專利名稱：電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)牙刷，它包含控制單元，控制單元包括用于測量刷牙時(shí)的工作時(shí)間的時(shí)間測量裝置和用于測量刷牙時(shí)的工作壓力的壓力測量裝置;電氣耦合到控制單元的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括用于驅(qū)動(dòng)刷子的機(jī)電裝置，和指示裝置，它由控制單元驅(qū)動(dòng)，用于通知電動(dòng)牙刷的使用者。
上述牙刷可用于清潔人的牙齒，以防止齲齒和齦炎(牙齒壞損)。
上述牙刷特別從美國專利4450599中得知。在該專利中，認(rèn)為齲齒和齦炎的主要原因是牙斑(dentalplaque)的持久形成而充分去除牙班被認(rèn)為是刷牙的理想效能。為了達(dá)到充分去除牙斑，認(rèn)為需要高于最小時(shí)間的工作時(shí)間和最小和最大壓力之間的工作壓力。因此，該已知牙刷的控制裝置帶有時(shí)間測量裝置和壓力測量裝置以確定工作時(shí)間和工作壓力，并驅(qū)動(dòng)顯示裝置，通知使用者工作效能，即，已達(dá)到去除牙斑。在該已知牙刷中，為確定最小時(shí)間和所需壓力，只有當(dāng)壓力測量裝置確定最大和最小壓力之間的一個(gè)工作壓力時(shí)，時(shí)間測量裝置才啟動(dòng)，而只當(dāng)時(shí)間測量裝置確定工作時(shí)間超過最小時(shí)間時(shí)，指示裝置才啟動(dòng)。然而，盡管該已知牙刷有這種設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，當(dāng)指示裝置啟動(dòng)時(shí)達(dá)到牙斑去除和工作狀態(tài)的顯示仍不準(zhǔn)確。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提供工作狀態(tài)的精確確定和足夠的指示的電動(dòng)牙刷。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的特征在于控制單元進(jìn)一步包括用于從工作時(shí)間和工作壓力計(jì)算工作狀態(tài)的計(jì)算裝置，時(shí)間測量裝置和壓力測量裝置驅(qū)動(dòng)該計(jì)算裝置而計(jì)算裝置驅(qū)動(dòng)指示裝置;還在于指示裝置用于在刷牙期間和刷牙后通知使用者工作狀態(tài)。本發(fā)明基于以下觀點(diǎn)，提供精確測定和滿意顯示的電動(dòng)牙刷必須包含智能元件(計(jì)算裝置)以從刷牙的主要參數(shù)計(jì)算工作狀態(tài)，并必須有以適當(dāng)方法通知使用者的適當(dāng)?shù)目赡苄?。其中，主要參?shù)是指對刷牙的效能有直接影響的參數(shù)，計(jì)算裝置是指從主要參數(shù)連續(xù)計(jì)算實(shí)際狀態(tài)的電子電路。除工作時(shí)間和工作壓力外，將在以下揭示另一個(gè)參數(shù)。此外，將描述實(shí)現(xiàn)指示裝置的多種可能性，盡管如此，計(jì)算單元仍能驅(qū)動(dòng)所需確定和指示。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于工作狀態(tài)是比例因子、工作時(shí)間和工作壓力的乘積。由于工作狀態(tài)特別依賴于工作時(shí)間和工作壓力，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)工作時(shí)間和工作壓力的乘積是刷牙達(dá)到效果的精確指示，但是，由于對于滿意的效果，較軟壓力不夠而較強(qiáng)壓力是所不希望的，工作壓力對該乘積的影響可減小一個(gè)隨工作壓力而變的比例因子。例如，為達(dá)到工作效能，低壓力可延長而高壓力可壓縮時(shí)間比例。另外，比例因子可以是工作時(shí)間和工作壓力兩者的函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的另一實(shí)施列的特征在于控制單元進(jìn)一步包括位置確定裝置，用于確定刷牙期間的工作位置，該位置確定裝置驅(qū)動(dòng)計(jì)算裝置而計(jì)算裝置驅(qū)動(dòng)指示裝置;還在于計(jì)算裝置用于從工作位置計(jì)算工作狀態(tài)。帶有位置確定裝置的電動(dòng)牙刷適于以改進(jìn)的方式通知使用者，因?yàn)槲恢么_定裝置構(gòu)造成確定牙刷是否只清潔完部分牙齒。位置確定裝置將在以參考附圖作進(jìn)一步討論。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于工作狀態(tài)是對工作時(shí)間、工作壓力和工作位置的一種運(yùn)算。