CN114295259A - 配置压力检测装置的电动牙刷 - Google Patents

Abstract

一种电动牙刷，该电动牙刷包含牙刷头、牙刷握柄以及压力检测阵列。该压力检测阵列配置于所述牙刷头和/或所述牙刷握柄。当所述压力检测阵列配置于所述牙刷头时，可用于检测牙刷毛的施力均匀度。当所述压力检测阵列配置于所述牙刷握柄时，可用于控制牙刷毛的振动强度及检测牙刷毛对牙齿的施加压力。

Description

配置压力检测装置的电动牙刷

技术领域

本发明涉及一种电动牙刷，更特别有关一种在牙刷头和/或牙刷握柄配置压力检测阵列的电动牙刷。

背景技术

已知的压力检测器是将驱动电极和检测电极形成一个独立模块，再通过额外的连接器将所述驱动电极和所述检测电极与电路板连接。

请参照图1所示，例如，美国专利申请号US 2017/0350771 A1提出的压力检测器，包含上电极111、下电极121以及一对力检测层112、122以形成一个独立的压力检测装置。该压力检测器需通过连接器连接至***23的驱动电路222及检测电路223。

发明内容

本发明提供一种可根据压力检测阵列检测的多个压力值控制多束牙刷毛的振动强度及分析多束牙刷毛的施力分布的电动牙刷。

本发明还提供一种将压力检测阵列的多个压力检测点360度环绕于牙刷握柄的大部分区域以符合各种握持习惯的电动牙刷。

本发明提供一种包含压力检测装置、牙刷头以及处理器的电动牙刷。所述压力检测装置包含电路布局有多组驱动电极和接收电极的基板及黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点的高分子材料层。所述牙刷头的第一表面配置所述压力检测装置及多束牙刷毛分别对应所述压力检测装置的所述多个压力检测点。所述处理器耦接所述多个压力检测点，用于根据所述多个压力检测点输出的多个压力值分析所述多束牙刷毛的施力均匀度。

本发明还提供一种包含压力检测装置、牙刷头、牙刷握柄以及处理器的电动牙刷。所述压力检测装置包含电路布局有多组驱动电极和接收电极的基板及黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点的高分子材料层。所述牙刷头的第一表面配置多束牙刷毛。所述牙刷握柄环绕配置所述压力检测装置的所述多个压力检测点。所述处理器耦接所述多个压力检测点，用于计算所述多个压力检测点输出的多个压力值的总和或平均，并根据所述总和或所述平均控制所述多束牙刷毛的振动频率。

本发明还提供一种包含压力检测装置、牙刷头、牙刷握柄以及处理器的电动牙刷。所述压力检测装置包含电路布局有多组驱动电极和接收电极的基板及黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点的高分子材料层。所述牙刷头的第一表面配置多束牙刷毛。所述牙刷握柄环绕配置所述压力检测装置的所述多个压力检测点。所述处理器耦接所述多个压力检测点，用于根据所述多个压力检测点输出的多个压力值计算第一方向压力值及第二方向压力值，并根据所述第一方向压力值与所述第二方向压力值的压力差值计算所述多束牙刷毛的施加压力。

