(57)【要約】      （修正有）【課題】口腔クリーニング装置のセンサのドライブトレーン干渉を最小にするためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、ボディ部分１２と、ボディ部分から延びるブラシヘッド部材１４であって、ヘッドは毛面１８を有し、毛面はボディ部分に対して動くように構成される、ブラシヘッド部材と、マスタクロック３２と、マスタクロックと通信し且つマスタクロックからの入力に基づくセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成されるセンサ２８と、第２のクロックと通信するドライブトレーン２２であって、第２のクロックからの入力に基づく第１のドライブトレーン周波数で毛面の動きを発生させるように構成されるドライブトレーンと、を含み、サンプリング周波数及び第１のドライブトレーン周波数はセンサのドライブトレーン干渉を最小にするように協調される。【選択図】図１
2019202149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔クリーニング装置のセンサのドライブトレーン干渉を最小にするためのシステムであって：
前記口腔クリーニング装置のボディ部分と；
取り付けられたときに前記ボディ部分から延びるように、前記ボディ部分に固定して取り付けられるまたは前記ボディ部分に取り外し可能に取り付けるブラシヘッド部材であって、前記ブラシヘッド部材は毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成される、ブラシヘッド部材と；
マスタクロックと；
前記マスタクロックと通信するセンサであって、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づく、センサと；
第２のクロックと；
前記第２のクロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは、
前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき、第１のドライブトレーン周波数で前記毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記第２のクロックからの入力に基づく、ドライブトレーンと；
を有し、
前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数は、前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように協調される、
システム。
【請求項２】
前記センサから得られるセンサ情報を処理するように構成されるコントローラをさらに有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記マスタクロック及び前記第２のクロックと通信し、前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させ且つ前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするよう前記マスタクロック及び前記第２のクロックからの前記入力を受信するように構成される、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた前記第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
ｋは、前記センサの信号の帯域幅がｋで除した前記第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１のドライブトレーン周波数はユーザによって調整可能である、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記ボディ部分は前記センサを有する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記ブラシヘッド部材は前記センサを有する、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記センサは前記マスタクロックを有する、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
口腔クリーニング装置のボディ部分であって、前記ボディ部分は、取り付けられるときにブラシヘッド部材が前記ボディ部分から延びるよう前記ブラシヘッド部材に取り外し可能に取り付けるように構成され、前記ブラシヘッド部材は毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成され、前記ブラシヘッド部材は、マスタクロックと、前記マスタクロックと通信するセンサとを有し、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づき；
前記ボディ部分は：
−  第２のクロックと；
−  前記第２のクロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは、前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき、第１のドライブトレーン周波数で前記毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記第２のクロックからの入力に基づく、ドライブトレーンと；
を有し、
前記ボディ部分は：
−  前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき前記センサから前記センサデータを受信し、
−  前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させる、
ように構成される、
ボディ部分。
【請求項１１】
口腔クリーニング装置のボディ部分であって、前記ボディ部分は、取り付けられるときにブラシヘッド部材が前記ボディ部分から延びるよう前記ブラシヘッド部材に取り外し可能に取り付けるように構成され、前記ブラシヘッド部材は毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成され、前記ブラシヘッド部材はマスタクロックと通信するセンサを有し、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づき；
