(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラッシング時に歯ブラシの操作の継続時間を表す稼動時間を計測するための時間計測手段とブラッシング時に歯ブラシの操作の結果としてかかる稼動圧力を計測するための圧力計測手段とを有する制御ユニットと、
前記制御ユニットに電気的に結合され且つブラシを駆動するための電動機構手段を有する駆動手段と、
前記制御ユニットにより駆動されて使用者に当該電動歯ブラシの情報を提供するための指示手段とを有する電動歯ブラシにおいて、
前記制御ユニットはさらに所定のアルゴリズムに基づき前記稼動時間及び前記稼動圧力に応答して達成度を演算するための演算手段を有し、
前記達成度はスケール係数、前記稼動時間及び前記稼動圧力の積であり、
前記時間計測手段及び前記圧力計測手段は前記演算手段を駆動し、
前記演算手段は前記指示手段を駆動し、
前記指示手段はブラッシング時にまたはブラッシング後に前記達成度を示す手段を有することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項２】
ブラッシング時に歯ブラシの操作の継続時間を表す稼動時間を計測するための時間計測手段とブラッシング時に歯ブラシの操作の結果としてかかる稼動圧力を計測するための圧力計測手段とを有する制御ユニットと、
前記制御ユニットに電気的に結合され且つブラシを駆動するための電動機構手段を有する駆動手段と、
前記制御ユニットにより駆動されて使用者に当該電動歯ブラシの情報を提供するための指示手段とを有する電動歯ブラシにおいて、
前記制御ユニットはさらにブラッシング時に該ブラッシングの最中の歯ブラシの位置を表す稼動位置を確認するための位置確認手段を有し、
前記制御ユニットはさらに所定のアルゴリズムに基づき前記稼動時間、前記稼動圧力及び前記位置確認手段により確認された前記位置に応答して達成度を演算するための演算手段を有し、
前記時間計測手段及び前記圧力計測手段は前記演算手段を駆動し、
前記演算手段は前記指示手段を駆動し、
前記指示手段はブラッシング時にまたはブラッシング後に前記達成度を示す手段を有することを特徴とする電動歯ブラシ。
【請求項３】
前記達成度は前記稼動時間、前記稼動圧力及び前記稼動位置による演算結果であることを特徴とする請求項２に記載の電動歯ブラシ。
【請求項４】
前記制御ユニットは前記電動機構手段が流す電流を監視し、
前記時間計測手段は現時点電流と無負荷電流との差に応じて前記稼動時間を記録するように動作することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項５】
前記制御ユニットは前記電動機構手段が流す電流を監視し、
前記圧力計測手段は現時点電流と無負荷電流との差に応じて前記稼動圧力を記録するように動作することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項６】
前記制御ユニットは前記無負荷電流を測定し、記憶するように動作し、
前記電流の特性における一時的減少を上記無負荷電流として認識することを特徴とする請求項４または５に記載の電動歯ブラシ。
【請求項７】
前記指示手段は前記達成度を示すためのディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項８】
前記指示手段は前記稼動時間を示すためのディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項９】
前記指示手段は前記稼動圧力を示すためのディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１０】
前記稼動圧力はセグメント表示の区間として表示されることを特徴とする請求項９に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１１】
前記指示手段は前記稼動位置を示すためのディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１２】
前記指示手段はブラッシング時に常時表示するディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１３】
前記指示手段はブラッシング後またはブラッシング前に一時的に表示するディスプレイを有することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１４】
当該電動歯ブラシはさらに充電装置を有し、
上記充電装置は電源ユニットにおける再充電可能電池に充電するための充電ユニットを有し、
