JPH04117628U - 調整装置の作動制御回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案は、患者椅子の高低、前後及び傾斜位
置を調整する調整装置の動きの確実な調整を保証するた
めにスタート時並びに駆動時においてもアナログ信号処
理回路に付加的平衡処理を必要としない作動制御回路装
置を提供する。 【構成】調整装置に結合され、比較器（１２）によって
制御される駆動装置（３１）を有し、比較器は所望目標
位置を示し、Ｄ／Ａコンバータ（１）から与えられる目
標値と調整装置の実際の調整に与えられ、ポテンショメ
ータ（２）によって得られる実際値とを比較し、駆動装
置（３１）に目標値と実際値との差を減少またはゼロと
する出力信号を供給し、電圧安定器がＤ／Ａコンバータ
（１）とポテンショメータ（２）に安定供給電圧を同時
に供給する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、患者椅子等の位置移動調整装置の動きを制御する回路装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

患者椅子等の調整装置の動きを制御する回路装置は、例えばドイツ特許Ｎｏ． ２５５４０５９に開示されている。この特許明細書には、従来の回路装置を作動 するためには、アナログ信号を処理する回路部に平衡処理を行う必要があること が記載されている。この平衡処理は、Ｄ／Ａコンバータがこれに供給されるデジ タル信号をに基づいて発生するアナログ信号とポテンショメータとの間に適正な 回路装置が設けられることによって達成される。

【０００３】 また、治療用椅子等の位置調整をおこなう電気的制御回路はドイツ特許２７４ ６６３０より公知である。これによると、制御素子に接続される少なくとも１つ の実際値発生器、少なくとも１つの目標値発生器、互いに対応する実際値及び目 標値のための比較器及び他の１つの新たな実際値に対応する目標値を検出する回 路素子並びにその他の回路素子が設けられ、これら回路構成部材によって比較器 またはスイッチの制御素子が制御できる。この場合、目標値発生器としてデジタ ルメモリが用いられ、比較器として少なくとも１つのデジタル比較器が用いられ る。それにより、これらの回路素子はプログラムスイッチを有する制御ユニット の影響下に置かれ、少なくとも１つの制御素子のための位置制御部を有する増幅 回路及び接続装置を介して回路接続される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

先の従来例によると、平衡処理は一方においてＤ／Ａコンバータの作動点及び 他方においてポテンショメータの作動点を駆動中に変えることに基づいて行われ 、しかも特に、構成部材の経年変化及び温度の影響によって生じるドリフトに基 づいて行われる。更に、平衡処理は目標値発生器を構成するＤ／Ａコンバータが 別の電源によって供給される所定電圧を作動のために供給され続け、その間、実 際値発生器を構成するポテンショメータには他の電圧が供給されることを考慮す る必要がある。また、ポテンショメータは調整器の作動によって調整されるので 、上述したように動きを調整するためにポテンショメータへの供給電圧は調整装 置への供給電圧に転換される。従って、必要な平衡処理に基ずいて比較的短時間 でしか有効に作動させることができないという欠点がある。

【０００５】 また、後者の従来例も前者の従来例と同じ様な問題がある。

【０００６】 従って、この考案は、調整装置の動きの確実な調整を保証するためにスタート 時並びに駆動時においてもアナログ信号処理回路に付加的平衡処理を必要としな い回路装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案によると、目標値発生器のＤ／Ａコンバータを駆動するための安定電 圧が実際値発生器を構成するポテンショメータに同時に供給される。

【０００８】 この考案によると、患者椅子の高低位置、前後位置及び傾斜位置を調整する調 整装置の動きを制御する装置であって、前記調整装置に結合され、比較手段によ って制御される駆動手段を有し、前記比較手段は所望目標位置を示し、目標値発 生手段のＤ／Ａコンバータから与えられる目標値と前記調整装置の実際の調整に 与えられる実際値とを比較するために設けられ、前記実際値は前記調整装置の動 きによって制御され、ポテンショメータによって構成される実際値発生手段によ って得られ、前記比較手段は前記駆動手段に前記目標値と前記実際値との差を減 少またはゼロとする出力信号を供給する調整装置の作動制御回路装置において、 前記Ｄ／ＡコンバータはこのＤ／Ａコンバータのための維持電圧が供給され、前 記Ｄ／Ａコンバータに安定供給電圧を供給する電圧安定器を有し、前記電圧安定 器によって供給される前記安定供給電圧が前記実際値発生手段を構成する前記ポ テンショメータに同時に供給されることを特徴とする調整装置の作動制御回路装 置が提供される。

