[發(fā)明專利]用于確定電動牙刷刷頭在嘴中的幅度的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280052171.8
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN103906480A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·D·博文坎普;S·E·霍爾;J·M·亞歷山大
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61C17/22
• 分類號: A61C17/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;黃海鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及電動牙刷，并且更具體地說涉及當(dāng)電動牙刷在嘴內(nèi)操作時電動牙刷刷頭的旋轉(zhuǎn)幅度和/或其它運動的確定。

背景技術(shù)

在電動牙刷的操作中，重要的是確定牙刷的持續(xù)性能，即刷動動作的有效性。保持有效性的一種方式是保持牙刷的操作的期望的預(yù)設(shè)頻率。這通過牙刷中存在的，尤其是在其手柄部分中存在的處理器動作而在電動牙刷，尤其是在諧振驅(qū)動電動牙刷中常規(guī)地進行。

用于確定操作有效性的另一種方式是確定刷頭移動的幅度。這通常在牙刷的制造之后的測試期間通過體外處理/裝置，即當(dāng)牙刷位于嘴外時使用各種已知的系統(tǒng)以測量幅度與頻率，來完成。然而，此體外系統(tǒng)中不能被用于體內(nèi)(嘴中)確定?？梢允褂没谛D(zhuǎn)編碼器為基礎(chǔ)的定位在刷頭的手柄耦合端附近的測量系統(tǒng)。然而，此系統(tǒng)不考慮刷頸結(jié)構(gòu)并且不確定或者測量位移。沒有已知的有效的結(jié)構(gòu)/方法用于在牙刷位于嘴中的實際/正常操作期間進行刷頭的直接幅度確定。

因此，期望電動牙刷具有體內(nèi)刷頭幅度確定能力。

因此，此電動牙刷包括：手柄；刷頭；驅(qū)動組件，其包括處理器，用于以選定的頻率與幅度驅(qū)動刷頭，驅(qū)動組件位于手柄內(nèi)；微型陀螺儀，其安裝在刷頭上或者在手柄內(nèi)的驅(qū)動組件的一部分上以用于當(dāng)刷頭在使用者的嘴中操作時檢測刷頭的旋轉(zhuǎn)速率；并且其中處理器能夠處理來自陀螺儀的旋轉(zhuǎn)速率信息以提供刷頭運動的幅度信息，其中所述幅度信息被提供給使用者或者用于控制刷頭操作。

附圖說明

圖1示出了電動牙刷的簡化示意圖，其示出了體內(nèi)幅度確定系統(tǒng)。

圖2是圖1的結(jié)構(gòu)的一部分的特寫視圖。

圖3是利用幅度信息的用于電動牙刷的簡化的反饋/控制系統(tǒng)。

圖4是刷頭幅度確定系統(tǒng)的替代實施方式的簡化示意圖。

圖5是其中刷頭幅度信息提供到與電動牙刷分離的基部單元的系統(tǒng)的簡化描述。

具體實施方式

圖1與圖2示出了這里公開的幅度確定系統(tǒng)的簡化視圖。圖1示出了具有手柄部分12與在其遠端具有刷毛區(qū)部分18的可移除刷頭部分14的電動牙刷10。手柄的內(nèi)部是用于刷頭的驅(qū)動/電動系統(tǒng)20以及用于控制驅(qū)動/電動系統(tǒng)的動作的處理器22。驅(qū)動/電動系統(tǒng)20與處理器22大體上是傳統(tǒng)的并且在電動牙刷的技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的。通過通/斷開關(guān)24控制牙刷10并且牙刷10可以包括其它傳統(tǒng)的操作能力，包括通過處理器22控制的多種操作的模式。

在圖1和圖2的實施方式中，諸如通過意法半導(dǎo)體公司制造的MEMS(微電子機械系統(tǒng))陀螺儀26，以及加速率計28位于刷頭14上的刷毛區(qū)域的后部。能量通過驅(qū)動/電動系統(tǒng)20提供到陀螺儀26與加速率計28。在牙刷的操作期間獲得的速率數(shù)據(jù)通過導(dǎo)線或其它通信元件傳回到控制處理器。盡管在圖1和圖2中陀螺儀26與加速率計28以及連接電源/數(shù)據(jù)線30是可見的，在商業(yè)化牙刷中它們通常地是被隱藏的。以選定形式的線連接件設(shè)置在刷頭14與手柄12之間以允許方便將刷頭移除與插入到那里。如上所述，陀螺儀26通常地是諸如通過意法半導(dǎo)體公司制造的MEMS陀螺儀。MEMS陀螺儀是眾所周知的商業(yè)裝置，其使用擺式振動元件以隨著刷頭移動測量刷頭的旋轉(zhuǎn)速率。當(dāng)前可獲得的MEMs陀螺儀具有必要的幅度測量能力，具有6K度每秒(dps)部件。更好dps值的部件將增加系統(tǒng)的性能。

旋轉(zhuǎn)速率信息提供到控制處理器22，其通過日常計算將速率信息轉(zhuǎn)換到幅度數(shù)。這在本技術(shù)領(lǐng)域中是公知的，利用刷頭振蕩的已知頻率。用于諧振電動牙刷的通常頻率是230-290Hz，但是這可以改變。

處理器22濾出用戶給予的運動與其它不期望的信號并且確定運動的幅度，其峰值或峰值到峰值。通過此電動牙刷，為具有有效的刷動，峰值到峰值幅度通常地在9-11°的范圍內(nèi)，10°是最佳的，盡管再次此值可以根據(jù)特定的牙刷改變。

然后通過處理器確定的幅度信息在31處可以與期望的幅度范圍以及提供的輸出比較，指示此幅度在期望范圍內(nèi)或者其外部?？商娲?，或者另外地，幅度信息可以通過聽覺表示或視覺表示提供給使用者，大體上以34表示，提供在牙刷自身上或者通過通信鏈接33提供到基部單元36(圖5)。還可以提供關(guān)于刷頭相對于牙齒的選定區(qū)域的位置的信息。到基部的通信通常地是射頻通信。使用者可以利用此信息來改變他/她的刷的習(xí)慣，諸如使抵靠牙齒的刷毛的壓力減小，這能影響刷頭的幅度。通過此種方式，使用者獲得關(guān)于刷的可能的有效性(或非有效性)以及他/她的牙刷的使用的直接信息。