СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ РТА
METHODS AND SYSTEMS FOR CALIBRATING A DEVICE FOR CLEANING ORAL CAVITY

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее раскрытие направлено в целом на способы и системы для калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта.
Предшествующий уровень техники
[0002] Надлежащая техника чистки зубов, включающая в себя продолжительность и охват чисткой, способствует обеспечению продолжительного здоровья зубов. Множество зубных проблем испытывают люди, которые или не чистят зубы регулярно или делают это ненадлежащим образом. Среди тех, кто регулярно чистит зубы с неправильными привычками, чистки могут привести к плохому охвату чисткой и, таким образом, к поверхностям, очищенным ненадлежащим образом.
[0003] Для облегчения надлежащей техники чистки важна уверенность в очистке надлежащим образом всех зубных поверхностей, включая труднодоступные области рта или области, имеющие склонность быть очищенными ненадлежащим образом во время усредненного сеанса чистки. Кроме того, важно обеспечить, чтобы к зубам во время очистки прикладывалась надлежащая величина силы или давления. Использование чрезмерного давления во время чистки зубов может повредить зубные ткани и истончить зубную эмаль. Использование чрезмерного давления может также приводить к уменьшенному движению щетинок, что может привести к неудовлетворительному удалению бляшки. Одним путем обеспечения надлежащего охвата и давления является предоставление обратной связи пользователям, когда чистящая сила превышает заданный пороговый уровень. Обратная связь, например, осязательная обратная связь, работает как указание пользователя уменьшить давление при чистке.
[0004] Датчики силы в существующих устройствах для очистки полости рта имеют приблизительно линейные характеристики и калибруются при изготовлении. Параметры калибровки могут, например, храниться в устройстве, обеспечивая связь выходного сигнала датчика с силой, приложенной к чистящей головке. Однако со временем характеристики датчика давления могут изменяться. Для приспособления к этим изменяющимся характеристикам существующие устройства для очистки полости рта могут выполнять одноточечную калибровку нулевой нагрузки. Например, когда устройство для очистки полости рта размещено в зарядной базе, считается, что на чистящую головку действует нулевая нагрузка, и соответствующий сигнал датчика может быть взят в качестве величины смещения. Однако подход, заключающийся в калибровке с нулевой нагрузкой, приводит к относительно низкому уровню точности и, таким образом, не является хорошо подходящей для эффективного приспособления к изменяющимся характеристикам датчика давления.
[0005] Соответственно, в уровне техники сохраняется необходимость в способах и системах для точной калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта.
Сущность изобретения
[0006] Настоящее раскрытие направлено на изобретательские способы и системы для калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта. Применительно к системе очистки полости рта, выполненной с возможностью калибровать связанное устройство для очистки полости рта, изобретательские способы и системы обеспечивают возможность улучшенной калибровки датчика давления и, таким образом, предоставляют пользователю улучшенную обратную связь о давлении. Это приводит к улучшенному сеансу очистки пользователем. Датчик давления калибруется, используя ненулевое значение силы, приложенной к датчику давления во время периодов, когда устройство для очистки полости рта не используется пользователем. Ненулевая сила может быть приложена посредством, например, механизма силы сопротивления или использования по меньшей мере части массы самого устройства для очистки полости рта.
[0007] В целом в одном аспекте обеспечивается устройство для очистки полости рта. Устройство для очистки полости рта включает в себя: корпусный участок, удлиненный элемент, отходящий от корпусного участка и содержащий головку, датчик давления, выполненный с возможностью получения данных измерения силы, приложенной к головке пользователем во время сеанса очистки; и процессор, выполненный с возможностью принимать от датчика давления данные измерения силы, приложенной к головке, и дополнительно выполненный с возможностью: (i) получать калибровочный параметр ненулевой нагрузки; и (ii) калибровать, используя полученный калибровочный параметр ненулевой нагрузки, данные измерения силы, принятые от датчика давления.
[0008] Согласно варианту осуществления процессор дополнительно выполнен с возможностью получать калибровочный параметр нулевой нагрузки, и калибровка выполняется с использованием полученного калибровочного параметра ненулевой нагрузки и полученного калибровочного параметра нулевой нагрузки.
[0009] Согласно варианту осуществления калибровочный параметр ненулевой нагрузки получают, когда устройство для очистки полости рта не используется.
[0010] Согласно варианту осуществления по меньшей мере часть массы устройства для очистки полости рта представляет собой ненулевую нагрузку. Согласно варианту осуществления устройство для очистки полости рта ориентировано по существу горизонтально для получения калибровочного параметра ненулевой нагрузки.
[0011] Согласно варианту осуществления калибровочный параметр ненулевой нагрузки получают, когда устройство для очистки полости рта сжимается под действием силы сопротивления. Согласно варианту осуществления сила сопротивления прилагается пружиной.