【０００９】

【作用】

この考案によると、比較的少ない回路技術労力で調整装置の移動の確実な制御 が平衡処理を必要としないで達成される。ポテンショメータは電圧降下において も調整位置を保持する。更に目標値発生器のＤ／Ａコンバータ並びに実際値発生 器を構成するポテンショメータはホイーストンブリッジの平衡回路に組込まれ、 目標値発生器のＤ／Ａコンバータを駆動するため供給される安定電圧が唯一の電 圧として作用する。それにより、Ｄ／Ａコンバータ及びポテンショメータにかか る電圧変動は両者に同量に作用し経年変化及び温度変化によるドリフトが比較的 小さな値、例えば約３・１０-6／℃に保たれる。

【００１０】 安定電圧はＤ／Ａコンバータに属する安定化装置によって得られこの安定化装 置にはＤ／Ａコンバータ用の所定電圧が供給される。安定化電圧を得るためには 簡単な回路技術労力しか要しない。それ故に、すでに安定化回路を一体化形態で 含んでいる一般のＤ／Ａコンバータを用いることができる。この場合、Ｄ／Ａコ ンバータには所定電圧として非安定化電圧が供給されＤ／Ａコンバータに組込ま れた安定化回路から与えられる安定電圧が上述したポテンショメータに供給され る。

【００１１】 Ｄ／ＡコンバータはＲ−２Ｒネットワークを含んでいる。これは特に簡単な回 路構成を呈し積分回路として市販されている変換素子の利用に適している。それ 故に、この手段は経年変化及び温度に依存する回路装置のドリフトを小さくさせ る利点がある。

【００１２】 Ｄ／Ａコンバータの出力端及びポテンショメータの端子に接続される比較器は 演算増幅器によって構成される。このため、目標値発生器及び実際値発生器にお いて経年変化及び温度変化に無関係に調整装置の動きの確実な調整を可能にする 出力信号を発生する利点がある。

【００１３】 Ｄ／Ａコンバータの出力端及びポテンショメータの端子と結合される比較器が ウインドウ弁別器によって構成される。この場合、上述した利点の他に、調整装 置の動きを調整するため特別なゲートロジックが必要としなくなる利点がある。

【００１４】

【実施例】

以下図面を参照してこの考案の実施例を説明する。

【００１５】 第１図に示す回路装置は、目標値発生器を構成し、Ｒ−２Ｒネットワークを有 するＤ／Ａコンバータ１及び実際値発生器を構成し、例えば炭素ポテンショメー タで構成され、これに機械的に結合される調整装置によって調整されるポテンシ ョメータ２を含んでいる。調整装置は、電動調整装置、気圧調整装置等で構成さ れ、患者椅子、特に歯科椅子の高低位置調整、前後位置調整または傾斜位置調整 をおこなう。

【００１６】 Ｄ／Ａコンバータ１の端子３及び９は、供給電源７に接続され、この電源７は 低圧安定電圧を発生する。この電源７の出力電圧は、例えば７Ｖである。Ｄ／Ａ コンバータ１の端子９と電源７の一方極との接続点は接地される。

【００１７】 安定電圧を出力するＤ／Ａコンバータ１の出力端子４は、定電圧を必要とする Ｄ／Ａコンバータ１の入力端子５に接続される。Ｄ／Ａコンバータ１の出力端子 ４は、ポテンショメータ２の一方端子１０に結合される。ポテンショメータ２の 他方端子１１は接地される。

【００１８】 Ｄ／Ａコンバータ１の入力端子６はデジタル信号入力端子１４に接続される。 この接続は入力端子１４と端子１４との接続ラインに記された傾斜線で示すよう に例えば８本の単一線によっておこなわれる。入力端子１４には目標値としての ８ビットのデジタル値が供給され、調整装置の所望の目標位置が与えられる。

【００１９】 アナログ出力信号を出力するＤ／Ａコンバータ１の出力端子８は、演算増幅器 １２によって構成される比較器の非反転入力端子に接続される。演算増幅器１２ の反転入力端子は、ポテンショメータ２の可動端子１３に接続される。これによ り、比較器を構成する演算増幅器１２は、Ｄ／Ａコンバータ１とポテンショメー タ２で構成されるホイーストンブリッジのほぼ対角線上に位置し、Ｄ／Ａコンバ ータ１の出力端子４から得られる定電圧を唯一の駆動電圧として処理する。

