(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用器具を制御する方法であって、
フットペダル及び該フットペダルから前記歯科用器具に制御信号を通信する制御回路を設けることであって、前記フットペダルは、前記フットペダルに力を加えるユーザーにより通信されるコマンドに応答する、フットペダル及び制御回路を設けることと、
前記フットペダルを使用して前記歯科用器具の超音波動作の第１の動作モードと前記歯科用器具の超音波動作の第２の動作モードとから選択することであって、
前記第１の動作モードを選択することは、前記フットペダルの少なくとも１つのスイッチを作動させる第１のレベルまで、前記フットペダルに持続する力を加えることを含み、前記フットペダルは、前記持続する力を前記フットペダルに加えることに応答して、前記歯科用器具を前記第１の動作モードで動作させるように構成され、
前記第２の動作モードを選択することは、前記第１の動作モードから遷移させるように瞬間的な力を前記フットペダルに加えることを含む、第１の動作モードと第２の動作モードとから選択することと、
瞬間的な力を前記フットペダルに加えることにより、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに遷移させることと、
瞬間的な力を前記フットペダルに加えることにより、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに遷移させることと、
前記歯科用器具のハンドピース内にインサートが存在するか否かを判断することと、
前記ハンドピース内に前記インサートが存在しない場合には、前記第２の動作モードへの遷移を無効にすることと、
を含み、
前記第２の動作モードはラッチされたモードである、方法。
【請求項２】
通常超音波モードに対応する第１のスイッチを作動させるように前記フットペダルを前記第１のレベルに位置決めすることと、ブーストモードに対応する第２のスイッチを作動させるように前記フットペダルを第２のレベルに位置決めすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フットペダルが前記第２のレベルに移動される場合、前記歯科用器具を前記ブーストモードで動作させることを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記瞬間的な力を前記フットペダルに加えることに応答して、前記第１の動作モード、前記第２の動作モード、ブーストモード、及びアイドルモードから所定の順序で遷移することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、該方法は、
前記歯科用器具を前記第１の動作モードにおいてラッチするように瞬間的な力を前記フットペダルに加えることと、
続く瞬間的な力の前記フットペダルへの印加に応答して、前記歯科用器具を前記第１の動作モードからアイドルモードに戻すことと、
第２のスイッチを作動させるように、前記持続する力を増大させることにより前記フットペダルが第２のレベルに移動される場合、前記歯科用器具をブースト動作モードに遷移させることと、
瞬間的な力を前記第２のスイッチに加えるとともに、制御論理を元のブーストモードに遷移させることと、
通常維持モードに保持された後、第１のスイッチ及び第２のスイッチを解放することであって、前記制御論理は前記第１の動作モードに戻る、第１のスイッチ及び第２のスイッチを解放することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、第３の動作モードに遷移させることを更に含み、前記第３の動作モードは、前記歯科用器具にジェット研磨サイクルと予防洗浄サイクルとを自動的に交互に行わせることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の動作モードは通常モードである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
瞬間的な力の前記フットペダルへの続く印加に応答して、前記歯科用器具をアイドルモードに戻すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記フットペダルの第２のスイッチが作動され、下げたまま保持される場合、前記歯科用器具をブーストモードに遷移させることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第２のスイッチを作動させるように瞬間的な力を前記フットペダルに加えることと、該第２のスイッチの作動に応答して、制御論理をブーストモードに遷移させることとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
通常維持モードに保持された後、第１のスイッチ及び第２のスイッチを解放することであって、制御論理は前記通常維持モードに戻る、第１のスイッチ及び第２のスイッチを解放することを更に含み、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ユーザーの足で歯科用器具を制御する制御システムであって、
フットペダル及び該フットペダルから前記歯科用器具に制御信号を通信する制御回路であって、前記フットペダルは少なくとも２つのスイッチを備え、該スイッチは前記フットペダルに加えられる力に応答して動作可能である、フットペダル及び制御回路を備え、
前記フットペダルは、該フットペダルを使用して前記歯科用器具の超音波動作の第１の動作モードと前記歯科用器具の超音波動作の第２の動作モードとから選択するように構成され、
前記制御回路は、
前記フットペダルを第１のレベルに移動させて前記フットペダルの少なくとも１つのスイッチを作動させるように、前記フットペダルに加えられる持続する力に応答して、前記第１の動作モードを選択し、
前記フットペダルを前記第１のレベルに移動させるように、前記フットペダルに加えられる瞬間的な力に応答して、前記第２の動作モードを選択し、
前記歯科用器具のハンドピース内にインサートが存在するか否かを判断し、
前記ハンドピース内に前記インサートが存在しない場合には、前記第２の動作モードの選択を無効にする、
ように構成され、
前記第２の動作モードはラッチされたモードである、システム。
【請求項１３】
前記制御回路は、持続する力を加えて、前記フットペダルを前記第１のレベルに維持することに応答して、前記歯科用器具の動作モードを前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに遷移させるように更に構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御回路は、瞬間的な力を前記フットペダルに加えることにより、前記歯科用器具の前記動作モードを前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに遷移させるように更に構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御回路は、前記歯科用器具のブーストモードで動作するようにさらに構成され、前記ブーストモードは、通常超音波モードと比較してより高い電力レベル又は周波数レベルである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記フットペダルが第２のレベルに移動させられる場合、ブーストモードで前記歯科用器具を動作させるように更に構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１７】
