(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科治療椅子の座席シート及び背板を所定の位置に設定できる歯科用治療椅子において基本姿勢位置設定後、
（１）さらに微調整で最適治療姿勢位置を設定する工程と、
（２）次の作業姿勢位置を設定する工程と、
（３）その後前記最適治療姿勢位置に戻す工程と、
上記（２）、（３）の工程を繰り返して採用する際に、
（３）の工程で前記最適治療姿勢位置を再現させる制御手段が、
（１）の工程で微調整した最適治療姿勢位置をリアルタイムに記憶させ、（２）の工程で作業位置を設定した後、（３）の工程で前記最適治療姿勢位置に戻し、再度作業姿勢位置の設定を行う際に、前記（１）の工程で記憶された最適治療姿勢位置をその都度更新して記憶させる機能を備えるものであり、
前記作業姿勢位置及び最適治療姿勢位置間で繰り返し作動を行っても、最適治療姿勢位置に前記繰り返し作動によるずれの倍加増大が生ずること無く、最適治療姿勢位置を忠実に再現することができるようにしたことを特徴とする歯科用治療椅子の姿勢制御装置。
【請求項２】
作業姿勢位置が、うがい位置又はリセット位置であることを特徴とする請求項１に記載の歯科用治療椅子の姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用治療椅子に係わり、特に歯科用治療椅子の姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
歯科用治療椅子の姿勢制御において、各ポジションスイッチにより設定した基本姿勢を、フットスイッチ等によりさらに微調整し最適治療姿勢の位置を設定した後、例えばうがい位置等の次の作業姿勢を設定し、その後再び前の最適治療姿勢位置に復帰させるには、次の作業姿勢を設定するポジションスイッチを押した時点において、前記最適治療姿勢位置を記憶させ、その後リセットスイッチにより前の姿勢に復帰させていた。
しかし、前記最適治療姿勢位置設定完了の記憶位置は、姿勢制御駆動装置における作動工程上のタイムラグ分が加わっており、その時間の作動分が追加になるので、実際の位置は設定位置より若干オーバーしてしまう。この位置が前記作業姿勢を設定するポジションスイッチを押すことによって記憶されてしまうため、作業姿勢設定ポジションと前最適治療姿勢位置間を反復して作動させると、前記オーバー分のずれが加算蓄積され、設定位置との間のずれが倍加増大してくる。
【０００３】
【問題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を下記に示す装置によって解決するものである。
歯科治療椅子の座席シート及び背板を所定の位置に設定できる歯科用治療椅子において基本姿勢位置設定後、
（１）さらに微調整で最適治療姿勢位置を設定する工程と、
（２）次の作業姿勢位置を設定する工程と、
（３）その後前記最適治療姿勢位置に戻す工程と、
上記（２）、（３）の工程を繰り返して採用する際に、
（３）の工程で前記最適治療姿勢位置を再現させる制御手段が、
（１）の工程で微調整した最適治療姿勢位置をリアルタイムに記憶させ、（２）の工程で作業位置を設定した後、（３）の工程で前記最適治療姿勢位置に戻し、再度作業姿勢位置の設定を行う場合には、前記（１）の工程で記憶された最適治療姿勢位置をその都度更新して記憶させる機能を備えるものであり、
前記作業姿勢位置及び最適治療姿勢位置間で繰り返し作動を行っても、最適治療姿勢位置に前記繰り返し作動によるずれの倍加増大が生ずること無く、最適治療姿勢位置を忠実に再現することができるようにしたことを特徴とする歯科用治療椅子の姿勢制御装置。
上記本発明における作業姿勢位置としては、通常うがい位置及びリセット位置が採用される。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態をブロック図、動作のフローチャート、回路図に基づいて詳細に説明する。
