Зубная щетка с системой выбора на основе переменного сенсорного воздействия и способ ее работы
Иллюстрации
Показать всеПредложено устройство для очистки полости рта, включающее корпусный участок (802), имеющий первый и второй концы (820, 822), и участок для захватывания, расположенный между первым и вторым концами; инструмент (808) для очистки полости рта, соединенный с первым концом и включающий головку (814) зубной щетки, имеющую первую и вторую группы щетинок (850, 852) различной жесткости. Вторая группа щетинок имеет регулируемое удлинение. Исполнительный механизм (862) соединен со второй группой щетинок (852) и выполнен с возможностью управления удлинением второй группы щетинок (852) относительно первой группы щетинок (850). По меньшей мере один сенсорный датчик (104, 106) прикосновения установлен на корпусном участке и выдает значение датчика, указывающее приложенную к нему силу. Кроме того, блок (807) управления может быть выполнен с возможностью сравнения значения датчика с пороговым значением и запуска исполнительного механизма (862) для выдвижения второй группы щетинок относительно первой группы щетинок на основании результатов определения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.
Реферат
Настоящая система относится к системе зубной щетки и, в частности, к системе электронной зубной щетки, имеющей сенсорный в отношении прикосновения корпус для выбора одной или более функций, и способ ее работы.
Устройства для поддержания здоровья полости рта используются для поддержания здоровья полости рта и обычно включают в себя электронные зубные щетки и устройства для очистки межзубных промежутков водой. Электронные зубные щетки обычно имеют поворачивающиеся и/или вибрирующие головки с щетинками, которые контактируют с зубами пользователя для очистки зубов и/или удаления налета. Хорошо известная зубная щетка вибрирующего типа известна как зубная щетка Philips Sonicare™ и имеет вибрирующую головку. Устройства для очистки межзубных промежутков водой, например, Philips Airfloss™ и подобные, обычно используют воду в качестве очищающего средства и имеют головку, которая выбрасывает направленную водную струю для принудительного удаления органических остатков из межзубных промежутков пользователя. Для запуска большинства устройств для поддержания здоровья полости рта (например, электронных зубных щеток и устройств для очистки межзубных промежутков водой) пользователь должен нажать небольшую кнопку вкл./выкл. Эта кнопка склонна накапливать органические остатки и трудна для обнаружения при использовании, особенно, если пользователь не смотрит непосредственно на устройство для поддержания здоровья полости рта.
Система(ы), устройство(а), способ(ы), конструкция (и), пользовательский интерфейс(ы), компьютерная программа(ы), процессы и т.д. (здесь и далее каждый из которых называется системой, если только контекст не указывает иного), описанные в настоящем документе, направлены на решение проблем систем предшествующего уровня техники.
Согласно вариантам осуществления настоящей системы раскрыто устройство для полости рта, содержащее корпусный участок, имеющий первый и второй концы и участок для захватывания, расположенный между первым и вторым концами; инструмент для очистки полости рта, соединенный с первым концом корпусного участка и содержащий головку зубной щетки, имеющую первую и вторую группы щетинок различной жесткости, при этом вторая группа щетинок имеет регулируемое удлинение; исполнительный механизм, соединенный со второй группой щетинок и выполненный с возможностью управления удлинением второй группы щетинок относительно первой группы щетинок; по меньшей мере один сенсорный датчик прикосновения (TS), установленный на корпусном участке и выдающий значение датчика, указывающее приложенную к нему силу; и блок управления, выполненный с возможностью сравнения значения датчика с пороговым значением и запуска исполнительного механизма для удлинения второй группы щетинок относительно первой группы щетинок на основании результатов определения.
