CN109952044A - 用于增强型电吹风的系统和方法 - Google Patents

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CN109952044A CN201780059630.8A CN201780059630A CN109952044A CN 109952044 A CN109952044 A CN 109952044A CN 201780059630 A CN201780059630 A CN 201780059630A CN 109952044 A CN109952044 A CN 109952044A
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瑞安·戈德曼
乔纳森·弗里德曼
扎卡里·拉特纳
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Abstract

本文提供一种用于具有用户信息传输和存储能力的智能头发干燥/造型设备的系统和方法。该头发干燥/造型设备包括控制电路板和红外或温度传感器(或相机),以便检测个体的头发条件水分水平,从而确定特定于用户的可定制干燥器设置。传感器检测到的信息本地储存在近端的互联网装置或者储存在远程或基于云的服务器上,并且通过无线局域网连通性功能由头发干燥/造型设备访问。因此,可以存储并稍后再调用用户的头发温度干燥简介,来为该用户定制最佳头发造型设置。这一创新将使所有美发专业人士和最终消费者能够改善造型和干燥时间。此类简介可以包括专有V‑F因子计算,除其他应用之外,该计算与协同和优化的头发定型剂解决方案的使用相对应。根据本发明,能量使用得以减少从而实现更高效的设计。

Description

用于增强型电吹风的系统和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2016年7月29日提交的美国临时专利申请号62/368,962和于2017年7月29日提交的美国专利申请序列号15/663,735的优先权,这些专利申请的内容通过援引并入本文。
技术领域
本发明涉及电吹风的一般领域,更具体地涉及具有用户信息传输和存储能力的智能头发干燥/造型设备。
背景技术
尽管人类有许多不同头发类型:密度、长度、粗糙度、光泽度、水分含量、毛囊厚度、卷度和其他,但电吹风传统上是“通用型的”,并且对待所有头发都是一样的。头发可能因大功率烘吹风机造成的过热而损伤。虽然许多公司已经生产出数百种不同类型的电吹风,但没有一家能够提供全面智能的反馈机构和互动式体验来优化头发的干燥和造型。现有技术中没有教授增强型电吹风,即具有建立人类头皮简介并随后“调出”此类简介来优化后续头发干燥/造型体验的能力的电吹风。具体地讲,存在相对较少的进步,借此,头皮或头发剖析与智能调节、警报、风速和温度调节或其他头发干燥/造型更改体验相结合。
大多数头发干燥/造型装置中涉及的主要方面涉及容纳在保护性外壳内的加热线圈和旋转风扇。将电力供应到装置时,加热线圈通过加热设备内的空气进行响应。加热的空气随后通过旋转风扇被强力排出装置。当用作头发造型工具时,这通过快速加热头发的温度而加速去除毛囊内吸收的水分的过程。结果是,没有教授可以籍此存储并随后检索头发简介的空气热力学特性的微处理器控制。此外,没有教授通过使用比如红外探测器或相机等头发感测机构而制定的所述存储的简介。这些简介可以包括“V-数字”:“V-数字”被计算为前述分量(包括但不限于密度、长度、粗糙度、光泽度、水分含量、毛囊厚度和卷度)的加权归一化平均值。此公式的形式如下描述:
头发密度×HD_归一化因子_×HD_加权+长度×L_归一化因子×L_加权+粗糙度×C_归一化因子×C_加权+光泽度×S_归一化因子×S_加权因子+水分含量×M_归一化因子×M_加权+毛囊厚度×FT_归一化因子×FT_加权因子+卷度×卷度_归一化因子×卷度_加权因子+其他N×其他N_归一化因子×其他N_加权因子
由于存在大量变量,毛囊的结构因人而异,每个个体针对由加热线圈产生的热量水平和从头发干燥/造型装置中排出热风的速度需要有定制的设置。提供热量和速度的标准量的不同控制设置允许更好地控制装置,然而仍然无法解决个体毛囊结构的变量的复杂性。没有现有技术教授感测人类受试者的实际头发,然后分析/存储这些参数供后续使用。
人工染发过程是复杂的,并且采取若干步骤来尽可能长久地保持颜色,包括节制洗发以及防止头发吸收过多热量。我们的技术可以具有针对用户已完成染发过程的情况的专用设置,并且采用专有的算法对处理进行补偿来延长染色过程的寿命。
为了获得毛囊内包含的水分水平,头发干燥/造型装置包括温度感测工具(比如红外温度计或热成像相机)是有利的。该装置还可以具有电路板和显示监视器,从而允许相机将信息发送到显示器,使得用户能够查看感测数据,或者显示器可以是近端装置,比如智能手机或平板电脑。电路板可以以这样的方式被构造以便解释来自热成像相机的数据,从而建立干燥毛囊同时最小化因过热所导致的损伤所需的最佳温度。因此,即使不是全部,也是大部分的现有技术吹风机往往过度干燥头发,甚至可能损伤头发。现有技术并未教导或提出得出最佳温度数据,该最佳温度数据可以用于为头发干燥/造型装置的用户制定个性化简介,并且可以储存在装置内或通过无线局域网能力(比如Wi-Fi或蓝牙连接)传输到本地或基于云的服务器,以便该特定用户在每次使用装置时都能够访问该数据。
传统电吹风使用开口线圈加热元件,这些加热元件是在电流流过其时耗散热量的电阻丝。此类加热元件相对廉价并且加热快速,因此在电吹风中十分常见。然而,开口线圈加热元件输出的热量不能非常容易地朝特定方向引导,因此热量在所有方向上从电阻丝辐射。出于此原因和各种其他原因,除镍铬合金丝之外,一些电吹风制造商已采用石英红外灯泡作为加热元件。这些灯泡通常采用钨丝,并且基本上是经调谐以红外光形式发热的灯泡。