上記電源ユニットは前記制御ユニットに電気的に結合されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１５】
前記指示手段は前記充電装置に位置され、
前記制御ユニット及び前記充電装置は無線通信リンクにより結合されることを特徴とする請求項１４に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１６】
前記無線通信リンクは前記制御ユニットに位置される赤外線送信機と前記充電装置に位置される赤外線受信機とを有し、これにより、上記無線通信リンクが赤外線送信により実現されることを特徴とする請求項１５に記載の電動歯ブラシ。
【請求項１７】
前記指示手段は前記電源ユニットの状態を示すためのディスプレイを有することを特徴とする請求項１４、１５または１６に記載の電動歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブラッシング時に歯ブラシの操作の継続時間を表す稼動時間を計測するための時間計測手段とブラッシング時に歯ブラシの操作の結果としてかかる稼動圧力を計測するための圧力計測手段とを有する制御ユニットと、該制御ユニットに電気的に結合され且つブラシを駆動するための電動機構手段を有する駆動手段と、上記制御ユニットに制御されて当該電動歯ブラシの情報を使用者に与えるための指示手段とを有する電動歯ブラシに関するものである。単語「稼動」はここで用いられる場合ブラッシング時の歯ブラシの操作を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
前述の歯ブラシは、虫歯及び歯肉炎（歯槽膿漏）から歯を保護するために人間の歯を清掃することに使用できる。
【０００３】
前述の歯ブラシは、とりわけ米国特許第4,450,599号から既知である。上記特許において、カリエス及び歯肉炎の主な原因は歯垢が連続して付着することであると認められていると共にこの歯垢を適切に除去することがブラッシングの所望の動作であると述べられている。また、歯垢を適切に除去するためには、最少時間を越える稼動時間並びに最小及び最大圧力の間の稼動圧力が所望であると認識されている。ゆえに、前記既知の歯ブラシの制御手段には、上記稼動時間及び稼動圧力を確認すると共に当該歯ブラシの使用者に達成度、すなわち達成された歯垢の除去の情報を与える指示手段を駆動するために、時間計測手段及び圧力計測手段が設けられている。前記既知の歯ブラシにおいては、前記最小時間及び前記所望の圧力を確認するために、前記時間計測手段は前記圧力計測手段が前記最小及び最大圧力の間に稼動圧力を確認する時のみ活性化され、前記指示手段は前記時間計測手段が前記最小時間を越える稼動時間を確認する時のみ活性化される。しかしながら、前記既知の歯ブラシの設計及び構成にもかかわらず、前記指示手段が活性化された場合に、達成された歯垢の除去や前記達成度の表示には不正確さが見られる。
【０００４】
【発明の目的及び概要】
本発明の目的は、達成度を正確に確認し且つ適切に指示する電動歯ブラシを提供することにある。
【０００５】
本発明による電動歯ブラシは、前記制御ユニットが更に前記稼動時間及び前記稼動圧力から達成度を演算するための演算手段を有し、前記時間計測手段及び前記圧力計測手段が上記演算手段を駆動し、上記演算手段が前記指示手段を駆動し、上記指示手段がブラッシング時にまたはブラッシング後に当該使用者に達成度の情報を与えるように動作することを特徴とする。本発明は、達成度を正確に確認し且つ適切な指示を与えるために、当該電気歯ブラシがブラッシングの主要なパラメータから達成度を演算するために知的ユニット（演算手段）を有さなければならないこと及び適切な方法で当該使用者に情報を適切に提供できなければならないことの見解に基づいている。前記主要なパラメータはブラッシングの動作に直接影響を受けるパラメータを意味するのに対し、前記演算手段は該主要パラメータから実際の動作を連続して演算する電気回路を意味している。前記稼動時間及び稼動圧力に加えて、更なるパラメータが以下の記載において明白となるであろう。更に、前記指示手段を実施するための多数の可能性が記載されている。それでも、前記演算ユニットは前記所望とされる確認及び指示を可能にする。
【０００６】
本発明による電動歯ブラシの第２の実施例は、前記達成度がスケール係数、前記稼動時間及び前記稼動圧力の積であることを特徴とする。前記達成度がとりわけ上記稼動時間及び稼動圧力に依存するため、これら稼動時間及び稼動圧力の積にはブラッシング時に実現される動作の正確な指示が見られる。しかしながら、満足すべき動作に対して、弱い圧力では不十分であり、強い圧力は不必要であるため、上記積における稼動圧力の影響を該稼動圧力の関数であるスケール係数により減少することができる。例えば、必要とされる達成度に到達するための時間幅を低圧力では引き延ばし、高圧力では縮めることが可能である。更に、スケール係数を上記稼動時間と稼動圧力との関数とすることも可能である。