前記ボディ部分は：
−  前記マスタクロックと；
−  第２のクロックと；
−  前記第２のクロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは、前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき、第１のドライブトレーン周波数で前記毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記第２のクロックからの入力に基づく、ドライブトレーンと；
を有し、
前記ボディ部分は：
−  前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき前記センサから前記センサデータを受信し、
−  前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させる、
ように構成される、
ボディ部分。
【請求項１２】
口腔クリーニング装置のボディ部分であって、前記ボディ部分は、取り付けられるときにブラシヘッド部材が前記ボディ部分から延びるよう前記ブラシヘッド部材に取り外し可能に取り付けるように構成され、前記ブラシヘッド部材は毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成され；
前記ボディ部分は：
−  マスタクロックと；
−  前記マスタクロックと通信するセンサであって、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づく、センサと；
−  第２のクロックと；
−  前記第２のクロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは、前記ブラシヘッド部材が前記ボディ部分に取り付けられるとき、第１のドライブトレーン周波数で前記毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記第２のクロックからの入力に基づく、ドライブトレーンと；
を有し、
前記ボディ部分は：
−  前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させる、
ように構成される、
ボディ部分。
【請求項１３】
前記センサから得られるセンサ情報を処理するように構成されるコントローラをさらに有する、
請求項１０、１１、又は１２に記載のボディ部分。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記マスタクロック及び前記第２のクロックと通信し、前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させ且つ前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするよう前記マスタクロック及び前記第２のクロックからの前記入力を受信するように構成される、
請求項１３に記載のボディ部分。
【請求項１５】
前記センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた前記第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである、
請求項１３又は１４に記載のボディ部分。
【請求項１６】
ｋは、前記センサの信号の帯域幅がｋで除した前記第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる、
請求項１５に記載のボディ部分。
【請求項１７】
取り付けられたときに請求項１０に記載の口腔クリーニング装置のボディ部分から延びるように、前記ボディ部分に取り外し可能に取り付けるためのブラシヘッド部材であって、前記ブラシヘッド部材は毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成され、前記ブラシヘッド部材は、マスタクロックと、前記マスタクロックと通信するセンサとを有し、前記センサは、センササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づく、
ブラシヘッド部材。
【請求項１８】
口腔クリーニング装置のセンサの干渉を最小にする方法であって、前記方法は：
口腔クリーニング装置を提供するステップであって、前記口腔クリーニング装置は、マスタクロック；前記マスタクロックと通信するセンサであって、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記マスタクロックからの入力に基づく、センサ；第２のクロック；及び前記第２のクロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは第１のドライブトレーン周波数で前記装置の毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記第２のクロックからの入力に基づく、ドライブトレーン；を有する、ステップと；
前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させるステップと；
前記センサからセンサデータを得るステップと；
を含む、方法。
【請求項１９】
前記センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた前記第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ｋは、前記センサの信号の帯域幅がｋで除した前記第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のドライブトレーン周波数の調整に応じて前記センササンプリング周波数を調整するステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、口腔クリーニング装置センサのドライブトレーン干渉を最小にするための方法及びシステムを対象にする。
【背景技術】
