阅读说明：本技术 电动牙刷及其控制方法 (Electric toothbrush and control method thereof ) 是由 李冬保 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种电动牙刷及其控制方法,电动牙刷包括手柄、刷头,以及设于手柄的驱动装置、控制单元及第一开关和第二开关,驱动装置的动力输出端能驱动连接刷头,用于驱动刷头运动,控制单元与驱动装置连接,能指令驱动装置基于至少两种预设的操作模式运动,第一开关和第二开关与控制单元连接,第一开关用于向控制单元输入信号以打开或关闭驱动装置,第二开关用于在驱动装置处于打开状态或关闭状态时,向控制单元输入信号以选择预设的操作模式。本发明技术方案能够提高电动牙刷的灵活性。(The invention discloses an electric toothbrush and a control method thereof, the electric toothbrush comprises a handle, a brush head, a driving device arranged on the handle, a control unit, a first switch and a second switch, wherein the power output end of the driving device can be in driving connection with the brush head and used for driving the brush head to move, the control unit is connected with the driving device and can instruct the driving device to move based on at least two preset operation modes, the first switch and the second switch are connected with the control unit, the first switch is used for inputting signals to the control unit to turn on or off the driving device, and the second switch is used for inputting signals to the control unit to select the preset operation modes when the driving device is in an on state or an off state. The technical scheme of the invention can improve the flexibility of the electric toothbrush.)

电动牙刷及其控制方法

技术领域

本发明属于口腔清洁器具领域，具体涉及一种电动牙刷及其控制方法。

背景技术

电动牙刷是通过将电能转化为机械能的日常生活用具，电动牙刷包括刷头和手柄，为了方便用户单手就可以操作电动牙刷，刷头和手柄的集成度较高，电动牙刷启动后，其刷头相对手柄发生机械运动或震动。

目前，用户在选择具有多种操作模式的电动牙刷时，操作起来会比较困难，用户只能单一地通过“停止”或“启动”状态来选择操作模式，如果先停止来调整操作模式再行启动，不便于根据刷牙位置自如调整操作模式，如果在启动时才能调整操作模式，就很容易造成牙膏或者水的飞溅。

为此，有必要设计一种便于用户操作使用的电动牙刷，使具有该系统的电动牙刷灵活性得到提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种电动牙刷及其控制方法，通过设置与控制单元相连的输入模块和脉宽调节电路，以使用户可以在驱动装置开和关的状态下，均可以对电动牙刷的至少两种操作模式之间进行切换，解决了目前电动牙刷的灵活性较差的问题，提高了用户的使用体验，具有方便快捷的优点。

为实现本发明的目的，采用的技术方案是：

一种电动牙刷，包括手柄、刷头、驱动装置、控制单元及第一开关和第二开关，所述驱动装置、所述控制单元及所述第一开关和所述第二开关设于所述手柄，所述驱动装置的动力输出端能驱动连接所述刷头，用于驱动所述刷头运动，所述控制单元连接所述驱动装置，能指令所述驱动装置基于至少两种预设的操作模式运动，所述第一开关和所述第二开关与所述控制单元连接，所述第一开关用于向所述控制单元输入信号以打开或关闭所述驱动装置，所述第二开关用于在所述驱动装置处于打开状态或关闭状态时，向所述控制单元输入信号以选择所述预设的操作模式。

优选地，所述电动牙刷还包括脉宽调节电路，所述控制单元包括用于判断所述驱动装置状态的条件判断子单元，在所述驱动装置处于打开状态时，设置所述控制单元以使所述第二开关调节所述脉宽调节电路的脉冲列频率与占空比中的一者。

优选地，当所述条件判断子单元判断所述驱动装置处于关闭状态时，设置所述控制单元以使所述第二开关调节所述脉宽调节电路的脉冲列频率与占空比中的另一者。

优选地，所述电动牙刷还包括与所述控制单元连接的发光单元，所述发光单元用于对应所述驱动装置的状态发光。

优选地，所述发光单元包括设置在所述手柄外壳一侧的LED灯。

优选地，所述控制单元还包括第二条件判断子单元，所述第二条件判断子单元用于判断所述第二开关的触发时长，当所述触发时长达到设定值时，所述控制单元用于设置当前的操作模式为一种所述预设的操作模式，供电动牙刷调用。