[0012] Согласно аспекту обеспечивается система для очистки полости рта. Система для очистки полости рта включает в себя: (i) устройство для очистки полости рта, содержащее корпусный участок, удлиненный элемент, отходящий от корпусного участка и содержащий головку, датчик давления, выполненный с возможностью получения данных измерения силы, приложенной к головке пользователем во время сеанса очистки, и процессор, выполненный с возможностью принимать от датчика давления данные измерения силы, приложенной к головке, и дополнительно выполненный с возможностью получать калибровочный параметр ненулевой нагрузки и калибровать, используя калибровочный параметр ненулевой нагрузки, данные измерения силы, принятые от датчика давления; и (ii) зарядную станцию, выполненную с возможностью вмещать устройство для очистки полости рта при получении калибровочного параметра ненулевой нагрузки.
[0013] Согласно варианту осуществления зарядная станция содержит опорную стойку, выполненную с возможностью вмещения по меньшей мере участка устройства для очистки полости рта, так что ненулевая нагрузка прилагается к устройству для очистки полости рта и обнаруживается датчиком давления. Согласно варианту осуществления опорная стойка выполнена так, что по меньшей мере часть массы устройства для очистки полости рта представляет собой ненулевую нагрузку.
[0014] Согласно варианту осуществления зарядная станция содержит механизм силы сопротивления, выполненный с возможностью приложения силы сопротивления по меньшей мере к участку устройства для очистки полости рта, так что ненулевая нагрузка прилагается к устройству для очистки полости рта и обнаруживается датчиком давления.
[0015] Согласно аспекту обеспечивается способ калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта. Способ включает в себя этапы, на которых: (i) обеспечивают устройство для очистки полости рта, содержащее корпусный участок, удлиненный элемент, отходящий от корпусного участка и содержащий головку, датчик давления, выполненный с возможностью получения данных измерения силы, приложенной к головке пользователем во время сеанса очистки, и процессор, выполненный с возможностью приема от датчика давления данных измерения силы, приложенной к головке; (ii) получают калибровочный параметр ненулевой нагрузки; и (iii) калибруют, посредством процессора, использующего калибровочный параметр ненулевой нагрузки, данные измерения силы, принятые от датчика давления.
[0016] Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этапы получения калибровочного параметра нулевой нагрузки, и при этом указанный этап калибровки содержит калибровку посредством процессора, использующего и калибровочный параметр ненулевой нагрузки и калибровочный параметр нулевой нагрузки, данных измерения силы, принятых от датчика давления.
[0017] Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором размещают устройство для очистки полости рта так, что по меньшей мере часть массы устройства для очистки полости рта содержит ненулевую нагрузку.
[0018] Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап приложения силы сопротивления к устройству для очистки полости рта, так что сила сопротивления содержит ненулевую нагрузку.
[0019] Следует принять во внимание, что все сочетания вышеупомянутых концепций и дополнительных концепций, рассмотренных более подробно ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимоисключающими) рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящем документе. В частности, все сочетания заявленного предмета изобретения, приведенные в конце настоящего раскрытия, рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящем документе.
[0020] Эти и другие аспекты изобретения станут очевидны из и объяснены со ссылкой на вариант(ы) осуществления, описанные здесь и далее.
Краткое описание чертежей
[0021] На чертежах подобные номера ссылочных позиций относятся в целом к одним и тем же частям на различных изображениях. Также, чертежи необязательно выполнены в масштабе, вместо этого упор сделан на иллюстрирование принципов изобретения.
[0022] Фиг. 1 - изображение устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0023] Фиг. 2 - схематическое изображение устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0024] Фиг. 3 - схематическое изображение системы устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0025] Фиг. 4A - схематическое изображение системы устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0026] Фиг. 4B - схематическое изображение системы устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0027] Фиг. 4C - схематическое изображение элемента опорной стойки устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0028] Фиг. 5 - блок-схема, изображающая способ калибровки устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0029] Фиг. 6 - схематическое изображение системы устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0030] Фиг. 7 - схематическое изображение устройства для очистки полости рта согласно варианту осуществления.
[0031] Фиг. 8 - график данных датчика, состояния чистки и возможных временных периодов калибровки согласно варианту осуществления.
Подробное описание вариантов осуществления
[0032] Настоящее раскрытие описывает различные варианты осуществления способа и системы для калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта. В более общем смысле, заявитель обнаружил и принял во внимание, что было бы выгодно обеспечить систему, калибрующую датчик давления, используя механизм калибровки ненулевой нагрузки. Соответственно, способы и системы, описанные или иным образом предусмотренные в настоящем документе, обеспечивают устройство для очистки полости рта, выполненное с возможностью калибровки датчика давления устройства с использованием по меньшей мере одного ненулевого значения силы, приложенной к датчику давления, в том числе, без ограничения, калибровку, выполненную в периоды, когда устройство для очистки полости рта не используется пользователем. Согласно варианту осуществления ненулевая сила может прикладываться посредством, например, пружинного механизма или использования по меньшей мере части массы самого устройства для очистки полости рта. Ненулевая калибровка может использоваться сама по себе или может сочетаться со способом калибровки нулевой нагрузки для обеспечения дополнительного уровня калибровки.
[0033] Конкретная цель использования вариантов осуществления и воплощений в настоящем документе состоит в обеспечении информации о чистке с использованием устройства для очистки полости рта, например, такого как зубная щетка Philips Sonicare™ (производимая компанией Koninklijke Philips Electronics, N.V.), хотя варианты осуществления, описанные или иным образом предусмотренные в настоящем документе, могут использоваться с любым подходящим устройством.