前記制御回路は、前記瞬間的な力を前記フットペダルに加えることに応答して、前記第１の動作モード、前記第２の動作モード、アイドルモード、及びブーストモードから所定の順序で遷移させるように更に構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御回路は、
前記フットペダルに加えられる瞬間的な力に応答して、前記歯科用器具を前記第１の動作モードにおいてラッチし、
続く瞬間的な力の前記フットペダルへの印加に応答して、前記歯科用器具を前記第１の動作モードからアイドルモードに戻し、
第２のスイッチを作動させるように、前記持続する力を増大させることにより前記フットペダルが第２のレベルに移動される場合、前記歯科用器具をブースト動作モードに遷移させ、
瞬間的な力を前記第２のスイッチに加えることに応答して、制御論理を元のブーストモードに遷移させ、
第１のスイッチ及び前記第２のスイッチが通常持続モードに保持された後、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを解放することに応答して、前記第１の動作モードに遷移させる、
ように更に構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御回路は、第３の動作モードに遷移させるように更に構成され、前記第３の動作モードは、前記歯科用器具にジェット研磨サイクルと予防洗浄サイクルとを自動的に交互に行わせることを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
制御信号を医療器具に通信する通信リンクを含む前記医療器具のフットペダル制御であって、
前記フットペダルは、持続する力の印加及び瞬間的な力の印加を検出し区別するソフトウェアを備え、
該フットペダル制御は、
持続する力の印加に応答して第１の動作モードで動作し、
瞬間的な力の印加に応答して第２の動作モードで動作し、
前記医療器具のハンドピース内にインサートが存在するか否かを判断し、
前記ハンドピース内に前記インサートが存在しない場合には、第２の動作モードでの動作を無効にする、
ように構成され、
前記第２の動作モードはラッチされたモードである、フットペダル制御。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、包括的には歯科用超音波スケーラー及び同様の歯科用器具に関する。本願は、より詳細には、歯科用スケーラーのフットペダルコントローラーに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、「FOOT PEDAL CONTROLLER FOR DENTAL SCALER」という名称の２０１１年５月２６日に出願された米国仮特許出願第６１／４９０，３５４号からの優先権及び利益を主張するものである。この米国仮特許出願は引用することにより本明細書の一部をなす。
【背景技術】
【０００３】
歯科専門家は、フットペダル又はフットスイッチを使用して、歯垢及び歯石を歯から除去する超音波スケーラーをイネーブルするフットペダル又はフットスイッチを使用することが求められる場合がある。１日の過程で、歯科専門家は最高で１２人の患者を治療する場合があり、各患者は数分の超音波スケーリングを必要とする。超音波スケーラーの機械式フットペダルは、フットペダルを操作する際に足で加えられる力に対抗する戻しばね（spring return）を含むことができる。ばねの力は、スケーラーの偶発的な電源オンを回避するために、フットペダル内のいかなる摩擦にも打ち勝つのに十分でなければならない。歯科衛生士は、足踏み制御操作に関連する負担により、足、下肢、及び背中の痛みを受ける可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザーが、単一の動作又はイベントで超音波活動を作動させ、単一のイベントにより、例えば、フットペダルに単に触れることにより、超音波活動を非アクティブ化することを可能にするフットペダルが必要とされる。単一のイベントにより超音波がイネーブルされ、それにより、超音波は、ユーザーがフットペダルに対して圧力又は力を維持する必要なく、事前に設定された電力レベルで連続動作する。
【０００５】
さらに、「水圧がない」ことの表示を提供する歯科用スケーラーシステムが必要である。冷却水供給源がオフになっている間、超音波電力が加えられ、歯科用スケーラーが、インサートがハンドピース内にある状態で非意図的にオン状態にラッチされる場合、インサートチップ及びハンドピースが過熱する可能性がある。臨床医が熱いハンドピースを取り扱うか、又は熱いインサートに触れることは望ましくない。
【０００６】
開示されるシステム及び／又は方法の意図される利点は、これらのニーズのうちの１つ若しくは複数を満たすか、又は他の有利な特徴を提供する。他の特徴及び利点が、本明細書から明らかになろう。開示される教示は、上記ニーズのうちの１つ又は複数を達成するか否かに関係なく、特許請求の範囲の範囲内の実施形態まで拡張される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、包括的には、超音波歯科用スケーラーの足踏み制御（foot control）装置に関する。歯科用スケーラーは、瞬間的なタップする（軽く踏む）力をフットペダル制御装置に加えることによりアクティブ化することができ、それにより、フットペダル制御装置は少なくとも２つの制御状態のうちの一方にラッチされる。フットペダル制御装置を制御状態にラッチすることにより、歯科専門家又は臨床医が、自分の足でフットペダル制御装置への圧力を維持する必要性がなくなる。フットペダル制御装置は、ソフトウェアに基づくラッチ機能を有する標準の機械式足踏み制御を含むことができる。代替的には、薄型フロアパッドが近接センサー、例えば、容量性接触、光線技術を使用して臨床医の足の存在を検出する能力を有する。
【０００８】
一実施形態において、歯科用器具を制御する方法が開示される。本方法は、フットペダル及び該フットペダルから前記歯科用器具に制御信号を通信する制御回路を設けることであって、前記フットペダルは、ユーザーにより通信されるコマンドに応答して、前記フットペダルに力を加えることと、前記フットペダルを使用して前記歯科用器具の超音波動作の第１の動作モードと前記歯科用器具の超音波動作の第２の動作モードとから選択することを含む。前記第１の動作モードを選択することは、前記フットペダルの少なくとも１つのスイッチを作動させる第１のレベルまで、前記フットペダルに持続する力を加えることを含み、前記フットペダルは、前記持続する力を前記フットペダルに加えることに応答して、前記歯科用器具を前記第１の動作モードで動作させるように構成され、前記第２の動作モードを選択することは、前記第１の動作モードに遷移させるように瞬間的な力を前記フットペダルに加えることを含む。瞬間的な力を前記フットペダルに加えることにより、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに遷移させることが達成され、瞬間的な力を前記フットペダルに加えることにより、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに遷移させることが達成される。
【０００９】
