(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
第一のセンサ及びコンピューティング装置を含み、
前記第一のセンサは、検出可能要素の有無を検出するように構成され、
前記検出可能要素は、モータに操作可能に結合された着脱可能な末端エフェクタに関連づけられ、
前記コンピューティング装置は、前記モータを作動させ、前記末端エフェクタの慣性情報を生成するように構成される回路を含み、
前記コンピューティング装置は、
既知の力でモータを作動させて、開始位置を中心に前記末端エフェクタを振動させ、
前記末端エフェクタが所定の時間内に前記開始位置を通過した回数をカウントするか、又は、所定の時間の後に、前記末端エフェクタの振動の最大振幅を測定し、
前記末端エフェクタの慣性情報を生成するように構成される、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記第一のセンサは、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、幾何学的配置、磁場分布、及び静電容量のうちの少なくとも一つから選択される前記検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される、システム
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記第一のセンサは、幾何学的構成、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、幾何学的配置、磁場分布、及び静電容量から選択される二つ以上の検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、前記コンピューティング装置は、前記モータを作動させ、かつ、信号振幅、信号周波数、及び信号波形形状から選択される前記モータの作動に関連する一つ又は複数の信号パラメータに基づいて、前記末端エフェクタの慣性情報を生成するように構成された回路を含む、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記コンピューティング装置は、検出された要素及び生成された前記末端エフェクタの慣性情報を示す一つ又は複数の入力に応じて、動作周波数、動作時間、動作強度、触覚プロトコル、トリートメントプロトコル、及びデューティサイクルの一つ又は複数を変調するように構成された回路を含む、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、検出された要素を示す一つ又は複数の入力は、前記検出可能要素に関連する特性である、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記検出可能要素は少なくとも一つの磁石を含み、
前記第一のセンサは、ホール効果センサ、静電容量センサ、インダクタンスセンサ、及び磁化率センサから選択される、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、前記システムに関連する第二のセンサをさらに備え、前記第二のセンサは、前記末端エフェクタに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成される、システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、前記第二のセンサは、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される前記検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される、システム。
【請求項１０】
請求項８に記載のシステムであって、センサの数は、検出可能要素の数よりも大きい、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、前記コンピューティング装置は、前記検出可能要素の有無と前記末端エフェクタの慣性情報とに基づいて、前記末端エフェクタを識別するように構成される、システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムであって、前記末端エフェクタは、第一の末端エフェクタであり、前記モータは、前記第一の末端エフェクタが使用されていないときに、第二の末端エフェクタに操作可能に結合するように構成され、前記コンピューティング装置は、検出された要素及び前記第二の末端エフェクタの慣性情報を示す一つ又は複数の入力に応じて、動作周波数、動作期間、動作強度、触覚プロトコル、トリートメントプロトコル、デューティサイクルのうちの一つ又は複数を変調するように構成された回路を含む、システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記第二の末端エフェクタは、前記第一の末端エフェクタの前記検出可能要素とは異なる第二の検出可能要素を含み、前記第一のセンサは、前記第二の検出可能要素の有無を示す信号を検出するように構成される、システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムであって、前記第二の末端エフェクタは、前記第一の末端エフェクタとは異なる慣性情報を有する、システム。
【請求項１５】
機器であって、
モータに操作可能に結合された末端エフェクタであって、ゼロ以上の数の検出可能要素を含む、末端エフェクタ、
前記数の検出可能要素の有無を検出するように構成された複数のセンサ、及び
前記モータを作動させ、かつ、前記末端エフェクタの慣性情報を生成するように構成された回路を含むコンピューティング装置を備え、
前記コンピューティング装置は、