【００２０】 上記説明において、第１図に示す回路装置によると、演算増幅器１２は２つの 異なる出力信号から１つの出力信号を分離し、その後Ｄ／Ａコンバータ１の出力 端子８からの目標値出力電圧がポテンショメータ２の可動端子１３から得られる 実際値電圧より大きいか小さいかを求める。目標値電圧が実際値電圧より大きい と演算増幅器１２は正電圧を出力する。目標値電圧が実際値電圧より小さいと演 算増幅器１２は負電圧を出力する。比較器として機能する演算増幅器１２は目標 値電圧が実際値電圧と等しくなると、一方出力電圧から他方出力電圧に切換える 。

【００２１】 演算増幅器１２の出力端子からの出力電圧は、実質的に２個のトランジスタ１ ５及び１７によって構成される論理回路によって検出される。トランジスタ１５ ハｎｐｎ導電型であり、トランジスタ１７はｐｎｐ導電型である。これら両トラ ンジスタ１５及び１７のベースは電流制限抵抗１６及び１８を夫々介して演算増 幅器１２の出力端子に接続される。トランジスタ１５のエミッタは２個の抵抗２ ０及び２１の接続点に接続される。これら抵抗２０，２１は抵抗２２と共に分圧 器を構成する。この分圧器は電源−Ｕ，＋Ｕ間に設けられる。これらの電源を構 成する単一電源はその共通接続点を接地してもよい。トランジスタ１７のエミッ タは分圧器の抵抗２１及び２２の共通接続点に接続される。

【００２２】 トランジスタ１５のコレクタ回路には電磁リレー２３が設けられ、トランジス タ１７のコレクタ回路には電磁リレー２４が設けられる。電磁リレー２３は弁２ ６に連動し電磁リレー２４は弁２９に連動する。これら弁２６，２９は流体源２ ７及び３０に結合される。流体源２７及び３０は例えば気圧源によって構成され 弁２６及び２９を夫々介してシリンダ３１の対応する進入口に接続される。シリ ンダ３１にはピストン３２が収納され、このピストン３２はピストン軸３３を介 してポテンショメータ２の可動端子１３だけでなく、例えば歯科椅子の動きを調 整する調整装置へ結合される。

【００２３】 第１図に示す回路装置は次のように動作する。調整装置及びこれに連動するポ テンショメータ２が所定の実際値にあるとき変化される目標値に対応する信号が 入力端子１４に供給されると、Ｄ／Ａコンバータ１及びポテンショメータ２で構 成されるホイーストンブリッジ回路が平衡状態から移行する。このとき、演算増 幅器１２は出力電圧を発生する。この電圧により移動装置及びポテンショメータ ２の可動端子が目標値と実際値との差を減少または消滅即ちゼロにするように移 動される。

【００２４】 第２図に示す回路装置は、第１図の回路装置に基本的には対応している。第２ 図によると、Ｒ−２Ｒネットワークを含むＤ／Ａコンバータ４０が設けられてい る。このＤ／Ａコンバータ４０は４本の導電線を介して２個の調整器４１及び４ ２に接続される。これら調整器４１，４２は８ビットデジタル目標値信号を発生 し、第２図に（ＩＮ１）及び（ＩＮ２）で示す入力に供給する。

【００２５】 Ｄ／Ａコンバータ４０の給電入力端子４３には電圧＋Ｕが供給される。例えば 、非安定電圧が供給される。この非安定電圧をＤ／Ａコンバータ４０はその駆動 に必要な安定電圧に変換し、それを電圧Ｕｒｅｆ ｏｕｔとして出力部４５から 出力する。Ｄ／Ａコンバータ４０の出力部４５はポテンショメータ４７の一端４ ６に接続される。ポテンショメータ４７の他端はＤ／Ａコンバータ４０の端子（ ＧＮＤ）４４と共に接地される。

【００２６】 Ｄ／Ａコンバータ４０の出力（ｏｕｔ）５０は、ウインドウ弁別器５２の入力 部（ｗｍ）５１に接続される。弁別器５２の入力部（ｉｗ）５３はポテンショメ ータ４７の可動端子４９に接続される。ウインドウ弁別器５２は比較器の機能を 果すので基本的には第１図と同様な回路構成が得られる。Ｄ／Ａコンバータ４０ 及びポテンショメータ４７はホイーストンブリッジを構成し、その一方対角線上 にウインドウ弁別器５２が設けられる。他方対角線には安定電圧が供給される。 即ち、この電圧はＤ／Ａコンバータ４０の端子４４，４５間に供給される。