[0034] На фиг. 1, в одном варианте осуществления, обеспечивается устройство 10 для очистки полости рта, включающее в себя корпусный участок 12 и элемент 14 чистящей головки, установленный на корпусном участке. Элемент 14 чистящей головки включает в себя на своем удаленном от корпусного участка конце чистящую головку 16. Чистящая головка 16 включает в себя щетиночную поверхность 18, обеспечивающую множество щетинок. Согласно варианту осуществления щетинки проходят вдоль оси, по существу перпендикулярной продольной оси головки, хотя возможно множество других вариантов осуществления чистящей головки и щетинок.
[0035] Согласно одному возможному варианту осуществления элемент 14 головки, чистящая головка 16 и/или щетиночная поверхность 18 установлены так, чтобы было возможно обеспечить перемещение относительно корпусного участка 12. Перемещение может представлять собой любое из множества различных перемещений, включающих в себя, помимо прочих, вибрации или поворот. Согласно варианту осуществления элемент 14 головки устанавливается на корпус так, чтобы было возможно обеспечить вибрацию относительно корпусного участка 12, или, в качестве другого примера, чистящая головка 16 устанавливается на элемент 14 головки так, чтобы было возможно обеспечить вибрацию относительно корпусного участка 12. Например, согласно варианту осуществления, щетинки вибрируют с частотой, равной или больше приблизительно 250 Гц, однако, возможно множество других частот, схем и вибраций. Элемент 14 головки может быть неподвижно установлен на корпусном участке 12 или он может, альтернативно, устанавливаться с возможностью снятия так, что элемент 14 головки может заменяться на новый, когда щетинки или другой компонент устройства износились и требуют замены.
[0036] Согласно варианту осуществления корпусный участок 12 включает в себя приводной механизм 22 для генерирования перемещения и передающий компонент 24 для передачи генерированных перемещений элементу 14 чистящей головки. Например, приводной механизм 22 может содержать двигатель или электромагнит(ы), который генерирует перемещение передающего компонента 24, которое в дальнейшем передается элементу 14 чистящей головки. Приводной механизм 22 может включать в себя компоненты, например, помимо прочих, источник питания, генератор колебаний и один или более электромагнитов. В этом варианте осуществления источник питания содержит одну или более перезаряжаемых батарей, не представлены, которые могут, например, электрически заряжаться в зарядном держателе, в котором размещается устройство 10 для очистки полости рта, когда оно не используется.
[0037] Хотя в настоящем варианте осуществления устройство 10 для очистки полости рта представляет собой электрическую зубную щетку, следует понимать, что в альтернативном варианте осуществления устройство для очистки полости рта представляет собой ручную зубную щетку (не представлено). В такой конструкции ручная зубная щетка имеет электрические компоненты, но чистящая головка не приводится в действие механически электрическим компонентом.
[0038] Корпусный участок 12 дополнительно снабжен пользовательским вводом 26 для включения и выключения генератора 22 перемещения. Пользовательский ввод 26 позволяет пользователю управлять зубной щеткой 20, например, включать или выключать зубную щетку 20. Пользовательский ввод 26 может, например, представлять собой кнопку, сенсорный экран или переключатель.
[0039] Устройство 10 для очистки полости рта включает в себя один или более датчиков 28. Датчик 28 представлен на фиг. 1 внутри корпусного участка 12, но может располагаться в любом месте в устройстве, включая, например, расположение внутри элемента 14 чистящей головки или в чистящей головке 16. Датчики 28 могут содержать, например, датчик давления, выполненный с возможностью определения, когда к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16 прикладывается внешнее давление большее, чем заданное давление. Датчик 28 выполнен с возможностью генерировать информацию, указывающую давление, приложенное к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16. Датчик давления может представлять собой, например, переключатель, измеритель или другой компонент. В качестве одного примера датчик давления представляет собой датчик Холла, реагирующий на изменение магнитного поля при перемещении элемента 14 чистящей головки и/или чистящей головки 16 в ответ на давление. Датчик Холла определяет боковое смещение элемента 14 чистящей головки и/или чистящей головки 16 из-за нагрузки щетинок на зубы. Может использоваться множество других типов датчиков давления, как описано или иным образом предусмотрено в настоящем документе.
[0040] Согласно варианту осуществления датчик давления может приводить в действие систему уведомления, например, вибрационный механизм, свет или другой индикатор, как только к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16 прикладывается наружное давление большее заданного давления. Это предоставляет обратную связь о чистке пользователю, который может затем регулировать давление. Как только давление падает ниже заданного, датчик давления может отключать систему уведомления, например, вибрационный механизм, свет или другой индикатор.
[0041] Информация, генерированная первым датчиком 28, предоставляется контроллеру 30. Контроллер 30 может содержать процессор 32 и память 34. Процессор 32 может принимать любой подходящий вид. Например, процессор 32 может представлять собой или включать в себя микроконтроллер, множество микроконтроллеров, схему, единственный процессор или множество процессоров. Контроллер 30 может быть образован из одного или множества модулей, и выполнен с возможностью управления устройством 10 для очистки полости рта в ответ на ввод, например, пользовательский ввод 26. Например, контроллер 30 может быть выполнен с возможностью приведения в действие блока управления двигателем. Согласно варианту осуществления датчик 28 объединен с контроллером 30.
