(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルケアデバイスであって、
前記パーソナルケアデバイスの作業具（１２）を所望の速度及び／又は振幅で駆動するための電動駆動ユニット（６）と、
前記作業具（１２）にかかる負荷に応じて前記駆動ユニットを制御し、前記作業具にかかる負荷が増大した時に、前記作業具（１２）の速度及び／又は振幅を変化させるための制御ユニット（９）と、を備え、
前記制御ユニット（９）が、前記作業具（１２）にかかる負荷に対応する前記駆動ユニット（６）の動作パラメータを検知するための検知器（１０）と、検知された前記動作パラメータの値に応じ、該動作パラメータの検知された変化に応じ、前記駆動ユニット（６）への電力供給を変動させることで、前記作業具（１２）の速度及び／又は振幅をアイドリング値から動作値へと変化させるための動力供給ユニット（１１）と、を含み、
前記アイドリング値が、前記動作値の少なくとも５％であり、前記アイドリング値が前記動作値の５％〜７５％であり、更に前記アイドリング値が前記動作値の５％〜３０％であり、
前記検知器（１０）の決定ユニット（１４）が、前記駆動ユニット（６）の電流消費を所定の絶対値と比較し、かつ前記電流消費の変動を変動の勾配と比較するように、構成され、前記駆動ユニット（６）が、前記電流消費が所定の絶対値を上回り、かつ前記電流消費の変動が所定の変動勾配を上回った時に、前記作業具（１２）の速度及び／又は振幅を増加させるように構成される、パーソナルケアデバイス。
【請求項２】
前記制御ユニットが、前記動作パラメータが第１の閾値を上回る負荷を示した時に前記駆動ユニットへの前記電力供給を変動させるように構成される、請求項１に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項３】
前記制御ユニット（９）が、前記作業具の速度及び／又は振幅のアイドリング値を提供して前記駆動ユニット（６）をアイドリングモードで制御するためのアイドリング動力供給ユニットを含み、該アイドリング動力供給ユニットが、前記駆動ユニット（６）のオンオフを切り替えるためのオンオフスイッチ（１５）に機能的に接続されることで、前記駆動ユニット（６）のスイッチ投入時にこのアイドリング動力供給ユニットが起動する、請求項１〜２のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項４】
前記アイドリング動力供給ユニットが、前記検知器（１０）が前記作業具（１２）にかかる負荷に対応するモニタ下の動作パラメータの変化を検知した時点で停止する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項５】
前記制御ユニット（９）が、前記駆動ユニット（６）が低減された事前設定エネルギー入力で稼働するアイドリングモードと、前記駆動ユニット（６）が前記アイドリングモードの前記事前設定エネルギー入力より大きいエネルギー入力で稼働する通常動作モードとを含む、少なくとも２つの異なる動作モードを備え、この制御ユニット（９）が、前記駆動ユニット（６）の始動時に自動的に前記アイドリングモードを選択する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項６】
前記制御ユニット（９）が、特定の負荷値に関連する速度及び振幅並びに／又はこれらを示す動作パラメータ値からなる群から選択される所定値の少なくとも１つを含む基準プロファイルを記憶するための記憶手段を備え、前記制御ユニット（９）が、前記記憶基準プロファイルを用いることによって異なる負荷状態についての速度及び／又は振幅を決定するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項７】
前記制御ユニット（９）が、前記記憶基準プロファイルの入力及び／又は修正のための入力ユニットを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項８】
前記駆動ユニットが共振モータを備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のパーソナルケアデバイス。
【請求項９】
パーソナルケアデバイスであって、