优选地，所述控制单元还包括第三条件判断子单元，所述第三条件判断子单元用于判断所述第一开关的触发时长，当所述触发时长达到设定值时，所述第一开关用于选择所述预设的操作模式。

优选地，所述控制单元还包括第四条件判断子单元，所述第四条件判断子单元用于判断所述第二开关的触发时长，当所述触发时长达到设定值时，设置所述控制单元与所述第二开关连通。

本发明还提出一种电动牙刷控制方法，包括前述的电动牙刷，所述电动牙刷运行时包括如下步骤：

所述控制单元对应所述第一开关形成的信号控制所述驱动装置处于开或关状态；

所述控制单元接收所述第二开关的信号，在多种预设的操作模式中择其一运行。

优选地，所述控制单元对应所述第一开关形成的信号控制所述驱动装置处于开或关状态的步骤运行后，还包括：

所述控制单元根据所述第二开关的信号对当前的所述操作模式进行微调。

本发明通过提供一种电动牙刷，电动牙刷的驱动装置、控制单元及第一开关和第二开关设置在手柄上，便于通过手柄来控制电动牙刷工作。驱动装置用于驱动刷头运动，通过在控制单元的存储子单元内设置至少两种预设的操作模式，可以使刷头具有不同的运动方式。输入模块用于形成触发控制单元发出指令的输入信号，通过设置控制单元的输入模块，使控制单元能根据第一开关的信号打开或关闭驱动装置，使电动牙刷处于开机或关机状态。通过设置输入模块，使控制单元对应驱动装置的打开状态和关闭状态下均能接收第二开关的信号，以选择或调用存储子单元内的预设的操作模式，使电动牙刷在开机和关机的状态下，均能通过第二开关来选择预设的操作模式，方便用户操作电动牙刷时切换操作模式，提高了电动牙刷的灵活性。

本发明还提供一种电动牙刷控制方法，首先，用户通过电动牙刷上的按钮等界面，驱动第一开关产生信号，控制单元接收第一开关的信号后控制驱动装置开或关，使电动牙刷处于开机和关机的状态，或控制单元未接收第一开关的信号，使电动牙刷处于关机状态。然后，用户通过电动牙刷上的按钮等界面，驱动第二开关产生信号，控制单元对应驱动装置的开和关状态均能接收第二开关的信号。在对应驱动装置为开状态时，控制单元接收第二开关的信号来选择或调用预存的操作模式；在对应驱动装置为关状态时，控制单元也可以接收第二开关的信号来选择或调用预存的操作模式。在驱动装置为开状态或关状态下，均能实现对多种预设的操作模式进行切换，可以使电动牙刷灵活切换于洁白模式、清洁模式或按摩模式等，提高了电动牙刷使用的灵活性。

标号	名称	标号	名称
				10	手柄	47	第三条件判断子单元
20	刷头	48	第四条件判断子单元
				30	驱动装置	51	第一开关
40	控制单元	52	第二开关
				41	输入模块	60	脉宽调节电路
42	条件判断子单元	61	电压调节子单元
				43	存储子单元	62	频率调节子单元
45	第二条件判断子单元	70	发光单元
				46	计时器子单元

附图说明

图1为本发明实施例中电动牙刷的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中电动牙刷的内部结构示意图；

图3为图2中控制单元的内部结构示意图；

图4为图2中输入模块的内部结构示意图；

图5为图2中脉宽调节电路的内部结构示意图；

图6为本发明电动牙刷的电路连接图；

图7为本发明实施例中电动牙刷控制方法步的骤流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种电动牙刷，参照图1至图4所示，电动牙刷包括手柄 10、刷头20、驱动装置30、控制单元40及第一开关51和第二开关52，其中，驱动装置30、控制单元40及第一开关51和第二开关52设置在手柄10上，驱动装置30的动力输出端能驱动连接刷头20，用于驱动刷头20 运动，控制单元40连接驱动装置30，能指令驱动装置30基于至少两种预设的操作模式运动，第一开关51和第二开关52分别连接控制单元40，第一开关51用于向控制单元40输入信号以打开或关闭驱动装置30，第二开关52用于在驱动装置30处于打开状态或关闭状态时，向控制单元40输入信号以选择预设的操作模式，预设的操作模式可以是洁白模式、清洁模式或按摩模式等。