別の実施形態において、ユーザーの足で歯科用器具を制御する制御システムが開示される。本制御システムは、フットペダル及び制御信号を前記フットペダルから前記歯科用器具に通信する制御回路を備える。前記フットペダルは少なくとも２つのスイッチを備える。前記スイッチは、前記フットペダルへ印加される力に応答して動作可能である。前記フットペダルは、該フットペダルを使用して前記歯科用器具の超音波動作の第１の動作モードと前記歯科用器具の超音波動作の第２の動作モードとから選択するように構成される。前記制御回路は、前記フットペダルに持続する力が加えられて、前記フットペダルを第１のレベルに移動させ、前記フットペダルの少なくとも１つのスイッチを作動させることに応答して、前記第１の動作モードを選択し、瞬間的な力が前記フットペダルに加えられ、前記フットペダルを前記第１のレベルに移動させることに応答して、前記第２の動作モードを選択する、ように構成される。
【００１０】
更に別の実施形態において、医療器具のフットペダル制御が開示される。フットペダルは、制御信号を前記医療器具に通信する通信リンクを含む。前記フットペダルは、持続する力の印加及び瞬間的な力の印加を検出し区別するソフトウェアを備える。本フットペダル制御は、持続する力の印加に応答して第１の動作モードで動作し、瞬間的な力の印加に応答して第２の動作モードで動作するようにプログラムされる。
【００１１】
本明細書に記載される実施形態の或る特定の利点は、ソフトウェアにより実施される接触式ラッチ機能とともに通常機能及びブースト機能の両方を有するフットペダルを含む。
【００１２】
代替の例示的な実施形態は、特許請求の範囲に包括的に記載することができる他の特徴及び特徴の組み合わせに関連する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ラッチ式フットペダルの例示的な制御論理の図である。
【図１Ａ】ラッチ式フットペダルの例示的な制御論理の図である。
【図１Ｂ】ラッチ式フットペダルの例示的な制御論理の図である。
【図２】歯科用スケーラーの制御状態の変更を通知するように瞬間的なタップ中のスイッチの状態を示す。
【図３】スイッチの跳ね返りの例示的なプロファイルである。
【図４】例示的なフットペダルのアクチュエーターの加えられる力と移動距離との関係のグラフ表現である。
【図５】無線フットペダル制御機能を有する歯科用スケーラーコントローラーの例示的な回路図である。
【図６】フットペダル制御のソフトウェア論理の例示的な状態機械図である。
【図７】例示的なフットペダルコントローラーである。
【図７Ａ】例示的なフットペダルコントローラーである。
【図７Ｂ】例示的なフットペダルコントローラーである。
【図８】フットペダル制御回路の概略図である。
【図９】水圧監視回路の概略図である。
【図１０】水圧監視回路の代替の実施形態の概略図である。
【図１１】水圧監視回路の別の代替の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、ブーストモードを有するフットペダル２００をラッチし、歯科用スケーラー（図示せず）のフットペダル２００のコントローラーに２段階機能を提供する制御論理概略図が示されている。一実施形態では、制御論理は、ソフトウェアで実施することができる。制御アルゴリズムがコンピュータープログラム（複数の場合もある）で実施され、マイクロプロセッサにより実行されることが好ましいが、当業者によりデジタル及び／又はアナログハードウェアを使用して制御アルゴリズムを実施及び実行可能なことを理解されたい。歯科用スケーラーの例示的なフットペダルが、Lint他による「System Including a Wireless Dental Instrument and Universal Wireless Foot Controller」という名称の２０１１年４月１２日に出願された米国特許出願第１３／０８４８９６号に記載されている。例示的な歯科用スケーラー器具が、Lint他による「Method of Selectively Pairing Wireless Controller to Multiple Dental/Medical Instruments」という名称の２０１１年４月１２日に出願された米国特許出願第１３／０８４９４５号に記載されており、これらの両方の特許出願は引用することにより本明細書の一部をなす。
【００１５】
例えば、歯科用スケーラーが長時間活動しなかった後、参照符号１０により示される第１の状態において、ラッチ式フットペダル２００はスリープモードである。スリープモードでは、フットペダル２００は、いかなる信号も歯科用スケーラーに送出しない。フットペダル２００は、割り込み信号について回路を連続して監視し、割り込み信号の受信を待っている間、スリープモードのままである。割り込み信号、例えば、エッジ検出割り込みを受信すると、状態１２において、フットペダル２００が起動し、状態１４において、スイッチ１及び２のレベル又は位置の連続監視に進む。
【００１６】
フットペダル２００は２つのスイッチを有する。通常、スイッチ１及びスイッチ２はハイ論理電圧レベル（３ボルト）で動作する。フットペダル２００が押下される場合、スイッチ１及び２が閉じ、論理線を接地し、スケーラーチップでの超音波電力をイネーブルするソフトウェアをアクティブ化する。スイッチ１は、スイッチ２よりも先に閉じる。スイッチ１は、スケーラー内に挿入された超音波チップの通常超音波振動をアクティブ化させる。スイッチ１は、押下された場合、すなわち、持続する力がユーザーによりアクティブ化プランジャに加えられ、フットペダル２００をフットペダル２００の一次移動範囲内で、例えば最高で１．９０５ミリメートル（０．０７５インチ）まで変位させる場合（例えば図４参照）、超音波振動をアクティブ化する。スイッチ２は、ペダルの二次移動範囲内、例えば１．９０５ミリメートル（０．０７５インチ）から約３．８１ミリメートル（約０．１５インチ）の変位又は移動でアクティブ化される超音波チップ動作のブーストモードを提供する。ブーストモードは、ユニットに触れずに執拗な歯石を素早く除去するために、超音波スケーリング電力の一時的な増大を提供する。ブーストモードは、臨床医がフットペダルを完全に下まで押している限り続く。ブーストモードは、必要に応じて断続的に使用することができる。
【００１７】
状態１４において、制御論理は、所定の間隔、例えば５秒にわたりスイッチ１及びスイッチ２の位置を監視する。信号が所定の間隔以内で受信されない場合、フットペダル２００の制御論理がラッチモードでなければ、フットペダル２００はスリープモードに戻る。フットペダル２００の制御論理がラッチモードである場合、フットペダル２００はスリープモードに戻らない。
【００１８】
状態１４に続いて状態１６において制御論理が遷移を検出する場合、すなわち、マイクロスイッチ電力がイネーブルされ、スイッチ１がハイであり、ハイからローそしてハイへの遷移（high to low to high transition）が、スイッチ１でのみで検知されるか、又はスイッチ１及び２の両方で検知されるが短持続時間、例えば２００マイクロ秒未満にわたり検知される場合、システムはオフになる。しかし、ステップ１６において、ブーストモードが１秒を超えて使用されてから、フットペダル２００が素早く解放される場合、制御論理は通常モードにラッチされたままである。状態１８において、スイッチ１及びスイッチ２が両方ともローに保持される場合、スケーラーへの制御論理はブーストモードになることに留意する。状態２０において、スイッチ１がローに保持され、スイッチ２がハイに保持される場合、マイクロスイッチはイネーブルされ、制御論理は歯科用スケーラーの通常動作モードをアクティブ化する。また、状態１８及び２０において、例えば、２秒を超えてローに保持され、次にスイッチ１でハイに解放される場合、状態２２において、システム、スイッチは状態を変更させ、例えば、０．１００を超え、かつ１未満の範囲内にあることができるパルスを生成する。
