电动牙刷的刷头更换指示器系统技术方案

一种用于确定何时应该更换电动牙刷刷头部分的系统。该系统包括一个用于探测刷头振荡的压电变送器。该压电变送器产生一个输出信号，该输出信号被用来驱动一个累积所述振荡总次数的计数器。当振荡总次数达到预先设定次数（代表牙刷预先设定的一段时间如六个月的典型使用）时，产生一个驱动报警指示器的信号，该报警指示器的动作可以被牙刷的使用者识别。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及电动牙刷技术，且更具体地涉及用于指示何时应该更换电动牙刷的刷头部分。一般认为牙刷并不象牙医通常所建议的那样频繁地更换。这包括电动牙刷的可更换的刷头部分。这样的刷头可以磨损到效果显著降低的那点上；但是可能未显示出任何明显磨损的迹象，或者明显的性能变坏的指示。减弱的牙刷效果对于保持良好的牙齿健康当然是所不期望的。存在各种努力来陈述通过采用浸渍染料的刷毛或着色的刷毛外皮(两者都具有显示磨损迹象能力)没做到以及时的(且健康的)方式更换刷头。但是，借助如此结构装置的磨损指示并不精确，因此不可能提供给用户关于何时应该更换刷头的有决定性的指导。因此，需要一个精确且清楚地指示给用户何时应该更换刷头的系统，以便于维持刷牙性能及效果的最高水平。因此，本专利技术是一个用于自动确定何时应该更换电动牙刷的刷头部分并向用户提供其指示的系统，该系统包括在牙刷内带有的用于探测并累积与牙刷实际使用直接相关的特征出现次数的系统；用于确定何时所述牙刷使用的特征所述出现的次数达到预先设定次数的装置，所述预先设定次数与刷头应该更换的牙刷的充分使用相关联；以及指示器，如用于向用户传达牙刷需要更换的视觉和声音报警。附图说明图1为本专利技术系统的一个实施例的方框图。图2为显示图1系统实施的一个更详细的示意图。图1显示了本专利技术的刷头更换指示器系统的一个方框图。本专利技术基于牙刷实际使用，尤其是基于刷头的振荡/振动次数提供更换指示。牙刷连续使用的振荡被计数且被累积。当振荡的次数达到预先设定的数值(在此被称为使用寿命终止的次数)时，则向用户提供报警。使用寿命终止次数及由此的更换通知是基于在六个月内每天两次每次刷牙持续两分钟的假设的牙刷使用情况。在所示的实施例中，本专利技术的系统被用于在约260Hz振荡的电动牙刷。这样的牙刷在美国专利号5,189,751中被显示，该专利由本专利技术的受让人所拥有。然而，应该理解为本专利技术可以用于其它具有不同振荡/振动频率的电动牙刷。然而，在每种情况下，在此出现更换报警的预先设定的振荡总次数(使用寿命终止次数)必须将刷头的振荡频率考虑进去。在频率为260Hz的具体情况下，在上述所讨论的使用中振荡次数为11,232,000。六个月的使用周期通常被认为是牙刷提供有效结果的周期。超出了这一点后，累积的磨损导致降低的性能/效果。然而，应该理解为，六个月的周期不是绝对的(它可能会有所不同)，因此使用寿命终止次数根据振荡的实际次数可以被修正，所述的振荡的实际次数是所发现的导致采用典型使用方式的特定牙刷出现无法接受的降低的效果。参见图1，单独振荡或振动(术语振荡/振动是指刷头的一个完整的来回运动)的实际次数由压电传感器10来探测。压电传感器10相对于刷头或安装臂被安装，以用于感知到刷头的机械振动。它产生一个对应于振动的电信号输出。探测刷头振荡的其它装置包括其它的振动传感器、开关或甚至是光学装置。压电传感器10的输出被转变成一个方波，该方波被施加到所谓的行程计数器电路12。在实际的刷牙/计数期间，压电传感器10也将产生足够的电以运行计数器电路12。这是本配置的一个重要特点。这通过连接压电传感器10和电源14的虚线15表示出来。在所示的实施例中所示为三伏电池的电源14在连续刷牙之间把计数保存在计数器12中的存储器中。在振荡计数期间，由于行程计数器存储器的非常小的电流需求并且由于压电传感器10向计数器提供电，所以电池的消耗非常少。在所示的实施例中，压电传感器也对LED16的动作有一些控制作用，当计数器12达到振荡的使用寿命终止次数时，该LED16提供一个视觉报警。涉及LED16的压电传感器的使用将在下面更详细地加以讨论。