ДАТЧИК ОТСОЕДИНЕНИЯ КАРТРИДЖА
SENSOR OF CARTRIDGE DISCONNECTION

Область применения
Данное изобретение относится к безопасным бритвенным приборам для влажного бритья и, в частности, к электрическим бритвенным системам для влажного бритья со сменными лезвийными картриджами.
Уровень техники
Некоторые приборы для влажного бритья оснащены устройствами, работающими от батарей, такими как двигатели для вибрирования бритвенного картриджа. Один из таких вибрационных бритвенных приборов для влажного бритья продается компанией Gillette под торговым наименованием «бритвенный прибор Gillette Fusion™». Этот бритвенный прибор имеет батарейку, расположенную в камере внутри рукоятки, и двигатель, связанный с удаленным патроном, на который устанавливается сменный картридж, а также электронные органы управления работой бритвенного прибора.
В некоторых бритвенных приборах предусмотрена функция отслеживания износа лезвия и подачи сигнала, когда картридж следует заменить. Сбривая сотни волос за день, лезвия бритвенного картриджа неизбежно тупятся. Затупление трудно обнаружить визуальным осмотром. Слишком часто к тому времени, как пользователь поймет, что лезвие уже слишком тупое для использования, он уже будет иметь опыт неприятного бритья.
Некоторые приборы для влажного бритья имеют механические счетчики для ручного учета каждого сеанса бритья. Другие приборы для влажного бритья имеют электронные счетчики бритья, отслеживающие имевшие место процессы бритья (например, за счет регистрации воздействия на бритвенный прибор влаги, контакта кожи с лезвиями, движения лезвий или картриджа или приложения к ним силы, захвата рукоятки, активации источника вибрации) как факторы износа лезвия. Некоторые электронные счетчики бритья считают отдельные сеансы использования лезвий (например, активации источника вибрации), в то время как другие считают время, в течение которого бритвенный прибор был активен (например, вибрировал), или время, в течение которого бритвенный прибор фактически бреет (например, время контакта с кожей или время движения картриджа). Некоторые бритвенные приборы для влажного бритья оценивают остаточный срок службы картриджа исходя из его эксплуатации. Некоторые бритвенные приборы для влажного бритья имеют индикатор для информирования пользователя о необходимости замены картриджа. Некоторые индикаторы являются цифровыми экранами - механическими или электронными, показывающими число сеансов бритья с нарастающим итогом. Пользователь должен из своего опыта знать, какое количество сеансов бритья можно ожидать от картриджа, и не забыть при достижении данного числа сеансов заменить картридж. Некоторые типы индикаторов могут экстренно информировать пользователя о необходимости замены картриджа, например, путем изменения характера вибрации (ее частоты или схемы), подачи звукового звука или включения светового источника, без предварительного уведомления пользователя о приближении необходимости замены картриджа.
Один из бритвенных приборов для влажного бритья содержит индикатор, имеющий семь светодиодов. Когда в бритвенный прибор устанавливается картридж, загорается весь ряд светодиодов, показывая, что картридж имеет полный ресурс времени для бритья. По мере использования бритвенного картриджа прибор отслеживает уменьшение его ресурса, и светодиоды гаснут по одному пропорционально данному уменьшению. Когда все светодиоды погаснут, это означает, что временной ресурс картриджа исчерпан, и картридж необходимо заменить. Индикаторы с большим количеством светодиодов потребляют больше энергии и имеют большую стоимость, чем индикаторы с меньшим количеством светодиодов.
Известно, что возможно смешение цветов света - так называемое аддитивное смешение цветов. В некоторых примерах применения аддитивного смешения цветов, таких как, например, дорожные знаки, декоративные экраны и декоративное освещение, используется, например, смешение света от двух или более светодиодов для того, чтобы получить цвета, отличные от цветов каждого из данных светодиодов. Известны и используются материалы, меняющие электрические свойства в зависимости от силы, приложенной к управляющему реле или выключателю.
Существует необходимость в преодолении упомянутых выше недостатков.
