステップ７はフットレスト６に対して傾きを調整することができる。
【００３９】
ベース２と着座部４との間には着座部４の上下方向の移動に連携して伸縮するベローズ式のカバー８が設けられている。そのカバー８の内部には患者用椅子３を上下方向に駆動するための昇降用油圧シリンダ９と、傾斜板１９を押し上げて背もたれ５、フットレスト６およびステップ７に傾きを与えて傾起方向に駆動させるための傾起用油圧シリンダ１０と、これらの油圧シリンダ９、１０の動作を制御するための油圧ユニット１１（図２参照）とが設けられている。またカバー８の内部には油圧シリンダ９の動作に連携して上下方向に伸縮して患者用椅子３をベース２上に支持するパンタグラフ機構１８が設けられている。パンタグラフ機構１８の上端には着座部４を支持する支持板２０が設けられ、前述した傾斜板１９後端の支点１９ａは、支持板２０のアーム板２０ａに回動可能に取り付けられている。
【００４０】
昇降用油圧シリンダ９は、その可動部９ａの動作方向を上下方向に一致させた状態でベース２に取り付けられる。昇降用油圧シリンダ９の可動部９ａは、パンタグラフ機構１８の上部のフレームに連結され、それにより可動部９ａの伸縮動作に応じて患者用椅子３が上下に駆動される。傾起用油圧シリンダ１０は、支持板２０に取り付けられている。そして傾起用油圧シリンダ１０の可動部１０ａは、着座部４の内部に設けられている傾斜板１９の下面前端側に回動自在に取り付けられている。前記したように傾斜板１９の後端部には背もたれ５が、前端部にはフットレスト６が回動可能に連結されている。傾斜板１９は、リンク等の機械要素を組合せて油圧シリンダ１０の可動部１０ａの伸縮動作を着座部４に対する背もたれ５およびフットレスト６の回転運動に変換する。この変換により、傾起用油圧シリンダ１０の可動部１０ａの伸縮動作に応じて傾斜板１９の前端が上下方向に変位して着座部４の傾きが変化し、それに連動するように背もたれ５およびフットレスト６の傾きが変化する。ステップ７はフットレスト６の傾きの変化にかかわりなくほぼ水平にその姿勢が維持されるよう、フットレスト６とのリンク機構が構成されている。
【００４１】
なお、可動部９ａ、１０ａは油圧シリンダ９、１０のシリンダチューブとして構成してもよいし、ピストンロッドとして構成してもよい。
【００４２】
油圧シリンダ９、１０には患者用椅子３の位置に関する信号を出力する位置検出装置として、各油圧シリンダ９、１０の可動部９ａ、１０ａの位置を検出する上下位置検出センサ１２および傾起姿勢検出センサ１３が取り付けられる。これについては後に詳述する。
【００４３】
さらにベース２の内部には、油圧シリンダ９、１０の動作制御等を行なうための制御装置として機能する制御基板１４が収容されている。ベース２の後端には患者用椅子３を上下方向に動作させるためのフットスイッチ１５が設けられている。また、ベース２の図面右手前側には術者が使用する各種の器具やアタッチメント類を保持するドクターモジュール１６が、紙面奥側には歯科助手が使用するアシスタントモジュール１７がそれぞれ配置されている（図２参照）。各モジュール１６、１７は、ベース２上に患者用椅子３の前後方向に設けられたスライド機構２１を介して歯科用ユニット１に取り付けられている。
【００４４】
図２は、歯科用ユニット１の制御系の構成を示すブロック図である。各モジュール１６、１７には操作パネルが設けられている。術者（ドクター）側の操作パネルにはマニュアルスイッチ、オートスイッチ、アラームモニタ等が設けられ、アシスタント側の操作パネルにはオートスイッチ等が設けられる。
【００４５】
マニュアル操作スイッチは、患者用椅子３の上下方向の動作を指令するための上下司令部、および傾起方向の動作を指令するための傾起司令部を有し、各司令部の操作状態に対応した信号を出力する。オートスイッチはそれぞれ予め記憶されている設定位置へと患者用椅子３を自動的に駆動するオート動作のために使用されるスイッチであって、それぞれのオン・オフに対応した信号を発する。各スイッチ毎にそれぞれ異なる設定位置を割り当てることができる。一般にうがい時の最適位置、患者導入時の最適位置、上顎診療時の最適位置、下顎診療時の最適位置等がそれぞれに割り当てられている。これらの設定位置は、例えばプログラムキーを操作して術者が適宜設定することができる。アラームモニタ２３は、例えば赤色のＬＥＤにて構成される。液晶やＣＲＴ等のモニタを設置し、その画面上に警報を示すマーク、文字等の情報を表示するようにしてもよい。
【００４６】
制御基板１４には、歯科用ユニット１の各部の動作制御を実行するＣＰＵ３０と、そのＣＰＵ３０に対する記憶装置３１とが設けられている。ＣＰＵ３０は、マイクロプロセッサユニットおよびその動作に必要な各種の周辺回路を組合せて構成されている。記憶装置３１は、例えば歯科用ユニット１の動作制御に必要なプログラムや各種のデータを記憶するＲＯＭと、ＣＰＵ３０の作業領域として機能するＲＡＭとを組合せて構成されている。そして、ＣＰＵ３０が記憶装置３１に記憶されたソフトウエアと組み合わされることにより、本発明の歯科用ユニット１の制御装置として機能する。
