НАСАДКА С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ ДЛЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА УХОДА И СПОСОБ
IDENTIFICATION HEAD FOR INDIVIDUAL CARE DEVICE AND METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Представленные варианты осуществления относятся в целом к индивидуальным устройствам ухода и, в частности, к масс-пружинной идентифицируемой насадке для индивидуального устройства ухода, и способу ее выполнения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
В электрических или электромеханических зубных щетках для приведения в действие насадки, например, чистящей головки часто используется резонансный привод. Использование резонансного привода в электрической зубной щетке делает возможным достижение рабочих частот, равных 200-400 Гц. Резонансная система электрической зубной щетки содержит механическую масс-пружину, которая приводится в действие исполнительным устройством. Электронная управляющая схема электрической зубной щетки управляет резонансной системой вблизи ее резонанса, чтобы сделать максимально высокой устойчивость хода и эффективность чистящей головки.
[0003]
В электрических зубных щетках в целом используются сменные чистящие головки. Сменная чистящая головка предназначена для использования одним человеком; однако ручка электрической зубной щетки может использоваться более чем одним человеком в данной семье. В последнем примере каждый человек должен распознавать свою собственную сменную чистящую головку. Для содействия пользователю сменные чистящие головки иногда снабжены определенными отличительными признаками, например, кольцами различных цветов.
[0004]
Были определены различные способы, касающиеся того, как может передаваться информация между чистящей головкой и ручкой электрической зубной щетки. При одном способе может использоваться токопроводящее соединение или беспроводное соединение. При другом способе для передачи данных может использоваться оптическая система или система, которая работает посредством связанных (то есть, магнитных) полей. Главный недостаток таких способов состоит в том, что они являются дорогостоящими и/или требуют много места в контексте индивидуального устройства ухода, например, электрической зубной щетки.
[0005]
Соответственно, существует необходимость в усовершенствованном способе и устройстве для преодоления проблем предшествующего уровня техники.
[0005a] Патент США US 2010/0237720 раскрывает колебательное устройство, включающее в себя двигатель с ограниченным угловым крутящим моментом, способный к колебанию одного или более конечных исполнительных устройств. Устройство может дополнительно включать в себя ультразвуковой преобразователь и/или волноводную конструкцию. Могут обнаруживаться и идентифицироваться чистящие головки, имеющие различные инерционные характеристики.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006]
Согласно одному аспекту раскрыто индивидуальное устройство ухода, содержащее ручку, насадку и контроллер. Ручка включает в себя исполнительное устройство и приводной вал. Насадка имеет основную часть, имеющую главную ось, продолжающуюся между ее проксимальным концом и дистальным концом, при этом проксимальный конец соединен с приводным валом. Насадка дополнительно включает в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, имеющий по меньшей мере одну идентифицируемую резонансную частоту в ответ на данное возбуждение, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит резонансную частоту, выбранную из по меньшей мере двух различных резонансных частот. Контроллер выполнен с возможностью управления насадкой посредством исполнительного устройства в пределах заданного диапазона частот, который включает в себя данное возбуждение. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначного распознавания насадки посредством обнаружения наличия указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока насадки в ответ на данное возбуждение.
[0007]
Согласно другому аспекту исполнительное устройство содержит резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, имеющее главную катушку, при этом указанное резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, имеющее главную катушку, выполнено с возможностью работы в качестве воспринимающего устройства. Кроме того, контроллер дополнительно выполнен с возможностью использования резонансного исполнительного устройства на постоянном магните, имеющего главную катушку, в качестве воспринимающего устройства при обнаружении наличия идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока.
[0008]
Согласно другому аспекту масс-пружинный идентифицируемый блок содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) отдельного массового и пружинного компонента и (ii) пространственной конфигурации (то есть, формы) основной части. Что касается одного варианта осуществления масс-пружинного идентифицируемого блока, содержащего отдельный массовый и пружинный компонент, отдельный массовый и пружинный компонент может включать в себя кольцеобразную массу, центрированную вокруг главной оси и механически соединенную с основной частью посредством плоских пружин. В дополнительных вариантах осуществления плоские пружины содержат одно, выбранное из группы, состоящей из (i) плоских пружин, продолжающихся радиально наружу от наружной периметрической поверхности кольцеобразной массы и (ii) плоских пружин, продолжающихся от по меньшей мере одной поверхности кольцеобразной массы в направлении вдоль главной оси.
[0009]
В другом дополнительном варианте осуществления, касающемся масс-пружинного идентифицируемого блока, содержащего пространственную конфигурацию основной части, указанная пространственная конфигурация основной части включает в себя по меньшей мере один элемент, выполненный с возможностью демонстрации резонансного режима основной части, который соответствует указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоте масс-пружинного идентифицируемого блока.
[0010]
Согласно другому варианту осуществления индивидуальное устройство ухода дополнительно содержит воспринимающую катушку, расположенную смежно приводному валу в ручке. При этом варианте осуществления контроллер дополнительно выполнен с возможностью использования воспринимающей катушки при обнаружении наличия идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока.