【０００２】
歯磨きの効果について口腔クリーニング装置のユーザに情報を提供するように設計された多くのフィードバックメカニズムがある。例えば、既知のタイプのフィードバックは、取り分け、ブラッシング力（例えば、使用者があまりにも小さすぎるか、又は大きすぎる力を使用しているか）、歯肉（gum）検出（例えば、ユーザが歯肉の上をあまりに多くブラッシングしているかどうか、及び／又はどれくらい長くユーザが口の各領域をブラッシングしたか）、並びにプラーク感知（例えば、プラークが特定の領域から除去されたかどうか）を含む。これらの方法及び技術は、問題又は欠点が発生したときに時々リアルタイムで、ブラッシング技法を改善することができるように、ユーザにフィードバックを与えることを意図している。
【０００３】
これらの方法及び技術を達成するために、口腔クリーニング装置が１又は複数のセンサを有することが必要である。センサは、他の多くのタイプのセンサの中でも、圧力センサ、加速度計、ジャイロスコープ、傾斜計、及び／又は磁力計であってよい。しかし、口腔クリーニング装置内の限られた空間の量のために、しばしば、１又は複数のセンサは、装置のドライブトレーンに近接して配置される。歯のスペースのクリーニングを大幅に改善するようにブラシヘッドの動きを生成するドライブトレーンは、センサ信号に影響を及ぼす又はセンサ信号を完全に圧倒するようにセンサと相互作用し得る電磁干渉及び機械的振動の両方を発する。センサ及びドライブトレーンの入念に設計された遮蔽、配置、及びレイアウトは、センサへのドライブトレーンのエネルギ及び動きの影響を減らすのに役立ち得るが、これらの措置は全ての影響を排除せず、したがってセンサは影響されやすいままである。
【０００４】
ドライブトレーンとセンサの望ましくない相互作用は、ドライブトレーンの周波数が異なるモード又は設定の間で変化することがあり、したがって多くの異なる高調波がドライブトレーン加振に応じて生成されるという事実によってさらに複雑する。ドライブトレーン高調波は、典型的には、センササンプリングのナイキスト周波数より上に重要な成分を含み、低い周波数にエイリアスされたセンササンプリングをもたらし、これは所望の信号に干渉し得る。ドライブトレーンとセンササンプリングクロックが独立している場合、この干渉の周波数は固定されず、フィルタによる除去を無効にする。
【０００５】
したがって、当技術分野において、口腔クリーニング装置センサへのドライブトレーンからの電磁干渉及び機械的振動の影響を最小化するためのシステム及び方法が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、本開示は、口腔クリーニング装置センサのドライブトレーン干渉を最小化するための発明的の方法及びシステムを対象とする。本明細書の様々な実施形態及び実装は、センササンプリング周波数及びドライブトレーン周波数が協調（調整）される（coordinated）口腔クリーニング装置に関する。周波数を協調させるために、口腔クリーニング装置は、センササンプル周波数とドライブトレーン周波数が所定の比率を含むように、センサとドライブトレーンの両方に入力を提供するマスタクロックを使用する。センササンプリング周波数及び／又はドライブトレーン周波数が調整可能又は可変である場合、所定の比率は可変であり得る。
【０００７】
概して１つの態様では、口腔クリーニング装置が提供される。口腔クリーニング装置は：（ｉ）ボディ部分と；（ｉｉ）ボディ部分に対して動くように構成される毛面を持つボディ部分から延びるブラシヘッド部材と；（ｉｉｉ）クロックと；（ｉｖ）クロックと通信し且つクロックからの入力に基づくサンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成されるセンサと；（ｖ）センサと同じクロックと通信するドライブトレーンであって、ドライブトレーンはクロックからの入力に基づく第１のドライブトレーン周波数で毛面の動きを発生させるように構成されるドライブトレーンと；を有し、サンプリング周波数及び第１のドライブトレーン周波数は、センサのドライブトレーン干渉を最小にするように協調される。
【０００８】
実施形態によれば、口腔クリーニング装置は、１又は複数のセンサから得られるセンサ情報を処理するように構成されるコントローラを含む。実施形態によれば、コントローラはマスタクロックを有する。他の実施形態によれば、マスタクロックは、コントローラから分離している。
【０００９】
実施形態によれば、センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである。
【００１０】
実施形態によれば、ｋは、センサ信号の帯域幅がｋで除した第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる。
【００１１】
実施形態によれば、第１のドライブトレーン周波数はユーザによって調整可能である。
【００１２】
一態様によれば、口腔クリーニング装置は：（ｉ）ボディ部分と；（ｉｉ）ボディ部分から延び且つボディ部分に対して動くように構成される毛面を有するブラシヘッド部材と；（ｉｉｉ）クロックを含むセンサであって、クロックからの入力に基づくサンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成されるセンサと；（ｉｖ）第２のクロックと；（ｖ）第２のクロックと通信し且つ第１のドライブトレーン周波数で毛面の動きを発生させるように構成されるドライブトレーンであって、第１のドライブトレーン周波数は第２のクロックから入力に基づくドライブトレーンと；（ｉｖ）センサクロック及び第２のクロックと通信するコントローラであって、サンプリング周波数及び第１のドライブトレーン周波数を協調させ且つセンサのドライブトレーン干渉を最小にするために、センサクロック及び第２のクロックから入力を受信するように構成される、コントローラと；を含む。
【００１３】
一態様によれば、口腔クリーニング装置のセンサの干渉を最小にする方法は：（ｉ）クロック；クロックと通信するセンサであって、クロックからの入力に基づくセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成されるセンサ；及びセンサと同じクロックと通信するドライブトレーンであって、クロックからの入力に基づく第１のドライブトレーン周波数で装置の毛面の動きを発生させるように構成されるドライブトレーン；を有する口腔クリーニング装置を提供するステップと；（ｉｉ）センサのドライブトレーン干渉を最小にするようにサンプリング周波数及び第１のドライブトレーン周波数を調整するステップと；（ｉｉｉ）センサからセンサデータを得るステップと；を含む。
