CN116392279A - 向在使用时施加压力的口腔护理设备的用户提供反馈的反馈设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种配置成向用户提供实时反馈的口腔清洁设备(10)。所述口腔清洁设备包括压力传感器(12)，配置为在清洁会话期间获取压力传感器数据；视觉指示器(46)，配置为在刷洗会话期间向所述用户提供关于压力的反馈；以及控制器(30)，与所述压力传感器和所述视觉指示器通信，其中所述控制器配置为：从所述压力传感器接收所述压力传感器数据；确定正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；并且利用视觉指示器来提供对正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量的视觉指示。
Description
本申请是申请日为2017年1月23日、申请号为201780008225.3、发明名称为“向在使用时施加压力的口腔护理设备的用户提供反馈的反馈设备及方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开主要涉及利用光来为口腔清洁设备的用户提供关于清洁会话的反馈的方法和系统。
背景技术
正确地刷牙，包括刷牙的长度和覆盖范围，有助于确保牙齿的长期健康。不经常刷牙或刷牙不充分的人会经历许多牙齿问题，尤其是在口腔的特定区域或部位。在经常刷牙的人中，即使遵循标准的刷牙方案，不正确的刷牙习惯也会导致刷牙覆盖不良，进而导致清洁会话期间表面未充分清洁。
为了促进正确刷牙，很重要的一点就是确保用户施加正确的压力的量，因为正确的压力会强化积极的临床效果。相反地，用户必须避免在清洁会话过程中用力过大，因为压力过大会导致组织损伤。此外，如果个人在用牙刷刷牙的过程中用力过大，压力会导致牙刷振荡变慢。在许多情况下，牙刷振荡变慢会阻碍使用电动牙刷原本可以获得的许多益处。声波震动牙刷尤其如此。当压力过大导致这些牙刷变慢且振幅变小时，刷毛无法继续诱导邻近口腔液体的正确震动。因此，使用此类牙刷正常可以获得的益处基本全部丧失。
可以使用压力传感器监测清洁会话过程中施加至口腔组织的压力，并警告用户刷牙力度过大。此类压力传感器通常包括机电换能器，其生成影响牙刷的一个或多个其它构件的信号。例如，一旦压力传感器检测到压力过大，可以发出警报和/或停用口腔清洁设备的驱动单元。然而，警报经常不是实时提供，并且用户经常检测不到警报。因此，压力过大状况继续存在，清洁会话有效性降低。
因此，本领域仍然需要在腔清洁会话期间为用户提供口与所施加的压力的量相关的实时反馈的方法和设备。
发明内容
本公开针对向口腔清洁设备的用户提供与清洁会话过程相关的反馈的创新方法和系统。通过在电动口腔清洁设备上应用压力传感器，所述创新方法和系统能够为用户提供与压力相关的实时反馈，其中压力传感器配置为监测施加至设备、进而施加至口腔组织的压力。当系统识别到压力过大的状况、并向用户提供该信息时，用户可以采取正确的措施以减小压力。电动口腔清洁设备还配备有通知构件，其耦合至压力传感器，在压力传感器检测到压力过大时生成通知。信号导致口腔清洁设备端部的光圈亮起，当口腔清洁设备的清洁端位于用户口腔内时，用户可以看到光圈。相应地，系统利用压力传感器数据监测清洁会话期间施加的压力的量，并将该信息经由光圈传递给所述用户，从而确保最佳清洁性能。
总体上在一个方面中，提供一种向口腔清洁设备的用户提供反馈的方法。所述方法包括以下步骤：接收步骤，在清洁会话期间，从所述口腔清洁设备的压力传感器接收压力传感器数据；确定步骤，通过所述口腔清洁设备的控制器、利用接收到的压力传感器数据来确定正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；以及提供步骤，经由所述口腔清洁设备的视觉指示器提供对正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量的视觉指示。
根据一个实施例，所述方法的确定步骤包括比较步骤，即，比较正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量与预设阈值。
