CN113165195A - 具有一组功能单元的个人护理系统 - Google Patents

Abstract

个人护理设备驱动单元包括主体，所述主体容纳电机并且能够可拆卸地连接到一组不同的功能单元中的所选择的任何一个。个人护理设备驱动单元的控制器根据感测到的电机电流和感测到的主体中的振动，生成与连接到主体的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出信号。振动感测和电流感测两者的使用(其检测驱动连接到主体的功能单元中的所选择的一个功能单元而生成的电机负载)能够更可靠地标识多个不同的功能单元。

Description

具有一组功能单元的个人护理系统

技术领域

本发明涉及个人护理系统，具体地具有一组不同的功能单元的个人护理系统，功能单元可以选择性地附接到共享的主体上以及从共享的主体上拆下。

背景技术

诸如剃须刀、毛发修剪器、女性脱毛设备等的现代个人护理设备通常是模块化设备，其中可以将不同的功能单元选择性地附接到主体。这样的功能单元的示例是剃须单元、修剪器模块、胡须造型器模块、(面部)清洁刷等。

就这样的设备允许有不同的设备设置并经由用户界面向使用者提供状态反馈的意义上，这样的设备也变得越来越智能。为了使这些功能起到最佳作用，通常有用的是或甚至必须的是，了解当前已将哪个功能单元连接到主体。

这要求功能单元将有关其性质的信息传输到主体中的控制器。传统上，这样的信息的传输使用电气或机械(微型)开关或甚至使用先进的无线通信技术来完成。

然而，例如，因为功能单元中或主体中所需组件的空间不足，或者因为电气或机械连接无法承受必须在其中运行的恶劣环境(水、肥皂等)，所以通常不希望实施此方法。使用无线数据通信(例如，RFID)的方法是昂贵的，并且由于天线放置的可能性有限而常常是不可能的。

已知方法也不与现有功能单元反向兼容。它们需要对功能单元进行修改，如果不进行这些修改，将无法检测到它们。

因此，需要一种检测方法，方法利用功能单元的现有特征，不需要许多额外的部件，足够稳固以在潮湿或脏污的环境中运行，并能够可靠地标识相对大量的不同的功能单元。

WO2018/192788公开了一种个人护理设备，其中可以基于由于使用治疗头部而汲取的电机电流来标识治疗头部。然而，这可能无法给出准确的结果，因此，如果存在例如具有相似的电机电流特性的大量的治疗头部，则无法进行可靠的标识。

WO2014/135589A1公开了一种牙科设备，牙科设备包括抓握体、联接至抓握体的治疗头部以及布置在主体中的用于测量抓握体的加速度的加速度传感器。该设备还具有控制单元，该控制单元适于基于由加速度传感器测量的加速度来控制治疗头。特别地，控制器将由加速度传感器测量的运动序列与和预定命令相关联的预定运动序列进行比较。当所测量的运动序列与预定运动序列匹配时，控制器基于预定命令控制治疗头部。因此，牙科设备的使用者可以通过根据预定的运动顺序移动抓握体来操作牙科设备。在一个示例中，治疗头部具有将由发光二极管生成的光引导到嘴中的光导，并且使用者可以通过用指尖将操作力键入到抓握体的表面上来切换生成的光的强度。

发明内容

本发明由权利要求书限定。

根据本发明的一个方面的示例，提供一种个人护理设备驱动单元，个人护理设备驱动单元包括：

主体；

电机，布置在主体中；

连接接口，布置在主体上，其适于使得一组不同的功能单元中的任何所选择的一个功能单元能够连接到主体，从而使得能够由电机来驱动一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元的可运动功能构件；

电流传感器，用于测量与驱动电机的电流有关的至少一个电流参数；

振动传感器，布置在主体中，用于当连接到主体时在驱动一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元期间，测量与主体的振动有关的至少一个振动参数；

控制器，

其中控制器适于根据由电流传感器测量的至少一个电流参数的值和通过振动传感器测量的至少一个振动参数的值来生成与一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出信号。