既知の力で前記モータを作動させ、開始位置の周りで前記末端エフェクタを振動させる工程、及び
前記末端エフェクタが所定の時間内に前記開始位置を通過した回数をカウントする工程、又は、所定の時間の後、前記末端エフェクタの振動の最大振幅を測定する工程
を含む工程によって、検出可能要素の前記数に関連する測定値及び前記末端エフェクタの慣性情報に基づいて前記末端エフェクタを識別するように構成される、
機器。
【請求項１６】
システムのモータに結合された末端エフェクタを識別する方法であって、
前記末端エフェクタに関連する慣性情報を生成する工程、並びに
前記末端エフェクタに関連する検出可能要素の数の有無、及び前記末端エフェクタの慣性情報を示す少なくとも一つの入力に基づいて、前記末端エフェクタの同一性を決定する工程を含み、
前記末端エフェクタに関連する慣性情報を生成する工程は、回転慣性情報を生成する工程を含み、
前記回転慣性情報は、
既知の力で前記モータを作動させ、開始位置の周りで前記末端エフェクタを振動させる工程、及び
前記末端エフェクタが所定の時間内に前記開始位置を通過した回数をカウントする工程、又は、所定の時間の後、前記末端エフェクタの振動の最大振幅を測定する工程
により生成される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概要
本開示の例は、ハンドヘルドパーソナルケア機器等のシステム又は機器に結合された末端エフェクタを識別すること、及び、識別された末端エフェクタに対応するプロトコル又はパラメータに従って動作することに関する問題に対処しようとするものである。この点に関して、本明細書で説明する例は、モータに操作可能に結合することが可能である、取り外し可能な末端エフェクタに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成されたセンサと、モータを作動させて、末端エフェクタの慣性を決定するように構成された回路を含むコンピューティング装置とを含むシステム及び機器に関するものである。そのようなシステムは、システムに結合された末端エフェクタを識別し、システムに結合され識別された末端エフェクタに対応する方法及びパラメータに従って動作するように構成される。
【０００２】
一態様において、本開示は、モータに操作可能に結合された着脱可能な末端エフェクタに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成された第一のセンサと、モータを作動し末端エフェクタの慣性を決定するように構成される回路を含むコンピューティング装置とを一般的に含むシステムを提供する。
【０００３】
別の態様において、本開示は、モータに操作可能に結合した末端エフェクタであって、ゼロ以上の数の検出可能要素を含む末端エフェクタを含み、その数の検出可能要素の有無を検出するように構成される複数のセンサと、モータを作動して末端エフェクタの慣性を決定するように構成される回路を含むコンピューティング装置とを、一般に含む機器を提供し、コンピューティング装置は、その数の検出可能要素に関連する測定値及び末端エフェクタの慣性に基づいて末端エフェクタを識別するように構成される。
【０００４】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、センサは、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、幾何学的配置、磁場分布、及び静電容量のうちの少なくとも一つから選択される検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される。
【０００５】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、センサは、幾何学的構成、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、幾何学的配置、磁場分布、及び静電容量から選択される二つ以上の、検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される。
【０００６】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、コンピューティング装置は、モータを作動させ、かつ、信号振幅、信号周波数、及び信号波形形状から選択されるモータの作動に関連する一つ又は複数の信号パラメータに基づいて末端エフェクタの慣性を決定するように、構成された回路を含む。
【０００７】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、コンピューティング装置は、検出された要素及び決定された末端エフェクタの慣性を示す一つ又は複数の入力に応じて、動作周波数、動作時間、動作強度、触覚プロトコル、トリートメントプロトコル、デューティサイクルの一つ又は複数を変調するように構成された回路を含む。本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、検出された要素を示す一つ又は複数の入力は、検出可能要素に関連する特性である。
【０００８】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、検出可能要素は少なくとも一つの磁石を含む。
【０００９】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、センサは、ホール効果センサ、静電容量センサ、インダクタンスセンサ、及び磁化率から選択される。