【００２７】 ウインドウ弁別器５２の端子（ＧＮＤ）５４は接地される。弁別器５２の出力 部５９（ｏｕｔ１）は増幅器６１を介して電磁リレー６２に接続される。この電 磁リレー６２は弁６３を制御する。この弁６３を介して例えば気圧源で構成され る流体源６４がシリンダ６５の一端に結合される。シリンダ６５にはピストン６ ６が設けられこのピストン６６はピストン軸６７を介してポテンショメータ４７ の可動端子４９及び第２図には示されていない調整器に結合される。

【００２８】 ウインドウ弁別器５２の出力部６０は増幅器６８に接続され、この増幅器は弁 ７０を制御する電磁リレー６９を制御する。この弁７０を介して例えば気圧源で 構成される流体源７１がシリンダ６５の他端に結合される。

【００２９】 ウインドウ弁別器５２は、第２図に（ｈｗｍ）で示す端子５５を介して分圧器 に接続される。この分圧器は３個の抵抗５６，５７及び５８によって構成され、 電圧＋Ｕが印加される電圧点と接地点との間に接続される。これら分圧抵抗はそ の設定状態または調整状態によっていわゆる半ウインドウ領域を固定する。即ち 、電圧範囲の半分において、ウインドウ弁別器５２は出力部５９及び６０のいず れからも出力信号を発生しない。ウインドウ弁別器５２の入力５３に供給される 実際値（ｉｗ）が後述する基準値より小さいとき、ウインドウ弁別器５２の出力 ５９，６０の一方から所定出力信号、例えば“１”信号に対応する信号を出力す る。前記基準値はＤ／Ａコンバータ４０から得られウインドウ中間値（ｗｍ）を 決定する目標値と半ウインドウ領域との差によって得られる。これに対し、ウイ ンドウ弁別器５２の出力５９，６０の他方からはこのウインドウ弁別器５２の入 力５３に入力される実際値（ｉｗ）が後述する他の基準値より大きいとき対応す る出力信号を発生する。他の基準値は端子５１でのウインドウ中間値（ｗｍ）を 確定する目標値と半ウインドウ領域との加算値に対応し、ウインドウ弁別器５２ の入力５５の信号によって確定される。

【００３０】 第１図及び第２図において説明した回路装置は出力信号を直ちに発生させてい るが、この回路装置に結合される調整装置は一定の遅延をもって制御に応答して もよい。この遅延制御は付属的に設けられる。

【００３１】 上記実施例では、調整装置の上下動はポテンショメータの調整範囲で調整され るとして述べられている。また、Ｄ／Ａコンバータの目標値電圧及びポテンショ メータによって得られる実際値電圧はＤ／Ａコンバータの駆動に用いられこのコ ンバータによって与えられる安定電圧より大きくないとして述べられている。こ れによって、調整装置の全移動範囲がポテンショメータの実効調整範囲内にある 。更に、上述したＤ／Ａコンバータの代りに一般的なＤ／Ａコンバータが使用さ れてもよい。

【００３２】 上述した回路装置の実現のために市販されている構成素子を用いてもよい。例 えば、第１図に示すＤ／Ａコンバータ１及び第２図に示すＤ／Ａコンバータ４０ はファマフェランテイセミコンダクタ（Ｆirma Ｆerranti Ｓemiconductors ）のＺＮ４２８Ｅ−８及びＺＮ４２８−８を用いてもよい。第１図のオペアンプ １２として一般のオペアンプを用いることができる。第２図の回路装置の場合、 調整器４１，４２としてファマテケレックエアトロニック（Ｆirma ＴＥＫＥＬ ＥＣ Ａirtronic）の２３００３４Ｇを用いることができる。ウインドウ弁別器 として市販されているＴＣＡ９６５を用いることができる。

【００３３】

【考案の効果】

この考案によると、比較的少ない回路技術労力で調整装置の移動の確実な制御 が平衡処理を必要としないで達成される。ポテンショメータは電圧降下において も調整位置を保持する。更に目標値発生器のＤ／Ａコンバータ並びに実際値発生 器を構成するポテンショメータはホイーストンブリッジの平衡回路に組込まれ、 目標値発生器のＤ／Ａコンバータを駆動するため供給される安定電圧が唯一の電 圧として作用する。それにより、Ｄ／Ａコンバータ及びポテンショメータにかか る電圧変動は両者に同量に作用し経年変化及び温度変化によるドリフトが比較的 小さな値、例えば約３・１０-6／℃に保たれる。

【００３４】 安定電圧はＤ／Ａコンバータに属する安定化装置によって得られこの安定化装 置にはＤ／Ａコンバータ用の所定電圧が供給される。安定化電圧を得るためには 簡単な回路技術労力しか要しない。それ故に、すでに安定化回路を一体化形態で 含んでいる一般のＤ／Ａコンバータを用いることができる。この場合、Ｄ／Ａコ ンバータには所定電圧として非安定化電圧が供給されＤ／Ａコンバータに組込ま れた安定化回路から与えられる安定電圧が上述したポテンショメータに供給され る。