根据本发明的个人护理设备驱动单元使用振动感测和电机电流感测二者来生成与不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出。功能单元例如是用于附接到主体的个人护理配件。输出信号与所选择的(即，所连接的)功能单元“相关联”，这是因为输出信号被选择为与特定功能单元相关的信号。其可以是用于以特定方式控制功能单元或用于控制例如输出设备的另一组件的控制信号，以呈现与功能单元有关的信息。例如，输出信号可以控制显示器，以使显示器提供所标识的功能构件的标识，或者其可以使显示器向使用者呈现与该功能单元有关的一组选项。通过根据由电流传感器所测量的至少一个电流参数的值和由振动传感器所测量的至少一个振动参数的值来生成与一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出信号，个人护理设备驱动单元的控制器适于基于至少一个电流参数的所测量的值和至少一个振动参数的所测量的值二者从一组不同的功能单元中标识出实际上连接到个人护理设备驱动单元的主体的该组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元。然后，输出信号可以以合适的方式自动控制由电机驱动的所标识的功能单元。

振动检测和电流检测(其检测功能单元生成的电负载)二者的使用能够标识多个不同的功能单元。特别是，某些单元可以使用旋转运动，因此仅引起少量(或不引起)振动。其他功能单元可能使用往复运动，因此会引起振动。通过同时考虑振动和电机驱动电流(即，电机所承受的负载)，即使不同的功能单元引起相同类型的振动(只要电流不同即可)或者如果它们引起相同的电机电流(只要振动特性不同即可)，也可以在它们之间进行区分。因此，通过在感测过程中提供两个自由度，可以大大提高检测精度。

控制器可以包括适于存储多个数据集的存储器，其中：

多个数据集中的每个数据集与一组不同的功能单元中的一个相应功能单元相关联；

控制器适于根据至少一个电流参数的所测量的值和至少一个振动参数的所测量的值从多个数据集中选择一个数据集，并适于生成输出信号，使得输出信号与所选择的数据集有关。

以此方式，数据集与每个功能单元相关联，并且数据集是基于哪个功能单元已被标识为连接至主体的而被选择。

个人护理设备驱动单元还可包括适于控制电机的驱动速度的速度反馈控制系统。

通过使用精确的速度反馈控制系统来控制电机驱动速度，由电机本身引起的振动(例如，由于轻微的不平衡引起的振动)将产生已知的振动参数，然后由于它们与所连接的功能单元无关，便可以将这些已知的振动参数过滤掉或忽略掉。此外，以彼此接近的频率振动的振动功能单元也可以更好地区分。

速度反馈控制系统例如适于实施电机的速度控制，获得与目标驱动速度的偏差小于1％的电机的驱动速度。

电机驱动速度越精确，便可以更准确地标识出由电机本身引起的振动，因此，该振动与所连接的功能单元无关。

速度反馈控制系统例如适于由至少一个电流参数的所测量的值生成电机速度反馈信号，并且其中速度反馈控制系统包括PI控制器，PI控制器用于处理电机速度反馈信号与目标驱动器速度之间的差。

使用电机驱动电流来得出电机速度，避免了需要附加的反馈传感器。PI控制器能够实现对电机驱动速度的所要求的精确控制。

控制器可以适于：

以默认的电机驱动特性启动电机；

在电机启动后的预定时间段内，根据至少一个电流参数的所测量的值和至少一个振动参数的所测量的值，生成与一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出信号。

该预定时间段允许电机驱动电流稳定。电机的初始驱动例如基于可以安全地应用于任何功能单元的通用驱动类型。因此，该初始致动具有默认的电机驱动特性。在标识出功能单元时，生成输出信号。例如，这可以涉及特定于特定功能单元的驱动方案。预定时间可以例如是1秒或更短，例如500ms或更短，但是通常至少250ms。

该时间段例如足够短，以使得在实际使功能单元与使用者接触之前生成输出信号。因此，在实际使用功能单元之前，生成输出信号，用于自动控制或用于向使用者呈现相关选项或信息。

与一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出信号例如与关联于一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元的预定电机驱动特性相关联。

因此，输出信号与适合于所连接功能单元的驱动特性有关。然后，这可以实现对功能单元的自动控制，而不需要来自个人护理设备驱动单元的使用者的任何输入。

振动传感器例如包括加速度计。

这是能够生成所需振动信息的低成本组件。其可以包括三轴加速度计。至少一个振动参数可以包括振动频率和振动幅度中的一者或两者。这些都是针对由连接的功能单元引起的振动来说可能的标识特性。如果同时使用两个参数，则可以更好地在不同的振动源之间进行区分。

