个人护理设备的制作方法

本发明涉及个人护理设备的领域，并且特别地涉及在使用时检测由清洁元件施加在用户的表面上的力的个人护理设备的领域。

背景技术：

1、诸如电动刷牙或剃须设备的个人护理设备定期(例如每天)被使用。许多个人护理设备均被配备有惯性移动单元(imu)传感器(即加速度计和陀螺仪)。imu传感器信号用于在刷牙时期期间确定个人护理设备的位置和取向。

2、通常，个人护理设备具有清洁元件(例如，刷毛、簇绒、细长突出物等)，该清洁元件被配置为在使用中振动。由清洁元件施加到用户的表面的力/压力的大小与表面清洁的质量密切相关。此外，在使用期间被施加到用户的组织表面的过大压力可以造成组织损伤。

3、因此，已知许多个人护理设备检测由清洁元件施加的压力，并且在使用期间当过大的压力被施加到组织表面时警告用户。这通常通过被提供在个人护理设备的清洁头中的压力传感器来实现。

技术实现思路

1、本发明由权利要求限定。

2、根据本发明的一个方面的示例，提供了一种振动个人护理设备，包括：

3、多个清洁元件，该多个清洁元件用于与用户的表面接合；

4、振动装置，该振动装置适于使清洁元件振动；

5、传感器单元，该传感器单元被配置为当清洁元件与用户的表面接合时检测清洁元件的振动；以及

6、处理器，该处理器被配置为分析检测到的振动，以便确定由清洁元件施加在用户的表面上的力。

7、提出了关于辅助和/或改进振动个人护理设备的方案、解决方案、概念、设计、方法和系统，该振动个人护理设备具有在使用中适于振动的清洁元件。

8、特别地，通过分析清洁元件与用户的表面接合时的振动，可以确定由清洁元件施加在表面上的力。也就是说，清洁元件的振动指示由用户经由清洁元件施加在表面上的力。这样，就不需要专用的压力传感器来确定反馈给用户的力。

9、实施例基于这样的认识，即关于清洁元件的振动的信息可以被利用来确定由清洁元件施加在用户的表面上的力。实际上，振动的特性(即频率、振幅等)随着由清洁元件施加在用户的表面上的力而变化。因此，通过测量/检测振动并且分析振动，可以确定力。

10、个人护理设备，诸如振动牙刷或口腔件，通常被配置为测量施加到其清洁元件(例如刷毛)的力的大小。这可以是由于用户将设备压靠在他们的牙齿上造成的。这类测量可以使得能够向用户提供反馈，使得有利的习惯得到加强，并且不利的行为得到强调。

11、通常，个人护理设备被提供有加速度计和陀螺仪，诸如惯性运动单元(imu)传感器。通常，这些用于确定个人护理设备的位置和取向。然而，已经认识到这类传感器也可以用于检测振动。结果，可以预见，这类传感器可以用于检测由清洁元件施加在用户的表面上的力/压力，从而实现上述优势。当然，这消除了对专用压力传感器的需要，降低了个人护理设备的成本和复杂性。

12、然而，任何能够检测清洁元件振动的传感器装置可以用于确定由清洁元件施加的压力/力。这类传感器可以与个人护理设备集成在一起(即，在手柄中)，或者可以在外部提供(即，智能电话上的麦克风)。因此，本发明的概念使得能够使用各种装置来确定施加的力。

13、换句话说，用于清洁用户的表面(即，组织)的构件的振动的特性对应于构件施加在表面上的力。通过示例的方式，当相对较大的力被施加到用户的表面时，清洁构件的振动的振幅也可以相对较大。相反，当相对较小的力被施加到用户的表面时，清洁构件的振动的振幅也可以相对较小。

14、结果，可以基于清洁元件的振动来确定力。这实现了若干种使用情况，诸如调整用户的清洁行为的即时反馈、清洁习惯的长期分析以及与用户的清洁行为相关联的风险的确定和可视化。

15、传感器单元还可以包括加速度计，该加速度计被配置为测量清洁元件的振动的振幅和频率。在一些实施例中，加速度计是惯性运动单元传感器。

16、一种适用于振动的传感器单元是加速度计。实际上，使用这类传感器，可以确定清洁元件的振动频率和振幅。个人护理设备通常包含加速度计(或者甚至是imu传感器)，以便在使用期间确定个人护理设备的位置和取向。该传感器可以被赋予第二目的，即检测清洁元件的振动。