[0042] Память 34 может принимать любой подходящий вид, включая в себя энергонезависимую память и/или RAM. Энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), накопитель на жестком диске (HDD) или твердотельный накопитель (SSD). Память может хранить, помимо прочего, операционную систему. RAM используется процессором для временного хранения данных. Операционная система может содержать код, который, при исполнении контроллером 30, управляет работой каждого из аппаратных компонентов устройства 10 для очистки полости рта.
[0043] Согласно варианту осуществления система очистки полости рта включает в себя индикатор 46 давления, выполненный с возможностью предоставления информации пользователю во время сеанса чистки. Индикатор 46 давления может принимать различный вид, но предоставляет пользователю инструкции, которые могут ощущаться, могут быть прочитаны, увидены, услышаны или восприняты иными образом, касающиеся величины давления, приложенного пользователем во время сеанса чистки. Например, индикатор 46 давления может представлять собой компонент устройства 10 для очистки полости рта, или индикатор давления может представлять собой компонент отдельного устройства. Согласно варианту осуществления индикатор 46 давления представляет собой вибрационный механизм, заставляющий ручку 12, элемент 14 чистящей головки и/или чистящую головку 16 резонировать при превышении уровня давления. Согласно другому варианту осуществления индикатор 46 давления предоставляет пользователю звуковые инструкции, визуальный или графический дисплей или другой индикатор. Кроме того, индикатор давления может регулировать работу приводного механизма 22 для предоставления пользователю тактильной обратной связи.
[0044] На фиг. 2 представлен вариант осуществления системы 200 для очистки полости рта. Согласно варианту осуществления система 200 для очистки полости рта включает в себя один или более датчиков 28 давления и контроллер 30, содержащий процессор 32 и память 34. При использовании с электрическими очищающими устройствами система 200 для очистки полости рта включает в себя приводной механизм 22, работа которого управляется контроллером 30. Система для очистки полости рта также включает в себя индикатор 46 давления. Согласно варианту осуществления контроллер 30 принимает данные от датчика 28 о давлении, приложенном пользователем, прижимающим элемент 14 чистящей головки и/или чистящую головку 16 к поверхностям в полости рта. Контроллер 30 и/или индикатор 46 давления предоставляет пользователю обратную связь во время сеанса чистки, когда это давление превышает заданный уровень или величину.
[0045] На фиг. 3 представлен другой вариант осуществления системы 200 для очистки полости рта, содержащей устройство 10 для очистки полости рта и устройство 40, отдельное от устройства для очистки полости рта. Устройство 10 для очистки полости рта может представлять собой любой из вариантов осуществления устройства для очистки полости рта, раскрытых или иным образом предусмотренных в настоящем документе. Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта включает в себя один или более датчиков 28 давления и контроллер 30, содержащий процессор 32. При использовании с электрическими очищающими устройствами устройство 10 для очистки полости рта включает в себя приводной механизм 22, работа которого управляется контроллером 30. Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта содержит модуль 38 связи, передающий собранную информацию датчика давления. Модуль связи может представлять собой любой модуль, устройство или средство, способное передавать проводной или беспроводной сигнал, включающий в себя, без ограничения, Wi-Fi, Bluetooth, связь в ближнем поле и/или сотовый модуль.
[0046] Согласно варианту осуществления устройство 40 может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью или способное принимать и обрабатывать информацию датчика давления, переданную от устройства 10 для очистки полости рта. Например, устройство 40 может представлять собой держатель или станцию очищающего устройства, смартфон, компьютер, сервер или любое другое компьютеризированное устройство. Согласно варианту осуществления устройство 40 включает в себя модуль 42 связи, который может представлять собой любой модуль, устройство или средство, способное принимать проводной или беспроводной сигнал, в том числе, без ограничения, Wi-Fi, Bluetooth, связь в ближнем поле и/или сотовый модуль. Устройство 40 также включает в себя процессор 44, использующий принятую от датчика 28 давления информацию датчика давления для сравнения давления, приложенного пользователем, с заданным пороговым значением давления. Согласно варианту осуществления устройство 40 может включать в себя память 34 для хранения принятой информации датчика давления или любой другой информации. Кроме того, устройство 40 может включать в себя индикатор 46 давления. Согласно варианту осуществления процессор и/или индикатор 46 давления предоставляет пользователю обратную связь во время сеанса чистки, когда давление превышает заданное пороговое значение давления.
[0047] Просто в качестве примера устройство 10 для очистки полости рта может собирать информацию датчика, используя датчик 28 давления, и передавать эту информацию локально через Bluetooth-соединение на смартфон 40, где информация датчика обрабатывается и/или хранится. В качестве другого примера устройство 10 для очистки полости рта может собирать информацию датчика, используя датчик 28, и передавать эту информацию через WiFi-соединение в Интернет, где она передается удаленному серверному устройству 40. Удаленное серверное устройство 40 обрабатывает и/или хранит информацию датчика. Пользователь может получить доступ к этой информации непосредственно или может принимать сообщения, обновления или другую информацию от удаленного серверного устройства 40 или связанного устройства.