红外灯泡的有益效果在美容领域已有详细记载,并且该灯泡具有适合在干燥装置中使用的各种其他特性。例如,典型的红外灯泡具有至少5,000小时的额定寿命。假设每次头发干燥过程持续15分钟,则可以执行20,000次头发干燥过程。由于该单元是灯泡,因此可以使用聚焦和控制照明部件的技术来控制装置的热量输出,比如灯泡上的反射涂层,其可以将热量引导出单元的末端,从而提供比传统镍铬合金加热元件更精细粒度的控制。红外灯泡具有相当大的惯性,加热至其峰值温度需要20秒并且在冷却时也表现出类似的行为,并且对于冷却而言,可以减弱并利用该惯性。
传统电吹风没有最小化功耗或废热的迫切设计目标。废热被定义为加热装置底座而不实质上增大装置的输出的热量。
本发明涉及用于解读一头头发的状况并优化吹干/造型体验和结果的系统和方法。这包括用于理解、优化和解读人类头发的多种特征以便为多个用户提供信息、交互式协作和有益效果的方法、装置、系统和计算机程序。
发明内容
本发明提供了一种智能并且可以被设计成无绳的或可充电的头发干燥/造型设备。该头发干燥/造型设备能够基于个体的毛囊结构检测并评估结构和干燥/造型要求。本发明是使用低发光传感器技术(例如,红外传感器或相机等)来为用户提供定制的最佳头发干燥/造型体验的新型电吹风。该设备在设备结构内采用多种硬件、软件和支持应用。
本发明的一个实施例是红外温度传感器,该红外温度传感器感测头发和头皮的温度并向用户和/或操作者(例如,专业沙龙造型师)提供反馈来防止过热,从而防止损伤头发。温度传感器的反馈机构可以通过以下方法指示:干燥器设备外壳侧面上的指示灯的视觉系统;装置在用户手上振动的感官系统;自动功能,装置通过该自动功能发射一股凉空气;以及用警报声警告用户的音频指示器系统。
为了确定所需的头发干燥/造型设定,装置包括一组传感器。这些传感器用于量化关于干燥头发所处环境的关键参数,以便控制气流输出以及收集用于用户反馈信息和教育的传感器读数。
这些传感器可以共同位于装置上并直接有线连接到产品的逻辑板中或使用可插入主板的卡。或者,传感器可以通过经由无线链路发送到产品的参数来访问。下面的段落给出了两种类型传感器的示例。
第一种类型的传感器是用于确保用户的头发在不损伤头发的尽可能最高温度下干燥的温度传感器。本发明能够利用可满足此功能的多种传感器技术,包括:非接触式红外温度计;热敏电阻器和接触式温度计。
非接触式红外温度计能够测量装置所指向的材料的温度,不要求与物质接触。这对于电吹风功能而言是令人期望的,因为在装置通电时,电吹风直接接触头发通常是不安全的。
简单的热敏电阻器响应于环境温度而改变其电阻。此传感器可以单独使用或结合非接触式红外传感器使用,从而确定加热室内部的空气温度、或外部环境温度。除了由非接触式红外温度计提供的头发温度之外,这还将改善所显示数据的准确性和细节。
接触式温度计的工作方式与热敏电阻器类似,但往往也支持与测量温度成比例的电压输出,且无需另外的电路系统。它可以被视为热敏电阻器部件的集成度更高的可选替代品。
在干燥/造型装置内,也可以有测量环境湿度的传感器,该传感器用于确定何时头发中不再有足够的水被蒸发。此传感器用作控制算法的输入,来确定干燥/造型过程何时完成。
本发明还可以包括测量到远处障碍物的距离的各种传感器,用作可以确定干燥器距用户头部保持多远的热量和气流控制算法的部件。
可以使用超声波传感器每秒进行若干次距离测量。干燥/造型装置也可以使用飞行时间红外传感器,该飞行时间红外传感器测量发射光返回到传感器所花费的时间,然后基于返回时间确定距离。干燥/造型装置也可以使用红外光和信号处理集成电路估计接近程度。
干燥/造型装置可以使用惯性传感器测量装置在空间中的取向和运动。这些传感器由三类元件构成:测量作用在物体上的力的加速度计,测量围绕重力旋转的陀螺仪,以及测量相对于磁北的取向的磁力仪。许多现代惯性传感器提供加速度计、陀螺仪和磁力仪各自沿x、y和z轴的读数。此类传感器被称为9轴传感器。
干燥/造型装置还可以使用相机,该相机使用比如面部和/或头发识别的计算机视觉技术来确定用户的头发类型和造型。干燥/造型装置还能够与位于外部装置上的相机(比如用户的智能手机、平板电脑或膝上型电脑的相机)通信,以便收集图像帧,分析图像帧,以及将简介信息传输到干燥器(例如,给定发型的最佳热量/气流以及所需输出)。在一个优选的实施例中,特定用户的简介可以与该用户的特定头发定型剂相关,或者通过一系列头发定型剂,或者甚至是针对一个特定用户完全定制的头发定型剂。
同样,根据本发明的增强型电吹风可以包括诊断机构来确保合适的操作。例如,可以结合来自其他干燥器装置的已分析波形使用麦克风,来确定装置是否正常工作。这可以使得产品通过分析部件(比如风扇)何时听起来不正常而通知用户该部件出现故障。
可以将力传感器(或力传感器网络)布置在干燥器的把手中,以便确定用户如何握住手柄并通过将值与专业造型师数据进行比较来提供反馈。此信息还可以与IMU传感器数据结合,来估计特定把手对输出、干燥时间等的影响。
EMF传感器可用于确定是否存在磁场。一些内行的电吹风消费者会关注电吹风发射的电磁场(EMF),因为电磁场可能损害人体细胞。机载磁场传感器可以通过确保装置产生的磁场在安全极限内而使人放心。
如果电吹风装置已跌落或损坏,可以使用振动传感器来确定冲击。
可以使用光传感器来确定相机传感器在分析头发湿度方面的有效程度。例如,光传感器(比如光电晶体管或光敏电阻器)将能够检测对于相机提供有意义的信息而言,房间是否过暗。
除向用户的移动装置或云服务器报告状态信息之外,干燥/造型装置还包括可以由算法响应所感测到的条件而控制的若干机载执行器。主执行器部件包括加热元件,比如镍铬合金丝或石英红外元件,这些加热元件要求在两个端子上有电压差来产生热量。加热元件的温度随着端子之间的电压差而升高。通过使用继电器,控制算法可以在与热量水平相对应的若干输入电压之间进行选择。例如,0V、6V、12V和24V可以分别对应于关闭/冷风、低、中和高热量水平,或者可以使用基于脉宽调制的方案。