【０００５】
本発明の歯科用治療椅子の姿勢制御装置の機構における背板の起立、傾斜、及び座席シートの上昇、下降は、油圧装置、空気圧装置、電動装置等によって行われるが、一般に以下広く使われている油圧装置におけるシリンダの作動によって行われる事例により説明する。
図１は油圧シリンダを作動させる基本回路図を示し、１はオイルタンク、２はフイルタ、３はモーターポンプ、４はリリーフ弁、５は椅子背板起立用２ポート電磁式切替弁、６は背板傾斜用２ポート電磁式切替弁、７は逆止め弁、８は流量調節弁、９は油圧シリンダを示す。
問題点である姿勢制御駆動装置における作動工程上のタイムラグは以下のようにして発生する。
周知のように油圧装置の動作は、モーターポンプ３が作動し、オイルタンク１からオイルを吸込み、他方から吐出する。この流量の調整は、単位時間内にシリンダ９に流入する油量を調整し、シリンダの作動に適した速度を与える流量制御弁８によって行なわれる。このときポンプから吐出された油量のうち余分なオイルはリリーフ弁４を通してタンク１に戻す。
背板シートを起立させる場合は、起立用２ポート電磁式切換弁５に通電してオイルを油圧シリンダ９に送り込みシリンダを前進させ起立させる。
背板シート伏動傾斜させる場合は、傾斜用２ポート電磁式切換弁６に通電して背板シート及び着座患者の押圧力によって油圧シリンダ９内のオイルを排出してシリンダを後退させ傾斜させる。
【０００６】
上記のような機構の姿勢制御駆動装置において、例えば、前述した現姿勢以前の姿勢を実現させるための従来の動作のフローチャートを図２に示す。
図においては、ポジションスイッチを選択し、押した後の動作を説明する。例えば以前の位置を背板を傾斜させた位置とし、これをセットポジション（微調整による最適治療姿勢位置）と仮定すると、この位置はすでに記憶されているので、「セットポジション完了」の次に、「電磁弁６の通電を閉」とし停止指令を出す。またこれは、タイミング的には制御上のポジションである。上記により電磁弁内の「プランジャは閉」となり次に「油圧回路も閉」となって動きは停止する。しかし、上記した一連の作動工程において、歯科の治療上姿勢制御の速度は遅く設定してあり、かつ、機械的な慣性モーメント、オイルの特性等によって、電磁弁６の通電を閉とし停止指令を出してから、油圧回路も閉となって動きが停止する迄に３００ｍＳ〜４００ｍＳの時間を要し、「制御上のポジション」と「実際のポジション」との間では、３００ｍＳ〜４００ｍＳのタイムラグが生じており、その分制御姿勢の位置ずれを生ずる。
従って「うがい又はリセット操作」即ち次のポジションスイッチを押すことにより、「セットポジション記憶」即ち前回のセットポジション（微調整による最適治療姿勢位置）姿勢を記憶させる手法では、前述したようにずれが生じている実際のポジションを記憶することとなり、反復動作を繰り返すごとにずれが倍加蓄積され、大きなずれを生ずる。
従来技術においては、このずれをさらに検出し再修整を行う、あるいは、検出のタイミングをタイムラグを想定して前にずらせる等でずれを修整する手法もあるが、制御姿勢の位置が一定でなく、かつ、制御速度は遅いので前記修整は複雑となり修整制御装置の製作上問題があった。
【０００７】
本発明における上記の問題解決の手段は、前記姿勢制御機構上のタイムラグはそのまま許容し、前の設定ポジションの設定位置の検出記憶を、ずれを生じない段階の制御上のポジションにおいて行うことによって、現姿勢と前姿勢間の移動を繰返してもずれを生じない方式とした。即ち、前記制御上のポジションと、若干のずれが加わった実際上のポジションの関係位置は、少なくとも一日の診療の時間内においては一定であるため、本発明では常に変化のない前記制御上のポジションを記憶させること、次いで作動させることにより、現姿勢と前姿勢間の移動を繰返しても、実際上のポジションのずれは生じないようにした。