17、在一些实施例中，传感器单元可以与设备的手柄集成在一起。

18、在本发明的一个实施例中，加速度计可以被配置为以大于1khz的速率测量振动的振幅和频率。

19、以大于1khz的速率对振动的振幅和频率进行采样，可以充分对清洁元件的振动的第一谐波进行采样。结果，可以获得清洁元件的振动的更精确的确定。

20、在备选实施例中，传感器单元可以包括声学传感器，该声学传感器被配置为测量清洁元件的振动的振幅和频率。

21、实际上，声学传感器可以被用作感测清洁元件的振动的另一种装置(即，加速度计)的替代品或补充。这类传感器可以与个人护理设备一起提供(即集成在手柄中)，或者与个人护理设备分离(即用户智能手机的麦克风)。

22、处理器可以被配置为基于测量的振幅和测量的频率中的至少一者来确定由清洁元件施加的力。

23、特别地，可以分析测量的振幅和频率，以便精确地确定由清洁元件施加的力。

24、在一些示例性实施例中，处理器还可以被配置为分析测量的振幅和测量的频率，以便确定检测到的振动的频谱；并且基于频谱确定施加的力。

25、实际上，清洁元件的振动的频谱可以提供信息，该信息可以造成更精确地确定由清洁元件施加的力。

26、在另外的实施例中，处理器可以被配置为获得振动装置的驱动振动信号；并且分析检测到的振动和驱动振动信号，以便确定施加的力。

27、个人护理设备的振动装置驱动清洁元件的振动。结果，这类振动会影响由清洁元件施加到用户的表面的压力所引起的振动。因此，通过考虑驱动振动信号，可以实现更精确的力确定。

28、处理器可以被配置为利用力确定机器学习算法来处理检测到的振动，以便确定施加的力。在这种情况下，可以使用训练算法来训练力确定机器学习算法，该训练算法被配置为接收训练输入和已知输出的阵列，其中训练输入包括当清洁元件与表面接合时设备的清洁元件的多个振动，并且已知输出包括由设备的清洁元件施加在表面上的多个力。

29、可以利用机器学习算法以便获得对用户的表面上施加的力/压力的更精确的确定。

30、根据一些示例性实施例的设备还可以包括反馈部件，该反馈部件包括传感输出装置，并且处理器还可以被配置为控制反馈部件以提供所确定的力的指示。

31、以这种方式，通过确定施加的力而收集的信息可以被用来为用户提供反馈，该反馈可以辅助改进他们的清洁行为/习惯。

32、在一些实施例中，清洁元件可以包括多个刷毛，并且传感器单元可以被配置为当多个刷毛中的至少一些刷毛与用户的表面接合时检测多个刷毛中的至少一些刷毛的振动。

33、该设备可以是牙刷。实际上，可以预见，本发明对于在牙刷中使用可以特别有益。压力检测特别有利于告知用户他们的刷牙行为，因为牙齿和牙龈对施加的太大/太小的力特别敏感。实际上，许多牙刷已经包含传感器单元(通常是imu传感器)，该传感器单元可以用于检测清洁元件的振动。

34、根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测由振动个人护理设备施加的力的方法，该振动个人护理设备包括用于与用户的表面接合的多个清洁元件和适于使清洁元件振动的振动装置，该方法包括：

35、当清洁元件与用户的表面接合时，检测设备的清洁元件的振动；以及

36、分析检测到的振动，以便确定由清洁元件施加在用户的表面上的力。

37、根据本发明的又一方面，提供了一种包括计算机程序代码装置的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，该计算机程序代码装置适于实施根据所提出的实施例的方法。

38、因此，还可以提供一种计算机系统，包括：根据所提出的实施例的计算机程序产品；以及一个或多个处理器，该一个或多个处理器适于通过执行所述计算机程序产品的计算机可读程序代码来执行根据所提出的概念的方法。

39、本发明的这些和其它方面将从下文所描述的实施例(一个或多个)中显而易见并且参考下文所描述的实施例得到阐述。