【００３５】 Ｄ／ＡコンバータはＲ−２Ｒネットワークを含んでいる。これは特に簡単な回 路構成を呈し積分回路として市販されている変換素子の利用に適している。それ 故に、この手段は経年変化及び温度に依存する回路装置のドリフトを小さくさせ る利点がある。

【００３６】 Ｄ／Ａコンバータの出力端及びポテンショメータの端子に接続される比較器は 演算増幅器によって構成される。このため、目標値発生器及び実際値発生器にお いて経年変化及び温度変化に無関係に調整装置の動きの確実な調整を可能にする 出力信号を発生する利点がある。

【００３７】 Ｄ／Ａコンバータの出力端及びポテンショメータの端子と結合される比較器が ウインドウ弁別器によって構成される。この場合、上述した利点の他に、調整装 置の動きを調整するため特別なゲートロジックが必要としなくなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に従った回路装置の回路
図。

【図２】他の実施例に従った回路装置の回路図。

【符号の説明】

１…Ｄ／Ａコンバータ、２…ポテンショメータ、１２…
比較器、３１…シリンダ、３２…ピストン、４０…Ｄ／
Ａコンバータ、４１，４２…調整器、４７…ポテンショ
メータ、５２…比較器、６５…シリンダ、６６…ピスト
ン。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 患者椅子の高低位置、前後位置及び傾斜
   位置を調整する調整装置の動きを制御する装置であっ
   て、前記調整装置に結合され、比較手段（１２，５２）
   によって制御される駆動手段（３１，３３；６５，６
   ７）を有し、前記比較手段は所望目標位置を示し、目標
   値発生手段（１；１４；４０，４１，４２）のＤ／Ａコ
   ンバータ（１；４０）から与えられる目標値と前記調整
   装置の実際の調整に与えられる実際値とを比較するため
   に設けられ、前記実際値は前記調整装置の動きによって
   制御され、ポテンショメータ（２；４７）によって構成
   される実際値発生手段によって得られ、前記比較手段
   （１２；５２）は前記駆動手段（３１，３３；６５，６
   ７）に前記目標値と前記実際値との差を減少またはゼロ
   とする出力信号を供給する調整装置の作動制御回路装置
   において、前記Ｄ／Ａコンバータ（１；４０）はこのＤ
   ／Ａコンバータのための維持電圧（７；＋Ｕ）が供給さ
   れ、前記Ｄ／Ａコンバータ（１；４０）に安定供給電圧
   を供給する電圧安定器を有し、前記電圧安定器によって
   供給される前記安定供給電圧が前記実際値発生手段を構
   成する前記ポテンショメータ（２；４７）に同時に供給
   されることを特徴とする調整装置の作動制御回路装置。
2. 【請求項２】 前記Ｄ／Ａコンバータ（１；４０）はＲ
   −２Ｒネットワークを含んでいる特許請求の範囲第１項
   に記載の作動制御回路装置。
3. 【請求項３】 前記Ｄ／Ａコンバータ（１）の出力端
   （８）及び前記ポテンショメータ（２）の端子（１３）
   に接続される前記比較手段（１２）は演算増幅器（１
   ２）によって構成される特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の作動制御回路装置。
4. 【請求項４】 前記Ｄ／Ａコンバータ（４０）の出力端
   （５０）及び前記ポテンショメータ（４７）の端子（４
   ９）に接続される前記比較手段はウインドウ弁別器（５
   ２）によって構成される特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれか１に記載の作動制御回路。
5. 【請求項５】 ホイーストンブリッジを構成するため前
   記Ｄ／Ａコンバータの基準電圧端子（９；４０）及び前
   記ポテンショメータの一方端子（１１；４８）は同じ基
   準電位（接地）に設けられ、前記Ｄ／Ａコンバータ
   （１；４０）の定電圧供給端子（４；４５）及び前記ポ
   テンショメータ（２；４７）の他方端子は互いに接続さ
   れ、前記ポテンショメータ（２；４７）の可動端子（１
   ３；４９）と前記Ｄ／Ａコンバータ（１；４０）の目標
   値供給端子（８；５０）との間のブリッジ対角線回路に
   前記比較手段（１２；５２）が接続される特許請求の範
   囲第１項乃至第４項のいずれか１に記載の作動制御回路
   装置。