CN109512539A - 电动牙刷正弦波驱动控制方法 - Google Patents

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赵立群
吕少波
陈建群
刘明
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/221—Control arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
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Abstract

本发明公开了一种电动牙刷正弦波驱动控制方法，电动牙刷由旋转电机驱动，该驱动控制方法包括以下步骤：电动牙刷接收启动指令；电动牙刷输出第一次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；电动牙刷输出第二次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；……；电动牙刷输出第n‑1次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；电动牙刷输出第n次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；其中，加速信号与减速信号的属性相反，第一方向与第二方向相反，本发明的旋转电机的驱动波形为连续的正弦波或等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波，大幅降低电动牙刷的机身振动、降低噪声。

Description

电动牙刷正弦波驱动控制方法
技术领域
本发明涉及电动牙刷领域，更具体的说，是一种电动牙刷正弦波驱动控制方法。
背景技术
电动牙刷通过电机的快速旋转或振动，使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入牙缝进行口腔清洁，目前的电动牙刷主要使用声波振动电机驱动，声波振动电机工作时通过给电机一定频率的正向、反向交替通电，使电机按照一定频率做往复的圆弧摆动，这样电机的动作轨迹是正弦波，而电机的驱动波形是方波，方波中含有大量的高次谐波，高次谐波在电机转动的过程中不能转化为电动牙刷需要的固定频率的机械振动，从而使电动牙刷机身振动大、噪声大，不利于用户的刷牙体验，同时也会增加电动牙刷的发热功率，降低待机时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动牙刷正弦波驱动控制方法，该控制方法可大幅降低电动牙刷的机身振动、降低噪声，且可降低功耗，延长待机时间。
其技术方案如下：
本发明公开一种电动牙刷正弦波驱动控制方法，该驱动控制方法包括以下步骤：
电动牙刷接收启动指令；
电动牙刷输出第一次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第二次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
……；
电动牙刷输出第n-1次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第n次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
其中，加速信号与减速信号的属性相反，第一方向与第二方向相反。
所述旋转电机的驱动波形为连续的正弦波。
所述旋转电机的驱动波形为等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波。
所述半个周期的矩形脉冲等效正弦波由多个矩形脉冲组成。
半个周期矩形脉冲等效正弦波由十个矩形脉冲组成。
十个所述矩形脉冲相对其中心对称设置。
靠近对称中心的矩形脉冲的的宽度大于远离对称中心的矩形脉冲的宽度。
位于对称中心一侧的五个矩形脉冲的宽度分别为一个周期的0.01225倍、0.0355倍、0.05525倍、0.06975倍、0.0975倍。
需要说明的是：
前述“第一、第二、第三…”仅仅是用于对于名称的区分，不代表具体的数量及顺序。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、电动牙刷输出加速信号，旋转电机向第一方向旋转，然后电动牙刷输出减速信号，旋转电机向第二方向旋转，旋转电机的运动轨迹与旋转电机的驱动波形相匹配，可大幅降低电动牙刷的机身振动、降低噪声，且可降低功耗，延长待机时间。
2、旋转电机的运动变成两步，使刷头的一个动作刷过的距离翻倍，大幅提高清洁能力。
3、正弦波或等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波驱动，不会产生高次谐波，且旋转电机的运行效率更高、更稳定。
附图说明
图1是本发明实施例的半个周期等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波的是示意图；
图2是本发明实施例的半个周期等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波的矩形脉冲的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
本发明公开一种电动牙刷正弦波驱动控制方法，该驱动控制方法包括以下步骤：
电动牙刷接收启动指令；
电动牙刷输出第一次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第二次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
……
电动牙刷输出第n-1次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第n次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
其中，加速信号与减速信号的属性相反，第一方向与第二方向相反，旋转电机先向第一方向运动，然后向第二方向运动，旋转电机的运动轨迹分为第一方向及第二方向两个方向，第一方向为正方向，第二方向为与第一方向相反的反方向；
本实施例的旋转电机的驱动波形为连续的正弦波；旋转电机可以以其在方波驱动时的方波的倍作为正弦波的最大值驱动旋转电机；
如图1、图2所示，本实施例的旋转电机的驱动波形还可用等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波，本实施例的半个周期矩形脉冲等效正弦波由十个矩形脉冲组成，且十个矩形脉冲相对其中心对称设置，靠近对称中心的矩形脉冲的的宽度大于远离对称中心的矩形脉冲的宽度；
位于对称中心一侧的五个矩形脉冲的宽度即四分之一个周期里的矩形脉冲的宽度分别为：
T1＝(COS0°-COS18°)*0.25T＝0.049T*0.25
T2＝(COS18°-COS36°)*0.25T＝0.142T*0.25
T3＝(COS36°-COS54°)*0.25T＝0.221T*0.25
T4＝(COS54°-COS72°)*0.25T＝0.279T*0.25
T5＝(COS72°-COS90°)*0.25T＝0.309T*0.25
其中，T为正弦波周期，T1为第一个矩形脉冲、T2为第二个矩形脉冲、T3第三个矩形脉冲，T4为第四个矩形脉冲，T5为第五个矩形脉冲；
下面对本实施例的优点或原理进行说明：
1、电动牙刷输出加速信号，旋转电机向第一方向旋转，然后电动牙刷输出减速信号，旋转电机向第二方向旋转，旋转电机的运动轨迹与旋转电机的驱动波形相匹配，可大幅降低电动牙刷的机身振动、降低噪声，且可降低功耗，延长待机时间。
2、旋转电机的运动变成两步，使刷头的一个动作刷过的距离翻倍，大幅提高清洁能力。
3、正弦波或等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波驱动，不会产生高次谐波，且旋转电机的运行效率更高、更稳定。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.电动牙刷正弦波驱动控制方法，电动牙刷由旋转电机驱动，其特征在于，该驱动控制方法包括以下步骤：
电动牙刷接收启动指令；
电动牙刷输出第一次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第二次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
……；
电动牙刷输出第n-1次驱动指令，向输出端输入加速信号，旋转电机向第一方向旋转；
电动牙刷输出第n次驱动指令，向输出端输入减速信号，旋转电机向第二方向旋转；
其中，加速信号与减速信号的属性相反，第一方向与第二方向相反。
2.如权利要求1所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，所述旋转电机的驱动波形为连续的正弦波。
3.如权利要求1所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，所述旋转电机的驱动波形为等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波。
4.如权利要求1所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，所述半个周期的矩形脉冲等效正弦波由多个矩形脉冲组成。
5.如权利要求4所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，半个周期矩形脉冲等效正弦波由十个矩形脉冲组成。
6.如权利要求5所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，十个所述矩形脉冲相对其中心对称设置。
7.如权利要求6所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，靠近对称中心的矩形脉冲的的宽度大于远离对称中心的矩形脉冲的宽度。
8.如权利要求7所述电动牙刷正弦波驱动控制方法，其特征在于，位于对称中心一侧的五个矩形脉冲的宽度分别为一个周期的0.01225倍、0.0355倍、0.05525倍、0.06975倍、0.0975倍。
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