雖然工作狀態(tài)的簡單確定可只基于工作位置，而根據(jù)工作時(shí)間、工作壓力和工作位置計(jì)算工作狀態(tài)可達(dá)到更精確的確定。當(dāng)計(jì)算工作狀態(tài)時(shí)，可使用上述比例因子、工作時(shí)間和工作壓力的乘積。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于控制單元能監(jiān)視由機(jī)電裝置載有的電流，而時(shí)間測量裝置響應(yīng)當(dāng)前電流與空載電流之差而寄存工作時(shí)間。當(dāng)從由機(jī)電裝置載有的或提供的電流測量工作時(shí)間時(shí)，必須抽出機(jī)電裝置的空載電流以達(dá)到當(dāng)前電流和工作時(shí)間的正確指示。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于控制單元適于監(jiān)視由機(jī)電裝置載有的電流，壓力測量裝置用于響應(yīng)當(dāng)前電流和空載電流之差而寄存工作壓力。當(dāng)根據(jù)由機(jī)電裝置載有的或加到機(jī)電裝置的電流測量工作壓力時(shí)，必須降低機(jī)電裝置的空載電流以達(dá)到當(dāng)前電流和工作壓力的正確關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于控制單元用于測量和寄存空載電流，電流特征的返回下降(returningdip)被認(rèn)為是空載電流。該機(jī)電裝置需要空載電流，而空載電流在使用壽命期是變化的。因此，為達(dá)到對工作效能的精確確定，必須持久地監(jiān)視和適配空載電流。由于在刷牙時(shí)電動(dòng)牙刷的刷子有時(shí)從牙齒上離開，電流特性的返回下降可認(rèn)為是空載電流。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置包括用于指示工作效能的顯示器。當(dāng)達(dá)到對工作效能的精確確定時(shí)，需要已達(dá)到效果的滿意的指示。因此，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷帶有顯示器，它在刷牙時(shí)或之后指示工作狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置包括用于指示工作時(shí)間的顯示器。由于顯示了工作時(shí)間，可通知使用者刷牙的有效時(shí)間。顯示器中的最小時(shí)間標(biāo)記可告知使用者相應(yīng)于有效時(shí)間的效果。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置包含用于指示工作壓力的顯示器。由于該顯示器，使用者可在刷牙時(shí)適配壓力。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于工作壓力作為一段間隔顯示。作為一段時(shí)隔的工作壓力顯示通知使用者最弱和最強(qiáng)壓力。顯示中最弱和最強(qiáng)壓力的標(biāo)記通知使用者所表示壓力的效果。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置包含于指示工作位置的顯示器。由此，使用者可調(diào)節(jié)電動(dòng)牙刷的位置。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的另一實(shí)施例的特征在于指示裝置在刷牙期間有連續(xù)的顯示。通過該連續(xù)顯示，可直接校正和改進(jìn)刷牙期間的工作狀態(tài)。該連續(xù)顯示對于工作壓力和工作位置特別有益。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的另一實(shí)施例的特征在于指示裝置在刷牙前或后有暫時(shí)顯示。該暫時(shí)顯示可在刷牙前或后在短時(shí)期內(nèi)通知使用者，該短時(shí)期可在電動(dòng)牙刷拿起或關(guān)斷時(shí)開始。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于電動(dòng)牙刷進(jìn)一步包括充電裝置，該充電裝置包括對供電部件內(nèi)的可再充電電池進(jìn)行充電的充電單元，供電部件電氣耦合到控制單元。供電部件可包含可再充電電池，可再充電電池意味著需要該充電單元。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置包含用于指示供電部件狀態(tài)的顯示器。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的供電部件可裝有普通電池、可再充電電池或市電。在普通和可再充電電池的情況下，該顯示可幫助使用者顯示所含電池的實(shí)際狀況。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于指示裝置位于充電裝置內(nèi)，控制單元和充電裝置通過無線通信鏈路耦合。