【００４７】
ＣＰＵ３０には入力信号として、上下位置検出センサ１２、傾起姿勢検出センサ１３、フットスイッチ１５、マニュアル操作スイッチおよびオートスイッチの出力信号が導かれる。さらに、制御基板１４には、障害検出手段として障害検出回路３２が設けられる。障害検出回路３２は上下位置検出センサ１２および傾起姿勢検出センサ１３の障害の有無を監視して、障害が検出されるとそれに対応した信号をＣＰＵ３０に出力する。センサ１２、１３の障害としては、たとえばセンサから制御基板１４への断線が想定されている。
【００４８】
ＣＰＵ３０は、上述した各種の入力要素からの信号に基づいて油圧駆動回路３３に対する動作指令を制御する。油圧駆動回路３３はＣＰＵ３０から与えられた動作指令に応じて油圧ユニット１１に対する動作信号を制御する。この動作信号に応じて油圧ユニット１１の制御要素（例えばソレノイドバルブ）が切換えられて油圧シリンダ９、１０の伸縮動作が制御される。なお、油圧駆動回路３３は、制御基板１４上に設けてもよいし、油圧ユニット１１上に設けることもできる。
【００４９】
図３は、本発明の歯科用ユニット１における患者用椅子３の上下方向および傾起方向の可動範囲を示している。各図の下方に表されている（ｘ、ｙ）の記号において、ｘは患者用椅子３の傾起方向の姿勢を、ｙは上下方向の位置を示している。ｘ＝ａのときは、患者用椅子３が傾起方向に最も寝た状態の姿勢にあることを、ｘ＝ｃのときは最も起きた状態の姿勢にあることを示している。一方、ｙ＝ａのときは患者用椅子３が最も高い位置にあることを、ｙ＝ｃのときは最も低い位置にあることをそれぞれ示している。
【００５０】
患者導入ポジションは、患者用椅子３が傾起方向に最も起きた姿勢、すなわちｘ＝ｃであって、高さ方向にはステップ最下部２３（図１参照）が床面２２に干渉しない範囲の最下点を取る位置、すなわち図３の（ｃ、ｂ）の記号で表されたポジションに対応している。従来の歯科用ユニットにおいては、このポジションが最下点、すなわちこのポジションが昇降用油圧シリンダ９の最も縮少した状態であり、これより下方へ患者用椅子３を下降させることは不可能であった。それゆえ下顎診療時に、術者はその都度自らのスツールを調整して作業姿勢を変更することを余儀なくされていたのである。本願発明者は、患者用椅子３の傾起姿勢を寝かせる方向に動作させれば、ステップ最下部２３は上昇することに着目し、患者用椅子３が、図３の（ｃ、ｂ）で示される姿勢（患者導入ポジション）からさらに下降可能となるよう昇降用油圧シリンダ９およびパンタグラフ１８を構成した。このようにした場合に昇降用シリンダ９が最も縮小した状態において、患者用椅子３を最も寝かせた状態（図３の（ａ、ｃ）のポジション）から徐々に起こし、ステップ最下部２３が床面２２に最初に干渉し始める点、すなわち図３の（ｂ、ｃ）で示されるポジションが下顎診療に最適なポジションとなる。
【００５１】
このようにすれば、患者用椅子３を導入ポジション（ｃ、ｂ）からさらに下方に下降させることができるので下顎診療の際にも術者の姿勢変更は不要となる。しかしこのように構成した場合に、導入ポジション（ｃ、ｂ）からさらに患者用椅子を下降させることとなるので、ステップ最下部２３と床面２２とが干渉する状態が発生する可能性がある。また、下顎診療ポジション（ｂ、ｃ）からさらに患者用椅子３が傾起方向へ姿勢を起こす動作を許容すれば、ここでもステップ最下部２３と床面２２との干渉が発生する可能性がある。すなわちｘおよびｙがｂ〜ｃのポジションにあるとき干渉が発生する可能性があるのである。以下に、本発明の歯科用ユニット３においてこれらの干渉を発生させないようにするための制御を中心とした構成について、具体的な３つの実施形態に基づき説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態においては、昇降用油圧シリンダ９及び傾起用油圧シリンダ１０のストローク方向に平行にポテンショメータ４０が設けられている。始めに図４を参照しつつポテンショメータの原理を説明する。ポテンショメータ４０は、油圧シリンダ９、１０の可動部９ａ、１０ａの動作方向に沿って配置された抵抗線４１と、抵抗線４１上を可動部９ａ、１０ａと一体に往復動作する可動接触子４２とを備えている。ポテンショメータ４０による位置情報は、可動接触子４２と抵抗線４１の基準位置（端部）４３との間の抵抗値に置き換えられる。ポテンショメータ４０は、いわば直線状の可変抵抗器である。従って、シリンダ可動部の位置が決まれば抵抗値は一意に決せられるので、シリンダにより上下及び傾起方向に駆動される部位の絶対位置を読み取ることができる。