类似于加热元件,可以通过使用DPDT继电器或PWM改变电压电平来控制干燥/造型装置内的直流风扇的速度。干燥/造型装置可以使用多颜色状态LED来确定当前条件的适合性。例如,绿灯可以指示适合的头发温度,黄灯可以指示可接受范围的上限,而红灯可以指示头发过热。
干燥/造型装置可以通过振动机构向用户提供触觉反馈。通过在产品中(比如在手柄中)放置电机,当产品应在空间上(例如,取向、速度、距头部的距离等)以不同方式使用时,用户可以收到通知。
为了向用户提供实时反馈,干燥/造型装置还可以具有响应于所感测到的条件而发出声音的机载扬声器。这可以简单地为超出阈值时的蜂鸣声,或响应于特定条件(“停止如此快速摇晃”、“将干燥器移得更远”等)而通过本地或远处扬声器发出的言语反馈。
为了将用户简介信息从外部源(云服务器、手机等)传输到产品,干燥/造型装置可以包括具有Wi-Fi和蓝牙两种能力的无线调制解调器。干燥/造型装置可以通过若干模式与机载Wi-Fi通信。当产品首次启动时,其可以启动进入软接入点(软AP)模式。产品随后将显示出Wi-Fi热点,并且用户可以通过其移动装置连接到产品。
一旦连接到热点,移动装置可以传递家用Wi-Fi网络的SSID/密码,并且通过断开软AP连接并加入指定网络来使干燥/造型装置连接。当干燥/造型装置连接到网络时,它可对互联网服务进行出站调用并从远程服务器检索简介信息。这可以采用多种标准实现,包括HTTP(S)请求、Web Socket、TCP/UDP套接字等。
一旦干燥器连接到互联网,装置的功能可以得到进一步提升。环境中的其他传感器可以与装置通信并进一步调节该装置的性能。例如,启用Wi-Fi的恒温器可以将环境温度和湿度信息共享给装置。此外,用户的个人简介可以与云配置文件服务器共享。这将使得简介可以在多台装置上共享,以及使得用户能够查看并更新简介信息。例如,当用户旅行时,酒店干燥器可以采用家中装置配置的参数。此外,当干燥器学习到的参数与其他造型产品(比如直发器、热刷等)相关时,可以共享参数。
装置使用信息也可以与云配置文件服务器共享,以便将用户的使用模式与其他个人、行业最佳做法或聚合度量进行比较。此类系统将使装置能够指导用户在使用时改进其造型习惯。
通过干燥/造型装置上的蓝牙调制解调器,装置将需要靠近移动电话以便与互联网通信。然而,蓝牙低功耗针对比Wi-Fi更小的数据包进行了优化,因此可能是理想的。
为了实现干燥/造型装置的自适应和通信方面,可以在干燥/造型装置的壳体内内置具有存储装置和存储器的嵌入式处理器,比如ARM Cortex M3微处理器。
在此处理器上,可以使用实时操作系统(RTOS)与具有时间期限的电气协议(比如SPI、I2C或UART)连接。此外,对危险事件(比如过热或风路阻塞)的响应在很大程度上取决于时间,因此RTOS是令人期望的。
在RTOS设计下,期望将在特定时间段内绝对必须处理的功能(例如,中断)与允许花费更长时间并且可以中断的任务(例如,将日志文件写入存储装置)分隔开来。
干燥/造型装置可以使用时间戳来指示事件之间的相对时间。时间戳可以储存为代表自装置通电以来的毫秒数的无符号的32位整数。可以将这些时间戳写入队列,即管理对要执行的工作装置的请求的中央消息代理。命令由中断事件或干燥器模块生成,由干燥器模块使用。命令以先到先得的方式插入,索引0处的项目是最早的。队列可以驻留在堆栈或堆中,但产品的初始版本将在堆栈中分配队列,因此可以静态分配固定的块存储器。
随着用户开始使用干燥/造型装置的更多特征,添加命令之后在队列中处理命令所花费的预期时间可能增加。如果预期时间变得过长,则可能期望将队列分成单独的高优先级队列和低优先级队列,其中在高优先级队列中首先服务时间关键的应用,而将不太重要的工作项发送到低优先级队列。
队列储存与每个命令相关联的时间戳并且可以根据负载调整行为。例如,如果从插入和服务的命令开始的增量时间超过阈值,则可以指示其他模块增加其周期,可以为队列分配更多存储器(对于基于堆的队列),或者可以完全关闭某些模块。
干燥/造型装置的高级产品功能由干燥器模块管理。干燥器处于等待要放置在队列中的命令的空闲循环或低功率睡眠状态。其一旦接收到命令就执行适当的动作(例如,读取传感器、控制执行器等)。在确定需要衍生动作的情况下(例如,传感器读取命令添加了需要刷新到日志缓冲区的新读取),干燥器将命令发布在队列中并在完成所请求的动作之后立即返回。此方法可以实现公平的任务管理。
定时器模块将命令发布在队列中,指示干燥器模块定期执行某些动作。这些动作包括比如传感器轮询或刷新日志等任务。
干燥装置可以体现各自有助于降低加热元件的功率要求的属性,比如:延时加热电路系统;具有较低峰电流额定值的电池的解决方法;利用照明技术控制热量输出;以及添加传感器技术来减少过量热量。
由于红外灯泡数秒钟达到其峰值温度,因此期望在开始时具有专用于线圈加热器的额外功率来预热腔室和红外灯泡。一旦已经达到切断时间和/或温度,额外的镍铬合金元件将断电。
可以使用RC网络或555定时器IC以具有成本效益的方式实现此电路系统。对于更复杂的定时要求,可以使用微控制器。如果与需要由装置执行更复杂计算来调节热量输出的其他增强相结合,微控制器解决方案可以是优选的。
典型的锂离子电池单元具有两个电流额定值:连续放电电流,其限定单元可长时间安全地放出多少电流;和峰值放电电流,其限定单元可以在更短的爆发时间内安全放出多少电流。具有高峰放电电流的锂离子电池单元往往具有较低容量作为折衷,因此期望得到具有尽可能低的峰放电速率的单元。