上記の手段をフローチャート図３によって説明する。
図において、ポジションスイッチを選択し、押した後の動作は、以前の位置を背板を傾斜させた位置とし、これをセットポジション（微調整による最適治療姿勢位置）と仮定すると、この位置はすでに記憶されているので、「セットポジション完了」の次に、「電磁弁６の通電を閉」とし停止指令を出す。またこれは、タイミング的には制御上のポジションである。次に１ｍＳ以下の早いタイミングで上記制御上のポジション「セットポジション記憶」を行い、その後電磁弁内の「プランジャは閉」となり、次に「油圧回路も閉」となって動きは停止する。従って実際には図２で前述したような作動工程上のタイムラグ（３００〜４００ｍＳ）があっても、反復によるポジションのずれの倍加増大は生じない。
【０００８】
次に、前記ポジションスイッチの操作による作用を、従来動作のフローチャート図４及び、本発明のフローチャート図５に基づいて説明する。
図４は従来の手法におけるフローチャートの事例を示す。図において、「オート１操作」（ポジションスイッチ）を押すと、「オート１動作」（座席シート上昇、背板傾斜）が行われ、「オート１動作完了」となる。次に最適治療姿勢位置を設定するため「手動位置修整」を行う場合はフットスイッチ等による「手動動作」を行い、次にリセットボタンによる「リセット操作」（うがい位置、又は、リセット位置）を行うと前記手動位置修整後の「セットポジション記憶」が行われ、背板が起立する「リセット動作」が行われて、「リセット動作完了」となる。この場合前述した「セットポジション記憶」が行われ、記憶されているセットポジションの位置は３００〜４００ｍＳ経過によるずれを生じている実際の位置であり、従って現ポジション（例えばリセット動作完了）と前ポジション（手動動作完了時）間をｎ回反復作動すると、ずれが蓄積され、例えば３００〜４００ｍＳ×ｎ倍となって大きなずれを生ずることになる。
【０００９】
次ぎに本発明におけるフローチャートを図５に示す。
「オート１操作」（ポジションスイッチ）を押すと、「オート１動作」（座席シート上昇、背板傾斜）が行われ、「オート１動作完了」となり、直ちに「セットポジション記憶（１）」がなされる。次に「手動位置修整」を行う場合は、「手動動作」を行い、動作が完了した時点で直ちに「セットポジション記憶（２）」がなされる。この記憶の位置（セットポジション記憶（２））は  最初のセットポジションの位置（セットポジション記憶（１））に、手動修整を行ったセットポジションの位置（セットポジション記憶（２））を付加した位置である。次にリセットボタンによる「リセット操作」（うがい位置、又はリセット位置）を行うと、「リセット動作」が行われて、「リセット動作完了」となる。上記における「セットポジション記憶（２）」の位置は前述したように制御上の位置であり「リセット操作」以前に記憶されている。従って、現ポジション（リセット動作完了）と前ポジション（手動動作完了時）間を反復作動しても、ずれが蓄積されることはなく、同じ制御姿勢を実現することができる。
【００１０】
次に本発明における歯科用治療椅子の姿勢制御装置のブロック図と作用を詳述する。
図６は本装置のブロック構成図を示す。図において、
▲１▼．姿勢制御の駆動機構：これは図１に示すとおりの油圧方式を採用している。原理は前述の通りであるが、背板の起立１２は、起立用の電磁弁を開き、オイルポンプを駆動して油圧シリンダーに供給して作動させ、座席シートの上昇１０は、上昇用の電磁弁を開き、オイルポンプを駆動して油圧シリンダーに供給して作動させ、背板の傾斜１３及び座席シートの下降１１は、それぞれの当該電磁弁を開いてオイルポンプを駆動して油圧シリンダーに供給して作動させ行っている。制御速度は歯科治療に適するよう遅く設定しており、また作動工程におけるタイムラグを許容している。