Инструмент для очистки полости рта также имеет первый и второй концы инструмента и полость, расположенную между первым и вторым концами инструмента, при этом полость имеет противоположные концы. Исполнительный механизм может дополнительно содержать электро-активный полимер (ЭАП), расположенный в полости инструмента для очистки полости рта, причем вторая группа щетинок соединена с несущим элементом, расположенным в полости инструмента для очистки полости рта. Первый конец ЭАП соединен с несущим элементом, а второй конец ЭАП соединен с инструментом для очистки полости рта на противоположном конце полости. ЭАП удлиняет вторую группу щетинок относительно первой группы щетинок в ответ на приложение к исполнительному механизму напряжения, равного или большего, чем пороговое значение напряжения ЭАП. Когда к исполнительному механизму приложено напряжение меньше порогового значения, ЭАП не удлиняет вторую группу щетинок относительно первой группы щетинок. Кроме того, указанный по меньшей мере один TS-датчик может по существу охватывать корпусный участок и может содержать множество датчиков, при этом каждый датчик по существу охватывает корпусный участок. Указанный по меньшей мере один TS-датчик может также иметь наружную поверхность, которая расположена заподлицо с наружной поверхностью корпусного участка.
Другой вариант осуществления включает в себя устройство для очистки полости рта, содержащее корпусный участок, имеющий первый и второй концы и участок для захватывания, расположенный между первым и вторым концами; инструмент для очистки полости рта, соединенный со стержнем исполнительного механизма на первом конце корпусного участка и содержащий головку зубной щетки, имеющую первую и вторую группы щетинок различной жесткости, при этом вторая группа щетинок имеет регулируемое удлинение; первый исполнительный механизм, соединенный со стержнем исполнительного механизма и выполненный с возможностью приведения в действие стержня исполнительного механизма с требуемой частотой; второй исполнительный механизм, соединенный со второй группой щетинок и выполненный с возможностью управления удлинением второй группы щетинок относительно первой группы щетинок; сенсорный датчик прикосновения, установленный на корпусном участке и выдающий значение датчика, указывающее приложенную к нему силу; и блок управления, который сравнивает значение датчика с пороговым значением и приводит в действие второй исполнительный механизм для удлинения второй группы щетинок относительно первой группы щетинок на основании результатов определения.
Инструмент для очистки полости рта может иметь первый и второй концы инструмента и полость, расположенную между первым и вторым концами инструмента, при этом полость имеет противоположные концы, причем второй исполнительный механизм может дополнительно содержать электро-активный полимер (ЭАП), расположенный в полости инструмента для очистки полости рта. Вторая группа щетинок может соединяться с несущим элементом, расположенным в полости инструмента для очистки полости рта. Кроме того, первый конец ЭАП соединен с несущим элементом, а второй конец ЭАП соединен с инструментом для очистки полости рта на противоположном конце полости. ЭАП удлиняет вторую группу щетинок относительно первой группы щетинок в ответ на приложение к исполнительному механизму напряжения, которое равно или больше порогового значения напряжения ЭАП. Если ко второму исполнительному механизму приложено напряжение меньше порогового значения напряжения, ЭАП не удлиняет вторую группу щетинок относительно первой группы щетинок. Блок управления может дополнительно быть выполнен с возможностью управления рабочей частотой первого исполнительного механизма на основании давления, приложенного к TS-датчику.
Еще один вариант осуществления включает в себя способ приведения в действие устройства для очистки полости рта, имеющего корпусный участок и инструмент для очистки полости рта, отходящий от корпусного участка, при этом инструмент для очистки полости рта имеет первую и вторую щетки, первый исполнительный механизм для приведения в действие инструмента для очистки полости рта, при этом корпусный участок имеет участок для захватывания, расположенный между противоположными концами корпусного участка и выполненный с возможностью захватывания пользователем, при этом способ выполняется по меньшей мере одним блоком управления устройства для очистки полости рта и содержит этапы, на которых: получают первую информацию датчика, созданную сенсорным датчиком прикосновения, расположенным в участке для захватывания корпусного участка, при этом информация датчика соответствует силе, приложенной к поверхности TS-датчика в первый раз; выбирают функцию из множества функций согласно первой информации датчика; управляют первым исполнительным механизмом согласно выбранной функции; получают дополнительную информацию датчика, созданную сенсорным датчиком прикосновения, при этом дополнительная информация датчика соответствует силе, приложенной пользователем к поверхности сенсорного датчика прикосновения во второй раз; определяют, является ли вторая информация датчика большей или равной пороговому значению; и приводят в действие второй исполнительный механизм для удлинения одной из первой и второй щеток относительно другой из первой и второй щеток, если на этапе определения определено, что вторая информация датчика больше или равна пороговому значению. Способ может дополнительно содержать этап, на котором приводят в действие второй исполнительный механизм для отведения одной из первой и второй щеток относительно другой из первой и второй щеток, если на этапе определения определено, что вторая информация датчика меньше порогового значения.