[0011]
Согласно еще одному варианту осуществления контроллер индивидуального устройства ухода дополнительно выполнен с возможностью выполнения, в режиме пользователя, по меньшей мере одной операции или функции индивидуального устройства ухода в ответ на однозначное распознавание насадки посредством режима обнаружения, обнаруживающего наличие указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока. В одном варианте осуществления режим пользователя содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) автоматического выбора индивидуализированных регулировок пользователя, (ii) мониторинга поведения пользователя, (iii) сбора предыдущих данных и (iv) любой совокупности перечисленного.
[0012]
Согласно дополнительному варианту осуществления обеспечивается индивидуальное устройство ухода, в котором контроллер, по меньшей мере в режиме обнаружения, выполнен с возможностью распознавания насадки, содержащей один из по меньшей мере двух отдельных сменных блоков.
[0013]
В другом варианте осуществления заданный диапазон частот, в пределах которого контроллер управляет насадкой, дополнительно содержит главную функциональную частоту, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота масс-пружинного идентифицируемого блока содержит резонансную частоту, выбранную так, чтобы она не сбивалась главной функциональной частотой. Для главной функциональной частоты, находящейся между (i) первой частотой и (ii) второй частотой, которая выше первой частоты (например, 200-300 Гц), указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит по меньшей мере одну резонансную частоту, выбранную из группы, состоящей из (i) резонансной частоты, которая меньше первой частоты (например, <200 Гц), (ii) резонансной частоты, большей, чем вторая частота (например, >300 Гц), и (iii) резонансной частоты, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0014]
В контексте индивидуального устройства ухода варианты осуществления настоящего раскрытия предпочтительно обеспечивают возможность, не только пользователю, но также ручке индивидуального устройства ухода распознавать сменную насадку. Это открывает несколько возможностей. При одной возможности ручка может обеспечивать пользователю обратную связь о состоянии сменной насадки (например, сроке службы, суммарном времени работы или характеристике насадки). При другой возможности ручка может автоматически выбирать специальные индивидуальные настойки, как только сменная насадка соединена с ручкой (например, специальное движение, амплитуда или частота движения). При еще одной возможности ручка может также отслеживать поведение характеристики использования (например, родитель может видеть, как часто и/или как долго их ребенок чистит зубы).
[0015]
Согласно другому аспекту раскрыта насадка для индивидуального устройства ухода, содержащая основную часть, имеющую главную ось, продолжающуюся между ее проксимальным концом и дистальным концом, при этом проксимальный конец соединен с приводным валом исполнительного устройства индивидуального устройства ухода. Насадка дополнительно содержит масс-пружинный идентифицируемый блок, присоединенный к или соединенный с основной частью, при этом масс-пружинный идентифицируемый блок имеет по меньшей мере одну идентифицируемую резонансную частоту в ответ на данное возбуждение, причем указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит резонансную частоту, выбранную из по меньшей мере двух различных резонансных частот. Насадка предпочтительно расположена для взаимодействия с устройством, при этом контроллер индивидуального устройства ухода выполнен с возможностью управления основной частью и масс-пружинным идентифицируемым блоком посредством исполнительного устройства в пределах заданного диапазона частот, включающего в себя данное возбуждение. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначного распознавания насадки посредством обнаружения наличия указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока насадки в ответ на данное возбуждение.
[0016]
В другом варианте осуществления, относящемся к насадке, масс-пружинный идентифицируемый блок содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) отдельного массового и пружинного компонента и (ii) пространственной конфигурации основной части. В варианте осуществления, в котором масс-пружинный идентифицируемый блок содержит отдельный массовый и пружинный компонент, отдельный массовый и пружинный компонент может включать в себя кольцеобразную массу, центрированную вокруг главной оси и механически соединенную с основной частью посредством плоских пружин. В дополнительном варианте осуществления плоские пружины содержат одно, выбранное из группы, состоящей из (i) плоских пружин, продолжающихся радиально наружу от наружной периферической поверхности кольцеобразной массы и (ii) плоских пружин, продолжающихся от по меньшей мере одной поверхности кольцеобразной массы в направлении вдоль главной оси. В еще одном варианте осуществления масс-пружинный идентифицируемый блок содержит пространственную конфигурацию основной части, при этом пространственная конфигурация основной части включает в себя по меньшей мере один элемент, выполненный с возможностью демонстрации резонансного режима основной части, соответствующего указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоте масс-пружинного идентифицируемого блока.
[0017]
В дополнительном варианте осуществления, относящемся к насадке, заданный диапазон частот, в пределах которого контроллер управляет основной частью и масс-пружинным идентифицируемым блоком насадки посредством исполнительного устройства, дополнительно содержит главную функциональную частоту, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота масс-пружинного идентифицируемого блока содержит резонансную частоту, выбранную так, чтобы она не сбивалась главной функциональной частотой. Для главной функциональной частоты между (i) первой частотой и (ii) второй частотой, которая выше первой частоты, указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит по меньшей мере одну резонансную частоту, выбранную из группы, состоящей из (i) резонансной частоты, меньшей, чем первая частота, (ii) резонансной частоты, большей, чем вторая частота, и (iii) резонансной частоты, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0018]
Согласно другому аспекту раскрыт способ выполнения масс-пружинной идентификации в индивидуальном устройстве ухода. Способ включает в себя этап, на котором обеспечивают ручку, включающую в себя исполнительное устройство и приводной вал. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором обеспечивают насадку, имеющую основную часть, имеющую главную ось, продолжающуюся между ее проксимальным концом и дистальным концом, при этом проксимальный конец соединен с приводным валом, причем насадка дополнительно включает в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, имеющий по меньшей мере одну идентифицируемую резонансную частоту в ответ на данное возбуждение, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит резонансную частоту, выбранную из по меньшей мере двух различных резонансных частот. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором управляют посредством исполнительного устройства и контроллера насадкой в пределах заданного диапазона частот, включающего в себя данное возбуждение, и дополнительно управляют, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначным распознаванием насадки посредством обнаружения наличия указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока насадки в ответ на данное возбуждение.