Сущность изобретения
С одной стороны, изобретение относится к безопасному бритвенному прибору для влажного бритья, включающему рукоятку и картридж, отсоединяемый от рукоятки. Картридж имеет, по меньшей мере, одно лезвие с остро заточенной кромкой и характеризуется ожидаемым ресурсом бритья. Соединительный элемент прикреплен к рукоятке и предназначен для присоединения картриджа к рукоятке или отсоединения картриджа от рукоятки в ответ на действие, совершаемое пользователем. Соединительный элемент соединен с рукояткой и присоединяет картридж к рукоятке или отсоединяет картридж от рукоятки в ответ на действие, совершаемое пользователем. Детектор внутри рукоятки имеет исполнительный механизм, скрепленный с соединительным элементом, и датчик для формирования сигнала, и при этом исполнительный механизм оказывает воздействие на датчик во время действия, и датчик вырабатывает сигнал в ответ на действие.
Определенные воплощения изобретения могут иметь одну или более из следующих черт. Датчик может быть проводящим, емкостным, магнитным, резисторным, являться датчиком близости, быть чувствительным к давлению, химическим, индуктивным, электрическим, механическим, электромеханическим, электромагнитным или их сочетанием. Датчик переводится из первого состояния во второе и наоборот в ответ на действие. Датчик имеет резистивный элемент, содержащий полимер, металлические частицы или полупроводящий материал. Резистивный элемент находится на первом уровне проводимости в состоянии покоя и переходит на второй уровень проводимости при оказании на него воздействия со стороны исполнительного механизма. Датчик имеет первый и второй электроды, электрически связанные с резистивным элементом. Резистивный элемент обеспечивает электрическую связь между первым и вторым электродами, когда находится во втором состоянии проводимости, и разрывает электрическую связь между первым и вторым электродами, когда находится на первом уровне проводимости. Датчик содержит чувствительный к давлению резистор, который вырабатывает сигнал, пропорциональный давлению, приложенному исполнительным механизмом.
Бритвенный прибор имеет электрическую систему, которая регистрирует и отслеживает эксплуатацию бритвенного прибора и определяет остаточный ресурс картриджа исходя из ожидаемого ресурса и отслеженной эксплуатации. Электрическая система получает сигнал и обнуляет отслеженную эксплуатацию, когда сигнал превышает пороговую величину. Датчик содержит микровыключатель. Соединительный элемент содержит кнопку, а действием является нажатие на кнопку во время отсоединения картриджа. Исполнительный механизм содержит радиальный элемент, выступающий из кнопки перпендикулярно направлению отсоединения картриджа.
Бритвенный прибор имеет электрическую систему, которая регистрирует и отслеживает эксплуатацию бритвенного прибора, определяет остаточный ресурс бритья на основе начального ресурса бритья и отслеженной эксплуатации и обнуляет отслеженную эксплуатацию в ответ на сигнал. Обнуление отслеженной эксплуатации происходит при присоединении картриджа к соединительному элементу или отсоединении картриджа от соединительного элемента. Электрическая система имеет источник ввода сигналов.
Источник входного сигнала регистрирует включение электрического устройства пользователем. Электрическая система регистрирует контакт лезвийного блока с бреемой поверхностью. Электрическая система отслеживает число контактов картриджа с бреемой поверхностью. Электрическая система отслеживает суммарное время нахождения картриджа в контакте с бреемой поверхностью. Электрическая система регистрирует вращательное смещение картриджа от положения покоя. Электрическая система отслеживает число вращательных смещений от положения покоя. Электрическая система отслеживает суммарное время нахождения во вращательном смещении от основной позиции. Электрическая система регистрирует силу, действующую на картридж. Электрическая система сравнивает зарегистрированную силу с пороговым значением и отслеживает число случаев превышения зарегистрированной силой порогового значения. Электрическая система сравнивает зарегистрированную силу с пороговым значением и отслеживает суммарное время превышения зарегистрированной силой порогового значения. Электрическая система обнуляется посредством присоединения картриджа к соединительному элементу и отсоединения от него или путем непрерывного нажатия на выключатель питания в течение, по меньшей мере, 1 секунды.
Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из описания, рисунков и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Вид сверху бритвенного прибора в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения с отделенным от рукоятки картриджем.
Фиг.1А и 1В. Поперечные сечения рукоятки бритвенного прибора, изображенной на фиг.1.
Фиг.2. Частичный вид сбоку рукоятки бритвенного прибора, изображенной на фиг.1, позволяющий видеть ее компоненты.