【００１０】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、システム又は機器は、システムに関連する第二のセンサを備え、第二のセンサは、末端エフェクタに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成される。本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、第二のセンサは、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される検出可能要素に関連する特性を検出するように構成される。本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、センサの数は、検出可能要素の数よりも大きい。
【００１１】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、コンピューティング装置は、検出可能要素の有無と、末端エフェクタの慣性とに基づいて末端エフェクタを識別するように構成される。
【００１２】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、モータを作動させ、末端エフェクタの慣性を決定するように構成された回路を含むコンピューティング装置は、末端エフェクタの回転慣性を決定するように構成され、コンピューティング装置は、
既知の力でモータを作動させて、開始位置の周りで末端エフェクタを振動させ、
末端エフェクタが所定の時間内に開始位置を通過した回数をカウントし、
末端エフェクタの回転慣性を計算するように、
構成される。
【００１３】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、モータを作動させ、末端エフェクタの慣性を決定するように構成された回路を含むコンピューティング装置は、末端エフェクタの回転慣性を決定するように構成され、コンピューティング装置は、
既知の力でモータを作動させて、開始位置の周りで前記末端エフェクタを振動させ、
所定の時間の後に末端エフェクタの振動の最大振幅を測定し、
末端エフェクタの回転慣性を計算するように、
構成される。
【００１４】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、末端エフェクタは、第一の末端エフェクタであり、モータは、第一の末端エフェクタが使用されていないときに、第二の末端エフェクタに操作可能に結合するように構成され、コンピューティング装置は、検出された要素及び第二の末端エフェクタの決定された慣性を示す一つ又は複数の入力に応じて、動作周波数、動作期間、動作強度、触覚プロトコル、トリートメントプロトコル、デューティサイクルのうちの一つ又は複数を変調するように構成された回路を含む。本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、第二の末端エフェクタは、第一の末端エフェクタの検出可能要素とは異なる第二の検出可能要素を含み、第一のセンサは、第二の検出可能要素の有無を示す信号を検出するように構成される。
【００１５】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、第二の末端エフェクタは、第一の末端エフェクタとは異なる慣性を有する。
【００１６】
別の態様において、本開示は、システムのモータに結合された末端エフェクタを識別する方法を提供し、方法は、末端エフェクタに関連する慣性情報を生成する工程、並びに、末端エフェクタに関連する検出可能要素の数の有無、及び末端エフェクタの慣性を示す少なくとも一つの入力に基づいて、末端エフェクタの同一性を決定する工程を含む。
【００１７】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、末端エフェクタに関連する慣性情報を生成する工程は、回転慣性情報を生成する工程を含み、回転慣性情報は、
既知の力でモータを作動させ、開始位置の周りで末端エフェクタを振動させる工程、
末端エフェクタが所定の時間内に前記開始位置を通過した回数をカウントする工程、
末端エフェクタの回転慣性を計算する工程、
によって生成される。
【００１８】
本明細書で開示される実施形態のいずれかによれば、末端エフェクタに関連する慣性情報を生成する工程は、回転慣性情報を生成する工程を含み、前記回転慣性情報は
既知の力でモータを作動させ、開始位置の周りで末端エフェクタを振動させる工程、
所定の時間後の末端エフェクタの振動減衰の最大振幅を測定する工程、
末端エフェクタの回転慣性を計算する工程、
によって生成される。
【００１９】
上記の概要は、詳細な説明でさらに以下に説明される概念の選択を簡略化された形式で紹介するために提供される。この概要は、クレームされた発明の主要な特徴を特定することを意図するものではなく、クレームされた発明の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図するものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
請求項に係る発明の前述の態様及び付随する利点の多くは、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解され、より容易に認識されるであろう。
【図１】図１は、末端エフェクタに結合された本開示の一態様に係るシステムの側面図である。
【図２】図２は、末端エフェクタに結合された本開示の一態様に係る別のシステムの側面図である。
【図３】図３は、別の末端エフェクタに結合された図２のシステムの側面図である。
【図４】図４は、別の末端エフェクタに結合された図２のシステムの側面図である。
【図５】図５は、末端エフェクタに結合された本開示の一態様に係るシステムを模式的に示す。
【図６】図６は、図５のシステム、システムに結合された末端エフェクタ、及びシステムに結合可能な第二の末端エフェクタを模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
