[发明专利]用于通过刷毛动作确定牙齿上的压力负载的力和动态负载测量的组合

说明书

技术领域

本发明一般涉及具有刷毛压力传感器的电动牙刷，并且更具体地涉及具有改进的压力传感精度的牙刷。

背景技术

压力传感器在电动牙刷中的使用是公知的。这样的传感器，也称为负载传感器，以克为单位实际测量刷毛区施加于牙齿的力。然而，这种传感器的结果除了由用户动作所产生的对着牙齿的直接刷毛力之外，通常包括其它类型的负载，例如由面颊、舌和嘴唇产生的负载。除了其它负载，对着牙齿的刷毛压力的准确指示将为用户提供更好的信息，以及使器具更有效地适应。

因此，理想的是提供一种压力/力感测系统，其为用户提供了有关过大的力的应用的更准确信息。

发明内容

因此，具有压力传感器的电动牙刷包括：用于通过直接力测量确定牙刷的刷毛施加在用户的牙齿上的压力的系统；用于通过动态力测量确定牙刷的刷毛施加在用户的牙齿上的压力的系统；和响应于通过直接力测量和动态力测量所确定的压力来调整指示过度刷毛力的压力的预先建立量的处理系统。

附图说明

图1是当正在刷牙齿的外(颊)面时，用户的口腔和牙刷的各个部分的平面图。

图2是图1的正视图。

图3是当正在刷牙齿的内(舌)面时，用户的口腔和牙刷的平面图。

图4是图3内的口腔的俯视图。

图5是牙刷的产生压力信息的一部分的简化图。

图6是霍尔效应传感器的半周期的输出，其具有校准至用于器具的驱动信号的输出信号。

图7是类似于图6的示意图，其示出了由负载造成的输出信号相移。

图8从图5的传感器产生直接力信息的流程图。

图9是用于从图5的传感器确定动态力信息的流程图。

图10是一个图表，其显示了来自于图6和图7中的信息如何被用于调整由用户施加的过大的力的触发点/阈值。

具体实施方式

除了牙刷刷毛作用在牙齿上的压力，在刷牙动作期间还存在由口腔中的组织产生的几种类型的负载。存在一种弹簧负载，其是通过刷毛对牙齿的动作产生的。还有一种呈摩擦形式的阻尼动作，其发生于靠着支撑牙刷刷毛的刷毛板的脸颊，靠着牙齿的刷毛，靠着刷毛板的舌头和靠着牙刷的颈部的嘴唇之间，更进一步，存在一种通过靠着刷毛板的脸颊，以及靠着刷毛的牙齿，靠着刷毛板的嘴唇，靠着刷毛板的舌头，靠着牙齿的刷毛和靠着刷毛的牙齿所产生的负载。

这些对于牙齿的外(颊)面的不同负载示于图1和图2中，而图3和4示出了对于内(舌)面的负载。牙齿被示出为12，脸颊示为14，舌头示为16，并且嘴唇示为18。牙刷总体显示为20，牙刷的颈部示为22，刷毛板部示为24，并且刷毛示为28。压力传感器系统，试图测量刷毛对牙齿的力/负载，以便为用户提供关于相对于其上可能压力过大的力，以及用于清洁效果的最小力的应用的信息，然而，这种传感器实际上不只是测量对牙齿的刷毛压力，因此为用户提供相对于过度压力的有点不准确的信息。具体地，除了对牙齿的直接刷毛压力，由于某些口腔组织的包含，用于为用户产生过度压力指示的触发点(阈值)可能太高或太低。如果过高，可能在没有警告的情况下引起损害，并且如果过低，效果可能降低。

本发明被设计用于为用户提供更精确和消息灵通的触发点信息，特别是关于由刷毛施加到牙齿表面上的压力或力的更精确的/明确的信息。在本发明中，两个不同的力确定系统被使用，并且从每个系统中获得的信息被相对于表格使用以影响提供给用户相对于可能的超载或过度压力的信息。例如，如果在处理器中触发点被设定为300克，由两个不同的压力传感器系统提供的信息，以及关于峰-峰值的信息，被用来调整预设定值，警告在该值下被提供给用户。一个压力感测系统提供直接力或位移信息，而另一个感测系统提供动态力信息。

存在几种提供直接力或位移信息的感测装置，和提供动态力信息，以及峰-峰值信息的装置。

在本装置中，直接力或位移信息是由霍尔效应传感器装置提供的，而动态负载信息也是由霍尔效应传感器提供的，其被用于测量磁场响应相对于驱动信号的相位之间的相移。然而，其它装置也可以被使用，以提供位移和动态负载感测信息。