專(zhuān)利名稱(chēng)：控制裝置和操作這種控制裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，并且具體地涉及一種用于對(duì)醫(yī)學(xué)設(shè)備或器械或者牙科設(shè)備或器械進(jìn)行操作和控制的腳控制裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種操作這種控制裝置的方法。
背景技術(shù)：
牙科或醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員和從業(yè)者使用許多由腳控制系統(tǒng)控制的器械。例如，外科切割器械、內(nèi)窺鏡檢查工具、沖洗和抽吸工具、牙科鉆孔機(jī)和其他機(jī)頭、超聲波牙科密封器和牙科預(yù)防單元可以借助于腳控制系統(tǒng)來(lái)激活。腳控制系統(tǒng)通常包括放置在從業(yè)者容易達(dá)到的范圍內(nèi)的地板上的腳控制裝置或開(kāi)關(guān)。腳開(kāi)關(guān)用于激活牙科/醫(yī)學(xué)設(shè)備，所述牙科/醫(yī)學(xué)設(shè)備可以包括與腳開(kāi)關(guān)通信的操作基部單元。腳開(kāi)關(guān)通常由“硬連線”系統(tǒng)中的連接器線纜連接到基部單元?？商孢x地，在一些實(shí)例中，不使用連接器線纜的遠(yuǎn)程“無(wú)線”腳控制系統(tǒng)可以用于激活基部單元。柔性的器械線纜將牙科/醫(yī)學(xué)器械(例如牙科機(jī)頭)連接到基部單元。牙科或醫(yī)學(xué)從業(yè)者通過(guò)用他或她的腳壓下腳開(kāi)關(guān)來(lái)激活基部單元以及連接到基部單元的牙科/醫(yī)學(xué)器械。一些常規(guī)的腳開(kāi)關(guān)被稱(chēng)為多位置開(kāi)關(guān)或多操作開(kāi)關(guān)，即可以控制或觸發(fā)與之通信的器械的多于一個(gè)功能的開(kāi)關(guān)。操作者將腳開(kāi)關(guān)的踏板壓到特定位置，此動(dòng)作使牙科/醫(yī)學(xué)器械以特定模式工作。具體的操作模式基于腳開(kāi)關(guān)踏板的位置。例如，對(duì)于兩位置腳開(kāi)關(guān)，牙科從業(yè)者可以將踏板壓到第一位置，以使得水流過(guò)機(jī)頭，用于沖洗患者的牙齒。然后，可以將腳開(kāi)關(guān)的踏板壓到第二位置，以使得清潔噴霧流過(guò)機(jī)頭，用于清潔牙齒。腳控制系統(tǒng)提供若干優(yōu)點(diǎn)。首先，腳開(kāi)關(guān)裝置易于使用并且是高效的。牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員或從業(yè)者可以僅通過(guò)用他或她的腳壓下腳開(kāi)關(guān)來(lái)激活與腳開(kāi)關(guān)通信的器械并且可選地激活基部單元。其次，當(dāng)牙科/醫(yī)學(xué)從業(yè)者用腳開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行工作時(shí)，牙科/醫(yī)學(xué)從業(yè)者的手被空出來(lái)。因此，從業(yè)者在治療患者的同時(shí)可以操作其他器械和輔助裝置。由此，從業(yè)者更能夠?qū)Ｐ挠趫?zhí)行所需的牙科/醫(yī)學(xué)過(guò)程。腳開(kāi)關(guān)裝置可以具有各種各樣的結(jié)構(gòu)。例如，WO 07/084605公開(kāi)了一種用于激活牙科或醫(yī)學(xué)治療器械的腳開(kāi)關(guān)裝置。該腳開(kāi)關(guān)裝置包括基部板、附接到基部板的中心殼體、安裝在殼體上的可移動(dòng)的上蓋、以及附接到上蓋的用于將該蓋保持在殼體上同時(shí)允許該蓋相對(duì)于殼體向上和向下移動(dòng)的連接軸環(huán)。中心殼體包括用于將第一信號(hào)發(fā)送到器械的第一電開(kāi)關(guān)和用于將第二信號(hào)發(fā)送到器械的第二電開(kāi)關(guān)。操作者用他或她的腳壓下該上蓋，以將切換機(jī)制激活并且控制對(duì)牙科或醫(yī)學(xué)器械的操作。EP 1462906公開(kāi)了一種腳開(kāi)關(guān)裝置或調(diào)節(jié)器，尤其是用于牙科設(shè)備的腳開(kāi)關(guān)裝置或調(diào)節(jié)器。腳調(diào)節(jié)器包括基部部件，相對(duì)于該基部部件，腳調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)部分可以沿徑向方向旋轉(zhuǎn)和/或移位；以及用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)和/或位移的裝置。此外，腳調(diào)節(jié)器還包括用于檢測(cè)調(diào)節(jié)器的瞬時(shí)位置的裝置、用于檢測(cè)相對(duì)于該位置的相對(duì)移動(dòng)的裝置以及用于確定位置和/或移動(dòng)的可檢測(cè)的參考裝置，其中，用于確定位置和/或移動(dòng)的可檢測(cè)的參考裝置由具有格子結(jié)構(gòu)形式的圖案、圖表或立面圖形成。此外，EP 1462906還公開(kāi)了一種控制牙科設(shè)備的方法，其中，基于腳調(diào)節(jié)器相對(duì)于給定的零點(diǎn)的瞬時(shí)位置的讀取或檢測(cè)來(lái)進(jìn)行控制。該控制通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)的旋轉(zhuǎn)和/或徑向位移而發(fā)生。提供多于一種操作模式(即可以激活與之通信的器械的多于一種功能)的上述的以及其他常規(guī)的腳開(kāi)關(guān)裝置具有以下缺點(diǎn)。通常，例如，為了獲得正被檢查的區(qū)域的不同視野或?yàn)榱藱z查患者的不同的身體部位，站在地面上或坐在椅子上的牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員和從業(yè)者將不得不改變其相對(duì)于患者的位置。這樣做時(shí)，在許多情況下，牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員也將改變其相對(duì)于位于地板上的特定位置處的腳開(kāi)關(guān)的位置。