本发明个实施例中的基板可为印刷电路板(PCB)或可挠基板(FCB)。

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。

附图说明

图1是已知压力检测器的示意图；

图2A是本发明第一实施例的压力检测装置未受到按压的示意图；

图2B是本发明第一实施例的压力检测装置受到外力按压的示意图；

图2C-2D是本发明其他实施例的压力检测装置的示意图；

图3是本发明实施例的压力检测装置的上视图；

图4A-4C是本发明某些实施例的压力检测装置的电极图样的示意图；

图5是本发明实施例的压力检测装置的电极及高分子材料层的配置图；

图6是本发明实施例的压力检测装置的电极及高分子材料层的另一配置图；

图7是本发明第二实施例的压力检测装置的剖视图；

图8是本发明第三实施例的压力检测装置的剖视图；

图9是本发明实施例的压力检测装置的制作方法的流程图；

图10是本发明实施例的电动牙刷的方框图；

图11是本发明实施例的电动牙刷的牙刷头配置压力检测装置的示意图；

图12是本发明实施例的电动牙刷的牙刷握柄配置压力检测装置的示意图；及

图13是图12的电动牙刷的运行示意图。

附图标记说明

101、200 压力检测装置

21 基板

211 驱动电极

213 接收电极

23 高分子材料层

231 黏胶层

25 凸块

215、217 走线

102 处理器

1012 压力检测点

103 内存

104 马达

105 显示装置

106 开关

具体实施方式

请参照图2A及2B所示，其为本发明第一实施例的压力检测装置200的剖视图；其中，图2A显示压力检测装置200未受到外力按压，图2B显示压力检测装置200受到外力F按压而使得高分子材料层23向上发生形变。本发明中，高分子材料层23的材料是选择为当高分子材料层23承受压力时，高分子材料层23的介电常数发生变化。因此，当高分子材料层23配置于通电的两电极之间时，由于介电常数发生变化，而使得两电极之间的电容的电容值发生变化，而可感测压力。例如，当电容值变化超过阈值时，处理器则可判定为存在外力F。本发明中，处理器通过基板21上的走线连接于所述两电极。

本发明实施例中，高分子材料层23的第一表面(例如图2A及图2B中面对基板21的上表面)不接触所述基板21及该基板21上的其他电路。

压力检测装置200例如适用于各种通过检测按压信号来检测输入的输入设备，例如鼠标、键盘、遥控器、触摸板等，但并不以此为限。

请同时参照图3，其为本发明实施例的压力检测装置200的上视图。压力检测装置200包含基板21、高分子材料层23以及黏胶层231。某些实施例中，压力检测装置200还包含凸块(bump)25配置于高分子材料层23的不面对基板21的第二表面(例如图2A-2B显示为下表面)。所述凸块25是为了让外力F能够均匀地施加于高分子材料层23而设置，但可选择不予实施。所述凸块25的截面积可选择为等于或小于高分子材料层23，并无特定限制。所述凸块25未接触高分子材料层23的表面可形成曲面或平面。所述凸块25例如为塑料或玻璃材质，可相对装置按键的底部配置，以接受按键的压力。

基板21例如是印刷电路板(PCB)或软性电路板(FCB)，并无特定限制。基板21上具有电路布局，其包含驱动电极211和接收电极213，并具有多条走线(例如图3显示两条走线215、217，但并不限于此)分别连接于驱动电极211及接收电极213。驱动电极211和接收电极213是配置于相同平面上。换句话说，在制作基板21时，所述多条走线(铜、金或银等导电线)与驱动电极211和接收电极215是同时制作在基板21上的。此外，基板21上还同时制作有用于设置其他电子组件，例如处理器及驱动电路，的电气接点(electrical contact)。

高分子材料层23覆盖于驱动电极211及接收电极213上。一种实施方式中，高分子材料层23还覆盖于所述驱动电极211与所述接收电极213之间的空间(或空隙)上。高分子材料层23用于当接受外力F按压时，高分子材料层23的部分被挤压而进入所述驱动电极211与所述接收电极213之间的空间内，藉此改变其间的电容的电容值。亦即，在检测驱动电极211与接收电极213之间的电容值变化时，所述驱动电极211与所述接收电极213之间的距离(例如图2A及图2B中的横向距离)不发生变化，所述电容值变化是因为外力F导致高分子材料层23的电性改变(即使未发生形变)所造成，进而改变了接收电极213的检测信号。高分子材料层23可选择为透光或不透光材质，并无特定限制。