【００１９】
状態１６に続いて、遷移検出を適用して、状態２４において歯科用スケーラーの超音波振動をオンにするか、又は状態２６において歯科用スケーラーの超音波振動をオフにすることもできる。状態２４において、フットペダル２００がスリープモードである状態であり、かつスイッチ１及び２がハイであり、スイッチ１を瞬間的に閉じる場合、すなわち、操作者が足でフットペダル２００をタップすることにより、スイッチ１は、１００ミリ秒を超え、かつ１秒未満にわたりハイからローそしてハイに遷移することになる。次に、インサートが歯科用スケーラーに適切に挿入されている場合、制御論理はマイクロスイッチ電力をイネーブルする。インサートが存在しない場合、制御論理は、操作者のタップする動きにより示されるラッチオンコマンドを無視する。例えば、ペダルをタップすることにより、スイッチ１及びスイッチ２の両方を瞬間的に閉じる場合、スイッチ１及びスイッチ２は両方とも、１００ミリ秒を超え、かつ１秒未満にわたりハイからローそしてハイに遷移する。次に、ここでも、インサートが歯科用スケーラー内に適切に挿入されている場合、制御論理はマイクロスイッチをイネーブルする。インサートが存在しない場合、制御論理は、操作者のタップする動きにより示されるラッチオンコマンドを無視する。
【００２０】
さらに、システムが、マイクロスイッチ電力がイネーブルされた状態で通常動作モードにラッチされ、スイッチ１が所定のタイムアウト期間後、例えば５分後にハイであり、その間、フットペダル２００に対する活動がない場合、制御論理はマイクロスイッチ電力をオフ位置に切り替える。
【００２１】
ステップ２６において、スケーラーの超音波振動をオフにするシーケンスが、起動状態及び送信状態にあるフットペダル２００を用いて開始され、すなわち、マイクロスイッチ電力がイネーブルされるか、又はブーストモードでのマイクロスイッチ電力がイネーブルされ、スイッチ１及びスイッチ２は両方ともハイである。一実施形態では、操作者は、スイッチ１を閉じることにより、例えば、フットペダル２００を足でタップし、それにより、スイッチ１は所定の間隔で、例えば５０ミリ秒を超える間隔にわたりハイからローそしてハイに遷移することにより、スケーラーの超音波振動をオフにすることができ、システムはスイッチの跳ね返りを無視する。別の実施形態では、操作者は、例えばフットペダル２００をタップすることによりスイッチ１及びスイッチ２を閉じることができ、それにより、スイッチ１及びスイッチ２は、所定の間隔、例えば、５０ミリ秒を超える間隔にわたってハイからローそしてハイに遷移し、それにより、システムは、スイッチの跳ね返り及びフットペダルを蹴ること、動かすこと、又はフットペダルに衝突することから生じる可能性がある意図しないいかなるスイッチ閉鎖も無視する。更に別の例示的な実施形態では、操作者は、例えば、スイッチを押下して保持し、スイッチ１をハイからローに遷移させ、解放されるまでロー状態に保つことにより、スイッチ１を閉じ、スイッチ１を閉じた状態に保つことができる。解放されると、マイクロスイッチ電力がディスエーブルされる。別の例示的な実施形態では、操作者は、スイッチ１及びスイッチ２をローに保持した状態を保つことができ、それにより、超音波スケーラーはブーストモードで動作し、マイクロスイッチ電力はイネーブルされた状態を保つ。スイッチ１及びスイッチ２が概ね同時に、例えば互いの１５０マイクロ秒以内に解放される場合、マイクロスイッチはイネーブルされた状態を保つ。１つの更なる実施形態では、スイッチ１及びスイッチ２はローに保持され、超音波スケーラーはブーストモードで動作し、マイクロスイッチ電力はイネーブルされた状態を保つ。スイッチ２が解放され、次にスイッチ１が１秒を超えて保持されてから解放される場合、マイクロスイッチ電力はディスエーブルされる。本明細書において使用される場合、マイクロスイッチ電力という用語は、超音波システムが給電すなわちエネルギー付与されることを示すことに留意する。
【００２２】
ラッチ機能は、操作者がスイッチをオン位置に連続して保持する必要なく、歯科用スケーラーの超音波動作をオン状態に保つ。フットペダル２００は、歯科用スケーラーをオン状態にラッチすることを可能にするブーストモードを提供することができる。ユーザー、例えば、歯科衛生士がペダルをブーストモードまで押下し、フットペダル２００を素早く解放する場合、ソフトウェアプロトコルは、歯科用スケーラーをオン状態にラッチしたままにする。ゆっくりとした解放又は任意の時間長にわたる通常モードでのペダルの使用により、ペダルはラッチ解除され、それにより、衛生士が足を完全に持ち上げた場合、ペダルユニットはオフになる。さらに、仮に歯科衛生士が１秒を超えてペダルを押下する場合、ペダルユニットは従来のモードで機能し、通常動作及び通常ブースト機能を提供する。より具体的には、フットペダル２００は、ソフトウェアを通したラッチオンモードを迂回して、超音波スケーラーの瞬時アクティブ化及び非アクティブ化を行う。以下の図２はエッジトリガー３０を示す。エッジトリガー３０は、フットペダル２００が足でタップされることにより瞬間的にアクティブ化される場合に生じる通常のスイッチ閉鎖を示す。スイッチの短い閉鎖を検出することにより、制御論理は、タップされているフットペダル２００と、押下されているフットペダル２００とを区別することができる。
【００２３】
代替の実施形態では、押しボタンスイッチ（図示せず）を、例えばハンドピースに含むことができる。ボタンにより、ユーザーは、ラッチオン機能をディスエーブルすることができる。ラッチ機能のディスエーブルは、予期せずに上半身を起こす可能性があり、衛生士がフットペダルをタップするのに不十分な時間しか与えない特殊なニーズの患者に対して有利であることができる。押しボタンスイッチがディスエーブルされた場合、衛生士は単に足を即座に持ち上げて、ハンドピースの電源をオフにすることができる。
【００２４】
制御論理は、所定の時間間隔、例えば５分の後、歯科用スケーラーが歯科用スケーラーの超音波振動及び歯科用スケーラーを通る流体流をオフにするようなタイムアウト回路を提供することができる。フットペダル２００が偶発的又は非意図的にアクティブ化される場合、制御論理は、超音波インサートが歯科用スケーラーハンドピース内に存在していないことを検知するとき、ラッチ機能をディスエーブルし、ハンドピースからの冷却流体の漏出を防ぐことができる。別の実施形態では、フローセンサーを安全機能部として送水管に組み込むことができ、インサートがハンドピース内にあり、冷却水がオフになる場合、タッチアンドゴー機能をディスエーブルすることができる。
【００２５】
水流センサーを利用して、自己診断及びラッチペダルに必要な追加の安全機能を提供することができる。水流センサーは、冷却水が歯科用スケーラーを通って流れていることの確かな表示を提供することができる。歯科用スケーラー又はハンドピースへの冷却水の供給は、複数の理由により中断することができ、例えば、ワイプ滅菌中にフロー制御がオフになり得、歯科用スケーラーの専用水槽が空になるか又は加圧されない場合があり、歯科用スケーラーが詰まるか若しくは誤作動する可能性、又は歯科用スケーラーへの水供給が単に遮断若しくは切断される可能性がある。
【００２６】