具体地，继续参照图1至图4所示，电动牙刷的驱动装置30、控制单元40及第一开关51和第二开关52设置在手柄10上，便于通过手柄10 来控制电动牙刷工作。驱动装置30的动力输出端能驱动连接刷头20，驱动装置30可以是电机、振动器等，驱动装置30可以直接与刷头20相连，或者，驱动装置30可以通过传动机构(图未示出)与刷头20相连，用于驱动刷头20运动。例如，此处所述的动力输出端可以是电机轴或者与电机轴相连的传动部件的端部，用以对刷头20提供动力。此处所述的运动方式可以是振动或移动等，在此不作详述。可选择地，刷头20设置为可拆卸式，以便于更换。

本实施例中，可以通过在控制单元40的存储子单元43内设置至少两种预设的操作模式，以供控制单元40调用，使刷头20具有不同的振动强度、刷牙时长、运动方向、振动频率、振动幅度等，可以方便用户选择电动牙刷的操作模式。或者，存储子单元43存储一种既定的操作模式以供电动牙刷开机时使用，在电动牙刷处于开机状态下，用户可以通过操作按钮等来微调电路的参数，来实现从该既定的操作模式向另外至少一种预设的操作模式切换，在此不作详述。可选择地，存储子单元43可以设置在微处理器中，存储子单元43也可以是连接在微处理器外部，在此不作详述。存储子单元43用于存储至少两种预设的操作模式，控制单元40可调用存储子单元43至少两个预设的操作模式，此处所述的预设操作模式是指：对应刷头20运动方式设置的驱动装置30的动力输出方式，如：振动强度、刷牙时长、运动方向、振动频率、振动幅度等，显然地，预设的操作模式也可以是通过软件程序写入在存储子单元43中，并对应驱动装置30的振动强度、刷牙时长、运动方向、振动频率、振动幅度等的参数集，在此不作详述。

控制单元40可以是微处理器或芯片电路等具有逻辑计算能力的电子元件集合，本申请的控制单元40可应用义隆EM78F734N系列芯片，可通过集成脉宽调节电路60的EM78F734NSO20芯片形成U1，也可以通过 EM78F734NSO16芯片作为U1与脉宽调节电路60连接，或与含有脉宽调节电路60的其它芯片组成芯片组等方式加以实现，本领域技术人员可以通过本发明实施例及附图，获得相应的技术方案，在此不作详述。脉宽调节电路60的输出端可以接入电机驱动电路或电源驱动电路，在本申请中，电机驱动电路集成在芯片U2中，U2的型号可以是MT25系列的芯片等，用以接入脉宽调节电路60的输出，以调节电机的运动。电源驱动电路集成在芯片U3中，U3的型号可以是LC1206等集成有PWM高压开关控制器的电路，以用于控制灯组的发光方式。控制单元40包括供用户输入的输入模块41，用于形成触发控制单元40发出指令的输入信号，输入模块41可与若干个开关连接，或者对应连接开关的用户交互界面，如：按钮、触摸屏等，在此不加以赘述。输入模块41接收第一开关51形成的输入信号，使控制单元40能根据第一开关51的信号打开或关闭驱动装置30，用户可以通过按钮或触摸屏来控制第一开关51，使电动牙刷处于开机或关机状态，或者用户不操作第一开关51，电动牙刷处于关机状态。

可以通过对输入模块41进行设置，使控制单元40对应驱动装置30 的打开状态和关闭状态下均能接收第二开关52的信号，此处的第二开关 52可以是开关电路或三极管等。本实施例中，对应驱动装置30为开状态时，控制单元40设置为可接收第二开关52的信号，以选择预设的操作模式；对应驱动装置30为关状态时，控制单元40设置为既可接收第一开关51的信号，又可以接收第二开关52的信号，以选择或调用存储子单元43 内预设的操作模式。即：电动牙刷在开机和关机的状态下，均能通过第二开关52来选择预设的操作模式，方便用户在操作电动牙刷时切换操作模式，提高了电动牙刷的灵活性。