由于在刷牙期間電動(dòng)牙刷被拿在手里，使用者不能看到顯示。但是，在刷牙期間可校正和改進(jìn)工作狀態(tài)至最佳。因此，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷帶有無線控制。這樣，使用者可看到位于充電裝置上的指示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的進(jìn)一步實(shí)施例的特征在于無線通信鏈路包括位于控制單元的紅外發(fā)射機(jī)和位于充電裝置上的紅外接收機(jī)，通過紅外線傳輸可達(dá)到無線通信。雖然可以許多種方式實(shí)現(xiàn)無線通信，但紅外線傳輸可達(dá)到滿意結(jié)果。
以下參考附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的上述和其它(更具體的)方面，其中

圖1表明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施例;
圖2表明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的控制單元的一個(gè)實(shí)例;
圖3表明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的指示裝置的一個(gè)實(shí)例;和圖4表明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。
附圖中相同的部件用相同標(biāo)號標(biāo)出。
圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施例。該牙刷組合有執(zhí)行裝置100和充電裝置200，這兩個(gè)裝置都以示意的方式示出。執(zhí)行裝置100包含電源部件110，控制單元120′，驅(qū)動(dòng)裝置130，刷子140，和開關(guān)150。電源部件電氣耦合到控制單元120并(通過控制單元120)至驅(qū)動(dòng)裝置130以提供電源電壓。控制單元120還耦合到驅(qū)動(dòng)裝置130和開關(guān)150以控制包含機(jī)電裝置131的驅(qū)動(dòng)裝置130以驅(qū)動(dòng)刷子140。充電裝置200包括指示裝置210，充電單元220，紅外線接收機(jī)230，電源線240，和變壓器250。指示裝置210電氣耦合至充電單元220以接收電源電壓并通過紅外線接收機(jī)230以從執(zhí)行裝置100的控制裝置120接收數(shù)據(jù)信號。充電單元220通過電源線240和變壓器250接收電源電壓。在所示實(shí)施例中，充電裝置200包括充電單元220而電源部件110帶有可充電電池。執(zhí)行裝置100和充電裝置200均是可拆卸的并裝有一個(gè)兩部件連接器160，該連接器有一個(gè)位于電源部件110上的公連接部件和位于充電部件220上的母連接部件，另一選擇方案是一個(gè)兩部件變壓器250，它有位于充電裝置200上的初級線圈和位于可拆卸執(zhí)行裝置100上的次級線圈。另一種無可拆卸部件的結(jié)構(gòu)也是可能的，在此情況下，電源部件110可包括普通電池或市電適配器而指示裝置可位于執(zhí)行裝置100上。電源裝置(110，220，240，250)不再進(jìn)一步討論，因?yàn)楦鞑考筛鶕?jù)先有技術(shù)已知的傳統(tǒng)方法構(gòu)成。因此，該電動(dòng)牙刷的中的機(jī)電裝置131不再進(jìn)一步討論，如先有技術(shù)中已知的那樣，機(jī)電裝置131可使刷子沿縱向和/或旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)。以下將參考分別示出控制單元120的一個(gè)實(shí)例和指示裝置210的一個(gè)實(shí)例的附圖討論根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的其他功能。
圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的控制單元120的一個(gè)實(shí)例?？刂茊卧?20包括時(shí)間測量裝置121和壓力測量裝置122，計(jì)算裝置123，位置確定裝置124和紅外線發(fā)射機(jī)125。上述部件121，122，123，124，125電氣連接到電源部件110上以接收電源電壓。計(jì)算裝置123進(jìn)一步電氣連接到驅(qū)動(dòng)裝置130以控制機(jī)電裝置131和連接到開關(guān)150以接收狀態(tài)指示(開/關(guān))。作為控制單元120的樞紐的計(jì)算裝置123電氣連接到時(shí)間測量裝置121以接收工作時(shí)間，連接到壓力測量裝置122以接收工作壓力，連接到位置確定裝置124以接收工作位置和連接到紅外線發(fā)射機(jī)125以控制指示裝置210。在所示的控制單元120中，時(shí)間測量裝置121還電氣連接到壓力測量裝置122和位置確定裝置124，因?yàn)楣ぷ鲏毫凸ぷ魑恢玫拇_定與工作時(shí)間有關(guān)。