[0019]
Согласно еще одному аспекту способа, масс-пружинный идентифицируемый блок содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) отдельного массового и пружинного компонента, (ii) кольцеобразной массы и (iii) пространственной конфигурации основной части. Что касается масс-пружинного идентифицируемого блока, содержащего кольцеобразную массу, кольцеобразная масса центрирована вокруг главной оси и механически соединена с основной частью посредством плоских пружин. Плоские пружины содержат одно, выбранное из группы, состоящей из (i) плоских пружин, продолжающихся радиально наружу от наружной периметрической поверхности кольцеобразной массы и (ii) плоских пружин, продолжающихся от по меньшей мере одной поверхности кольцеобразной массы в направлении вдоль главной оси. Что касается масс-пружинного идентифицируемого блока, содержащего пространственную конфигурацию основной части, пространственная конфигурация основной части включает в себя по меньшей мере один элемент, выполненный с возможностью демонстрации резонансного режима основной части, который соответствует указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоте масс-пружинного идентифицируемого блока. Кроме того, заданный диапазон частот, в пределах которого контроллер управляет насадкой, дополнительно содержит главную функциональную частоту, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота масс-пружинного идентифицируемого блока содержит резонансную частоту, выбранную так, чтобы она не сбивалась главной функциональной частотой. Для главной функциональной частоты между (i) первой частотой и (ii) второй частотой, которая выше первой частоты, указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит по меньшей мере одну резонансную частоту, выбранную из группы, состоящей из (i) резонансной частоты, меньшей, чем первая частота, (ii) резонансной частоты, большей, чем вторая частота, и (iii) резонансной частоты, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0020]
Варианты осуществления настоящего изобретения успешно разрешают проблему обеспечения недорогого решения для распознавания сменной насадки, и для такого разрешения также не требуется много дополнительного пространства.
[0021]
Дополнительные преимущества и выгоды станут очевидны специалистам в данной области техники при прочтении нижеприведенного подробного описания.
[0022]
Варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать вид различных компонентов и компоновок компонентов, и различных этапов и компоновок этапов. Соответственно, чертежи приведены с целью иллюстрации различных вариантов осуществления и не должны истолковываться как ограничивающие варианты осуществления. На чертежах подобные номера ссылочных позиций относятся к подобным элементам. Кроме того, следует заметить, что чертежи возможно выполнены в масштабе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0023]
Фиг.1 - схематичный вид в продольном разрезе индивидуального устройства ухода, имеющего ручку и насадку, включающую в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, выполненную с возможностью прикрепления к ней, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0024]
Фиг.2 - изображение эквивалентной принципиальной схемы электрического индивидуального устройства ухода;
[0025]
Фиг.3 - изображение эквивалентной принципиальной схемы электрического индивидуального устройства ухода, имеющего насадку, включающую в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0026]
Фиг.4 - вид в перспективе масс-пружинного идентифицируемого блока и насадки согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0027]
Фиг.5 - вид в перспективе насадки и масс-пружинного идентифицируемого блока по фиг.4, соединенных вместе, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0028]
Фиг.6 - вид в перспективе насадки и масс-пружинного идентифицируемого блока, соединенных вместе, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
[0029]
Фиг.7 - вид в разрезе в перспективе насадки и масс-пружинного идентифицируемого блока, представленного на фиг.6, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0030]
Фиг.8A и 8B - виды в продольном разрезе насадки, включающей в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
[0031]
Фиг.9 - изображение эквивалентной принципиальной схемы электрического индивидуального устройства ухода, имеющего насадку, включающую в себя масс-пружинный идентифицируемый блок и воспринимающую катушку, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
[0032]
Фиг.10 (10A) - графическое изображение и (10B) вид в перспективе насадки, имеющей масс-пружинный идентифицируемый блок;
[0033]
Фиг.11 (11A) - графическое изображение и (11B) вид в перспективе насадки, включающей в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
[0034]
Фиг.12 - блок-схема способа согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0035]
Варианты осуществления настоящего изобретения и их различные элементы и преимущественные подробности более полно объяснены со ссылкой на неограничивающие примеры, которые описаны и/или проиллюстрированы на чертежах и детализированы в нижеприведенном описании. Следует заметить, что элементы, проиллюстрированные на чертежах, возможно выполнены в масштабе, и признаки одного варианта осуществления могут использоваться с другими вариантами осуществления, как понятно специалисту в данной области техники, даже если это в явной форме не заявлено в настоящем документе. Описания хорошо известных компонентов и способов обработки могут быть опущены во избежание чрезмерного запутывания вариантов осуществления настоящего изобретения. Примеры, использованные в настоящем документе, предназначены просто для облегчения понимания способов, в которых варианты осуществления настоящего изобретения могут быть воплощены, и для дополнительного обеспечения возможности специалистам в данной области техники в практическом его применении. Соответственно, примеры в настоящем документе не могут истолковываться как ограничивающие объем вариантов осуществления настоящего изобретения, определяемого исключительно прилагаемой формулой и применимым законом.