Фиг.3. Принципиальная схема цепи датчика снятия картриджа.
Фиг.4. Частичный вид снизу головки бритвенного прибора, изображенного на фиг.1.
Фиг.5 и 5А. Частичные виды сбоку рукоятки бритвенного прибора, изображенной на фиг.1, показывающие находящиеся в ней компоненты.
Фиг.6. Вид кнопки в разобранном виде, позволяющий видеть датчик.
Фиг.7. Контроллер, определяющий и показывающий остаточный ресурс бритвенного картриджа.
Фиг.8А и 8В. Выходные сигналы компонентов индикатора жизни картриджа.
Фиг.9. Одно из воплощений контроллера, изображенного на Фиг.7.
Фиг.10. Способ определения остаточного ресурса картриджа и подачи сообщения об остаточном ресурсе картриджа пользователю.
Подробное описание изобретения
Устройство бритвенного прибора
Как показано на Фиг.1, 1А и 1В бритвенный прибор 1 имеет картридж 18 и рукоятку 10, которая содержит головку 12 бритвенного прибора, трубку-захват 14 и крышку 16 отсека батареи. Головка 12 бритвенного прибора содержит соединительный элемент 17 для присоединения картриджа 18 к рукоятке 10 и высвобождающий механизм 19 для высвобождения картриджа 18 от соединительного элемента 17. Трубка-захват 14 изготовлена таким образом, чтобы пользователь мог держаться за нее во время бритья, и содержит внутри себя электрические и электронные компоненты бритвенного прибора, например, электрическое устройство 28, печатную плату 30, электронный выключатель 29 и источник света 31, установленный на печатной плате. Электрическое устройство 28 может быть двигателем, виброгенератором, источником тепла, насосом, источником излучения, генератором магнитного поля, генератором электрического поля, генератором электромагнитного поля, источником химических веществ или их сочетанием. Трубка-захват 14 содержит кнопку 22 исполнительного механизма, которая может быть нажата пользователем для приведения в действие запитанных от батареи систем бритвенного прибора посредством электронного выключателя 29. В некоторых воплощениях настоящего изобретения трубка-захват 14 может также включать прозрачное окно 24, которое позволяет пользователю видеть источник света 31, экран или другой индикатор, например, светодиоды или ЖКИ, которые дают пользователю визуальные сигналы о состоянии батареи и/или другую информацию. Устройство рукоятки бритвенного прибора 10 уже известно и подробно описано в патентной заявке США №11/220015 от 10 апреля 2005 г., опубликованной как патент США №2007/0050981. Бритвенный прибор может получать энергию от различных источников, включая, но не ограничиваясь ими: энергию излучения, кинетическую, потенциальную, тепловую, магнитную, гравитационную, звуковую, световую, электромагнитную, химическую энергию, а также их сочетания.
Как показано на Фиг.1, 1А, и 2 индикатор 26 расположен на переднем конце трубки-захвата 14 и содержит, в некоторых воплощениях настоящего изобретения, светодиоды 32 и 34, которые имеют электрическую связь с контроллером 40 через печатную плату 33. В других воплощениях настоящего изобретения индикатор расположен в любом месте внутри бритвенного прибора или на нем. Могут быть использованы и другие индикаторы, например, визуальные, звуковые, обонятельные, сенсорные или осязательные. Индикатор 26 содержит два световых источника разного цвета, однако могут быть использованы три или более источников. В одном из воплощений изобретения светодиод 32 излучает голубой свет, а светодиод 34 излучает белый свет, хотя могут быть использованы любые два подходящих цвета излучения.
Индикатор 26 также содержит элемент 36 смешения света, содержащий светодиоды 32 и 34. Когда светодиоды 32 и 34 излучают свет разного цвета, элемент 36 смешивает два цвета и дает сигнал одного цвета, сообщающий об остаточном ресурсе картриджа 18, как было подробно описано ниже. В одном из воплощений изобретения элемент 36 смешения света - это прозрачная шейка 38, протяженная по окружности трубки-захвата 14 и полностью окружающая конец 20. В других примерах воплощений настоящего изобретения элементом 36 смешения света может быть любая часть рукоятки 10 или картриджа 18, конструкция которой обеспечивает смешение света от светодиодов 32 и 34, например, окно, линза, световая трубка, или любое их сочетание, и они могут быть расположены на шейке 38, трубке-захвате 14 или картридже 18. Предпочтительно, чтобы шейка 38 была сформована из прозрачного акрилового сополимера Zylar, производимого корпорацией Nova Chemicals Corp. (Мун Тауншип, штат Пенсильвания, США), однако она также может быть сформирована из любого подходящего прозрачного или пропускающего свет материала.