時(shí)間測量裝置121和壓力測量裝置122可以先有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)方式構(gòu)成。但是，時(shí)間測量裝置121和壓力測量裝置122可適配為響應(yīng)機(jī)電裝置131的當(dāng)前電流和空載電流之差而記錄工作時(shí)間和工作壓力。當(dāng)前電流是使用者在刷子上施加壓力時(shí)機(jī)電裝置131所消耗的電流?？蛰d電流是牙刷自由移動(dòng)時(shí)機(jī)電裝置131所消耗的電流。當(dāng)前電流可由第一比較器監(jiān)視，第一比較器的第一和第二輸入端通過一個(gè)電阻而耦合，該電阻串聯(lián)耦合至機(jī)電裝置131以傳導(dǎo)它的電源電流，第一比較器的輸出耦合到第二比較器以檢測和記錄作為機(jī)電裝置131的電源電流的特性中的返回下降的空載電流。第二比較器可有耦合至第一比較器的輸出以對其輸出信號采樣的第一輸入端的同時(shí)，第二比較器的第二輸入端耦合至含有相對于空載電流的更新值的存儲(chǔ)單元，其輸出端耦合至一邏輯電路以檢測和記錄返回下降。這樣，只有在使用者在刷子上施加壓力時(shí)才測量工作時(shí)間。通過監(jiān)視空載電流并將其實(shí)際值儲(chǔ)存在寄存器或非易失性存儲(chǔ)器中，跟蹤由老化等引起的空載電流的任何變化。在使用電動(dòng)牙刷期間，使用者偶而將刷子從他的牙齒上移開，例如，當(dāng)他改變牙刷位置時(shí)，期間，電流從當(dāng)前電流值下降返回到空載電流值。電流的這種下降表示空載電流的開始并可用于通過對電流采樣而更新存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的空載電流值。
工作狀態(tài)可以是由測得的工作時(shí)間、測得的工作壓力和比例因子的乘積計(jì)算的一個(gè)值。通過響應(yīng)工作壓力的實(shí)際值而改變比例因子使大的工作壓力下，給工作時(shí)間一個(gè)比小的工作壓力下更高的加權(quán)。這樣，在小壓力條件下，工作時(shí)間加長而在高壓力條件下，工作時(shí)間壓縮。
位置確定裝置124可提供兩位置確定并可由如從電熨斗中已知的汞開關(guān)或相對于舌簧繼電器觸點(diǎn)而移動(dòng)的永磁鐵構(gòu)成。位置確定裝置124的兩位置確定是有關(guān)牙刷握持位置的信息最好是在第一位置，牙刷適于清潔左邊牙面而在第二位置，牙刷適于清潔右邊牙面。位置確定裝置124識(shí)別牙刷的第一握持位置與第二握持位置在兩個(gè)握持位置刷牙所花的時(shí)間或各個(gè)時(shí)間之差可作為增加計(jì)算工作狀態(tài)的精度的另一參數(shù)。對各個(gè)時(shí)間的測量也可根據(jù)實(shí)際工作壓力來進(jìn)行在低壓力下延長時(shí)間而在高壓力下縮短時(shí)間。
由于本實(shí)施例包括時(shí)間測量裝置，壓力測量裝置和位置測量裝置，故工作狀態(tài)的精確確定由總體計(jì)算作為工作時(shí)間，工作壓力和工作位置的數(shù)學(xué)運(yùn)算的一個(gè)值或數(shù)而達(dá)到，該運(yùn)算可以是例如，比例因子，工作時(shí)間和工作壓力的乘積，比例因子尤其依賴于工作位置。
執(zhí)行裝置100和充電裝置200之間的無線紅外通信鏈路使得使用者在刷牙期間能一直觀看指示裝置210。由于使用者可一直觀看指示裝置210上顯示的信息，因此使用者不需要為了觀看是否已達(dá)到滿意效果而中斷刷牙過程去觀看顯示器。還可由一信號告知使用者已達(dá)到預(yù)定效果。這在指示裝置210安裝在執(zhí)行裝置100上的電動(dòng)牙刷不可拆一部件的情況下尤為有用。另外，可在達(dá)到預(yù)定效果時(shí)由計(jì)算裝置123自動(dòng)關(guān)閉機(jī)電裝置131。用于特別是紅外傳輸?shù)臒o線通信電路是已知的并以傳統(tǒng)工藝制造。