[0036]
Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются конкретной методологией, протоколами, устройствами, аппаратами, материалами, применениями и т.д., описанными в настоящем документе, поскольку они могут быть различными. Также следует понимать, что терминология, использованная в настоящем документе, используется с целью описания только частных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения объема вариантов осуществления, как сформулировано в формуле. Следует заметить, что при использовании в настоящем документе и в приложенной формуле формы единственного числа включают в себя множественное, если иное явно не следует из контекста.
[0037]
Если не определено иным образом, все технические и научные термины, использованные в настоящем документе, имеют общепринятые значения для обычного специалиста в области техники, к которой относятся варианты осуществления настоящего изобретения. Описаны предпочтительные способы, устройства и материалы, хотя в практическом применении или тестировании вариантов осуществления могут использоваться любые способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе.
[0038]
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, используются заданные масс-пружинные резонансные свойства совместно со сменной чистящей головкой, которые могут быть распознаны управляющей электроникой в ручке зубной щетки посредством главного исполнительного устройства ручки электрической зубной щетки. Преимущество этого решения в том, что оно обеспечивает очень недорогой способ распознавания различных чистящих головок, который не требует большого количества дополнительного пространства. Согласно другому варианту осуществления описанные изменения выполнены на щетиночной стороне, то есть, в отношении сменной чистящей головки. Сменная чистящая головка снабжена заданным масс-пружинным механизмом в своей конструкции, которая обеспечивает соответствующие специальные резонансные характеристики чистящей головки. Вместе с тем, изменения также воплощены на стороне ручки. Изменения на стороне ручки включают в себя изменения в программном обеспечении и электронике (например, катушка на печатной плате, PCB).
[0039]
На фиг.1 представлен схематичный вид в продольном разрезе индивидуального устройства 10 ухода, содержащего ручку 12 и насадку 14, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Ручка 12 включает в себя контроллер 16, исполнительное устройство 20 и приводной вал 22. Приводной вал 22 продолжается от ручки 12 на ее дистальном конце. Насадка 14 имеет основную часть 30, имеющую главную ось 32, продолжающуюся между ее проксимальным концом и дистальным концом, при этом проксимальный конец соединен посредством посадки с натягом или другого подходящего механизма соединения с приводным валом 22, продолжающимся от дистального конца ручки 12. В одном варианте осуществления насадка 14 включает в себя множество щетинок 38, расположенных на ее дистальном конце. Насадка 14 дополнительно включает в себя масс-пружинный идентифицируемый блок 40, имеющий по меньшей мере одну идентифицируемую резонансную частоту в ответ на данное возбуждение, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит резонансную частоту, выбранную из по меньшей мере двух различных резонансных частот, как рассмотрено далее в настоящем документе. Контроллер 16 (например, аккумулятор и управляющая электроника) выполнен с возможностью управления насадкой 14 посредством исполнительного устройства 20, для создания одного или более различных механических возбуждающих воздействий (например, вращательного выметающего движения, имеющего данную резонансную частоту). Контроллер 16 дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначного распознавания насадки 14 посредством обнаружения наличия указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока 40 насадки 14 в ответ на данное возбуждение. Указанное данное возбуждение может включать в себя по меньшей мере одну из множества резонансных частот.
[0040]
В одном варианте осуществления исполнительное устройство 20 содержит резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, функционирующее как средство, которое преобразует энергию из электрической в механическую. Кроме того, указанное резонансное исполнительное устройство на постоянном магните может также действовать как генератор, в силу чего механическая скорость и крутящий момент могут распознаваться как напряжение и токи в электрической схеме. Соответственно, резонансное исполнительное устройство на постоянном магните может использоваться как измерительное устройство, воспринимающее механические характеристики груза, соединенного с индивидуальным устройством 10 ухода, то есть, насадки 14. В частности, исполнительное устройство 20 содержит резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, имеющее главную катушку (не представлена), при этом указанное резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, имеющее главную катушку, выполнено с возможностью работы в качестве воспринимающего устройства. Кроме того, контроллер 16 дополнительно выполнен с возможностью использования указанного резонансного исполнительного устройства на постоянном магните, имеющего главную катушку, в качестве воспринимающего устройства при обнаружении наличия идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока 40, например, соответствующих масс-пружинных свойствам насадки 14, соединенной с приводным валом 22, как рассмотрено далее в настоящем документе. Другими словами, контроллер 16 использует резонансное исполнительное устройство на постоянном магните, имеющее главную катушку, в качестве воспринимающего устройства для определения идентифицируемой резонансной частоты насадки 14.
[0041]
На фиг.1 в одном варианте осуществления насадка 14 содержит сменную насадку, которая подлежит замене после установленного срока службы или времени использования. Индивидуальное устройство 10 ухода может содержать, например, электрическую зубную щетку.