Настоящее изобретение объяснено более подробно в нижеприведенных примерных вариантах осуществления и со ссылкой на чертежи, на которых идентичные или подобные элементы частично обозначены одними и теми же номерами ссылочных позиций, и признаки множества примерных вариантов осуществления могут быть скомбинированы. На чертежах:
Фиг. 1 - вид спереди в перспективе участка системы зубной щетки, имеющей сенсорный корпус согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 2 - вид спереди в перспективе участка системы зубной щетки, имеющей сенсорный корпус согласно другим вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 3 - поперечный разрез участка системы зубной щетки, выполненный по линиям 3-3 фиг. 1, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 4 - покомпонентное изображение в перспективе датчика давления резистивного типа, чувствительного к силе, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 5 - вид сбоку датчика давления резистивного типа, чувствительного к силе, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 6 - покомпонентное изображение в перспективе датчика давления резистивного типа, чувствительного к силе, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 7 - вид сбоку в перспективе участка системы зубной щетки, расположенного зарядной базе согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 8A - вид сбоку в перспективе с частичным разрезом участка системы зубной щетки, имеющей сенсорный корпус, включающий в себя электро-активный (ионный) полимерный (ЭАП) исполнительный механизм согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 8B - вид сбоку в перспективе с частичным разрезом участка системы зубной щетки с напряжением, приложенным к ЭАП- исполнительному механизму, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 8C - вид в разрезе участка системы зубной щетки, выполненном по линиям 8C-8C фиг. 8A, согласно вариантам осуществления настоящей системы.
Фиг. 8D - вид в разрезе участка системы зубной щетки, выполненном по линиям 8D-8D фиг. 8C, согласно вариантам осуществления настоящей системы.
Фиг. 9A - график, иллюстрирующий непрерывную прямую связь между силой, приложенной к датчику(ам) давления и значениями числа движений зубной щетки за минуту (BSM) согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 9B - график, иллюстрирующий дискретную взаимосвязь между силой, приложенной к датчику(ам) давления и значениями BSM, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 10 - вид спереди в перспективе участка системы устройства для очистки межзубных промежутков (IDCD), имеющей сенсорный корпус, согласно вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 11 - вид спереди в перспективе участка IDCD-системы, имеющей сенсорный корпус, согласно другим вариантам осуществления настоящей системы;
Фиг. 12 - схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс, выполняемый системой согласно вариантам осуществления настоящей системы; и
Фиг. 13 - участок системы согласно вариантам осуществления настоящей системы.
Нижеприведенное представляет собой описания иллюстративных вариантов осуществления, которые совместно с нижеприведенными чертежами демонстрируют вышеупомянутые, а также дополнительные признаки и преимущества. В нижеприведенном описании, с целями объяснения, а не ограничения, изложены иллюстративные подробности, например, конфигурация, интерфейсы, методы, атрибуты элементов и т.д.. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что другие варианты осуществления, выходящие за рамки этих подробностей, находятся в пределах приложенной формулы. Кроме того, для ясности подробные описания хорошо известных устройств, схем, инструментов, методов и способов исключены, чтобы не перегружать описание настоящей системы. Следует определенно понимать, что чертежи включены с целью иллюстрации и не представляют всего объема настоящей системы. На сопроводительных чертежах подобные номера ссылочных позиций на различных чертежах могут обозначать подобные элементы.