前記パーソナルケアデバイスの作業具（１２）を所望の速度及び／又は振幅で駆動するための電動駆動ユニット（６）と、
前記駆動ユニットを制御することによって、前記パーソナルケアデバイスのスイッチが投入された時に、前記作業具が速度及び／又は振幅のアイドリング値で駆動されるようにする、制御ユニット（９）と、を備え、
前記制御ユニットが、その動作値が前記作業具（１２）にかかる負荷に対応する前記駆動ユニット（６）の動作パラメータを検知するための検知器（１０）と、特定の閾値を上回る負荷を示す検知された前記動作パラメータの値に応じて、前記駆動ユニット（６）への電力供給を変動させることにより、前記作業具（１２）の速度及び／又は振幅を前記アイドリング値から動作値へと変化させるための動力供給ユニット（１１）と、を含み、
前記アイドリング値が前記動作値の少なくとも５％であり、前記アイドリング値が前記動作値の少なくとも５％であるが前記動作値の７５％未満であり、
前記検知器（１０）の決定ユニット（１４）が、前記駆動ユニット（６）の電流消費を所定の絶対値と比較し、かつ前記電流消費の変動を変動の勾配と比較するように、構成され、前記駆動ユニット（６）が、前記電流消費が所定の絶対値を上回り、かつ前記電流消費の変動が所定の変動勾配を上回った時に、前記作業具（１２）の速度及び／又は振幅を増加させるように構成される、パーソナルケアユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動歯ブラシ又はシェーバーなどのパーソナルケアデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動歯ブラシ又はシェーバーなどの動力駆動パーソナルケアデバイスは既知である。例えば、電動歯ブラシの作業具として、ヘッド上に配置され、電動モータによって駆動されて搖動回転するブリッスル領域が挙げられるが、この場合、ヘッドを、歯車構造をはじめとする伝達系列を介してモータシャフトに接続することにより、モータシャフトの回転を所望のブリッスル領域運動へと変換し得る。別の例では、歯ブラシのヘッドが振動的に駆動されるが、このような振動運動は、偏心質量を回転させることによってブラシヘッド及びこのヘッド上に備えられたブリッスル領域に振動を与える方法で達成し得る。更に他の例では、電動歯ブラシのヘッドは、磁気駆動システムにより周期的に変動する磁場を磁気駆動素子に与えることによってヘッドに搖動運動をもたらすことで、駆動され得る。
【０００３】
電動歯ブラシ及び他のパーソナルケアデバイスによく見られる機構の一つに、これを作動させることでデバイスの駆動ユニットを起動又は停止させ得るオン／オフスイッチ又はボタンが挙げられる。このようなスイッチの主要な特徴は、ユーザが手動で変化させるまで、「オン」位置又は「オフ」位置にとどまることである。ヘッドが口内に配置される前に駆動ユニットが起動すると、ブリッスル領域が動作を目的とした所定の速度、振幅及び／又は振動数で稼働し、それによって液体及び練り歯磨きを周りに飛び散らせ、かつ無用な騒音を発生しかねない。
【０００４】
このような欠点を考慮して、電動歯ブラシに、歯ブラシが口内で使用されている時、つまりブリッスル領域が歯に押し付けられている時に駆動ユニットを起動させる自動動作モードを与えることが知られている。口内に存在する液体の導電性に反応する導電性素子を備えたヘッドにおいて唾液（場合によっては、練り歯磨き及び水と混合された唾液）との接触が検知された時に、歯ブラシの駆動ユニットを自動的に始動することも知られている。更に、ヘッドを歯に押し付けた時の歯ブラシのネックのたわみを検知し、そのたわみが一定の閾値を上回った時に、駆動ユニットを起動させることも知られている。
【０００５】
このような既知の自動モード制御は、構造がやや複雑で寸法も大きめであり、実現するにはかなり高くつく。ブリッスル領域上の圧力又は唾液の存在を検知するための検知センサは追加の配線を必要とし、コンパクトで小型の設計にとって支障となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、作業具にかかる負荷に応じて、作業具の速度、振幅及び／又は振動数を比較的単純な方法で変動させることができる、改善されたパーソナルケアデバイスを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によっては、パーソナルケアデバイスの作業具にかかる負荷が、この作業具にかかる負荷に対応する駆動ユニットの作動パラメータを検知することを通して、決定される。速度及び／又は振幅及び／又は振動数値の変動は、動作パラメータの絶対値か、又は動作パラメータの検知された変化のいずれかを誘因として生じ得る。
