JP2010213908A - 電動歯ブラシ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動歯ブラシは、ブラシの駆動源が設けられた電動歯ブラシ本体と、電動歯ブラシ本体の姿勢を検出するための姿勢センサと、姿勢センサの出力から算出される値である姿勢値(S)と予め設定された閾値とを比較した結果に応じて、電動歯ブラシの動作モードを切り換える制御手段と、を備える。動作モード1から動作モード2への切り換え判定に用いる閾値(A)と、動作モード2から動作モード1への切り換え判定に用いる閾値(A−α)とが、異なる値に設定される。
【選択図】図5
Description
図1、図2、図3を参照して、電動歯ブラシの構成を説明する。図1は本実施形態の電動歯ブラシのブロック図であり、図2は電動歯ブラシの内部構成を示す断面図であり、図3は電動歯ブラシの外観を示す斜視図である。
本体1の内部には、姿勢センサとしての加速度センサ15が設けられている。加速度センサ15としては多軸の加速度センサを用いてもよいし、1軸の加速度センサを用いてもよい。3軸加速度センサの場合は、図3に示すように、x軸がブラシ面に対して平行になり、y軸が本体1の長手方向に一致し、z軸がブラシ面に対して垂直になるように設置するとよい。「ブラシ面」とは、ブラシの毛(繊維)と略直交し、かつ、毛の先端部分に位置する仮想的な平面をいう。1軸加速度センサの場合は、図3のz軸方向もしくはx軸方向の加速度を検出するように設置するとよい。なお本実施形態では、x,y,zの3軸加速度センサを用いる。加速度センサ15の出力はCPU120に入力され、電動歯ブラシの三次元姿勢を検出するために利用される。
本体1は、筐体の先端側(ブラシ側)の開口部から突き出るように設けられたステム3を備えている。上記のブラシ部材2は、このステム3を覆うように装着される。ブラシ部材2の先端には、ブラシ20が植毛されている。ブラシ部材2は消耗部品ゆえ、新品に交換できるよう、ステム3に対して着脱自在な構成となっている。
本実施形態の電動歯ブラシは、図4A、図4B、図4Cに示すように、3つの動作モードを有している。この電動歯ブラシでは、加速度センサ15により歯ブラシ本体の姿勢(具体的にはブラシ角)を検出し、ブラシ角の値に応じて適切な動作モードに自動的に切り換える。なお「spm」は一分間あたりのスイング回数を表す単位である。
(B)動作モード2(歯周ポケットモード)・・・歯周ポケットのブラッシングに適したモード。振動数:約26500spm。ブラシ角:35〜55度。
(C)動作モード3(ソフトモード)・・・歯肉に与える刺激が小さく、歯面のブラッシングに適したモード。振動数:約12500spm。ブラシ角:55〜90度。
ブラシ角θ=tan-1(|Ax/Az|)
姿勢値S=tanθ=|Ax/Az|
超えた場合は、動作モードを1から2へと切り換える(S6)。S<Aの場合、つまりブラシ角が35度より小さい場合は、動作モード1が継続される。
度より小さくなった場合は、動作モードを3から2へと切り換える(S12)。S≧Bの場合、つまりブラシ角が55度以上の場合は、動作モード3が継続される。
れる。S7において、S<A−αの場合、つまりブラシ角が34度を下回った場合、CPU120は、動作モードを2から1へと切り換える(S8)。S≧A−αの場合、つまりブラシ角が34度以上の場合は、S9の判定を行う。
、つまりブラシ角が56度を超えた場合、CPU120は、動作モードを2から3へと切り換える(S10)。S<B+βの場合、つまりブラシ角が34度〜56度の範囲にある場合は、動作モード2が継続される。