為了仍能夠操作由腳開(kāi)關(guān)控制的任何牙科/醫(yī)學(xué)器械或設(shè)備，牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員將不得不把腳開(kāi)關(guān)的位置調(diào)整成從他當(dāng)前的位置是可達(dá)到的。通常，牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)使用他的腳沿著地板“拖動(dòng)”腳開(kāi)關(guān)裝置來(lái)完成此動(dòng)作。這樣做時(shí)，腳開(kāi)關(guān)的相對(duì)于牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員的相對(duì)角位置通常將改變，使得在大多數(shù)情況下牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員還將需要手動(dòng)調(diào)整腳開(kāi)關(guān)的相對(duì)角位置，以便能夠使用由腳開(kāi)關(guān)提供的全部功能。每次牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員改變其相對(duì)于腳開(kāi)關(guān)的位置時(shí)不得不調(diào)整腳開(kāi)關(guān)的相對(duì)角位置是麻煩的，并且使牙科/醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員的注意力從患者轉(zhuǎn)移開(kāi)。本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的控制裝置以及特別是不具有以上概述的缺點(diǎn)的改進(jìn)的腳開(kāi)關(guān)裝置。此外，本發(fā)明的目的是提供一種操作這種改進(jìn)的控制裝置的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一一般性方面，借助于根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，所述控制裝置用于致動(dòng)與該控制裝置通信的器械的至少兩種功能?？刂蒲b置包括被配置成以至少兩種不同的方式被致動(dòng)的致動(dòng)元件?？刂蒲b置本身被配置成以校準(zhǔn)模式和致動(dòng)模式工作，以使得在校準(zhǔn)模式下，至少兩種功能中的各個(gè)功能可以被指派給使致動(dòng)元件致動(dòng)的至少兩種不同的方式；以及在致動(dòng)模式下，經(jīng)校準(zhǔn)的控制元件的致動(dòng)元件按照使致動(dòng)元件致動(dòng)的至少兩種不同的方式中的任一種方式致動(dòng)會(huì)致動(dòng)或觸發(fā)被指派給使致動(dòng)元件致動(dòng)的相應(yīng)方式的功能。實(shí)質(zhì)上，在校準(zhǔn)模式下，控制裝置確定其相對(duì)于用戶的相對(duì)(角)位置。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，在校準(zhǔn)模式下，將所述至少兩種功能中的各個(gè)功能指派給使得所述致動(dòng)元件致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式是通過(guò)使致動(dòng)元件致動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的?？商孢x地，將所述至少兩種功能中的各個(gè)功能指派給使得所述致動(dòng)元件致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式是通過(guò)相對(duì)于控制裝置定位用戶的腳而實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選地,控制裝置還包括基部元件,該基部元件浮動(dòng)地支撐致動(dòng)元件，使得在基部元件與致動(dòng)元件之間限定了腔。優(yōu)選地，多個(gè)致動(dòng)傳感器被布置在腔內(nèi)，并且多個(gè)致動(dòng)傳感器被配置成檢測(cè)導(dǎo)致致動(dòng)元件向基部元件運(yùn)動(dòng)的、致動(dòng)元件的致動(dòng)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)元件由基部元件借助于設(shè)置在基部元件上的至少一個(gè)支撐元件(如彈簧元件)來(lái)浮動(dòng)地支撐。有利地，基部元件基本上具有扁平圓形的形狀和/或致動(dòng)元件基本上具有倒置的徑向?qū)ΨQ(chēng)的盤(pán)的形狀。控制裝置可以經(jīng)由線纜和/或以無(wú)線的方式連接到與控制裝置通信的器械。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)元件包括或限定了致動(dòng)表面，所述致動(dòng)表面被配置成使得使致動(dòng)元件致動(dòng)的至少兩種不同的方式包括在致動(dòng)表面的兩個(gè)不同的位置處將力施加到致動(dòng)元件上。控制裝置可以被配置成同時(shí)地或交替地以校準(zhǔn)模式和控制模式工作。優(yōu)選地，控制裝置還包括用于檢測(cè)控制裝置相對(duì)于支撐表面的任何運(yùn)動(dòng)的裝置，優(yōu)選地包括被配置為與地板表面滾動(dòng)接觸的鼠標(biāo)球(mouse ball)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，控制裝置還包括用于在視覺(jué)上向用戶指示控制裝置正以校準(zhǔn)模式還是以控制模式進(jìn)行工作的裝置和/或用于在視覺(jué)上向用戶指示被指派給致動(dòng)元件的不同的功能的裝置。優(yōu)選地，視覺(jué)指示裝置包括在數(shù)量和位置上與多個(gè)致動(dòng)傳感器對(duì)應(yīng)的多個(gè)LED。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種操作控制裝置的方法，所述控制裝置用于控制與控制裝置通信的器械的至少兩種不同的功能。