【０００８】
実施形態によっては、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数は、作業具にかかる負荷に対応する駆動ユニットの動作パラメータの変化に応じて、アイドリング値から動作値へと、必要に応じて、アイドリング値を超えて引き上げられた動作値へと、変化する。
【０００９】
実施形態によっては、パーソナルケアデバイスは、作業具にかかる負荷に対応する駆動ユニットの特定動作パラメータの変化を検知する検知器を含む、制御ユニットを備える。パーソナルケアデバイスは、検知された駆動ユニットの動作パラメータの変化に応じて駆動ユニットへの電力供給を変動させ、かつ／又は駆動ユニットを様々なモードで動作させる、動力供給ユニットを更に備えてもよい。このような実施形態では、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数がアイドリング値から動作値へと変化し、具体的には、これらの速度及び／又は振幅及び／又は振動数が増大し得る。作業具にかかる負荷の増大に応じて、駆動ユニットは、アイドリングモードから動作モード又は通常動作モードへと切り替えられ得る。
【００１０】
一実施形態によれば、作業具にかかる負荷を決定するためにモニタされる駆動ユニットの動作パラメータとして、駆動ユニットの速度及び／又は振幅及び／又は振動数が挙げられる。制御ユニットの検知器は、駆動ユニットの速度変化を決定し、かつ／又は無負荷時及び有負荷時の速度、及び／若しくは振幅及び／若しくは振動数を決定し、かつ／又はこれらのパラメータのいずれかについての変化（例えば、減少）を決定するための、速度決定ユニットを含み得る。
【００１１】
動力供給ユニットは、アイドリングモードで駆動装置に電力を供給している最中に駆動装置の速度及び／又は振幅及び／又は振動数の減少が決定されると、電力供給を適合させることによって、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数をアイドリング値から動作値へと変化（例えば、増大）させるように、構成し得る。速度決定ユニットは様々な実施形態をとることができ、モータシャフト又は伝達シャフト又は別の要素の回転速度、モータ、駆動系列のシャフト又は他の可動部の線速度を検出するための、速度センサを備え得る。追加的又は代替的に、速度決定ユニットは、駆動ユニット内に存在するか又は駆動ユニットに供給される電流信号に基づいて駆動ユニットの速度及び／又は振幅及び／又は振動数を電子的に検出するための、駆動ユニット及び／又は駆動ユニットに電力を供給する動力供給ユニットに関連した、電子回路を含み得る。
【００１２】
駆動ユニットの速度及び／又は振幅及び／又は振動数が作業具にかかる負荷を決定するための動作パラメータとして検知される一実施形態では、例えば、ブリッスル領域を歯に押し付けるなどの方法によって作業具に負荷がかかった時に、駆動ユニットの速度及び／又は振幅及び／又は振動数が少なくとも一時的に変化、例えば、減少を示すと、想定され得る。
【００１３】
代替的又は追加的に、作業具にかかる負荷及びその変動を決定するための駆動ユニットの動作パラメータとして、特性電気パラメータを検知してもよい。例えば、制御ユニットの検知器は、作業具にかかる負荷に対応した駆動ユニットの電気的動作パラメータの変動を決定する決定ユニットを含み得る。動力供給ユニットは、作業具にかかる特定の負荷を示す電気的動作パラメータの変動が決定された時に、電力供給を所望の動作値まで変動させることによって作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数を増大させるように、構成され得る。
【００１４】
