ИНДИВИДУАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УХОДА, ИМЕЮЩЕЕ САМОНАСТРАИВАЮЩЕЕСЯ АМПЛИТУДНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОСРЕДСТВОМ НЕЛИНЕЙНОСТИ И АКТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, И ВЫПОЛНЯЕМЫЙ ИМ СПОСОБ

1. Индивидуальное устройство (10) ухода, выполненное с возможностью работы с самонастраивающимся амплитудным регулированием среди множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки, причем устройство содержит:
исполнительное устройство (14), имеющее подвижный вал (18), выполненный с возможностью резонансного перемещения (38) в ответ на сигнал (25) возбуждения и для соединения с рабочим элементом (20), при этом исполнительное устройство (14) дополнительно выполнено с возможностью работы в соответствии с нелинейной амплитудно-частотной характеристикой (58) зависимости амплитуды перемещения от частоты;
датчик (28) тока для отслеживания тока возбуждения; и
контроллер (24), соединенный с исполнительным устройством (14) через датчик (28) тока, при этом контроллер (24) (i) выполнен с возможностью обнаружения по меньшей мере одного из множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки в ответ на изменение отслеживаемого тока (29) возбуждения и (ii) с возможностью активной подачи сигнала (25) возбуждения на исполнительное устройство (14), выбранного из по меньшей мере двух различных сигналов возбуждения в зависимости от обнаруженного характеристического состояния нагрузки из множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки для осуществления самонастраивающегося амплитудного регулирования резонансного перемещения (38) подвижного вала среди множества различных характеристических состояний нагрузки, включающих в себя одну или более дополнительных нагрузок в виде силы, пружины, массы и демпфирования до заданного состояния нагрузки резонансной пружинно-массовой системы исполнительного устройства (14), соединенного с рабочим элементом (20);
при этом в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего состоянию (100) вне полости рта, контроллер (24) выполнен с возможностью активной подачи первого сигнала (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) на собственной частоте и при относительно низкой проводной мощности, а в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего другому из множества характеристических состояний (102, 104, 106, 108, 110) нагрузки, контроллер (24) выполнен с возможностью активной подачи второго сигнала (70) возбуждения на исполнительное устройство (14) на рабочей частоте и при относительно высокой приводной мощности.
2. Устройство (10) по п. 1, в котором резонансное перемещение (38) содержит по меньшей мере одно из поворотного резонансного перемещения и поступательного резонансного перемещения.
3. Устройство (10) по п. 2, в котором поворотное резонансное перемещение (38) включает в себя (i) первую поворотную угловую амплитуду в диапазоне 4 градусов или менее и (ii) вторую поворотную угловую амплитуду в диапазоне 8-12 градусов.
4. Устройство (10) по п. 1, в котором каждый сигнал (25) возбуждения содержит прямоугольный сигнал (66,70), имеющий частоту и коэффициент заполнения.
5. Устройство (10) по п. 4, в котором контроллер (24) (i) активно подает первый сигнал (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего состоянию (100) вне полости рта, (ii) активно подает второй сигнал (70) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего одному или более из (ii)(a) состояния (102) начального контакта с полостью рта, (ii)(b) состояния (104) перемещения в полости рта, при котором амплитуда резонансного перемещения подвижного вала автономно увеличивается до амплитуды при полной мощности на рабочей частоте (72) второго сигнала (70) возбуждения посредством использования нелинейных амплитудно-частотных характеристик исполнительного устройства (14), (ii)(c) демпфированного состояния (106) в полости рта, и (ii)(d) состояния (108) после выведения из полости рта, и (iii) активно подает первый сигнал (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на повторное обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего состоянию (110) вне полости рта.
6. Устройство (10) по п. 5, в котором частота первого сигнала (66) возбуждения включает в себя собственную частоту, а частота второго сигнала (70) возбуждения включает в себя рабочую частоту, при этом собственная частота отличается от рабочей частоты.
7. Устройство (10) по п. 1, в котором индивидуальное устройств (10) ухода содержит электрическую зубную щетку, при этом рабочий элемент (20) содержит чистящую головку с щетинками (22).