該方法包括步驟在校準(zhǔn)模式下，通過(guò)將至少兩種不同的功能指派給使致動(dòng)元件致動(dòng)的至少兩種不同的方式來(lái)對(duì)控制裝置進(jìn)行校準(zhǔn)；以及在控制模式下，通過(guò)致動(dòng)元件的致動(dòng)，控制與控制裝置通信的器械，以執(zhí)行在校準(zhǔn)模式下定義的至少兩種不同的功能中的至少一種功能。優(yōu)選地，通過(guò)致動(dòng)元件的致動(dòng)將所述至少兩種不同的功能指派給使致動(dòng)元件致動(dòng)的至少兩種不同的方式。在附加的從屬權(quán)利要求中闡釋了本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征和/或本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征將通過(guò)參考以下的詳細(xì)描述和附圖而變得明顯。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的優(yōu)選實(shí)施例的頂視截面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的優(yōu)選實(shí)施例的沿著圖1中的線A-A的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將通過(guò)更詳細(xì)地闡釋以上總體概述的本發(fā)明的不同的方面來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明。所闡釋的每個(gè)方面可以與任何其他的一個(gè)或多個(gè)方面相結(jié)合，除非有與之相反的明確指示。具體地，被指示為優(yōu)選的或有利的任何特征可以與被指示為優(yōu)選的或有利的任何其他的一個(gè)或多個(gè)特征相結(jié)合。圖1和圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的控制裝置10的優(yōu)選實(shí)施例?？刂蒲b置10包括基部元件12和致動(dòng)元件14，控制裝置10具體可以由用戶的腳進(jìn)行操作以控制醫(yī)學(xué)設(shè)備或器械或者牙科設(shè)備或器械。如可以從圖1所示的平面截面圖得出的那樣，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例的控制裝置10具有基本為圓形的、相對(duì)于圖2所示的中心對(duì)稱(chēng)軸S徑向?qū)ΨQ(chēng)的形狀?；吭?2基本上具有扁平圓形的形狀，致動(dòng)元件14基本上具有倒置的盤(pán)的形狀。如可以從圖2得出的那樣，致動(dòng)元件14的頂表面限定了致動(dòng)表面14a?？蛇x地，基部元件12的底表面可以配備有防滑的橡膠襯背，以利于將基部元件12以及由此將控制裝置10保持在地板上的適當(dāng)位置處。基部元件12和致動(dòng)元件14優(yōu)選地借助于四個(gè)支撐元件16a至16d (例如彈簧元件)而連接，以使得致動(dòng)元件14被基部元件12浮動(dòng)地支撐。在此浮動(dòng)配置中，可以例如通過(guò)用戶的腳將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上而朝向基部元件12壓下致動(dòng)元件14。取決于由用戶施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上的力的確切位置，這種壓下將導(dǎo)致支撐元件16a至16d中的一些或全部支撐元件變形。一旦不再施加該力，致動(dòng)元件14將由于支撐元件16a至16d的偏置彈簧所施加的恢復(fù)力而移回到致動(dòng)元件14的默認(rèn)位置。如可以從圖1所示的平面視圖得出的那樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，四個(gè)支撐元件16a至16d圍繞控制裝置10的中心對(duì)稱(chēng)軸S對(duì)稱(chēng)地分布。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是根據(jù)本發(fā)明，支撐元件的不同布置以及多于或少于四個(gè)支撐元件也是可以的。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解的是除了彈簧元件之外的其他裝置同樣可以用作用以支撐致動(dòng)元件14的支撐元件。如可以從圖2得出的那樣，由于由基部元件12和支撐元件16a至16d對(duì)致動(dòng)元件14的浮動(dòng)支撐，所以在基部元件12與致動(dòng)元件14之間限定了腔。多個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h被布置在基部元件12與致動(dòng)元件14之間限定的腔內(nèi)，用于感測(cè)致動(dòng)元件14的任何致動(dòng)，即用于感測(cè)致動(dòng)元件14朝向基部元件12的任何實(shí)質(zhì)性移動(dòng)。優(yōu)選地，致動(dòng)傳感器18a至18h在基部元件12上被設(shè)置在其外周邊緣附近。如可以從圖1所示的平面視圖得出的那樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，八個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h圍繞控制裝置10的中心對(duì)稱(chēng)軸S對(duì)稱(chēng)地分布。優(yōu)選地，每個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h包括可縮回銷(xiāo)，該可縮回銷(xiāo)例如借助于各個(gè)彈簧元件而偏置進(jìn)入延伸的位置中。在此延伸的位置中，每個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h的銷(xiāo)的頂端優(yōu)選地與致動(dòng)元件14的底表面處于緊密接觸或幾乎緊靠的關(guān)系。例如，在圖2所示的實(shí)施例中，每個(gè)傳感器18a至18h的每個(gè)銷(xiāo)的頂端幾乎緊靠由致動(dòng)元件14的底表面限定的環(huán)形凸緣或肩狀部分14b。