控制器例如适于确定在振动频率的预定范围内出现的最大振动幅度是否在预定阈值之上。因此，控制器可以寻求标识在特定频带内具有特征幅度的振动。通常，控制器可以适于将至少一个振动参数的所测量的值与至少一个振动参数的至少第一值和至少一个振动参数的第二值进行比较，至少一个振动参数的至少第一值当连接到主体时与通过一组不同的功能单元中的第一选择的一个功能单元的驱动引起的主体的振动相关联，至少一个振动参数的第二值当连接到主体时与由于驱动一组不同功能组中的第二选择的一个功能单元的驱动引起的主体的振动相关。

本发明还提供了一种个人护理系统，个人护理系统包括如上所限定的个人护理设备驱动单元和一组不同的功能单元，每个功能单元分别能够可拆卸地连接至个人护理设备驱动单元的连接接口、例如个人护理设备驱动单元的主体的连接接口，并且每个功能单元各自包括可运动的功能构件。

一组不同的功能单元可包括：至少第一功能单元和第二功能单元，各自包括被配置为执行往复运动的功能构件；以及至少第三功能单元和第四功能单元，各自包括被配置为执行在单个方向上旋转运动的功能构件。

第一功能单元和第二功能单元与最大振动幅度在主体中的出现相关联，最大振动幅度分别在彼此不同的第一预定振动频率范围和第二预定振动频率范围内分别高于第一预定阈值和第二预定阈值，然后，第三功能单元和第四功能单元分别与在至少一个电流参数的彼此不同的第一预定范围和第二预定范围内至少一个电流参数的值的出现相关联。

控制器适于，当分别在振动频率的第一预定范围或振动频率的第二预定范围内出现的最大振动幅度分别高于第一预定阈值或第二预定阈值时，在第一步骤中生成与第一功能单元或第二功能单元相关联的输出信号。然后，当至少一个电流参数的值分别在至少一个电流参数中的第一预定范围或第二预定范围内时，控制器适于在第一步骤之后的第二步骤中生成与第三功能单元或第四功能单元相关联的输出信号。

因此，该组中的至少两个功能单元使用旋转，因此不会产生大的振动信号，而至少两个其他功能单元使用会引起振动的往复运动。个人护理设备驱动单元能够在所有不同类型的功能单元之间进行区分，从而针对每种类型的功能单元提供例如与电机控制有关的适合的输出信号。

因为振动幅度各自具有独特的振动特性，那么仅测量振动幅度以标识第一功能单元和第二功能单元可以是足够的。这减少了处理量。因此，两个测量(电流和振动)可以不必总是需要的，但是系统具有执行两个测量的能力，并且均用于覆盖整组功能单元。

一组不同的功能单元例如至少包括旋转式剃须单元、往复式精密毛发修剪器、旋转式面部梳理单元和往复式胡须造型器。

这是具有(至少)四个不同的功能单元的头发护理个人护理系统的一个示例。

更一般地，一组不同的功能单元可以包括剃须单元、面部梳理单元、胡须造型器和精密毛发修剪器中的至少两个。在该更一般的系统配置中，存在至少两个功能单元，在该示例中，再次涉及头发护理。在其他示例中，该系统可以用于脱毛，甚至用于牙齿护理。

本发明还提供一种控制连接至个人护理系统的主体的功能单元的方法，个人护理系统包括：主体；电机，布置在主体中；一组不同的功能单元，每个功能单元能够可拆卸地连接至主体并且每个功能单元包括可运动功能构件；以及连接接口，布置在主体上并且适于使得一组不同的功能单元中的任意所选择的一个功能单元能够连接至主体，从而使得能够通过电机驱动可运动功能构件，

其中方法包括：

测量与驱动电机的电流有关的至少一个电流参数；

当连接到主体时在驱动一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元期间，测量与主体的振动有关的至少一个振动参数；

根据至少一个电流参数的所测量的值和至少一个振动参数的所测量的值，执行与一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出功能。

这是通过上面内容限定的个人护理设备驱动单元和个人护理系统实施的方法。该方法还可以包括以与目标驱动速度小于1％的偏差来控制电机的驱动速度。

这使得至少一个振动参数的测量更具鲁棒性。

本发明的方法可以至少部分地以软件实施。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地示出本发明如何实施，现在将仅以举例的方式参考附图，在附图中：