【０００７】
本発明による電動歯ブラシの第３の実施例は、前記制御ユニットが更にブラッシング時に該ブラッシングの最中の歯ブラシの位置を表す稼動位置を確認するための位置確認手段を有し、上記位置確認手段は前記演算手段を駆動し、該演算手段は前記指示手段を駆動し、該演算手段は前記稼動位置から前記達成度を演算するように動作することを特徴とする。前記位置確認手段を有する当該電動歯ブラシは、改善された方法により当該使用者に情報を与えることができる。なぜなら、上記位置確認手段はブラシが歯の一部分のみを清掃したかどうかを確認するように構成されるからである。この位置確認手段については図を参照して後ほど更に説明する。
【０００８】
本発明による電動歯ブラシの第４の実施例は、前記達成度が前記稼動時間、前記稼動圧力及び前記稼動位置による演算結果であることを特徴とする。前記達成度を前記稼動位置のみに依存する容易な確認を行ってもよいが、該達成度が前記稼動時間、稼動圧力及び稼動位置から演算される場合に更に正確な確認が実現される。前記達成度を演算する場合に、前述のスケール係数、稼動時間及び稼動圧力の積を使用することが可能である。
【０００９】
本発明による電動歯ブラシの第５の実施例は、前記制御ユニットが前記電動機構手段が流す電流を監視し、前記時間計測手段が現時点電流と無負荷電流との差に応じて前記稼動時間を記録するように動作することを特徴とする。前記電動機構手段が流すまたは該電動機構手段に供給される電流から稼動時間が計測される場合は、該電動機構手段の無負荷電流を前記現時点電流及び前記稼動時間の適切な指示を実現するために減算する必要がある。
【００１０】
本発明による電動歯ブラシの第６の実施例は、前記制御ユニットが前記電動機構手段が流す電流を監視し、前記圧力計測手段は現時点電流と無負荷電流との差に応じて前記稼動圧力を記録するように動作することを特徴とする。前記電動機構手段が流すまたは該電動機構手段に供給される電流から稼動圧力が計測される場合は、該電動機構手段の無負荷電流を前記現時点電流及び前記稼動圧力の比例関係を実現するために減算する必要がある。
【００１１】
本発明による電動歯ブラシの第７の実施例は、前記制御ユニットが前記無負荷電流を計測し、記憶するように動作し、前記電流の特性における一時的減少（returning dip)を該無負荷電流として認識することを特徴とする。前記電動機構手段は寿命の間変化を受ける無負荷電流を必要としている。ゆえに、達成度を正確に確認するためには、上記無負荷電流を連続して監視すると共に適用しなければならない。当該電動歯ブラシのブラシがブラッシング時に歯から時々離れてしまうため、前記電流の特性における一時的減少を無負荷電流として考えることができる。
【００１２】
本発明による電動歯ブラシの第８の実施例は、前記指示手段が前記達成度を示すためのディスプレイを有することを特徴とする。前記達成度の正確な確認が実現される場合、この実現された動作の満足のいく指示が所望とされる。ゆえに、本発明による電動歯ブラシにはブラッシング時に又はブラッシング後に達成度を示すディスプレイが設けられている。
【００１３】
本発明による電動歯ブラシの第９の実施例は、前記指示手段が前記稼動時間を示すためのディスプレイを有することを特徴とする。稼動時間が表示されるため、当該使用者はブラッシングの実際の時間が知らされる。前記ディスプレイにおける最小時間を参照すれば、実際の時間に関して当該使用者の動作が分かる。
【００１４】
本発明による電動歯ブラシの第１０の実施例は、前記指示手段が前記稼動圧力を示すためのディスプレイを有することを特徴とする。このディスプレイにより、当該使用者はブラッシング時に表示される圧力を調整することが可能である。
【００１５】
本発明による電動歯ブラシの第１１の実施例は、前記稼動圧力がセグメント表示の区間として表示されることを特徴とする。セグメント表示区間とした上記稼動圧力のディスプレイは、当該使用者に最も弱い圧力及び最も強い圧力の情報を与える。前記ディスプレイにおける最小及び最大圧力を参照すれば、上記表示される圧力に関して当該使用者の動作が分かる。
【００１６】
本発明による電動歯ブラシの第１２の実施例は、前記指示手段が稼動位置を示すためのディスプレイを有することを特徴とする。このディスプレイにより、当該使用者は当該電動歯ブラシの位置を調整することができる。
【００１７】
本発明による電動歯ブラシの第１３の実施例は、前記指示手段がブラッシング時に常時表示するディスプレイを有することを特徴とする。この常時表示するディスプレイにより、ブラッシング時に達成度を直接修正し向上することができる。前記稼動圧力及び前記稼動位置に関して、上記常時表示を行うディスプレイは特に有利である。