黏胶层231用于将高分子材料层23黏接于基板21。一种非限定的实施例中，黏胶层231配置于高分子材料层23的***(如图3所示)，并黏合于基板21表面。藉此，当高分子材料层23接合于基板21后，则可形成电容式压力检测装置。由于电极组(包含驱动和接收电极)是直接制作于基板21表面，所述电容式压力检测装置无须通过额外的电子连接器连接至基板21。一种非限定的实施例中，黏胶层231的材料选择为可进行重复黏贴，而使得高分子材料层23可从基板21移除并通过黏胶层231重复黏贴于基板21。

某些实施例中，黏胶层231是先配置于基板21表面，如图2C所示。高分子材料层23可通过所述黏胶层231接合至基板21或从基板21移除。例如，当高分子材料层23从基板21移除时，并不会同时移除黏胶层231。

其他实施例中，高分子材料层23是直接打印或镀膜在基板21表面(可覆盖或不覆盖于驱动电极211与接收电极213上)，藉此可省略黏胶层231，如图2D所示。本例子中，外力可直接施压于高分子材料层23上，或通过凸块25进行施压以改变其介电常数。

必须说明的是，虽然图2A及2B仅显示一个驱动电极211及一个接收电极213，其是为了简化图示以显示高分子材料层23受到按压时所产生的形变。然而，必须说明的是，高分子材料层23受到外力F按压时并非一定产生形变才能改变其介电常数。图2B只是为了便于理解而利用高分子材料层23的形变表示按压状态。本发明中，驱动电极Tx和接收电极Rx可具有任何适当配置，如图4A-4C显示不同配置，且其间的距离优选介于预定距离范围内。驱动电极Tx通过走线(例如215)从驱动电路接收驱动信号，而接收电极Rx通过走线(例如217)输出检测信号至处理器进行压力判断。

图4A中，驱动电极Tx和接收电极Rx是以同心圆配置，电极宽度例如为200微米，而驱动电极Tx与接收电极Rx之间的距离例如为150微米。图4B中，驱动电极Tx和接收电极Rx也是以同心圆配置，电极宽度例如为150微米，而驱动电极Tx与接收电极Rx之间的距离例如为250微米。图4C中，驱动电极Tx和接收电极Rx是以直线平行配置，电极宽度例如为200微米，而驱动电极Tx与接收电极Rx之间的距离例如为200微米。

请参照图7，其为本发明第二实施例的压力检测装置700的剖视图。压力检测装置700与图2A的压力检测装置200的差异在于，(1)图7的压力检测装置700的基板71上另于基板制作时形成有金属层712、714用于与黏胶层731黏接，如此可降低黏胶层731的厚度；及(2)图7中的凸块75显示为与高分子材料层73具有大致相同的尺寸。压力检测装置700的组件，包含基板71、驱动电极711、接收电极713、黏胶层731及高分子材料层73则与第一实施例相同，故于此不再赘述。

请参照图8，其为本发明第三实施例的压力检测装置800的剖视图。压力检测装置800与图2A的压力检测装置200的差异在于，(1)图8的压力检测装置800还包含乘载层84接合于高分子材料层83的不面对基板81的表面(图8中的下表面)，用于乘载高分子材料层83；及(2)图8的基板81上形成两电极组811、813及815、817。本实施例中，乘载层84的面积大于高分子材料层83，且黏胶层831配置于乘载层84。乘载层84的材料可选择相同或不同于高分子材料层83。一种非限定的实施例中，乘载层84例如为弹性塑料层、硬塑料层或用于结合高分子材料层83与凸块85的双面胶。压力检测装置800的组件，包含基板81、驱动电极811及815、接收电极813及817、凸块85、黏胶层831以及高分子材料层83与第一实施例相同，故于此不再赘述。

请参照图5所示，其为本发明实施例的压力检测装置的电极及高分子材料层的配置图。基板51上配置有多组驱动电极Tx和接收电极Rx，并具有多条走线分别连接所述驱动电极Tx和所述接收电极Rx。每组驱动电极Tx和接收电极Rx分别对应高分子材料层，例如图5所示的531～536，以在同一个基板51上形成多个压力检测点。每个压力检测点的结构选自图2A-3或图7-8。基板51上配置多个压力检测点的数目及位置可根据实际应用而定，只要于制作电路板时制作相应的电极组即可。多个凸块可选择分别对应每个压力检测点配置于高分子材料层531～536上。

