(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、
（ａ）平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、
（ｂ）平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと、
（ｃ）該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え
（ｄ）かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信である、
ことを特徴とする歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項２】
前記（ａ）フットコントローラと前記（ｂ）マット間の前記（ｄ）非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、
前記（ａ）フットコントローラ及び（ｂ）マット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、
前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の歯科用チェアユニットの制御装置。
【請求項３】
（ａ）フットコントローラを（ｂ）マット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させ、マットから送信される電磁誘導起電力により、前記フットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項４】
（ａ）フットコントローラが、底面部に平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した所定高周波を選択するフイルタと、
検波・増幅する電力受信回路及びその出力信号により直流電力を生成する電源回路並びに、
複数のフット制御スイッチ信号と制御ペダルの変位量信号をデジタル信号に符号化するＣＰＵ・制御信号エンコーダと、
該ＣＰＵ・制御信号エンコーダ出力信号で変調し被変調搬送波として出力する増幅・送信回路を備え、
該増幅・送信回路出力被変調搬送波を電磁波として前記平坦な送受信アンテナより出力するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項５】
（ｂ）マットが、平坦な板状非磁性材料であり、
内部に固定されたチェアユニット本体より送出された電力によりマット内で消費する直流電源と、前記フットコントローラへ電力送信するための所定高周波を生成する電源回路と、
該電源回路で生成した所定高周波で変調し被変調搬送波として出力する電力送信回路及び、
該電力送信回路出力被変調搬送波を電磁波として出力するための平坦な送受信アンテナと、
該送受信アンテナで受信した被変調搬送波を検波し各制御信号別の周波数に分別する帯域フイルタと、
その出力信号を復号化し識別するデコーダと、
デコーダ各出力信号によりチェアユニット本体及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御を行うオン／オフ制御回路と、
制御ペダルの変位量信号を生成するＤ／Ａ変換回路及び、
前記各回路を制御するＣＰＵを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項６】
歯科用チェアユニット本体が、
マットからの信号線により送出された複数のオン／オフ制御回路出力信号及びＤ／Ａ変換回路出力信号を受信することによって、
歯科用チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御並びに、複数の歯科治療用インスツルメントの駆動制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項７】
マットが、 非導電性のゴム又は樹脂製であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項８】
マット上面部及び前記フットコントローラの底面部の全面が平坦な面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【請求項９】
マットの上面部に１本又は複数の凹状の溝を刻設し、前記フットコントローラの底面部にマットの凹状の溝に嵌合する凸状の突起体を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェアユニットのチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御方式に係り、非接触で近接方式による制御を可能とする歯科用チェアユニットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯科治療用チェアユニットにおいて、チェアユニット本体及び複数のインスツルメントのフットコントローラによる制御は、前記の制御出力を調整するためにオン／オフ制御スイッチや可変抵抗器等が、フットコントローラ内に備えられており、これらを操作するためのチェア操作レバー及び制御ペダルが設けられていた。
そして、上記フットコントローラは診察室の床面に載置されていて、施術者が足で操作し変位させることによって行われていた。
また、前記フットコントローラとチェアユニット本体を結合するための、オン／オフスイッチや前記インスツルメント用の信号出力は、複数の信号線が束ねられてチューブに収納された状態で床面上を這はわせていた。