根据一个实施例，仅当正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量超过所述预设阈值时，才提供所述视觉指示。
根据一个实施例，仅当正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量低于所述预设阈值时，才提供所述视觉指示。
根据一个实施例，所述视觉指示器为位于所述口腔清洁设备主体部分的远端部的光圈，并且包括一个或多个LED。
根据一个实施例，所述视觉指示器包括两种及以上不同颜色的多个LED。
根据一个实施例，所述方法进一步包括调节步骤，即，基于由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量，来调节所述口腔清洁设备的模式。
根据一个实施例，所述视觉指示器进一步配置为提供对所述口腔清洁设备的电池充电状态的视觉指示。
根据一个方面，口腔清洁设备配置为向用户实时提供反馈。所述设备包括：压力传感器，其配置为在清洁会话期间获取压力传感器数据；视觉指示器，其配置为在所述刷洗会话期间向用户提供与压力相关的反馈；以及控制器，其与所述压力传感器和所述视觉指示器通信，其中所述控制器配置为：从所述压力传感器接收所述压力传感器数据；确定正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；并且利用视觉指示器提供对正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量的视觉指示。
根据一个方面，口腔清洁设备配置为向用户实时提供反馈。所述设备包括：压力传感器，其配置为在清洁会话期间获取压力传感器数据；视觉指示器，其配置为在所述刷洗会话期间向用户提供与压力相关的反馈，所述视觉指示器包括位于所述口腔清洁设备的主体部分的远端部的光圈，所述光圈包括多个LED；以及控制器，其与所述压力传感器和所述视觉指示器通信，其中所述控制器配置为：从所述压力传感器接收所述压力传感器数据；确定正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；并且利用视觉指示器提供对正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量的视觉指示，其中仅当正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量超过预设阈值时，才提供所述视觉指示。
应当理解的是，上述构思及下文中更详细讨论的其它构思的所有组合(假设这些构思不互相矛盾)均视为本文所公开的发明主题的一部分。特别地，本公开结尾所要求保护的主题的所有组合均视为本文所公开的发明主题的一部分。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并得以阐明。
附图说明
在附图中，相似的附图标记在不同视图中一般表示相同部件。此外，附图并非一定按比例，而是主要将重点放在阐明本发明的原理。
图1是根据一个实施例的口腔清洁设备的示意图。
图2是根据一个实施例的口腔清洁设备的视觉指示器的示意图。
图3是根据一个实施例的口腔清洁设备的视觉指示器的示意图。
图4是根据一个实施例的口腔清洁设备的底部内部部分的剖面图。
图5是根据一个实施例的向口腔清洁设备的用户提供压力反馈的方法的流程图。
具体实施方式
本公开描述了为口腔清洁设备的用户提供与清洁会话过程相关的反馈的方法和设备的各种实施例。更一般地，申请人意识到并且理解，提供一种监测由口腔清洁设备的用户所施加的压力、进而评估用户清洁会话并提供反馈的系统是有益的。因此，本文描述或以其它方式预见的方法提供一种口腔清洁设备，其配置为利用灯光指示器来提供与施加至口腔组织的压力的量相关的信息。根据一个实施例，口腔清洁设备包括压力传感器和灯光指示器，压力传感器用于获取传感器数据、从而评估由用户施加在口腔组织上的压力的量，灯光指示器配置为向用户传递所述评估。
使用本文实施例及实施方式的一个特定目标在于利用口腔清洁设备、如PhilipsSonicareTM牙刷(Koninklijke Philips Electronics,N.V.制造)来提供刷洗信息和反馈。