【００１８】
本発明による電動歯ブラシの第１４の実施例は、前記指示手段がブラッシング後またはブラッシング前に一時的に表示するディスプレイを有することを特徴とする。この一時的に表示するディスプレイは当該使用者にブラッシング後またはブラッシング前に短期間情報を与えることができる。この短期間は、当該歯ブラシが持ち上げられるかスイッチオフされた場合に開始することができる。
【００１９】
本発明による電動歯ブラシの第１５の実施例は、当該電動歯ブラシが更に充電装置を有し、該充電装置は電源ユニットにおける再充電可能電池を充電するための充電ユニットを有し、該電源ユニットは前記制御ユニットに電気的に結合されることを特徴とする。この電源ユニットは再充電可能電池を有してもよく、この電池は上記充電ユニットが必要であることを意味する。
【００２０】
本発明による電動歯ブラシの第１６の実施例は、前記指示手段が前記電源ユニットの状態を示すためのディスプレイを有することを特徴とする。本発明による当該歯ブラシにおけるこの電源ユニットには通常の電池、再充電可能電池または主電源が設けられている。上記通常の電池及び再充電可能電池の場合には、これら有している電池の実際の状態を表示するディスプレイにより当該使用者を援助する。
【００２１】
本発明による電動歯ブラシの第１７の実施例は、前記指示手段が前記充電装置に位置され、前記制御ユニット及び充電装置は無線通信リンクにより結合されることを特徴とする。当該歯ブラシがブラッシング時に手に持たれるため、当該使用者は前記常時表示するディスプレイを読取ることができない。しかしながら、達成度をブラッシング時に最良に修正し向上することができる。ゆえに、本発明による電動歯ブラシは無線制御が設けられている。これにより、前記充電装置に位置される指示手段を当該使用者は見ることが可能である。
【００２２】
本発明による電動歯ブラシの第１８の実施例は、前記無線通信リンクが前記制御ユニットに位置される赤外線送信機と、前記充電装置に位置される赤外線受信機とを有し、これにより、上記無線通信リンクが赤外線送信により実現されることを特徴とする。無線通信は様々な方法で実行されているが、赤外線送信に満足のいく結果が得られる。
【００２３】
【実施例】
図１は、本発明による電動歯ブラシの実施例を示している。当該歯ブラシは実行装置１００及び充電装置２００を有している。これらの装置は共に図解的に示されている。上記実行装置１００は、電源ユニット１１０、制御ユニット１２０、駆動手段１３０、ブラシ１４０及びスイッチ１５０を有している。上記電源ユニット１１０は、電源電圧を供給するために前記制御ユニット１２０及び（該制御ユニット１２０を介して）前記駆動手段１３０に電気的に結合される。上記制御ユニット１２０は、該駆動手段１３０を制御するために更に上記駆動手段１３０に結合されると共に前記スイッチ１５０に結合される。この駆動手段１３０は前記ブラシ１４０を駆動するために電動機構手段１３１を有している。前記充電装置２００は、指示手段２１０、充電ユニット２２０、赤外線受信機２３０、電源コード２４０及び電圧トランス２５０を有している。上記指示手段２１０は、電源電圧を受けるために前記充電ユニット２２０に電気的に結合されると共に、前記実行装置１００における前記制御手段１２０からデータ信号を受信するために上記赤外線受信機２３０を介して結合される。前記充電ユニット２２０は前記電源コード２４０及び前記電圧トランス２５０を介して電源電圧を受ける。図示の実施例においては、前記充電装置２００は充電ユニット２２０を有し、前記電源ユニット１１０には再充電可能電池が設けられている。前記実行装置１００及び前記充電装置２００は着脱可能であり、これら装置には前記電源ユニット１１０上に位置する雄部分及び前記充電ユニット２２０上に位置する雌部分を持つコネクタ１６０が設けられている。他の例では、前記充電装置２００内に１次巻線を持ち前記着脱可能な実行装置１００内に２次巻線を持つ２部分変圧器２５０を選択することも可能である。また、着脱可能部分を持たない他の構造とすることも可能である。この場合、前記電源ユニット１１０は通常の電池又は商用電源アダプタを有することが可能であり、前記指示手段は前記実行装置１００上に位置することが可能である。上記供給手段（１１０、２２０、２４０、２５０）については、これら個々の構成要素が従来技術から既知であるように従来通り構成することができるためこれ以上の説明は行わない。また、従来技術から既知であるように、前記電動機構手段１３１は長手方向及び／又は回転方向に前記ブラシを動かすことが可能であり、当該電動歯ブラシに組み込まれる該電動機構手段１３１はこれ以上説明しない。本発明による電動歯ブラシの更なる機能については、前記制御ユニット１２０の実施例及び前記指示手段２１０の実施例を各々示す以下の図を参照して説明を行う。
