АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПРОЦЕССА ЧИСТКИ ЗУБОВ
ADAPTIVE SYSTEM FOR MODIFYING USER BRUSHING ACTION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится в общем случае к электрическим зубным щеткам, которые предоставляют пользователю информацию, относящуюся к усилию, применяемому к зубам во время процесса чистки, а более конкретно, относится к системе для предоставления такой информации таким образом, чтобы влиять на изменение в поведении чистки пользователя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Датчики усилия используются в электрических зубных щетках для предоставления пользователю информации о нагрузке. Данная информация используется для поддержания усилия в пределах эффективного диапазона и для предотвращения использования чрезмерного усилия, которое вредно для десен пользователя, или слишком маленького усилия, которое приводит в неэффективной очистке. Хотя указание чрезмерного усилия часто эффективно для помощи пользователю управлять щеткой должным образом с правильным усилием, в некоторых случаях указание пользователю чрезмерного усилия вызывает небольшое изменение или отсутствие изменений со стороны пользователя. Это вызывает нанесение вреда деснам или другим тканям пользователя и может также привести к тому, что пользователь прекратит использование зубной щетки, таким образом отказываясь от эффективных результатов очистки электрической зубной щеткой.
Соответственно, желательно иметь систему указания давления нагрузки в электрической зубной щетке, которая имеет тренировочное или обучающее воздействие на пользователя, помогая пользователю уменьшать усилие на зубах до безопасной нагрузки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, адаптивная система для изменения процесса чистки пользователем содержит: электрическую зубную щетку, которая включает в себя систему для определения усилия щетинок, применяемого пользователем к зубам пользователя; систему обработки для сравнения определенного усилия с пороговым значением чрезмерного усилия и с пороговым адаптивным значением, которое ниже порога чрезмерного усилия, причем система обработки повышает адаптивное значение после того, как пользователь превышает адаптивное значение в течение выбранного числа событий чистки, и затем для понижения адаптивного значения назад к пороговому адаптивному значению, когда адаптивное значение не превышается в течение выбранного числа событий чистки; и систему указания для сообщения информации пользователю, когда применяемое усилие находится на уровне безопасного усилия, на уровне чрезмерного усилия, и когда достигается адаптивное значение усилия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид в изометрии электрической зубной щетки.
Фиг. 2 - схема обработки, которая реализует изобретение, описанное в данной работе.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1 показывает обобщенное изображение электрической зубной щетки 10, которая включает в себя часть 12 корпуса и сменную часть 14 головки зубной щетки с рядом щетинок 16 на удаленном конце вала. Электрическая зубная щетка включает в себя переключатель 18 включения/выключения и расположенные внутри мотор 19 для приведения в действие головки зубной щетки, перезаряжаемый аккумулятор 20 для двигателя, микропроцессор 24 для управления работой зубной щетки и зарядную катушку 26. Зубная щетка также включает в себя датчик 28 усилия. Мотор 18 может выбираться для обеспечения различных движений головки зубной щетки, которые включают в себя возвратно-поступательные действия под определенным углом, линейно вдоль оси зубной щетки, поворот или любое другое действие, которое включает в себя комбинацию действий. Фиг. 1 является обобщенным изображением электрической зубной щетки без каких-либо конкретных структурных ограничений, кроме описанного ниже.
Фиг. 2 показывает последовательность обработки/систему в электрической зубной щетке, которая определяет изобретение, раскрытое и заявляемое в данной работе. Данная система является средством тренировки/обучения, помогающим пользователю уменьшать давление щетинок, применяемое к зубам. На это давление ссылаются как на применяемую нагрузку, давление или усилие. В данном случае используется термин «усилие», причем обозначение или приращения усилия указывается в граммах. Однако нужно подразумевать, что термин «усилие», используемый в данной работе, также охватывает ссылки на давление щетинок или нагрузку щетинок на зубы.
Последовательность обработки начинается с действия пользователя, определяемого в блоке 40. Действие пользователя ссылается на усилие щетинок, фактически применяемое к зубам пользователем. Фактическое значение применяемого усилия чистки представлено в блоке 42. Величина усилия, обнаруженная с помощью структуры датчика, показана в блоке 44. Как указано выше, датчик может принимать различные формы, которые включают в себя, например, датчик с эффектом Холла или другой известный механический или магнитный датчик. Конкретная форма датчика не является важной частью настоящей системы при условии, что он является точным. Информация может быть аналоговой или цифровой, как показано в блоке 46, и может передаваться на микропроцессор/контроллер в зубной щетке. Микропроцессор затем сравнивает данные усилия, обеспеченные с помощью датчика в зубной щетке, с несколькими уровнями усилия, сохраненными в микропроцессоре. Блок 50 ссылается на функциональный логический этап сравнения фактического значения усилия с пороговыми значениями, сохраненными в микропроцессоре. Если прилагаемое усилие безопасно, то есть является приемлемым или имеет «хорошее» значение, как показано в блоке 52, то его указание после этого обеспечивается в 54.
Настоящая структура использует визуальные представления уровней усилия и порогов. В данном случае существуют три различных указания, хотя они могут изменяться, то есть следующие указания: (1) усилие чистки находится в пределах «безопасного» диапазона; (2) усилие чистки выше «вредного» порога, иногда называемого опасным уровнем, и (3) усилие чистки равно или выше одного или большего количества промежуточных порогов, указывая «предостережение» по вине пользователя, то есть предупреждение уменьшить давление прежде, чем оно достигнет вредного уровня. В данном случае используются три различных цвета, зеленый и красный для хорошего и вредного, соответственно, и желтый для промежуточного значения или предупреждения. Альтернативно, один цвет может использоваться с различными оттенками.