图1示出了剃须刀形式的个人护理系统；

图2示出了个人护理系统的主体(其包括主体内所包含的组件，可以被限定为个人护理设备驱动单元)以及一组相关的功能单元；

图3示出了功能单元的可行的旋转特性的示例；

图4示出了连接至手柄的胡须造型器的加速度计x轴信号的频谱；

图5示出了附接到手柄的精密修剪机的加速度计x轴信号的频谱；

图6示出了可行的速度反馈控制系统的示例；

图7示出了个人护理设备驱动单元的最终组件；

图8示出了使用(相同类型的)不同手柄和使用不同的功能单元的一系列测量；

图9以图形方式示出了两步测量方法。

具体实施方式

将参考附图描述本发明。

应理解的是，详细说明和特定示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但是仅意图用于说明的目的，而不意图限制本发明的范围。从以下描述、所附权利要求书和附图，将更好地理解本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应理解的是，附图仅是示意性的，并且没有按比例绘制。还应理解的是，在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。

本发明提供了一种个人护理设备驱动单元，其包括容纳电机的主体，其中一组不同的功能单元分别能够可拆卸地连接至主体。控制器根据感测到的电流和振动来生成与连接的功能单元相关联的输出信号。振动检测和电流检测(其检测功能单元生成的电负载)二者的使用能够更可靠地标识多个不同的功能单元。

图1示出了剃须刀形式的个人护理系统10。

剃须刀包括功能单元12，特别是剃须刀头，剃须刀头经由连接接口14能够可拆卸地连接到主体15(在该示例中为手柄)。包括容纳在主体内的组件的主体在本文档中被称为个人护理设备驱动单元。剃须刀头具有可运动的功能构件，在该示例中，为一组三个旋转刀具13。在主体中布置有电机16，以使得能够通过电机驱动可运动的功能构件。剃须刀头只是可以连接到主体的一组功能单元中的一个。

提供电流传感器18，以用于测量与驱动电机的电流有关的至少一个电流参数，并且振动传感器19布置在主体中，以用于测量与驱动剃须刀头期间主体15的振动有关的至少一个振动参数。

电流传感器18测量流向驱动功能单元的电机16的电流。电机通常安装在主体中，例如安装在手柄中，功能单元经由旋转或平移的机械接口与其连接。电机电流通常是控制电机的电子设备和/或软件的重要参数，所以该信息通常已经是可用的。传感器可以简单地包括电阻器，例如表面安装组件。电压被测量并与电流成比例。

振动传感器测量主体或主体内部的机械振动。这可以被实现为诸如表面安装设备的加速度计，加速度计是可以被添加到主印刷电路板的小型且廉价的组件。在某些情况下，例如在拾起设备后会自动激活用户界面的设备中，这样的加速度计已经存在，因此可以使用。PCB上的位置将影响检测到的振动水平。优选地，加速度计放置在容易拾取功能单元的振动的位置处。

控制器20根据通过电流传感器测量的至少一个电流参数的值和通过电流传感器测量的至少一个振动参数的值来生成与所连接的功能构件(例如，在这种情况下为剃须刀头)相关联的输出信号。

因此，个人护理设备驱动单元使用振动感测和电机电流感测来生成与不同的功能单元中的所选功能单元相关联的输出。输出信号与所连接的功能单元“相关联”，该输出信号被选择为与该特定功能单元相关或由该特定功能单元使用。振动检测和电流检测(其检测功能单元生成的电负载)二者的使用能够标识多个不同的功能单元。特别是，某些单元可使用旋转运动，因此仅引起少量(或不生成)振动。其他功能单元可使用往复运动，从而引起振动。

图2示出了个人护理设备驱动单元的主体15以及一组相关的功能单元，每个功能单元可以可拆卸地连接至主体。功能单元包括旋转式剃须单元12、往复式精密毛发修剪器30、旋转式面部梳理单元32和往复式胡须造型器34。每个均具有用于与主体的连接接口14配合的连接接口。这是具有(至少)四个不同的功能单元的头发护理个人护理系统的一个示例。更一般地，一组不同的功能单元可以包括所示的不同类型中的至少两个。