参见图1，在一个实施例中，提供口腔清洁设备10，其包括主体部分14及安装在主体部分上的刷头部构件16。刷头部构件16在其远离主体部分的端部包括一组刷毛20。根据一个实施例，刷毛沿大体垂直于头部的延长轴线的轴线延伸，然而刷头和刷毛的许多其它实施例也是可能的。
根据一个实施例，刷毛20和/或部分的或整个的刷头部构件16安装成能够相对于主体部分14运动。这种运动可以是各种不同运动中的任意一种，包括震动或旋转等。根据一个实施例，刷头部构件16安装在主体上，从而能够相对于主体部分14震动，或者在另一实例中，刷头部安装在头部构件16上，从而能够相对于主体部分14震动。头部构件16可以固定地安装在主体部分14上，或者替代地可以可拆卸地安装，从而能够在刷毛或设备的其它构件磨损需要更换时，更换新的头部构件16。
根据一个实施例，主体部分14包括电动驱动组件18以及传动部件，电动驱动组件用于产生运动，传动部件用于将所产生的运动传递至刷头部构件16，从而使刷头部构件16和/或刷毛20以振荡模式震动。驱动组件可以包括生成传动部件的运动的马达或电磁体，该运动随后被传递至刷头部构件16。驱动组件可以包括电源34、振荡器及一个或多个电磁体等部件。在一个实施例中，电源34包括一个或多个可充电电池，其可以例如在口腔清洁设备10不用时所放置的充电座内充电。
主体部分14还设置有用户输入装置19，以激活和停用驱动组件18。例如，用户输入装置19允许用户操作口腔清洁设备以打开和关闭该设备。用户输入装置19可以是例如按钮、触摸屏或开关。
虽然在本实施例中口腔清洁设备10是电动牙刷，但应当理解的是，在替代实施例中，口腔清洁设备是手动牙刷(未示出)。在这种布置中，手动牙刷包括电动部件，但刷头部不是由电动部件机械致动。
口腔清洁设备10包括一个或多个压力传感器12。如图1所示，压力传感器12位于主体部分14内，但也可以位于设备内的任意位置，包括例如位于刷头部构件16内。压力传感器12可以包括例如足以检测用户施加的压力的量的任意压力传感器，包括但不限于霍尔效应传感器。根据一个实施例，压力传感器12通过测量刷头部相对于主体部分14的位移，来检测刷头16施加在口腔组织上的压力的量。用于确定压力的许多其它方法也是可行的。其它传感器可以单独使用或与压力传感器12结合使用，这些传感器包括但不限于6轴或9轴空间传感器系统，并且可以包括加速计、陀螺仪和/或磁力计中的一个或多个，以提供相对于口腔清洁设备运动轴的读数，并且描绘设备的取向和位移的特征。其它可能的传感器类型包括测量预设波长范围内电磁波形的传感器、电容传感器、相机、光电池、可见光传感器、近红外传感器、无线电波传感器和/或一个或多个其它类型的传感器。如本文所述或以其它方式预见的，可以使用多种不同类型的传感器。
根据一个实施例，压力传感器12生成指示用户施加至口腔组织的压力的量的压力传感器数据，并将生成的压力传感器数据发送至控制器32。控制器32可以由一个或多个模块形成，并且配置为响应于输入、诸如经由用户输入装置19获取的输入来操作口腔清洁设备10。例如，控制器32选择性地控制电池34向电源驱动组件施加的电压，导致刷头部16和/或刷毛20振荡。压力传感器12可以与控制器32分离或一体形成。控制器32至少可以包括例如处理器和存储器。处理器可以是任意适当形式，包括但不限于微控制器、多个微控制器、电路、单个或多个处理器。存储器可以是任意适当形式，包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)，或固态驱动器(SSD)。存储器可以储存操作系统等。处理器使用RAM用于数据的临时存储。根据一个实施例，操作系统可以包含代码，当由控制器32执行时，代码控制口腔清洁设备10的硬件部件的操作。
口腔清洁设备10包括一个或多个视觉指示器46，视觉指示器位于主体部分14内或主体部分上，并且被配置成向用户提供与压力相关的视觉反馈。根据一个实施例，当检测到压力过大时，控制器32向灯光电路40发送信号。灯光电路40包括电子器件以及一个或多个视觉指示器46，当检测到压力过大且接收到来自控制器32的所述信号时，视觉指示器46亮起。根据一个实施例，视觉指示器46包括光圈，光圈由半透明材料制成，位于刷柄的远端部，从而为用户提供视觉指示。由于光圈46的位置位于刷柄14的远端部，所以当刷头部构件16位于用户口腔内时，用户能够看到光圈。