【００１４】
実施形態によれば、方法は、第１のドライブトレーン周波数の調整に応じてセンササンプリング周波数を調整するステップをさらに含む。
【００１５】
開示のために本明細書で使用されるとき、「コントローラ」という用語は、概して、ストリームプローブ装置、システム、又は方法の動作に関する様々な装置を説明するために使用される。コントローラは、本明細書で論じる様々な機能を実行するために、（例えば、専用ハードウェアを用いてのように）多数の方法で実施されることができる。「プロセッサ」は、本明細書で論じられる様々な機能を実行するために、ソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされ得る１又は複数のマイクロプロセッサを用いるコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを使用して又は使用せずに実装され得るとともに、幾つかの機能を実行するための専用ハードウェアと、他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば、１又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連回路）との組み合わせとしても実装され得る。本開示の様々な実施形態で用いられ得るコントローラコンポーネントの例は、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）が含まれるが、これらに限定されない。
【００１６】
前述の概念及び以下により詳細に論じられる追加の概念の全ての組み合わせ（そのような概念が相互に矛盾しないことを条件で）は、本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられることが理解されるべきである。特に、本開示の最後に現れる請求項に記載される主題の全ての組み合わせは、本明細書に開示される本発明の主題の一部であると考えられる。
【００１７】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照から明らかになるであろうとともに同実施形態を参照して説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面において、同様の参照符号は、概して異なる図にわたってを通して同じ部分を指す。また、図面は必ずしも縮尺通りではなく、その代わりに概して本発明の原理を例示することを強調しておく。
【００１９】
【図１】実施形態による口腔クリーニング装置の図である。
【図２】実施形態による口腔クリーニング装置制御システムの概略図である。
【図３】実施形態による口腔クリーニング装置制御システムの概略図である。
【図４】実施形態による口腔クリーニング装置制御システムの概略図である。
【図５】実施形態によるセンササンプリング周波数及びドライブトレーン周波数のグラフである。
【図６】実施形態によるセンササンプリング周波数及びドライブトレーン周波数のグラフである。
【図７】実施形態によるセンササンプリング周波数及びドライブトレーン周波数のグラフである。
【図８】実施形態によるセンササンプリング周波数及びドライブトレーン周波数を同期させる方法を描くフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示は、口腔クリーニング装置、システム、及び方法の様々な実施形態を記載する。より一般的には、本出願人は、装置ドライブトレーンからの電磁的及び機械的干渉を最小にしながら、センサデータを正確にサンプリングする口腔クリーニング装置を提供することが有益であることを認識し且つ理解していた。例えば、口腔クリーニング装置は、センササンプリング周波数とドライブトレーン周波数とが所定の値だけオフセットされるようにセンササンプリング周波数とドライブトレーン周波数とを協調させる。口腔クリーニング装置は、センササンプリング周波数とドライブトレーン周波数とを協調させるために、センサとドライブトレーンの両方に入力を提供するようにマスタクロックを使用する。センササンプリング周波数及び／又はドライブトレーン周波数が調整可能又は可変である場合、所定の値は可変であり得る。
【００２１】
本明細書の実施形態及び実施の利用の特定の目標は、口腔クリーニング装置、例えばPhilips  Sonicare（商標）歯ブラシ（Koninklijke  Philips  Electronics,  N.V.製）を使用してブラッシング情報を提供することである。
【００２２】
図１を参照すると、一実施形態では、ボディ部分１２と、ボディ部分に取り付けられたブラシヘッド部材１４とを含む口腔クリーニング装置１０が提供される。ブラシヘッド部材１４は、ボディ部分から離れた端部にブラシヘッド１６を含む。ブラシヘッド１６は毛面１８を含み、この毛面は複数の毛を提供する。実施形態によれば、毛は、ヘッドの伸長軸に対して実質的に垂直な軸に沿って延びるが、ブラシヘッド及び毛の多くの他の実施形態も可能である。
【００２３】
ブラシヘッド部材１４、ブラシヘッド１６、及び毛面１８は、ボディ部分１２に対して動くことができるように取り付けられている。この動きは、とりわけ振動及び回転を含む、様々な異なる動きのいずれかであることができる。実施形態によれば、ブラシヘッド部材１４は、ボディ部分１２に対して振動することができるようにボディに取り付けられているか、又は別の例として、ブラシヘッド１６は、ボディ部分１２に対して振動することができるようにブラシヘッド部材１４に取り付けられている。例えば、実施形態によれば、毛は、約２５０Ｈｚ以上である第１の周波数４０で振動するが、多くの他の周波数、パターン、及び振動が可能である。ブラシヘッド部材１４はボディ部分１２に固定して取り付けられることができる、又は、ブラシヘッド部材１４は代替的に、毛又は装置の他の構成要素が摩耗し交換する必要があるときにブラシヘッド部材１４が新しいものと交換されることができるように取り外し可能に取り付けられてよい。