作業具にかかる負荷を決定するために、様々な電気的動作パラメータを検知し得る。一実施形態では、動作パラメータとして駆動ユニットの電流消費をモニタし、これを、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数を所望値に変化（つまり増大又は減少）させる誘因として使用し得る。検知器は、駆動ユニットの電流消費を検知する電流検知器を含み得る。制御ユニットは、特定の電流消費及び／又はその増加が決定された時に、駆動ユニットへの電力供給を変動させることによって、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数を所望の動作値へと変化させように、構成してもよい。作業具にかかる負荷を決定するために駆動ユニットの電流消費を用いることで、検知器の構造を単純にすることができる。基本的には、電流計又は電圧計で十分であり得る。
【００１５】
駆動ユニットの電流消費は様々な方法で分析され得る。電流消費を所定の絶対値と比較し、電流消費がそのような所定の絶対値を上回る時には、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数を所望の動作値へと増大し得る。代替的又は追加的に、電流消費をモニタし、駆動ユニットの電流消費の変動を、少なくとも１つの特定の変動特性（変動の勾配及び／又は量を含み得る）と比較してもよい。例えば、電流消費の変動が特定の勾配、つまり時間当たりの変動量、及び／又は特定の増大量を超えた場合には、制御ユニットが駆動ユニットへの電力供給を変動させ、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数を所望の動作値へと増大させ得る。
【００１６】
追加的又は代替的に、駆動ユニットの検知器は、駆動ユニット又はその要素又はそれに接続される部品内に存在する電流及び／又は電圧の振幅、パルス幅及び／又は列の、駆動ユニットに供給される電力の電流及び／又は電圧信号からの偏差を検知するための、電子的検知ユニットを含み得る。このような偏差の検知は、例えば、駆動ユニットのモータのコイル内電流信号が、信号形状、振幅、パルス幅及び／又は時間偏移において所定の信号に十分近似して従う場合に、行い得る。偏差が所定の閾値を上回った場合、制御ユニットは、作業具に無負荷状態を上回る十分な負荷がかかっており、動作状態をアイドリングモードから動作モードに切り替えることができると、判断し得る。
【００１７】
制御ユニットは、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数のアイドリング値（このアイドリング値は所望の動作値より低減されたものであってもよい）を提供し、アイドリングモードにおいて駆動ユニットを制御するための、アイドリング動力供給ユニットを含み得る。
【００１８】
作業具にかかる負荷が検知された時にアイドリング動力供給ユニットを停止することで、作業具にかかる負荷が特定値を下回るか、又は作業具が完全に無負荷となった時に駆動ユニットがアイドリングモードに戻らないようにしてもよい。あるいは、制御ユニットが作業具にかかる負荷が特定の下限を下回ったことを検知した時に、アイドリング制御を再度起動させるようにしてもよい。実施形態によっては、作業具にかかる負荷が特定値を上回った時にアイドリング動力供給ユニットを起動させてもよい。
【００１９】
駆動ユニットのスイッチが入った時にアイドリング動力供給ユニットを起動させるように、アイドリング動力供給ユニットをオン／オフスイッチに機能的に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の上記目的及びその他の目的、特徴及び利点は、以下の本発明の実施形態の詳細な説明を添付図面と関連付けて読むことで容易に明らかになる。
【００２１】
図面は次のとおりである。
【図１】一例示的実施形態により電動歯ブラシとして実現されたパーソナルケアデバイスの簡略化した部分断面図。
【図２】図１のパーソナルケアデバイスの制御ユニットによって実行される制御工程を示すフローチャート。
【図３】作業具にかかる負荷に対する作業具の振幅を示す機能図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
提案するパーソナルケアデバイスは、通常、パーソナルケアデバイスの駆動ユニットを制御する制御ユニットを含み、駆動ユニットは、パーソナルケアデバイスの作業具を特定の速度及び／又は振幅及び／又は振動数で駆動する。制御ユニットは、作業具にかかる負荷を示すパーソナルケアデバイスの動作パラメータを検知するための検知器を備える。実施形態によっては、検知器は、パーソナルケアデバイスが有負荷状態にあるか無負荷状態にあるかを識別するパーソナルケアデバイスの動作パラメータを検知し得る。