请参照图6所示，其为本发明实施例的压力检测装置的电极及高分子材料层的另一配置图，同样包含基板61及高分子材料层63。所述基板61上具有电路布局，其包含多组驱动电极Tx和接收电极Rx，例如图6显示6组阵列排列的电极组。基板61上还电路布局有多条走线分别连接于所述驱动电极Tx及所述接收电极Rx。

图6中，高分子材料层63黏接于基板61并同时覆盖于所述多组驱动电极Tx和接收电极Rx上。图6与图5的差异在于，图6仅使用一个高分子材料层63覆盖多个电极组。同理，高分子材料层63是通过黏胶层(未绘示)黏接于所述基板61。本实施例中，黏胶层可配置于高分子材料层63的***和/或所述多组电极组之间。高分子材料层63同样是可拆卸的接合于基板61。

同理，为了让外力能均匀施加于高分子材料层63，图6的压力检测装置还包含多个凸块配置于所述高分子材料层63的不面对所述基板61的表面，并分别对位于一组驱动电极和接收电极，其对位方式如图2A-3及图7-8所示。一种非限定的实施例中，图6的压力检测装置还包含乘载层(如图8所示)配置于高分子材料层63的不面对基板61的表面。所述乘载层可与高分子材料层63具有相同或不同材质。如果采用乘载层，可选择不使用凸块。

请参照图9所示，其为本发明实施例的压力检测装置的制作方法的流程图，包含下列步骤：提供电路板(步骤S91)；在所述电路板上形成驱动电极、接收电极以及与所述驱动电极及所述接收电极分别连接的走线(步骤S93)；提供高分子材料层(步骤S95)；以及将所述高分子材料层覆盖于所述驱动电极及所述接收电极上并黏接于所述电路板(步骤S97)。

请同时参照图3及9所示，接着说明本实施例的一种实施方式。

步骤S91：首先，提供一个印刷电路板或可挠基板，并于其上设定电路走线、电极以及组件电性接点。

步骤S93：接着，利用电路板制作工艺，在基板21上形成驱动电极211、接收电极213以及与所述驱动电极211及所述接收电极213分别连接的走线215、217。可以了解的是，电路板21上可包含其他走线及电气接点。制作电路板的方式为已知，故于此不再赘述。由于驱动电极211及接收电极213已经直接形成在电路板21上，故不需要额外的连接器。

步骤S95：接着，提供至少一片高分子材料层23，该高分子材料层23的尺寸及形状预先根据驱动电极211及接收电极213的范围及样式而设定。接着，在高分子材料层23的适当位置配置，例如涂布或黏贴，黏胶层231。根据不同电极样式，黏胶层231配置于高分子材料层23的不同位置。另一种实施方式，黏胶层231亦可先配置于基板21上，再当结合基板21及高分子材料层23时与高分子材料层23黏合。

当高分子材料层23乘载于乘载层上时，如图8所示，黏胶层231可选择配置于乘载层。凸块25可选择地配置于乘载层上不面对基板21的表面。

步骤S97：最后，只要将所述高分子材料层23覆盖于驱动电极211及接收电极231上并黏接于电路板21，即完成本实施例的压力检测装置。

此外，还可在高分子材料层23的不面对所述电路板21的表面选择黏接凸块25；其中，凸块25的数量、尺寸及位置相对于电极组而配置。

必须说明的是，虽然本案图示中高分子材料层面向基板的表面是显示成平面，但本发明并不限于此。其他实施例中，当高分子材料层接附于电极时，有部分延伸入驱动电极与接收电极之间，亦即高分子材料层面向基板的表面是凹凸表面，其他接附于电极的部分较薄而对位于电极之间的部分较厚。