Фиг. 1 - вид спереди в перспективе участка системы 100 зубной щетки (здесь и далее для ясности системы 100), имеющей сенсорный корпусный участок 102 (также называемый корпусом 102) согласно вариантам осуществления настоящей системы. Сенсорный в отношении прикосновения корпус 102 может иметь первый и второй концы 120 и 122, соответственно, участок 118 для захватывания (также называемый захват 118), расположенный между первым и вторым концами 120 и 122, соответственно, и один или более сенсорных датчиков прикосновения, например, сенсорных колец 104-1-104-N (в целом 104-x) и/или сенсорных датчик 106 прикосновения кнопочного типа (представленный в виде кольцевой кнопки), выполненной в виде любой подходящей конструкции. Сенсорные кольца 104-x могут иметь протяженность вдоль продольной оси (LA) корпуса 102, равную DL, и могут по существу охватывать по окружности корпус 102. Различные сенсорные кольца 104-x могут иметь одинаковую или различную протяженность DL. Сенсорные датчики прикосновения (например, включающие в себя 104-x и/или 106) могут воспринимать силу, оказывающую на него воздействие (например, пользователем) и формировать соответствующую информацию датчика. Эта информация датчика может затем предоставляться на блок управления или процессор 107 системы 100 для дальнейшей обработки. Хотя TS-датчики 104-x и/или 106 представлены в виде колец, следует понимать, что могут использоваться TS-датчики любой требуемой формы, при этом число и распределение TS-датчиков или места/области расположения датчиков могут выбираться так, чтобы различать различные сжимающие действия и/или не допускать ложных срабатываний или ошибок.
TS-датчики (например, 104-x и/или 106) могут воспринимать силу, которую пользователь прилагает к участкам захвата 118, который имеет TS-датчики (104-x и/или 106), используя любой подходящий для датчика способ. Например, TS-датчики могут включать в себя чувствительные к силе (FS) датчики, например, датчики тензометрического, пьезоэлектрического, емкостного и/или резистивного типа, которые могут быть встроены в захват 118 корпуса 102. FS-датчики резистивного типа могут включать в себя один или более чувствительных к силе резисторов, имеющих проводящий полимер, который может изменять сопротивление заданным образом, после приложения силы к одной или более частям его поверхности. Это сопротивление может затем выдаваться в виде информации датчика для дальнейшей обработки блоком 107 управления. В частности, блок 107 управления может переводить выходное сопротивление в значение, указывающее силу, приложенную пользователем к соответствующему FS-датчику. Когда сила, приложенная пользователем, увеличивается, сопротивление увеличивается, и значение, указывающее силу, приложенную пользователем к соответствующему FS-датчику, может увеличиваться соответственно (например, линейно, и т.д.). Также предусмотрено, что варианты осуществления настоящей системы могут включать в себя множество TS -датчиков (например, расположенных в виде массива, матрицы и т.д., в некоторых областях, в требуемой конфигурации, и т.д.) для улучшения определения сжимающих действий и/или обеспечения информации, указывающей область захвата 118, к которой прикладывается сила.
Инструмент 108 для очистки полости рта (также названный инструментом 108), предназначенный для очистки полости рта, может соединяться с корпусом 102 с использованием любого подходящего способа (например, посадки с натягом и т.д.). Инструмент 108 может включать в себя корпус 117 инструмента и может включать в себя головку 114 зубной щетки (также называемую чистящей головкой или зубной щеткой 114), имеющую щетки 110 (щетину, резиновый элемент и т.д.). В дополнение или альтернативно, корпус 117 инструмента может включать в себя носик для воды. Инструмент 108 может соединяться с исполнительным механизмом 109, например, электродвижущим приводным устройством, при помощи любого подходящего способа, например, посредством стержня 112 исполнительного механизма, для приведения в действие электродвижущим приводным устройством. Однако в других вариантах осуществления инструмент 108 может соединяться с исполнительным механизмом 109 при помощи магнитного соединения. электродвижущее приводное устройство может включать в себя вращательный, линейный или вибрирующий двигатели, которые могут выдавать соответствующее движение и/или передачу, которые могут превращать указанное движение в движение требуемого типа (например, вращательное движение в колебательное вращательное движение, и т.д.). Например, используется двигатель, выполненный с возможностью создания колебаний в широком диапазоне частот для создания значимо и заметно различных режимов работы для конечных потребителей, например, звуковой (9000-40000 движений в минуту) или ультразвуковой двигатель (> 2400 движений в минуту).