当装置首次通电时,这种限制造成了增加加热功率的问题,因为电流要求可能指示更高的峰值电流。然而,通过将镍铬合金丝放置在红外灯泡周围的线圈中,当装置首次通电时,可以将大部分电流预算引导至镍铬合金丝。这使得电阻丝将腔室和红外灯泡加热一定时间,然后在腔室被镍铬合金加热后可以将功率切换到红外灯泡。这样的设计将能够实现延时加热电路系统的优点,而不需要在初始工作阶段中具有较高的峰电流。
在家庭照明空间中,LED照明最近越来越受到欢迎,原因在于与白炽灯泡或荧光灯泡相比功耗降低。然而,与其他类型的灯泡不同,LED本质上是二态的,意味着其只能打开或关闭。从家庭照明角度来看,这提出了挑战,因为期望许多灯是可调光的。此问题的一个解决方案是使用被称为脉宽调制(PWM)的技术。在PWM中,不是用随时间推移为恒定的电压源来驱动LED,而是电压源在特定时间百分比内处于接通。这致使LED闪烁开关,每个状态的持续时间取决于被称为占空比的量度。占空比为100%的PWM信号在全部时间处于打开状态,而75%表示仅75%的时间处于打开状态。使用PWM和使人类眼睛无法察觉出闪烁的足够快频率,PWM可以造成LED光变暗的印象,而实际情况是在每个状态完全打开和关闭预定时间量之间开和关闪烁。
干燥装置中使用的一种机构是红外灯泡,其具有与全波整流器电路中电容器类似的特性,并且可以使用PWM进一步降低加热元件的功耗。仅在PWM的“打开”状态下从电池中提取电流,从而当装置处于“关闭”状态时节省功率。由于红外灯泡具有惰性(类似于全波整流器中的电容器),因此需要一些时间才能冷却。在此可利用此特性驱动LED,使用PWM信号而不是恒定电压来节省功率。红外灯泡将使PWM信号的峰和谷平滑。
为了减轻输出温度的严重下降,镍铬合金丝可以连接到恒定电压源,因为它不展现红外灯泡所具有的惯性特性。
干燥器达到的目标温度不仅取决于加热元件的温度,而且取决于将根据环境条件而变化的头发的远处温度。通过增加传感器,比如非接触式红外温度计,干燥器可以测量头发的远处温度并在已经达到理想的头发温度时减少功率输出(例如,减小PWM占空比)。此类机构将是理想的,因为它将防止干燥器损伤头发,并通过提供不应超过的温度上限来降低功耗。
本发明的一个方面是产生较少热量浪费并提高装置效率。这可以通过改进干燥器加热元件周围所用的绝热材料以及循环另外被浪费的热量以提高装置性能来实现。通过将通风孔朝向电池顶部放置,该设计可以利用凉气流来使电池通风。从性能的角度来看,从电池组散出的多余热量将被引向加热元件,从而提高干燥器的性能。
从以下附图说明和优选实施例的详细说明中可以了解本发明的这些和其他特征、实施例和方面。
从以下详细说明结合附图,所公开技术的其他特征和方面将变得显而易见,这些附图以举例的方式展示了根据所公开技术的实施例的特征。发明内容并不旨在限制本文所述任何发明的范围,这些发明仅由本文所附权利要求限定。
附图说明
图1是干燥装置内总体关键内部部件的示意图概览。
图2是干燥/造型装置的若干功能性部件的框图概览。
图3是向干燥/造型装置的用户显示的用户控件设置的概览。
图4是提供干燥/造型装置的主要部件的高级概览的框图。
图5是限定干燥/造型装置识别的传感器数据类型的框图。
图6是干燥/造型装置的内部处理队列内的中断硬件映射数据的框图。
图7是详细说明与干燥/造型装置的消息传送和请求处理队列有关的命令类型和有效负载的框图。
图8是从定时器模块发布在处理队列中的命令的框图。
图9是代表图5中限定的通用传感器类型的具体实例的具体限定的传感器的框图。
图10是干燥装置内使用的加热元件部件的示意图。
图11是展示指示灯功能的一组图片。
图12是非接触式红外传感器功能的视觉表示。
图13示出了显示传感器和简介信息可如何跨装置和位置共享的概览的图解。
图14是显示本发明的各种特征的草图。
具体实施方式
图1是根据本发明的优选实施例的干燥装置内总体关键内部部件的示意图概览,干燥装置100使用使得气流高效通过装置的通风口102。干燥装置100使用由位于电机护罩106中的风扇108和所连接的电机104构成的加热系统。陶瓷固持器110将风扇108和电机104连接到加热器118。由通过陶瓷固持器110保持在位的内部石英红外灯泡112在加热器118内部产生热量。空气通过电机104供电的风扇进气口108被吸入,并且被引导至加热器114中,使用石英红外灯泡112加热并通过在干燥器的加热端头处连接的集中器116形式的排气口。
图2是干燥/造型装置的若干功能性部件的框图概览。根据本发明的优选实施例,干燥/造型装置包括若干部件,这些部件构成管理装置的关键特征的核心控制算法200。控制输出响应于明确的用户控件202来管理热量和气流。控制输出响应于传感器读数204收集的数据。这些收集的传感器读数204用于基于具体用户简介类型的分析和用户反馈/教育,从而与系统执行器206通信。算法200通过无线通信208解释用户212简介信息,该信息得自从本地用户设备收集的数据。简介信息通过无线网络连接使用远程服务器214进行解释。
图3是向干燥/造型装置的用户显示的用户控件设置的概览。根据本发明的优选实施例,用户控件是用于操作电吹风的传统部件。这些部件包括比如用于控制气流312速度和热量300的按钮、旋钮、开关或拨盘等部件。这些控件用于覆盖自动确定算法。例如,如果用户指定高热量308和低气流316,应调节输出来反映设置,而无论除安全限制之外的传感器读数为何。可以提供以下用户热量300控制:关闭302;低304;中306;高308;以及自动310。可以提供以下用户气流312控制:关闭314;低316;中318;高320;以及自动322。替代形式包括这些字段的子集(例如,可能去除了“中”选项),或从0到100%容量的连续滑动选项。