Головка 12 бритвенного прибора содержит высвобождающий механизм 19, включающий кнопку 50, имеющую основание 52 с выступающими вперед толкателями 56 для высвобождения картриджа 18 из соединительного элемента 17. Элемент захвата 54 расположен на основании 52 и служит для воздействия на толкатели при высвобождении картриджа. Устройство механизма высвобождения картриджа известно и подробно описано в патенте США №7197825.
Датчик отсоединения картриджа
В некоторых воплощениях настоящего изобретения головка 12 бритвенного прибора содержит датчик 60, имеющий электрическую связь с контроллером 40 посредством проводов 62 и регистрирующий присоединение картриджа 18 к головке 12 бритвенного прибора и отсоединение от нее. Как показано на Фиг.1, 2 и 4, в одном из воплощений настоящего изобретения датчик 60 может включать микровыключатель 76, расположенный в головке 12 бритвенного прибора, и штырек 72, выступающий от кнопки 50 поперек направления вперед 74. Микровыключатель 76 может быть включенным или выключенным в нормальном состоянии и иметь смещенный вперед коленчатый рычаг 78 и электрическую связь с контроллером 40 посредством проводов 80. Когда кнопка 50 находится в заднем положении, штырек 72 отводит коленчатый рычаг 78 назад и удерживает микровыключатель в положении «картридж присоединен» (т.е. в замкнутом положении для включенного в нормальном положении микровыключателя). При нажатии кнопки 50 вперед в направлении 74 для отсоединения картриджа 18 смещение коленчатого рычага 78 вперед вызывает изменение положения микровыключателя 76 на положение «картридж отсоединен» (т.е. на разомкнутое положение для включенного в нормальном положении микровыключателя). В альтернативных воплощениях, микровыключатель 76 может иметь смещенный назад коленчатый рычаг 78, движимый вперед штырьком 72, переводящий выключатель из положения «картридж присоединен» в положение «картридж отсоединен».
Как показано на Фиг.2 и 3, в других воплощениях настоящего изобретения датчик 60 может включать печатную плату 64, установленную в головке 12 бритвенного прибора и имеющую на своей поверхности электроды 66а и 66b. Как видно из Фиг рис.3, пальцы 68а электрода 66а чередуются, но электрически не связаны с пальцами 68b электрода 66b. Резистор 70 контактирует с пальцами электродов 68а и 68b, но практически не обеспечивает электрической связи между ними. В некоторых воплощениях настоящего изобретения резистор 70 может быть изготовлен из квантового туннельного композита (КТК), содержащего мелкодисперсные проводящие металлические частицы, такие как частицы металлического сплава или частицы восстановленного оксида металла, в непроводящей матрице, например, из эластомера. В квантовом туннельном композите частицы металла рассеяны близко друг к другу, но не контактируют между собой и не создают проводящих путей в состоянии покоя. Однако под давлением частицы придвигаются друг к другу достаточно близко, и за счет квантового туннелирования между проводящими частицами формируются токопроводящие пути с высокой проводимостью. При снятии давления квантовый туннельный композит возвращается в непроводящее состояние покоя. В одном воплощении настоящего изобретения резистор может представлять собой таблетки квантового туннельного композита размером около 4 мм на около 2 мм, предлагаемые Pera Tech Ltd. (Сев. Йоркшир, Англия). При нажатии кнопки 50 вперед с целью отсоединения картриджа 18 штырек 72 оказывает давление на резистор 70, изменяя его состояние из непроводящего на проводящее, в результате чего устанавливается электрическая связь между электродами 66а и 66b. Вследствие этого контроллером 40 может быть зарегистрировано изменение напряжения между электродами 66а и 66b.