В представленных вариантах осуществления предполагается, что исполнительный механизм 109 может выдавать колебательное движение, как представлено стрелкой 111, для приведения в действие инструмента108. В других вариантах осуществления инструмент108 может получать возвратно-поступательное вращательное движение, как представлено стрелками 115, 113. В других вариантах осуществления инструмент108 может включать в себя передачу, которая может преобразовывать направление выходного движения электродвижущего приводного устройства 109. В других вариантах осуществления предполагается, что чистящая головка 114 может соединяться с одним или более несущими элементами, которые могут соединяться с электродвижущим приводным устройством 109 (например, непосредственно или посредством любого подходящего соединения и/или передающей системы) и может двигаться относительно корпуса 117 очищающего инструмента.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления предусматривается, что проход 179 для потока текучей среды может быть соединен для сообщения резервуара 173 для текучей среды и проема 177 инструмента 108. Исполнительный механизм 175 с текучей средой (например, гидронасос) может работать под управлением блока 107 управления, для управления истечением текучей среды из резервуара 173 по проходу 179 для текучей среды для выброса в проем 177. Соответственно, исполнительный механизм 175 с текучей средой может работать для нагнетания текучей среды. Проход 179 для текучей среды может включать в себя канал 171, расположенный между концом стержня 112 исполнительного механизма и проемом 177. Проход 179 для текучей среды может дополнительно включать в себя канал в стержне 112 исполнительного механизма, сообщающийся с исполнительным механизмом 175 с текучей средой. Исполнительный механизм 175 с текучей средой может дополнительно соединяться с резервуаром 173 для текучей среды, который может включать в себя требуемую текучую среду (например, воду, очищающую текучую среду, абразивную текучую среду, зубную пасту и т.д.) и может нагнетать требуемую текучую среду так, чтобы она вытекала из резервуара 173 для текучей среды через проем 177 по проходу 179 для текучей среды под управлением блока управления и согласно давлению или силе, приложенной к сенсорному датчику(ам) прикосновения (104-x и/или 106) на корпусе 102. В некоторых вариантах осуществления может обеспечиваться множество резервуаров для текучей среды и проемов инструментов, при этом проход 179 для текучей среды может включать в себя множество проходов для текучей среды, каждый из которых обеспечивается между соответствующим резервуаром для текучей среды и соответствующим проемом в инструменте. Каждый из множества проходов для текучей среды может включать в себя исполнительный механизм для текучей среды для нагнетания текучей среды по соответствующему проходу для текучей среды под управлением блока 107 управления.
Фиг. 2 - вид спереди в перспективе участка системы 200 зубной щетки, имеющей сенсорный корпус 202, согласно другим вариантам осуществления настоящей системы. Система 200 зубной щетки аналогична системе 100 зубной щетки и включает в себя корпус 202, сенсорное кольцо 204 и инструмент 208, аналогичные, соответственно, корпусу 102, сенсорному кольцу(ам) 104-x и инструменту108 системы 100 зубной щетки. Однако сенсорное кольцо 204 имеет протяженность вдоль длины ручки 218 корпуса 202, например, вдоль значительной или большей части длины. Соответственно, сенсорное кольцо 204 может иметь протяженность вдоль большей части длины продольной оси (LA) корпуса 202. Зарядное/удерживающее отверстие 231 может обеспечиваться для соединения корпуса 202 с зарядной базой, если необходимо. Зарядное/удерживающее отверстие 231 может включать в себя проем 233, ведущий в полость 237, имеющую закрытый конец 235, противоположный проему 233.