当个人护理设备驱动单元打开时，电机速度将增加直到其达到稳态水平。在达到此稳态水平之前，电流和加速度计读数不稳定。例如，可以在例如250ms至500ms之间的延迟时间之后获得足够稳定的信号。因此，用于确定输出信号的电流传感器和加速度计信号例如在接通后直至例如1秒的最大延迟在250ms至500ms的时间段内获得。优选地，传感器信号的收集和分析在使用者开始使用设备之前进行。

电流传感器信号可以在硬件和/或软件中被滤波。在软件中，平均电流在延迟时间段之后开始并针对例如最长250ms的时间窗口来确定。

例如，加速度计信号可以例如以约1kHz、例如以1600Hz被采样。所关注的信号是振动信号，而不是由重力或使用者移动手柄的其他缓慢运动引起的加速度，因此，加速度计信号通过带通滤波器或高通滤波器进行滤波，例如具有约30Hz的低截止频率。带通滤波器的高截止频率可以例如为约200Hz。加速度计例如是三轴设备。

不同的功能单元具有不同的电流和振动特性。

图3示出了可行的旋转特性的示例。示出的电机16具有6000rpm的转子旋转速度。输出齿轮系的减速齿轮比为2.273，在电机的输出轴上的转速为2640rpm。

每个功能单元具有不同的齿轮系，提供旋转耦合比。剃须单元12具有1.32的降速比，提供2000rpm的旋转而没有(或最小)振动。精密修剪器30的比率为1.0，提供2640rpm的往复运动，并在44Hz的相应频率下生成强的振动信号。旋转刷32的步进比为11.52，在无(或最小)振动的情况下以229rpm的转速旋转。胡须造型器单元34的减速比为0.437，提供5573rpm的往复运动，并在92.9Hz的相应频率下生成强的振动信号。

在此示例中，仅有两个振动功能单元。这些是胡须造型器和精密修剪器。剃须单元和刷子是旋转系统。因此，这两个功能单元不会产生振动频率。

如果使用前馈控制来控制电机速度，则可以预期相对于目标速度有+/-10％的偏差。该偏差直接反映在预期的振动频率上。在此公差水平下，精密修剪器频率可以在39.6Hz至48.4Hz的范围内，胡须造型器频率可以在83.6Hz至10.2Hz的范围内。

图4示出了通过对连接至手柄的胡须造型器的加速度计x轴信号(其为主导振动轴)执行FFT(快速傅立叶变换)而获得的频谱。

图4示出，在预期为胡须造型器信号的频率窗口内，存在振幅峰值50。这表明一定是连接了胡须造型器。然而，图4还示出由电机的不平衡所引起的振幅尖峰，大约为100Hz(对应于6000rpm)。该频率与胡须造型器信号在相同的通用频率窗口中。在某些情况下，不平衡频率的幅度可能足够高，以至于似乎是胡须造型器已附接到手柄，而实际上附接的是剃须单元。这会导致分类错误。

这种电机不平衡问题在图5中甚至更加明显。再次基于加速度计x轴信号的FFT以及附接到手柄的精密修剪器来示出频谱。

在这种情况下，由于在胡须造型器的预期频率窗口和精密修剪器的频率窗口二者中都看到大的振幅峰值，因此不清楚附接到手柄的是哪个。峰值60在精密修剪器窗口中，峰值62和64均在胡须造型器信号会出现的通用窗口中。峰值62是精密修剪器的二次谐波频率。例如，峰值60为43.5Hz，峰值62为87Hz，其幅度低于一次谐波峰值60。峰值64为电机不平衡峰值。这也可能导致分类错误。

为了增强鲁棒性，可以使用反馈方法更精确地控制电机的速度。为此，可以使用数字算法或模拟系统来测量电机速度，并且可以使用数字或模拟系统使用反馈控制来精确地控制电机速度。

图6示出了可行的速度反馈控制系统的示例。这意味着由电机本身引起的振动(例如，由于轻微的不平衡引起的振动)将产生已知的振动参数，然后因为振动参数与所连接的功能单元无关，因此可以将该振动参数过滤掉或忽略掉。另外，以彼此接近的频率振动的振动功能单元也可以更好地区分。速度反馈控制系统例如以与目标驱动速度的偏差小于1％的方式控制电机速度。