【００２４】
ボディ部分１２は、動きを発生させるドライブトレーン２２と、発生した動きをブラシヘッド部材１４に伝達する伝達要素２４とを含む。例えば、ドライブトレーン２２は、後にブラシヘッド部材１４に伝達される伝達要素の動きを発生させるモータ又は電磁石（複数化）を含むことができる。ドライブトレーン２２は、他の構成要素の中でも、電源、発振器、及び１若しくは複数の電磁石のような構成要素を含むことができる。この実施形態では、電源は、使用されていないときに口腔クリーニング装置１０が置かれる充電ホルダー内で電気的に充電されることができる、図示されていない、１又は複数の再充電可能な電池を有する。この実施形態では、ボディ部分１２にはさらに、ドライブトレーン２２を作動及び作動停止するためのオン／オフボタン２６を備える。ブラシヘッド部材１４は、その種類が一般に業界で知られている、口腔クリーニング装置のような電動式口腔ケア装置のボディ部分１２に固定され且つ同ボディ部分１２と共に使用されることができる。
【００２５】
口腔クリーニング装置１０は、装置上又は装置内に配置された１又は複数のセンサ２８を含む。センサ２８は図１にボディ部分１２の中央部分の中に示されているが、ブラッシング情報を感知するために、例えばブラシヘッド部材１４又はブラシヘッド１６内を含む、装置のどこにでも配置され得る。多くのタイプのセンサが口腔クリーニング装置と共に使用されることができる。幾つかの実施形態では、例えば、力センサが、歯に加えられる毛の圧力、荷重、又は力を検出するために使用されることができる。そのような力センサは、例えば、ホール効果センサ又は他の既知の機械的若しくは磁気的センサを含む、様々な形態を取ることができる。他の実施形態では、プラーク検出センサが、歯のプラークの存在を検出するために使用されることができる。例えば、圧力センサが、歯の表面を特徴付けるために歯の表面に当てられた空気からのフィードバックを測定するように構成されることができる。幾つかの実施形態では、歯茎検出センサ（gum  detection  sensor）が、毛セットが歯ではなく歯茎をブラッシングしているかどうかを検出するために使用されることができる。さらなる実施形態では、ＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）ジャイロスコープ、加速度計、及び／又は傾斜計が、動作中の口内におけるブラシヘッドの回転速度及びブラシヘッドの向きを検出するために口腔クリーニング装置に配置されることができる。特定の形態のセンサは、センサが正確である限り、本システムの本質的な部分ではない。
【００２６】
コントローラ３０が、装置内に配置されることができ、１又は複数のセンサ２８から得られたセンサ情報を処理するように構成されることができる。幾つかの実施形態では、ブラッシング情報を記憶するための記憶装置（メモリ）４４が、情報のさらなる分析のために含まれることができる。
【００２７】
口腔クリーニング装置１０はまた、マスタクロック３２を含む。マスタクロックは、ドライブトレーン２２と１又は複数のセンサ２８の両方に時間情報を提供する。実施形態によれば、マスタクロックからの時間情報は、センササンプリング周波数４２（図５−８に示される）を確立及び／又は維持するために１又は複数のセンサ２８によって利用される。センササンプリング周波数４２は、センサ２８又はコントローラ３０がデータストリームをサンプリングする速度（rate）である。実施形態によれば、マスタクロック３２からの時間情報は、ドライブトレーンの第１の周波数４０（図５−７に示される）を確立及び／又は維持するためにドライブトレーン２２によって利用される。ドライブトレーンの電磁エネルギ及び／又は機械エネルギによるセンサの干渉を防止するために、センササンプリング周波数４２及びドライブトレーンの第１の周波数４０は、本明細書に記載されているか又は他の方法で構想されているように、同じマスタクロック３２から得られた情報により協調される。
【００２８】
図２を参照すると、口腔クリーニング装置１０の実施形態が提供されている。実施形態によれば、口腔クリーニング装置１０は、１又は複数のセンサ２８、ドライブトレーン２２、及びコントローラ３０を含む。口腔クリーニング装置は、コントローラ３０によって制御されることができ、このコントローラは、プロセッサ５０であるか又はプロセッサ５０を含むことができ、記憶装置４４と、マスタクロック３２とを含むか又は通信することができる。センサ２８は、本明細書に記載された、または別の方法で構想されたセンサのいずれかであり、口腔クリーニング装置の１又は複数の態様に関するセンサデータを取得するようにプログラムされる及び／又は構成される。例えば、マスタクロック３２は、センサ２８及び／又はドライブトレーン２２のいずれかと分離されてもよく、又はその一部であってもよい。実施形態によれば、例えば、ドライブトレーンモータはマスタクロック３２であることができる。この実施形態では、モータは、バッテリ電圧、温度、又はシステムの他の性質（aspects）によって変化し得る速度で動作する。この速度はコントローラによって検出又は測定され、必要な周波数がコントローラによって計算され、センササンプリング周波数４２のドライブトレーン第１周波数４０に対する所定の又は所望の比を達成するためにセンサに課される。したがって、モータの動作周波数が何らかの理由で妨害された場合には、センササンプリング周波数４２が適切な比率に自動的に調整されることができる。
【００２９】
プロセッサは、センササンプリング周波数４２を含むがこれに限定されない、センサ２８の機能及び／又は動作を指示することができる。同様に、コントローラ３０は、ドライブトレーンの第１の周波数４０を含むがこれに限定されない、ドライブトレーン２２の動作を制御、指示、及び／又は変更することができる。図１に示す実施形態によれば、クロック３２は、センササンプリング周波数４２及び第１の周波数４０が協調されるように、ドライブトレーン２２及び１又は複数のセンサ２８の両方に時間情報を提供する。
【００３０】
図３に示された他の実施形態によれば、マスタクロック３２はコントローラ３０から分離している。マスタクロックは、センササンプリング周波数４２及び第１の周波数４０が協調されるように、ドライブトレーン２２及び１又は複数のセンサ２８の両方に時間情報を提供する。コントローラ３０は、オプションで、センサ及び／又はドライブトレーンの機能を協調させるためにマスタクロック３２と通信してよい。コントローラ３０は、オプションで、それ自身のクロック３３を含んでよい。