しかし、前記チューブは施術者や患者が足を引っ掛けたり、つまずいたりするおそれがあり、また、チューブが踏まれたり、施術者がフットコントローラを移動するときに引張られたりしてチューブ内の信号線が損傷するおそれもあり、さらに美観上も良くない等の問題があった。
【０００３】
一方、赤外線等を使用し光変調信号通信方式の送受信機を、フットコントローラ及びチェアユニットにそれぞれ装着し制御を可能にしたものもあるが、光通信方式には指向性があるため、施術者の診療位置にかかわらずフットコントローラの発光素子の方向を一定範囲に限定するか、通信方向を広範囲とするため発光素子側か受光素子側のいずれか又は双方を複数個配設しなければならない。
発光・受光素子が一対の場合は、施術者はフットコントローラの発光素子方向を一定に確保しなければならないため、診療行為が不便であるばかりでなく誤操作の恐れもあった。
また、発光素子又は受光素子を複数配設することは機構的に複雑になると同時に、隣接する他チェアユニットとの誤動作防止手段を講じなければならない等、回路・機構共に複雑になりコスト高になる可能性があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は従来技術の課題を解消するために、フットコントローラとチェアユニット本体を結合する前記チューブを床面を這わせることなく、また光通信方式のような指向性を排除し、コスト及び安全性に優れ、さらに美観上も良い歯科用チェアユニット制御装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は，上記に鑑み鋭意研究の結果，次の手段によりこの課題を解決した。
（１）チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、（ａ）平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、（ｂ）平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと、 （ｃ）該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え、（ｄ）かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信である、ことを特徴とする歯科用チェアユニット制御装置。
（２）前記（ａ）フットコントローラと前記（ｂ）マット間の前記（ｄ）非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、前記（ａ）フットコントローラ及び（ｂ）マット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであることを特徴とする（１）項に記載の歯科用チェアユニットの制御装置。
【０００６】
（３）（ａ）フットコントローラを（ｂ）マット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させ、マットから送信される電磁誘導起電力により、前記、フットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することを特徴とする（１）項又は（２）項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
（４）フットコントローラが、底面部に平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した所定高周波を選択するフイルタと、検波・増幅する電力受信回路及びその出力信号により直流電力を生成する電源回路並びに、複数のフット制御スイッチ信号と制御ペダルの変位量信号をデジタル信号に符号化するＣＰＵ・制御信号エンコーダと、該ＣＰＵ・制御信号エンコーダ出力信号で変調し被変調搬送波として出力する増幅・送信回路を備え、該増幅・送信回路出力被変調搬送波を電磁波として前記平坦な送受信アンテナより出力するものであることを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【０００７】
（５）マットが、平坦な板状非磁性材料であり、内部に固定されたチェアユニット本体より送出された電力によりマット内で消費する直流電源とフットコントローラへ電力送信するための所定高周波を生成する電源回路と、該電源回路で生成した所定高周波で変調し被変調搬送波として出力する電力送信回路及び、該電力送信回路出力被変調搬送波を電磁波として出力するための平坦な送受信アンテナと、該送受信アンテナで受信した被変調搬送波を検波し各制御信号別の周波数に分別する帯域フイルタと、その出力信号を復号化し識別するデコーダと、デコーダ各出力信号によりチェアユニット本体及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御を行うオン／オフ制御回路と、制御ペダルの変位量信号を生成するＤ／Ａ変換回路及び、前記各回路を制御するＣＰＵを有することを特徴とする（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【０００８】
（６）歯科用チェアユニット本体が、マットからの信号線により送出された複数のオン／オフ制御回路出力信号及びＤ／Ａ変換回路出力信号を受信することによって、歯科用チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御並びに、複数の歯科治療用インスツルメントの駆動制御を行うことを特徴とする（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