参照图2至图5所示，优选地，控制单元40包括条件判断子单元42，电动牙刷还包括脉宽调节电路60，条件判断子单元42用于判断驱动装置 30的信号，在驱动装置30处于打开状态时，设置控制单元40以使第二开关52调节脉宽调节电路60的脉冲列频率与占空比中的一者。脉宽调节电路60可以设置为独立的电路、芯片等与单片机连接，或者，脉宽调节电路60可以与控制单元40一起集成在芯片上，脉宽调节电路60包括连接于驱动装置30的电压调节子单元61和频率调节子单元62，此处所述的连接是指电性连接，电压调节子单元61用于调节脉宽调节电路60中脉冲列的占空比，频率调节子单元62用于调节脉宽调节电路60中脉冲列的周期，以控制驱动装置30的动力输出。

当第一开关51的信号对应驱动装置30的状态为开时，控制单元40 接收到第二开关52的信号，控制单元40向脉宽调节电路60发出指令，控制电压调节子单元61或频率调节子单元62，调节脉冲列周期与占空比中的一者，此时，第二开关52可以用于改变脉冲列的周期，以对电动牙刷在当前所处的操作模式下的运动强度进行微调。这样设置的目的是，用户可以在开机状态下，通过第二开关52对电动牙刷的运动强度等进行微调，通过调节脉宽调节电路60的脉冲列占空比和周期中的一者，来微调电动牙刷的运动强度等，电动牙刷处于关机状态时，可以通过第二开关52选择预设的操作模式；电动牙刷处于开机状态时，可以通过第二开关52调节当前所处模式的运动强弱，进一步提高了电动牙刷使用的灵活性。

参照图2至图5所示，为了使电动牙刷在不增加按键的情况下具有更多的模式选择，优选地，当条件判断子单元42判断驱动装置30处于关闭状态时，设置控制单元40以使第二开关52调节脉宽调节电路60的脉冲列频率与占空比中的另一者。在第一开关51向控制单元40输入信号以关闭驱动装置30时，或在第一开关51未向控制单元40输入信号，驱动装置30处于关闭时，设置第二开关52用以调节脉宽调节电路60的脉冲列频率与占空比中的另一者。当条件判断子单元42判断驱动装置30的状态为关时，控制单元40接收到第二开关52的信号，控制单元40向脉宽调节电路 60发出指令，通过控制电压调节子单元61或频率调节子单元62，调节脉冲列周期与占空比中的另一者，此时，第二开关52可以用于改变脉冲列的占空比，以实现电动牙刷根据开机或关机状态时，分别以两种方式对电动牙刷所处操作模式的运动强弱进行微调。关机状态下第二开关52用于调节脉冲列频率或占空比的一者，对电动牙刷操作模式进行切换。处于开机状态时，第二开关52调节频率或占空比的另一者，对电动牙刷当前所处操作模式的运动强弱微调，可再进一步提高电动牙刷的灵活性。此处需要特别说明的是，电动牙刷处于关机时，控制单元40可以接收输入模块41的信号向脉宽调节电路60发出指令用以调节电动牙刷的操作模式，或者，电动牙刷处于开机时，控制单元40接收输入模块41的信号后，向脉宽调节电路60发出调节参数的指令，以直接调节脉冲列频率或占空比的一者均可以用于对电动牙刷运动进行调节，在此不作详述。

参照图1和图2所示，出于方便用户在无光或少光环境下使用电动牙刷考虑，优选地，电动牙刷还包括连接于控制单元40的发光单元70，发光单元70可以是指示灯、灯条或灯组等，发光单元70用于对应驱动装置 30的状态发光，以便于用户识别电动牙刷所处的操作模式，或者，电动牙刷所处的当前操作模式的强弱状态。为了进一步便于用户识别电动牙刷操作模式的强弱，较佳地，发光单元70包括设置在手柄10外壳一侧的LED 灯。通过设置不同颜色或亮度强弱标识，LED灯可以在现有刷牙模式的标记上，此外，还可以设置强度标记区域，通过不同颜色或不同亮度范围来显示，以达到便于用户辨析的效果。