此外，致動(dòng)元件14可以包括圓周的環(huán)形裙?fàn)畈糠?4c，用于防止任何灰塵或污垢聚集在基部元件12與致動(dòng)元件14之間限定的腔內(nèi)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解的，通過(guò)用戶將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上來(lái)使致動(dòng)元件14致動(dòng)將會(huì)具有以下效果取決于施加力的確切位置，致動(dòng)傳感器18a至18h的銷(xiāo)中的至少一個(gè)、一些或者全部銷(xiāo)由于其與致動(dòng)元件14的底表面的緊靠關(guān)系而將從其延伸位置向其縮回位置移位。因此，該運(yùn)動(dòng)將會(huì)被致動(dòng)傳感器18a至18h中的至少一個(gè)、一些或者全部傳感器感測(cè)或記錄。以此方式激活致動(dòng)傳感器18a至18h將會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的致動(dòng)信號(hào)，該致動(dòng)信號(hào)可以傳送給與控制裝置10通信的器械和/或傳送給控制裝置10的內(nèi)部控制單元(未示出)，該內(nèi)部控制單元用于處理由致動(dòng)傳感器18a至18h提供的致動(dòng)信號(hào)并且將所得到的控制信號(hào)傳送給與控制裝置10通信的器械。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，上述致動(dòng)傳感器18a至18h的數(shù)目、配置和布置對(duì)應(yīng)于優(yōu)選實(shí)施例，并且也可以使用不同數(shù)目的以不同方式布置的具有不同配置的致動(dòng)傳感器。例如，根據(jù)本發(fā)明，可以將致動(dòng)傳感器配置成感測(cè)由設(shè)置在致動(dòng)元件中或致動(dòng)元件上的磁元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以使得致動(dòng)元件的致動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致由致動(dòng)傳感器感測(cè)到的不同的磁場(chǎng)以及相應(yīng)致動(dòng)信號(hào)的觸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明，控制裝置10被配置成以兩種模式工作，即一方面為校準(zhǔn)或規(guī)范(gauge)模式，另一方面為致動(dòng)或控制模式。實(shí)質(zhì)上，在校準(zhǔn)或規(guī)范模式下，控制裝置10被配置成確定控制裝置10相對(duì)于用戶的相對(duì)(角)位置并且據(jù)此校準(zhǔn)其自身。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下詳細(xì)的描述將理解，可以在控制裝置10中以多種不同的方式來(lái)實(shí)施這兩種不同操作模式的細(xì)節(jié)。例如，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，控制裝置10可以被配置成通過(guò)對(duì)致動(dòng)元件14的適當(dāng)致動(dòng)而從校準(zhǔn)或規(guī)范模式改變?yōu)橹聞?dòng)或控制模式?？商孢x地，根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，控制裝置10可以同時(shí)以兩種模式操作，其中，控制裝置10的校準(zhǔn)借助于使致動(dòng)元件14致動(dòng)的第一方式(例如通過(guò)壓下致動(dòng)元件14多于5秒)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而控制裝置10的致動(dòng)借助于使致動(dòng)元件14致動(dòng)的不同的第二方式(例如通過(guò)壓下致動(dòng)元件14少于5秒)來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在將在圖1和圖2的背景下描述一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。優(yōu)選地，在致動(dòng)或控制模式下，控制裝置10用作多功能開(kāi)關(guān)，即可以控制或觸發(fā)與控制裝置10通信的器械的多個(gè)功能的開(kāi)關(guān)，其中，與控制裝置10通信的器械的不同的功能被指派給各個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h或被指派給相鄰的致動(dòng)傳感器18a至18h的組，以使得經(jīng)由致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a在特定致動(dòng)傳感器18a至18h的位置處或靠近該位置處使致動(dòng)元件14致動(dòng)將會(huì)觸發(fā)指派給該致動(dòng)傳感器或該致動(dòng)傳感器所屬的致動(dòng)傳感器組的功能。例如，在圖1和圖2所示的優(yōu)選實(shí)施例中，八個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h中的四個(gè)致動(dòng)傳感器(例如致動(dòng)傳感器18a至18d)可以被指派給第一功能，而八個(gè)致動(dòng)傳感器中的另外四個(gè)致動(dòng)傳感器(例如致動(dòng)傳感器18e至18h)可以被指派給與控制裝置10通信且要由控制裝置10控制的器械的第二功能。換言之，通過(guò)用戶在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上將力施加在由致動(dòng)傳感器18a至18d限定的半圓形區(qū)域中的某處來(lái)使致動(dòng)傳感器18a至18d的銷(xiāo)中的至少一個(gè)、一些或全部銷(xiāo)致動(dòng)將會(huì)觸發(fā)指派給這些致動(dòng)傳感器18a至18d的第一功能。