【００２３】
一実施形態では、制御ユニットは、駆動ユニットへの動力供給を、検知された動作パラメータの絶対値に応じて変化させるように、つまり、動作パラメータが特定の第１（第２、第３、．．．）の閾値を上回るか又は下回るかした時に駆動ユニットの動力供給を変化させるように、構成されてもよい。別の実施形態では、制御ユニットは、駆動ユニットの動力供給を動作パラメータの変化、例えば、加えられた負荷を示す動作パラメータの特徴的減少に応じて変化させるように、構成されてもよい。制御ユニットは、具体的には、作業具にかかる負荷が第１の閾値を下回る（したがって、動作パラメータの第１の閾値を上回るか、下回る）場合に、作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数がアイドリング値となるように駆動ユニットへの動力供給を行うように、構成され得る。制御ユニットは、動作パラメータが第１の閾値負荷値以上であることを示す時に、駆動ユニットへの動力供給を変動させることで作業具の速度及び／又は振幅及び／又は振動数の特定の動作値を達成するように、構成され得る。一実施形態では、作業具にかかる負荷が第２の閾値負荷値以上である時に動力供給を変動させるように、制御ユニットを構成してもよいし、あるいは実施形態によっては、第２の閾値負荷値以上の負荷が検知された時に、速度及び／又は振幅及び／又は振動数をゼロ又は実質的にゼロに設定するようにしてもよい。実施形態によっては、制御ユニットは、パーソナルケアデバイスのスイッチが投入された時に、速度及び／又は振幅及び／又は振動数のアイドリング値が達成されるように駆動ユニットに動力供給するように、構成される。
【００２４】
図１は、本開示によるパーソナルケアデバイス１の一例示的実施形態を示し、ここではパーソナルケアデバイス１は電動歯ブラシとして実現し得る。図１によって示されるように、パーソナルケアデバイス１は、細長い中空のケーシングから形成されたハンドル２を含んでもよく、このケーシング内にはパーソナルケアデバイスの他の部分、例えば、バッテリー、そしてモータ７及びこのモータ７を制御するための制御ユニット９を含む駆動ユニット６などを配設し得る。更に、パーソナルケアデバイス１は、ハンドル２にネック３によって接続される機能要素４（ここではブラシヘッドとして実現される）を含む。ネックを、モータ７で駆動され得る駆動素子１６に取り外し可能に接続することにより、機能要素４がパーソナルケアデバイス１の交換可能なアタッチメントを形成するようにし得る。
【００２５】
図１によって示されるように、機能要素４はここでは、既知の任意の方法で配置され得る複数のブリッスルを含むブリッスル領域５を含む。しかしながら、機能要素４は代替的又は追加的に、針状の歯間クリーニング要素のようなクリーニング要素、スポンジ状のマッサージ要素、エラストマー要素、ポリシング要素、又はその他のオーラルトリートメント要素を含んでもよい。図示の例示的実施形態では、機能要素４は、この機能要素全体が駆動されて一定の振幅、振動数及び速度を有する搖動運動をすることで、本開示による作業具１２を形成する。別の例示的実施形態では、機能要素は、この機能要素４に可動的に取り付けられた保持要素を含むことができ、この保持要素でブリッスル領域を保持してもよいし、またこの保持要素を駆動して搖動運動させてもよい。このような実施形態では、ブリッスル領域を保持する保持要素が、本開示による作業具を形成することになる。
【００２６】
機能要素４は、矢印１７で示されるような搖動する方法で運動をするように駆動され得る。前述の駆動素子１６は、ハンドル２内に枢軸旋回可能に支持され、往復回転できるようになっている。これにより、駆動素子１６に接続されたネック３は、ネック３の長手方向の伸びに実質的に垂直に延在する軸の周りに搖動する方法で回転する。
【００２７】
モータ７は、駆動素子１６上に備えられた磁石１９と相互作用する磁場を生成するためのコイル１８を含み得る。モータ７に電力を供給するために、パーソナルケアデバイス１は電源２０を含んでもよく、この電源としては、ハンドル２内に受容されたバッテリー及び／又は外部電源に接続されるべき電源アダプタが挙げられる。