[0048] На фиг. 4A представлен вариант осуществления системы 400 для очистки полости рта. Согласно варианту осуществления система 400 для очистки полости рта включает в себя устройство 10 для очистки полости рта и устройство 410, отдельное от устройства для очистки полости рта. Устройство 10 для очистки полости рта может представлять собой любой из вариантов осуществления устройства для очистки полости рта, раскрытый или иным образом предусмотренный в настоящем документе. Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта включает в себя один или более датчиков 28 давления и контроллер 30, содержащий процессор 32.
[0049] Согласно варианту осуществления устройство 410 представляет собой зарядную или стыковочную станцию 410 для устройства 10 для очистки полости рта. Зарядная станция 410 может включать в себя механизм для зарядки ручного устройства для очистки полости рта, когда оно установлено в стыковочную станцию. Например, зарядный механизм 414, представленный на фиг. 6, может включать в себя один или более зарядных контактов, соответствующих одному или более зарядным контактам на ручном устройстве. Зарядный механизм может альтернативно заряжать устройство посредством бесконтактной индуктивной связи между зарядной станцией 410 и ручным устройством 10 для очистки полости рта. Например, в индуктивном зарядном механизме зарядная станция включает в себя катушку индуктивности, генерирующую электромагнитное поле, которое принимается вторичной катушкой ручного очищающего устройства и используется для зарядки батареи устройства.
[0050] Согласно другому варианту осуществления зарядная станция 410 включает в себя резервуар 412 для хранения воды, полоскания для полости рта, антимикробных текучих сред и/или других жидкостей. Согласно варианту осуществления, когда устройство 10 установлено в зарядной станции, текучая среда из резервуара зарядной станции может использоваться для наполнения камеры на устройстве.
[0051] Согласно другому варианту осуществления зарядная станция 410 включает в себя первую опорную стойку 420 и вторую опорную стойку 430. Как представлено на фиг. 4C, любая из двух или обе, первая опорная стойка 420 и вторая опорная стойка 430, могут быть изогнутыми или иным образом сформованными для приема по меньшей мере участка устройства 10 для очистки полости рта, когда устройство располагается на ее стороне. В качестве одного примера ручка 12 устройства для очистки полости рта может вмещаться первой опорной стойкой 420, а элемент 14 чистящей головки может вмещаться второй опорной стойкой 430. Как описано в настоящем документе, это расположение устройства для очистки полости рта облегчает калибровку ненулевой нагрузки.
[0052] Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта представляет собой любой аппарат для ухода за полостью рта. Например, устройство для очистки полости рта представляет собой аппарат для очистки зубов, использующий согласованные выбросы воздуха и текучей среды. Примеры такого устройства 10 для очистки полости рта представляют собой электрические зубные щетки Sonicare и аппараты для ухода за полостью рта Airfloss, предлагаемые на рынке компанией Koninklijke Philips Electronics N.V. На фиг. 7, в одном варианте осуществления, представлено устройство 10 для очистки полости рта, выполненное с возможностью создания аэрозоля капель жидкости, который используется для очистки межзубных промежутков. Ручное устройство 10 для очистки полости рта включает в себя наружный кожух, который может представлять собой пластик или другой достаточно жесткий или прочный пластик. Ручное устройство 10 для очистки полости рта включает в себя ручку 710 и удлиненный носик 720, который отходит наружу от устройства и может иметь на своем дистальном конце изогнутый головной участок 770, через который аэрозоль капель жидкости направляется для очищающего действия на поверхности полости рта. Устройство 10 также включает в себя, помимо многих других компонентов, исполнительное устройство 730, камеру 740 для жидкости, например, воды, полоскания для полости рта, очищающей жидкости или другой жидкости, кнопку 750 питания, используемую для включения и выключения устройства, и индикатор 760 питания/заряда. Кроме чистящего устройства или устройства для очистки межзубных промежутков устройство 10 для очистки полости рта может представлять собой любое устройство для ухода за полостью рта или очищающее устройство. Например, устройство для ухода за полостью рта или очищающее устройство 10 может представлять собой любое очищающее, полирующее, чистящее, скребущее устройство, или другое устройство.
[0053] Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта содержит один или более датчиков, облегчающих обнаружение положения устройства. Например, устройство 10 может содержать датчик, например, датчик или переключатель ускорения для определения, когда устройство расположено в горизонтальном, вертикальном или другом положении. Устройство может использовать эту информацию о положении для определения, что устройство расположено или установлено подходящим для калибровки образом. Помимо акселерометра, среди других датчиков и механизмов могут использоваться многоосные датчики. Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта может содержать один или более алгоритмов, которые проверяют состояния нулевой и ненулевой нагрузки на основании, помимо другой входящей информации, входных сигналов от датчика силы, двигателя или датчика, например, инерциального измерительного блока (IMU).
[0054] На фиг. 5, в одном варианте осуществления, представлена блок-схема способа 500 калибровки датчика давления устройства для очистки полости рта. На этапе 510 способа обеспечивают устройство 10 для очистки полости рта. Устройство для очистки полости рта может представлять собой любой из вариантов осуществления, описанных или иным образом предусмотренных в настоящем документе. Например, согласно одному варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта включает в себя корпусный участок 12, элемент 14 чистящей головки, имеющий щетиночную поверхность 18, датчик 28 давления и контроллер 30, имеющий процессор 32 и память 34. Устройство 10 для очистки полости рта может также включать в себя индикатор 46 давления.