圖3示出了用于根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的指示裝置210的一個(gè)實(shí)例。指示裝置210包括用于指示工作狀態(tài)的工作狀態(tài)顯示器211，用于指示工作時(shí)間的工作時(shí)間顯示器212，用于指示工作壓力的工作壓力顯示器213，用于指示工作位置的工作位置顯示器214和給出電源部件110的能量狀態(tài)信息的電源狀態(tài)顯示器215，216。此外，指示裝置210包括一個(gè)接收窗口231，用于通過紅外透射光而使其達(dá)到紅外接收機(jī)230。工作狀態(tài)顯示器211作成一個(gè)燈，它在計(jì)算出的狀態(tài)超過閾值時(shí)閃爍。工作狀態(tài)顯示器211可進(jìn)一步作成一個(gè)分段直方圖，如工作時(shí)間顯示器212示出的一樣。工作時(shí)間顯示器作成一個(gè)分段直方圖，該直方圖中單個(gè)閾值217指示達(dá)到滿意效果的最短時(shí)間。工作壓力顯示器213也作成分段示意圖，該示意圖中兩個(gè)閾值218指示達(dá)到滿意效果的最小和最大壓力和在該圖中所施加的壓力作為分段間隔顯示。工作位置顯示器214作成分段示意圖，該圖中單個(gè)閾值210指示左/右分區(qū)的理想效果。在工作位置顯示器214中，在顯示器的左部和右部定算和指示各個(gè)時(shí)間。電源狀態(tài)顯示器215，216作成分段直方圖215和燈顯示器216。所述直方圖215和顯示器216以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路本身是已知的可從多種市場上的剃須刀中得知。在電源狀態(tài)顯示器215，216中，直方圖215給出可充電電池中充電量的指示和燈216在充電量達(dá)到最小值時(shí)閃爍。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。刷子140由電動(dòng)機(jī)302驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)302在開關(guān)306閉合時(shí)從可充電電池304的正極接收電源電壓。電動(dòng)機(jī)電流Im通過串聯(lián)電阻308流到可充電電池304的負(fù)極，電池的負(fù)極還作為地。電動(dòng)機(jī)電流Im在串聯(lián)電阻308上產(chǎn)生電壓降，該電壓由放大器310放大，放大器310的模擬輸出電壓在第一模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)312轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號PR。數(shù)字信號PR與電動(dòng)機(jī)電流Im的當(dāng)前值成比例。當(dāng)壓力施加到刷子140上時(shí)，由電動(dòng)機(jī)302抽出更多的電流以保持刷子140移動(dòng)。因此，電動(dòng)機(jī)電流Im的當(dāng)前值，和數(shù)字信號PR是對刷牙期間施加到刷子上的壓力的一種量度。數(shù)字信號PR饋入中央處理單元(CPU)314，該中央處理單元被編程使得在沒有壓力施加到刷子140上時(shí)保存數(shù)字信號PR于例如EEPROM的非易失性存儲(chǔ)器316中。電動(dòng)機(jī)電流Im等于在無負(fù)載狀態(tài)下的空載電流。CPU314輸出代表空載電流值的數(shù)字信號Ic至數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)318。DAC318將數(shù)字信號IC轉(zhuǎn)換成模擬基準(zhǔn)電壓VR，該電壓與第一比較器320的放大器310的模擬輸出電壓相比較。第一比較器320的輸出信號NL饋入CPU314并指示當(dāng)前電動(dòng)機(jī)電流Im是否大于空載電流。因此，信號NL指示無負(fù)載狀態(tài)并向CPU314發(fā)信號，可更新保存在存儲(chǔ)器316中代表空載電流的數(shù)字值。在CPU314中，從當(dāng)前電流值中減去空載電流值由此產(chǎn)生的值用于進(jìn)一步的計(jì)算。當(dāng)開關(guān)306閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)302通過串聯(lián)電阻308連接到地，而在電動(dòng)機(jī)302的接地側(cè)端322產(chǎn)生負(fù)電壓階躍。該階躍用作饋入CPU314的開關(guān)信號SW以指示電動(dòng)機(jī)302的開關(guān)接通。第一比較器320的輸出信號NL和開關(guān)信號SW連接到第二比較器324的輸入端。第二比較器324產(chǎn)生也饋入CPU314的刷牙時(shí)間信號BT。因此，刷牙時(shí)間信號BT指示電動(dòng)機(jī)302正在運(yùn)行和由牙刷使用者施加壓力而處于負(fù)載狀態(tài)。CPU314被編程為計(jì)算由信號BT指示的刷牙時(shí)間，從由信號PR指示的實(shí)際電流中減去保存在存儲(chǔ)器316中的空載電流，和將刷牙時(shí)間和刷牙壓力輸出至例如液晶顯示器(LCD)的顯示器326。CPU314進(jìn)一步被編程為根據(jù)一種算法響應(yīng)刷牙時(shí)間和刷牙壓力而計(jì)算工作狀態(tài)。例如，刷牙時(shí)間根據(jù)實(shí)際壓力被加權(quán)。較高壓力引起計(jì)時(shí)脈沖的更快到數(shù)而較低壓力引起計(jì)時(shí)脈沖的較慢計(jì)數(shù)。工作狀態(tài)是累積計(jì)時(shí)脈沖的總和，該總和也輸出室顯示器326。當(dāng)累積計(jì)時(shí)脈沖的總和超過預(yù)定值時(shí)就達(dá)到了滿意的工作狀態(tài)。
