用于使用共振声波电机生成听觉警告/指示的系统、装置和方法与流程

2021-01-10 14:01:53|

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本申请要求2016年9月30日提交的美国序列号15/281,815的优先权权益，所述申请的全文以引用的方式并入本文。
背景技术：
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技术领域：
本公开描述用于使用在共振频率下操作的声波电机生成听觉警告和/或指示的个人护理器具。技术实现要素：在实施方案中，提供一种个人皮肤护理器具，其包括刷头；电机，所述电机被配置成致使所述刷头斜向旋转；以及控制器，所述控制器被配置成控制所述电机的驱动频率，其中所述控制器被配置成检测对应于所述个人皮肤护理器具的状态或条件的事件并且将所述电机的所述驱动频率设定成预定频率，所述预定频率致使听觉音调从所述个人皮肤护理器具发出。在实施方案中，所述刷头被配置成施用到所述用户的皮肤，并且所述预定频率不同于由所述驱动控制器设定用于将所述刷头施用在所述用户的所述皮肤上的频率。在实施方案中，所述个人皮肤护理器具包括刷头更换定时器，并且所述事件是所述刷头更换定时器上剩余的时间量低于预定阈值。在实施方案中，所述个人皮肤护理器具包括被配置成提供电力以操作所述个人皮肤护理器具的电池，并且所述事件是所述电池中剩余的估算电量低于预定阈值。在实施方案中，所述个人皮肤护理器具包括被配置成分配所述局部制剂的局部制剂贮存器和分配器，其中所述事件是所述贮存器中的所述局部制剂的检测量低于预定阈值。在实施方案中，所述个人皮肤护理器具包括被配置成开始测量从所述用户开始将所述刷头施用到所述用户的所述皮肤的时间的定时器，并且所述事件是已经将所述刷头施用到所述用户的所述皮肤达预定时间量。在实施方案中，所述个人皮肤护理器具包括视觉指示器，并且所述控制器被配置成致使所述视觉指示器与所述听觉音调一起发出视觉输出。在实施方案中，一种由个人皮肤护理器具实现的方法，所述个人皮肤护理器具包括刷头；电机，所述电机被配置成致使所述刷头斜向旋转；以及控制器，所述控制器被配置成控制所述电机的驱动频率。所述方法包括由所述控制器检测对应于所述个人皮肤护理器具的状态或条件的事件并且将所述电机的所述驱动频率设定成预定频率，所述预定频率致使听觉音调从所述个人皮肤护理器具发出。在实施方案中，提供一种系统，其包括前述个人皮肤护理器具和被配置成与所述个人皮肤护理器具通信的客户端装置，其中所述客户端装置接收来自用户的输入以在检测到所述事件后选择从所述个人皮肤护理器具发出的所述听觉音调。在实施方案中，多个不同类型的事件被配置成由所述控制器检测，并且所述客户端装置接收来自所述用户的输入以选择与所述多个不同类型的事件中的每一个相关联的不同听觉音调。附图说明本专利或申请文件包含至少一张彩色附图。在提出请求并支付必要费用后，本事务所将提供具有彩色附图的本专利或申请公布的副本。通过结合附图参考以下详细描述，将更好地了解实施方案及其许多伴随优点并易于获得对其的更透彻理解，其中：图1A至图1B示出具有刷头的器具的透视图；图1C至图1D示出根据实例的器具的透视图；图2A至图2D示出根据实例的刷头附接机构的透视图，其包括器具的驱动轮毂、内刷头部分、刷头部分的顶视图和定位在驱动轮毂上并且连接到驱动轴的刷头的横截面；图3A示出刷子振动曲线图，其示出表示在正常使用器具期间刷头振动的振幅的多个曲线；图3B示出在正常使用期间比较刷头振动的频率和用来发出听觉音调的频率范围的曲线图。