【００２４】
図２は、本発明による電動歯ブラシ用の制御ユニット１２０の実施例を示している。この制御ユニット１２０は、時間計測手段１２１、圧力計測手段１２２、演算手段１２３、位置確認手段１２４及び赤外線送信機１２５を有している。これらの部分１２１、１２２、１２３、１２４、１２５は電源電圧を受けるために前記電源ユニット１１０に電気的に結合される。前記演算手段１２３は、更に前記電動機構手段１３１を制御するために前記駆動手段１３０に電気的に結合されると共にオン／オフ指示を入力するために前記スイッチ１５０に電気的に結合される。前記制御ユニット１２０の要であるこの演算手段１２３は、前記稼動時間を入力するために前記時間計測手段１２１に電気的に結合されると共に前記稼動圧力を入力するために前記圧力計測手段１２２に電気的に結合される。更に、上記演算手段１２３は前記稼動位置を入力するために前記位置確認手段１２４に電気的に結合されると共に前記指示手段２１０を制御するために前記赤外線送信機１２５に電気的に結合される。図示のように前記制御ユニット１２０においては、前記稼動圧力及び前記稼動位置を前記稼動時間に依存して確認可能であるため、上記時間計測手段１２１は上記圧力計測手段１２２及び上記位置確認手段１２４にも電気的に結合される。
【００２５】
前記時間計測手段１２１及び前記圧力計測手段１２２は従来技術から既知であり従来の通り構成することが可能である。しかしながら、上記時間計測手段１２１及び上記圧力計測手段１２２は前記電動機構手段１３１の現時点電流（present current)と無負荷電流(idle current)との差に応じて上記稼動時間及び稼動圧力を記録するようにしても良い。上記現時点電流とは、当該使用者が前記ブラシ上に圧力を及ぼした場合に上記電動機構手段１３１により消費される電流である。また、上記無負荷電流とは、当該歯ブラシが無負荷動作を行う場合に該電動機構手段１３１により消費される電流である。前記現時点電流は第１の比較器により監視しても良い。この第１の比較器の第１及び第２の入力は、前記電動機構手段１３１の供給電流を導くために該電動機構手段１３１に直列に結合される抵抗の両端間に結合される。上記第１の比較器の出力は、無負荷電流として上記電動機構手段１３１の供給電流の特性における一時的減少（a returning dip)を検出し且つ記録するために第２の比較器に結合される。これに関連して、前記第２の比較器は前記第１の比較器の出力に該第１の比較器の出力信号をサンプリングするために結合される第１の入力、前記無負荷電流に対応する最新の値を有するメモリセルに結合される第２の入力及び一時的減少を検出し且つ記録するために論理回路に結合される出力を持つことが可能である。このようにして、前記稼動時間は当該使用者が前記ブラシ上に圧力をかけている場合にのみ計測される。前記無負荷電流を監視し、該電流の現在値をレジスタ又は不揮発メモリに記憶することにより、経時変化等により原因とされる前記無負荷電流における如何なる変化も追従される。当該電動歯ブラシを使用する場合に、例えば、その使用者は歯ブラシの位置を変える際に時々ブラシを歯から離す。これらの瞬間に、前記電流は前記現時点電流値から無負荷電流値に降下する。前記電流におけるこの降下は上記無負荷電流の開始を表し、該電流をサンプリングすることにより前記メモリに記憶される当該無負荷電流の値を更新するために使用することが可能である。
【００２６】
達成度は前記計測された稼動時間、前記計測された稼動圧力及びスケール係数の積をとることにより演算される値としても良い。高い稼動圧力の下では、稼動時間には、当該稼動圧力の実際の値に応じて前記スケール係数を変化することにより低圧力下におけるよりも高い重みが与えられる。このようにして、前記稼動時間は低圧力の状況下では引き延ばされ、高圧力の下では縮められる。
【００２７】
前記位置確認手段１２４は２位置確認を行うことが可能であり、電器アイロンから既知であるような水銀スイッチまたはリード継電器の接点に対して移動可能である永久磁石により構成することが可能である。前記位置確認手段１２４による上記２位置確認は当該歯ブラシの扱い位置についての情報を提供する。好ましくは、第１の位置において当該歯ブラシは左側の歯の表面を清掃することが可能であり、第２の位置において該歯ブラシは右側の歯の表面を清掃することが可能である。この位置確認手段１２４は当該歯ブラシの第１の扱い位置と該歯ブラシの第２の扱い位置との識別を行う。上記両扱い位置においてブラッシングに費やされる各々の時間またはこれら各時間の差は、前記演算される達成度の正確さを更に高めるために更なるパラメータとして使用することが可能である。これら各時間の計測もまた、低圧力下では時間を引き延ばし高圧力下では時間を縮めることにより、前記実際の稼動圧力に依存してなされても良い。