詳細な説明
添付図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、同様の数字が同様の要素を示し、開示される発明の様々な実施形態の説明として意図したものであり、唯一の実施形態を表すことを意図したものではない。本開示で説明される各実施形態は、単に例又は例示として提供されるものであり、他の実施形態よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。本明細書で提供される例示的な例は、網羅的であること、又はクレームされる発明を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。
【００２２】
本開示は、概して、ハンドヘルドパーソナルケア機器、システム、及び方法に関する。一般的に言われるように、パーソナルケア機器は通常、末端エフェクタを使用して、ユーザーの身体の一部に所望の効果をもたらす。そのような器具の例には、特に、電動スキンブラシ、電動歯ブラシ、シェーバー等が含まれる。
【００２３】
所定のパーソナルケア機器は、さまざまな末端エフェクタと操作可能に結合することができ、特定の末端エフェクタに対応するさまざまなトリートメントプロトコルを含むことができる。機器が、例えばモータに結合されたものよりも大きいか、又は小さい慣性を持つ末端エフェクタを意図したプロトコルに従ってモータを動作させる場合、所定の動作パラメータが適切に実行されない場合がある。加えて、同じ又は類似の慣性を有する末端エフェクタは、例えば、異なる末端エフェクタの表面を有し、意図された用途が異なる場合がある。さらに、長時間使用すると、末端エフェクタが摩耗したり汚れたりする可能性があり、交換が必要になる。ユーザーに末端エフェクタを交換すべきであるという表示を供することは、有用であろう。
【００２４】
そのような目的のため、以下の説明は、モータに操作可能に結合することが可能であり、取り外し可能な末端エフェクタに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成された第一のセンサを含むシステムの例を提供する。以下により詳細に説明するように、システムは、モータを作動させ、かつ、末端エフェクタの慣性を決定するように構成された回路を含むコンピューティング装置をさらに含む。この点に関して、以下により詳細に説明するように、コンピューティング装置は、モータに操作可能に結合された末端エフェクタを識別し、末端エフェクタに対応する一つ又は複数のプロトコルに従ってモータを動作するように構成される。
【００２５】
以下の説明では、本開示の一つ又は複数の実施形態の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられている。しかし、本開示の多くの実施形態は、特定の詳細の一部又はすべてがなくても実施可能であることは当業者には明らかであろう。場合によっては、本開示の様々な態様を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセスステップは詳細に説明されていない。さらに、本開示の実施形態は、本明細書に記載された特徴の任意の組み合わせを採用し得ることが理解されよう。
【００２６】
図１は、末端エフェクタ４０に結合された代表的なシステム２０を、パーソナルケアとともに示している。図示されるように、末端エフェクタ４０は、エフェクタ４０に関連する検出可能要素４２を含む。システム２０は、検出可能要素４２の有無を検出するように構成されたセンサ４４をさらに含む。この点に関して、センサは、検出可能要素４２に関連する特性を検出するように構成される。一実施形態においては、検出可能要素４２に関連する特性は、検出可能要素４２の位置、幾何学的配置、磁場分布、極性、磁化率、磁場の大きさ、静電容量等から選択される。一実施形態において、検出可能要素４２に関連する特性は、基準条件と、検出可能要素４２の位置、幾何学的配置、磁場分布、極性、磁化率、磁場の大きさ、静電容量等のうちの少なくとも一つとの間に、相違がある。以下により詳細に説明するように、末端エフェクタ４０に関連する慣性情報と併せて検出可能要素の有無を検出することにより、システム２０は末端エフェクタ４０を識別するように構成される。
【００２７】
本明細書でさらに説明するように、一実施形態において、末端エフェクタ４０は、末端エフェクタ４０に関連する二つ以上の検出可能要素４２を含む。一実施形態において、末端エフェクタ４０は、末端エフェクタ４０に関連する３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれ以上の検出可能要素を含む。一実施形態において、末端エフェクタ４０は、末端エフェクタ４０に関連する検出可能要素４２を含まない。一実施形態において、二つ以上の検出可能要素４２は、末端エフェクタ４０の周りに放射状に等距離に分布している。
【００２８】
一実施形態において、一つ又は各検出可能要素４２は磁石である。別の実施形態において、一つ又は各検出可能要素４２は容量素子を含む。
【００２９】
一実施形態において、センサ４４はホール効果センサである。一実施形態では、センサ４４は容量センサであり、一つ又は各検出可能要素４２は容量素子を含む。一実施形態において、センサ４４は容量性センサであり、一つ又は各検出可能要素４２は容量性要素を含む。一実施形態では、センサ４４はインダクタンスセンサである。一実施形態では、センサ４４は磁化率センサである。
【００３０】
一実施形態において、センサ４４は、末端エフェクタ４０に関連する二つ以上の検出可能要素４２に関連する特性を検出するように構成されている。一実施形態において、センサ４４は、末端エフェクタ４０に関連する二つ以上の検出可能要素４２に関連する特性の違いを検出するように構成される。一実施形態において、二つ以上の検出可能要素４２に関連する特性は、幾何学的構成、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される。