На фиг. 3 представлен поперечный разрез участка системы 100 зубной щетки, выполненный по линиям 3-3 фиг. 1, согласно вариантам осуществления настоящей системы. Сенсорное кольцо прикосновения 104-N может включать в себя наружную крышку 119 и датчик 116 давления. Сенсорное кольцо прикосновения 104-N может охватывать (или по существу охватывать) корпусный участок 102. Датчик 116 давления может включать в себя сенсорный датчик давления, который может воспринимать приложенное к нему давление и формировать соответствующий сигнал о давлении, который может предоставляться на блок 107 управления (фиг. 1) для дальнейшей обработки. Этот сигнал может представлять собой аналоговый или цифровой сигнал. Однако в вариантах осуществления настоящей системы предусматривается, что этот сигнал представляет собой аналоговый сигнал, указывающий сопротивление как функцию (линейную и т.д.) от давления, приложенного к датчику. Датчик 116 давления может использовать любой подходящий способ для сенсорного датчика. Например, датчик 116 давления может включать в себя датчики импеданса, например, сенсорные датчики резистивного и/или емкостного типа, и т.д., и может иметь кольцевую или полукольцевую форму для восприятия давления в цилиндрической области или тому подобных областях, если требуется. Наружная поверхность датчика 116 давления может располагаться заподлицо с наружной поверхностью окружающих участков корпуса 102. Например, сенсорное кольцо прикосновения 104-N (и/или другие TN-кольца 104-x) могут иметь наружную поверхность 121, которая может располагаться заподлицо или по существу заподлицо с наружной поверхностью 123 корпусного участка 102. Эта наружная поверхность 121 может быть дополнительно уплотнена относительно окружающих наружных участков корпуса 102 для изоляции датчика от загрязнения, например, воды и/или органических остатков. Корпус 102 может включать в себя полость 124, выполненную с возможностью вмещения по меньшей мере участка одного или более из зарядного устройства (например, индуктивного зарядного устройства), блока 107 управления, исполнительного механизма 109 и стержня исполнительного механизма 112, представленного на фиг. 1. Корпус 102 может включать в себя области выемок или вырезов вдоль его поверхности для вмещения одного или более TS-датчиков (106, 114-x и т.д.), при необходимости.
В некоторых вариантах осуществления датчик 116 давления может включать в себя множество зон давления (например, матрицу зон давления), каждая из которых может определять приложенное к ней давление. Соответственно, датчик 116 давления может формировать сигнал, указывающий зону(ы) давления, к которым прилагается давление, и, например, блок 107 управления может затем обнаруживать эти схемы давления с использованием любого подходящего способа. Затем обнаруженные схемы могут быть использованы для идентификации пользователя или типа пользователя (например, большая рука- взрослый, маленькая рука - ребенок) и конфигурирования работы (например, посредством управления исполнительным механизмом 109) системы 100 зубной щетки согласно обнаруженному пользователю или типу пользователя, и т.д.
В некоторых вариантах осуществления предусмотрено, что датчик 116 давления может включать в себя емкостные датчики, которые могут обнаруживать присутствие руки пользователя (например, с прикосновением или без него) и формировать соответствующий сигнал на основании расстояния между рукой пользователя и соседним участком датчика давления и/или силы, приложенной к датчику давления. Дополнительно предусмотрено, что датчик 116 давления может включать в себя датчики сенсорного типа и/или может включать в себя матрицу давления, которая может определять положение приложенного к ней давления и/или положение руки пользователя вблизи датчика, если требуется, и предоставлять эту информацию на блок 107 управления для дальнейшей обработки.
В других вариантах осуществления зубная щетка 102 может быть выполнена так, что один или более из TS-датчиков (например, 104-x и/или 106) может быть выполнен с возможностью функционирования в качестве переключателя вкл./выкл., а также сенсорного переключателя (например, чувствительного к давлению переключателя). Например, как только зубная щетка включается (например, исполнительный механизм 109 запускается блоком 107 управления) в результате приложения пользователем силы к одному или более выбранным TS-датчикам (например, 104-x и/или 106), блок 107 управления может определять значение приложенной силы (например, аналоговое значение сопротивления) для соответствующего TS-датчика (например, 104-x и/или 106). Затем на основании значения приложенной силы блок 107 управления может определять функцию для применения и запускать исполнительный механизм 109 согласно определенной функции. Таким образом, пользователь может держать захват 118, включать зубную щетку посредством однократного нажатия TS-датчика 106 и затем нажать и удерживать TS-датчик 106, используя требуемое давление и/или схему. Затем блок 107 управления может считывать значения силы с TS-датчика 106 (которые относятся к приложенной к нему силе) и выбирать требуемую функцию для запуска. Функции могут включать в себя такие функции, как массажная функция, функция глубокой очистки, функция легкой очистки, функция новичка, функция обучения, функция "пользователь- ребенок", функция "пользователь-взрослый" и т.д. Каждая из этих функций может иметь заданную частоту, схему, амплитуду и т.д. Блок 107 управления может затем управлять исполнительным механизмом 109 для работы согласно выбранной функции. В дополнительных вариантах осуществления один или более TS-датчиков (например, 104-x, 106) могут быть эргономично расположены на корпусе 102 и/или могут иметь эргономичную форму для увеличения легкости для пользователя и/или комфорта пользователя при удерживании и/или работе системы 100 зубной щетки.
