[发明专利]用于确定电动牙刷刷头在嘴中的幅度的系统

说明书

技术领域

本发明大体涉及电动牙刷，并且更具体地说涉及当电动牙刷在嘴内操作时电动牙刷刷头的旋转幅度和/或其它运动的确定。

背景技术

在电动牙刷的操作中，重要的是确定牙刷的持续性能，即刷动动作的有效性。保持有效性的一种方式是保持牙刷的操作的期望的预设频率。这通过牙刷中存在的，尤其是在其手柄部分中存在的处理器动作而在电动牙刷，尤其是在谐振驱动电动牙刷中常规地进行。

用于确定操作有效性的另一种方式是确定刷头移动的幅度。这通常在牙刷的制造之后的测试期间通过体外处理/装置，即当牙刷位于嘴外时使用各种已知的系统以测量幅度与频率，来完成。然而，此体外系统中不能被用于体内(嘴中)确定。可以使用基于旋转编码器为基础的定位在刷头的手柄耦合端附近的测量系统。然而，此系统不考虑刷颈结构并且不确定或者测量位移。没有已知的有效的结构/方法用于在牙刷位于嘴中的实际/正常操作期间进行刷头的直接幅度确定。

因此，期望电动牙刷具有体内刷头幅度确定能力。

因此，此电动牙刷包括：手柄；刷头；驱动组件，其包括处理器，用于以选定的频率与幅度驱动刷头，驱动组件位于手柄内；微型陀螺仪，其安装在刷头上或者在手柄内的驱动组件的一部分上以用于当刷头在使用者的嘴中操作时检测刷头的旋转速率；并且其中处理器能够处理来自陀螺仪的旋转速率信息以提供刷头运动的幅度信息，其中所述幅度信息被提供给使用者或者用于控制刷头操作。

附图说明

图1示出了电动牙刷的简化示意图，其示出了体内幅度确定系统。

图2是图1的结构的一部分的特写视图。

图3是利用幅度信息的用于电动牙刷的简化的反馈/控制系统。

图4是刷头幅度确定系统的替代实施方式的简化示意图。

图5是其中刷头幅度信息提供到与电动牙刷分离的基部单元的系统的简化描述。

具体实施方式

图1与图2示出了这里公开的幅度确定系统的简化视图。图1示出了具有手柄部分12与在其远端具有刷毛区部分18的可移除刷头部分14的电动牙刷10。手柄的内部是用于刷头的驱动/电动系统20以及用于控制驱动/电动系统的动作的处理器22。驱动/电动系统20与处理器22大体上是传统的并且在电动牙刷的技术领域中是众所周知的。通过通/断开关24控制牙刷10并且牙刷10可以包括其它传统的操作能力，包括通过处理器22控制的多种操作的模式。

在图1和图2的实施方式中，诸如通过意法半导体公司制造的MEMS(微电子机械系统)陀螺仪26，以及加速率计28位于刷头14上的刷毛区域的后部。能量通过驱动/电动系统20提供到陀螺仪26与加速率计28。在牙刷的操作期间获得的速率数据通过导线或其它通信元件传回到控制处理器。尽管在图1和图2中陀螺仪26与加速率计28以及连接电源/数据线30是可见的，在商业化牙刷中它们通常地是被隐藏的。以选定形式的线连接件设置在刷头14与手柄12之间以允许方便将刷头移除与插入到那里。如上所述，陀螺仪26通常地是诸如通过意法半导体公司制造的MEMS陀螺仪。MEMS陀螺仪是众所周知的商业装置，其使用摆式振动元件以随着刷头移动测量刷头的旋转速率。当前可获得的MEMs陀螺仪具有必要的幅度测量能力，具有6K度每秒(dps)部件。更好dps值的部件将增加系统的性能。

旋转速率信息提供到控制处理器22，其通过日常计算将速率信息转换到幅度数。这在本技术领域中是公知的，利用刷头振荡的已知频率。用于谐振电动牙刷的通常频率是230-290Hz，但是这可以改变。

处理器22滤出用户给予的运动与其它不期望的信号并且确定运动的幅度，其峰值或峰值到峰值。通过此电动牙刷，为具有有效的刷动，峰值到峰值幅度通常地在9-11°的范围内，10°是最佳的，尽管再次此值可以根据特定的牙刷改变。

然后通过处理器确定的幅度信息在31处可以与期望的幅度范围以及提供的输出比较，指示此幅度在期望范围内或者其外部。可替代地，或者另外地，幅度信息可以通过听觉表示或视觉表示提供给使用者，大体上以34表示，提供在牙刷自身上或者通过通信链接33提供到基部单元36(图5)。还可以提供关于刷头相对于牙齿的选定区域的位置的信息。到基部的通信通常地是射频通信。使用者可以利用此信息来改变他/她的刷的习惯，诸如使抵靠牙齿的刷毛的压力减小，这能影响刷头的幅度。通过此种方式，使用者获得关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。