图4是提供干燥/造型装置的主要部件的高级概览的框图。根据本发明的优选实施例,干燥/造型装置的主要软件部件由以下组成:“干燥器”模块400,该模块处于等待要放置在队列402中的命令的空闲循环,并且在已经收到命令之后执行适当的动作;“队列”模块402,该模块用作管理对要执行的工作装置的请求的中央消息代理;“定时器”模块404,该模块将命令发布到队列中,指示干燥器模块定期执行某些动作;“无线”模块406,该模块负责传输和接收数据;“传感器”模块408,该模块传递和传输来自干燥/造型装置的各种感测机构的内部数据;“执行器”模块412,该模块基于传感器408检测到的条件通过算法控制加热和电压;“NVRAM”模块414,该模块为非易失性存储器,其存储用户偏好,使得能够在功率循环以及会话和日志数据上保留用户偏好;以及“日志记录”模块410,该模块用于处理所有状态信息请求,这些信息要发送到远程接口供人类或机器分析。日志记录模块410使用四(4)个供数据输入和传输的接口。日志数据可以通过USB或Micro SD卡输出储存在干燥/造型装置上,从而使得干燥器可以将日志信息直接写在磁盘上并执行调试接口以供分析。数据也可以储存在仿真平台上,通过文件系统访问,允许以与装置上Micro SD卡相同的格式进行脱靶调试和脱靶日志条目存储。数据可以储存在基于云的服务器上,通过比如HTTP POSTWebSocket等协议访问,从而允许干燥器将诊断信息发送到远程服务器。还可以使用比如蓝牙或HTTP POST WebSocket等通信机构将数据发送到移动装置,由此干燥/造型装置可以将诊断信息发送到位于干燥/造型装置大致附近的移动装置,比如智能手机、平板电脑或膝上型电脑。
图5是限定干燥/造型装置识别的传感器数据类型的框图。根据本发明的优选实施例,干燥/造型装置内的传感器功能500识别以下数据模块。第一种数据类型是U16传感器502,其输出无符号的16位字,由此来自此传感器的数据在从传感器读取值506时带有时间戳504,并且该值是从传感器读取的无符号字。第二种数据类型是U16 3D传感器508,其输出三(3)个无符号的16位字,由此存在四(4)个输出数据字段,这些输出数据字段包括在发送命令时的时间戳510、从x维度512中的传感器读取的值、从y维度514中的传感器读取的值、以及从z维度516中的传感器读取的值。第三种数据类型是三态传感器518,由此生成关于三态的状态的输出以便包括时间戳520和从该传感器读取的值522。最后一种传感器类型是按钮传感器524,由此生成关于按钮信息的输出,其包括时间戳526和从该按钮传感器读取的值528。
图6是干燥/造型装置的内部处理队列内的中断硬件映射数据的框图。根据本发明的优选实施例,干燥/造型装置的内部处理模块以时间敏感方式将感测数据置于待处理的队列中。一些传感器材料610可以满足或超过由队列编程的预定阈值,比如到期的定时器600或准备好从外部存储器源处理的缓冲数据包。在这些情况的每一种情况下,期望尽可能快地服务于时间敏感材料并且将该数据的处理推迟到时间要求较低的上下文。该框图示出了如何定义中断映射。在可以限制硬件线数量的平台上,可以将这些中断多路复用到数量减少的中断线上,其中原始源信息可以用作有效负载数据的一部分。这些中断的处理程序被设计成在尽可能短的时间内执行。因此,大多数命令被发送到队列中并返回,与直接为请求提供服务截然不同。中断代码“IRQ_0”602被指定给定时器模块600。无线模块604具有两(2)个中断代码:“IRQ_1”606和“IRQ_2”608,由此“IRQ_1”606被指定用于无线604传输,而“IRQ_2”608被指定用于无线604接收。剩余的中断被指定给传感器模块610。“IRQ_3”612被指定用于传输附近温度的数据。“IRQ_4”614被指定用于传输关于所检测到的湿度水平的数据。“IRQ_5”616被指定用于传输所检测到的更远的温度数据。“IRQ_6”618被指定用于有关加速度计的传感器数据。“IRQ_7”620被指定用于有关陀螺仪的传感器数据。“IRQ_8”622被指定用于有关磁力仪的传感器数据。“IRQ_9”624被指定用于传输关于距离的数据。“IRQ_10”626被指定用于有关热滑块的数据。“IRQ_11”628被指定用于有关风扇滑块的数据,并且“IRQ_12”630被指定用于有关冷风按钮的数据。
图7是详细说明与干燥/造型装置的消息传送和请求处理队列有关的命令类型和有效负载的框图。根据本发明的优选实施例,队列700被定义为管理对要执行的工作装置的请求的中央消息代理。用作命令的队列700由中断事件或干燥器模块生成702,并且由干燥器模块执行704。命令以先到先得的方式插入,索引0处的项目是最早的。队列700可以驻留在堆栈或堆中,但产品的初始版本将在堆栈中分配队列,因此可以静态分配固定的块内存。随着添加特征,一旦添加,处理队列中的命令所花费的预期时间可能增加。如果预期时间变得过长,则可能期望将队列分成单独的高优先级队列和低优先级队列,其中在高优先级队列中首先服务时间关键的应用,而将不太重要的工作项发送到低优先级队列。队列储存与每个命令相关联的时间戳并且可以根据负载调整行为。例如,如果从插入和服务的命令开始的增量时间超过阈值,则可以指示其他模块增加其周期,可以为队列分配更多存储器(对于基于堆的队列),或者可以完全关闭某些模块。队列由以下组成:命令类型702,其用于指示结构代表何种类型的命令;以及命令有效负载704,其用于指示服务命令所需的类型特定详细信息。当前存在进入队列的6种命令类型和5种对应的命令有效负载:命令“type_read_sensor”706要求读取传感器的位掩码708;命令“type_write_actuator”710提示枚举的执行器值以及发送到执行器的值,这取决于各种含义712;命令“type_recv_packet”714要求接收数据包数据720;命令“type_send_packet”718提示要发送的数据包数据724;命令“type_log”722提示访问干燥/造型装置的数据日志;以及命令“type_invalid”726没有对应的有效负载命令,因为其被定义为无效。