[0042]
Кроме того, индивидуальное устройство 10 ухода дополнительно содержит устройство 26 приведения в действие (например, кнопку, переключатель или эквивалент), который может работать между (i) состоянием ВЫКЛ и (ii) по меньшей мере одним состоянием ВКЛ приведения в действие. Указанное по меньшей мере одно состояние ВКЛ приведения в действие включает в себя подходящую процедуру и/или программу управления в отношении однозначного распознавания данной насадки совместно с обычным уходом и/или работой. Разумеется, для выполнения этой функции может альтернативно использоваться отдельное от устройства 26 приведения в действие исполнительное устройство (не представлено).
[0043]
В одном варианте осуществления контроллер 16 дополнительно содержит контроллер двигателя для управления работой или работами исполнительного устройства 20 для создания требуемого механического возбуждающего воздействия согласно требованиям данного индивидуального устройства ежедневного ухода для пользователя. В другом варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью управления работой исполнительного устройства между состоянием ВЫКЛ и по меньшей мере одним из (i) первого пользовательского режима для индивидуального устройства ухода и (ii) второго пользовательского режима для индивидуального устройство ухода.
[0044]
ACT
ACT
ROTOR
ATTACH
На фиг.2 проиллюстрирована простая эквивалентная схема 44 стандартного резонансного исполнительного устройства 20. Механические эффекты даны в качестве эквивалентных электрических компонентов (например, с использованием электрических символов R, L, C, Нагрузка). Кроме того, полное входное сопротивление исполнительного устройства 20 зависит не только от электрических компонентов, но также от механических компонентов. Таким образом, полное электрическое сопротивление на входе исполнительного устройства также будет зависеть от механических частей, прикрепленных к его выходу. Изображение эквивалентной схемы 44 включает в себя электрическую возбуждающую схему 46, сопротивление Rисполнительного устройства, индуктивность Lисполнительного устройства, трансформатор (K:1), пружину, емкость ротора C, емкость насадки C, и потребитель (ПОТРЕБИТЕЛЬ). При помощи этого изображения эквивалентной схемы резонансная частота механической масс-пружинной системы на выходе исполнительного устройства является обнаруживаемой во входном полном сопротивлении исполнительного устройства.
[0045]
Если электрические, магнитные и механические свойства исполнительного устройства хорошо известны, становится возможным получить момент инерции насадки (например, чистящей головки) из полного сопротивления. В этом случае исполнительное устройство используется в качестве вида датчика для определения свойства насадки, соединенной с выходом исполнительного устройства 20.
[0046]
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения авторы обнаружили способ добавить конкретную механическую характеристику чистящей головке индивидуального устройства ухода, которая может быть хорошо измерена этим способом. Если множество насадок имеют масс-пружины с различными резонансными частотами, насадки могут отличаться одна от другой посредством этого способа измерения. В одном варианте осуществления заданный диапазон частот, в пределах которого контроллер управляет насадкой, содержит главную функциональную частоту в диапазоне между (i) первой частотой и (ii) второй частотой, большей, чем первая частота (например, 200-300Гц), и идентифицируемую резонансную частоту в диапазоне, выбранном из группы, состоящей из (i) резонансной частоты, меньшей, чем первая частота (например, <200 Гц) и (ii) резонансной частоты, большей, чем вторая частота (например, >300 Гц). Возможны другие частоты и диапазоны согласно частному воплощению индивидуального устройства ухода. Кроме того, указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота масс-пружинного идентифицируемого блока может содержать резонансную частоту, выбранную так, чтобы она на сбивалась главной функциональной частотой. Другими словами, указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота масс-пружинного идентифицируемого блока может содержать резонансную частоту, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0047]
На фиг.3 масс-пружинная система добавлена к изображению представления эквивалентной принципиальной схемы индивидуального устройства ухода, имеющего насадку, включающую в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, представленный последовательностью LC 40 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0048]
Как рассмотрено ниже в настоящем документе, масс-пружинный идентифицируемый блок 40 содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) кольцеобразного масс-пружинного компонента и (ii) пространственной конфигурации (то есть, формы) основной части 30 (30A, 30B). Что касается масс-пружинного идентифицируемого блока 40, содержащего пружинный компонент 50, включающий в себя кольцеобразную массу 51, кольцеобразная масса 51 центрирована вокруг главной оси 32 и механически соединена с основной частью 30 посредством плоских пружин 52. В дополнительном варианте осуществления плоские пружины 52 содержат одно, выбранное из группы, состоящей из (i) плоских пружин 52, продолжающихся радиально наружу от наружной периметрической поверхности кольцеобразной массы 51 и (ii) плоских пружин 52, продолжающихся от по меньшей мере одной поверхности кольцеобразной массы 51 в направлении вдоль главной оси. Другие варианты осуществления масс-пружинного идентифицируемого блока 40 могут содержать нажимную распознаваемую основную часть (которая действует подобно масс-пружине). Форма такой нажимной распознаваемой основной части возможно должна быть кольцеобразной, а может иметь любую форму, если только ее резонансная частота является распознаваемой. Любая твердая основная часть имеет естественные резонансные частоты (моды). Варианты осуществления настоящего изобретения используют эти частоты для распознавания. В частности, конструкция насадки (например, чистящей головки для электрической зубной щетки) такова, что резонансный режим насадки существует при требуемой частоте.