«Хорошая» или безопасная величина может находиться, например, в диапазоне 50 граммов или больше, при условии что она не наносит вред деснам или другим тканям.
Логическое решение может также указывать, что величина усилия является вредной. Она может быть другой величиной, например, 300 граммов, но она может также быть больше, в зависимости от конкретной структуры зубной щетки. Это показано в блоке 56. Следующий блок 58 направлен на определение, достигла или нет величина усилия выбранного начального промежуточного уровня, который ниже вредного уровня, но служит уровнем предупреждения о приближающемся критическом давлении. Если ответ «да», что подразумевает, что определенное давление достигло промежуточного уровня, также называемого заданным по умолчанию уровнем, то обеспечивается указание пользователю, что он оказывает слишком большое давление щетинок на зубы, то есть пользователь должен изменить свое поведение и снизить давление. Это показано в блоке 60. Если пользователь реагирует и корректирует давление щетинок, снижая усилие щетинок на зубы, то выключается желтый свет, а зеленый свет включается (блок 61). Это указание возвращается назад в блок 42 нагрузки чистки.
В некоторых случаях, однако, пользователь может не реагировать с помощью уменьшения давления, или даже если давление несколько уменьшается, давление все еще выше заданного по умолчанию уровня, и желтый свет остается включенным. Таким образом нет никакой побудительной или эффективной информации для пользователя, чтобы он изменил давление. В данном случае процессор определит, продолжается ли это в течение длительного периода времени, например, в течение выбранного числа событий чистки (блок 62). Число таких событий чистки может изменяться; однако одним из примеров может быть десять последовательных событий чистки. Процессор в этом случае получает фактические значения усилия для этих событий чистки и устанавливает среднее значение. Промежуточное/заданное по умолчанию пороговое значение затем повышается до выбранной величины, в общем случае до среднего значения. Этот этап показан в блоке 64. Со средним значением давления последующие события чистки будут обеспечивать желтый световой индикатор в некоторых случаях, а в других обеспечивать зеленый свет, поскольку фактическое давление/усилие становится выше и ниже среднего значения. Значение по умолчанию находится на таком уровне, когда небольшое изменение давления приводит к позитивному результату (зеленый свет), в то время как, если бы значение по умолчанию было бы на его начальном уровне, то потребовалось бы большое изменение. Настоящая система обеспечивает отчетливый позитивный результат для пользователя, который будет поощрять продолжение изменения, когда желтый свет периодически появляется.
Для последующих событий чистки, когда свет является зеленым, а не желтым, порог будет уменьшаться на небольшую величину, назад к заданному по умолчанию уровню. Величина уменьшения может изменяться, но может находиться между 20 и 60 граммами. Этот этап уменьшения показан в блоке 66. Следовательно, это является методикой тренировки или поощрения пользователя понижать давление щетинок с помощью обеспечения возможности начинать действовать на промежуточном уровне, который находится близко к тому уровню, на котором пользователь фактически работает, так что относительно небольшое изменение в давлении щетинок имеет позитивный результат на состояние указания. В конечном счете, с продолжением небольших сокращений адаптивного уровня, и с продолжением пользователя продолжать уменьшение с помощью дополнительного уменьшения давления щетинок, пользователь в конечном счете будет направлен или натренирован обратно к заданному по умолчанию промежуточному уровню. Промежуточный уровень таким образом используется для выполнения предупреждения на предопределенном уровне.
Вышеупомянутая система сосредотачивается на процессе и поведении пользователя. В разновидности структура, материал или компоненты самой зубной щетки могут обеспечивать необходимые корректировки для возвращения давления щетинок на безопасный уровень. Это может выполняться различными способами, которые включают в себя изменение амплитуды или частоты щетки, когда давление выходит за заданный по умолчанию уровень. Когда давление щетинок возвращается вниз в безопасную область, частота и/или амплитуда приходят к исходным уровням. В другом варианте осуществления материал или структура узкой части или самой пластины со щетинками могут выбираться и адаптироваться для изменения конфигурации или для других способов уменьшения фактического усилия, применяемого к зубам, когда указывается промежуточный/заданный по умолчанию уровень. В этом случае сама зубная щетка адаптируется к указанию высокого давления щетинок, снижая давление щетинок. Этот аспект зубной щетки может включать в себя конкретные компоненты, использование «умных» материалов, структуры приводного механизма, компонент расположения или амплитуду и частоту для изменения фактического давления щетинок без какого-либо изменения в действиях пользователя. Это упоминается как адаптивная структура зубной щетки.
Соответственно, обеспечивается система, с помощью которой пользователь может, соответственно, тренироваться или обучаться уменьшать давление щетинок на зубы, обеспечиваемое действием пользователя, и дополнительно, чтобы структура самой зубной щетки могла адаптироваться для снижения давления щетинок без изменения в действиях человека. Адаптивная информация может предоставляться непрерывно пользователю, таким образом он во время чистки может делать корректировки в своем поведении (в давлении щетинок) для поддержания эффективных значений давления щетинок.
Хотя предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт в целях иллюстрации, нужно подразумевать, что различные изменения, модификации и замены могут внедряться в вариант осуществления, не отступая от объема изобретения, которое определяется с помощью формулы изобретения, которая следует.