图8是从定时器模块发布在处理队列中的命令的框图。根据本发明的优选实施例,定时器模块800将命令发布在队列中,指示干燥器模块定期执行某些动作。这些动作包括比如传感器轮询或刷新日志等任务。定时器模块命令包括以下内容:“Static_void_init”802,该命令用特定干燥器实例初始化定时器模块,由此干燥器的队列必须处于非恒定状态并且响应于定时器事件而被修改;“static_u32_now”804,该命令在毫秒内返回产品工作时间;“static_void_registersensorinterval”806,该命令请求在指定时期读取特定传感器,由此如果对同一传感器多次调用该请求,则使用最近的值;“static_void_handleexpiration”808,该命令针对定时器中断服务例程(ISR)处理程序,用于确定在时间到期时需要读取哪个传感器以及将“read_sensor”命令发布到队列中;“static_void_startperiodictimer”810,该命令启用周期性的定时器中断,由此特定定时器周期将是所注册周期的最大公约数;以及“static_void_stopperiodictimer”812,该命令启用周期性的定时器中断。
图9是代表图5中定义的通用传感器类型的特定实例的特定限定传感器的框图。根据本发明的优选实施例,传感器900功能中的识别数据被进一步指定并与对应的数据模块相关联。“执行器_ul6_t”902的数据模块涉及风扇执行器904和加热器执行器906两者。风扇执行器904控制风扇速度请求,由此指定的值指示要提供给风扇电源轨的请求电压,具体取决于电压装置。加热器执行器906控制加热温度请求,由此指定的值指示要提供给加热器电源轨的请求电压,具体取决于电压装置。“传感器_u16_t”908的数据模块涉及:“类型_近_温度”910或接触式温度传感器;“类型_湿度”912,接触式湿度传感器;“类型_远_温度”914,非接触式温度传感器;以及“类型-距离”916,飞行时间距离传感器。“传感器_ul6_3d_t”918的数据模块涉及:“类型_加速度计”920,惯性测量装置(IMU)板上的加速度计传感器;“类型_陀螺仪”922,IMU板上的陀螺仪传感器;“类型_磁力仪”924,IMU板上的磁力仪传感器;以及“类型电池_电量”926,无绳干燥器的剩余电池电量,包括当前电压、预估的剩余时间和替代性的测量能力。“传感器_三态_t”928的数据模块涉及:“类型_热量_滑块”930,包括低、高和自动加热设置的加热滑块硬件控件;以及“类型_风扇_滑块”932,包括低、高和自动速度设置的风扇速度控制滑块硬件。“传感器_按钮_t”934的数据模块涉及冷风按钮控件“类型_冷_风”936。当前,所有传感器均通过定时器界面经由轮询来读取。产品的未来版本可能允许通过中断从低功率睡眠状态唤醒装置。例如,通过将加速度计传感器用作中断线,装置可以在拿起时自动通电并在放下时断电。这样,装置不需要明确的电源开关。
图10是干燥装置内使用的加热元件部件的示意图。根据本发明的优选实施例,干燥装置利用由风扇和所连接的电机(风扇和电机容纳于电机护罩中)构成的加热元件。陶瓷固持器将风扇和电机连接到云母片结构加热器。由通过陶瓷固持器持在位的内部石英红外灯泡在该云母片结构加热器内部产生热量。空气通过电机供电的风扇进气口吸入,并且被引导至加热器中,使用石英红外灯泡加热并被迫通过加热板。
图11是展示指示灯功能的一组图片。根据本发明的优选实施例,所显示的指示灯是可以用于确定当前条件的稳定性的多色状态LED。如图像实例中所示,绿灯指示合适的头发温度,由此干燥/造型装置发射的温度低于预先计算的阈值A。黄灯指示可接受范围的上限,由此干燥/造型装置发射的温度在A与更高的计算阈值B之间。红灯可以指示头发过热,由此远处表面的温度高于B。
图12是非接触式红外传感器功能的视觉表示。根据本发明的优选实施例,非接触式红外技术允许在不与物体物理接触的情况下测量远处物体的温度。温度传感器的目的是保护头发,因此关注的温度是头发温度而非干燥器温度。从可使用性的观点来看,使传感器与头发发生物理接触是不理想的。加热器温度与头发温度之间的关系不是完全确定性的,因为它取决于多种因素,包括干燥器到头发的距离、房间的湿度以及海拔。这意味着对于头发温度的估计可能具有宽的误差容限,从而降低头发保护解决方案的功效。所显示的伪色图片示出了典型的可商购获得的电吹风发射的电磁辐射以及其在用户头发上的结果。干燥器的端头最靠近加热元件,因此它发射最多,而干燥器背面的壁发射较少。同样,来自头发的发射在干燥器指向的位置处最大。第一张图片显示了电吹风开启时的轮廓图的伪色红外照片。第二张图片显示了电吹风开启时的前视图,而第三张图片显示了电吹风在使用中时的用户头发。
图13示出了显示传感器和简介信息可如何跨装置和位置共享的概览的图解。图14是显示本发明的各种特征的草图。在一些实施例中,信息可以用于构建用户头发的简介,该简介可以储存在造型或干燥装置上,储存在智能手机/平板电脑/膝上型电脑上,或储存在云中。该简介信息可以在各种美发产品之间共享,并且可以用于建议补充的产品。当各种装置使用简介时,这些装置可以基于储存在简介中的信息调整其行为。例如,消费者可以购买电吹风,然后在网站上通过上传其头发的照片并输入一些额外信息来进行配置。一旦已经创建此简介,干燥器即可微调热量和气流以针对消费者定制行为。
在一些实施例中,由电吹风生成的相同简介可以用于定制其他增强型装置或智能装置的性能。例如,如果消费者购买增强型直发器,则由电吹风生成的使用简介可以用于针对其具体头发类型定制直发器的性能。该过程可以扩展用于其他美发产品,比如热风刷、卷发器和热刷。
如果简介信息储存在消费者的智能手机或平板电脑上或备份在云中,则可以定制其他装置来适应它们。例如,在酒店干燥器接近消费者的智能手机时,可以定制酒店干燥器。
头发简介
在一些实施例中,本发明可以用于定义每个用户头发的简介,包括:
·长度
·密度
·粗糙度