参照图2至图5所示，为了方便用户自定义电动牙刷的操作模式，优选地，控制单元40还包括第二条件判断子单元45和计时器子单元46，第二条件判断子单元45用于判断第二开关52的触发时长，当触发时长达到设定值时，控制单元40用于设置当前的操作模式为一种预设的操作模式，供电动牙刷调用。计时器子单元46根据第二开关52的操作产生时长信号，第二条件判断子单元45用于判断该时长信号，以使控制单元40控制存储子单元43存储当前的操作模式为预设的操作模式。可以通过长按与第二开关52相连的按钮产生时长信号，第二条件判断子单元45判断该时长信号，如：时长不少于2秒，进入自定义模式，对应的指示灯可以闪烁，以方便用户识别。强度可以从第1级至第10级循环切换，此时可以通过第二开关 52相连的按钮退出自定义模式，也可以停留3秒后自动退出自定义模式，在此不作详述，存储子单元43存储当前的操作模式为预设的操作模式，并在此后切换到自定义模式时，以预设的操作模式运行。

继续参照图2至图5所示，优选地，控制单元40还包括第三条件判断子单元47，第三条件判断子单元47用于判断第一开关51的触发时长，当触发时长达到设定值时，第一开关51用于选择预设的操作模式。计时器子单元46根据第一开关51的操作产生时长信号，第三条件判断子单元47 判断该时长信号，如：时长不少于2秒时，使第一开关51可用于选择预设的操作模式，丰富了第一开关51的功能。较佳地，控制单元40还包括第四条件判断子单元48，第四条件判断子单元48用以在第一开关51的触发时长满足要求时，判断第二开关52的触发时长，当触发时长达到设定值时，设置控制单元40与第二开关52连通，计时器子单元46用于根据第二开关 52的操作产生时长信号，第四条件判断子单元48用于判断该时长信号，如：时长不少于2秒时，以使第二开关52可用于选择预设的操作模式，从而进一步丰富了第二开关52的功能。

继续参照图2至图5所示，考虑到节减成本的因素，可供选择地，第一开关51包括与控制单元40相连的第一触发器(图未示出)，以及活动设置在手柄10上的第一物理按键，第一物理按键用于驱动第一触发器，和 /或，第二开关52包括与控制单元40相连的第二触发器(图未示出)，以及活动设置在手柄10上的第二物理按键，第二物理按键用于驱动第二触发器。第一触发器和第二触发器可以是微动开关、锅仔片等，第一物理按键和第二物理按键的设置方式也有多种，本领域技术人员可以根据本发明实施例及附图获得相应的技术方案，在此不作详述。

参照图7所示，本发明还提出一种电动牙刷的控制方法，包括前述的电动牙刷，包括如下步骤：

步骤S1：控制单元对应第一开关形成的信号控制驱动装置处于开或关状态；

步骤S2：控制单元接收第二开关的信号，在多种预设的操作模式中择其一运行。

首先，用户通过电动牙刷上的按钮等界面，驱动第一开关产生信号，控制单元接收第一开关的信号后控制驱动装置开或关，使电动牙刷处于开机和关机的状态，或控制单元未接收第一开关的信号，使电动牙刷处于关机状态。然后，用户通过电动牙刷上的按钮等界面，驱动第二开关产生信号，控制单元对应驱动装置的开和关状态均能接收第二开关的信号。在对应驱动装置为开状态时，控制单元接收第二开关的信号来选择或调用预存的操作模式；在对应驱动装置为关状态时，控制单元也可以接收第二开关的信号来选择或调用预存的操作模式。在驱动装置为开状态或关状态下，均能实现对多种预设的操作模式进行切换，可以使电动牙刷灵活切换于洁白模式、清洁模式或按摩模式等，提高了电动牙刷使用的灵活性。

参照图7所示，为了进一步提高电动牙刷的灵活性，优选地，控制单元对应第一开关的信号控制驱动装置处于开或关状态的步骤运行后，还包括：控制单元根据第二开关的信号对当前所处的操作模式进行微调。用户可以通过电动牙刷上的按钮等界面，驱动第二开关产生信号，供电动牙刷在当前操作模式下进行微调，如：在驱动装置处于关闭状态时切换电动牙刷当前所处操作模式，在驱动装置处于打开状态时调节电动牙刷当前所处操作模式的振动强弱等，以使电动牙刷的操作模式切换方式更为灵活多样。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。