由例如舌簧繼電器和可移動(dòng)磁鐵的位置開關(guān)328產(chǎn)生的位置信號PS可進(jìn)一步連接到CPU314，以提供有關(guān)牙刷握持位置的信號。CPU314可編程為在位置信號PS為第一值期間遞增到計(jì)數(shù)器而在位置信號PS為第二值期間遞減計(jì)數(shù)器。理想狀態(tài)下，遞增數(shù)應(yīng)等于遞減數(shù)。兩個(gè)數(shù)的差值輸出至顯示器326并告知使用者有關(guān)牙刷握持的對稱性。可產(chǎn)生一個(gè)特定的警告信號并輸出至顯示器以告知使用者對稱性未滿足。位置檢測，差值計(jì)算和差值的顯示可完全與上述工作狀態(tài)的計(jì)算和指示分開而使用和可看作為確定電動(dòng)牙刷的工作狀態(tài)的另一種可選方式。但是，位置信息可有利地引入上述工作狀態(tài)計(jì)算的算法中。例如，可使計(jì)時(shí)脈沖的累積依賴于增加和減小的數(shù)目，使得只有在使用者在兩個(gè)位置等同地使用牙刷才能達(dá)到所需工作效能。由于顯示器不僅通知使用者工作狀態(tài)，還通知各個(gè)參數(shù)(時(shí)間，壓力和可選擇的位置)的實(shí)際值，使用者可覺察所要工作狀態(tài)為什么還未達(dá)到，因?yàn)橥ㄖ耸褂谜撸?，壓力太低。圖3中示出的閾值217，218和219可用于通知使用者有關(guān)他的缺點(diǎn)。顯示器還可提供符號以提示使用者施加更大壓力和/或花更多的時(shí)間和/或改變其握持的對稱性。
可再充電電池的電壓由第二ADC330監(jiān)視并加到CPU314作為數(shù)字電池電壓信號BV。電池電壓信號BV，開關(guān)信號SW和壓力信號PR用于計(jì)算電池304的電荷量狀態(tài)，用于在非易失性存儲(chǔ)器316中保存相應(yīng)值和如圖3所示顯示該值。電池304可使用變壓器332，整流器334和開關(guān)晶體管336進(jìn)行再充電，開關(guān)晶體管的導(dǎo)通和截止受控于來自CPU314的電池充電信號BC。已整流市電電壓CH饋入CPU314以檢測是否存在市電并在顯示器326上引入適當(dāng)?shù)闹甘?，例如示于圖3的符號216，以警告使用者必需充電，而不是可充電。
本發(fā)明并不受示出的實(shí)施例和例子的限制，在本發(fā)明范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出其他實(shí)施例和實(shí)例?？刂茊卧蔀榛谀：壿嫷闹悄懿考臀恢么_定裝置可改為實(shí)現(xiàn)多位置確定以提供有關(guān)牙刷握持位置的更多信息。每個(gè)位置的握持時(shí)間可用作影響工作效能計(jì)算的一個(gè)輔助參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)牙刷，包括一個(gè)控制單元(120)，控制單元又包括時(shí)間測量裝置(121)用于測量刷牙期間的工作時(shí)間和壓力測量裝置(122)用于測量刷牙期間的工作壓力；電氣耦合到控制單元(120)的驅(qū)動(dòng)裝置(130)，該驅(qū)動(dòng)裝置(130)包含機(jī)電裝置(131)用于驅(qū)動(dòng)刷子(140)；和一個(gè)指示裝置(210)，它由控制單元(120)驅(qū)動(dòng)，用于通知電動(dòng)牙刷的使用者，其特征在于控制單元(120)進(jìn)一步包含用于根據(jù)工作時(shí)間和工作壓力計(jì)算工作效能的計(jì)算裝置(123)，時(shí)間測量裝置(121)和壓力測量裝置(122)驅(qū)動(dòng)計(jì)算裝置(123)和計(jì)算裝置(123)驅(qū)動(dòng)指示裝置(210)；以及指示裝置(210)用于在刷牙期間或之后通知使用者工作效能。
2.如權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其特征在于工作效能是比例因子，工作時(shí)間和工作壓力的乘積。
3.如權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其特征在于控制單元(120)進(jìn)一步包含位置確定裝置(124)以確定刷牙期間的工作位置，位置確定裝置(124)驅(qū)動(dòng)計(jì)算裝置(123)而計(jì)算裝置(123)驅(qū)動(dòng)指示裝置(210);和計(jì)算裝置(123)用于從工作位置計(jì)算工作效能。