В других воплощениях настоящего изобретения резистор 70 может быть изготовлен из чувствительного к давлению полимера, содержащего рассеянные в нем проводящие (например, углеродные) или полупроводящие (например, кремниевые) частицы. Как правило, чувствительный к давлению полимер в нормальном состоянии покоя обеспечивает электрическую связь между электродами 66а и 66b и имеет при этом определенное (базовое) сопротивление, увеличивающееся или уменьшающееся как функция от прилагаемого давления. В других воплощениях настоящего изобретения резистор 70 может быть изготовлен из полимера, металлических частиц, полупроводящего материала, их сочетаний или других подходящих для данной цели материалов. Как показано на Фиг.5 и 5А, еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения датчик 60 может иметь магнитный элемент 82, расположенный на кнопке 50, и герконовое реле 84, электрически связанное с контроллером 40 (то есть замкнутое) в положении «картридж присоединен» (Фиг.5). При нажатии кнопки 50 вперед в направлении 74 с целью отсоединения картриджа 18, магнитное поле элемента 82 переводит герконовое реле 84 в положение «картридж отсоединен» (т.е. в разомкнутое) (Фиг.5а). Когда кнопка 50 отпущена и движется назад, герконовое реле 84 возвращается в положение «картридж присоединен». Могут быть использованы и другие типы реле вместо герконового реле 84, например, реле на основе эффекта Холла.
Как показано на Фиг.6, еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения датчик 60 может быть расположен на основании 52 кнопки 50, которая может быть изготовлена из относительно твердого материала, такого как ацетильный полимер. Еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения кнопку 50 покрывает захват 54. Захват может быть изготовлен из любого подходящего материала, например, из относительно мягкого материала, эластомера, твердого материала или их сочетания. Датчик 60 регистрирует силу, приложенную к захвату 54 для преодоления направленной назад силы пружины 58 (Фиг.1А) и толкающую кнопку 50 вперед для отсоединения картриджа, а также возможные дополнительные силы при отсоединении картриджа 18 и выходе из нижнего положения кнопки 50.
В одном из воплощений настоящего изобретения датчиком 60 может быть чувствительный к давлению резистор 90, электрически связанный с контроллером 40 проводами 92, сопротивление которого изменяется пропорционально силе, приложенной к его активной части 94, расположенной под захватом 54. Подходящим чувствительным к давлению резистором 90 является чувствительный к силе резистор Interlink FSR400, предлагаемый Interlink Electronics, Inc. (Камарилло, штат Калифорния, США). В других воплощениях настоящего изобретения датчик 60 может включать резистор из квантового туннельного композита и электроды, аналогичные описанным выше.
В других воплощениях настоящего изобретения могут быть использованы следующие виды датчиков: проводниковые, емкостные, магнитные, резистивные, датчики близости, чувствительные к давлению датчики, химические, индуктивные, электрические, механические, электромеханические, электромагнитные или их сочетания. Могут быть также использованы другие датчики, подходящие для данной цели. В некоторых воплощениях настоящего изобретения в ответ на приложенное воздействие датчик может изменять свое состояние между первым уровнем и вторым уровнем. Датчик может изменять свое состояние со второго уровня на первый уровень в ответ на снятие воздействия.
Индикация ресурса картриджа
Современные бритвенные картриджи имеют конечный ожидаемый срок службы («ожидаемый ресурс»), который определяется, но не ограничивается следующими факторами: снижение остроты лезвий, ухудшение скольжения, засорение и ухудшение прочих характеристик. Лезвия рано или поздно затупляются, качество бритья ухудшается, и в конце концов картридж приходится заменить. Хотя ожидаемый ресурс бритья зависит от конкретного пользователя (по многим причинам), можно сделать некоторые предположения о среднем ожидаемом ресурсе бритья, по истечении которого картридж следует менять, и многочисленные испытания с потребителями позволяют получить данные о типичном ресурсе бритья для максимального числа пользователей. Даже если у какого-то индивидуального пользователя картридж обычно имеет ресурс, отличный от среднего (ожидаемого), знание разницы между ожидаемым ресурсом и фактической эксплуатацией картриджа у данного пользователя (то есть остаточного ресурса) может помочь пользователю в принятии решении, когда следует заменить картридж.