图4A示出根据实例的器具的背面的图；图4B示出根据实例的包括指示器的器具的背面的图；图4C示出根据实例的包括图像显示器的器具的背面的图；图4D示出根据实例的包括文本显示器的器具的背面的图；图4E示出可在器具的前侧上使用的4段式LED指示器；图5A示出根据实例的包括与中心装置通信的器具的系统；图5B示出根据实例的包括移动装置、可穿戴式电子器件、电视或魔镜、个人计算机和网络路由器的中心装置的不同实例；图5C是根据一个实例的与客户端装置、互联网和外部服务器通信的个人护理器具的系统的图；图6是根据实例的用于在检测到事件后发出听觉音调的方法的流程图。具体实施方式本公开描述与操作被配置成使用在共振频率下操作的声波电机生成听觉警告和/或指示的个人护理器具相关的系统、方法和装置。个人护理器具可用来通过将在特定振动下振动的特定刷头施用到用户的皮肤达特定持续时间来执行用户的皮肤护理的例程。所公开的实施方案包括手持式个人护理器具或具有用于在包括频率和振幅的振动下使刷头振动的电机组件的器具。刷头可具有用于施用到个人脸部或身体的一组或多组刷毛。用于与个人护理器具一起使用的示例性刷头是用于处理用户的表皮的去死皮刷头，如在以引用的方式并入本文的美国专利号9,107,486中描述。在一个实施方案中，电机组件可在声波频率下产生运动。根据实例，振幅可被描述为位移或角度。用于提供振动声波移动的示例性装置是在全文以引用的方式并入本文的美国专利号7,320,691中描述的Clarisonic刷(Clarisonic,Redmond,WA)，所述专利描述用于提供振动声波移动的最佳频率。在一个实例中，电机组件被配置成产生小于200Hz的振动频率。在一个实例中，电机组件被配置成产生大于10Hz的振动频率。刷头和刷毛组可产生二阶动态力学运动。电机组件可具有针对每个制造的器具唯一并且与附接的刷或工具协同作用的最佳振动频率。刷编码器信息的使用所公开的实施方案包括任选使用操作具有软件模块集合的软件应用程序的中心装置，以促进器具的最佳性能。中心装置可以多种方式(包括有线的、无线的和通过触点集合)与器具通信。中心装置的实例可以是运行被配置成与器具通信的软件应用程序的移动装置。现在参考附图，其中在若干视图中类似的参考数字表示相同或对应的部分。图1A至图B图1A至图1B示出根据实例的器具100的透视图。器具100包括主体102，所述主体102具有手柄部分104和头部附接部分106。头部附接部分106被配置成将头部(诸如刷头120)可移除地附接到器具100。主体102容纳器具100的操作结构。如以框图的形式在图1C中所示，在一个实施方案中，操作结构包括电机组件112、电力存储源116(诸如可再充电电池)和控制器150。控制器150包括驱动控件152和通信部件154。在一方面，控制器150可由被配置和布置成将来自电力存储源116的电力选择性地连接到电机组件112的打开/关闭按钮132控制。电力存储源116可由通过连接到器具(未示出)的线缆递送的电力充电。在替代性实施方案中，电力存储源116可由任何无线手段(包括由pLink充电系统、感应性Qi充电系统和AirFuel)充电。无线充电状态可被示出为器具上或中心装置上的指示器。在实例中，通信部件154可包括用于与中心装置620通信的电路和硬件。在实例中，通信部件154或任选地驱动控件152可包括用于与警告部件、指示器或显示器160(参见图1D和图5B-C)通信的电路和硬件。通信部件154可包括CPU、I/O接口和网络控制器，诸如来自Broadcom的BCM43342Wi-Fi、频率调制和蓝牙整合型芯片，用于与网络对接。硬件可被设计为减小的尺寸。例如，CPU可以是来自Apple公司的APL0778，或可以是将由本领域的普通技术人员认识到的其他处理器类型。可替代地，CPU可在FPGA、ASIC、PLD上实现或使用离散逻辑电路实现，如本领域中的普通技术人员将认识到的。此外，CPU可实现为合作地并行工作以执行上述发明性过程的指令的多个处理器。