·光泽度
·水分含量
·毛囊厚度
·卷度
·颜色处理状态
此简介可用于为各种干燥和造型装置配置参数。例如,较细的头发可以使干燥器具有较低的热量输出,因为在合理的时间内可能不需要额外的热量来干燥头发。
简介也可随时间推移进行调整:多次测量消费者需要多长时间干燥其头发以及监控过程中的环境因子,比如温度和湿度,干燥器可以更好地学习以便适应用户的具体头发类型。
传感器将信息提供给简介
在一些实施例中,可以经由位于装置上的传感器控制加热元件:
·非接触式红外温度计-检测头发表面上的远处温度,如图14所示。
·接触式温度计(例如,热敏电阻器)-检测离开干燥器的空气的温度。
·超声波传感器/飞行时间光传感器-检测从干燥器端头到所感测物体的距离。可以用于检测从干燥器到头发的距离。
·惰性传感器-检测干燥器在空间中移动有多快。
在一些实施例中,也可以使用接近式传感器来提供工作环境的更丰富简介:
·手机的GPS-温度/湿度/天气信息。
·支持互联网的恒温器-房间的环境温度和湿度。
·手机的相机-可以用于分析用户的头发。
反馈机构
在一些实施例中,本发明比传统美发装置显著更深入地了解消费者的使用习惯,额外的反馈机构用于与用户实时通信。例如,如果用户将干燥器保持过于靠近其头发或直发器移动过慢并且头发可能受损,则期望装置提供反馈。已经设想了以下反馈机构:
·振动电机-类似于移动电话,装置的手柄可以振动以便指示不期望的状态,如图14所示。
·LED指示灯-对于像直发器这样的、消费者可以经常看到装置壳体的装置,可以使用红/黄/绿状态LED指示灯,如图14所示。
·蜂鸣器/扬声器-可以使用可听见的声音/语音来指示某些状态应该改变。
·近端通知-例如在用户的手机上。
·储存在用户的云简介上,供以后指导和反馈(类似于Fitbit,但针对造型)。
本发明存在各种变型形式,例如,头发造型装置可以是:
·电吹风
·直发器
·卷发器
在一些实施例中,简介信息可以储存在以下位置:
·本地装置上。
·近端智能手机、平板电脑或膝上型电脑/台式电脑上,以及经由Wi-Fi/蓝牙同步。
·云中的远程服务器。
在一些实施例中,简介信息可用于:
·控制可能损伤头发的产品的热量输出。
·微调装置以便在消费者的具体头发类型上有更好的表现。
·基于传感器测量结果以及与其他消费者和/或专业消费者的比较,为消费者提供有关其表现的反馈,从而指导消费者。
·建议特定于消费者头发类型的其他产品(例如,其他造型装置或消耗品,如头发定型剂、热保护剂、洗发剂/护发素、颜色处理等)。
在一些实施例中,造型装置可以连接到云:
·直接连接(例如,机载Wi-Fi调制解调器)。
·间接连接(例如,经由蓝牙连接到智能手机/平板电脑以及智能手机/平板电脑连接到互联网)。
本文公开的增强型电吹风特点明显,原因如下:
·本领域的典型创新主要集中在改进单个产品,比如直发器或电吹风。本发明的实施例采用整体研究并允许将来自一个造型装置的发现应用于其他装置。
·本发明的实施例不是强加本领域常见的一刀切解决方案,而是允许相同的装置基于不同消费者的个体偏好对他们表现出不同行为。
·本发明的一些实施例利用物联网和家庭自动化的最新进步来改进头发干燥/造型过程。
虽然上文已经描述了所公开技术的各种实施例,但应理解,这些实施例仅通过举例而不是通过限制性的方式来呈现。同样,各种图表可以描绘用于所公开技术的示例性架构或其他配置,其目的是帮助理解可以包括在所公开技术中的特征和功能。所公开的技术并非限于所示出的示例性架构或配置,而是可以使用各种替代架构和配置来实施期望的特征。实际上,对于本领域技术人员来说,如何实施替代的功能、逻辑或物理划分和配置以便实现本文所公开技术的期望特征将是显而易见的。并且,除本文描述的那些组成模块名称之外,可以将大量不同的组成模块名称应用于不同分区。另外,关于流程图、操作说明和方法权利要求,除非上下文另有指示,否则本文中呈现步骤的顺序不应强制实施各种实施例按相同顺序执行所述功能。
尽管上文在各种示例性实施例和实施方式方面描述了所公开的技术,但应当理解,在一个或多个单独实施例中描述的各种特征、方面和功能不限于适用于描述它们的具体实施例,而是可以单独或以各种组合应用于所公开技术的一个或多个其他实施例,无论是否描述了此类实施例,也无论此类特征是否被呈现为所述实施例的一部分。因此,本文所公开技术的广度和范围不应受任何上述示例性实施例的限制。
除非另有明确说明,否则本文件中所用的术语和短语及其变化应解释为开放式的,而不是限制性的。例如在上文中:术语“包括”应理解为“包括但不限于”等;术语“实例”用于提供讨论中项目的示例性实例,而不是穷举性的或限制性清单;术语“一”应理解为“至少一个”、“一个或多个”等;比如“常规”、“传统”,“正常”、“标准”、“已知”等形容词和类似含义的术语不应解释为将所述项目限制在给定时间段或限制为给定时间可用的项目,而是应理解为涵盖现在或将来任何时间可用或已知的常规、传统、正常或标准技术。同样,如果本文件涉及本领域普通技术人员显而易见或已知的技术,则此类技术涵盖现在或将来任何时间本领域技术人员显而易见或已知的技术。
在某些情况下,存在宽泛的单词和短语,比如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似短语,它们不应解读为在可能不存在此类宽泛短语的情况下,意图或要求范围更窄的情况。术语“模块”的使用并不隐含作为模块的一部分描述或受保护的部件或功能全部配置在一个共用包中。实际上,模块的各种部件中的任何一个或全部,无论是控制逻辑还是其他部件,可以组合在单个包中或单独维护,并且进一步可以分布在多个分组或包中或跨多个位置。
另外,本文列出的各种实施例是在示例性框图、流程图和其他图示方面来描述的。如在阅读本文件之后对于本领域普通技术人员将变得显而易见的,可以实现所示的实施例及其各种替代形式而不限制所示实例。例如,框图及其随附的说明不应被解释为强制要求特定的架构或配置。