（７）マットが、 非導電性のゴム又は樹脂製であることを特徴とする（１）項〜（６）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
（８）マット上面部及び前記フットコントローラの底面部の全面が平坦な面であることを特徴とする（１）項〜（７）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
（９）マットの上面部に１本又は複数の凹状の溝を刻設し、前記フットコントローラの底面部にマットの凹状の溝に嵌合する凸状の突起体を設けたことを特徴とする請求項（１）項〜（７）項のいずれか１項に記載の歯科用チェアユニット制御装置。
【０００９】
【発明の実施の形態と実施例】
以下、本発明の実施例の歯科用チェアユニット制御装置の構成及び作用を図に基いて説明する。
図１は本発明の歯科用チェアユニットの外観斜視図、図２は凸状突起体を有するフットコントローラ外観図、図３は凹状溝を有するマット外観図、図４は本発明の歯科用チェアユニット制御装置の回路ブロック図である。
図１〜図４において、１はチェアユニット本体、２はフットコントローラ、３はマット、４はチェア操作レバー、５は制御ペダル、６はＣＰＵ・制御信号エンコーダ、７は増幅・送信回路、８は送受信アンテナ、９は電力受信回路、１０は電源回路、１１は送受信アンテナ、１２は帯域フイルタ、１３はデコーダ、１４はオン／オフ制御回路、１５はＤ／Ａ変換回路、１６はＣＰＵ、１７は電源回路、１８は電力送信回路、１９はチェア・インスツルメント制御駆動回路、２０はケーブル、２１はチェア、２２はインスツルメント、２３は凹状溝、２４は凸状突起体をそれぞれ示す。
【００１０】
図１に示したように、前記マット３は、チェアユニット本体１周辺の、施術者が操作し易い位置の床上に設置される。
また、マット３は板状で、上記所定位置に半固定で設置されるが、位置を移動させることもできる。
さらに、マット３の形状並びに大きさは、自由に作製、選択することができる。そして、前記マット３はケーブル２０によって前記チェアユニット本体１に接続されているが、このケーブル２０の長さは短く、かつ前記マット３が設置された状態では移動しない。
フットコントローラ２は、前記マット３上に戴置され、マット３との間は、コードレスで無線で交信される。従って、マット３の範囲内を自在に移動して操作することができる。
【００１１】
次に本発明の歯科用チェアユニット制御装置の作用を、図４ブロック図により説明する。
マット３内の電源回路１７はチェアユニット本体１より電源の供給を受け、マット３内で消費する安定化直流電力を供給する他、ＣＰＵ１６の基本クロック周波数を増幅し、この増幅した基本クロック周波数を電力送信回路１８で被変調搬送波出力としてループ状の送受信アンテナ１１より送信し、フットコントローラ２底面部に備えたループ状の送受信アンテナ８で受信する。  フットコントローラ２の送受信アンテナ８で受信した被変調搬送波は、ハイパスフイルタで分離し検波・増幅する電力受信回路９により基本クロック周波数を再生し、この基本クロック周波数を電源回路１０によって整流し安定化した直流電力をフットコントローラ２内で消費する電源とする。
【００１２】
フットコントローラ２は、複数のチェア操作レバー４と制御ペダル５を備え、前述の電力受信回路９で再生した基本クロックをタイミング信号とするＣＰＵ・制御信号エンコーダ６によって、チェア操作レバー４の切換信号と制御ペダル５の変位量信号をデジタル信号に符号化する。
ＣＰＵ・制御信号エンコーダ６出力信号は、増幅・送信回路７で変調し被変調搬送波として出力し、電磁波として送受信アンテナ８から出力する。
【００１３】
さらに、マット３は、送受信アンテナ１１で受信した被変調搬送波を帯域フイルタ１２で検波し、各制御信号別の周波数に分別する。分別された各制御信号はデコーダ１３によって前述のチェア操作レバー４の切換信号と制御ペダル５の変位量信号のデジタル信号を復元し、オン／オフ制御回路１４によってチェア操作レバー４の切換信号を再生し、Ｄ／Ａ変換回路１５によって制御ペダル５の変位量信号を再生する。
オン／オフ制御回路１４及びＤ／Ａ変換回路１５によって再生されたチェア操作レバー４の切換信号及び制御ペダル５の変位量信号は、ケーブル２０でチェアユニット本体１のインスツルメント制御駆動回路１９へ送出されて、チェア２１のチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメント２２の制御を行う。ＣＰＵ１６は基本クロック信号とマット３の全回路に必要なクロック信号の供給及びコンピュータ制御を行う。
【００１４】
前述のマット３のループ状の送受信アンテナ１１と、マット３上に載置したフットコントローラ２の底面部に備えたループ状の送受信アンテナ８で構成する非接触で近接対向型の交信方式の送受信波電力は、フットコントローラ２がマット３から離脱したら送受信が断絶する程度の電波電力とする。
また、外来電波又はインパルス雑音等に対する誤動作防止については、無操作時は所定連続パルスの送受信、チェア操作レバー等の操作時は１操作（１機能）に２波以上使用する等、ＣＰＵ・制御信号エンコーダ６で符号化時に対応する。図２及び図３において、フットコントローラ２の底面部に突設した凸状突起体２４と、マット３の上面部に１本又は複数の刻設した凹状溝２３を、フットコントローラ２をマット３上に載置し嵌合させると、施術者はフットコントローラ２を足で操作することによって、突起体２４を中心として左右に回転したり、凹状溝２３に沿ってフットコントローラ２を移動できるため、フットコントローラ２を施術者の診療姿勢に対応した位置と方向に自在に選択できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような優れた効果が発揮される。