在一些实施方案中，控制器150包括编程的微控制器或处理器，所述编程的微控制器或处理器被配置成通过向电机组件112递送电力来控制刷头的振动。在一方面，根据实例，驱动控件152或通信部件154可包括CPU、存储器，并且唯一地和通过刷头的类型存储每个刷头的用法。在一些实施方案中，电机组件112包括经由驱动轴或电枢114驱动附接头部(诸如刷头120)的电动机113。当刷头120安装到头部附接部分106时，电机组件112被配置成对刷头120施加运动。电机组件112可被配置成在声波频率下，通常在80-300Hz的范围中使刷头120振动，从而使刷头120在3-20度的范围或振幅内来回振动。电机组件112可被配置成使刷头120在如由如下确定的自然共振或共振频率下振动：其中K是系统弹簧率，J是振动惯性，并且F是以赫兹为单位的共振频率。装入刷毛致使归因于刷毛弯曲的弹簧率改变和将自由刷毛尖端从振动质量移除引起的系统惯性改变。在一些实施方案中，如在下文更加详细描述，刷头120在负载或无负载条件下在约40Hz至300Hz的频率下操作约3-17度的范围。在其他实施方案中，刷头120在负载条件下在约40Hz至300Hz的频率下、在8-12度的范围或振幅下、和在约38-44%的占空比下操作。可由器具100采用以使刷头120振动的电机组件112的一个实例在美国专利号7,786,626中示出和描述，其公开内容的全文以引用的方式并入本文。然而，应当理解，这仅是一个这类器具的结构和操作的实例并且这类器具的结构、操作频率和振动振幅可至少部分地根据其刷头120的预期应用和/或特性(诸如其惯性性质等)而变化。在本公开的一些实施方案中，频率范围被选择成在接近共振下驱动刷头120。因此，所选择的频率范围部分地取决于刷头120的惯性性质。应当理解，在接近共振下驱动附接头部提供许多益处，包括如下能力：在负载条件下(例如，当接触皮肤时)在合适的振幅下驱动附接头部，同时消耗来自电力存储源的最少量的能量。对于关于器具的设计参数的更详细论述，请参见全文以引用的方式并入本文的美国专利号7,786,626。图1D图1D示出根据实例的类似于器具100'的器具100''的示意图，其还包括警告部件、指示器或显示器160(参见图4A至图4E)。警告部件可被配置成基于控制器150向用户给予警告。警告可以是声音、视觉警告或振动或触觉反馈。在一方面，指示器和/或显示器可被配置成与用户通信，诸如根据实例关于在何处使用器具100''和如何使用100''的例程。在一方面，显示器可以是触摸显示器并且被配置成从用户接收输入。图2A接着，在不同实例中描述刷头的部件。现参考图2A，刷头附接机构可包括与驱动轮毂110对接的内刷头部分210，所述内刷头部分210在器具100的操作期间以所选择的角度或振幅振动。任选地，刷头120可包括在器具100的操作期间保持静止的外刷头部分220。在图2A和图2C中所示的实施方案中，一排刷毛簇是圆形的并且以弧形的方式移动，其中旋转轴线垂直于皮肤表面。图2A和图2C示出一组排212移动并且一组任选排222固定。内刷头部分210与驱动轮毂110具有操作关系，使得当驱动轮毂110以所选择的角度振动时，内刷头部分210也以所述选择的角度振动。外刷头部分220包括中心的圆柱形开口。中心开口的尺寸和构造被设定成围绕内刷头部分210的侧面。当附接到器具100时，绕中心开口的顶部周边延伸的边沿与主体102的面向外的表面齐平或定位为略高于主体102的面向外的表面。在一些实施方案中，内刷头部分210和外刷头部分220一起包括刷头附接机构，所述刷头附接机构被配置成提供刷头120与器具100的头部附接部分106的选择性附接。在示出的实施方案中，外刷头部分220是环形的，具有大约1.975英寸的外径，且具有中心开口。