【００２８】
当該実施例は前記時間計測手段、前記圧力計測手段及び前記位置確認手段を有しているので、達成度の正確な確認は、前記稼動時間、前記稼動圧力及び前記稼動位置における数学的演算である値又は数を演算することにより一般に実現される。この数学的演算は例えばスケール係数、前記稼動時間及び前記稼動圧力の積としても良い。このスケール係数はとりわけ前記稼動位置に依存する。
【００２９】
前記実行装置１００と前記充電装置２００との間における無線赤外線通信リンクにより、当該使用者はブラッシングの際に前記指示手段２１０を連続して監視することができる。当該使用者が前記指示手段２１０上に表示される情報を連続して監視できるので、該使用者は満足すべき結果に到達したかどうかを確かめるために上記指示を見るためにブラッシングを中断する必要がない。更に、当該使用者が所望の結果に到達したと、可聴信号により該使用者に警告することも可能である。これは、前記指示手段２１０が当該歯ブラシの実行装置１００上に装着されているような非着脱可能一体形歯ブラシの場合に特に有利である。更に、前記所望の結果に達した場合に、前記電動機構手段１３１は前記演算手段１２３により自動的にスイッチオフすることも可能である。無線通信用の回路、特に赤外線送信における回路は既知であり従来のように構成することが可能である。
【００３０】
図３には、本発明による電動歯ブラシ用の指示手段２１０の実施例が示されている。この指示手段２１０は達成度を示すために達成度表示ディスプレイ２１１、前記稼動時間を示すために稼動時間表示ディスプレイ２１２、前記稼動圧力を示すために稼動圧力表示ディスプレイ２１３、前記稼動位置を示すために稼動位置表示ディスプレイ２１４及び前記電源ユニット１１０のエネルギ状態についての情報を与えるために電源状態表示ディスプレイ２１５、２１６を有している。更に、上記指示手段２１０は赤外線送信光を前記赤外線受信機２３０に透過するために受信窓２３１を有している。前記達成度表示ディスプレイ２１１は前記演算結果が閾値を越えた場合に点滅するランプとして構成される。更に、前記達成度表示ディスプレイ２１１は、前記稼動時間表示ディスプレイ２１２に関して示されるようなセグメント表示ヒストグラムとして構成することも可能である。上記稼動時間表示ディスプレイ２１２はセグメント表示ヒストグラムとして構成され、該ヒストグラムにおいては、一つの閾値２１７が満足すべき動作を実現するための最小時間を示している。前記稼動圧力表示ディスプレイ２１３もセグメント表示ダイアグラムとして構成され、該ダイアグラムにおいては、二つの閾値２１８が満足すべき動作を実現するための最小及び最大圧力を示している。また、上記ダイアグラムにおいて、及ぼされた圧力がセグメントの区間として表示される。前記稼動位置表示ディスプレイ２１４はセグメント表示ダイアグラムとして構成され、該ダイアグラムにおいては、一つの閾値２１９が左右の分配の理想的な結果を示している。上記稼動位置表示ディスプレイ２１４において、前記歯の右側及び左側処理に費やされる各々の時間は、上記ダイアグラムに表示するために目盛り化され、上記表示ディスプレイの左部分及び右部分に示される。前記電源状態表示ディスプレイ２１５、２１６はセグメント表示ヒストグラム２１５及びランプディスプレイ２１６として構成される。これらヒストグラム２１５及びディスプレイ２１６並びにこれに関連する駆動回路は、販売されている多数のシェーバから既知である。上記電源状態表示ディスプレイ２１５、２１６において、上記ヒストグラム２１５は、前記再充電可能電池における充電量を示し、前記ランプ２１６は該充電量が最低の値となった場合に点滅する。
【００３１】
図４は本発明による電動歯ブラシの実施例の回路図を示している。スイッチ３０６が閉じられる場合に、前記ブラシ１４０は再充電可能電池３０４の正極から電源電圧を受けるモータ３０２により駆動される。モータ電流Ｉｍは直列抵抗３０８を介して上記再充電可能電池３０４の負極に流れる。この負極はまたアースの役割を果たす。上記モータ電流Ｉｍは上記直列レジスタ３０８の両端間に電圧降下を発生させる。この電圧は増幅器３１０により増幅される。上記増幅器３１０のアナログ出力電圧は第１のアナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）３１２においてディジタル信号ＰＲに変換される。このディジタル信号ＰＲは上記モータ電流Ｉｍの現在値に比例している。圧力が前記ブラシ１４０上に及ぼされた場合、上記ブラシ１４０を作動し続けるためより多量の電流が前記モータ３０２に供給される。