【００３１】
一実施形態において、システムは二つ以上のセンサを含む。この点に関し、図２に注目すると、システム２０及び末端エフェクタ４０ａの代表的な実施形態が示されている。図示されるように、システム２０は、末端エフェクタ４０ａに関連する検出可能要素４２ａ、４２ｂ、及び４２ｃに関連する特性を検出するように構成されたセンサ４４ａ、４４ｂ、及び４４ｃを含む。複数のセンサ４４ａ、４４ｂ、及び４４ｃ及び対応する検出可能要素４２ａ、４２ｂ、及び４２ｃによって、単一の検出可能要素及び単一のセンサを含む末端エフェクタよりも、末端エフェクタ４０ａの付加的なエンコードが可能になる。この点に関して、システム２０は、検出可能要素４２ａ、４２ｂ、及び４２ｃのうちの二つ以上に関連する特性を検出するように構成される。さらに、この点に関して、システム２０は、二つ以上の検出可能要素４２ａ、４２ｂ、及び４２ｃに関連する特性を検出することに部分的に基づいて、末端エフェクタ４０の数を識別するように構成される。さらに、この点に関して、システム２０は、同じ又は類似の慣性を有するが、例えば異なる末端エフェクタ表面を有するか、又は、意図する機能が異なる末端エフェクタ４０間を区別するように構成される。
【００３２】
一実施形態において、末端エフェクタ４０に関連する検出可能要素の数は、センサの数よりも少ない。この点に関し、図３に注目すると、センサ４４ａ、４４ｂ、４４ｃを含むシステム２０の代表的な実施形態が示されている。図示されるように、検出可能要素４２ｄ及び４２ｅは、末端エフェクタ４０ｂに関連付けられている。センサ４４ａ及び４４ｂは、それぞれ検出可能要素４２ｄ及び４２ｅに関連する特性を検出するように構成される。図示されるように、末端エフェクタ４０ｂは、センサ４４ｃのすぐ近く又はそれに対応する検出可能要素を含まない。この点に関して、システム２０は、各末端エフェクタに関連する検出可能要素の異なる個数に、少なくとも部分的に基づいて、末端エフェクタ４０ａと４０ｂとを区別するように構成される。したがって、本明細書でさらに説明するように、システム２０は、モータ６０を動作させて、各末端エフェクタ４０ａ及び４０ｂに関連する異なるプロトコルを実行するように構成される。
【００３３】
一実施形態において、システム２０は、位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される検出可能要素４２に関連する特性を検出するように構成されたセンサ４４を含む。例えば、図４は、検出可能要素４２ｆ及び４２ｇを担持する末端エフェクタ４０ｃを含むシステム２０を示し、検出可能要素４２ｆ及び４２ｇは、末端エフェクタ４０ｃ上の位置に担持された磁石である。図示されるように、磁気検出可能要素４２ｆ及び４２ｇはそれぞれＮ極及びＳ極によって表される極性を有する。さらに、図示のように、検出可能要素４２ｆは、Ｎ極がＳ極よりもセンサ４４ａに近くなるように、末端エフェクタ４０ｃによって、センサ４４ａを基準とする位置及び向きに担持される。したがって、一実施形態においては、センサ４４ａは、検出可能要素４２ｆの有無と、センサ４４ａに対するその向きをも検出するように構成される。同様に、検出可能要素４２ｇは、Ｓ極がＮ極よりもセンサ４４ｂに近くなるように、末端エフェクタ４０ｃによって、センサ４４ｂを基準とする位置及び向きで担持される。したがって、一実施形態においては、センサ４４ｂは、検出可能要素４２ｇの有無と、センサ４４ｂに対するその向きをも検出するように構成される。
【００３４】
この点に関して、システム２０は、一つ又は複数の検出可能要素４２の有無に加えて、末端エフェクタ４０のエンコードされた数の大きさを検出するように構成される。そのような付加的にエンコードされたレベルにより、システム２０は多くの異なる末端エフェクタ４０を識別することができる。例えば、最大３つの検出可能要素の有無と、磁気極性等のその検出可能要素４２の特性とを検出するように構成された３つのセンサを含むシステムは、１１の異なる末端エフェクタ４０を個別に識別するように構成される。
【００３５】
一実施形態において、システム２０は、モータ６０を作動させ、末端エフェクタ４０の慣性を決定するように構成された回路を含むコンピューティング装置を含む。この点に関して、図５に注目すると、本態様に係るシステム２０の概略図が示されている。示される実施形態においては、電子機器は、検出可能要素４２ｅを含む末端エフェクタ４０ｄと相互作用し、末端エフェクタ４０ｄを識別する。示される実施形態において、電子機器は、コンピューティング装置８０、モータ６０、及び充電式電池等の蓄電源１００を含む。いくつかの実施形態においては、コンピューティング装置８０は、メモリ８４及びマイクロプロセッサ８６等の回路８２を含み、これは、モータ６０の動作を制御するように構成及び配置される。
【００３６】
一実施形態において、コンピューティング装置８０は、モータ６０を作動させ、モータ６０の作動に関連する１又は複数の信号パラメータに基づいて末端エフェクタ４０ｄの慣性を決定するように構成された回路８２を含む。一実施形態において、モータ６０の作動に関連する一つ又は複数の信号パラメータは、信号振幅、信号周波数、及び信号波形形状から選択される。一実施形態において、モータ６０を作動させ、末端エフェクタ４０ｄの慣性を決定するように構成された回路８２を含むコンピューティング装置８０は、末端エフェクタ４０ｄの回転慣性を決定するように構成される。この点に関して、特定の実施形態に従って、コンピューティング装置８０は、既知の力でモータ６０を作動させ、開始位置の周りで末端エフェクタ４０ｄを振動させ、末端エフェクタ４０ｄが所定の時間内に開始位置を通過した回数をカウントし、末端エフェクタ４０ｄの回転慣性を計算するように構成される。一実施形態において、コンピューティング装置８０は、末端エフェクタ４０ｄの回転慣性を決定するように構成され、ここでコンピューティング装置８０は、既知の力でモータ６０を作動させて、開始位置の周りで末端エフェクタ４０ｄを振動させ、所定の時間の後に末端エフェクタ４０ｄの振動の最大振幅を測定し、末端エフェクタ４０ｄの回転慣性を計算するように構成される。