提供期望的电机速度70作为输入。将其与反馈信号进行比较，并将差提供给PI(比例-积分)控制器72。控制输出是电机16的驱动信号Um。电机速度由编码器74检测，编码器脉冲通过速度转换单元76将脉冲转换成反馈速度信号。编码器的检测实际上可以基于电机电流(即，至少一个电流参数)。电机驱动电流因此可以用于推导电机速度，从而避免了对附加反馈传感器的需求。

速度反馈控制系统避免了借助于昂贵的设计来改善电机固有平衡的需求。这样的设计还需要包括诸如电机框架的周围组件。

通过将电机速度的偏差控制为+/-1％，胡须造型器示例的频率窗口将变为91.97Hz至93.83Hz。如果电机的目标速度为6000rpm，则不平衡频率为100Hz(+/-1％)。在这种情况下，不平衡频率落在胡须造型器所需的检测范围之外，可以避免分类错误。

图7示出了个人护理设备驱动单元的最终组件。上面已经描述了电机16、电流传感器18、振动传感器19(即，加速度计)和控制器20。

图7示出了控制器20包括存储多个数据集42的存储器40。多个数据集的每个数据集与一组不同的功能单元中的相应一个功能单元相关联。控制器20根据测得的电流和振动值从多个数据集42中选择一个数据集，然后基于所选择的数据集生成输出信号。

图7还示出了控制器20包括PI控制算法44。其还示出了输出显示器46。

由控制器20生成的输出信号可以用于控制电机16和/或控制显示器46。两者都在图7中示出。当然也可以使用其他输出设备。

优选的实施方式具有对所标识的功能单元的自动控制，例如优选的电机速度或电机速度随时间的变化。因此，在标识出功能单元时，可能不希望将电机速度保持在6000rpm，而是实施随时间变化的电机速度曲线。

以6000rpm(例如)进行的初始操作可以被认为是一种通用操作模式，其可以安全地应用于任何功能单元。电机的初始致动因此具有默认的电机驱动特性。在标识出功能单元时，生成输出信号。例如，这可以涉及特定于特定功能单元的驱动方案。

图8示出了使用(相同类型的)不同手柄和使用不同的功能单元进行的一系列测量。使用前馈控制来收集所测量的值。这给速度带来了大约+/-10％的偏差。因此，当使用反馈速度控制时，分类将更好。

x轴绘制了所测量的平均电流的自然对数。y轴绘制了Max1和Max2的自然对数。Max1是在频率窗口中找到的最大振幅，在该频率窗口中，预期是精密修剪器(PT)和鼻修剪器(NT)。Max2是在预期胡须造型器(BS)的频率窗口中找到的最大振幅。

区域80涉及剃须刷(BR)，区域82涉及鼻子修剪器(NT)，区域84涉及精密修剪器(PT)，区域86涉及剃须单元，区域88涉及胡须造型器(BS)。

在一个示例中，一组功能单元包括刷、精密修剪器、剃须单元和胡须造型器。在这种情况下，这组不同的功能单元包括第一(精密修剪器)和第二(胡须修剪器)功能单元，每个功能单元均包括被配置为执行往复运动的功能构件(例如，刀片)以及至少第三(剃须单元)和第四(刷)功能单元，每个功能单元均包括功能构件(例如，刀盘或刷头)，功能构件被配置为在单个方向上执行旋转运动。

然后，第一功能单元和第二功能单元分别与最大振动振幅在主体中的出现相关联，该最大振动振幅分别高于分别在相互不同的振动频率的第一预定范围和振动频率的第二预定范围内的第一预定阈值和第二预定阈值。因此，它们以其自己的特征幅度以不同的频率振动。第三功能单元和第四功能单元分别与在至少一个电流参数的彼此不同的第一预定范围和第二预定范围内的至少一个电流参数的值的出现相关联。因此，它们引起驱动电机的特征性负载电流。

在这种情况下，检查两个频率窗口之一中是否发现足够大的振动幅度是足够标识第一功能单元和第二功能单元的。控制器因此确定在振动频率的预定范围内发生的最大振动幅度是否在预定阈值之上。因此，控制器可以寻求标识在特定频带内具有特征幅度的振动。