[0055] На необязательном этапе 520 способа выполняется калибровка нулевой нагрузки, когда устройство заряжается в зарядной станции 410, как представлено на фиг. 4A, или когда устройство по другим причинам располагается по существу вертикально, например, когда устройство находится в руке пользователя без приложения силы. Например, когда зубная щетка помещена на зарядную базу, можно предположить, что к чистящей головке прилагается нулевая нагрузка и может быть получен и проанализирован соответствующий входной сигнал датчика. Как только получены данные, соответствующие известному значению силы, они могут быть необязательно использованы для корректировки выходного сигнала датчика давления, включающей в себя отклонения, в том числе смещение и коэффициент усиления датчика. Согласно варианту осуществления данные полученные в течение ряда измерений за продолжительный период времени, например, дни или недели, могут быть проанализированы для исключения или корректировки данных датчика, которые могут иметь ошибку. Устройство 10 для очистки полости рта может калиброваться с помощью данных нулевой нагрузки датчика давления, используя любой из широкого множества различных способов калибровки.
[0056] На этапе 530 способа калибровка ненулевой нагрузки выполняется, когда устройство располагается горизонтально в зарядной станции 410, как представлено на фиг. 4B. В этом положении часть массы устройства 10 для очистки полости рта создает приложение известной величины давления к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16. Как только данные, соответствующие этому известному значению силы, получены, они могут использоваться для корректировки выходного сигнала датчика давления, в том числе смещения и коэффициента усиления датчика. Устройство 10 для очистки полости рта может калиброваться при помощи данных ненулевой нагрузки датчика давления, используя любой из широкого разнообразия различных способов калибровки. Согласно одному варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта может калиброваться и с помощью данных нулевой нагрузки датчика давления и данных ненулевой нагрузки датчика давления.
[0057] На фиг. 6 представлен вариант осуществления системы 600 для очистки полости рта. Согласно варианту осуществления система 600 для очистки полости рта включает в себя устройство 10 для очистки полости рта и устройство 410, отдельное от устройства для очистки полости рта. Устройство 10 для очистки полости рта может представлять собой любой из вариантов осуществления устройства для очистки полости рта, раскрытых или иным образом предусмотренных в настоящем документе. Согласно варианту осуществления устройство 10 для очистки полости рта включает в себя один или более датчиков 28 давления и контроллер 30, содержащий процессор 32. Согласно варианту осуществления устройство 410 представляет собой зарядную или стыковочную станцию 410 для устройства 10 для очистки полости рта. Зарядная станция 410 может включать в себя механизм 414 для зарядки ручного устройства для очистки полости рта, когда оно установлено в стыковочной станции. Например, зарядный механизм 414 может включать в себя один или более зарядных контактов, соответствующих одному или более зарядным контактам на ручном устройстве. Зарядный механизм 414 может альтернативно заряжать устройство посредством бесконтактной индуктивной связи между зарядной станцией 410 и ручным устройством 10 для очистки полости рта.
[0058] Согласно варианту осуществления устройство 410 прикладывает наружную ненулевую нагрузку к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16 для калибровки, когда устройство для очистки полости рта помещено в указанное устройство. В этом варианте осуществления устройство 410 содержит силу сопротивления, которая прикладывает наружную ненулевую нагрузку к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16. Сила сопротивления может прикладываться посредством зажима, пружины 610 или другого из множества прикладывающих силу механизмов, известных из уровня техники. Например, когда устройство для очистки полости рта размещено в указанном устройстве, пружина 610 сжимается и воздействует известной силой на элемент 14 чистящей головки и/или чистящую головку 16 для калибровки. Как только данные, соответствующие этому известному значению силы, получены, они могут использоваться для корректировки выходного сигнала датчика давления, в том числе смещения и коэффициента усиления датчика. Устройство 10 для очистки полости рта может калиброваться с помощью данных ненулевой нагрузки датчика давления с использованием широкого разнообразия различных способов калибровки. Согласно другому варианту осуществления устройство 410 может прикладывать переменную силу сопротивления к устройству для очистки полости рта. Например, устройство может прикладывать многоуровневую силу сопротивления, начинающуюся с низкоуровневой силы (например, нуля), затем развивающуюся до высокоуровневой силы. Переменная сила может прикладываться ступенчато, или может равномерно или периодически увеличиваться или уменьшаться. Альтернативно устройство может генерировать и прикладывать скачкообразную импульсную силу или силу сопротивления от высокой до низкой или от низкой до высокой, когда, например, устройство размещено на зарядном устройстве. Возможно множество других вариантов осуществления.
[0059] На этапе 540 способа полученная информация о калибровке или параметры сохраняются в памяти 34 устройства 10 для очистки полости рта. Сохраненная информация о калибровке может быть извлечена или иным образом использована только в определенные периоды времени, например, периодические периоды калибровки, или может использоваться всякий раз при получении данных датчика давления. Например, полученные данные датчика давления могут корректироваться с использованием сохраненной информации о калибровке перед сравнением с пороговым значением давления, или иным использованием.