【００３１】
図４に示された他の実施形態によれば、センサ２８は、センササンプリング周波数４２のタイミング情報のためのそれ自体のクロック３２を含み、ドライブトレーン２２は、第１の周波数４０のタイミング情報のための別個のクロック３２ａと通信する。クロック３２ａは、コントローラ３０の構成要素であってよく、又は別個のクロックであってよい。コントローラ３０は、センサクロック３２及び他のクロック３２ａの両方からの時間情報を使用してセンサ及び／又はドライブトレーンの機能（functionality）を協調させるために、ドライブトレーンの第１の周波数４０を制御することができる。
【００３２】
実施形態によれば、センササンプリング周波数４２は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じたドライブトレーンの第１の周波数４０に等しく、ここでｎは整数でありゼロであってよく、ｋは正の整数であり、ｊは正の整数でありゼロであってよく、０＜ｊ＜ｋのようであるが、ｎとｊは同時にゼロと等しくない場合がある。
センササンプリング周波数４２＝ドライブトレーン周波数４０＊（ｎ＋ｊ／ｋ）  （式１）
【００３３】
ｋの値は、大きすぎないことが好ましくは、さもないとドライブトレーンがセンサと干渉する。したがって、ｋは、センサ信号の帯域幅がドライブトレーンの周波数／ｋより小さくなるように選択される。これは、多くのドライブトレーンの高調波が、ゼロ周波数、すなわちＤＣに、又はセンサ信号の帯域幅の外にマッピングされることをもたらし、この両方は信号から容易に除去することができる。
【００３４】
単なる一例として、乗数が１である場合、ドライブトレーンはセンササンプリング毎に１回励起し、したがって、その基本波又は高調波からの干渉は相殺される。しかし、回路のコスト及び性能を最適化するために、センサのサンプリング周波数を異ならせることが望ましい場合があり、ｎ、ｊ、及びｋの任意の許容値は、所望の狭帯域信号がドライブトレーン干渉の高調波の間に配置され、デジタル領域又はアナログ領域の狭帯域フィルタリングによって回復されることがわかる。
【００３５】
図５を参照すると、センササンプリング周波数４２（“Ｓ”）及びドライブトレーン周波数４０（“Ｄ”）のグラフが実施形態に従って提供され、ここでｘ軸５１０は周波数を示し、ｙ軸５２０は信号強度を示す。この例では、ｎ＝０、ｊ＝１、ｋ＝２であり、したがって、乗数は０．５（ｎ＋ｊ／ｋ、又は０＋１／２）である。言い換えれば、ドライブトレーンは、信号サンプリング（１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ等）毎に１回、励起する又は動く又は動きを引き起こす（１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ等）。例えば、この例では、ドライブトレーン周波数４０が２５０Ｈｚである場合、センササンプリング周波数４２は１２５Ｈｚであり、これは、２５０Ｈｚ掛ける０．５の乗数である。一般に、ｊ＝１、ｋ＝２の解が、最良のスペーシングマージンを、したがって、任意のｎに対する最小のフィルタリング要件を提供する。
【００３６】
図６を参照すると、センササンプリング周波数４２（“Ｓ”）及びドライブトレーン周波数４０（“Ｄ”）のグラフが実施形態に従って提供され、ここでｘ軸５１０は周波数を示し、ｙ軸５２０は信号強度を示す。この例では、乗数は１である。言い換えれば、ドライブトレーンは、信号サンプリング（１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ等）と同じ周波数で励起する又は動く又は動きを引き起こし（１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ等）、したがって、ドライブトレーンの基本波又は高調波からの如何なる干渉も相殺される。例えば、この例では、ドライブトレーン周波数４０が２５０Ｈｚである場合、センササンプリング周波数４２も２５０Ｈｚであり、これは、２５０Ｈｚ掛ける１の乗数である。上で詳述したように、両方の周波数が同じマスタクロック３２からタイミング情報を取得するので、周波数はその後維持される
【００３７】
別の実施形態によれば、センササンプリング周波数４２を増加させることが望ましい場合がある。図７を参照すると、センササンプリング周波数４２及びドライブトレーン周波数４０のグラフが、実施形態に従って提供され、ここで、ｘ軸５１０は周波数を示し、ｙ軸５２０は信号強度を示す。ここでは、ｎ＝０、ｊ＝３、及びｋ＝４であり、これは０．７５の乗数（ｎ＋ｊ／ｋ、又は０＋３／４）をもたらし、これは、干渉を回避するのに十分な余裕を持って、ドライブトレーンの高調波ノイズから信号のサンプリングを離す。実施形態によれば、この構成は、所望の信号とドライブトレーン高調波との間の間隔が低減されるので、より厳しいフィルタリングを必要とすることがある。換言すれば、デジタル又はアナログフィルタが、信号処理技術によってデータから所望の信号を復元するために必要である。
【００３８】
とりわけ、７／８（又は０．８７５）のような多くの他の乗数が可能である。システムの設計及び／又はニーズに応じて、乗数を決定及び／又は調整することが必要である場合がある。例えば、乗数は、システムの設計及び／又は必要性の要素の中でも、必要なセンササンプリング周波数及び／又はセンサフィルタリングの能力で少なくとも部分的に決定されてもよい。
【００３９】
別の例として、ドライブトレーン励起周波数が２５０Ｈｚである場合、２５０Ｈｚ（ｎ＝１、乗数１）又は１ｋＨｚ（ｎ＝４、乗数４）のセンササンプリング周波数が、センササンプリング周波数の選択肢として都合がよいことがある。異なるモードにおいてドライブトレーンの周波数が２６０Ｈｚである場合、２６０又は１０４０Ｈｚのセンササンプリングがこれらの例では選択されてよい。ドライブトレーンの周波数が変更されるとき、センササンプリングに使用される信号の倍数は同じに留まる必要はない。例えば、ドライブトレーンの周波数に変化がある場合、乗数は、センササンプリング周波数が不都合に高い又は低い値になるのを避けるために変えられることができる。