外刷头部分220包括基部部分224，所述基部部分224具有绕其顶部周边的边沿，所述边沿包括多个间隔开的指状夹具226，其帮助用户安装和移除刷头120。外刷头部分220还可包括从基部部分224向上延伸的多个刷头刷毛222。在内刷头部分与外刷头部分的刷毛之间可能存在处于0.050-0.125英寸范围中，优选0.084英寸的间隙或空间。当通过刷头附接机构附接到器具100时，发生下列情况：(1)内刷头部分210例如经由驱动轮毂110可操作地连接到电机组件112，以向其提供振动运动；以及(2)外刷头部分220将刷头120固定地紧固到器具100的头部附接部分106。因此，在一些实施方案中，刷头附接机构提供用于将刷头120附接到器具100和将刷头120从器具100拆卸的快速且简单的技术。应当理解，刷头附接机构在需要时还允许其他个人护理头部附接到器具，并且允许更换刷头120附接到器具100。可与本公开的实施方案一起实践的一个刷头附接机构在美国专利号7,386,906中阐述，其公开内容的全文以引用的方式并入本文。应当理解，可采用其他刷头附接机构来提供工具或免工具技术以用于将刷头120选择性地附接到个人护理器具(诸如器具100)，由此：(1)向内刷头部分210提供振动运动；和(2)在内刷头部分210与电机组件112之间维持连接。例如，在一些实施方案中，内刷头部分210包括被配置成协作地连接到相关联的电机组件112的振动驱动轴或电枢(诸如电枢114)的联接接口，由此向内刷头部分210传输振动运动。刷头120的上述示例可用于给用户表皮的皮肤去死皮。在这方面，首先将刷头120附接到器具100。接着，如果需要，可将皮肤软化制剂(诸如护肤制剂)放置在第一组簇212的刷毛尖端上。图2B图2B根据实例更详细地示出的内刷头部分210。内刷头部分210具有大体圆形构型，并且布置成配合到外刷头部分220的中心开口中。内刷头部分210包括从基部部分214向上延伸的多个内刷头刷毛212，其中刷毛212以圆形方式布置，从而覆盖基部部分214的整个上表面。在所示出的实施方案中，内刷头部分210在其外周边上包括两组悬垂支腿。第一组三支腿242-242以120°间距间隔开，每个支腿具有一对卡扣部分244和246，由在每个卡扣支腿242的中间向下延伸的狭槽247限定。每个卡扣支腿的两个卡扣部分被配置和布置成在将内刷头部分210安装在驱动轮毂110上期间略微朝向彼此弯曲，其中卡扣部分244、246的自由尖端的外侧边缘具有向外突出249-249，所述向外突出249-249在它们经过驱动轮毂110的尖顶部分之后向回卡扣(利用卡扣部分)，从而帮助紧紧地接合驱动轮毂110并且将内刷头部分210留存在驱动轮毂110上。内刷头部分210还包括第二组三个间隔开的驱动支腿256-256。驱动支腿256绕内刷头部分210的周边与卡扣支腿242交替，并且也间隔开120°间距。驱动支腿256从其基部到其自由端部略微地逐渐变细，所述自由端部是圆形的，被设计成在它们与驱动轮毂110之间提供紧密公差配合。刷头结构和组件在美国专利号7,386,906中更加详细描述，所述专利由本申请的受让人所有并且全文以引用的方式并入本文。图2C图2C示出根据实例的刷头刷毛布置的顶视图。多个内刷头刷毛212具有最外排刷毛212a。在振动期间，与另一排刷毛212b相比，大约根据r·θ，最外排刷毛212a将具有更大的线性振幅，其中r是距刷头的中心的半径，并且θ是以弧度表示的振动的角度。在上述申请中公开的器具/刷头中使用的本文所示出和描述的刷头刷毛布置对于皮肤清洁应用，具体地面部皮肤是有效的。然而，如在上述申请中所论述，本刷头刷毛布置也可在其他皮肤护理应用中使用，包括粉刺和黑头治疗、运动员的足部治疗、结痂皮肤和牛皮癣、剃肿块和相关的皮肤应用、伤口清洁和缓慢愈合或不可治愈性伤口的治疗、头皮清洁、化学脱皮过程和剃须膏应用。