4.如權(quán)利要求3的電動(dòng)牙刷，其特征在于工作效能是對工作時(shí)間，工作壓力和工作位置的一種運(yùn)算。
5.如權(quán)利要求1，2，3或4的電動(dòng)牙刷，其特征在于控制單元(120)能夠監(jiān)視機(jī)電裝置(131)載有的電流，時(shí)間測量裝置(123)用于響應(yīng)當(dāng)前電流和空載電流之差值而寄存工作時(shí)間。
6.如權(quán)利要求1，2，3，4或5的電動(dòng)牙刷，其特征在于控制單元(120)能夠監(jiān)視由機(jī)電裝置(131)載有的電流，壓力測量裝置(122)用于響應(yīng)當(dāng)前電流和空載電流之差而寄存工作壓力。
7.如權(quán)利要求5或6的電動(dòng)牙刷，其特征在于控制單元(120)用于測量和寄存空載電流，電流特性中的返回下降(returningdip)被認(rèn)為是空載電流。
8.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6或7的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)包含用于指示工作效能的顯示器(211)。
9.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7或8的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)包含用于指示工作時(shí)間的顯示器(212)。
10.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8或9的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)包含用于指示工作壓力的顯示器(213)。
11.如權(quán)利要求10的電動(dòng)牙刷，其特征在于工作壓力作為分段間隔而顯示。
12.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10或11的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)包含用于指示工作位置的顯示器(214)。
13.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11或12的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)在刷牙期向有連續(xù)的顯示。
14.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12或13的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)在刷牙后或之前有短暫顯示。
15.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13或14的電動(dòng)牙刷，其特征在于該電動(dòng)牙刷還包含充電器(200)，充電器(200)包含對電源部件(110)中的可充電電池(304)進(jìn)行充電的充電裝置(220)，電源部件(110)電氣耦合至控制單元(120)。
16.如權(quán)利要求15的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)位于充電器(200)上，控制單元(120)和充電器(200)通過無線通信鏈路的方式耦合。
17.如權(quán)利要求16的電動(dòng)牙刷，其特征在于無線通信鏈路包含位于控制單元(120)上的紅外發(fā)射機(jī)(125)和位于充電器(200)上的紅外接收機(jī)(230)，無線通信由紅外傳輸完成。
18.如權(quán)利要求15，16或17的電動(dòng)牙刷，其特征在于指示裝置(210)包含用于指示電源部件(110)的狀態(tài)的顯示器(215，216)。
全文摘要
一種電動(dòng)牙刷包括執(zhí)行裝置100和充電器200，裝置100包含電源110，控制單元120和驅(qū)動(dòng)裝置130。控制單元有時(shí)間測量裝置121，壓力測量裝置122和位置測量裝置124和計(jì)算裝置123。計(jì)算裝置響應(yīng)工作時(shí)間，工作壓力和工作位置可精確計(jì)算工作狀態(tài)，工作狀態(tài)和工作時(shí)間，工作壓力和工作位置可在位于執(zhí)行裝置或充電裝置上的指示裝置上顯示。執(zhí)行裝置上的控制單元與充電裝置上的指示裝置可通過無線通信鏈路進(jìn)行通信。
文檔編號A46B13/02GK1092639SQ9410320
公開日1994年9月28日 申請日期1994年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月24日
發(fā)明者T·克林格, M·A·帕赫爾, M·桑內(nèi)克 申請人:菲利浦電子有限公司