【００４０】
実施形態によれば、マイクロプロセッサのようなデジタル回路がデジタル信号処理を実行するために使用される場合、そのマスタクロックは、ドライブトレーンからの干渉をさらに最小にするために、ドライブトレーンに使用されるマスタクロックの整数倍算／除算であるべきである。ドライブトレーン信号を生成し且つセンサデータを処理する両方のために、単一のマイクロプロセッサがしばしば使用される。
【００４１】
別の実施形態によれば、ドライブトレーンは、主として奇数番号の高調波で干渉を生成し得る。この場合、ｎを奇数にすることは、偶数高調波がＤＣにマッピングされることをもたらすので、ＤＣ信号レベルが依然として使用され得る。
【００４２】
さらに別の実施形態によれば、マイクロプロセッサ及びセンサが異なるクロック信号を有する場合、システムは、ドライブトレーン周波数が式に従って固定倍数に同期されるようにマイクロプロセッサのセンサクロックを検出するように構成されることができる。これは、同じマスタクロックから得られる２つの主要周波数をもたらし、それによってドライブトレーンからの干渉を最小にする。これらの実施形態は全て、さもなければセンサ信号を妨害し得る信号をもたらし得る様々な構成要素からの不要な高調波干渉を防止する。
【００４３】
図８を参照すると、本発明の実施形態による口腔クリーニング装置センサのドライブトレーン干渉を最小化するための方法８００を示すフローチャートが開示される。ステップ８１０では、口腔クリーニング装置１０が提供される。口腔クリーニング装置１０は、本明細書で説明される実施形態のいずれかであってよく、そうでなければ構想されてもよく、図１−４に関連して説明されるユニットの構成要素のいずれかを含むことができる。例えば、一実施形態によれば、口腔クリーニング装置１０は、ボディ部分１２と、毛面１８を有するブラシヘッド部材１４と、マスタクロック３２と、第１の周波数４０を有するドライブトレーン２２と、センササンプリング周波数４２を有する１又は複数のセンサ２８とを含むことができる。
【００４４】
ステップ８２０において、ドライブトレーン周波数４０及び／又はセンササンプリング周波数４２は、マスタクロック３２を使用して開始、決定、又は選択され、口腔クリーニング装置センサのドライブトレーン干渉を最小限に抑える。例えば、センササンプリング周波数４２は、上述したように、ドライブトレーンからの電磁的及び／又は機械的干渉が最小化又は除去される周波数に復調されることができる。
【００４５】
ステップ８３０において、口腔クリーニング装置１０の１又は複数のセンサ２８は、装置の動作中‐これはドライブトレーンの動作を含む−にセンサデータを取得し、センサ及びドライブトレーンは、開始、決定、又は選択された周波数で動作する。
【００４６】
オプションのステップ８４０において、ドライブトレーン周波数４０及び／又はセンササンプリング周波数４２が調整される。例えば、ユーザは多かれ少なかれ強烈なクリーニングを選択することができ、その場合、ドライブトレーン周波数は増加又は減少され得る。例えば、口腔クリーニング装置１０は、それぞれがドライブトレーンに対する異なる周波数を利用する複数の設定を含み得る。この周波数は、選択された設定に依存する所定の周波数であってよい。したがって、センササンプリング周波数４２は、調節されたドライブトレーン周波数４０でドライブトレーンによって生成される新しい高調波を避けるように調整される必要があり得る。コントローラは、例えば、ユーザ選択及び／又は新しいドライブトレーン周波数を検出し且つ最適なセンササンプリング周波数を決定するように、プログラムされ得る又は構成され得る。最適なセンササンプリング周波数は、対応するドライブトレーン周波数４０でプログラムされた所定の値であってよく、あるいは他の選択肢の中でもコントローラによって実験的に決定されてもよい。
【００４７】
本明細書に記載の方法及びシステムは口腔クリーニング装置に適用されるが、これらの方法及びシステムは、スキンケア装置、シェービング装置、グルーミング装置等を含むがこれに限定されない他のパーソナルケア装置に同様に利用されることができることが予測される。
【００４８】
本明細書において定義され使用される全ての定義は、辞書定義、参照により組み込まれる文献の定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。
【００４９】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される不定冠詞“ａ”及び“ａｎ”は、明確に反対の指示がない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【００５０】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される「及び／又は」という語句は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には結合的に存在し他の場合には分離して存在する要素の「どちらか又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」を用いて列挙された複数の要素は、同じように、すなわち、そのように結合された要素の「１又は複数」と解釈されるべきである。具体的に特定された要素に関連するかどうかにかかわらず、「及び／又は」の句によって具体的に特定される要素以外の他の要素がオプションで存在してもよい。
【００５１】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、「又は」は、上で定義した「及び／又は」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト中の項目を分離する場合、「又は」あるいは「及び／又は」は包括的であると解釈されるべきであり、すなわち、いくつかの又はリストの要素の少なくとも１つの包含であるが、１より多くも含み、オプションで、追加のリストにない項目を含む。「１つだけ」又は「正確に１つ」、又は特許請求の範囲において使用される場合、「〜からなる」のように、逆に明示された用語のみが、幾つかの又はリストの要素の正確に１つの要素の包含を指す。一般的に、本明細書で使用される「又は」という用語は、「どちらか」、「の１つ」、「の１つだけ」、又は「の正確に１つ」のような排他的な条件によって先行されるときに、排他的な選択肢（すなわち、「一方又は他方であるが両方ではない」）を示すものとして解釈される。