以这种方式，在第一步骤中，当分别在振动频率的第一预定范围或振动频率的第二预定范围内出现的最大振动幅度分别高于第一预定阈值或第二预定阈值时，控制器产生与第一功能单元或第二功能单元相关联的输出信号。在此示例中，如果在预期是精密修剪器的频率窗口中达到了所要求的振幅，则功能单元必定是精密修剪器。如果这是在预期是胡须造型器的频率窗口中，则功能单元必定是胡须造型器。

如果两个频率窗口中的振动幅度都不够高(不高于预期阈值)，那么附接的必定是刷子或剃须单元。在那种情况下，可以通过查看平均电流水平来区分这两者。低于某个特定的电流阈值时，其必定是刷子，高于此阈值时，其必定是剃须单元。

因此，控制器在第一步骤之后的第二步骤中，当至少一个电流参数的值分别在至少一个电流参数的第一预定范围或第二预定范围内时，生成与第三功能单元或第四功能单元相关的控制信号。

可以使用简单的开关来检测是否附接有任何功能单元。

图9以图形方式示出了此两步方法。

第一步示出为90。如图所示，在两个频率窗口中测量了振动幅度。第一所测量的值标识是否存在精密修剪器(PT)，第二所测量的值标识是否存在胡须造型器(BS)。

第二步示出为步骤92。平均电流用于区分刷子(BR)和剃须单元(SU)(在仅靠频率确定还不够的情况下，如图所示，可选的还有鼻修剪器NT)。

本发明可以应用于除剃刮系统之外的个人护理系统。例如，其可以应用于其他头发护理系统，例如脱毛器系统，或者甚至应用于口腔保健模块系统。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或步骤，并且单数形式不排除负数形式。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在彼此不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储在/分发在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分发，例如通过Internet或其他有线或无线电信系统。如果在权利要求书或说明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”意在等同于术语“被配置为”。

权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。

Claims (17)

1.一种个人护理设备驱动单元，包括：

主体(15)；

电机(16)，布置在所述主体中；

连接(14)接口，布置在所述主体上，所述连接接口适于使得一组不同的功能单元(12、30、32、34)中的任何所选择的一个功能单元能够与所述主体连接，从而使得能够由所述电机来驱动所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元的可运动功能构件；

电流传感器(18)，用于测量与驱动所述电机的电流有关的至少一个电流参数；

控制器(20)，适于根据由所述电流传感器所测量的所述至少一个电流参数的值来生成与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元相关联的输出信号；

其特征在于：

所述个人护理设备驱动单元还包括布置在所述主体中的振动传感器(19)，所述振动传感器用于测量至少一个振动参数，所述至少一个振动参数与所述主体在所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元被连接到所述主体时驱动所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元期间的振动有关；

所述控制器适于根据由所述电流传感器所测量的所述至少一个电流参数的所述值、以及由所述振动传感器所测量的所述至少一个振动参数的值，来生成与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元相关联的所述输出信号。

2.根据权利要求1所述的个人护理设备驱动单元，其中：

所述控制器包括适于存储多个数据集(42)的存储器(40)；

所述多个数据集中的每个数据集与所述一组不同的功能单元中的相应一个功能单元相关联；

所述控制器适于根据所述至少一个电流参数的所测量的所述值、以及所述至少一个振动参数的所测量的所述值从所述多个数据集中选择数据集，并且适于生成所述输出信号，使得所述输出信号与所选择的所述数据集有关。

3.根据权利要求1或2所述的个人护理设备驱动单元，还包括适于控制所述电机的驱动速度的速度反馈控制系统(70、72、74、76)。

4.根据权利要求3所述的个人护理设备驱动单元，其中所述速度反馈控制系统适于实现所述电机的速度控制，获得所述电机的所述驱动速度与目标驱动速度的小于1％的偏差。

5.根据权利要求4所述的个人护理设备驱动单元，其中所述速度反馈控制系统适于由所述至少一个电流参数的所测量的所述值生成电机速度反馈信号，并且其中所述速度反馈控制系统包括PI控制器(72)，所述PI控制器用于处理所述电机速度反馈信号与所述目标驱动速度之间的差。

6.根据前述权利要求中任一项所述的个人护理设备驱动单元，其中所述控制器适于：

以默认电机驱动特性启动所述电机；以及

在启动所述电机后的预定时间段内，根据所述至少一个电流参数的所测量的所述值、以及所述至少一个振动参数的所测量的所述值，生成与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元相关联的所述输出信号。