Фиг. 4 представляет покомпонентное изображение в перспективе чувствительного к силе (FS) датчика 400 давления резистивного типа согласно вариантам осуществления настоящей системы. Датчик 400 давления может включать в себя проводящую полимерную пластину 450, имеющую, соответственно, первую и вторую большие поверхности 452 и 454, соответственно, первый и второй концы 458 и 459, и могут изменять сопротивление заданным образом (например, линейно и т.д.) вслед за приложением силы к одной или более поверхностям, например, первой и второй большим поверхностям 452 и 454, соответственно. Это сопротивление может быть преобразовано в значение силы (например, при необходимости, аналоговое значение или цифровое значение), включающее в себя величину силы, приложенной к датчику 400 давления, и может быть выведено на блок 456 вывода датчика 400 давления. Соответственно, когда сила увеличивается, значение силы может увеличиваться соответственно (например, линейно и т.д.). Может обеспечиваться аналого-цифровой преобразователь (A/D) для преобразования, при необходимости, значения силы из аналоговой формы в цифровую. Датчик 400 давления может включать в себя множество полимерных слоев, например, активный слой 460, определяющий активную область, разделительный слой 462, например, непроводящий пластиковый слой, и пленочный проводящий слой 464, образованные на гибкой подложке 465, представлено на фиг. 6. Активный слой 460 может включать в себя проводящий слой 466 и соединенный с ним электрический вывод 468. Разделительный слой 462 может включать в себя проем или вентиляционное отверстие 471 в полость 473, которое может работать для выравнивания давления между активным слоем 460 и проводящим пленочным слоем 464. Проводящий пленочный слой 464 может включать в себя соединенный с ним электрический вывод 472. Значение сопротивления может считываться между электрическими выводы 468 и 472, которые могут быть выполнены с возможностью соединения с блоком управления, если требуется.
Фиг. 5 представляет вид сбоку чувствительного к силе (FS) датчика 400 давления резистивного типа, установленного согласно вариантам осуществления настоящей системы. Опорный участок 474 может служить опорой для FS резистивного датчика 400 давления (здесь и далее датчик 400 давления) и может быть выполнен единым целым с корпусом 102, или может быть выполнен отдельно от корпуса 102 и вставлен в полость 124 корпуса 102 при необходимости. При необходимости блок 456 вывода может быть сложен для прохода через один или более проемов 491 в корпусе 102. Однако в других вариантах осуществления может обеспечиваться одно или более соединения через корпус 102 и/или один или более слоев (например, 460, 462, 464) датчика 400 давления. Соответственно, блок 456 вывода может быть выполнен с возможностью вмещения одного или более соединений. Датчик 400 давления может иметь любой подходящий размер и/или форму. Например, в некоторых вариантах осуществления датчик 400 давления может образовывать по меньшей мере часть кольца, которое может полностью или почти полностью охватывать корпус 102. Однако в других вариантах осуществления датчик давления может иметь другие формы, как, например, представлено на фиг. 6, который представляет покомпонентное изображение в перспективе чувствительного к силе датчика 600 резистивного типа (здесь и далее датчик 600 давления) согласно вариантам осуществления настоящей системы. Датчик 600 давления может быть выполнен аналогично датчику 400 давления, представленному на фиг. 4, и для ясности представлены аналогичные номера ссылочных позиций. Однако размер и/или форма могут быть различными. Например, датчик 600 давления может использоваться в TS-датчике 106 кнопочного типа. В других вариантах осуществления предусматривается, что датчик 400 давления может образовывать дугообразную форму (при рассмотрении сбоку), которая может проходить вокруг корпуса 102.