可以了解的是，本发明说明中的组件数量，例如电极数量、走线数量、凸块数量、高分子材料层数量及黏胶层数量仅为例示，并非用以限定本发明。

如上所述，图5及图6所示的压力检测装置可形成压力检测阵列，以包含多个压力检测点分别检测施加压力，其中，每个压力检测点的结构选自图2A-3或图7-8，并无特定限制。所述多个压力检测点分别通过基板上的走线将检测信号(即压力信号)传送至处理器以进行后处理及控制。

请参照图10所示，其为应用本发明的压力检测装置的电动牙刷的方框示意图，其包含压力检测装置101、处理器102、内存103、马达104、显示装置105以及开关106。处理器102、内存103、马达104、显示装置105及开关106优选配置于电动牙刷的牙刷握柄，但不限于此。压力检测装置101则根据不同应用配置于牙刷刷头和/或牙刷握柄。

压力检测装置101例如选自图5或图6所示的压力检测装置，其包含电路布局有多组驱动电极Tx和接收电极Rx的基板(例如图5的51或图6的61)，及黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极Tx和接收电极Rx上以形成多个压力检测点(例如参照图11至图13的1012)的高分子材料层(例如图5的531～536或图6的63)，因其已说明于上，故于此不再赘述。

优选的，高分子材料层为防水材质所制成，或者电动牙刷的牙刷握柄另包含防水层覆盖于压力检测装置101上以隔离水分与压力检测装置101。

处理器102例如是微处理器(MCU)、数字处理器(DSP)或特定用途集成电路(ASIC)，其电性连接，例如通过图3或图5至图6所示的走线，压力检测装置101的多个压力检测点以接收该多个压力检测点输出的多个电压值(即上述的按压信号)，并据以控制电动牙刷的运作，举例说明于后。

内存103例如是，但不限于，EEPROM、随机存取内存(RAM)或闪存(Flash memory)，用于纪录至少一个阈值(举例说明于下)及量测压力值，以供处理器102存取。

马达104受控于处理器102，用于控制多束牙刷毛(例如参照图11至图13的114)的运行(例如振动)以清洗牙齿。

显示装置105例如是液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器或微型发光二极管(Micro-LED)显示器等，其根据处理器102的计算结果，显示剩余电力、多束牙刷毛施力状态和/或牙刷头更换信息等。

开关106根据处理器102的计算结果，用于启闭多束牙刷毛的振动。例如，开关106控制电力是否提供至马达104。开关106例如是晶体管开关、继电器开关等。

请参照图11，其为本发明实施例的电动牙刷的牙刷头配置压力检测装置的示意图。牙刷头110的第一表面(例如图11中的上表面)配置压力检测装置101及多束牙刷毛114分别对应多个压力检测点1012，以使每个压力检测点1012能够检测一束牙刷毛114下压之力。例如，每束牙刷毛114的底端对位于一组驱动电极Tx和接收电极Rx上方的高分子材料层(或凸块)，以当该束牙刷毛114下压时可以改变相对应高分子材料层的介电常数。

必须说明的是，虽然图11显示每束牙刷毛114对位一个压力检测点1012，但本发明并不限于此。其他实施方式中，一个压力检测点1012可对应多束牙刷毛114，只要压力检测装置101的多个压力检测点1012可分别检测牙刷头110上不同区域的牙刷毛114的下压之力即可。

必须说明的是，虽然本发明中牙刷毛是以成束来说明，但本发明并不以此为限。本发明中，可以将相对一个压力检测点1012的多条刷毛(成束或未成束)考虑成是一个刷毛束。

牙刷头110可具有电极116用于与牙刷握柄112(例如参照图12及图13)电性连接以彼此传送数据。电极116电性连接至压力检测装置101的多个压力检测点1012(例如通过多条走线)以输出多个压力检测点1012所检测的多个压力值。可以了解的是，牙刷握柄112具有电极相对应电极116。