図９〜図１１を参照すると、冷却水は、送水管及びフィルター６６に取り付けられたコネクタ６５を介して制御ユニット８０に供給される。送水管及びフィルター６６は、送水管を通して、制御ユニット８０内部の内部位置決めされた水接続部６７と流体連通（fluid communication）する。水接続部６７を通して、水流はソレノイド及び調整器装置６９により制御される。ソレノイド及び調整器装置６９は、電力駆動基板５６と電気的に通信する。電力駆動基板５６は、アナログ信号をデジタル信号に変換して、メインマイクロコントローラー基板４０と通信するように構成される。電力駆動基板５６は、電力トランジスタのトランジスタ駆動回路と、ソレノイドを開閉して、水流を提供するとともに、送水管６８内の流れを調整することを含めてソレノイド及び調整器装置６９の動作を制御する整合ネットワークとを含む。圧力スイッチ７０、圧力センサー７９、又はフローセンサー８１を、送水管６８と流体連通して提供して、水パラメータを監視し、ハンドピース５４への冷却水の供給が利用可能なことを保証することができる。様々なセンサー構成が図９〜図１１に関して後述される。
【００２７】
図９を参照すると、第１の実施形態では、圧力スイッチ７０を使用して、水圧を監視することができる。圧力スイッチ７０は、事前設定された圧力が管内の流体により加えられる場合、電気接点セットを閉じるように構成される。例えば、圧力スイッチ７０は、所定の低圧閾値、例えば約０．２８キログラム／平方センチメートル（４ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））という最小ヘッド圧、又は別の実施形態では、約１．０５キログラム／平方センチメートル（１５ｐｓｉ）という最小ヘッド圧を下回る場合、電気接点を開き、所定の低圧閾値、例えば、約０．２８キログラム／平方センチメートル（４ｐｓｉ）〜約１．０５キログラム／平方センチメートル（１５ｐｓｉ）を超える場合、電気接点を閉じるように設定することができ、したがって、ハンドピースに接続された管６８内の流体圧を監視する。圧力が低圧閾値未満に降下する場合、スケーラーすなわちハンドピース５４は、例えば、ハンドピースに送られる超音波電力を遮断、阻止、又は制限することにより、様々な方法で応答するように構成することができる。一実施形態では、低圧の検知により、超音波インサートを始動させることができ、圧力スイッチ接点がスケーラー電力レベル制御回路７２内に統合される。スケーラー電力レベル制御回路は、超音波回路への電力を完全には切らず、スケーラー電力レベル制御回路からの出力電力を、存在しない発熱を防ぐために冷却流体が要求されないような低レベルに制限する。
【００２８】
次に図１０を参照すると、別の実施形態では、安全回路を提供して、適切な洗浄が利用できない場合、チップ及びハンドピースでの発熱を回避することができる。図１０を参照すると、水圧監視回路の概略図は、水路６８内に配置されて水圧を監視する圧力センサー７９を含む。次に、圧力センサー７９からの出力信号を主基板４０上のアナログ／デジタル変換器に入力することができる。メインコントローラー基板４０上のマイクロプロセッサは次に、Ａ／Ｄ変換器からの変換信号を所定の圧力閾値又は範囲と比較することができる。次に、制御回路４８は、システムの状態が洗浄を必要とするか否かを判断することができる。超音波電力がディスエーブルされる場合、かつ超音波開始の最初の１００ミリ秒間、圧力センサー信号はローであるか又は遷移中であり、したがって、マイクロプロセッサは圧力センサー信号を無視することができる。
【００２９】
次に図１１を参照すると、別の実施形態では、フローセンサー８１が送水管６８の流路に配置され、制御ユニット８０での冷却水の可用性の存在、例えば、水が存在し、流れていることを示す。フローセンサー８１は、メインマイクロコントローラー基板４０と電気的に通信する。フローセンサーは、単一の故障状況、例えば、水の供給の欠乏、ソレノイドの故障、水漏れ、又は送水管の詰まりを検出するように構成することができる。フローセンサー８１は、電子信号をマイクロコントローラーに送信する。フローセンサー信号は、フローセンサーのタイプに応じてアナログ又はデジタルであることができる。メインマイクロコントローラー基板４０内のマイクロコントローラーには、センサー信号を定期的に監視し、水流が、ハンドピース電力レベル設定及びインサートの動作時間中の冷却水を保証するために十分であるか否かを判断するソフトウェアが構成される。単純なソフトウェア開始ルーチンを通して、開始時は水流を無視することができ、自己診断を含めて、スケーラーの状態についてのより多くの情報をエンドユーザーに提供することができる。加えて、デジタル読み出しが、ユニットディスプレイに流量を表示することができる。電力レベル及び水位の両方を数値で表示することにより、臨床医は、好ましい患者と器具との設定を記録（すなわち、患者記録）することができる。これは、患者の快適性に役立つとともに、機器のセットアップに必要な時間を低減する。一実施形態では、フローセンサーは、送水管６８に配置されるサーミスターを含むことができる。サーミスターは、温度変化に応答して抵抗値を変えるアナログ装置である。サーミスターは、水が水路に存在しない場合、抵抗の高速変化を示し、水が水路に存在するが流れていない場合、抵抗の低速変化を示し、水が流れている場合には抵抗の変化又は低減を示さない。好ましくは、サーミスターは小さな熱容量を有することができる。
【００３０】
フットペダル２００のソフトウェアは、歯科予防システム、例えば、ペンシルバニア州ヨーク所在のDentsply Professional Inc.製のＣａｖｉｔｒｏｎ  Ｐｒｏｐｈｙ  Ｊｅｔシステムの独自の自動モードを提供することができる。スケーリング及び研磨を含む歯のクリーニングは、予防処置（prophylaxis）又は予防法（prophy）と呼ばれることがある。予防ジェットエア研磨システムの使用中、歯科衛生士は、第１の状態と第２の状態とでペダルを操作させるように促される。２秒ごとに洗浄とジェット空気研磨とをサイクルさせる従来のプロセスは、フットペダル２００を瞬間的にタップすることによるアクティブ化によって置換されることができる。システムが、ハンドピース内の予防ジェットノズルの存在を検出すると、歯科用スケーラーソフトウェアはフットペダル２００と通信することができ、それにより、システム及びフットペダル２００は、自動ジェット研磨ルーチンへの切り替えを認知する。自動ジェット研磨ルーチンは、２秒ごとにペダルを押す必要をなくす。システムは、交互になった間隔で、例えば２秒ごとに、洗浄モードとジェット研磨モードとを自動的に切り替えるようにプログラムすることもできる。一実施形態では、システムは、交互になる間隔に短期、中期、及び長期のサイクル選択肢を含むことができる。例えば、短期間隔サイクルは、ジェット研磨に１秒を設定し、予防洗浄に１／２秒を設定することができ、中期サイクルは２秒の研磨を設定し、１秒の予防洗浄を設定し、長期サイクルは３秒の研磨を設定し、１秒の予防洗浄を設定することができる。ユーザーが、適用したい短期、中期、又は長期のサイクルのうちのいずれかを選択できるように、セレクタスイッチをハンドピースに提供することができる。
【００３１】