それゆえ、上記モータ電流Ｉｍの現在値、従ってそのディジタル信号ＰＲもまた、ブラッシングの際に上記ブラシ１４０上に及ぼされる圧力の尺度となる。上記ディジタル信号ＰＲは、圧力が前記ブラシ１４０上に及ぼされない場合に、不揮発メモリ３１６、例えば、ＥＥＰＲＯＭに該ディジタル信号ＰＲを記憶するようにプログラムされている、中央処理ユニット（ＣＰＵ）３１４に供給される。上記モータ電流Ｉｍは、負荷のない状況下では前記無負荷電流と等しい関係がある。上記ＣＰＵ３１４は上記無負荷電流の値を表すディジタル信号ＩＣをディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）３１８に出力する。このＤＡＣ３１８は上記ディジタル信号ＩＣをアナログ基準電圧ＶＲに変換する。この電圧ＶＲは第１の比較器３２０において前記増幅器３１０のアナログ出力電圧と比較される。上記第１の比較器３２０の出力信号ＮＬは前記ＣＰＵ３１４に供給され、モータ電流Ｉｍの現在値が前記無負荷電流より大きいかどうか指示する。このように、上記信号ＮＬは無負荷状態を指示すると共に、前記メモリ３１６に記憶される前記無負荷電流を表すディジタル数を更新することができると、前記ＣＰＵ３１４に知らせる。このＣＰＵ３１４において、前記無負荷電流値は現在の電流値から減算され、この結果の値はさらなる演算に使用される。前記スイッチ３０６が閉じられる場合、前記モータ３０２は前記直列抵抗３０８を介してアースに接続されると共に該モータ３０２のアース側端子３２２において負の電圧のジャンプが生じる。このジャンプは、上記モータ３０２のスイッチオン状態を指示するために前記ＣＰＵ３１４に供給されるスイッチング信号ＳＷとして使用される。前記第１の比較器３２０の出力信号ＮＬ及び上記スイッチング信号ＳＷは第２の比較器３２４の入力に供給される。この第２の比較器３２４は前記ＣＰＵ３１４に供給されるブラッシング時間信号ＢＴを発生する。このように、上記ブラッシング時間信号ＢＴは、前記モータ３０２が駆動し且つ該モータに当該歯ブラシの使用者が及ぼす圧力により負荷がかけられていることを指示する。前記ＣＰＵ３１４は信号ＢＴにより示される該ブラッシング時間をカウントし、前記メモリ３１６に記憶される無負荷電流を信号ＰＲにより示される実際の電流から減算し、ディスプレイ３２６、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ）に対して上記ブラッシング時間及びブラッシング圧力を出力するようにプログラムされている。さらに、前記ＣＰＵ３１４はアルゴリズムにより上記ブラッシング時間及びブラッシング圧力に応答して前記達成度を演算するようにプログラムされている。例えば、前記ブラッシング時間は実際の圧力に依存して重み付けされる。高い圧力ではタイミングパルスがより早くカウントされ、より低い圧力ではタイミングパルスがより遅くカウントされる。前記達成度はこの積算されたタイミングパルスの和である。この和も上記ディスプレイ３２６に出力される。満足すべき達成度はこの積算されたタイミングパルスの和が所定の数を越えた場合に実現される。
【００３２】
更に、ポジションスイッチ３２８、例えば、リード継電器及び可動磁石により発生される位置信号ＰＳは、当該歯ブラシの扱い位置についての情報を提供するために前記ＣＰＵ３１４に結合することが可能である。前記ＣＰＵ３１４は上記位置信号ＰＳの第１の値の際にカウンタを増加させると共に該位置信号ＰＳの第２の値の際には該カウンタを減少させるようにプログラムされている。理想的には、増加の数は減少の数と等しくなるべきである。この両者の数の違いは、前記ディスプレイ３２６に出力されると共に当該使用者に該使用者のブラシの扱いの対称性について情報を与える。特別な警告信号を発生し、当該使用者に対称性が十分ではないとの情報を与えるために前記ディスプレイ３２６に出力することが可能である。上記位置検出、上記差の演算及び上記差の表示は前述の達成度の演算及び指示から完全に別個に使用することが可能であり、電動歯ブラシの達成度を確認するための他の方法として考えても良い。しかしながら、この位置情報は前述の達成度演算のアルゴリズムに有利に組み込むことが可能である。例えば、前記タイミングパルスの積算は前記増加及び減少の数に依存して行うことが可能である。これにより、前記必要とされる達成度は、当該使用者が両位置において均一に歯ブラシを動作させた時のみ実現される。上記ディスプレイが当該使用者に達成度のみではなく、前記個々のパラメータ（時間、圧力及び必要なら位置）の実際の値についての情報を与えるために、該使用者は、例えば圧力が低すぎるからだと情報が与えられ、目指す達成度がなぜ実現されないかを気づくことが可能である。図３に示される前記閾値２１７、２１８及び２１９は当該使用者に該使用者の欠点について情報を与えることに役立てられる。更に、上記ディスプレイには、当該使用者に、より圧力をかけるように及び／又はより時間を費やすように及び／又は当該使用者の扱い対称性を変化させるように指示を与えるためのシンボルを設けることも可能である。