この実施形態においては、ポテンショメータ４０により、昇降用油圧シリンダ９及び傾起用油圧シリンダ１０の可動部９ａ、１０ａの位置を読み取ることにより、それに対応する患者用椅子３の上下方向および傾起方向の絶対位置を検出することができる。傾起用シリンダ１０の伸縮に対するステップ最下部２３の軌跡の関数は制御装置１４に記憶されている。アナログ信号を傾起用シリンダ側ポテンショメータから受けた場合、ステップ最下部２３が床面と干渉を起こさないようにするためには、昇降用油圧シリンダ９の上下方向のストロークに対して傾起用油圧シリンダ１０をどれだけ伸縮させれば良いかを演算の上、各シリンダの動作制御を行う。そしてこのような制御により、少し傾けて少し下げる、という動作を自動的に繰り返し行なうことにより、ステップ最下部２３が、床面すれすれに移動しつつ患者用椅子３の上下位置及び傾起方向姿勢を変更することができる。
【００５２】
図５は、患者導入ポジションから下顎診療ポジションへの移動（オート動作）をする際の処理の手順を示すフローチャートである。ここでははじめに、患者導入ポジションから下顎診療ポジションへの移動を指示するオートスイッチがオンの状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１）。これが肯定判断された場合、昇降用油圧シリンダ９側の上下方向絶対位置が検出される（ステップＳ２）とともに、傾起用油圧シリンダ１０側の傾起方向絶対位置が検出される（ステップＳ３）。次に、現在の患者用椅子３のポジションが下顎診療ポジションにあるか否かが判断される（ステップＳ４）。ステップＳ４において否定判断された場合には、ステップＳ２およびステップＳ３の検出結果をもとに、前記軌跡の関数にこれらの検出結果を適用して、上下方向の昇降用シリンダ９の単位ストロークに対する傾起方向の許容されるストロークが演算される（ステップＳ５）。この演算結果に基づいて傾起用油圧リンダ１０を伸長させて（ステップＳ６）、患者用椅子３をわずかに寝かせ、その後に昇降用油圧シリンダ９を縮小させて（ステップＳ７）患者用椅子３をわずかに下降させる。そして処理はステップＳ２に戻される。ステップＳ４において肯定判断されたときは、処理は終了する（ステップＳ８）。
【００５３】
このようにして、患者導入ポジションから下顎診療ポジションへの移動は、「少し寝かせて少し下げる」動作を、上記制御をかけつつ繰り返し行うことにより干渉を発生させることなく達成される。
【００５４】
図６は、下顎診療ポジションから患者導入ポジションへの移動（オート動作）をする際の処理の手順を示すフローチャートである。ここでははじめに、下顎診療ポジションから患者導入ポジションへの移動を指示するオートスイッチがオンの状態にあるか否かが判断される（ステップＳ１１）。これが肯定判断された場合、傾起用油圧シリンダ１０側の傾起方向絶対位置が検出される（ステップＳ１２）とともに、昇降用油圧シリンダ９側の上下方向絶対位置が検出される（ステップＳ１３）。さらに、現在の患者用椅子３のポジションが患者導入ポジションにあるか否かが判断される（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において否定判断された場合には、ステップＳ１２およびステップＳ１３の検出結果をもとに、前記軌跡の関数にこれらの検出結果を適用して、傾起用油圧シリンダ９の単位ストロークに対する上下方向の許容されるストロークが演算される（ステップＳ１５）。この演算結果に基づいて昇降用油圧リンダ９を伸張させて（ステップＳ１６）、患者用椅子３をわずかに上昇させ、その後に傾起用油圧シリンダ１０を縮小させて（ステップＳ１７）患者用椅子をわずかに起こす方向に駆動させる。そして処理はステップＳ１２に戻される。ステップＳ１４において肯定判断されたときは処理は終了する（ステップＳ１８）。
【００５５】
このようにして、下顎診療ポジションから患者導入ポジションへの移動は、「少し上昇させて少し起こす」動作を、上記制御をかけつつ繰り返し行うことにより、干渉を発生させることなく達成される。
【００５６】
本実施形態においては、ポテンショメータ以外の絶対位置検出型の各種センサを使用することもできる。例えば磁気式、静電容量式等のセンサを使用できる。また、本実施形態においては、油圧シリンダ９、１０の可動部９ａ、１０ａの絶対位置を検出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば油圧シリンダにより駆動される対象物すなわち着座部４の上下方向の絶対位置や、傾斜版１９の角度位置に相関した信号を出力するセンサを位置検出装置として使用しても良い。