Фиг. 7 - вид сбоку в перспективе участка системы 100 зубной щетки, расположенной на зарядной базе 702 согласно вариантам осуществления настоящей системы. Корпус 102 может представлять собой сенсорный корпус и может быть выполнен с возможностью соединения с зарядной базой 702 для беспроводного получения электропитания, подходящего для его зарядки и/или работы.
Далее рассмотрен способ работы устройств (OHD) для поддержания здоровья полости рта (например, системы 100 зубной щетки, и т.д.), работающей согласно вариантам осуществления настоящей системы. При обнаружении, что пользователь сжал участок для захватывания OHD, блок управления может определить величину (например, значение) силы и/или схему силы (например, схему сжатия) и управлять OHD для выполнения одной или более функций, связанных с определенной величиной силы и/или схемой силы. Схема может определяться, когда в течение некоторого временного интервала, например, трех секунд, прикладываются различные силы. Однако могут использоваться другие временные интервалы. Таблица 1 иллюстрирует таблицу выбора функции согласно вариантам осуществления настоящей системы.
Таблица 1 | ||||
Таблица выбора функции | ||||
Приложенная сила | Функции режима очистки | |||
Сила, обнаруженная на захвате | Схема | Время | Зубная щетка | Головка для очистки межзубных промежутков |
Большая (например, сжатие с большой силой)Обнаруженная сила ≥ пороговому значению 2 | - | Менее 3 секунд | Увеличение рабочей частоты. Например, посредством увеличения скорости вращения (RPM) или частоты колебаний головки зубной щетки, соответственно (например, пропорционально силе) | |
Малая (например, захват со слабым удержанием). Обнаруженная сила < порогового значения 2 | - | Менее 3 секунд | Снижение рабочей частоты или RPM. Например, посредством снижения скорости вращения или колебаний чистящей головки | |
Малая | Двукратное сжатие (например, сжатие и ослабление захвата дважды (выше первого порогового значения) в пределах 2 секунд) | Изменение ритма колебаний чистящей головки на более пульсирующее колебание для удаления застрявших небольших элементов. (например, увеличение частоты циклов пульсации при данной частоте, например, пороговой частоте) | ||
Слабая (например, пороговое значение 1≥ Обнаруженной силе> Порогового значения 2 | Сжимающее действие 1 | Приведение в действие встроенного картриджа (например, содержащего требуемое очищающее вещество, например, зубную пасту, полоскание для полости рта и т.д.) для высвобождения одного или более требуемых очищающих веществ посредством чистящей головки. Чем сильнее сжатие, тем больше высвобождается очищающего вещества.Приведение в действие может выполняться в течение заданного времени приведения в действие для этой функции, например, 5 секунд, и т.д. | ||
Средняя(например, Пороговое значение 2≥ Обнаруженной силе> Порогового значения 3 | Сжимающее действие 2 | Приведение в действие устройства для очистки межзубных промежутков для обеспечения струй с микрокаплями воды для удаления загрязнений из межзубных промежутков. Приведение в действие может выполняться в течение заданного времени приведения в действие для этой функции, например, 5 секунд, и т.д. | ||
Крепкая (например, Пороговое значение 3≥ Обнаруженной силе) | Сжимающее действие 3 | Приведение в действие насоса для обеспечения вакуума для удаления органических остатков с зубов.Приведение в действие может выполняться в течение заданного времени приведения в действие для этой функции, например, 5 секунд, и т.д. | Приведение в действие насоса для обеспечения вакуума для удаления органических остатков с зубов.Приведение в действие может выполняться в течение заданного времени приведения в действие для этой функции, например, 5 секунд, и т.д. | |
Крепкая (например, Пороговое значение 3≥ Обнаруженной силе) | - | Более 3 секунд | Приведение в действие щетинок второго типа (например, удлинение жестких щетинок).Приложение напряжения (например, больше Vпорогов) к ЭАП-полимеру.Приведение в действие может выполняться в течение заданного времени приведения в действие для этой функции, например, 5 секунд, и т.д. | |
Сила не обнаружена или обнаруженная сила≤ пороговой силе | - | Более 2 секунд | Выключен |