【００２８】
制御ユニット９がモータ７を制御し、コイル１８に駆動信号を供給することによって、駆動素子１６を駆動するための周期的に変動する磁場が生成される。実施形態によっては、モータはＤＣモータであるが、他の実施形態では共振モータを使用することもできる。
【００２９】
制御ユニット９は更に、駆動ユニット６の動作パラメータを検知する検知器１０を含む。制御ユニット９は更に、測定された駆動ユニット６の動作パラメータに応じて駆動ユニット６への動力を変動させるための動力供給ユニット１１を含み得る。
【００３０】
検知器１０は、駆動素子１６の運動の速度、振幅及び／又は振動数を検知するための速度検知手段１３を含み得る。更に検知器１０は、モータ７の少なくとも１つの電気的動作パラメータを決定するための決定ユニット１４を含んでもよく、この決定ユニット１４は、駆動ユニット６の電流消費を検知するための電流検知器１４ａを含み得る。検知器１０は更に、信号駆動ユニット６内に存在する電流及び／又は電圧信号の、駆動ユニット６に供給される電源の電流及び／又は電圧信号からの偏差を、振幅、パルス幅及び／又は振動数及び／又は信号形状について検知するための、電子的検知ユニットを備えてもよい。検知器１０が、速度検知器１３、決定ユニット１４、電流検知器１４ａ、電子的検知ユニットの少なくとも１つ、又はこれらの任意の好適な組み合わせを備えるなど、実施形態は様々である。
【００３１】
ここで図１及び２を参照すると、パーソナルケアデバイス１は、アイドリングモード及び通常動作モードを含む様々な動作モードを備え得る。オンオフスイッチ１５を押すことによってパーソナルケアデバイス１を起動させると、モータ７が通電されて機能要素４を駆動する。駆動ユニット６の起動時には、制御ユニット９がアイドリングモードで、すなわち、モータ７が低減された事前設定エネルギー入力で稼働することにより、駆動素子１６、ひいては機能要素４が、低減振幅及び／又は低減振動数の少なくとも１つを有する運動を行い、これらの動作パラメータの少なくとも１つが通常の歯クリーニング動作中における振幅又は振動数より小さくなるようなモードで、始動するようにし得る。実施形態によっては、パーソナルケアデバイス１に最初に電源が入れられた時にはパーソナルケアデバイス１が通常動作モードで動作し、その後で、無負荷であればアイドリングモードに移行するようにしてもよい。
【００３２】
図３によって示されるように、１ニュートン未満の負荷がかかった状態でアイドリングモードを用い得る。アイドリングモードでは、例えば、０°より大きいが１５°未満の振幅（ここでは角偏向）を機能要素４に与え得る。図に示すように、アイドリングモードでの振幅は５°であってもよい。典型的には、アイドリングモードでは、その低振幅（又は低速度）によって、ユーザが、パーソナルケアデバイスのスイッチが入ったと（つまりパーソナルケアデバイスが動作中である）と知覚できる信号が提供される限りにおいて、低振幅又は低速度であることが望ましい。更に、低振幅／低速度においては、水又は練り歯磨きなど、作業具に付与され得る物質が周りに飛び散りにくく、また、パーソナルケアデバイスによって発生する騒音も通常動作モードで発生する騒音より低い傾向がある。一般に、アイドリングモードでの振幅は、角偏位で約０．５°〜約１０°の範囲内にくるように選択してもよいし、あるいは別の観点から言うなら、低振幅は所望の動作振幅の約５％〜約７５％の範囲内にくるように選択し得る。作業具が線形振動をするように駆動される一実施形態では、アイドリングモードにおける低振幅は、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲内にくるように選択されてもよいし、又は所望の動作振幅の約５％〜約７５％の範囲内にくるように選択されることもやはり可能である。動作振幅は、約２°〜約９０°又は約０．２ｍｍ〜約５ｍｍの範囲内にくるように選択し得る。動作振幅は、パーソナルケアデバイスによって異なり得る。実施形態によって、シェーバーであれば、２ｍｍ以上（又は３０°以上の角偏向）のような、大きめの振幅が有効であり得るのに対し、歯ブラシでは、ユーザの不快感を避けるために、より小さい動作振幅、したがって２ｍｍ未満（又は３０°未満の角偏向）の動作振幅に限定され得る。
【００３３】