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態においては、患者用椅子３の上下方向位置および傾起方向姿勢の検出に、フォトインタラプタが使用される。まず図７、図８を参照しつつフォトインタラプタの原理につき説明する。フォトインタラプタは、所定の間隔に設けられた発光部７１と、受光部７２とがフォトセンサ７３を構成している。両者の間に遮蔽物（インタラプタ）７４がない場合には、受光部７２は発光部７１の光を受光して、信号「０」を発信する。一方両者の間にインタラプタ７４が存在して受光部７２が光を受光できない場合、フォトインタラプタからは信号「１」が発信される。このようなフォトインタラプタは昇降用油圧シリンダ９に取り付けられて上下方向干渉位置感知センサ１２ｂ、傾起用油圧シリンダ１０に取り付けられて傾起方向干渉位置感知センサ１３ｂとして機能する。
【００５７】
本第二実施形態においては、昇降用油圧シリンダ９および傾起用油圧シリンダ１０が干渉域に入るとフォトインタラプタの発する信号が「１」となり、干渉域以外では「０」となるように構成されている。このような構成を実現するため昇降用油圧シリンダ９および傾起用油圧シリンダ１０では、図７にあるように可動部側にシリンダ縮小方向にインタラプタ７４が固定されており、シリンダ９、１０側にフォトセンサ７３が取り付けられている。そして、可動部９ａ、１０ａが下降してきて、インタラプタ７４がフォトセンサ７３の隙間に侵入するときが干渉域に入り込むとき（図３においてｙ＝ｂ）に一致するように、インタラプタ７４の長さが調整されている。図７において、インタラプタ７４の先端がフォトセンサ７３の隙間にないとき（非干渉域、図７において実線）、患者用椅子３は図３におけるｘ＝ａ〜ｂ、またはｙ＝ａ〜ｂの領域にあり、フォトインタラプタ１２ｂから発せられる信号は「０」である。一方、インタラプタ７４の先端がフォトセンサ７３の隙間に侵入したとき（干渉域、図７において一点鎖線）、患者用椅子３は図３においてｘ＝ｂ〜ｃ、またはｙ＝ｂ〜ｃの領域にあり、フォトインタラプタ１２ｂから発せられる信号は「１」となる。
【００５８】
一方、図８にあるように可動部の伸張方向に向けてインタラプタ７４を固定して、シリンダとの相対位置を保つようにフォトセンサ７３を取り付けてもよい。この場合には、可動部が下降して、インタラプタ７４がフォトセンサ７３の隙間から離脱するときが干渉域に入り込むときとなるように、インタラプタ７４の長さが設定される。またフォトセンサから発せられる信号は、受光時（干渉域）「１」、非受光時時（非干渉域）「０」となり図７の場合と逆に設定される。図８において、インタラプタ７４の先端がフォトセンサ７３の隙間にないとき（図８において実線）、患者用椅子３は、図３においてｘ＝ｂ〜ｃ、またはｙ＝ｂ〜ｃの領域にあり、フォトインタラプタ１２ｂ、１３ｂから発せられる信号は「１」となる。一方、インタラプタ７４の先端がフォトセンサ７３の隙間に侵入したとき（図８において一点鎖線）、患者用椅子３は図３においてｘ＝ａ〜ｂ、またはｙ＝ａ〜ｂの領域にあり、フォトインタラプタ１３ｂから発せられる信号は「０」となる。
【００５９】
図９は、図３における患者用椅子３の各姿勢に対応する各フォトインタラプタ１２ｂ、１３ｂの発する信号を示している。以下に図９を参照しつつ第二実施形態の制御について説明する。まず患者用椅子３がエリア（１、１）にあるときは、アラームモニタ（図２参照）をゆっくりと点滅させて、術者に患者用椅子３が両方向の干渉エリアにあることを知らせる。また患者用椅子３がエリア（１、１）に入ったときはポジション設定のためのメモリ設定動作が禁止され、同時にマニュアルによる下降、起き方向の動作も禁止される。
【００６０】
すでにメモリにより設定されているポジションへのオート動作については、その開始点から目標ポジションへの動作方向により、下表に基づく制御が行なわれる。
【００６１】
【表１】
0004685271.tif 000002
【００６２】
上記制御において、いわゆるオーバーランにより、オート動作中に（１、１）のエリアにわずかに進入することがあるが、わずかなオーバーランは無視して動作を継続するように所定の制御条件を追加しておくとよい。これ以外の場合において、動作中に（１、１）となったらすべて動作は禁止される。
【００６３】
上記表１において、本発明第二実施形態にかかる動作制御を必要とするのは、動作開始エリアが（０、１）であって、動作方向が「下・傾」の場合（以下において「ケース１」という。）、および動作開始エリアが（１、０）であって、動作方向が「上・起」の場合（以下において「ケース２」という。）である。
【００６４】