Как показано на Фиг.7, в некоторых воплощениях настоящего изобретения бритвенный прибор 1 содержит систему 100 регистрации эксплуатации картриджа, отслеживающую эксплуатацию картриджа 18 и выдающую показания об остаточном сроке службы картриджа. Когда пользователь бреется, контроллер 40 получает входной сигнал от источника 102 ввода сигналов. В некоторых воплощениях настоящего изобретения входным сигналом может быть активизация электрического устройства 28 исполнительным механизмом 22. В других воплощениях настоящего изобретения входным сигналом может быть время, в течение которого электрический прибор 28 активен. Еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения входным сигналом может быть длительность отрезков времени контакта картриджа 18 с кожей пользователя. Один из способов регистрации времени контакта с кожей подробно описан патентной заявке США №11/799843. Еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения входным сигналом могут быть отрезки времени, или время (с нарастающим итогом) движения картриджа 18 относительно рукоятки 10 или отрезки времени, или время (с нарастающим итогом) держания рукоятки 10 пользователем. Еще в некоторых воплощениях изобретения могут использоваться сочетания нескольких из данных типов входных сигналов для регистрации процессов бритья и использования картриджа 18.
Детектор бритья 104 определяет, следует ли учитывать входной сигнал от источника 102 ввода сигналов, и отфильтровывает ложные входные сигналы. В одном воплощении настоящего изобретения детектор бритья 104 учитывает время, в течение которого электрическое устройство 28 является активным. Если устройство остается активным через промежуток времени, равный, например, 15 секунд, то вероятно, что процесс бритья действительно начался, и детектор бритья 104 позволяет учесть входной сигнал от источника 102. В некоторых воплощениях настоящего изобретения контроллер 40 имеет обратный таймер 106, который отнимает время, в течение которого входной сигнал о сеансе бритья не следует учитывать. Например, пользователь может на мгновение выключить электрическое устройство 28 во время бритья, или же выключатель 22 может быть случайно нажат во время хранения бритвенного прибора между сеансами. Учет этих входных сигналов как сигналов о наличии отдельных сеансов бритья, в результате чего уменьшилось бы показание остаточного срока службы картриджа, сделал бы систему 100 менее точной. В некоторых воплощениях настоящего изобретения блокирующийся таймер 106 игнорирует входные сигналы от детектора бритья 104, в течение четырех часов после включения электрического устройства 28.
Счетчик бритья 108 принимает и отслеживает входные сигналы об объеме бритья, полученные от детектора бритья 104, и хранит значение с нарастающим итогом (т.е. фактическую эксплуатацию картриджа) в памяти 110, пока датчик 60 находится в состоянии «картридж присоединен». Счетчик бритья 108 сравнивает, например, отслеженную эксплуатацию картриджа с ожидаемым ресурсом картриджа, хранящимся в памяти 110, и определяет остаточный ресурс картриджа 18. В одном из воплощений настоящего изобретения счетчик 108 сравнивает число включений электрического устройства 28, отфильтрованное детектором бритья 104 и обратным таймером 106, как описано выше, и сравнивает его с ожидаемым числом включений. В некоторых примерах исполнения настоящего изобретения ожидаемое число включений больше, чем примерно 8, от примерно 8 до примерно 20, и примерно 14.
Контроллер 40 обнуляет входной сигнал о фактической эксплуатации с нарастающим итогом от счетчика 108 и сбрасывает память 110, когда датчик 60 находится в состоянии «картридж отсоединен». В некоторых примерах исполнения настоящего изобретения состояние «картридж отсоединен» может наступать при замыкании цепи, например, при замыкании микровыключателя 76 или герконового реле 84, либо при приложении давления к резистору 70, изготовленному из квантового туннельного композита. В других воплощениях настоящего изобретения состояние «картридж отсоединен» может наступать, например, при размыкании микровыключателя 76 или герконового реле 84. Еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения состояние «картридж отсоединен» может наступать при наличии напряжения, превышающего пороговое значение, на резисторе 70, изготовленном из чувствительного к давлению полимера, или на чувствительном к давлению резисторе 90. В другом воплощении настоящего изобретения состояние «картридж отсоединен» может наступать при непрерывном нажатии на выключатель питания в течение, по меньшей мере, 1 секунды.