[0049]
На фиг.4 и 5 представлены виды в перспективе варианта осуществления насадки 14 и масс-пружинной идентифицируемой системы 40 по настоящему изобретению. Масс-пружинная идентифицируемая система 40 содержит пружинный компонент 50, включающий в себя кольцеобразную массу 51, соединенную с насадкой 14 посредством плоских пружин 52. Эта конструкция пружинного компонента 50 включает в себя три (3) плоских пружины 52, удерживающих инерционную кольцеобразную массу 51. Фиг.5 представляет собой изображение в перспективе насадки 14 и масс-пружинного идентифицируемого блока 40, соединенных вместе согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0050]
На фиг.6 представлен вид в перспективе насадки 14 и масс-пружинного идентифицируемого блока 40, соединенных вместе согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Кроме того, на фиг.7 представлен вид в перспективе в разрезе насадки 14 и масс-пружинного идентифицируемого блока 40 фиг.6 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Другими словами, в компоновке, представленной на фиг.6 и фиг.7, масс-пружина располагается во внутреннем участке чистящей головки и только цветное кольцо 54 видимо пользователю или потребителю, в отличие от компоновки, представленной на фиг.5. Преимущество варианта осуществления, представленного на фиг.6 и фиг.7, состоит в том, что основной участок насадки может оставаться одним и тем же, и только масс-пружинный идентифицируемый блок 40 (например, в виде "нажимной" масс-пружины) является пользовательским.
[0051]
В другом варианте осуществления масс-пружинный идентифицируемый блок 40 является частью пространственной конфигурации основной части 30 насадки (в целом обозначенной ссылочными номерами 40A и 40B на фиг.8A и 8B). Резонансный режим основной части соответствует (то есть аналогичен) по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоте масс-пружинного идентифицируемого блока (40). Масс-пружинный идентифицируемый блок 40 содержит пространственную конфигурацию (30A,30B) основной части, при этом указанная пространственная конфигурация основной части включает в себя по меньшей мере один элемент (40A,40B), выполненный с возможностью демонстрации резонансного режима основной части, соответствующего указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоте масс-пружинного идентифицируемого блока 40.
[0052]
На фиг.8A и 8B представлен вид в продольном разрезе насадки 14A, 14B, включающей в себя масс-пружинный идентифицируемый блок 40A, 40B согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Посредством введения множества конструкций основной части варианты осуществления настоящего изобретения могут также обнаруживать конкретный резонанс, обеспеченный посредством конструкции 30A, 30B основной части. Кроме того, этот вариант осуществления будет более нагляден для потребителя.
[0053]
Что касается рассмотренных ранее в настоящем документе вариантов осуществления, эти варианты осуществления основаны на измерении полного сопротивления. Однако, полное сопротивление цепи, созданное резонансным исполнительным устройством, может в первую очередь определяться активным сопротивлением и самоиндукцией исполнительного устройства. В результате может стать затруднительным различить резонансные пики добавленной масс-пружинной системы. В другом варианте осуществления измерение выполняется ближе к движущейся части. В частности, усовершенствование может быть выполнено посредством помещения воспринимающей катушки в исполнительное устройство, через которую продолжается меняющийся во времени поток, вызванный механическим движением, как рассмотрено ниже в связи с фиг.9. Исполнительное устройство может быть снабжено воспринимающей катушкой 58 для обнаружения резонанса масс-пружинного идентифицируемого блока 40.
[0054]
На фиг.9 представлено изображение эквивалентной схематичной принципиальной схемы 56 индивидуального устройства ухода, включающего в себя масс-пружинный идентифицируемый блок 40 и воспринимающую катушку 58 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, воспринимающая катушка располагается смежно приводному валу в ручке, при этом контроллер дополнительно выполнен с возможностью использования воспринимающей катушки для обнаружения наличия идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока. Воспринимающая катушка используется контроллером для обнаружения наличия указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока 40.
[0055]
S
S
Воспринимающая катушка 58 соединена с магнитной системой, так что через нее оптимальным образом продолжается меняющийся во времени поток от подвижных частей. Сопротивление (R) и самоиндукция (L) воспринимающей катушки не оказывает влияния на сигнал, поскольку ток в этой воспринимающей катушке равен нулю. Однако воспринимающая катушка соединена с основной катушкой. Тем не менее, резонансный пик добавленного масс-пружинного идентифицируемого блока 40 теперь лучше виден, то есть, идентифицируем.