ケース１の動作制御について図１０を参照しつつ以下に説明する。図１０において、（０、１）の領域にある点Ｓ１は動作開始ポジション、（１、０）の領域にある点Ｅ１は目標ポジションをそれぞれ表している。いま、Ｓ１のポジションにおいて、メモリに設定されているＥ１のポジションへのオート動作が選択されると、昇降用油圧シリンダのフォトインタラプタ１２ｂ、および傾起用油圧シリンダのフォトインタラプタ１３ｂからの検出信号から現在のポジション（１、０）および動作方向「下・傾」が検出される。そして傾起用油圧シリンダ１０を伸長させて、点Ｍ１であらわされるポジションに移動する。次いで昇降用油圧シリンダ９を縮小させてＭ１からＥ１への下降が行なわれる。このようにすることにより、ポジションを移動する間に（１、１）の領域を通ることが回避されるので、確実に干渉の発生を防止することができる。このような制御が行なわれず、点Ｓ１からＥ１への直線的なポジション移動が行なわれると（図１０の一点鎖線参照）、（１、１）の領域を通過することとなり、干渉が発生（ステップ最下点２３が床面２２に衝突）する可能性がある。
【００６５】
次にケース２の動作制御について図１１を参照しつつ以下に説明する。図１１において、（１、０）の領域にある点Ｓ２は動作開始ポジション、（０、１）の領域にある点Ｅ２は目標ポジションをそれぞれ表している。いま、Ｓ２のポジションにおいて、メモリに設定されているＥ２のポジションへのオート動作が選択されると、昇降用油圧シリンダのフォトインタラプタ１２ｂ、および傾起用油圧シリンダのフォトインタラプタ１３ｂからの検出信号から現在のポジション（０、１）および動作方向「上・起」が検出される。そして昇降用油圧シリンダ９を伸長させて、点Ｍ２であらわされるポジションに移動する。次いで傾起用油圧シリンダ１０を縮小させてＭ２からＥ２への起き方向の動作が行なわれる。この場合においても、ポジションを移動する間に（１、１）の領域を通ることがないので、確実に干渉の発生を防止することができる。このような制御が行なわれず、点Ｓ２からＥ２への直線的なポジション移動が行なわれると（図１１の一点鎖線参照）、（１、１）の領域を通過することとなり、干渉が発生（ステップ最下点２３が床面２２に衝突）する可能性がある。
【００６６】
このように本第二実施形態においては、目標ポジションへの動作が、必ずまずステップ最下部２３が上昇する方向に行なわれ、その後に下降する方向に行なわれるので、双方干渉エリア（１、１）に近づくことなくポジション変更を行うことができる。
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態の歯科用ユニットは、第二実施形態の歯科用ユニットに使用されているフォトインタラプタにより構成された干渉位置感知センサ（１２ｂ、１３ｂ）に加えて、上下方向絶対位置検出センサ１２ｃおよび傾起方向絶対位置検出センサ１３ｃが備えられている。これらの絶対位置センサは、第一実施形態にあるポテンショメータにて構成してもよい。
【００６７】
以下にこれらのセンサにより、どのように第三実施形態の歯科用ユニットの動作制御が行なわれるかについて説明する。この実施形態においては、干渉位置感知センサ（１２ｂ、１３ｂ）により干渉が発生していると感知される範囲（図１２の斜線部分）は、実際に干渉が発生する範囲（図１２の斜線が重なっている部分）より所定幅（上下方向にＷ１、傾起方向にＷ２）広く設定されるように干渉位置感知センサ（１２ｂ、１３ｂ）の配置およびインタラプタ長さの設定が行なわれている。このような状態において、非干渉域から干渉域ギリギリの位置付近への下降・起き方向のオート動作が行なわれる際の動作制御を、二つのケース（ケース３およびケース４）について以下に説明する。
【００６８】
ケース３は図１２（ａ）において、位置Ｓ３からＥ３までのオート動作が選択された場合の動作制御に関するものである。ケース３のオート動作中に、上下方向干渉位置感知センサ１２ｂが干渉域であることを感知した場合（図１２（ａ）の点Ｐ３通過時）、そのときの点Ｐ３の上下方向絶対位置検出センサ１２ｃの検出値Ｌａを制御装置１４にストアする。その後の上下方向絶対位置検出センサ１２ｃの検出値とＬａとの差が、上記Ｗ１より小さければ、たとえ上下方向干渉位置感知センサ１２ｂが干渉域にあることを感知していても最終目標位置までの動作が継続される。この結果最終到達位置はＥ３Ｒとなり、Ｅ３より干渉域側にずれたものとなるが、その差はＷ１以内となるように制御されているので、物理的な干渉域まで進入するようなことはない。
【００６９】
ケース４は図１２（ｂ）において、位置Ｓ４からＥ４までのオート動作が選択された場合の動作制御に関するものである。ケース４のオート動作中に、傾起方向干渉位置感知センサ１３ｂが干渉域であることを感知した場合（図１２（ｂ）のＰ４点通過時）、そのときの点Ｐ４の傾起方向絶対位置検出センサ１３ｃの検出値Ｌｂが制御装置１４にストアされる。その後の傾起方向絶対位置検出センサ１３ｃの検出値とＬｂとの差が、上記Ｗ２より小さければ、たとえ傾起方向干渉位置感知センサ１３ｂが干渉域にあることを感知していても最終目標位置までの動作が継続される。この結果最終到達位置はＥ４Ｒとなり、Ｅ４より干渉域側にずれたものとなるが、その差はＷ２以内となるように制御されているので、物理的な干渉域まで進入するようなことはない。