参见图2，图2示出一个实施例中的视觉指示器46的配置。视觉指示器可以是例如多色LED，如红、绿、蓝(RGB)LED，包括一个或多个红色LED 42a及一个或多个绿色LED 42b。当红色LED 42a亮起时，光圈46显示红色，当绿色LED 42b亮起时，光圈46显示绿色，并且当红色LED 42a和绿色LED 42b同时亮起时，光圈46显示蓝色。根据一个实施例，灯光电路由柔性材料构成，包括四组RGB LED，并且形成为能够被插入口腔清洁设备10的柄部14中的弯曲形状。四组LED围绕柄14的内部的周边等距设置，因此，光照可以从视觉指示器46均匀地分散，如图3所示，视觉指示器46可以是光圈。例如，如图4所示，视觉指示器46可以包括一个或多个反射器48，用于将LED 42发出的光引导、聚焦或分散至光圈，从而向用户提供正确的视觉指示。
根据一个实施例，视觉指示器46不仅可以用于指示压力过大，还可以指示压力不足。例如，可以经由视觉指示器46显示多种颜色，不同颜色代表压力过大或不足。根据一个实施例，LED照明模式如下：(1)如果压力大于最小阈值且小于最大阈值，只亮绿色LED；(2)如果压力大于最大阈值，只亮红色LED；(3)如果压力小于最小阈值，红色LED和绿色LED同时亮起，从而产生蓝色光。根据另一实施例，如果压力小于最小阈值，不亮起任何LED，红色LED和绿色LED同时亮起可以用于其它目的，如指示口腔清洁设备10的充电状态等。视觉反馈布置的一个优势在于向用户提供正强化，包括提供关于施加的压力过小还是过大的反馈。
根据另一实施例，控制器可以构造为仅在检测到真正的压力过大状况时激才活灯光电路40和视觉指示器46。例如，系统可以监测并评估来自压力传感器12的压力数据，以判断压力过大检测是否是瞬时发生，或者压力过大是否保持了一段持续时间。当压力过大持续存在时，或者达到预定或预设压力值，或者持续预定或预设时间，则控制器可以向灯光电路40发送信号以激活视觉指示器46。如果压力过大只是瞬时发生，例如，当用户某一刻下压牙刷过于用力时，系统可以将该压力仅视为尖峰事件而不向用户提供视觉反馈。
根据另一实施例，控制器可以配置成：当压力达到预定或预设水平，如可能损伤组织的水平时，停用口腔清洁设备驱动组件18和/或改变口腔清洁设备驱动组件18的模式。例如，控制器可以根据设备的编制程序，放慢或加快口腔清洁设备驱动组件18。口腔清洁设备还可以用视觉指示器46向用户提供停用或改变模式的视觉指示。
参见图5，图5示出一个实施例中的用于向口腔清洁设备10的用户提供压力反馈的方法500的流程图。在步骤510，提供口腔清洁设备10。该口腔清洁设备可以是本文所述或以其它方式预见的任意设备。例如，口腔清洁设备包括压力传感器12、控制器32、灯光电路40及视觉指示器46。
在该方法的步骤520，口腔清洁设备的控制器32接收来自压力传感器的压力传感器数据。压力传感器和/或控制器可以被配置为持续或周期性地接收压力传感器数据。
在该方法的步骤530，控制器32评估接收到的压力传感器数据，以确定、量化或以其它方式分析用户施加的压力的量。控制器也可以持续地进行这种确定，或者可以取一个或多个时间点内施加压力的平均值或以其它方式确定该压力。例如，控制器可以比较检测到的压力与预设的最小和/或最大阈值。根据一个实施例，控制器32可以根据检测到的压力与预设的最小和/或最大阈值的比较结果而向灯光电路40发送信号。例如，当检测到的压力大于最小阈值且小于最大阈值时，当检测到的压力小于最小阈值时，或者当检测到的压力大于最大阈值时，控制器可以向灯光电路40发送不同的信号。替代地，控制器32可以被配置为仅在检测到压力过大时向灯光电路40发送信号。
在该方法的步骤540，灯光电路40通过视觉指示器46发出的光生成发送给用户的反馈，以传递与检测到的压力相关的信息。根据一个实施例，视觉指示器46包括光圈，光圈由半透明材料制成，位于刷柄的远端部，从而为用户提供视觉指示。例如，视觉指示器可以包括多色LED，如红、绿、蓝(RGB)LED，其包括一个或多个红色LED及一个或多个绿色LED，然而许多其它组合和颜色也是可能的。当检测到压力过大状况时，视觉指示器可以亮起白色或任意其它颜色。视觉指示器还可以亮起一定范围内的颜色以指示用户施加的压力的量。