１．本発明の請求項１の発明によれば、
チェアの姿勢制御及び複数のインスツルメントの駆動制御等を行う歯科用チェアユニット制御装置において、平坦な送受信アンテナを底面部に備えたフットコントローラと、平坦な送受信アンテナとチェアの姿勢制御、複数のインスツルメント制御駆動回路を配設したマットと、該マットとチェアユニット本体との間に介在された制御信号ケーブルとを備え、かつ前記フットコントローラと前記マットとの間は制御信号ケーブルを設けない非接触信号交信であるため、
簡単な構造でフットコントローラによるコードレスのチェアユニットの操作制御が、動作が確実でかつ誤動作なく実行できる。
２、請求項２の発明によれば、
前記フットコントローラとマット間の非接触信号交信が、フットコントローラをマット上に戴置して交信する非接触近接対向型の交信方式であり、フットコントローラ及びマット間に配設された各々の平坦な送受信アンテナ同士を近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、前記フットコントローラから送信される複数のチェア操作信号及び制御ペダルの変位量信号によって、前記マットのチェアの姿勢制御及び複数のインスツルメント駆動制御回路を作動させ、前記制御信号ケーブルを介してチェアユニットの制御を行うものであるため、
無指向性で、微弱な電波電力の授受によって制御できるので、歯科治療に必要なフットコントローラの載置方向及び位置を自由に選択でき、なおかつフットコントローラがマット上から離脱している場合は、誤ってフットコントローラを操作しても作動せず、また、フットコントローラの方向が他のチェアユニットに向いていても近接対向せず、さらに電波電力が微弱なため誤動作することがなく、安全確実な操作を行うことができる。
３、請求項３の発明によれば、
フットコントローラをマット上に載置し、それぞれに配設された平坦な送受信アンテナを近接対向させることで電磁誘導現象を生成させ、その電磁誘導起電力によりフットコントローラ内部で消費する全直流電力を生成することができる。
従って、フットコントローラは電池又は外部電源が不要であり、コンパクトでかつ取り扱いが容易で、ランニングコストも安い。
【００１６】
４．請求項４の発明によれば、
フットコントローラが、マットに対する諸交信回路を有し、かつ操作範囲はマット上に限定されるため、電波による交信を、周囲がシールドされた状態で、かつ至近距離の非接触で行うことができる。
５．請求項５の発明によれば、
マットが、チェアユニットを制御する諸回路を有し、かつ広範囲な床上に設置できるため、施術者の操作に適応した位置を選択することができる。
６．請求項６の発明によれば、
チェアユニット本体が、マットからの信号線により送出された出力信号を受けることによって、チェアユニット本体におけるチェアの姿勢制御及び複数の歯科治療用インスツルメントの制御駆動を行うため、マットとチェアユニット間の接続が簡単確実でチェアユニットの制御が容易である。
【００１７】
７．請求項７の発明によれば、
マットが非導電性のゴム又は樹脂製であるため、電波の減衰が殆ど無く、微弱な電波電力で送受信可能である。
８．請求項８の発明によれば、
マットの上面部及びフットコントローラの底面部の全面が平坦面であるため、施術者はフットコントローラを診療姿勢に最も適切な位置と方向を自在に選択することができる。
９．請求項９の発明によれば、
マットの上面部に刻設した１本又は複数の凹状溝と、フットコントローラの底面部に突設した凸状突起体を嵌合させることにより、フットコントローラを足で移動させてもマット上を離脱することなく、嵌合点を中心としてフットコントローラを回転又は移動でき、施術者は診療姿勢に適切な位置と方向を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の歯科用チェアユニットの外観斜視図。
【図２】凸状突起体を有するフットコントローラ外観図。
【図３】凹状溝を有するマット外観図。
【図４】本発明の歯科用チェアユニット制御装置の回路ブロック図。
【符号の説明】
１：チェアユニット本体            ２：フットコントローラ
３：マット                        ４：チェア操作レバー
５：制御ペダル                    ６：ＣＰＵ・制御信号エンコーダ
７：増幅・送信回路                ８：送受信アンテナ
９：電力受信回路                  １０：電源回路
１１：送受信アンテナ              １２：帯域フイルタ
１３：デコーダ                    １４：オン／オフ制御回路
１５：Ｄ／Ａ変換回路              １６：ＣＰＵ
１７：電源回路                    １８：電力送信回路
１９：チェア・インスツルメント制御駆動回路
２０：ケーブル                    ２１：チェア
２２：インスツルメント            ２３：凹状溝
２４：凸状突起体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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