【００７０】
このように一方向に２つのセンサを配置して、検出を行なっているので、パンタグラフや油圧機構によるオーバーランが原因で目標値を超えてしまうような場合や、あるいはそれぞれのセンサの取り付け誤差やがたが原因となって、検出値自体が多少の誤差を内包するような場合であっても、目標位置までのオート動作を安定して実行させることができる。
【００７１】
なお，以上の諸形態において、昇降手段は、パンタグラフと油圧機構の組合せによる場合について説明してきたが、本発明はもちろんこれに限定されるものではない。パンタグラフは他のリンク機構に置き換えてもよく、油圧機構も空圧機構や他の機械的な機構により構成してもよい。また、昇降機構をリンク機構と伸縮機構の組合せとせず、油圧機構、空圧機構、機械的な機構等単独にて構成してもよい。
【００７２】
また、本発明は、歯科用ユニットを主用途とするが、理容や美容目的の椅子、旅客輸送手段のシート等に対しても適用が可能である。
【００７３】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う歯科用ユニットもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【００７４】
【発明の効果】
以上に説明したように、位置調整可能な患者用椅子と、患者用椅子を駆動する駆動装置と、患者用椅子の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段からの情報に基づいて駆動装置の動作を制御する制御手段とを備えた歯科用ユニットであって、駆動装置は患者用椅子を歯科用ユニットの他の部位に干渉する位置まで駆動可能であり、制御手段は患者用椅子が干渉する位置に侵入しないように駆動装置の動作を制御することを特徴とする第一態様の歯科用ユニットによれば、干渉域にまで患者用椅子を駆動させることができるので、患者用椅子の可動範囲を広くとることができ設計上の自由度を極めて高くとることができる。またこの場合に制御手段により他の部位に衝突することを回避することができる。
【００７５】
また、背もたれとフットレストとが着座部に回動可能に取り付けられている患者用椅子と、患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段と、患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段とを備え、着座部は患者導入位置から下降されることが可能であり、さらに患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段）と、患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段と、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報をもとに患者用椅子のフットレスト最下部が床面に干渉しないように昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段とを備えた第二態様の歯科用ユニットによれば、患者用椅子を導入ポジションよりさらに下げることができるので、術者が患者下顎診療を行なう際にスツールを上昇させる必要がなくなり診療を行うのに術者への負担が少なくて都合がよい。また、制御手段により患者用椅子のフットレスト最下部と床面との干渉を回避することにより、両者が衝突して不測の故障が起きたり、両者の間に物をはさむような事態が起きるのを未然に回避できる。
【００７６】
また、背もたれとフットレストとが着座部に回動可能に取り付けられている患者用椅子と、患者用椅子を上下方向に駆動する昇降手段と、患者用椅子を傾起方向に駆動する傾起手段と、スライド機構を介して取り付けられたドクターモジュールとを備え、着座部は患者導入位置から下降されることが可能であり、さらに、前記患者用椅子の上下方向の位置を検出する上下位置検出手段と、患者用椅子の傾起方向の姿勢を検出する傾起姿勢検出手段と、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報をもとに患者用椅子のフットレスト最下部がスライド機構上の床面に干渉しないように昇降手段および傾起手段の動作を制御する制御手段と、を備えた歯科用ユニットによれば、従来は術者が患者下顎診療を行なう際にはスライド機構の高さの分だけ余計にスツールを上昇させる必要があったが、本構成により患者用椅子が大きく下降されるようにされたため、術者が患者下顎診療を行なう際にスツールを上昇させる必要がなくなり、術者の負担を確実に軽減することができる。