[0056]
Генератор 62 качающейся частоты выполняет качание частоты в пределах диапазона, в котором, как предполагается, должны находиться резонансы. Эти резонансные частоты предпочтительно выбираются большими или меньшими, чем главный резонанс системы. Таким образом, рабочий резонанс индивидуального устройства ухода не влияет на измерение посредством качания частоты. Другими словами, идентифицируемая резонансная частота дополнительного масс-пружинного идентифицируемого блока 40 вариантов осуществления настоящего изобретения выбирается так, что главный функциональный резонанс индивидуального устройства ухода не мешает обнаружению идентифицируемой резонансной частоты. Идентифицируемая резонансная частота, таким образом, выбирается как резонансная частота, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0057]
Фиг.10 (10A) - графическое представление (то есть, измерение качания частоты), (10B) - вид в перспективе насадки без масс-пружинного идентифицируемого блока. Фиг.11 (11A) - графическое представление (то есть, измерение качания частоты), а (11B) -вид в перспективе насадки, включающей в себя масс-пружинный идентифицируемый блок 40 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.10A иллюстрирует кривую 64 коэффициента усиления напряжения (dB) в пределах частотного диапазона 100-1000 Гц для насадки без масс-пружинного идентифицируемого блока, представленного на фиг.10B. Фиг.11A иллюстрирует кривую 66 коэффициента усиления напряжения (dB) в пределах частотного диапазона 100-1000 Гц для насадки, имеющей масс-пружинный идентифицируемый блок 40, представленный на фиг.11B. На обеих иллюстрациях нормальная работа производится на главной функциональной частоте смежно большого резонансного пика 65, представленного на фиг.10A и 11A, между 200 и 300 Гц, и в частности, на частоте приблизительно 260-290 Гц.
[0058]
На фиг.11A можно хорошо видеть, что добавление масс-пружинного идентифицируемого блока добавляет резонансный пик 68 к коэффициенту 66 усиления напряжения, воспринимаемого воспринимающей катушкой. Потребитель едва ли заметит это ʺизмерительное качаниеʺ, поскольку оно продолжается только короткое время и может быть выполнено, например, или перед или уже во время нахождения чистящей головки во рту пользователя. Иллюстрация на фиг.11A представляет собой только пример. Возможны другие резонансные пики, то есть для различения между по меньшей мере двумя насадками выполняются по меньшей мере два различных резонансных пика. Кроме того, частное воплощение режима обнаружения контроллером индивидуального устройства ухода определяется согласно требованиям конкретного применения индивидуального устройства ухода. Например, выполнение частотного качания для режима обнаружения может выполняться перед использованием пользователем индивидуального устройства ухода, то есть в ответ на взятие пользователем индивидуального устройства ухода. Детекторы движения могут быть включены в ручку для восприятия движения ручки при ее захватывании. Другая возможность состоит в выполнении обнаруживающего качения каждую секунду в ответ на восприятие датчиком движения запуска движения, и невключение индивидуального устройства ухода. Другой возможностью является выполнение обнаруживающего качения в ответ на надевание пользователем новой чистящей головки, то есть в ответ на обнаружение осевого усилия, превышающего обычное. Также возможны другие воплощения режима обнаружения.
[0059]
На фиг.10 и 11 представлены измерения при качании частоты на исполнительном устройстве индивидуального устройства ухода. При измерении выполняется передача от напряжения главной катушки к напряжению воспринимающей катушки. График на фиг.10A представляет результат для исполнительного устройства, имеющего обычную насадку (без масс-пружинного идентифицируемого блока), а график на фиг.11A соответствует исполнительному устройству, имеющему насадку, снабженную масс-пружинной системой. В практическом применении в одном варианте осуществления контроллер приводит в движение исполнительное устройство для выполнения обнаруживающего качания непосредственно в ответ на воспринятое приведение в действие кнопки ВКЛ индивидуального устройства ухода. После окончания обнаруживающего качания и завершения обнаружения контроллером насадки, контроллер вновь переключает главное исполнительное устройство индивидуального устройства ухода на обычную частоту чистки, после чего начинается обычная работа.
[0060]
Один вариант осуществления рабочего частотного диапазона вариантов осуществления настоящего изобретения также представлен на фиг.10A и 11A. Большой пик резонансной частоты, указанный ссылочным номером 65, около 260 герц, находится вблизи рабочей частоты при обычном использовании устройства (то есть, около главной функциональной частоты). На фиг.11A дополнительно проиллюстрирован другой резонансный пик 68, около 850 Гц, который идентифицирует насадку 14, имеющую масс-пружинный идентифицируемый блок 40.
[0061]
Согласно еще одному варианту осуществления контроллер 16 индивидуального устройства 10 ухода дополнительно выполнен с возможностью выполнения, в режиме пользователя, по меньшей мере одной операции или функции индивидуального устройства ухода в ответ на однозначное распознавание насадки посредством режима обнаружения, обнаруживающего наличие по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты масс-пружинного идентифицируемого блока 40, при этом указанная по меньшей мере одна идентифицируемая резонансная частота содержит резонансную частоту, выбранную из по меньшей мере двух различных резонансных частот. Другими словами, в ответ на распознавание насадки 14 контроллер 16 работает в определенном пользовательском режиме индивидуального устройства ухода в зависимости от распознанной насадки. В одном варианте осуществления режим пользователя содержит по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из: (i) автоматического выбора индивидуализированных регулировок пользователя, (ii) мониторинга поведения пользователя, (iii) сбора предыдущих данных и (iv) любой совокупности перечисленного. Предыдущие данные могут включать в себя, например, данные об износе устройства, эффективном сроке службы и т.д.