同樣地，通過(guò)用戶在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上將力施加在由致動(dòng)傳感器18e至18h限定的半圓形區(qū)域中的某處來(lái)使致動(dòng)傳感器18e至18h的銷(xiāo)中的至少一個(gè)、一些或全部銷(xiāo)致動(dòng)將會(huì)觸發(fā)指派給這些致動(dòng)傳感器18e至18h的第二功能。如上所述，第一功能和第二功能可以涉及由控制裝置10控制的一個(gè)器械的兩種不同的功能?？商孢x地，第一功能和第二功能可以涉及與控制裝置10通信并由控制裝置10控制的第一器械和第二器械的操作。在校準(zhǔn)或規(guī)范模式中，控制裝置10被配置成確定控制裝置10相對(duì)于用戶的相對(duì)(角)位置并且將特定的控制功能指派給致動(dòng)傳感器18a至18h中的相應(yīng)的致動(dòng)傳感器。致動(dòng)傳感器18a至18h到要由控制裝置10控制的特定功能的這種指派需要與用戶交互。優(yōu)選地，根據(jù)下面所描述的優(yōu)選校準(zhǔn)機(jī)制，在控制裝置10的校準(zhǔn)或規(guī)范模式中，通過(guò)用戶的腳在致動(dòng)表面14a的周向邊緣附近將力施加到致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上來(lái)使致動(dòng)元件14朝向基部元件12壓下將會(huì)導(dǎo)致致動(dòng)傳感器18a至18h到特定功能的這種指派，即導(dǎo)致對(duì)控制裝置10的校準(zhǔn)?？商孢x地，控制裝置10可以包括用于檢測(cè)用戶的腳的位置(和/或運(yùn)動(dòng))的附加傳感器，使得僅借助于用戶的腳的位置(即用戶的腳在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上方的位置)就可以校準(zhǔn)控制裝置10 (即可以確定控制裝置10關(guān)于用戶的腳的相對(duì)位置，并且可以據(jù)此將特定的控制功能指派給致動(dòng)傳感器18a至18h)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，圖1和圖2所示的控制裝置10用作雙功能開(kāi)關(guān)，即可以控制與控制裝置10通信的器械的至少兩種不同功能的開(kāi)關(guān)。在用戶在致動(dòng)表面14a的周向邊緣附近在一定位置處將力施加到致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上的情況下，致動(dòng)傳感器18a至18h將如下指派給不同的器械功能或校準(zhǔn)，其中，所述一定位置在圖1的平面視圖中位于兩個(gè)致動(dòng)傳感器之間，例如位于致動(dòng)傳感器18a與18b之間的、在圖1中由十字所指示的示例性位置LI。位于假想線L (其在圖1的平面視圖中從點(diǎn)LI開(kāi)始延伸穿過(guò)控制裝置10的中心)的一側(cè)的致動(dòng)傳感器將被指派給與控制裝置10通信的器械的第一功能，而位于該假想線L的另一側(cè)的致動(dòng)傳感器將被指派給其第二功能。例如，在圖1所示的實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器18a和18f至18h將被指派給與控制裝置10通信的器械的第一功能，而致動(dòng)傳感器18b至18e將被指派給其第二功能。在下述不太可能的情況下，即在用戶將力直接施加在致動(dòng)傳感器上方以使得圖1的示例性實(shí)施例中的假想線L延伸穿過(guò)兩個(gè)致動(dòng)傳感器的情況下，這些致動(dòng)傳感器中的一個(gè)可以被指派給與控制裝置10通信的器械的第一功能，而另一個(gè)致動(dòng)傳感器可以被指派給其第二功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，八個(gè)致動(dòng)傳感器18a至18h的徑向?qū)ΨQ(chēng)布置對(duì)應(yīng)于優(yōu)選的示例性實(shí)施例。本發(fā)明還可以用更多或更少的致動(dòng)傳感器以及用致動(dòng)傳感器的不同布置來(lái)實(shí)施。例如，應(yīng)想到，如圖1所示的實(shí)施例中的情況那樣，可以根據(jù)本發(fā)明來(lái)實(shí)施致動(dòng)傳感器的布置，其中在平面視圖中延伸穿過(guò)一個(gè)致動(dòng)傳感器和控制裝置的中心的任何假想線不延伸穿過(guò)另一個(gè)致動(dòng)傳感器。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，根據(jù)本發(fā)明，類(lèi)似于上述校準(zhǔn)機(jī)制的校準(zhǔn)機(jī)制可以用于將與控制裝置10通信的器械的多于兩種的功能指派給控制裝置10的致動(dòng)傳感器18a至18h。例如，可以使用延伸穿過(guò)施加力的點(diǎn)和控制裝置10的中心的第一假想線以及與第一假想線垂直并且也延伸穿過(guò)控制裝置的中心的第二假想線，以限定與要由控制裝置10控制的器械的四種不同的功能對(duì)應(yīng)的、控制裝置10的四個(gè)四等分區(qū)域。一旦控制裝置10例如借助于上面所述的優(yōu)選的校準(zhǔn)機(jī)制被校準(zhǔn)，根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施例，控制裝置10將不再以校準(zhǔn)或規(guī)范模式工作而是以控制或致動(dòng)模式工作。例如，在如圖1所指示的那樣(即通過(guò)在位置LI處將力施加到致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上并且由此對(duì)致動(dòng)傳感器18a和18f至18h指派與控制裝置10通信的器械的第一功能而對(duì)致動(dòng)傳感器18b至18e指派其第二功能)被校準(zhǔn)的控制裝置10中，在圖1的平面視圖中的假想線L的從用戶的角度來(lái)看的“左側(cè)”將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上將會(huì)導(dǎo)致與控制裝置10通信的器械的第一功能的觸發(fā)，而在圖1的平面視圖中的假想線L的“右側(cè)”將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上將會(huì)導(dǎo)致與控制裝置10通信的器械的第二功能的觸發(fā)。