8. Способ самонастраивающегося амплитудного регулирования среди множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки индивидуального устройства (10) ухода, причем способ содержит этапы, на которых:
обеспечивают исполнительное устройство (14), имеющее подвижный вал (18), выполненный с возможностью резонансного перемещения (38) в ответ на сигнал (25) возбуждения и для соединения с рабочим элементом (20), и выполненное с возможностью работы в соответствии с нелинейной амплитудно-частотной характеристикой (58) зависимости амплитуды перемещения от частоты, при этом резонансное перемещение (38) содержит по меньшей мере одно из поворотного резонансного перемещения и поступательного резонансного перемещения;
отслеживают, посредством датчика (28) тока, ток возбуждения сигнала (25) возбуждения, подаваемого на исполнительное устройство (14);
обнаруживают, посредством контроллера (24), соединенного с исполнительным устройством (14) и датчиком (28) тока, по меньшей мере одно из множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки в ответ на изменение отслеживаемого тока (29) возбуждения; и
активно подают на исполнительное устройство (14) посредством контроллера (24) управляющий сигнал (25), выбранный из по меньшей мере двух различных управляющих сигналов в зависимости от обнаруженного характеристического состояния нагрузки из множества различных характеристических состояний (100,102,104,106,108,110) нагрузки для осуществления самонастраивающегося амплитудного регулирования резонансного перемещения подвижного вала (38) среди множества различных характеристических состояний нагрузки, которые включают в себя одну или более дополнительных нагрузок в виде силы, пружины, массы и демпфирования до заданного состояния нагрузки резонансной пружинно-массовой системы исполнительного устройства (14), соединенного с рабочим элементом (20);
при этом в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего состоянию (100) вне полости рта, контроллер (24) активно подает первый сигнал (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) на собственной частоте и при относительно низкой проводной мощности, а в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего другому из множества характеристических состояний (102, 104, 106, 108, 110) нагрузки, контроллер (24) активно подает второй сигнал (70) возбуждения на исполнительное устройство (14) на рабочей частоте и при относительно высокой приводной мощности.
9. Способ по п. 8, в котором поворотное резонансное перемещение (38) включает в себя (i) первую поворотную угловую амплитуду в диапазоне 4 градуса или менее и (ii) вторую поворотную угловую амплитуду в диапазоне 8-12 градусов.
10. Способ по п. 8, в котором этап активной подачи включает в себя этапы, на которых (i) активно подают первый сигнал (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на обнаружение состояния инерционной массы, соответствующего состоянию вне полости рта (100), (ii) активно подают второй сигнал (70) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего одному или более из (ii)(a) состояния начального контакта с полостью рта (102), (ii)(b) состояния перемещения в полости рта (104), в котором амплитуда резонансного перемещения подвижного вала автономно увеличивается до амплитуды при полной мощности на рабочей частоте (72) второго сигнала (70) возбуждения посредством использования нелинейных амплитудно-частотных характеристик исполнительного устройства (14), (ii)(c) демпфированного состояния в полости рта (106), и (ii)(d) состояния (108) после выведения из полости рта, и (iii) активно подают первый сигнал (66) возбуждения на исполнительное устройство (14) в ответ на повторное обнаружение характеристического состояния нагрузки, соответствующего состоянию (110) вне полости рта.
11. Способ по п. 10, в котором первый сигнал (66) возбуждения включает в себя прямоугольный сигнал, имеющий собственную частоту и первый коэффициента заполнения, а второй сигнал (70) возбуждения включает в себя прямоугольный сигнал, имеющий рабочую частоту и второй коэффициент заполнения, при этом указанная собственная частота отличается от рабочей частоты, а второй коэффициент заполнения больше первого коэффициента заполнения.
12. Способ по п. 11, в котором собственная частота содержит частоту исполнительного устройства (14) в точке, в которой имеет место наивысшая чувствительность к току на амплитудно-частотной характеристике (58) исполнительного устройства (14).
13. Способ по п. 11, в котором рабочая частота содержит частоту в диапазоне 200-300 Гц, подходящую для получения требуемой очищающего эффекта и эффективности посредством рабочего элемента (20).
14. Способ по п. 11, в котором первый коэффициент заполнения находится в диапазоне от 10:90 до 30:70, что соответствует диапазону 10-30 процентов во включенном состоянии и диапазону 90-70 процентов в выключенном состоянии, соответственно, для каждого из участка положительной полярности и участка отрицательной полярности первого сигнала (66) возбуждения, а второй коэффициент заполнения находится в диапазоне от 90:10 до 70:30, что соответствует диапазону 90-70 процентов во включенном состоянии и диапазону 10-30 процентов в выключенном состоянии, соответственно, для каждого из участка положительной полярности и участка отрицательной полярности второго сигнала (70) возбуждения.