フットペダル２００が蹴られるか、又は偶発的に衝突される場合、以下に示されるように短いスイッチ閉鎖を生じる可能性がある。一実施形態では、ソフトウェアは、そのような蹴り又はぶつかりをスイッチの跳ね返りとして無視するようにプログラムすることができる。図３を参照すると、スイッチの跳ね返りの例示的なプロファイル３２がオシロスコープトレース３４上に示される。トレース３４は、ハイからローそしてハイへのスイッチ１の状態を表す。スイッチ２は、トレース３６で示されるように、一定のハイ状態のままである。スイッチの跳ね返りが生じる場合、スイッチ１はロー状態に遷移し、次に、ハイに戻り、ロー状態間隔は１４５マイクロ秒に等しい。ソフトウェアは、短期持続時間、例えば１５０マイクロ秒未満の持続期間が、信号が非意図的であったことを示すと判断することができ、システムはスイッチの跳ね返りへの応答を生じない。
【００３２】
次に図５を参照すると、無線でのフットペダル２００の制御機能を有する歯科用スケーラーコントローラーの例示的な回路図が示されている。メインコントローラー基板４０は、ＲＦフットペダル６６と通信するように送信アンテナ３８及び受信アンテナ３９を有するＲＦ回路４２を含む。電圧調整器回路４４は、電力をＲＦ回路４２に提供する。操作者パネル（図示せず）上のポテンショメータスイッチが、ワイヤハーネス５２を通して基板４０に接続される。ハーネス５２はマイクロ回路４６に接続され、マイクロ回路４６は、超音波／予防制御回路４８及び情報基板５０と通信する。情報基盤５０は、クレードル（図示せず）内のハンドピースの存在を検知する磁束センサー５３を含むことができる。磁束センサー５３は、磁束センサーの従来のコンパレータ回路を含むことができる。
【００３３】
電力駆動基板５６は、超音波／予防制御回路４８に相互接続されて、メインコントローラー基板４０に給電する。電力駆動基板５６は、後述するように、補助フットペダル２００のケーブル７８が使用されてフットペダル２００、６６を電力駆動基板５６に接続する場合に、マイクロスイッチも任意選択的に駆動する。電力駆動基板５６は、歯科用スケーラーすなわち予防装置５４への水流を制御する水供給ソレノイド５８と、ピンチ弁６０と、エアブリード弁６２とを含む補助装置も駆動する。
【００３４】
次に図６を参照すると、フットペダル２００制御のソフトウェア論理の状態機械図１００の一実施形態が示されている。状態機械図１００は概ね図１の制御論理に対応する。超音波歯科用スケーラーの従来の動作モードは、アイドルモード１０２、スケーラーの元又は通常の動作モード１０４、及びスケーラーブースト動作モード１０６を含む。従来の超音波歯科用スケーラーは、２レベルスイッチを利用し、第１のスイッチが押下された場合、アイドルモードから通常モードに切り替え、第１のスイッチ及び第２のスイッチが押下された場合にはブーストモードに切り替わる。第１のスイッチ及び第２のスイッチのうちの一方又は両方を解放させると、超音波歯科用スケーラーは前のモードに戻る。状態機械図１００は、後述する追加のモードを含み、そのモードにより、操作者に、従来のフットペダルを操作して歯科用スケーラーを制御するように、又はタップオン／タップオフモードと呼ばれる新しい制御方式でフットペダル２００を用いて超音波歯科用スケーラーを制御する選択肢が可能になる。第１のスイッチ及び第２のスイッチは、例えば、単一のペダルで両方とも作動する一対のマイクロスイッチであることができ、ペダルの変位長又は移動長が、第１のスイッチ及び第２のスイッチのうちの一方が閉じるか、それとも両方が閉じるかを決めることに留意されたい。
【００３５】
アイドルモード１０２の場合、操作者はフットペダル２００の第１のスイッチを押して、第１のスイッチの第１の待機モード１０８に進むことができる。第１のスイッチが所定の待機間隔、例えば１秒を超えて保持される場合、ソフトウェア論理は通常動作モード１０４に進む。しかし、第２のスイッチが、所定の間隔前にアクティブ化する前である場合、制御論理は第２のスイッチの第１の待機モード１１０に進む。最後に、第１のスイッチが、所定の間隔が終了する前又は第２のスイッチのアクティブ化の前に解放される場合、制御論理は通常動作維持モード１１２に進み、これについては更に詳細に後述する。第１のスイッチの意図しないアクティブ化を修正するために、待機モード１０８において、第１のスイッチは、初期スイッチ閉鎖がアクティブ化されると見なされた後、少なくとも、例えば０．２５秒の閾値間隔にわたり閉じた状態を保たなければならない。そうでない場合、制御論理は効果的に、瞬間的なスイッチ閉鎖を無視し、制御論理はアイドルモード１０２に戻る。この閾値間隔は一般に、スイッチの「デバウンシング（debouncing）」と呼ばれ、人によるフットペダル２００に対する偶発的な蹴り又は物品の落下に起因するアクティブ化を回避するように使用される。
【００３６】
モード１１０に戻ると、第２のスイッチの第１の待機モード１１０は、第１の押下信号に続き、モード１０８からの第２のスイッチ押下信号を受信する。待機間隔は、例えば、１秒であることができる。モード１１０において、所定の間隔が終了する前に、スイッチがすでに解放されていた場合、すなわち、第２のスイッチが、押下されて維持されることによるものではなく、タップする動作により作動したことを制御論理が検知する場合、システムは通常動作維持モード１１２に進む。モード１１０での待機間隔は、モード１０８に関して上述したようにデバウンシングに従う。通常維持モード１１２では、超音波歯科用スケーラーは、制御論理により通常動作モードにラッチされ、操作者は、スケーラーを動作させ続けるために、足をペダル上に維持する必要がない。
【００３７】
通常維持モード１１２に続いて、タイマーが、所定の間隔、例えば５分間に設定され、５分のタイムアウト間隔前にフットペダル２００から活動が検知されない場合、制御論理はアイドルモード１０２に戻る。別の実施形態では、タイムアウト間隔は、操作者の好み又は他の適する基準に合うように多少調整することができる。これは、実際の動作状況を考慮するために調整することができる、本明細書において特定される全ての所定の間隔に当てはまる。制御論理は、モード１１２において、インサートがハンドピース内で検出されず、スイッチがデバウンスした場合、アイドルモード１０２に戻ることもできる。モード１１２に続いて、予防ロッドがハンドピース内で検知される場合、制御論理は自動ブーストモード１１４（オートジェット研磨モードとも呼ばれる）に進み、自動ブーストモード１１４と自動通常モード１１６（予防洗浄モードとも呼ばれる）との間で自動サイクルを開始し、自動サイクルは、１）時間切れ期間が操作者の介入なしで経過するまで、又は２）第２のスイッチが押下されて、システムを、自動モード１１４において押下される場合には待機モード１１８に、又は自動モード１１６中に押下される場合には待機モード１２０に戻すまで、所定の間隔でモード１１４とモード１１６との間で切り替え続ける。
【００３８】
モード１１２から利用可能な他の選択肢は、第１のスイッチが押下された場合、第１のスイッチの第２の待機モード１２０まで進むことか、又は第２のスイッチが第１のスイッチ押下に続く順序で押下される場合、第２のスイッチの第２の待機モード１１８に進むこと、また、操作者は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを同時に押下することができ、通常維持モード１１２から第２のスイッチの第２の待機モード１１８に進むことである。スイッチのデバウンス又は１／４秒以下の短期持続時間スイッチアクティブ化の無視は、図６に示される全ての状態変化に適用される。いずれかの待機モード１１８、１２０から、第１のスイッチ又は第１のスイッチ及び第２のスイッチの両方が、所定の間隔、例えば２秒の期限切れ前に解放されることにより表される、フットペダル２００をタップすることは、制御論理をアイドルモード１０２に戻す。代替的には、システムは、第２のスイッチを押下するか（第１のスイッチの第２の待機期間１２０から第２のスイッチの第２の待機期間１１８に進む）、又は第２のスイッチを解放する（１１８からモード１２０に戻る）ことにより、待機モード１１８と１２０とを切り替えることができる。