【００３３】
前記ディスプレイ３２６は、前記個々のパラメータの実際の値をブラッシング時に常時表示するように前記ＣＰＵ３１４により制御することが可能である。この構成は、上記ディスプレイ３２６が前記充電装置２００上に設けられ、特に稼動圧力及び稼動位置を連続して見たい場合に有利である。これにより、当該使用者はブラッシング中に前記ディスプレイ３２６を連続して監視し、必要とされる達成度が実現される過程を確認することが可能である。
【００３４】
一方、前記ディスプレイ３２６は、ブラッシング後又はブラッシング前に一時的に表示を行うように前記ＣＰＵ３１４により制御することも可能である。上記ディスプレイ３２６は、ブラッシング後に当該使用者が満足すべき達成度を確認できるように、スイッチオフ後一定時間表示したままにすることが可能である。これにより、当該使用者がブラッシング時に上記ディスプレイを監視することができない状態でも、満足すべき達成度を確認するために当該電動歯ブラシを駆動したままに保つ必要がなく、無駄な電力の消耗を防ぐ利点をもつ。また、上記ディスプレイ３２６はブラッシング前に一定時間表示することも可能である。この場合、例えばメモリ３１６に記憶されている如何なる情報を表示することが可能であるが、特に前記電池の充電状況を表示するのが効果的である。前記使用者が当該電動歯ブラシをスイッチオンする前に前記実行装置１００を前記充電装置２００から取り外した場合に、上記ディスプレイを一定時間表示させることが可能である。しかしながら、前述の一時的に表示を行うディスプレイは、特に該ディスプレイが前記実行装置１００上に設けられる場合に有利である。
【００３５】
前記再充電可能電池の電圧は第２のＡＤＣ３３０により監視されると共にディジタル電池電圧信号ＢＶとして前記ＣＰＵ３１４に供給される。上記電池電圧信号ＢＶ、前記スイッチング信号ＳＷ及び前記圧力信号ＰＲは、前記電池３０４の充電の状態を演算するために、対応する値を前記不揮発メモリ３１６に記憶するために及び図３に示すように該対応値を表示するために使用される。前記電池３０４は変圧器３３２、整流器３３４及びスイッチングトランジスタ３３６を使用して充電される。このスイッチングトランジスタ３３６は前記ＣＰＵ３１４からの電池充電信号ＢＣの制御の下にスイッチオン及びスイッチオフされる。整流された商用電源電圧ＣＨは、該商用電圧が存在するかどうかを感知し、当該使用者に再充電が必要ではあるが不可能な状態にあると警告するためにディスプレイ３２６、例えば、図３に示されるシンボル２１６上に適切な指示を示すために前記ＣＰＵ３１４に供給される。
【００３６】
本発明は図示の実施例や例に限定されない。本発明の範囲内において、当業者は更なる実施例や例を得ることが可能である。例えば、前記制御ユニットはファジー論理に基づく知的ユニットとすることが可能であり、前記位置確認手段は当該歯ブラシの扱い位置についてより多くの情報を提供するために、複数の位置確認を実現するように構成することも可能である。また、各位置における扱い時間は達成度の演算に影響を与える更なるパラメータとして使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動歯ブラシの実施例を示す。
【図２】本発明による電動歯ブラシ用の制御ユニットの実施例を示す。
【図３】本発明による電動歯ブラシ用の指示手段の実施例を示す。
【図４】本発明による電動歯ブラシの実施例の回路図を示す。
【符号の説明】
電源ユニット…１１０                制御ユニット…１２０
時間計測手段…１２１                圧力計測手段…１２２
演算手段…１２３                位置確認手段…１２４
赤外線送信機…１２５                    駆動手段…１３０
電動機構手段…１３１                      ブラシ…１４０
充電装置…２００                    指示手段…２１０
充電ユニット…２２０                赤外線受信機…２３０
達成度表示ディスプレイ…２１１    稼動時間表示ディスプレイ…２１２
稼動圧力表示ディスプレイ…２１３    稼動位置表示ディスプレイ…２１４
電源状態表示ディスプレイ…２１５、２１６      再充電可能電池…３０４
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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