【００７７】
また、上記態様において、傾起姿勢検出手段からの情報に基づいて昇降手段の可動範囲が決定され、上下位置検出手段からの情報に基づいて傾起手段の可動範囲が決定されるように構成した場合には、上下方向と傾起方向が、相互の検出手段の情報にて制御されるので、患者用椅子の干渉域への侵入を確実に防止することができる。
【００７８】
また、上記において、制御手段は傾起手段の傾起動作に対するフットレスト最下部の移動の軌跡に関するデータと、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段からの情報とにより昇降手段と傾起手段との動作を制御するようにすれば、フットレスト最下部を床面すれすれにしかも床面に触れることなく移動させつつ、患者用椅子の昇降、傾起を行なうことができる。
【００７９】
また、上記態様において、昇降手段はパンタグラフ機構とパンタグラフ機構を伸縮させる上下方向伸縮機構を備え、傾起手段はパンタグラフ機構に取り付けられた傾起方向伸縮機構を備えており、上下位置検出手段は上下方向伸縮機構の伸縮長さに対応付けられて取り付けられた上下方向絶対位置センサであり、傾起姿勢検出手段は傾起方向伸縮機構の伸縮長さに対応付けられて取り付けられた傾起方向絶対位置センサとして構成した場合には、上下方向伸縮機構により昇降動作が実現され、傾起方向伸縮機構により傾起動作が実現される。また、それぞれに位置センサを取り付けることにより、上下、傾起各方向の絶対位置を検出してフットレスト最下部が干渉域に進入することがないよう上下方向伸縮機構および傾起方向伸縮機構の動作を制御することが可能である。
【００８０】
また、上記態様において、上下位置検出手段および傾起姿勢検出手段を、ポテンショメータにより構成すれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた絶対位置センサにて容易に構成することができる。
【００８１】
上記第二態様の歯科用ユニットにおいて、上下位置検出手段は、患者用椅子が最も起きた姿勢において上下方向に関して干渉が発生し得る領域にあることを感知する上下方向干渉位置感知センサであり、傾起姿勢検出手段は、患者用椅子が最も下降した位置において傾起方向に関して干渉が発生し得る領域にあることを感知する傾起方向干渉位置感知センサであであることとして構成した場合には、患者用椅子が干渉域にあることを上下方向および傾起方向に関するセンサにて感知して、これにより上下方向および傾起方向の動作を制御することにより干渉が発生するのを未然に防止することができる。上記構成において更に、上下方向干渉位置感知センサからの情報をもとに傾起方向伸縮機構の動作が制御され、傾起方向干渉位置感知センサからの情報をもとに上下方向伸縮機構の動作が制御されることとしてもよい。このようにしても、上下方向と傾起方向が、相互の検出手段の情報にて制御されるので、患者用椅子の干渉域への侵入を確実に防止することができる。
【００８２】
また、上記構成において、歯科用ユニットは上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサに加えてさらに上下方向絶対位置検出手段および傾起方向絶対位置検出手段とを備え、制御手段は上下方向干渉位置感知センサからの検知信号に上下方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて上下方向の動作を制御するとともに、傾起方向干渉位置感知センサからの検知信号に傾起方向絶対位置検出手段からの検知信号を関連付けて傾起方向の動作を制御することとすれば、異なる手段にて同一方向の位置を検出しているので、一方の手段に誤差等が生じても他方の手段による検出結果による補正ができるので、より正確で安定した制御を実現することができる。
【００８３】
また、上記構成において、上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサの干渉感知範囲は、実際に患者用椅子により発生する物理的干渉の範囲より所定量広く設定され、制御装置はオート動作中に上下方向干渉位置感知センサが干渉の発生を検知した場合、そのときの上下方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の上下方向絶対位置検出手段の検出値と干渉発生時の検出値との差が広く設定された所定量より小さければ、上下方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させ、オート動作中に傾起方向干渉位置感知センサが干渉の発生を検知した場合、そのときの傾起方向絶対位置検出手段の検出値を記憶して、その後の傾起方向絶対位置検出手段の検出値と干渉発生時の検出値との差が、広く設定された所定量より小さければ、傾起方向干渉位置感知センサが干渉の発生を感知していてもそのまま動作を継続させる制御を行なうように構成すれば、昇降手段や傾起手段のオーバーランにより目標位置を超えてしまうような場合や、各検出手段、センサ類の取り付けガタや検出誤差が発生するような場合であっても目標位置までのオート動作を安定して行うことができる。