【００３９】
操作者にとっての更に別の選択肢は、フットペダル２００を押し下げた状態を保つことにより、中間待機モード１２０、１１８の一方を通り、制御論理を通常維持モード１１２から元の通常動作モード１０４に進めることである。第１のスイッチを押下して保持すると常に、アイドルモード１０２からモード１０４への切り替えであれ、それとも通常維持モード１１２からの切り替えであれ関係なく、システムは通常動作モード１０４に戻る。両方の場合で、中間待機モード１０８又は１１２のそれぞれは、制御論理が、スイッチをタップする動作と、スイッチを押して維持する動作とを区別するために介在する。
【００４０】
システムが通常維持モード１１２であり、両スイッチが押圧されて保持される場合、制御論理は、第２のスイッチの第２の待機モード１１８を介して元のブーストモード１０６に進む。一実施形態では、通常モード１１２が選択され、予防ロッドが検出される場合、フットペダル２００を２秒にわたり押圧して保持した後、エアパルスがハンドピース５４に対して生成され、更に２秒間のフットペダル２００の押し下げ後、第２のエアパルスが続き、ハンドピースユニットが自動ブーストモード１１４に入るところであることを衛生士に知らせる。
【００４１】
状態機械図１００をまとめると、操作者は、２つのプロセスのうちの一方で通常及びブーストサイクルを動作させることを選択することができる。第１のプロセスは従来の動作モード１０４、１０６であり、フットペダル２００を異なるレベルまで押して保持して、スイッチのうちの一方又は両方を作動することにより達成される。したがって、操作者は足をフットペダル２００上に維持して、通常モード又はブーストモードを維持する。第２のプロセスは、維持又はラッチモード１１２のプロセスである。維持モードは、フットペダル２００をタップすることにより達成されて、状態を変更する。第２のプロセスでは、アイドルモード１０２に続いて、タップする動きは、超音波歯科用スケーラーをオンにして通常モード１１２でラッチし、第２のスイッチをさらにタップすることにより、制御論理は元のブーストモード１０６に遷移する。第１のスイッチ及び第２のスイッチが、通常維持モード１１２で保持された後に解放される場合、制御論理はモード１０６から通常維持モード１１２に戻る。したがって、タップする動きは、操作者が処置全体にわたり各スイッチを定位置に保持する必要性を軽減し、操作者がフットペダル２００をタップし、次に、足を、フットペダル２００に対して固定されない快適な位置に置けるようにする。
【００４２】
さらに、任意の動作時点で、操作者はフットペダル２００を押して、元の動作モード又はブーストモードに切り替えることができ、元の通常動作モード又はブーストモードでは、フットペダル２００をタップし、通常維持モードに切り替えることができる。元のブーストモード１０６に切り替えるために、両スイッチを下げて保持しなければならないが、通常維持モード１１２が前の動作モードであった場合、制御論理はブーストモード１０６から通常維持モード１１２に戻る。
【００４３】
次に図７を参照すると、本発明の例示的な人間工学的なフットペダル２００が示されている。薄い外形（profile）を有する光学センサー又は容量性タッチパッド２０２が、フットペダルの人間工学的利点を強化する。操作者の足は、自然な位置、例えば、床に平らに保持することができ、操作は、フットペダルを操作するためにいかなる大きな押し下げ圧力も必要としない。
【００４４】
別の態様では、力センサー（図示せず）を人間工学的フットペダル制御装置内に配置して、２つのアクティブ化様式を提供することができる。第１の様式では、操作者の足の近接度を検知し、第２の様式では、力センサーが下向きの力を検出する。図７の実施形態は、スケーラーのアクティブ化及びブーストモード機能の両方を提供する。図７Ａは、人間工学的フットペダル２００の別の実施形態を示す。フットペダル２００は、有線コントローラー又は無線コントローラーとして構成することができる。
【００４５】
図７Ｂは、例示的なフットペダル２００の更に別の構成を示す。図７Ｂのフットペダル２００を用いる場合、フットペダルコントローラーの上部の任意の場所を押すことにより、システムがアクティブ化する。３つの異なる状態、非押下状態２００ａのフットペダル２００である第１の状態、フットペダル２００が第１の位置において部分的に押下される第２の状態２００ｂ、及びフットペダル２００が第２の位置において完全に押下される第３の状態２００ｃ、例えばブーストモード位置、が示されている。
【００４６】
別の実施形態では、システムは、フットペダル制御装置が「ブースト」モードにラッチされた状態に留まらないようにプログラムすることができる。むしろ、衛生士はブーストモードのペダルを下げて保持することができ、ラッチ機能を使用してブーストモードを選択する場合、衛生士がペダルから足を持ち上げてブーストモードを解除するとき、マイクロスイッチ電力はラッチされた状態を保つ。
【００４７】
次に図８を参照すると、フットペダル制御回路の一実施形態の概略図が示されている。４つの光集積回路（ＩＣ）Ｕ１〜Ｕ４が、ＶｄｄとＲ−Ｃ回路Ｒ６、Ｃ２との間に並列接続される。各ＩＣ  Ｕ１〜Ｕ４はフットペダル２００に配置され、各ＩＣフット検出器Ｕ１〜Ｕ４の近傍に置く場合、ユーザーの足（又は任意の物）を検出するように構成される。ＩＣ出力Ｕ１〜Ｕ４のそれぞれは、マイクロプロセッサ又は他のプログラマブルコントローラー若しくは装置と通信する１４ピンヘッダーストリップに接続される。緑色ＬＥＤ３０２が、入力において抵抗Ｒ４を通してＶｄｄに接続され、出力において信号インバーター３０４に接続される。ＬＥＤは、フットペダルの電力状態（オン又はオフ）の視覚的表示を提供する。一実施形態では、インバーター３０４は、例えば、SGS Thompson Microelectronics製等のｑｕａｄ−Ｄａｒｌｉｎｇｔｏｎスイッチ型番Ｌ６２２０の１つの論理ゲートであることができる。第２のインバーター３０４は、ｑｕａｄ−Ｄａｒｌｉｎｇｔｏｎスイッチの別の論理ゲートであり、マイクロプロセッサを３ピンフットペダルコネクタに接続するように使用される。ローカル電源３０６がフットペダル電力スイッチ３０８に接続されて、電力をフットペダル２００に提供する。追加の抵抗及びコンデンサＲ３、Ｒ４、Ｃ１、及びＣ５が、フットペダル回路内に含まれる。
【００４８】
別の代替の実施形態では、超音波スケーラー５４及びフットペダルコントローラー２００は、デンタルチェア内に統合することができる。超音波スケーラー及びフットペダルの統合により、余分なコードがなくなり、カウンターの上面が解放され、スケーラーのみための専用フットペダル制御装置の必要性がなくなる。臨床医がスケーラー又は任意の他のハンドピースをチェアのハンドピースホルダーから外すと、スケーラー又はハンドピースがイネーブルされ、次に、デンタルチェアの加減抵抗器がスケーラーのアクティブ化を制御することができる。
【００４９】