[0062]
В рассмотренных выше в настоящем документе примерах система использовалась для электрической зубной щетки, при этом контроллер, по меньшей мере, в режиме обнаружения, выполнен с возможностью распознавания насадки, содержащей чистящую головку, выбранную из по меньшей мере двух различных сменных чистящих головок. Однако система может также использоваться для других индивидуальных устройств ухода, имеющих резонансные исполнительные устройства или насосы. Например, индивидуальное устройство ухода может содержать бритву, имеющую ʺраспознавание блокаʺ, и т.д. Что касается электрической бритвы, контроллер, по меньшей мере, в режиме обнаружения, выполнен с возможностью распознавания насадки, содержащей бритвенный блок, выбранный из по меньшей мере двух различных сменных бритвенных блоков. В одном варианте осуществления сменный бритвенный блок содержит конфигурацию из множества бритвенных головок, включающих в себя режущие элементы. Например, бритвенный блок может содержать три головки. Возможны другие конфигурации.
[0063]
Согласно другому варианту осуществления раскрыта насадка 14 для индивидуального устройства 10 ухода, содержащая основную часть 30, имеющую главную ось 32, продолжающуюся между ее проксимальным концом и дистальным концом, при этом проксимальный конец соединен с приводным валом 22 исполнительного устройства 20 индивидуального устройства 10 ухода. Насадка 14 дополнительно содержит масс-пружинный идентифицируемый блок 40, присоединенный к основной части 30 или соединенный с ней, при этом масс-пружинный идентифицируемый блок имеет одну из по меньшей мере двух идентифицируемых резонансных частот в ответ на данное возбуждение, причем контроллер 16 индивидуального устройства 10 ухода выполнен с возможностью управления основной частью 30 и масс-пружинным идентифицируемым блоком 40 посредством исполнительного устройства 20 в пределах заданного диапазона частот, включающего в себя данное возбуждение, при этом контроллер 16 дополнительно выполнен с возможностью, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначного распознавания насадки 14 посредством обнаружения наличия одной из указанных по меньшей мере двух идентифицируемых резонансных частот масс-пружинного идентифицируемого блока насадки в ответ на данное возбуждение.
[0064]
В дополнительном варианте осуществления, относящемся к насадке 14, заданный диапазон частот, в пределах которого контроллер 16 управляет основной частью 30 и масс-пружинным идентифицируемым блоком 40 посредством исполнительного устройства 20, дополнительно содержит главную функциональную частоту. Главная функциональная частота лежит в диапазоне между (i) первой частотой и (ii) второй частотой, большей, чем первая частота, а идентифицируемая резонансная частота указанной по меньшей мере одной идентифицируемой резонансной частоты содержит по меньшей мере одну резонансную частоту, выбранную из группы, состоящей из (i) резонансной частоты, меньшей, чем указанная первая частота, (ii) резонансной частоты, большей, чем указанная вторая частота, и (iii) резонансной частоты, обнаружение которой не зависит от передачи энергии, связанной с работой индивидуального устройства ухода на главной функциональной частоте.
[0065]
На фиг.12, согласно еще одному варианту осуществления, способ 70 воплощения масс-пружиной идентификации в индивидуальном устройстве ухода содержит действия по обеспечению ручки, включающей в себя исполнительное устройство и приводной вал (Этап 72). Способ дополнительно включает в себя этап, на котором присоединяют насадку, имеющую масс-пружинный идентифицируемый блок, к ручке посредством приводного вала (Этап 74). Насадка дополнительно включает в себя масс-пружинный идентифицируемый блок, имеющий одну из по меньшей мере двух идентифицируемых резонансных частот в ответ на данное возбуждение. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором управляют, посредством исполнительного устройства и контроллера насадкой в пределах заданного диапазона частот, который включает в себя данное возбуждение (Этап 76), и дополнительно управляют, по меньшей мере в режиме обнаружения, однозначным распознаванием насадки посредством обнаружения наличия одной из по меньшей мере двух идентифицируемых резонансных частот масс-пружинного идентифицируемого блока насадки в ответ на данное возбуждение (Этап 78).
[0066]
Хотя выше подробно описано только небольшое число примерных вариантов осуществления, специалистам в данной области техники легко понять, что возможно множество модификаций в примерных вариантах осуществления без существенного отклонения от новых принципов и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения. Например, варианты осуществления настоящего изобретения могут успешно использоваться в применениях для электрических зубных щеток. Соответственно, все такие модификации предназначены для включения в объем вариантов осуществления настоящего изобретения, ограниченного нижеприведенной формулой. В формуле пункты, содержащие средство плюс функцию, предназначены для охватывания конструкций, описанных в настоящем документе как выполняющих указанную функцию, и не только конструкционные эквиваленты, но также эквивалентные конструкции.
[0067]
Кроме того, любые номера ссылочных позиций, находящиеся в скобках в одном или более пунктах формулы, не должны истолковываться как ограничивающие формулу изобретения. Слово ʺсодержащийʺ и ʺсодержитʺ и подобные не исключают наличия элементов или этапов, отличных от перечисленных в любом пункте формулы или описании в целом. Отдельная ссылка на элемент в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов, и наоборот. Один или более вариантов осуществления могут быть воплощены посредством аппаратного оборудования, содержащего несколько отдельных элементов, и/или посредством надлежаще запрограммированного компьютера. В пункте формулы, относящейся к устройству, в котором перечислено нескольких средств, некоторые из этих средств могут быть реализованы одним и тем же элементом оборудования. Из самого того факта, что некоторые признаки перечисляются во взаимно различных зависимых пунктах формулы, не следует, что совокупность этих признаков не может использоваться для получения выгоды.