【００８４】
さらに上記において、制御手段は上下方向干渉位置感知センサが干渉領域にあることを感知しているときに上昇・起き方向の動作をする場合には、昇降手段による上昇動作後に傾起手段による起き動作を行い、傾起方向干渉位置感知センサが干渉領域にあることを感知しているときに下降・傾き方向の動作をする場合には、傾起手段による傾き動作後に昇降手段による下降動作を行うように動作制御することとすれば、相互に干渉する領域を迂回するように動作制御が行なわれ、確実に干渉が発生するのを防止することができる。
【００８５】
上記態様において、上下方向干渉位置感知センサおよび傾起方向干渉位置感知センサをマイクロスイッチ、ホールセンサ、超音波センサ、反射式光センサ、またはフォトインタラプタのいずれかの一により構成すれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた感知型センサにて容易に構成することができる。
【００８６】
また上記態様で、さらに上下方向絶対位置検出手段および前記傾方向絶対位置検出手段を、ポテンショメータ、または磁気式若しくは光式のエンコーダにより構成すれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた絶対位置センサにて容易に構成することができる。
【００８７】
また、上下方向伸縮機構および傾起方向伸縮機構は油圧機構、または電動機構として構成すれば、上記態様の発明を、低コストにて十分な性能と信頼性を備えた駆動手段にて比較的容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての歯科用ユニットの概略構成を示す図である。
【図２】本発明が適用された歯科用ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明が適用された歯科用ユニットの患者用椅子の上下方向および傾起方向の可動範囲を連続的に示す図である。
【図４】第一実施形態に使用されるポテンショメータを示す図である。
【図５】患者導入ポジションから下顎診療ポジションへの移動をする際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】下顎診療ポジションから患者導入ポジションへの移動をする際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】第二実施形態において油圧シリンダに取り付けられたフォトインタラプタの一例を示す図である。
【図８】第二実施形態において油圧シリンダに取り付けられたフォトインタラプタの他の一例を示す図である。
【図９】図３の患者用椅子の各姿勢に対応するフォトインタラプタからの信号を示す図である。
【図１０】ケース１の動作制御を示す図である。
【図１１】ケース２の動作制御を示す図である。
【図１２】第三実施形態の制御を示す図である。
【図１３】従来の患者用椅子の導入ポジションを示す図である。
【図１４】従来のひざおれタイプ患者用椅子の診療ポジションを示す図である。
【符号の説明】
１  歯科用ユニット
３  患者用椅子
４  着座部
５  背もたれ
６  フットレスト
７  ステップ
９  昇降用油圧シリンダ（昇降手段・上下方向伸縮機構）
１０  傾起用油圧シリンダ（傾起手段・傾起方向伸縮機構）
１２  上下位置検出センサ（上下位置検出手段）
１２ａ  上下方向絶対位置検出センサ（ポテンショメータ）
１２ｂ  上下方向干渉位置感知センサ（フォトインタラプタ）
１３  傾起姿勢検出センサ（傾起姿勢検出手段）
１３ａ  傾起方向絶対姿勢検出センサ（ポテンショメータ）
１３ｂ  傾起方向干渉位置感知センサ（フォトインタラプタ）
１４  制御基板（制御手段）
１８  リンク機構（パンタグラフ機構）
２１  ドクターモジュール用スライド機構
２２  ユニット床面
２３  ステップ最下部（フットレスト最下部）
４０  ポテンショメータ
【図１】
0004685271.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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