▲２▼．姿勢位置の検出：作動に連動して上下の高さ、傾斜の角度をポテンショメーター３０を使用して電気量に換算し出力する治療椅子位置検出は、座席リフト位置検出回路３１と、座席バック位置検出回路３２からのアナログ出力をデジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ３３によってなり、現在位置情報が出力される。
▲３▼．メモリー：メモリー４０はＡ／Ｄコンバータ３３により現在位置の信号を入力し、メモリースイッチ７０からのメモリーの書込みパルスが入力された時点における上記現在位置信号を指定のアドレスに記憶保持し、他のアドレスバスのコマンドにより対応するアドレスの情報を読み出している。
▲４▼．マグニチュードコンパレータ：マグニチュードコンパレータ５０はＡ／Ｄコンバータ３３  からの現在位置信号と、メモリー４０からの記憶位置データとを比較し、両者の差を出力している。
▲５▼．コマンド：メモリー４０に治療椅子位置検出部からの現在位置情報の書込みを行う書込回路６０と、メモリー４０にアドレス信号を出力して書込みとリードのアドレスを指定して、これに対応するコマンド位置信号を、マグニチュードコンパレータ５０対しリードすることをコマンドするアドレスラッチ回路６１とを備えたコマンド回路で、さらにこのコマンド回路は、コマンドを入力する後記複数のポジションスイッチと、スイッチ相互間および書込みコマンド回路とを接続するコマンドＯＲ回路６２、６３、６５、及び波形整形回路６４とを備えている。
▲６▼．駆動制御：姿勢制御を行う駆動制御は、マグニチュードコンパレータ５０からの出力を受ける駆動ＯＲ回路２３よりの出力を一方の入力とし、他方に緊急停止スイッチ７６からの信号を入力する駆動ＡＮＤ回路２４を介し、セットラッチ２６のリセットに接続されている。また、駆動ＯＲ回路２３の出力及び手動スイッチの駆動ＯＲ回路２２の出力を受ける駆動ＯＲ回路２５からのネガティブエッジの出力を波形整形回路６４に送り、この出力は前記ＯＲ回路６２、６３の一端に送られ、複数のポジションスイッチからのポジション信号又は、波形整形回路６４の出力は書込み回路６０あるいはアドレスラッチ６１に入力され、各ポジションが即時メモリー４０に書込まれ記憶される。また、セットラッチ２６からの出力と、マグニチュードコンパレータ５０からの出力を受ける駆動ＡＮＤ回路１８、１９、２０、２１の出力と、駆動ＯＲ回路１４、１５、１６、１７の一端に入力され、このＯＲ回路の他端は手動スイッチ傾斜７７、起立７８、下降７９、上昇８０の各スイッチより入力され、いずれかの信号をリミットスイッチ９０、９１、９２、９３を介して上昇１０、下降１１、起立１２、傾斜１３の各駆動制御回路に送り、治療椅子の姿勢制御を各動作に応じて行っている。
【００１１】
次に、本発明装置の作用をブロック図に基づいて説明する。
前記図６のブロック図における複数のポジションスイッチは、メモリースイッチ７０、オート１セットスイッチ７１、オート２セットスイッチ７２、うがいリセットスイッチ７３、リセットスイッチ７４、ソフトメモリスイッチ７５から構成され、手動スイッチ（フットスイッチ）は起立スイッチ７８、傾斜スイッチ７７、上昇スイッチ８０、下降スイッチ７９によって構成されている。
施術者が診療に際して、その施術者に好適な治療姿勢位置を前記手動スイッチ７７、７８、７９、８０を操作して設定した後に、メモリースイッチ７０を押し、さらに、オート１セットスイッチ７１、又はオート２セットスイッチ７２を押して、まず、基本姿勢であるオート１又は、オート２の位置を設定する。この場合の作用は
（１）オートセット１スイッチ７１を押すとアドレスラッチ回路６１が対応する入力端にＨレベルの信号が出力され、アドレスラッチ回路６１はオートセット１スイッチ７１のアドレスコマンドを、メモリー部４０に対して行い、また、メモリースイッチ７０を押すとＨレベル信号がＯＲ回路６２を介して書込み回路６０に出力される。また当該回路は治療椅子位置検出部からの現在位置情報を指定のアドレスへ書込むことをコマンドする。