7.根据前述权利要求中任一项所述的个人护理设备驱动单元，其中与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元相关联的所述输出信号，与关联于所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元的预定的电机驱动特性相关联。

8.根据前述权利要求中任一项所述的个人护理设备驱动单元，其中所述振动传感器(19)包括加速度计。

9.根据权利要求8所述的个人护理设备驱动单元，其中所述至少一个振动参数包括振动频率和振动幅度中的一项或两项。

10.根据权利要求9所述的个人护理设备驱动单元，其中所述控制器适于确定在振动频率的预定范围内发生的最大振动幅度是否在预定的阈值以上。

11.一种个人护理系统(10)，包括根据权利要求1至10中任一项所述的个人护理设备驱动单元、以及一组不同的功能单元，每个所述功能单元能够被可拆卸地连接至所述个人护理设备驱动单元的所述主体的所述连接接口，并且每个所述功能单元包括可运动的功能构件。

12.根据权利要求11所述的个人护理系统，其中：

所述一组不同的功能单元至少包括第一功能单元和第二功能单元，所述第一功能单元和所述第二功能单元各自包括被配置为执行往复运动的功能构件；并且所述一组不同的功能单元至少包括第三功能单元和第四功能单元，所述第三功能单元和所述第四功能单元各自包括被配置为执行在单个方向上的旋转运动的功能构件；

所述第一功能单元和所述第二功能单元与最大振动幅度在所述主体中的出现相关联，所述最大振动幅度分别高于第一预定阈值和第二预定阈值，所述第一预定阈值和所述第二预定阈值分别在振动频率的彼此不同的第一预定范围和第二预定范围中；

所述第三功能单元和所述第四功能单元与分别在所述至少一个电流参数的彼此不同的第一预定范围和第二预定范围中的所述至少一个电流参数的值的出现相关联；

所述控制器适于：当分别在振动频率的所述第一预定范围或振动频率的所述第二预定范围内出现的最大振动幅度分别高于所述第一预定阈值或所述第二预定阈值时，在第一步骤中生成与所述第一功能单元或所述第二功能单元相关联的输出信号；

所述控制器适于：当所述至少一个电流参数的值分别在所述至少一个电流参数的所述第一预定范围或所述第二预定范围中时，在所述第一步骤之后的第二步骤中，生成与所述第三功能单元或所述第四功能单元相关联的输出信号。

13.根据权利要求12所述的个人护理系统，其中所述一组不同的功能单元至少包括：旋转式剃须单元、往复式精密毛发修剪器、旋转式面部梳理单元以及往复式胡须造型器。

14.根据权利要求11所述的个人护理系统，其中所述一组不同的功能单元包括剃须单元(12)、面部梳理单元(32)、胡须造型器(34)和精密毛发修剪器(30)中的至少两项。

15.一种控制连接至个人护理系统的主体的功能单元的方法，所述个人护理系统包括：所述主体；电机，所述电机被布置在所述主体中；一组不同的功能单元，每个功能单元能够被可拆卸地连接至所述主体，并且每个功能单元包括可运动功能构件；以及连接接口，所述连接接口被布置在所述主体上，并且适于使得所述一组不同的功能单元中的任何所选择的一个功能单元能够连接至主体，从而使得由所述电机驱动所选择的一个所述功能单元的所述可运动功能构件，

其中所述方法包括：

测量与驱动所述电机的电流有关的至少一个电流参数；

根据所述至少一个电流参数的所测量的值，执行与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元相关联的输出功能；

其特征在于：

所述方法还包括：测量至少一个振动参数，所述至少一个振动参数与所述主体在所述一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元被连接到所述主体时驱动所述一组不同的功能单元中的所选择的一个功能单元期间的振动有关；

根据所述至少一个电流参数的所测量的所述值、以及所述至少一个振动参数的所测量的所述值，执行与所述一组不同的功能单元中的所选择的一个所述功能单元相关联的输出功能。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：以与目标驱动速度的偏差小于1％的偏差来控制所述电机的驱动速度。

17.一种计算机程序，包括计算机程序代码部件，所述计算机程序代码部件适于：当所述程序在个人护理设备的控制器上运行时，实施权利要求15或16所述的方法。

Images