CN104869942B - 用于修改用户刷牙动作的自适应系统 - Google Patents

Abstract

一种自适应系统包括电动牙刷(10)，电动牙刷确定由用户对牙齿施加的刷毛力或者压力。牙刷包括处理系统(28)，处理系统用于将确定的力与过量力的阈值和阈值自适应值进行比较，阈值自适应值低于过量力阈值但是用作对用户的警告。该系统能够在用户超过自适应值选择数目的刷牙事件之后，提高初始自适应值阈值(64)，并且然后进一步用于当在选择数目的刷牙事件内未超过增加的自适应值时，使自适应值减小(66)回到初始自适应值，从而提供将用户鼓励/教导向低于阈值自适应水平的刷牙力并且到操作的安全区域中的能力。

Description

用于修改用户刷牙动作的自适应系统

技术领域

本发明总体上涉及在刷牙动作期间向用户提供关于施加到牙齿的力的信息的电动牙刷，并且更具体地，涉及用于以某种方式提供这种信息以便影响用户的刷牙行为的改变的系统。

背景技术

在电动牙刷中使用力传感器以便向用户提供负载信息。该信息用于将力保持在有效范围内并且防止使用过量的力(其对用户的牙龈有害)或者太小的力(其中导致无效的清洁)。虽然对过量力的指示在协助用户以正确的力恰当地操作刷子方面通常是有效的，但是在一些情形下，向用户指示过量力在用户一方产生极少改变或者没有改变。这导致对用户的牙龈或者其它组织的伤害，并且还可以导致用户停止使用该牙刷，从而这发生在电动牙刷的有效清洁结果之前。

因此，期望在电动牙刷中具有负载压力指示系统，其对用户具有教导或辅导作用，从而帮助用户将牙齿上的力减小到安全负载。

发明内容

因此，用于修改用户刷牙动作的自适应系统包括：电动牙刷，其包括用于确定由用户对用户的牙齿施加的刷毛力的系统；处理系统，用于将确定的力与过量力阈值和低于过量力阈值的阈值自适应值进行比较，处理系统在用户超过自适应值选择数目的刷牙事件之后，提高该自适应值，并且然后用于当在选择数目的刷牙事件内未超过自适应值时，将自适应值减小回到阈值自适应值；以及指示系统，用于当施加的力处于力的安全水平、处于过量力水平时，以及当已经达到力的自适应值时，向用户传达信息。

附图说明

图1是电动牙刷的等距视图。

图2是执行本文描述的发明的流程图。

具体实施方式

图1示出了电动牙刷10的一般表示，该电动牙刷包括主体部分12和在杆体的远端具有刷毛集合16的可移除刷头部分14。电动牙刷包括通/断开关18，并且内置地包括用于驱动刷头的马达19、用于马达的可充电电池20、用于控制牙刷的操作的微处理器24、以及充电线圈26。牙刷还包括力传感器28。可以选择马达18，以产生各种刷头运动，各种刷头运动包括线性地沿着牙刷轴的在特定角度内的往复动作、横扫运动或者任何其它动作(包括动作的组合)。图1旨在是电动牙刷的一般表示，而除了下文描述的之外，不具有任何特定结构限制。

图2示出了电动牙刷中的处理序列/系统，其限定本文公开和要求保护的发明。该系统是协助用户减少对牙齿施加的刷毛压力的教导/辅导工具。这一压力称为施加的负载、压力或者力。在当前情形下，使用了术语“力”，其中力的指定或者增量以克为单位。然而，应该理解的是，本文使用的术语“力”也涵盖对牙齿上的刷毛压力或刷毛负载的引用。

处理序列以用户动作开始，在块40处指定。用户动作指代用户实际上对牙齿施加的刷毛力。所施加的刷牙力的实际值表示在块42处。由传感器布置感测的力的量在块44处示出。如上文所述，传感器可以采用各种形式，包括例如霍尔效应传感器或者其它已知的机械或者磁传感器。传感器的特定形式不是本系统的主要部分，只要传感器精确。信息可以是模拟的或者数字的(如在块46处所示)并且被传输到牙刷中的微处理器/控制器。微处理器接着将由牙齿上的传感器产生的力数据与存储在微处理器内的若干力水平进行比较。块50指代功能性逻辑步骤，其将实际力值与存储在微处理器中的阈值进行比较。如果所施加的力是安全的，即可接受的或者“良好”值(如在块52中所示)，则其后在54处提供其指示。

本布置使用力水平和阈值的可视化表示。在当前情形下，有三种不同的指示(虽然它们可以变化)，即该指示为(1)刷牙力在“安全”范围内；(2)刷牙力高于“有害”阈值(有时称为危险水平)以及(3)刷牙力处于或高于一个或者多个中间阈值，从而在用户一方指示“注意”(即警告)以在压力达到有害水平之前减少压力。在当前情形下，使用三种不同颜色，绿色和红色分别用于良好和有害，而黄色用于中间或者警告。备选地，可以使用具有不同明暗度的单个颜色。