オート２セットスイッチ７２を押すと、アドレスラッチ回路６１が対応する入力端にＨレベルの信号が出力され、アドレスラッチ回路６１はオート２セットスイッチ７２のアドレスコマンドを、メモリー部４０に対して行い、また、メモリースイッチ７０を押すとＨレベル信号がＯＲ回路６２を介して書込み回路６０に出力される。また当該回路は治療椅子位置検出部からの現在位置情報を指定のアドレスへ書込むことをコマンドする。．
（２）上記のようにしてメモリー４０にオート１、及びオート２の基本姿勢が書込まれる。この基本姿勢は治療椅子が、例えばオート１以外の姿勢であるときにオート１セットスイッチ７１を押すと、常にオート１の姿勢に復元する。
この復原作用を説明する。オート１セットスイッチ７１を押すとＨレベルの信号がアドレスラッチ６１及びＡＮＤ回路６５を介してセットラッチ２６に出力され、アドレスラッチ６１はメモリ４０に対しオート１のポジション信号に対応するアドレス情報の読出しをコマンドし、この情報はマグニチュードコンパレータ５０に出力され、Ａ／Ｄコンバータ３３からの現在位置データと比較されてその差を出力する。この出力はセットラッチ２６の出力と共に駆動ＡＮＤ回路１８、１９、２０、２１に入り、駆動ＯＲ回路１４、１５、１６、１７及びリミットスイッチ９０、９１、９２、９３を介して上昇１０、下降１１、起立１２、傾斜１３の各駆動制御回路に出力され、姿勢制御が行われる。この動作はマグニチュードコンパレータ５０に入力する治療椅子の現在位置情報と、読出し信号とが一致し、差の信号がなくなると停止する。またこの信号は駆動ＯＲ回路２３及び駆動ＡＮＤ回路２４を介してセットラッチ２６のリセット端に入力され、ラッチが解除される。
以上、オート１、及びオート２の位置について述べたが、うがい位置及びリセット位置についても基本的な設定は同様な作用によって行われる。
【００１２】
（３）前記オート１、オート２のいずれかの基本姿勢を選択した後、施術者がさらに患者に合わせた最適治療姿勢位置を調整設定する場合は、手動スイッチ７７、７８、７９、８０を操作し、駆動ＯＲ回路１４、１５、１６、１７を介し、上昇１０、下降１１、起立１２、傾斜１３の各駆動制御回路を作動させ微調整を行い修整する。この時の最終位置はＯＲ回路２２及びＯＲ回路２５を介し波形整形回路６４にネガティブエッジの波形で入力される。波形整形回路６４の出力はコマンドＯＲ回路６２、６３を介し、書込み回路６０及びアドレスラッチ６４の入力となり前述したようにメモリ４０にアドレスが記憶される。このタイミングは上記の微調整が終了した時点からメモリ４０に記憶されるまでの上記経路の信号処理及び伝送時間であり１ｍＳ以内の短時間に実行される。
（４）上記（３）項の姿勢から次の姿勢のうがい位置又は、リセット位置にセットする時は、うがいセットスイッチ７４、又はリセットスイッチ７５を押すことにより上記（２）項で説明した設定位置に設定される。なお、上記の７４、７５のスイッチは回路的に他の直前の姿勢を記憶させる等の他の機能を持たない。
（５）上記（４）の姿勢（作業姿勢位置）から（３）項の例えばオート１を微調整した姿勢（最適治療姿勢位置）に復帰させたい時はソフトスイッチ７３を押すことにより行われる。前述したように基本姿勢オート１、オート２、次の作業姿勢うがい位置、リセット位置の各位置は当初設定された位置がメモリー４０の所定領域にメモリーされているので、この他にメモリーされているのは（３）項で述べた基本姿勢をさらに微調整した位置である。従ってソフトメモリースイッチ７３は単にその位置を再現させる作用を有し、またソフトメモリースイッチの位置は（３）項で述べた基本姿勢をさらに微調整した位置に対応しているので、ソフトメモリースイッチ７３を押すとＯＲ回路６３を介しアドレスラッチ６１によりメモリー４０に書込まれている位置を指定し、前述（２）に準じた作用で前記（３）の位置にセットされる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の歯科用治療椅子の姿勢制御装置は、次のような効果を発揮する。