处理器102通过电极116接收来自压力检测装置101的多个压力检测点1012输出的多个压力值以分析多束牙刷毛114的施力均匀度，例如计算所述多个压力值的标准偏差。本发明中，由于每个压力检测点1012输出各自的压力值，处理器102可分别判断相对不同束的牙刷毛114的施加压力以计算施力均匀度。此外，处理器102还可控制显示装置105显示求得的施力均匀度。藉此，使用者可了解本身的使用习惯及牙刷毛114的预期损耗情形。

一种非限定的实施方式中，当多束牙刷毛114可分别以不同频率振动时(例如不同牙刷毛束由不同马达或传动轴控制)，处理器102可控制施加压力较大的牙刷毛区域以较快频率振动并控制施加压力较小的牙刷毛区域以较慢频率振动，以增加清洁效果。

一种非限定的实施方式中，处理器102还计算多个压力检测点1012输出的多个压力值的总和或平均以进行长期记录。例如，处理器102可纪录每次操作期间的压力总和或压力平均的每日变化至内存103，当所述每日变化的累积值(例如持续降低或持续增加)超过变化阈值时，控制显示器105显示更换牙刷头110的信息。例如，当牙刷毛114经过长期使用而产生变形或断裂时，处理器102会计算出不同的压力总和或压力平均。因此，通过出厂前先设定变化阈值，可通过持续监测压力总和或压力平均来判断是否主动通知使用者更换牙刷头110。

必须说明的是，压力总和或压力平均的变化并不限于以每日为基准来记录，也可以不同的期间来记录，例如每星期为基准。

另一种非限定的实施方式中，处理器102还用于当所述多个压力值的总和或平均超过启动阈值(例如于出厂前设定)时，控制电动牙刷的马达104以启动多束牙刷毛114的振动。例如，当使用者开启电动牙刷的电源时，开启显示装置105及压力检测装置101而不启动多束牙刷毛114的振动，在使用者开始将多束牙刷毛114施压于牙齿表面时而使得压力检测装置101输出的多个压力值的总和或平均超过启动阈值时，才控制马达104以预定振动频率启动多束牙刷毛114的振动。在多束牙刷毛114开始振动后，处理器102判断多个压力值的总和或平均低于关闭阈值(例如与启动阈值相同或不同)后的预定时间后(例如3至5秒，但不限于)，关闭多束牙刷毛114的振动，亦即，在所述预定时间未被使用。

请参照图12所示，其为本发明实施例的电动牙刷的牙刷握柄配置压力检测装置的示意图，其中，牙刷头110配置成可拆卸地结合于牙刷握柄112。压力检测装置101环绕配置于牙刷握柄112以使压力检测装置101的多个压力检测点1012均匀环绕于牙刷握柄112的部分表面。如图12所示，牙刷握柄112的表面的每个方向都配置有压力检测点1012，以符合不同使用者的不同使用习惯。本发明中，压力检测装置101优选环绕覆盖于牙刷握柄112的大部分(例如介于牙刷握柄112的表面面积的1/2～2/3)表面，例如该大部分表面的高度H优选大于3个指幅宽度(例如约为4.5公分至5.5公分)，以使得不论使用者如何握持牙刷握柄112，都能按压到多个压力检测点1012的至少一部份。本实施方式中，牙刷头110可不配置压力检测装置101。

处理器102同样接收多个压力检测点1012输出的多个压力值并计算该多个压力值的总和或平均，并根据所述总和或所述平均控制多束牙刷毛114的振动频率。换句话说，本实施方式中，使用者无须通过旋钮、触控板或切换开关来调整多束牙刷毛114的振动强度，只需改变握持力道，则可简单的调整多束牙刷毛114的振动频率，以提升用户经验。例如，当所述总和或所述平均越高，振动频率越高；反之，则振动频率越低。