追加的又は代替的に、アイドリング振幅値から動作振幅値への振幅が変化した時に、作業具が運動する振動数及び／又は速度を変化させることも可能である。アイドリングモードにおいては、振動数（搖動運動においてはこのパラメータは本質的に速度パラメータと結び付いている）を、約１Ｈｚ〜約５０Ｈｚの範囲内にくるように選択してもよく、一方、動作振動数は、約２０Ｈｚ〜約１，０００Ｈｚの範囲内にくるように選択してもよい。実施例として、電動歯ブラシなら、アイドリング振動数値は約１Ｈｚ〜３０Ｈｚの範囲内にくるように選択されてもよく、動作振動数値は約５０Ｈｚ〜約３００Ｈｚの範囲内にくるように選択され得る。
【００３４】
このような初期アイドリングモード中に、電子的制御ユニット９が前述した駆動ユニット６の動作パラメータの少なくとも１つを検知するが、この動作パラメータとしては、ブリッスル領域５に負荷が加えられているか否かを決定するための、速度、振幅、振動数、電流消費その他コイル１８内の駆動信号及び／若しくは応答信号の各種特性を挙げることができる。ブリッスル領域５に特定の第１の閾値以上の負荷がかかっていれば、速度、振幅、又は振動数の少なくとも１つが、対応する無負荷状態におけるアイドリング値に対して、変化（通常は増大）する。完全を期すために再度述べるが、制御ユニットが、作業具にかかる負荷を示す駆動ユニットの動作パラメータを検知する。その場合、動作パラメータは、特定の第１の閾値を上回るか、下回る値をとることで、作業具にかかる負荷が第１の閾値負荷値を上回ることを示し得る。測定された動作パラメータが負荷の存在を示す、つまり、測定値が第１の閾値を上回る場合、制御ユニット９は駆動ユニット６を第２の動作モードで動作するように切り替え得るが、この第２の動作モードは通常動作モード、例えば、パーソナルケアデバイスが電動歯ブラシとして実現される場合であれば通常の歯クリーニングモードであり得る。図２によって示されるように、その結果、電子回路からモータ７へのエネルギー転送が増大し、駆動素子１６、ひいては作業具１２の振幅及び／又は速度及び／又は振動数が動作値へと増大することになる。例えば、振幅をアイドリングモードに比較して少なくとも１０°増大させてよく、図３では約３０°の動作振幅への増大が示されている。しかしながら、これまで述べてきたように、他の増大量も可能である。
【００３５】
一実施形態によれば、作業具１２の振幅をアイドリング振幅値から動作振幅値へと増大させる一方で、デバイスの音の変化によってユーザを苛立たせることを避けるために、振動数を一定に保ってもよい。
【００３６】
駆動ユニット６を動作モードへと切り替えた後で無負荷状態が検知された時には、アイドリングモード制御を再開し得る。しかしながら、別の方法としては、駆動ユニット６を通常の動作モードへと切り替えた後は、たとえブリッスル領域５にかかる負荷がゼロまで降下しても、このようなアイドリングモード制御を再開しないようにしてもよい。実施形態は、所定時間の終了後にアイドリングモードを自動的に再開するなど、更に多様であり得る。例えば、２分の経過後にアイドリングモードを再開してもよい。実施形態によっては、３分が終了した後でアイドリングモードを再開してもよい。アイドリングモードの再起動によって、ユーザが必要時間だけのブラッシングを済ませた信号をユーザに伝え得る。
【００３７】
アイドリングモードと標準稼働モードとの間の切り替えは、接触要素５に加わる力が任意の好適な値である時に起こるようにし得る。例えば、加わる力がゼロニュートンとなった時に、アイドリングモードを使用し得る。しかしながら、接触要素５に加わる力がゼロニュートンより大きければ、通常動作モードを使用し得る。実施形態によって、アイドリングモードから通常動作モードへの切り替え時期を決定するために用いる、加わる力の大きさは、約０．２Ｎ超、約０．３Ｎ超、約０．４Ｎ超、又は約０．５Ｎ超、約０．６Ｎ超、約０．７Ｎ超、約０．８Ｎ超、約０．９Ｎ超、約１．０Ｎ超であり得る。
【００３８】
図３によって示されるように、制御ユニット９は、検知器１０が作業具への過負荷を示す動作パラメータを検知した時（つまり、負荷が第２の閾値負荷値以上の時）に振幅を再度低減する、過負荷制御モードを含み得る。作業具及び実行されるべきパーソナルケア機能によっては、このような過負荷状態が検知された時に、振動数及び／又は速度を削減することもまた、可能である。図３によって示されるように、振幅の削減幅は過負荷の大きさに依存させ得る。負荷が増大するほど、振幅を大きく低減してもよく、負荷が、有用な通常の負荷値を超えて特定の値に達した時には、振幅をゼロまで低減、つまり駆動ユニット６を完全に停止させるようにしてもよい。実施形態によっては、測定された駆動ユニット６の動作パラメータが約３Ｎを上回る負荷を示した場合、制御ユニット９は安全モードを実行し得る。