【００３７】
上記のように、一実施形態において、コンピューティング装置６０は、モータ６０を作動させ、モータ６０の作動に関連する一つ又は複数の信号パラメータに基づいて末端エフェクタ４０の慣性を決定するように構成された回路８２を含む。一実施形態において、信号は、検出可能要素４２ｅに応じて一つ又は複数のセンサ４４ａ及び４４ｂによって生成される。
【００３８】
一実施形態において、システム２０は、モータ６０に操作可能に結合するように構成された二つ以上の末端エフェクタ４０を含む。この点に関して、図６に注目すると、本態様に係るシステム２０の概略図が示されている。示される実施形態において、システム２０は、検出可能要素４２ｆを含む第一の末端エフェクタ４０ｅを含む。図示されるように、第一の末端エフェクタ４０ｅは、モータ６０に操作可能に結合される。システム２０は、モータ６０に操作可能に結合することが可能である、取り外し可能な末端エフェクタ４０ｅ又は４０ｆのいずれかに関連する検出可能要素の有無を検出するように構成されたセンサ４４ａ及び４４ｂを含む。図示されるように、センサ４４ａは、検出可能要素４２ｆの存在を検出するように構成され、一方、センサ４４ｂは、検出可能要素４２ｆに対向する検出可能要素の不在を検出するように構成される。さらに、システム２０は、検出可能要素４２ｇ及び４２ｈを含む第二の末端エフェクタ４０ｆを含む。一実施形態において、モータ６０は、第一の末端エフェクタ４０ｅが使用されていないときに第二の末端エフェクタ４０ｆに操作可能に結合するように構成される。さらに、センサ４４ａ及び４４ｂは、末端エフェクタ４０ｆがモータ６０に操作可能に結合されているときに、検出可能要素４２ｇ及び４２ｈをそれぞれ検出するように構成される。
【００３９】
一実施形態において、第二の末端エフェクタ４０ｆは、第一の末端エフェクタ４０ｅとは異なる慣性を有する。この点に関して、システム２０は、末端エフェクタ４０ｅ及び４０ｆの慣性の差、並びに、それらそれぞれの末端エフェクタ４０ｅ及び４０ｆに関連する検出可能要素４２ｆ、４２ｇ、及び４２ｈにおけるいずれかの差に基づいて、第一の末端エフェクタ４０ｅと第二の末端エフェクタ４０ｆとを区別するように構成される。
【００４０】
一実施形態において、コンピューティング装置８０は、マイクロプロセッサ８６及びメモリ８４等の回路８２を含み、これはモータ６０の動作を制御するように構成及び配置される。いくつかの実施形態では、メモリ８４は、一つ又は複数のプログラムを含み、例えば、プログラムは、マイクロプロセッサ８６により実行されると、トリートメントレジメン又はプロトコルに従って、モータ６０を作動させる。
【００４１】
一実施形態において、システム２０は、プロトコル１及びプロトコル２等の少なくとも二つのトリートメントレジメン又はプロトコルを実施する方法で、ブラシヘッド等の末端エフェクタ４０を駆動する、少なくとも二つの駆動モードで構成される。したがって、特定の実施形態では、末端エフェクタがコンピューティング装置８０によって識別されると、コンピューティング装置８０は、識別された末端エフェクタ４０に対応するプロトコルを実行し、モータ６０を作動させるようにプログラムされる。この点に関して、システム２０は、一つ又は複数の末端エフェクタ４０ｅ及び４０ｆと結合し、検出可能要素４２の有無を検出し、末端エフェクタ４０の慣性を決定することにより、モータ６０に結合された特定の末端エフェクタ４０ｅ又は４０ｆに対応するプロトコルに従って、モータ６０を作動する。
【００４２】
したがって、一実施形態において、コンピューティング装置８０は、検出された要素４２及び末端エフェクタ４０の決定された慣性を示す一つ又は複数の入力に応じて、動作周波数、動作期間、動作強度、触覚プロトコル、トリートメントプロトコル、及びデューティサイクルのうちの一つ又は複数を変調するように構成された回路８２を含む。一実施形態において、検出された要素４２を示す一つ又は複数の入力は、検出可能要素４２に関連する特性を示す。
【００４３】
別の態様において、本開示は、モータ６０に操作可能に結合された末端エフェクタ４０であって、ゼロ以上の数の検出可能要素４２を含む末端エフェクタ４０、その数の検出可能要素４２の有無を検出するように構成された複数のセンサ４４、及び、モータ６０を作動させ、末端エフェクタ４０の慣性を決定するように構成された回路８２を含むコンピューティング装置８０を含むシステム２０を提供する。コンピューティング装置８０は、検出可能要素４２の数及び末端エフェクタ４０の慣性に関連する測定値に基づいて末端エフェクタ４０を識別するように構成される。
【００４４】
一実施形態において、測定量は、その数の検出可能要素４２の、幾何学的配置、場所、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される。
【００４５】
別の態様において、本開示は、システム２０のモータ６０に結合された末端エフェクタ４０を識別する方法を提供する。第一の末端エフェクタ４０ｅ及び第二の末端エフェクタ４０ｆを有するシステム２０を用いる代表的な方法を、図６を参照してここで詳細に説明する。本明細書でさらに説明するように、システム２０のモータ６０に結合された末端エフェクタ４０を識別することにより、システム２０は、システム２０に結合された特定の末端エフェクタ４０に対応した、適切なトリートメントレジメン又はプロトコルに従ってモータ６０を動作させることができる
【００４６】