統合超音波スケーラーを好むユーザーにペダルタップ機能を提供するために、追加の空気論理（air-logic）モジュールを利用することができる。空気論理モジュールは、デンタルチェア加減抵抗器からのコマンド信号を監視するように構成される。大半のデンタルチェアは、空気論理を使用して、歯科ハンドピース動作を制御する。加減抵抗器は、加減抵抗器が臨床医により押下される程度に比例して、空気圧をハンドピースに提供する。空気論理モジュールは、圧力トランスデューサー又は圧力スイッチを使用して加減抵抗器からの空気圧を監視する。圧力トランスデューサー手法は、圧力の変化率を監視し、チェアの加減抵抗器が素早くタップされて、タップ機能ソフトウェア論理が開始されたことを示す急増及び急減を識別する。圧力の高速インパルスイベント、例えば、増大（lamp-up）又は低減（lamp-down）は、押されて保持されているペダルからソフトウェアにより区別可能である。ブーストモードを実施するために、ペダルは押下され、事前設定される圧力限度よりも上に維持され、ペダルを素早く解放することにより、スケーラー動作が維持される。超音波を非アクティブ化するために、フットペダルの単純なタップが適用される。空気圧が、ばねを圧縮するのに十分な力を生み出す場合に回路を閉じる圧力スイッチを使用することもできる。電子コントローラーは、スイッチが開から閉に遷移し、次に短い間隔で開位置に戻ること等のイベントについて空気スイッチを監視することができる。次に、瞬間的なスイッチ閉鎖により、ペダルタップソフトウェア論理を開始することができる。加減抵抗器の圧力線の監視の他に、小型モジュールを使用して、フットペダルの傾斜を監視することができる。モジュールは、ペダルの上部に取り付けることができる。ペダルの傾斜及び活動は、ペダルが軽く押されるか、又は完全に押下されるときについての情報を提供する加速度計又は傾斜センサーを用いて監視される。超音波スケーラーモジュールへの無線又は有線の接続を提供して、スケーラー動作を制御することができる。
【００５０】
空気論理モジュールを利用して、卓上スケーラーを使用する場合であっても、歯科治療室での余分な足踏み制御の必要性をなくすこともできる。卓上スケーラーは、統合システムよりも多くの機能、例えば、洗浄機能及び浄化（purge）機能を提供することができる。空気論理モジュールは、デンタルチェアハンドピースホルダーに嵌まるように構成することができる。標準歯科用ホース接続が、チェアの加減抵抗器から空気論理信号を提供することができる。次に、空気論理モジュールを使用して、無線リンクを介して卓上スケーラーを制御することができる。スケーラーが使用中ではない場合、スケーリングユニットをスタンバイモードにする押しボタン又はトグル制御機構を介して、スケーラーをユニット又はデンタルチェアにおいてディスエーブルすることができ、それにより、加減抵抗器の活動を無視することができる。
【００５１】
本願が以下の説明に記載されるか、又は図に示される詳細又は方法論に限定されないことが理解されるべきである。本明細書において利用される表現及び用語が、単に説明のためのものであり、限定として見なされるべきではないことも理解されたい。
【００５２】
図に示され、本明細書に記載される例示的な実施形態が現在好ましいが、これらの実施形態が単なる例として提供されることが理解されるべきでる。したがって、本願は特定の実施形態に限定されず、変更されているにもかかわらず添付の特許請求の範囲の範囲内にある様々な変更形態に拡張される。任意のプロセス又は方法ステップの順序若しくはシーケンスは、代替の実施形態に従って変更又は並び替えを行うことができる。
【００５３】
本願は、方法、システム、及び任意の機械可読媒体の動作を達成するその任意の機械可読媒体上のプログラム製品を意図する。本願の実施形態は、既存のコンピュータープロセッサを使用して、又はこのため若しくは別の目的のために組み込まれた適切なシステムの専用コンピュータープロセッサにより、又はハードワイヤードシステムにより実施することができる。
【００５４】
様々な例示的な実施形態に示されるようなフットペダル及びフットペダルコントローラーの構造及び構成が、単なる例示であることに留意することが重要である。少数のみの実施形態を本開示において詳細に説明したが、本開示を検討する者は、特許請求の範囲に記載される主題の新規の教示及び利点から実質的に逸脱せずに多くの変更が可能なこと（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、及び割合の変形、パラメータの値、取り付け構成、材料の使用、色、向き等）を容易に理解しよう。例えば、一体形成されて示される要素は、複数の部品又は部材で構築することができ、要素の位置は逆にするか、又はその他の様式で変更することができ、別個の部材の性質若しくは数又は位置は変更又は変形が可能である。したがって、全てのそのような変更が、本願の範囲内に包含されることが意図される。任意のプロセス又は方法ステップの順序すなわちシーケンスは、代替の実施形態により変形又は並べ替えを行うことができる。特許請求の範囲では、任意のミーンズプラスファンクション節は、記載される機能を実行する本明細書において記載される構造を包含することが意図され、構造的な均等物のみならず、均等な構造も包含することが意図される。本願の範囲から逸脱せずに、他の置換、変形、変更、及び省略を例示的な実施形態の設計、動作状況、及び構成において行うことができる。
【００５５】
上述したように、本願の範囲内の実施形態は、そこに記憶される機械実行可能な命令若しくはデータ構造を伝えるか又は有する機械可読媒体を含むプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、汎用若しくは専用のコンピューター又はプロセッサを有する他の機械によりアクセスすることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。例として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、若しくは他の磁気記憶装置、又は機械実行可能な命令又はデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送又は記憶するように用いることができ、汎用若しくは専用のコンピューター又はプロセッサを有する他の機械によりアクセスすることができる任意の他の媒体を含むことができる。情報が、ネットワーク又は別の通信接続（ハードワイヤード、無線、又はハードワイヤード若しくは無線の組み合わせ）を介して機械に転送又は提供される場合、機械は、当該接続を機械可読媒体として適切に見なす。したがって、任意のそのような接続は機械可読媒体と適切に呼ばれる。上記の組み合わせも、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能な命令は、例えば、汎用コンピューター、専用コンピューター、又は専用処理機械に或る特定の機能又は機能群を実行させる命令及びデータを含む。
【００５６】
本明細書における図が、特定の順序の方法ステップを示すことができるが、これらのステップの順序が示される順序と異なることができることが理解されることが留意されるべきである。２つ以上のステップを同時に実行することができ、又は部分的に同時に実行することもできる。そのような変形は、選ばれるソフトウェアシステム及びハードウェアシステム並びに設計者の選択に依存する。全てのそのような変形が本願の範囲内にあることが理解される。同様に、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、及び判断ステップを達成するルールに基づく論理及び他の論理を用いる標準のプログラミング技法を用いて、ソフトウェア実施を達成することができる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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