作为另一实例，视觉指示器可以被配置成无论是压力过大还是过小，均可以一直传递压力信息。例如，视觉指示器可以沿连续光谱范围以实时指示压力。随着用户施加压力，视觉指示器或改变颜色，或稳定提高亮度，以指示压力增加。随着用户减少压力，视觉指示器或改变颜色，或稳定减少亮度，以指示压力减小。
在该方法的可选步骤550，控制器可以改变口腔清洁设备的模式以适应压力状况。例如，控制器可被配置为：当压力达到预定或预设水平，如可能损伤组织的水平时，停用口腔清洁设备驱动组件18。控制器可以被配置为：当压力达到预定或预设水平时，降低或加快口腔清洁设备驱动组件18的速度。例如，压力过大可能导致口腔清洁设备振荡变慢，控制器可以提高口腔清洁设备的振荡频率以相适应。控制器还可以被配置为：当施加很小压力或没有施加压力时，减慢口腔清洁设备的振荡频率，从而保护电池。同时，视觉信息传送至用户，以指示口腔清洁设备的压力状况。
本文中所定义并使用的所有定义应当理解为优先于以引用方式并入本文的词典中的定义、文献中的定义、和/或已定义术语的普通含义。
除非另有明确说明，否则本文说明书及权利要求中所使用的不定冠词“一”、“一个”均应理解为“至少一个”。
本文说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应当理解为表示其所连接的元件中的“一个或两个”，即一些情况下联合出现、另一些情况下非联合出现的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式理解，即其连接的元件中的“一个或多个”。除用“和/或”特别标识的元件外，可以可选地存在其它元件，不论是否与那些特别标识的元件相关。
在本文的说明书和权利要求书中，“或”应当理解为与上文中限定的“和/或”具有相同含义。例如，当分隔列表中的项时，“或”或“和/或”应当解释为包容性的，即包括至少一个，但同样包括多个或列表元件中的多于一个元件，以及可选地，未列出的其它项。只有明确说明的术语，如“仅有一个”或“恰好一个”，或权利要求中使用的“由……组成”，表示包括多个或列表元件中的恰好一个。一般地，当前面有排斥性术语，如“要么……”、“……中的一个”、“……中仅有一个”，或“……中恰好一个”时，本文中使用的术语“或”仅应解释为表示排斥选项(即“一个或另一个，但非两个”)。
在本文的说明书和权利要求中，当涉及一个或多个元件的列表时，短语“至少一个”应当理解为表示从元件列表中的任意一个或多个元件所选择的至少一个元件，但不一定包括至少一个元件列表中每一个具体列出的元件，并且不排除元件列表中元件的组合。该定义还允许除用“至少一个”特别标识的元件列表内元件外，可以可选地存在其它元件，不论是否与那些特别标识的元件相关。
同样应当理解的是，除非另有明确说明，否则在本文要求保护的包括一个或多个步骤或动作的任意方法中，方法步骤或动作的顺序不一定限制为文中所述的方法步骤或动作顺序。
在权利要求及上述说明书中，所有过渡短语，如“包括”、“包含”、“搭载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“支持”、“由……组成”等应理解为开放式的，即意在包含但不限于。只有过渡短语“由...组成”和“基本上由......组成”分别为封闭或半封闭的过渡短语。
虽然本文描述并阐释了多个发明性实施例，但本领域普通技术人员可以轻松预见用于执行本文所述功能，和/或获得本文所述的结果和/或一个或多个优势的各种其它装置和/或结构，并且每个此类变型和/或修改视为落入本文所述的发明性实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将轻松理解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和构造均为示例性的，实际参数、尺寸、材料和/或构造取决于应用本文明教导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到，或能够仅使用常规试验方法探知，本文所述特定发明性实施例的许多等同物。