在图1的实施例中，虽然提供给用户的报警被指示为由LED提供的视觉报警，但是应该理解为报警可以由其它的视觉、声音或传感的装置来提供。当一个新牙刷被就位时，或在工厂对计数器的操作进行最初的测试之后，计数器12可以由复位电路20来复位。在所示的实施例中的行程(stroke)计数器12向上计数直至包括整个预计使用6个月的牙刷行程的使用寿命终止次数。如上所述，针对260Hz的频率使用寿命终止次数为11,232,000次振荡。这个次数根据牙刷的实际所需的使用时间和刷头的实际频率可以改变。当达到使用寿命终止次数时，计数器12停止接收新的计数并且产生一个输出信号，该输出信号触发一个指示器定时电路18，该指示器定时电路反过来与压电传感器元件10一起在所选择的时间里控制LED的操作。定时电路18为LED产生一个低占空度的控制脉冲。(在使用寿命终止次数已经达到后)该控制脉冲在每次刷牙活动之后在两分钟的周期内每隔一秒给LED通电一次。具有其三伏电池的电源14不仅在刷牙之间维持着计数器12的存储器的供电，而且给整个电路供电并且尤其是当LED被通电时为LED供电。然而，如上所述，压电元件10在刷牙动作期间向计数器电路提供电。同样，可能采用一个存储器装置和一个非易失的存储器以产生一个完全由压电元件自我供电的系统。图2所示为图1中电路的特定实施的示意图。图1中所示为10的压电元件在图2中被称为30。压电元件相对于其上安装有刷头的刷臂被布置，以便刷头的机械动作启动压电元件，压电元件产生一个正弦信号输出，每个输出脉冲表示一个单个的来回振荡。输出信号的过电压被整流并用于向电路的剩余部分供电。二极管32和34夹住压电变送器的正弦波形输出以产生一个方波信号并且将输出信号的过电压部分，即大于探测所需的方波信号的那部分信号指引回到电源，该电源在所示的实施例中包括一个三伏的电池(示显示出)。作为另一选择，如上所述，电源可以是一个存储器元件，如与限压齐纳二极管相结合的一个电容器。这样一种带有非易失存储器的配置可以导致电路自我供电。缓冲器元件40对二极管32和34作出响应，以缓冲来自压电元件30的输出。来自缓冲器40的输出是振荡/振动(也被称为行程)计数器组件的一个触发输入。计数器42和44共同联合来计数一直到略大于1.1千万(11million)次行程，在所公开的实施例中该次数便是使用寿命终止次数。计数器42累积前12位，而计数器44累积另12位，这两个计数器相串联级联以便提供一个24位的全部计数能力。当计数器44已经计数到行程的使用寿命终止次数时，计数器44的输出变为高电平，该输出将计数器42复位并保持。于是此后计数器42不再继续累积任何附加的行程计数。来自计数器44的输出被施加到NAND门46的一个输入上。NAND门46的另一个输入是缓冲元件40的输出。NAND门46的输出被用于将定时器逻辑电路48复位。只要刷牙在继续(即刷头在振动时)缓冲元件40的输出将为低电平并且因此定时器逻辑电路48将维持在一个复位条件，因为NAND门46的输出维持在高电平。当在任何一次使用结束之际终止刷牙时，缓冲器40的输出将变为高电平，且如果计数器44的输出在那点上为高电平表明已经达到行程的使用寿命终止次数时，则来自NAND门46到达定时器逻辑电路48的信号变成低电平，这可以允许定时器逻辑电路48来运行。来自NAND门46的输出也被施加到AND门50的一个倒相输入。被施加到AND门50的另一个也为倒相输入的输入是来自定时器逻辑电路48的管脚12的一个复位信号。当NAND门50的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其用于决定何时一个电动牙刷应该更换并用于向用户提供其指示，它包括： 在牙刷内所携带的用于探测并累积与牙刷实际使用直接相关的特征出现次数的系统； 用于确定何时所述牙刷使用的特征所述出现的次数达到预先设定次数的装置，所述预先设定次数与刷头应该更换的刷头的充分使用相关联； 以及用于向用户传达牙刷需要更换的指示器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WG伦德尔，C朱，AM帕帕多波洛斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]