如上面已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明的替選的優(yōu)選實(shí)施例，控制裝置10可以同時(shí)以兩種方式(即一方面為校準(zhǔn)或規(guī)范模式，而另一方面為控制或致動(dòng)模式)工作，其中，控制裝置10的校準(zhǔn)借助于使致動(dòng)元件14致動(dòng)的第一方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)在致動(dòng)表面14a的任何位置處壓下致動(dòng)元件14多于5秒，并 且控制裝置10的致動(dòng)借助于使致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面致動(dòng)的不同的第二方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)壓下致動(dòng)元件14少于5秒。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在這些替選實(shí)施例中，也可以在控制裝置10中實(shí)施如上所述的校準(zhǔn)和致動(dòng)機(jī)制。例如，在圖1中的致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a的標(biāo)記為L(zhǎng)I的位置處施加力多于5秒優(yōu)選地導(dǎo)致對(duì)位于在圖1的平面視圖中從點(diǎn)LI開(kāi)始延伸穿過(guò)控制裝置10的中心的假想線L的“左偵Γ的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18a和18f至18h)指派與控制裝置10通信的器械的第一功能，并且對(duì)位于該假想線L的“右側(cè)”的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18b至18e)指派與控制裝置10通信的器械的第二功能。在以這種方式對(duì)控制裝置10進(jìn)行了校準(zhǔn)的情況下，在圖1的平面視圖中的假想線L的“左側(cè)”將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上少于5秒將會(huì)導(dǎo)致與控制裝置10通信的器械的第一功能的觸發(fā)，而在圖1的平面視圖中的假想線L的“右側(cè)”將力施加在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上少于5秒將會(huì)導(dǎo)致與控制裝置10通信的器械的第二功能的觸發(fā)。例如，根據(jù)上面描述的優(yōu)選的校準(zhǔn)機(jī)制，在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上施加力多于5秒將會(huì)導(dǎo)致對(duì)控制裝置的另一次校準(zhǔn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，其中控制裝置10以一方面為校準(zhǔn)或規(guī)范模式和以另一方面為控制或致動(dòng)模式交替地工作，控制裝置10優(yōu)選地被配置成只要控制裝置10不改變其位置而由此不改變其相對(duì)于用戶的角位置，控制裝置10就保持處于控制或致動(dòng)模式。為此，這些優(yōu)選實(shí)施例中的控制裝置10還優(yōu)選地包括用于檢測(cè)控制裝置10的位置的任何改變的裝置。由這些裝置檢測(cè)到的控制裝置10的位置的任何實(shí)質(zhì)性改變將導(dǎo)致向校準(zhǔn)或規(guī)范模式轉(zhuǎn)變。用于檢測(cè)控制裝置10的位置的任何改變的優(yōu)選裝置包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在基部元件12內(nèi)的、基本上具有像計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)球那樣的功能的至少一個(gè)球。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地知道可以用于對(duì)控制裝置10的位置的任何改變進(jìn)行檢測(cè)的各種其他裝置，例如用于在光學(xué)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中使用的紅外激光二極管或任何其他的運(yùn)動(dòng)傳感器。在優(yōu)選實(shí)施例中，其中控制裝置10以一方面為校準(zhǔn)或規(guī)范模式和另一方面為控制或致動(dòng)模式交替地工作，控制裝置10還可以包括用于在視覺(jué)上向用戶指示控制裝置10當(dāng)前是以校準(zhǔn)或規(guī)范模式還是以控制或致動(dòng)模式工作的裝置。優(yōu)選地，多個(gè)LED在這樣的位置處被設(shè)置在致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a上，所述位置與致動(dòng)傳感器18a至18h在基部元件12上的位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)，以使得每個(gè)LED對(duì)應(yīng)于致動(dòng)傳感器。這些LED不僅允許用戶確定位于基部元件12與致動(dòng)元件14之間限定的腔內(nèi)的傳感器18a至18h的位置，而且還指示控制裝置10當(dāng)前是以校準(zhǔn)或規(guī)范模式還是以控制或致動(dòng)模式工作。例如，在校準(zhǔn)或規(guī)范模式下，控制裝置10可以被配置成使得所有LED以一定的間隔同時(shí)閃爍，從而向用戶指示控制裝置10還未被校準(zhǔn)并且準(zhǔn)備好進(jìn)行校準(zhǔn)。