所呈现的实施例是实现本发明的特定方式,并非包括所有可能的方式。因此,可能存在不脱离由所附权利要求所阐明的本公开的精神和范围、但并未在此作为具体实例出现的实施例。将当理解,大量的替代版本是可能的。

Claims (20)

1.一种增强型吹风机,包括:
具有带进风口和出风口的气流通道的壳体;
位于该气流通道内在该进风口与该出风口之间的一个或多个加热元件;
位于该气流通道内的风扇组件;
耦接到电源、被构造成用于控制该加热元件和风扇组件的控制电路系统;
其中该风扇组件通过该进风口吸入空气,空气流过该气流通道并且被吹动穿过/经过该加热元件以加热空气,并且加热的空气通过该出风口离开并加热个体的头发;
耦接到该控制电路系统的一个或多个传感器,该一个或多个传感器被构造成用于:
在头发加热期间检测和评估一个或多个头发属性;以及
基于所检测的头发属性提供反馈。
2.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该传感器是感测头发温度的红外温度传感器。
3.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该传感器进一步被构造成用于基于所感测的头发属性控制该吹风机的热输出,从而优化头发干燥特性。
4.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该传感器是被构造成用于确立干燥毛囊同时最小化因过热所导致的损伤所需的最佳温度的相机。
5.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该传感器被构造成用于使用所感测的头发属性来确定头发类型或造型。
6.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该反馈选自下组,该组由以下各项组成:
电吹风上的指示灯的视觉系统;
该电吹风在用户手上振动的感官系统;
自动功能,装置通过该自动功能发射一股凉空气;以及
用警报声警告用户的音频指示器系统。
7.根据权利要求1所述的增强型吹风机,其中该传感器还能被构造成用于感测以及在以下情况下提供反馈:该用户认为该电吹风过于靠近其头发,或该电吹风移动过慢并且头发可能被损伤。
8.一种增强型吹风机,包括:
具有气流通道的壳体,位于该气流通道内的一个或多个加热元件,以及位于该气流通道内的风扇组件;
耦接到电源、被构造成用于控制该加热元件和风扇组件的控制电路系统;
其中该风扇组件将空气吹经该气流通道穿过/经过该加热元件以加热空气,并且加热的空气离开该壳体并加热个体的头发;
耦接到该控制电路系统的一个或多个传感器,该一个或多个传感器被构造成用于:
在头发加热期间收集一个或多个头发属性的数据;
利用所收集的数据制定个性化头发简介;以及
以无线方式将该个性化头发简介传输到其他增强型装置。
9.根据权利要求8所述的增强型吹风机,其中这些其他增强型装置选自下组,该组由以下各项组成:干燥器;卷发器;直发器;热风刷;热刷;近端感测装置;膝上型电脑;智能手机;以及平板电脑。
10.根据权利要求8所述的增强型吹风机,其中该传感器进一步被构造成用于基于所感测的头发属性控制该吹风机的热输出,从而优化头发干燥特性。
11.根据权利要求8所述的增强型吹风机,其中该传感器包括被构造成用于将信息发送到显示器的相机。
12.根据权利要求8所述的增强型吹风机,其中该个性化头发简介选自下组,该组由以下各项组成:长度、密度、粗糙度、光泽度、水分含量、毛囊厚度、卷度和颜色处理状态。
13.根据权利要求8所述的增强型吹风机,其中该个性化头发简介能够用于:控制可能损伤头发的其他装置的热量输出;微调该装置以便在该个体的具体头发类型上有更好表现;基于传感器测量结果以及与其他消费者和/或专业消费者的比较,为个体提供有关其表现的反馈,从而指导该个体;或推荐特定于该个体头发类型的其他产品。
14.一种增强型吹风机,包括:
具有气流通道的壳体,位于该气流通道内的一个或多个加热元件,以及位于该气流通道内的风扇组件;
耦接到电源、被构造成用于控制该加热元件和风扇组件的控制电路系统;
其中该风扇组件将空气吹经该气流通道穿过/经过该加热元件以加热空气,并且加热的空气离开该壳体并加热个体的头发;
耦接到该控制电路系统的一个或多个传感器,该一个或多个传感器被构造成用于收集头发数据并将该头发数据传输到其他装置和/或从其他装置接收头发数据。
15.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中该头发数据能够储存在该装置中或者传输到本地服务器或基于云的服务器以便该个体在每次使用该装置时都能够访问该头发数据。
16.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中这些其他装置选自下组,该组由以下各项组成:干燥器;卷发器;直发器;热风刷;热刷;近端感测装置;膝上型电脑;智能手机;以及平板电脑。
17.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中该头发数据用于制定个性化头发简介。
18.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中所接收的数据用于控制该吹风机的热输出。
19.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中该传感器包括被构造成用于将信息发送到显示器的相机。
20.根据权利要求14所述的增强型吹风机,其中该传感器被构造成用于接收信息并将其发送到显示器,以便控制该吹风机的热输出。
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