Хотя ожидаемый ресурс бритья может быть запрограммирован в контроллере 40 в процессе производства, он не обязательно должен быть фиксированной величиной. В некоторых воплощениях настоящего изобретения система 100 может иметь конфигурацию, позволяющую пользователю корректировать ожидаемый ресурс бритья. В других воплощениях настоящего изобретения система 100 может автоматически корректировать ожидаемый ресурс бритья на основе предыдущего опыта бритья данного пользователя. Например, счетчик бритья 108 может помнить число учтенных включений электрического устройства 28 для пяти предыдущих картриджей и устанавливать ожидаемый ресурс следующего картриджа как средний из пяти предыдущих. Как показано на Фиг.7, 8А и 8В, в некоторых воплощениях настоящего изобретения контроллер 40 показывает остаточный ресурс картриджа 18 при помощи выходного светового сигнала 113, излучаемого светодиодами 32 и 34 и смешиваемого элементом 36 смешения света. Предпочтительно, чтобы светодиоды 32 и 34 излучали свет контрастных цветов, таких как, например, синий и белый. Широтно-импульсный модулятор генерирует сигналы типов 114 и 116, характеризующиеся периодами времени с уровнем низкого и высокого напряжения, для включения светодиодов 32 и 34. Когда ширина импульсов (т.е. длительность сигнала высокого напряжения) относительно большая по сравнению с временем между импульсами (т.е. длительностью сигнала низкого напряжения), например, в сигнале типа 114, светодиод излучает относительно яркий свет. И наоборот, когда импульсы относительно короткие по сравнению с временем между импульсами (например, как в сигнале 116), светодиод излучает относительно тусклый свет.
Путем смешения света от двух источников контрастного цвета и изменяющейся яркости система 100 способна передавать широкий ступенчатый диапазон цветных световых сигналов 113, сообщая пользователю об остаточном ресурсе картриджа при помощи небольшого числа световых элементов и с низким потреблением энергии. В некоторых воплощениях настоящего изобретения светодиод 32 показывает остаточный ресурс бритья, и при этом максимальная яркость означает полный остаточный ресурс (т.е. ожидаемый ресурс). Светодиод 34 показывает уменьшение ресурса бритья, и при этом максимальная яркость означает, что остаток ресурса отсутствует, и картридж следует заменить. Например, подача сигнала 114 на голубой светодиод 32 (в результате чего излучается яркий голубой свет), а сигнала 116 на белый светодиод 34 (в результате чего излучается слабый белый свет) приводит к тому, что элемент 36 смешения света излучает относительно яркий голубой выходной световой сигнал 113, сообщая о большом остаточном ресурсе бритья. Подача сигнала 118 на голубой светодиод 32 (в результате чего излучается слабый голубой свет), а сигнала 120 на белый светодиод 34 (в результате чего излучается яркий белый свет) приводит к тому, что элемент 36 смешения света излучает относительно слабый выходной световой сигнал 113, сообщая о малом остаточном ресурсе бритья. Свет от двух световых источников может быть смешан таким образом, что выходной световой сигнал 113 имеет постоянную яркость, или же меняет яркость во всем диапазоне выходного цветового сигнала. Свет от двух световых источников может быть смешан пропорционально остаточному ресурсу бритья, или же непропорционально (например, экспоненциально). Свет от каждого из световых источников может меняться в зависимости или независимо друг от друга.
В других воплощениях настоящего изобретения могут быть использованы световые источники, отличные от светодиодов. Еще в некоторых воплощениях настоящего изобретения может быть использовано более двух световых источников. Для получения всего диапазона видимых цветов может быть использовано, например, аддитивное смешение трех базовых цветов. Как показано на Фиг.9, контроллер 40 может быть выполнен в виде программируемой системы на микросхеме, такой как CY8C21634, предлагаемой Cypress Semiconductor Corp. (Сан-Хосе, штат Калифорния, США). Контроллер 40 содержит микроконтроллер U1. Встроенный насос с переключающимся режимом работы (SMP) совместно с L1, D4 и С2 повышает напряжение от щелочной батареи с номинальным напряжением 1.4V (VBATT), до 3,3V (VCC). Бритвенный прибор 1 включается выключателем 22, который имеет слабый подтягивающий резистор R1. Микроконтроллер U1 регистрирует включение выключателя 22 через вход-выход общего назначения (GPIO). Микроконтроллер U1 включает и выключает электрическое устройство 28 через транзистор Q1. Для защиты контроллера 40 от обратной электродвижущей силы от электрического устройства 28 используется диод D3. Микроконтроллер U1 напрямую запитывает светодиоды 32 и 34 через небольшие резисторы ограничения тока R2 и R3. Как было описано выше, контроллер 40 управляет яркостью светодиодов 32 и 34 посредством широтно-импульсной модуляции. Выходной сигнал для светодиода 32 (контакт Р2[1]) подается также обратно в микроконтроллер U1 для обратной модуляции ширины импульса выходного сигнала для светодиода 34 (контакт Р0[6]). Сигнал 31 низкого заряда батареи подается красным светодиодом (D2) с ограничивающим ток резистором R5. Микроконтроллер U1 может регистрировать снятие картриджа 18 с помощью датчика отсоединения картриджа 60 с помощью делителя потенциала на основе R6. Микроконтроллер U1 регистрирует данное событие через другой вход-выход общего назначения (GPIO, контакт Р0[1]). Конденсатор С4 отфильтровывает сигнал от датчика отсоединения картриджа 60. Конечно, контроллер 40 может быть выполнен и по-другому, с использованием раздельных компонентов (например, транзисторов, диодов, резисторов и конденсаторов), или на базе серийной микросхемы для систем управления, программируемой для выполнения описанных в данном документе функций.