在根據(jù)上面進(jìn)一步描述的優(yōu)選的校準(zhǔn)機(jī)制對(duì)控制裝置10進(jìn)行校準(zhǔn)之后，其中，通過(guò)在圖1中標(biāo)記為L(zhǎng)I的、致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a的示例性位置處施加力，將位于在圖1的平面視圖中從點(diǎn)LI開(kāi)始延伸穿過(guò)控制裝置10的中心的假想線L的“左側(cè)”的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18a和18f至18h)指派給與控制裝置10通信的器械的第一功能，而將位于該假想線L的“右側(cè)”的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18b至18e)指派給與控制裝置10通信的器械的第二功能，控制裝置10可以被配置成使得與位于假想線L的“左側(cè)”的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18a和18f至18h)對(duì)應(yīng)的LED根據(jù)下述時(shí)間模式來(lái)發(fā)射光，所述時(shí)間模式不同于與位于該假想線L的“右側(cè)”的致動(dòng)傳感器(即致動(dòng)傳感器18b至18e)對(duì)應(yīng)的LED的時(shí)間模式。例如，對(duì)應(yīng)于致動(dòng)傳感器18a和18f至18h的LED和對(duì)應(yīng)于致動(dòng)傳感器18b至18e的LED可以交替地發(fā)射光脈沖，或者這些LED組中的一組LED可以不斷地發(fā)射光，而另一組LED不發(fā)射任何光?？刂蒲b置10在控制或致動(dòng)模式下的這種配置幫助用戶辨別他或她必須致動(dòng)該致動(dòng)元件14的致動(dòng)表面14a的哪些部分，以觸發(fā)與控制裝置10通信且由控制裝置10控制的器械的各種功能。本發(fā)明的控制裝置10可以用于控制各種器械和機(jī)器的操作，例如心電圖機(jī)器、X射線機(jī)器、外科切割器械、內(nèi)窺鏡檢查和腹腔鏡檢查工具、血液分析儀、診斷工具、牙科手術(shù)椅、牙科沖洗器、牙科氣拋光和預(yù)防系統(tǒng)、牙科鉆孔機(jī)、牙髓和牙周機(jī)頭、以及其他牙科設(shè)備。優(yōu)選地，本發(fā)明的控制裝置10被配置為腳控制裝置。優(yōu)選地，控制裝置10用于在無(wú)線的遙控系統(tǒng)中對(duì)牙科/醫(yī)學(xué)器械進(jìn)行操作。在這種系統(tǒng)中，控制裝置10可以包括發(fā)射器或收發(fā)器，該發(fā)射器或收發(fā)器將射頻(RF)信號(hào)發(fā)送到牙科/醫(yī)學(xué)器械的可選的基部單元中的、接收信號(hào)的RF接收器。包括例如標(biāo)識(shí)碼、設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警消息等的無(wú)線信息可以通過(guò)使用這種RF收發(fā)器在控制裝置10與牙科/醫(yī)學(xué)器械之間被來(lái)回發(fā)送。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，也可以使用除了 RF系統(tǒng)之外的無(wú)線通信系統(tǒng)。例如，可以使用紅外通信系統(tǒng)或超聲通信系統(tǒng)?？商孢x地，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置10可以用于在硬連線系統(tǒng)中對(duì)牙科/醫(yī)學(xué)器械進(jìn)行操作。在這種系統(tǒng)中，控制裝置10通過(guò)從控制裝置10延伸的連接器線纜而連接到牙科/醫(yī)學(xué)器械的可選的基部單元?？刂菩盘?hào)經(jīng)由連接器線纜從控制裝置10或控制裝置10的可選的控制單元發(fā)送到牙科/醫(yī)學(xué)器械或牙科/醫(yī)學(xué)器械的可選的基部單元。上面詳細(xì)描述的本發(fā)明不限于所描述的具體的裝置、用途及方法，這是因?yàn)檠b置、用途及方法可以改變。例如，雖然以上在腳開(kāi)關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例的背景下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明也可以有利地應(yīng)用于通過(guò)其他方式(例如用戶的手)操作的開(kāi)關(guān)。還要理解，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體的實(shí)施例，而不意圖限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限制。除非以其他方式進(jìn)行限定，本文中所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與由本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。遍及本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求，除非上下文另有要求，詞“包括(comprise)”以及變形(如“包括了(comprises)”和“包括有(comprising)”)將被理解成意指內(nèi)含所陳述的整體或步驟或者整體或步驟的組，但不排除任何其他的整體或步驟或者整體或步驟的組。遍及本說(shuō)明書(shū)的文本引用了若干文件。本文中所引用的文件(包括所有專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)、科學(xué)出版物、廠商說(shuō)明書(shū)、使用說(shuō)明等)中的每一個(gè)文件，不管在前還是在后，其全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用合并在本文中?？