[发明专利]具有自动启动的牙刷

说明书

技术领域

本发明整体涉及电动牙刷，并且更具体而言涉及电动牙刷的启动。

背景技术

典型而言，电动牙刷包括用于开启和关闭该电动牙刷的机械(即触摸)开关。对于一些用户具体而言对残疾用户而言，机械开关难以操作。因此能够无需操作机械开关来启动电动牙刷将是有利的。一种无需开关启动电动牙刷的已知系统包括在该牙刷的外表面上使用导电电极来完成在该电极表面与用户的唾液或齿龈组织之间的电气回路。但是，由于在牙刷上的导电构件进行的电气接触，该系统可能在口腔中产生讨厌的味道或感觉。该系统还可能价格昂贵、操作复杂并且多次使用之后变得不可靠。

牙刷的有效、可靠自动启动的优势还在于在一些系统中可用于确保在该牙刷中只使用授权的刷头。未授权刷头的使用仍然是个严重的问题。

发明内容

因此，一种自动启动电动牙刷包括：手柄；包括一组刷毛的刷头；用于该刷头的驱动器组件；在该刷头中或上的导电电极；用于测量在该导电电极与该手柄中的牙刷接地之间的电容的系统；以及控制器，该控制器被编程为确定该测量电容是否高于用于指示该牙刷靠近或位于用户的口腔中的预先设立的阈值，并且此后用于启动该驱动器组件以便该牙刷的操作。

此外，一种在电动牙刷中使用的刷头，其中，该牙刷包括用于刷头组件的驱动器组件以及用于测量在该刷头组件上的导电电极与该牙刷的手柄部分中的电接地之间的电容的系统，该刷头包括：可插入到该电动牙刷的其余部分并且可从该电动牙刷的其余部分去除的刷头，该刷头自身具有的电容值是在该导电电极与该电接地之间的总电容的一部分，其中该总电容高于这样一种预先选择的阈值或处于这样一种预先选择的用于牙刷启动的范围中，其中该阈值或该范围用于指示该刷头是该牙刷的授权刷头。

附图说明

图1是本文所述的牙刷的分解图。

图2是用于说明电容的测量的图。

图3是用于说明当牙刷处于口腔之外时在刷头上的传感器元件与牙刷接地之间的电场耦合的图。

图4是用于说明当牙刷处于口腔之内时电场耦合的图。

具体实施方式

本文公开的牙刷大体上包括用于牙刷的自动启动(即自动开关)的系统。具体而言，其使用当牙刷位于口腔中或靠近口腔时，在牙刷刷头上靠近刷毛的传感器元件与牙刷手柄上的电(路)接地点之间的电路电容改变来启动牙刷。当用户使电动牙刷位于他们口腔中或靠近他们口腔时，因为传感元件接近口腔中的大的导电表面，在牙刷刷头上或中的传感元件与牙刷上的电接地之间的电容显著改变。当牙刷位于口腔之外时，可以容易地测量电容相比于在传感元件与牙刷电接地之间的标称电容的改变，并且使用该改变来启动牙刷。由于口腔的导电组织在牙刷附近的静电场上的影响，甚至在刷头与用户的齿龈、唾液或牙齿之间没有实际的物理接触，该电容改变也可以发生。

现在参考图1和图2，其中图1示出了牙刷并且图2进一步说明电容测量功能，牙刷10包括手柄部分12和由电池16供电的直流电机14，该电机提供用于刷头18的驱动动作，刷头18又可去除地装配到电机驱动轴22上。但是应该理解在包括本自动启动系统的电动牙刷中可以使用各种驱动动作装置。直流电机的说明仅仅是多个可能的电机系统中的一个。

刷头18包括装配在刷毛背板构件25上的一组刷毛24，刷毛背板构件25定义了刷头的刷毛部分，刷毛24通过由电机14提供的摆动动作完成清洁。由作为电动牙刷的常规组件的微处理器/控制器26控制电机14的操作。牙刷10包括电容传感器系统28，电容传感器系统28测量在刷头18上或中(典型而言位于靠近刷毛24)的导电电极/传感元件25与图1中的手柄12中的27处所表示的电接地平面之间的电容。该电容传感器系统28是常规的并且在商业上可从各种制造商获得的。

在图2的刷头中将导电电极/传感元件25显示为针25的形式。金属针25位于刷毛组24附近。可以使用其他电极/传感元件配置，包括金属涂层或包衣。对于刷头上的电极元件的位置而言，本系统最重要之处在于当电极靠近或进入口腔时在导电电极与手柄中的牙刷电接地平面之间的静电场线显著改变。参考图3，当牙刷头部远离用户口腔时，由传感器系统28测量的电容由在导电电极25与手柄12中的电接地平面27之间近似电场的场线34所表示的边缘场产生。由于该导电电极与接地平面相距相当大的距离，所以电场耦合很弱，并且产生的电容很小，小于1皮法。