Как показано на Фиг.10, в некоторых воплощениях настоящего изобретения способ 200 управления работой бритвенного прибора 1 начинается с включения питания на шаге 202 при нажатии пользователем на выключатель 22. Электрическое устройство 28, например, двигатель, начинает работать на шаге 204, при этом начинается широтно-импульсная модуляция голубого светодиода 32 и белого светодиода 34 (206, 208), в результате чего бритвенный прибор 1 переводится в «рабочий» режим на шаге 210. Если бритвенный прибор 1 будет находиться в «рабочем» режиме более 15 секунд (212), и пройдет более 4 часов с момента предыдущего включения питания (214), то для бритвенного прибора 1 увеличивается значение фактической эксплуатации с нарастающим итогом. В соответствии с этим ширина импульсов, подаваемых на голубой светодиод 32, пошагово уменьшается, постепенно притускняя свет от светодиода 32 (216), а ширина импульсов, подаваемых на белый светодиод 34, пошагово увеличивается (218), делая свет светодиода 34 немного более ярким. Это приводит к небольшому потускнению выходного светового сигнала голубого цвета 113, излучаемого элементом 36 смешения света. При дальнейшем росте значения фактической эксплуатации с нарастающим итогом выходной световой сигнал 113 в конце концов становится совершенно белым, и в это время картридж 18 следует заменить.
Если в «рабочем» состоянии бритвенного прибора 1 на шаге 220 производится нажатие на выключатель 22, бритвенный прибор 1 переходит в режим отключения питания на шаге 222, при котором двигатель (224) останавливается, а светодиоды 32 и 34 (226, 228) гаснут, после чего наступает режим остановки прибора на шаге 230. Однако и в режиме остановки отслеживается состояние выключателя 22 и датчика 60 (232, 234). Если отсоединить картридж 18, на шаге 236 ширина импульса для голубого светодиода 32 устанавливается на уровне 100%, а на шаге 238 устанавливается ширина импульса для белого светодиода 32 на уровне 0%. Если возбуждается в режиме остановки прибора на шаге 232 производится нажатие на выключатель 22, бритвенный прибор 1 возвращается в режим включения питания на шаге 202.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под каждым приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как «40 мм», следует рассматривать как «около 40 мм».
Все документы, на которые приводятся ссылки в настоящем документе, в том числе любые относящиеся к данной теме патенты и заявки, упоминаются здесь исключительно с целью ссылки, если это четко не исключается или не оговорено иначе. Цитирование какого-либо документа не означает признание факта, что использование цитируемых изобретений дало идею или является необходимым условием для реализации настоящего изобретения. Если какое-либо значение или определение понятия противоречит значению или определению данного понятия в документе, на который делается ссылка, следует руководствоваться значением или определением данного понятия, содержащимся в данном документе.
Несмотря на то, что в данном документе иллюстрируются и описываются конкретные воплощения настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что возможно внесение различных изменений и модификаций в изделие, не нарушающих идею и объем изобретения. С этой целью в прилагаемой формуле изобретения представлены все возможные подобные изменения и модификации в объеме настоящего изобретения.