因此，应当理解的是，上述实施例仅以示例性方式提出，并且，在所附权利要求书及其等同物的范围内，发明性实施例可以以除本文具体描述及要求保护之外的其它方式实践。本公开的发明性实施例针对本文所述的每个单独特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法。此外，两个及以上此类特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法的任意组合(如果此类特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法不互相矛盾)包含在本公开的发明范围内。
Claims (11)
1.一种向口腔清洁设备(10)的用户提供实时反馈的方法，所述方法包括以下步骤：
在清洁会话期间，从所述口腔清洁设备的压力传感器(12)接收(520)压力传感器数据；
通过所述口腔清洁设备的控制器(32)利用接收到的压力传感器数据来确定(530)正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；
当压力达到预定或预设水平时，停用口腔清洁设备驱动组件(18)和/或改变口腔清洁设备驱动组件(18)的模式；以及
经由所述口腔清洁设备的所述视觉指示器提供停用和/或改变模式的视觉指示。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：如果正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量低于预设阈值时，则经由所述视觉指示器提供另一视觉指示。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉指示器是位于所述口腔清洁设备的主体部分(14)的远端部的光圈，所述光圈包括一个或多个LED。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉指示器包括具有两种或更多种不同的颜色的多个LED。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：基于正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量，来调节(550)所述口腔清洁设备的模式。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉指示器还配置成提供所述口腔清洁设备的电池(34)的充电状态的视觉指示。
7.一种配置成向用户提供实时反馈的口腔清洁设备(10)，所述设备包括：
压力传感器(12)，配置为在清洁会话期间获取压力传感器数据；
视觉指示器(46)；以及
控制器(30)，与所述压力传感器和所述视觉指示器通信，其中所述控制器配置成：从所述压力传感器接收所述压力传感器数据；确定正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量；当压力达到预定或预设水平时，停用口腔清洁设备驱动组件(18)和/或改变口腔清洁设备驱动组件(18)的模式；
其中所述控制器还被配置为：利用所述视觉指示器提供停用和/或改变模式的视觉指示。
8.根据权利要求7所述的口腔清洁设备，其中所述视觉指示器位于所述设备的在所述设备的刷头部(16)的远侧的柄(14)内。
9.根据权利要求7所述的口腔清洁设备，其中所述视觉指示器包括具有两种或更多种不同的颜色的多个LED。
10.根据权利要求7所述的口腔清洁设备，其中所述视觉指示器包括位于所述口腔清洁设备的主体部分(14)的远端部的光圈，所述光圈包括一个或多个LED。
11.根据权利要求7所述的口腔清洁设备，其中所述控制器被配置成：如果正在由所述口腔清洁设备的用户施加的压力的量低于预设阈值时，则提供另一视觉指示。
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