【００５２】
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるとき、１又は複数の要素のリストを参照して、「少なくとも１つの」という語句は、１又は複数の要素のリストのうちの要素の１又は複数から選択される少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素のリスト内に特に列挙されたありとあらゆる要素の少なくとも１つを含むものではなく、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを除外するものではない。この定義はまた、特定された要素に関連するものであろうと無関係なものであろうと、「少なくとも１つの」という語句が指し示す要素のリスト内で具体的に特定される要素以外に、要素がオプションでに存在し得ることも許容する。
【００５３】
それとは逆に明確に示されていない限り、１より多いステップ又は動作を含む本明細書で請求項に記載される任意の方法において、この方法のステップ又は動作の順序は、必ずしも方法のステップ又は動作が列挙される順序に限定されないことも理解されるべきである。
【００５４】
特許請求の範囲及び上記明細書では、「有する」、「含む」、「運ぶ」、「持つ」、「含む」、「関与する」、「保持する」、「構成する」などの全ての移行句は、オープンエンドであると、すなわち含むことを意味するがこれに限定されないことを意味すると理解されるべきである。
【００５５】
次の付記を記す。
（付記１）  ボディ部分と；
前記ボディ部分から延びるブラシヘッド部材であって、前記ヘッドは毛面を有し、前記毛面は前記ボディ部分に対して動くように構成される、ブラシヘッド部材と；
クロックと；
前記クロックと通信するセンサであって、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記クロックからの入力に基づく、センサと；
前記センサと同じ前記クロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは第１のドライブトレーン周波数で前記毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記クロックからの入力に基づく、ドライブトレーンと；
を有し、
前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数は、前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように協調される、
口腔クリーニング装置。
（付記２）  前記の１又は複数のセンサから得られるセンサ情報を処理するように構成されるコントローラをさらに有する、
付記１に記載の口腔クリーニング装置。
（付記３）  前記コントローラは前記クロックを有する、
付記２に記載の口腔クリーニング装置。
（付記４）  前記クロックは、前記コントローラから分離している、
付記２に記載の口腔クリーニング装置。
（付記５）  前記センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた前記第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである、
付記１に記載の口腔クリーニング装置。
（付記６）  ｋは、前記センサ信号の帯域幅がｋで除した前記第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる、
付記５に記載の口腔クリーニング装置。
（付記７）  前記第１のドライブトレーン周波数はユーザによって調整可能である、
付記１に記載の口腔クリーニング装置。
（付記８）  前記ドライブトレーンと通信する第２のクロックと、
前記第１のクロック及び前記第２のクロックと通信するコントローラであって、前記コントローラは、前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を協調させ且つ前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするよう、前記第１のクロック及び前記第２のクロックから入力を受信するように構成される、コントローラと、
をさらに有する、
付記１に記載の口腔クリーニング装置。
（付記９）  口腔クリーニング装置のセンサの干渉を最小にする方法であって、前記方法は：
口腔クリーニング装置を提供するステップであって、前記口腔クリーニング装置は、クロック；前記クロックと通信するセンサであって、前記センサはセンササンプリング周波数でセンサデータをサンプリングするように構成され、前記サンプリング周波数は前記クロックからの入力に基づく、センサ；及び前記センサと同じ前記クロックと通信するドライブトレーンであって、前記ドライブトレーンは第１のドライブトレーン周波数で前記装置の毛面の動きを発生させるように構成され、前記第１のドライブトレーン周波数は前記クロックからの入力に基づく、ドライブトレーン；を有する、ステップと；
前記センサのドライブトレーン干渉を最小にするように前記サンプリング周波数及び前記第１のドライブトレーン周波数を調整するステップと；
前記センサからセンサデータを得るステップと；
を含む、方法。
（付記１０）  前記センササンプリング周波数は、（ｎ＋ｊ／ｋ）を乗じた前記第１のドライブトレーン周波数と等しく、ｎは整数、ｊは正の整数、ｋは正の整数であり、さらに０＜ｊ＜ｋである、
付記９に記載の方法。
（付記１１）  ｋは、前記センサ信号の帯域幅がｋで除した前記第１のドライブトレーン周波数未満であるように選ばれる、
付記１０に記載の方法。
（付記１２）  前記第１のドライブトレーン周波数の調整に応じて前記センササンプリング周波数を調整するステップをさらに含む、
付記９に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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