[0060] На фиг. 8, в одном варианте осуществления, представлен график приблизительно двух сеансов чистки с использованием устройства 10 для очистки полости рта. Согласно варианту осуществления устройство для очистки полости рта калибруется с использованием нулевой нагрузки в течение периода времени, обозначенного ʺT1ʺ, и калибруется с использованием ненулевой нагрузки в течение периода времени, обозначенного ʺT2ʺ на этом чертеже. В начале этого графика устройство для очистки полости рта располагается в зарядной станции, по существу вертикально. Двигатель выключен, и датчик ориентации, датчик движения и датчик силы показывают по существу ноль. Это является возможным временем для T1- калибровки. Например, эта T1-калибровка нулевой нагрузки может выполняться после того, как устройство для очистки полости рта взято пользователем, но до нанесения зубной пасты на чистящую головку. Соответственно, калибровка нулевой нагрузки может выполняться, например, в любой момент в период времени T1.
[0061] Согласно варианту осуществления количество времени, требующегося для калибровки- либо нулевой нагрузки, либо ненулевой нагрузки - может быть очень коротким, например, представляющим собой момент времени, когда получен образец выходного сигнала датчика силы, или может быть более длительным, например, несколько секунд, в течение которых получают некоторое количество образцов выходного сигнала датчика силы и затем обрабатывают их для создания репрезентативного выходного сигнала, например, усредненного значения.
[0062] Затем пользователь снимает устройство для очистки полости рта с зарядной станции во время ʺAʺ на фиг. 8, наносит зубную пасту и включает приводной механизм 22 в момент ʺBʺ для генерирования и передачи перемещений элементу 14 чистящей головки. Когда пользователь снимает устройство для очистки полости рта с зарядной станции, датчик давления, датчик движения и датчик ориентации получают показания датчика, указывающие, соответственно, давление, движение и ориентацию. Затем пользователь использует устройство для очистки полости рта во время сеанса чистки, во время которого датчик давления, датчик движения и датчик ориентации продолжают получать показания датчика. Согласно варианту осуществления в течение этого периода времени, который может быть указан посредством, например, переменных показаний датчика давления или показаний датчика движения, устройство для очистки полости рта может не подвергаться калибровке. Вместо этого устройство для очистки полости рта может использовать данные калибровки для коррекции или нормирования полученных показаний датчика давления.
[0063] В момент ʺC,ʺ при окончании сеанса чистки, пользователь выключает двигатель. В это время сила не прикладывается и устройство входит в другой T1, во время которого может выполняться калибровка нулевой нагрузки. Например, эта T1-калибровка нулевой нагрузки может выполняться после того, как пользователь закончил использование или очистку или промывание устройства для очистки полости рта, но до того, как оно помещается на зарядную станцию.
[0064] В момент ʺDʺ на фиг. 8 пользователь помещает устройство для очистки полости рта по существу горизонтально на зарядную станцию или другое вмещающее устройство 410, как представлено на фиг. 4B. В этой конфигурации устройство для очистки полости рта входит в период времени ʺT2ʺ, во время которого может выполняться калибровка ненулевой нагрузки. Часть массы устройства для очистки полости рта сама по себе действует как нагрузка для приложения давления к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16. Альтернативно, как представлено на фиг. 6, пользователь помещает устройство для очистки полости рта по существу вертикально в варианте осуществления зарядной станции 410, имеющем сжатую пружину 610, и ненулевая нагрузка прикладывается к элементу 14 чистящей головки и/или чистящей головке 16. Устройство для очистки полости рта может оставаться в этом положении, например, до следующего сеанса чистки.
[0065] Согласно варианту осуществления устройство для очистки полости рта может распознавать, что оно перешло во временной период T2 для калибровки ненулевой нагрузки посредством множества механизмов. В качестве примера датчик ориентации может обнаруживать, что устройство находится по существу вертикально, и делать вывод, что устройство располагается в зарядной станции для калибровки ненулевой нагрузки. Альтернативно, первая опорная стойка 420 и/или вторая опорная стойка 430 может содержать магнитный или другой близкий механизм для указания, что устройство для очистки полости рта установлено или размещено в опорных стойках. Альтернативно, в варианте осуществления, содержащем пружину 610 для приложения ненулевой нагрузки, сжатие пружины может указывать системе, что устройство для очистки полости рта размещено в зарядной станции и готово к временному периоду T2 для калибровки ненулевой нагрузки. Также возможно множество других механизмов.
[0066] Во время ʺA1ʺ-ʺD1ʺ на фиг. 8 процесс повторяется. Продолжительность любого периода времени, представленная на фиг. 8, может быть различной. Следует иметь в виду, что пользователь может чередовать горизонтальные и вертикальные положения в зарядном устройстве между каждым сеансом чистки, но может выбирать один из двух только периодически. Согласно одному варианту осуществления устройство для очистки полости рта обеспечивает уведомление пользователю, когда требуется калибровка ненулевой нагрузки. Пользователь может информироваться о том, что надо сделать калибровку самой щеткой или посредством подключенного устройства. Это может определяться системой либо при помощи таймера или временного механизма, либо посредством обнаруженной потребности в калибровке ненулевой нагрузки, например, спорадических или чрезвычайно переменных показаний датчика давления. Например, определение, что нужна калибровка, может происходить на основании показаний датчика, которые значительно отличаются от данных, ожидаемых из предыдущего использования. Согласно варианту осуществления выбор времени калибровочных периодов T1 и T2 может определяться посредством алгоритма, который берет в качестве входного сигнала одно или более из следующего: один или более выходных сигналов датчика, состояние устройства для ухода за полостью рта и время.