【００３９】
振幅の制御には、図３に示すような、振幅についての記憶された基準プロファイルを利用し得る。より高機能の実施形態では、制御ユニット９は、このような基準プロファイルを入力するための入力ユニット（例えば、タッチスクリーン、１つ又は数個のセンサスイッチ、１つ又は数個のノブなど）を備えることにより、記憶された基準プロファイルの修正及び／又は全く新たなカスタムメイドの基準プロファイルの入力ができるようにすることも可能である。
【００４０】
歯ブラシで利用可能な機能要素が様々であることから、特に、測定される動作パラメータが電気的特性である場合においては、動作パラメータについて初期閾値を設定するために、試験が必要となることがあり得る。例えば、無負荷状態、アイドリングモードにおいて、歯ブラシの駆動ユニットに供給されるアイドリングモード電流が測定され得る。このアイドリングモード電流は、第１の閾値電流として用い得る。また、高過ぎる負荷が加わる状況で動作パラメータが用いられる実施形態では、高負荷電流が測定され得る。このような高負荷電流のためには、接触要素領域に約３Ｎの負荷を加えるか、又は高負荷として所望のカットオフを加え得る。標準稼働モードにおいて約３Ｎの負荷がかかった状態でこの高負荷電流を測定し、第２の閾値電流として用いることができる。この種の試験は、必要に応じ、多くの様々なタイプの機能要素について繰り返し行われ得る。
【００４１】
したがって、実施に当たっては、第１の閾値電流未満の測定電流が無負荷状態を示すものとなるように、制御ユニットをプログラムし得る。第１の閾値を上回るが第２の閾値未満である測定電流は、かかっている負荷が標準的なものであること、つまり通常のブラッシング中であることを示し得る。そして、第２の閾値を上回る測定電流は、高過ぎる負荷がかかっていることを示し得る。
【００４２】
測定される動作パラメータが機能要素の速度であるような実施形態についても、類似の試験を行い得る。例えば、アイドリングモードにおいてアイドリングモード速度を測定し、これを第１の閾値として設定し得る。実施に当たっては、アイドリングモード速度の任意の減少が測定され、又はアイドリングモード速度未満の速度が測定されることが、負荷がかかっていること、つまり通常のブラッシング中であることを示すものとなるように、制御ユニットがプログラムされてもよい。
【００４３】
かかっている負荷が高過ぎることを決定するために動作パラメータが用いられる実施形態では、高負荷速度を測定し得る。標準動作モードにおいて、接触要素領域に３Ｎの負荷を加え、高負荷速度を測定し得る。この高負荷速度を、第２の閾値として設定し得る。第２の閾値未満の速度が測定されることが、高過ぎる負荷がかかっていることを示すものとなるように、制御ユニットをプログラムし得る。
【００４４】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ミリメートル」として開示される寸法は、「約４０ミリメートル」を意味するものである。
【００４５】
あらゆる相互参照又は関連特許若しくは特許出願を含む、本明細書に引用される文献は全て、明示的に除外されるか又は別段の限定がある場合を除き、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、それが本明細書において開示され請求されるいずれかの発明に関する先行技術であること、又はそれが単独でも若しくは他のいかなる参照とのいかなる組み合わせにおいても、このような発明を教示、示唆、若しくは開示することを認めるものではない。更に、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
【００４６】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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