一実施形態において、この方法は、一つ又は複数のセンサ４４で、末端エフェクタ４０に関連する検出可能要素４２の数の有無を検出する工程、モータ６０を作動させて末端エフェクタ４０の慣性を決定する工程、及び、検出可能要素４２の数の有無と末端エフェクタ４０の慣性に基づいて末端エフェクタ４０の同一性を決定する工程を含む。ここで、検出可能要素４２の数は、０以上である。
【００４７】
一実施形態において、方法は、末端エフェクタ４０に関連する慣性情報を生成する工程、並びに末端エフェクタ４０に関連する検出可能要素４２の数の有無、及び末端エフェクタ４０の慣性を示す少なくとも一つの入力に基づいて、末端エフェクタ４０の同一性を決定する工程を含む。
【００４８】
一実施形態において、末端エフェクタ４０の慣性を決定する工程は、末端エフェクタ４０に関連する慣性情報を生成する工程を含む。一実施形態において、末端エフェクタ４０に関連する慣性情報を生成する工程は、末端エフェクタ４０に関連する回転慣性情報を生成する工程を含む。一実施形態において、回転慣性情報は、既知の力でモータ６０を作動させて開始位置の周りで末端エフェクタ４０を振動させる工程、末端エフェクタ４０が所定の時間内に開始位置を通過する回数をカウントする工程、及び、末端エフェクタ４０の回転慣性を計算する工程によって生成される。一実施形態において、モータのバネ定数は固定されている。取りする末端エフェクタ４０の回転慣性を変更することにより、システム２０はシステム２０の固有振動数を決定し、取りする末端エフェクタ４０の慣性を計算する。
【００４９】
一実施形態において、末端エフェクタ４０に関連する慣性情報を生成する工程は、モータ６０を作動させ、負荷の変化をモニターして末端エフェクタ４０に関連する慣性情報を決定する工程を含む。
【００５０】
一実施形態において、回転慣性情報は、既知の力でモータ６０を作動させて、開始位置の周りで末端エフェクタ４０を振動させる工程、所定の時間の後に末端エフェクタ４０の振動減衰の最大振幅を測定する工程、及び、末端エフェクタ４０の回転慣性を計算する工程によって生成される。一実施形態において、システム２０の減衰係数は一定に保たれ、方法は、末端エフェクタ４０の振動が特定の振幅に達するとき測定する工程を含む。
【００５１】
上記のように、システム２０のモータ６０に結合された末端エフェクタ４０を識別する方法は、複数のセンサ４４で、末端エフェクタ４０に関連する検出可能要素４２の数の有無を検出する工程を含み、検出可能要素４２の数はゼロ以上である。明細書でさらに説明するように、末端エフェクタ４０を識別することにより、システムは、識別された末端エフェクタに対応するプロトコルを実行するように構成される。
【００５２】
一実施形態において、検出可能要素４２の数の有無を検出する工程は、検出可能要素４２の数に関連する特性を検出する工程が含まれる。一実施形態において、検出可能要素４２の数に関連する特性には、検出可能要素４２の数の位置、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される特性が含まれる。
【００５３】
一実施形態において、検出可能要素４２の数には、二つ以上の検出可能要素４２が含まれる。そのような実施形態において、検出可能要素４２の数の有無を検出する工程は、その数の検出可能要素４２に関連する特性を検出する工程を含み、特性は、二つ以上の検出可能要素の幾何学的構成、場所、極性、磁化率、磁場の大きさ、及び静電容量から選択される。
【００５４】
本明細書で開示される特定の実施形態は、トリートメントプロトコルを実行する、二つ以上のコンポーネントを操作可能に結合する、情報を生成する、動作条件を決定する、機器又は方法を制御する、及び／又はその他のために、回路を利用する。任意のタイプの回路を使用できる。一実施形態において、回路は、特に、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の一つ又は複数のコンピューティングデバイス、又はそれらの任意の組み合わせを含み、個別のデジタル若しくはアナログ回路要素、又は電子機器、又はそれらの組み合わせを含むことができる。一実施形態において、回路には、複数の定義済みロジックコンポーネントを持つ一つ又は複数のＡＳＩＣを含まれる。一実施形態において、回路には、複数のプログラマブルロジックコンポーネントを持つ一つ又は複数のＦＰＧＡが含まれる。
【００５５】
一実施形態において、回路にはハードウェア回路の実装（例えば、アナログ回路での実装、デジタル回路での実装等、やそれらの組み合わせ）が含まれる。一実施形態において、回路には、一つ又は複数のコンピュータで読み取り可能なメモリに保存されたソフトウェア又はファームウェアの命令を備えたコンピュータープログラム製品と回路との組み合わせが含まれ、ここで、読み取り可能なメモリは、一緒に動作して、デバイスに本明細書で説明する一つ又は複数の方法又は技術を実行させる。一実施形態において、回路には、動作のためにソフトウェア、ファームウェア等を必要とする、例えばマイクロプロセッサ又はマイクロプロセッサの一部等の回路が含まれる。一実施形態において、回路には、一つ又は複数のプロセッサ又はそれらの一部と、それに付随するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア等を含む実装が含まれる。一実施形態において、回路には、サーバー、セルラーネットワークデバイス、他のネットワークデバイス、又は他のコンピューティングデバイスのベースバンド集積回路又はアプリケーションプロセッサ集積回路又は類似の集積回路が含まれる。一実施形態において、回路には一つ又は複数の離れた箇所に配置されたコンポーネントが含まれる。一実施形態において、離れた箇所に配置されたコンポーネントは、無線通信を介して操作可能に結合される。一実施形態において、離れた箇所に配置されたコンポーネントは、一つ又は複数の受信機、送信機、送受信機等を介して操作可能に結合される。