紤]到在先發(fā)明，此處沒(méi)有任何內(nèi)容意在解釋為承認(rèn)本發(fā)明不能先于這些公開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置(10)，用于控制與所述控制裝置(10)通信的器械的至少兩種不同的功能，所述控制裝置(10)包括被配置成以至少兩種不同的方式被致動(dòng)的致動(dòng)元件(14)，其中，所述控制裝置(10)被配置成以校準(zhǔn)模式和致動(dòng)模式工作，使得在所述校準(zhǔn)模式下，所述至少兩種功能中的各個(gè)功能能夠被指派給使所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式；以及在所述致動(dòng)模式下，所述經(jīng)校準(zhǔn)的控制元件(10)的所述致動(dòng)元件(14)按照使所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式中的任一種方式的致動(dòng)、使得指派給使所述致動(dòng)元件(14 )致動(dòng)的相應(yīng)方式的功能被致動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，在所述校準(zhǔn)模式下，將所述至少兩種功能中的各個(gè)功能指派給使得所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式是通過(guò)所述致動(dòng)元件(14)的致動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，在所述校準(zhǔn)模式下，將所述至少兩種功能中的各個(gè)功能指派給使得所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式是通過(guò)相對(duì)于所述控制裝置(10)定位用戶的腳而實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，所述控制裝置還包括浮動(dòng)地支撐所述致動(dòng)元件(14)的基部元件(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置(10)，其中，在所述基部元件(12)與所述致動(dòng)元件(14)之間限定腔，并且多個(gè)致動(dòng)傳感器(18a-18h)被布置在所述腔內(nèi)，其中，所述多個(gè)致動(dòng)傳感器(18a-18h)被配置成檢測(cè)導(dǎo)致所述致動(dòng)元件(14)朝向所述基部元件(12)運(yùn)動(dòng)的、所述致動(dòng)元件(14 )的致動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置(10)，其中，所述致動(dòng)元件(14)由諸如彈簧元件的至少一個(gè)支撐元件(16a-16d)浮動(dòng)地支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置(10)，其中，所述基部元件(12)基本上具有扁平圓形的形狀和/或所述致動(dòng)元件(14)基本上具有倒置的徑向?qū)ΨQ(chēng)的盤(pán)的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，所述控制裝置(10)經(jīng)由線纜和/或以無(wú)線的方式連接到與所述控制裝置(10)通信的所述器械。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，所述致動(dòng)元件(14)限定了致動(dòng)表面(14a)，所述致動(dòng)表面被配置成使得使所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式包括在所述致動(dòng)表面(14a)的兩個(gè)不同的位置處將力施加到所述致動(dòng)元件(14)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，所述控制裝置(10)被配置成同時(shí)地或交替地以所述校準(zhǔn)模式和所述控制模式工作。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，還包括用于檢測(cè)所述控制裝置(10)相對(duì)于支撐表面的任何運(yùn)動(dòng)的裝置，優(yōu)選地包括鼠標(biāo)球。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(10)，其中，所述控制裝置(10)還包括用于在視覺(jué)上向用戶指示所述控制裝置正以所述校準(zhǔn)模式還是以所述控制模式進(jìn)行工作的裝置和/或用于在視覺(jué)上向用戶指示被指派給所述致動(dòng)元件(14)的所述不同的功能的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制裝置(10)，其中，所述視覺(jué)指示裝置包括在數(shù)量和位置上與所述多個(gè)致動(dòng)傳感器(18a-18h)對(duì)應(yīng)的多個(gè)LED。
14.一種操作控制裝置(10)的方法，所述控制裝置(10)用于控制與所述控制裝置(10)通信的器械的至少兩種不同的功能，所述方法包括以下步驟在校準(zhǔn)模式下，通過(guò)將所述至少兩種不同的功能指派給使得致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的至少兩種不同的方式來(lái)對(duì)所述控制裝置(10)進(jìn)行校準(zhǔn)；以及 在控制模式下，通過(guò)所述致動(dòng)元件(14)的致動(dòng)，控制與所述控制裝置(10)通信的所述器械，以執(zhí)行在所述校準(zhǔn)模式下定義的所述至少兩種不同的功能中的至少一種功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過(guò)所述致動(dòng)元件(14)的致動(dòng)，將所述至少兩種不同的功能指派給使得所述致動(dòng)元件(14)致動(dòng)的所述至少兩種不同的方式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種控制裝置(10)。該控制裝置包括基部元件(12)和由基部元件(12)支撐的致動(dòng)元件(14)。致動(dòng)元件(14)可以相對(duì)于基部元件(12)移動(dòng)，用于致動(dòng)由控制裝置(10)提供的不同功能?？刂蒲b置(10)被配置成以兩種模式工作，即校準(zhǔn)模式和控制模式。在校準(zhǔn)模式下，控制裝置(10)被配置成定義控制裝置(10)的不同功能。在控制模式下，控制裝置(10)被配置成通過(guò)致動(dòng)元件(14)的致動(dòng)來(lái)執(zhí)行在校準(zhǔn)模式下定義的功能。
文檔編號(hào)G05B19/10GK103069350SQ201180037064
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者路德維希·拉克斯胡貝爾, 伯恩哈德·皮埃尼茨基 申請(qǐng)人:橙子牙科有限兩合公司