[0067] Хотя примеры представляют постоянную нулевую и ненулевую нагрузки, это может также использовать альтернативный входной сигнал с определенной амплитудой. Согласно варианту осуществления может также быть желательным установить двигатель в специальное состояние во время измерения силы, например, в низкоамплитудное движение, для получения более точных данных измерения силы.
[0068] Все определения, приведенные и используемые в настоящем документе, следует понимать как имеющие приоритет над словарными определениями, определениями в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычными значениями определяемых терминов.
[0069] Слово в единственном числе, при использовании в настоящем документе в описании и в формуле, следует понимать в значении «по меньшей мере один», если явно не указано иное.
[0070] Фразу ʺи/илиʺ при использовании в настоящем документе, в описании и в формуле, следует понимать в значении ʺлюбой из двух или обаʺ элементов, соединенных таким образом, то есть, элементов, которые совместно присутствуют в некоторых случаях и раздельно присутствуют в других случаях. Множество элементов, перечисленных с помощью слов ʺи/илиʺ, следует истолковывать таким же образом, то есть, ʺодин или болееʺ элементов, соединенных таким образом. Могут необязательно иметься другие элементы, отличные от элементов, явно указанных фразой ʺи/илиʺ, связанные или не связанные с явно указанными элементами.
[0071] При использовании в настоящем документе, в описании и в формуле ʺилиʺ следует понимать в том же значении, что и ʺи/илиʺ, как определено выше. Например, при разделении элементов в списке, ʺилиʺ или ʺи/илиʺ следует истолковывать как включающие, то есть, как включение по меньшей мере одного, но также включение более, чем одного, из множества или списка элементов, и, необязательно, дополнительных неперечисленных предметов. Только термины, явно указывающие на противоположное, например, ʺтолько один изʺ или ʺстрого один изʺ или, при использовании в формуле, ʺсостоящий изʺ относятся к включению строго одного элемента из множества или списка элементов. В целом термин ʺилиʺ при использовании в настоящем документе следует истолковывать в исключающем смысле (то есть ʺодин или другой, но не обаʺ) только в том случае, когда ему предшествуют термины исключения, например, ʺкаждыйʺ, ʺодин изʺ, ʺтолько один изʺ или ʺстрого один изʺ.
[0072] При использовании в настоящем документе, в описании и в формуле, фразу ʺпо меньшей мере одинʺ в отношении списка из одного или более элементов следует понимать в значении по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но необязательно включающих в себя по меньшей мере один из каждого и всякого элемента, явно перечисленного в списке элементов, и не исключающих любых сочетаний элементов в списке элементов. Это определение также допускает, что могут дополнительно иметься элементы, отличные от элементов, явно указанных в списке элементов, к которым относится фраза ʺпо меньшей мере одинʺ, независимо от того, имеют отношение эти элементы к явно указанным элементам или нет.
[0073] Следует также понимать, что, если явно не указано иное, в любых способах, заявленных в настоящем документе, которые включают в себя более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничивается порядком, в котором указанные этапы или действия способа изложены.
[0074] В формуле, а также в вышеприведенном описании, все переходные фразы, такие как ʺсодержащийʺ, ʺвключающий в себяʺ, ʺнесущийʺ, ʺимеющийʺ, ʺсодержащийʺ, ʺвмещающий в себяʺ, ʺзаключающий в себяʺ, ʺсоставленный изʺ и подобные должны пониматься как открытые, то есть означать включение в себя, но не ограничение. Только переходные фразы ʺсостоящий из ʺ и ʺсостоящий исключительно из ʺ являются соответственно закрытыми или полузакрытыми.
[0075] Хотя в настоящем документе описаны и проиллюстрированы некоторые варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники легко представить себе множество других средств и/или конструкций для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более преимуществ, описанных в настоящем документе, и каждое из таких изменений и/или модификаций считается находящимся в пределах объема вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящем документе. В более широком виде, специалисты в данной области техники легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и/или конфигурации, описанные в настоящем документе, приведены только в качестве примера, и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации зависят от конкретного применения или применений, для которых используются идеи изобретения. Специалисты в данной области техники поймут или смогут установить тривиальным опытным путем многие эквивалентны частных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Поэтому должно быть понятно, что вышеприведенные варианты осуществления представлены исключительно для примера, и что в пределах объема приложенной формулы и ее эквивалентов варианты осуществления изобретения могут применяться иным образом, чем явно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего раскрытия направлены на каждый отдельный признак, систему, изделие, материалы, комплект и/или способ, описанный в настоящем документе. Кроме того, любое сочетание двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если только такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы, не являются взаимно несовместимыми, включено в объем настоящего раскрытия.