【００５６】
一実施形態において、回路には、例えば命令やデータを保存する一つ又は複数のメモリデバイスが含まれる。一つ又は複数のメモリデバイスの非限定的な例には、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）等）、不揮発性メモリ（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）等）、永続的メモリ等が含まれる。一つ又は複数のメモリデバイスのさらなる非限定的な例には、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ等が含まれる。一つ又は複数のメモリデバイスは、例えば、一つ又は複数の命令、データ、又はパワーバスによって一つ又は複数のコンピューティングデバイスに結合することができる。
【００５７】
一実施形態において、システム２０の回路は、一つ又は複数のコンピュータ可読メディアドライブ、インターフェースソケット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、メモリカードスロット等、及び、例えば、グラフィカルユーザーインターフェイス、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、トラックボール、ジョイスティック、タッチスクリーン、マウス、スイッチ、ダイヤル等の一つ又は複数の入出力コンポーネント、及びその他の周辺機器を含む。一実施形態では、回路は、一つ又は複数のユーザー入出力コンポーネントを含み、ユーザー入力／出力コンポーネントは、少なくとも一つのコンピューティングデバイスに操作可能に結合され、少なくとも一つのシステム２０による周期的な運動の適用に関連するパラメータを（電気的に、電気機械的に、ソフトウェア実装として、ファームウェア実装として、若しくは他の制御で、又はそれらの組み合わせで）制御し、例えば、システム２０の末端エフェクタの持続時間及びピーク周期又は振動周波数を制御する。
【００５８】
一実施形態において、システム２０の回路は、信号担持媒体（例えば、コンピュータ可読メモリ媒体、コンピュータ可読記録媒体等）を受け入れるように構成されたコンピュータ可読媒体ドライブ又はメモリスロットを含む。一実施形態において、開示された方法のいずれかをシステムに実行させるためのプログラムは、例えば、コンピュータ可読記録媒体（ＣＲＭＭ）、信号担持媒体等に保存することができる。信号担持媒体の非限定的な例には、フラッシュメモリ、磁気テープ、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、デジタルテープ、コンピューターメモリ等のいずれかの形態、及びデジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバーケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（送信機、受信機、送受信機、送信ロジック、受信ロジック等））等の伝送式媒体が含まれる。更に、信号担持媒体の非限定的な例には、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭ、スーパーオーディオＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ＋Ｒ、ＣＤ＋ＲＷ、ＣＤ−ＲＷ、ビデオコンパクトディスク、スーパービデオディスク、フラッシュメモリ、磁気テープ、光磁気ディスク、ＭＩＮＩＤＩＳＣ、不揮発性メモリカード、ＥＥＰＲＯＭ、光ディスク、光ストレージ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、システムメモリ、Ｗｅｂサーバー等が含まれまるが、これらに限定されない。
【００５９】
本開示の目的のために、「上部」、「下部」、「垂直」、「水平」、「内側」、「外側」、「内部」、「外部」、「前」、「後ろ」等の用語は、説明的なものであり、クレームされる発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことに注意されたい。さらに、本明細書における「含む」、「備える」又は「有する」及びそれらの変形を用いることは、その後に列挙される項目とそれらの同等物と同様に追加の項目を包含することを意味する。他に制限されない限り、本明細書における「接続された」、「結合された」、及び「搭載された」という用語及びそれらの変形は広く用いられ、直接的及び間接的な接続、結合、及び搭載を包含する。「約」という用語は、表示値のプラス又はマイナス５％を意味する。
【００６０】
本開示の原理、代表的な実施形態、及び動作モードは、前述の説明に記載されている。
しかし、保護されることを意図する本開示の態様は、開示された特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。さらに、本明細書に記載されている実施形態は、限定的なものではなく例示的なものとみなされるべきである本開示の趣旨から逸脱することなく、他のもの及び採用された同等物によって、変形及び変更を行うことができることが理解されよう。したがって、クレームされているように、そのようなすべての変形、変更、及び同等物が、本開示の趣旨及び範囲内に入ることが明確に意図されている。
例示的な実施形態を図示し説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくここに様々な変更を加えることができることが理解されよう。
【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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