优选的刷毛构型和布置将根据特定应用而有所不同。图2D图2D示出定位在驱动轮毂110上并且连接到驱动轴114的(例如图2A的)刷头的横截面。图3A至图3B图3A是根据实例的刷子振动曲线图300a，其示出多个曲线311-316，表示如由刷子编码器确定的振动振幅作为当在一定频率下使用时施加在刷头上的力的函数。当刷头没有用力按压用户的皮肤时，对应曲线311，刷头将在无负载频率321下在峰值振幅下振动。根据由330和320所示的实例，当对应曲线312，刷头用力按压用户皮肤时，刷头可修改(例如，减小或增加)振动的振幅以及偏移共振频率。示出另外的曲线313-316，其对应于由用户施加的不同水平的力。图3B示出展示当施加到用户皮肤时用于正常刷头使用的频率的不同(370)和当如将在下面实例中所示生成听觉音调时使用的频率范围(375)的曲线图。电机音调生成在本申请中，装置应在不同于默认驱动频率的频率下驱动电机，以便生成可用于各种目的的可听音调。例如，可听音调可用于向用户发出需要注意的器具的条件，诸如刷头更换的警告。可听音调可结合视觉警告(诸如器具上的LED指示器)使用。图4A至图4D图4A至图4D示出器具100的背面的替代性实例的图。根据不同的实施方案，器具100可具有一个或多个指示器和显示器160。图4A示出不具有附加特征的器具100'的背面的实施方案。图4B示出具有至少一个指示器410的器具100''的背面的实例。每个指示器410可具有可被配置成指示警报的触发的一个或多个LED或发光颜色和形状。图4C示出具有显示器160的器具100''的背面的实例。在一个示例中，显示器160可以是被配置成播放视频和教程并且演示要采取的特定动作的数字屏幕(诸如LCD)。在另一个实例中，显示器160可以是固定图形422，其中指示器424照亮固定图形422的不同部分。图4D示出器具100''的背面的实施方案，所述器具具有指示器或显示器作为用于指示要引起用户注意的特定动作的文本指示器。在此，指示器可由用于显示十进制数的一个或多个七段显示器(SSD)或七段指示器制成。图4E示出可在器具的前侧上使用的指示器的实例，其中4段LED在围绕器具的主电源和操作按钮的边框450中使用。LED中的四个区段(1-4)可被编程为结合听觉音调在不同情况下照明。用于电机和LED的频率和定时的配置的特定实例在下文描述。刷子更换定时器在实例中，装置可跟踪电机运行时间并且通知用户在累积使用180分钟之后更换其刷头。这一时间根据使用的刷子类型而变化。已期满的刷头状态在实例中，当刷子更换定时器大于180分钟时，将通知用户刷头已经达到期满状态。可听通知将包括在清洁周期开始时由电机生成的一系列降调。视觉通知可包括在更换刷子音调期间以定义模式照明的LED或显示器。期满的刷头音调生成和LED行为的细节在表1–更换刷子音调中给出。刷子定时器重置用户应能够在任何时间处通过按压和保持功率按钮3秒来将刷子更换定时器重置为零。刷子定时器重置应通过由电机生成的一系列升调完成。刷子定时器重置音调行为的细节在章节4.1.7中给出。视觉通知将包括在刷子定时器重置音调生成期间以定义模式照明的LED。刷子定时器重置音调生成和LED行为的细节在表2–刷子定时器重置音调中给出。更换刷子音调在清洁周期开始时，如果更换刷子定时器已经期满，那么电机应播放音调并且在开始清洁周期之前生成表1–更换刷子音调中描述的LED模式。表1–更换刷子音调和LED模式刷子重置音调装置应播放刷重置音调并且在通过使电源按钮保持3秒来启动用户刷定时器重置时生成表2–刷子定时器重置音调中描述的LED模式。