基本姿勢位置設定後、さらに微調整で最適治療姿勢位置を設定した後に、次の作業姿勢位置を設定し、その後その作業姿勢位置から前記最適治療姿勢位置に戻す工程を繰り返し行っても、最適治療姿勢位置にずれの倍加増大が生じること無く、最適治療姿勢位置を忠実に再現できる。従って特別なずれの修正回路等を設けることを必要とせず、簡明な手段で上記ずれ発生の問題を解消した。さらに、このことにより施術者はずれを消去するために最適治療姿勢位置を再設定する手間が不要となり、安定的に円滑な治療を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧シリンダ作動基本回路図
【図２】従来の姿勢制御駆動装置における動作のフローチャート
【図３】本発明の姿勢制御駆動装置における動作のフローチャート
【図４】従来のポジションスイッチ操作による動作のフローチャート
【図５】本発明のポジションスイッチ操作による動作のフローチャート
【図６】治療椅子姿勢制御装置のブロック図
【符号の説明】
１：オイルタンク                      ２：フイルタ
３：モーターポンプ                    ４：リリーフ弁
５：起立用２ポート電磁式切換弁        ６：傾斜用２ポート電磁式切換弁
７：逆止め弁                          ８：流量調節弁
９：油圧シリンダ                    １０：上昇駆動制御回路
１１：下降駆動制御回路                １２：起立駆動制御回路
１３：傾斜駆動制御回路                １４：駆動ＯＲ回路
１５：駆動ＯＲ回路                    １６：駆動ＯＲ回路
１７：駆動ＯＲ回路                    １８：駆動ＡＮＤ回路
１９：駆動ＡＮＤ回路                  ２０：駆動ＡＮＤ回路
２１：駆動ＡＮＤ回路                  ２２：駆動ＯＲ回路
２３：駆動ＯＲ回路                    ２４：駆動ＡＮＤ回路
２５：駆動ＯＲ回路                    ２６：セットラッチ
３０：ポテンショメータ                ３１：座席リフト位置検出
３２：座席バック位置検出              ３３：Ａ／Ｄコンバータ
４０：メモリー                        ５０：マグニチュードコンパレータ
６１：アドレススイッチ                ６２：コマンドＯＲ回路
６３：コマンドＯＲ回路                ６４：波形整形
６５：コマンドＯＲ回路                ７０：メモリースイッチ
７１：オート１セットスイッチ          ７２：オート２セットスイッチ
７３：ソフトメモリースイッチ          ７４：うがいリセットスイッチ
７５：リセットスイッチ                ７６：緊急停止スイッチ
７７：手動傾斜スイッチ                ７８：手動起立スイッチ
７９：手動下降スイッチ                ８０：手動上昇スイッチ
９０：リミットスイッチ                ９１：リミットスイッチ
９２：リミットスイッチ                ９３：リミットスイッチ
【図１】
0003861301.tif 000002
【図２】
0003861301.tif 000003
【図３】
0003861301.tif 000004
【図４】
0003861301.tif 000005
【図５】
0003861301.tif 000006
【図６】
0003861301.tif 000007