“良好”或者安全量可以例如在50克或者更多的范围内，只要其不伤害牙龈或者其它组织。

逻辑决策还可以指示力的量是有害的。这可以是各种量，例如300克，但是它还可以更多，这取决于特定牙刷布置。这在块56处示出。下一块58指向确定力的量是否已经达到了选择的初始中间水平(其低于有害水平，但是用作与接近极限压力相关的警告水平)。如果答复为是，从而意指所确定的压力已经达到了中间水平(还称为默认水平)，则向用户提供以下指示，他们正对牙齿施加太多的刷毛压力，即用户应该修改其行为并且减小压力。这在块60处示出。如果用户做出响应并且调节刷毛压力，从而降低对牙齿的刷毛力，则黄色光熄灭且绿色光点亮(块61)。这一指示被反馈到刷牙负载块42。

然而，在一些情形下，用户可能不通过减少压力来做出响应，或者即使压力有所减少，压力仍然高于默认水平，并且黄色光保持亮着。因此没有激励或者有效信息使用户改变压力。在当前情形下，处理器将确定这是否已经持续了延长的时间段，例如选择数目的刷牙事件(块62)。这种刷牙事件的数目可以变化；然而，一个示例可以为十个连贯刷牙事件。在该情形下，处理器收集那些刷牙事件的实际力值并且建立平均值。然后中间/默认阈值被提高为选择量，通常为平均值。这一步骤在块64处示出。利用压力的平均值，随着实际压力/力高于和低于平均值，在一些情形下后续刷牙事件将产生黄色警告光，而在其它情形下产生绿色光。默认值处于以下水平，小的压力改变将产生积极结果(绿色光)，然而如果默认处于其初始水平，则将需要大的改变。本系统为用户提供独特的积极结果，这在黄色光间歇出现时将鼓励持续改变。

对于后续刷牙事件，当光是绿色的而不是黄色的时，阈值将减少小的量，回到默认水平。减少的量可以变化，但是可以在20克和60克之间。这一减少步骤在块66处示出。因此，这是用于教导或者鼓励用户减小刷毛压力的技术，这通过提供以下能力来进行，在靠近用户实际操作的水平处的中间水平处开始，使得相对小的刷毛压力改变将对指示状态产生积极结果。最终，通过持续自适应水平的小的减少，以及用户持续在减少之后进一步减少刷毛压力，用户最终被引导或者教导回到默认中间水平。中间水平因此用于在预定水平处实现警告。

上述系统重点在于用户动作和行为。在变体中，牙刷本身的结构、材料或者部件可以提供用于将刷毛压力带回到安全水平中所需的调节。这可以以各种方式完成，包括当压力高于默认水平时，改变刷子的振幅或频率。当刷毛压力降低回到安全区域中时，频率和/或振幅将去到原始水平。在另一实施例中，颈部或者刷毛板本身中的材料或者结构可以选择为或者适于在配置上或者其它方面改变，以便当指示中间/默认水平时，减少对牙齿施加的实际力。在这一情形下，牙刷本身适于指示高刷毛压力，从而降低刷毛压力。牙刷的这一方面可以包括特定部件、“智能”材料的使用、驱动系布置、容纳部件、或者振幅和频率，以便改变实际刷毛压力，而无用户动作的任何改变。这称为自适应牙刷结构。

因此，提供系统，通过该系统可以适当地教导或者培训用户以便减少由用户动作在牙齿上产生的刷毛压力，并且进一步，牙刷结构本身可以适于降低刷毛压力而不改变人的动作。可以连续地向用户提供自适应信息，因此他们可以进行其行为(刷毛压力)的不间断调节，以便于保持有效的刷毛压力值。

虽然出于说明目的已经公开了本发明的优选实施例，但是应该理解的是，各种改变、修改以及替换可以被并入在实施例中，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神。

Claims (7)

1.一种用于修改用户刷牙动作的自适应系统，包括：

电动牙刷(10)，其包括用于确定对用户的牙齿施加的刷毛力的系统；

处理系统(28)，用于将所确定的刷毛力与(i)过量力阈值和(ii)低于所述过量力阈值的力的阈值自适应值进行比较；以及

指示系统(60)，用于响应于施加的所述刷毛力(i)处于与50克或更多的量对应的力的安全水平，只要力的所述水平不伤害用户的牙龈或其它组织，(ii)处于与300克或更多的量对应的力的过量水平，以及(iii)达到力的所述阈值自适应值，将包含不同指示的信息传达给用户；

其特征在于，所述处理系统被配置用于响应于确定的对所述用户的牙齿施加的刷毛力超过所述阈值自适应值选择数目的刷牙事件，从初始阈值自适应值提高所述阈值自适应值(64)，并且然后用于响应于确定的对所述用户的牙齿施加的刷毛力在另一选择数目的刷牙事件内未超过所述阈值自适应值，使所述阈值自适应值减小(66)回到所述初始阈值自适应值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信息被持续地传达给所述用户。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述阈值自适应值以一系列预定量来减小回到所述初始阈值自适应值。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述一系列预定量中的每个量在20克和60克之间。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述阈值自适应值从所述初始阈值自适应值被提高到通过若干连续刷牙事件确定的所述刷毛力值的平均值。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述若干连续刷牙事件包括至少十个。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述指示系统进一步包括三种不同光颜色，所述三种不同光颜色包括与力的所述安全水平关联的第一颜色光、与力的所述过量水平关联的第二颜色光、以及与力的所述阈值自适应值关联的第三颜色光。