表2–刷子定时器重置音调和LED模式表2–刷子定时器重置音调和LED模式档级电机频率电机持续时间LED显示器LED持续时间0关闭50ms关闭50ms1658Hz100ms区段1100ms2698Hz100ms区段2100ms3784Hz100ms区段3100ms41049Hz100ms区段4100ms5关闭200ms关闭250ms图5A至图5C图5A示出根据实例的包括与中心装置520通信的器具100的系统500。在一个示例中，系统500可包括利用无线信号510与中心装置520通信的器具100。中心装置520可被配置成操作软件应用程序或软件集合来从器具100接收通信并且将通信发送至器具100。图5B示出中心装置520的不同实例，所述中心装置520包括移动装置522、可穿戴式电子器件524、电视或魔镜526、网络路由器528和个人计算机529。无线信号510可以是任何适当的信号，诸如电磁信号，包括WIFI、蓝牙、近场或诸如光学和声学的任何其他信号。每个客户端装置(包括器具)可经由与无线互联网接入点的802.11无线连接或与互联网接入点的物理连接(诸如通过以太网接口)通过互联网连接彼此通信。每个连接的装置也能够诸如通过蓝牙连接或其他无线手段与其他装置执行无线通信。图5C是表示根据一个实例与个人护理器具100一起使用的系统550的实例的图。系统550至少包括器具和外围装置。任选地，系统550还可包括一个或多个外部服务器542，所述一个或多个外部服务器542作为云计算环境的一部分实现并且通过互联网与系统550通信。一个或多个外部服务器542可根据实例存储用户数据、产品(诸如刷头和配方)、协议和例程、教程以及其他第3方服务。图6图6是描述方法600a的流程图，所述方法致使电机组件在预定频率下使刷头振动以致使输出听觉音调。方法600a包括如下步骤：检测器具状态(610)，控制电机组件以基于器具状态使刷头在预定频率下振动以便生成听觉音调(620)，并且(任选地)与生成听觉音调同时或在生成听觉音调之后，控制指示器的显示器(630)。例如，检测器具状态的实例包括检测刷头的使用时间量。下面将展示其具体实例。然而，可检测其他器具状态或条件。例如，当剩余电池电量低于预定阈值时，可警告用户。另外，如果器具包含用于将局部制剂从料筒或贮存器分配给用户皮肤的机构，那么可检测剩余局部制剂的体积并且当剩余体积低于预定阈值时，可警告用户。此外，当接收到推送通知(诸如从第三方供应商提供与器具相关的产品)时，可利用听觉音调警告用户。另外，某些例程和方案可存储在器具的存储器上或外部装置上，并且当用户应在例程期间作出改变时，诸如在检测到预定时间段之后，将器具刷头移动至面部的不同区域时，可通过听觉音调通知用户。此外，与图1C和图1D中的驱动控件152一起使用的存储器可存储多个听觉音调，并且用户可将不同听觉音调中的每一个指配给直接处于装置的用户界面上或来自客户端装置520的用户界面的不同功能。用户界面特征客户端装置的操作系统可具有被配置成执行多个功能的用户界面。在一方面，客户端装置可与网络通信并且能够使用户界面访问互联网以及物联网(IOT)。如可理解的，网络可以是公共网络(诸如互联网)或私用网络(诸如LAN或WAN网络)或者它们的任何组合，并且还可包括PSTN或ISDN子网络。网络也可以是有线的，例如以太网，或者可以是无线的，例如包括EDGE，3G和4G无线蜂窝系统的蜂窝网络。无线网络也可以是WiFi、蓝牙或已知的任何其他无线通信形式。在实例中，网络可访问服务器托管媒体、协议、产品、个人账户、存储的使用数据和与器具相关的其他数据、刷头和皮肤护理。用户界面可用来基于跟踪的使用来购买刷头、局部制剂或与器具相关的其他产品。显然，鉴于以上教义，本发明的众多修改和变化是可能的。因此，应理解，在所附权利要求的范围内，本发明可按不同于本文具体描述的方式来实践。当前第1页1 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