以上のように、本実施形態の電動歯ブラシでは、センサで検出された姿勢に応じ、適切な動作モードに自動的に切り換わる。すなわち、ブラシ角が約35度より小さい場合は、噛み合わせ面のブラッシングが行われているとみなし、最も歯垢除去力の高い動作モード1が選択され、ブラシ角が約55度より大きい場合は、歯面のブラッシングが行われているとみなし、歯肉への刺激が小さい動作モード3が選択される。そして、ブラシ角が約35〜55度の範囲にある場合は、歯周ポケットのブラッシングが行われているとみなし、歯周ポケットのブラッシングに適した動作モード2が選択される。なお、歯周病等の予防には歯周ポケットのブラッシングが特に重要であることから、動作モード2の動作中はLED123を点灯したり、報知音を鳴らしたりすることで、ブラシ角が適切である旨(概ね45度である旨)をユーザに通知することも好ましい。
が重畳され、姿勢値Sの変動が大きい。
上述した実施形態の構成は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。たとえば、上記実施形態では、偏心分銅による振動方式の電動歯ブラシを例示したが、本発明は他の運動方式の電動歯ブラシにも適用可能である。たとえば、回転往復運動や直線往復運動やブラシ毛回転運動やそれらを組み合わせた電動歯ブラシに対しても本発明を適用可能である。また、充電式でなく、乾電池式や電源コードを接続して使用するタイプの電動歯ブラシにも本発明を適用可能である。
歯ブラシ本体の姿勢としてブラシ角を考慮しているが、ブラッシング位置を考慮することも好ましい。その場合の姿勢値Sは、ブラッシング位置、またはブラッシング位置とブラシ角の両方、に対応する値をもつ。すなわち歯ブラシ本体の姿勢を直接的または間接的に表す尺度であれば、どのような尺度を姿勢値Sとして採用してもかまわない。また歯ブラシ本体の姿勢を検出するための姿勢センサとしては、加速度センサの他にも、ロータリセンサ、傾斜センサ、ジャイロスコープなどを利用できる。複数種類のセンサを組み合わせることで、より精度よく姿勢を検出することも好ましい。
2 ブラシ部材
10 モータ(駆動源)
15 加速度センサ
20 ブラシ
120 CPU
123 LED
Claims (5)
- ブラシの駆動源が設けられた電動歯ブラシ本体と、
前記電動歯ブラシ本体の姿勢を検出するための姿勢センサと、
前記姿勢センサの出力から算出される値である姿勢値と予め設定された閾値とを比較した結果に応じて、電動歯ブラシの動作モードを切り換える制御手段と、を備え、
第1の動作モードから第2の動作モードへの切り換え判定に用いる第1の閾値と、前記第2の動作モードから前記第1の動作モードへの切り換え判定に用いる第2の閾値とが、異なる値に設定されていることを特徴とする電動歯ブラシ。 - 前記第1の閾値と前記第2の閾値は、その差が、前記駆動源の振動に起因する前記姿勢値の変動幅の最大値よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電動歯ブラシ。
- 前記第1の閾値が前記第2の閾値よりも大きく、
前記制御手段は、前記第1の動作モード中に前記姿勢値が前記第1の閾値を超えた場合に前記第1の動作モードを前記第2の動作モードへ切り換え、前記第2の動作モード中に前記姿勢値が前記第2の閾値を下回った場合に前記第2の動作モードを前記第1の動作モードへ切り換えることを特徴とする請求項1または2に記載の電動歯ブラシ。 - 前記第1の閾値が前記第2の閾値よりも大きく、
前記制御手段は、前記第1の動作モード中に前記姿勢値が前記第1の閾値を超えた状態が所定時間のあいだ維持された場合に前記第1の動作モードを前記第2の動作モードへ切り換え、前記第2の動作モード中に前記姿勢値が前記第2の閾値を下回った状態が所定時間のあいだ維持された場合に前記第2の動作モードを前記第1の動作モードへ切り換えることを特徴とする請求項1または2に記載の電動歯ブラシ。 - 前記姿勢センサが加速度センサであり、前記姿勢値は前記加速度センサの出力値の関数であることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電動歯ブラシ。
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