一种非限定的实施方式中，处理器102还可根据多个压力值的总和或平均判断是否启动多束牙刷毛114的振动。例如，当使用者开启电动牙刷的电源时，开启显示装置105及压力检测装置101而不启动多束牙刷毛114的振动，在使用者握持牙刷握柄112以使得多个压力检测点1012所输出的多个压力值的总和或平均大于或等于启动阈值时，处理器102控制马达104以预定振动频率启动多束牙刷毛114的振动；反之，若所述总和或所述平均小于所述启动阈值时，处理器102则不启动多束牙刷毛114的振动。

类似地，在多束牙刷毛114开始振动后，处理器102判断多个压力值的总和或平均低于关闭阈值(例如与启动阈值相同或不同)后的预定时间后(例如3至5秒，但不限于)，关闭多束牙刷毛114的振动，亦即，在所述预定时间未被使用。

本发明中，除了利用图11的方式直接计算多束牙刷毛114对牙齿的施加压力，还可利用间接的方式来计算多束牙刷毛114对牙齿的施加压力。请参照13所示，其为图12的电动牙刷的使用示意图。

当使用者握持牙刷握柄112要进行牙齿900的清洗时，处理器102接收来自多个压力检测点1012的多个压力值后，可计算第一方向压力值(例如F1、F3)以及第二方向压力值(例如F2)。处理器102则根据所述第一方向压力值与所述第二方向压力值的压力差值计算多束牙刷毛114对牙齿900的施加压力。例如图13中，既然牙齿900对多束牙刷毛114的施加压力Ft＝(F1+F3-F2)，则可得到多束牙刷毛114对牙齿900的施加压力等于Ft。如图13所示，优选的，所述第一方向压力值及所述第二方向压力值分别根据多个压力检测点1012中位于相对方向(例如显示为左右方向)的至少一个压力检测点1012输出的压力值所计算而得。当F1至F3分别是根据多个(例如彼此相邻)压力检测点1012输出的多个压力值所计算时，F1至F3分别是相对应的多个压力值的总和或平均。

可以了解的是，由于每个使用者握持牙刷握柄112的方式不同，所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的数目及方向并不限于图13所显示者。本实施例在于，使用配置于牙刷握柄112的压力检测装置101来间接计算多束牙刷毛114的施加压力，而非使用配置于牙刷头110的压力检测装置101来直接检测多束牙刷毛114的施加压力。亦即，多束牙刷毛114的施加压力并非根据多束牙刷毛114对应的多个压力检测点1012所求得。

类似地，处理器102也可以计算所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和(例如F1+F3+F2)或压力平均，并根据所述压力总和或所述压力平均控制多束牙刷毛114的振动频率。例如，处理器102比较所述压力总和或所述压力平均与多个压力阈值(例如预先储存于内存103)以调整不同的振动频率。当所述压力总和或所述压力平均越大或越小时，以步阶的方式改变振动频率变大或变小。

类似地，处理器102还可根据所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均判断是否启动多束牙刷毛114的振动。例如，当使用者开启电动牙刷的电源时，开启显示装置105及压力检测装置101而不启动多束牙刷毛114的振动，在使用者握持牙刷握柄112以使得处理器102求得的所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均大于或等于启动阈值时，处理器102控制马达104以预定振动频率启动多束牙刷毛114的振动；反之，若求得的所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均小于所述启动阈值时，处理器102不启动多束牙刷毛114的振动。

类似地，在多束牙刷毛114开始振动后，处理器102判断所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均低于关闭阈值(例如与启动阈值相同或不同)后的预定时间后(例如3至5秒，但不限于)，关闭多束牙刷毛114的振动，亦即，在所述预定时间未被使用。

一种非限定的实施方式中，由于图12及图13的多个压力检测点1012是配置于牙刷握柄112的大部分表面，处理器102还可基于不同握持位置识别不同用户，以使得电动牙刷只能被特定使用者使用。例如，电动牙刷可被选择进入学习阶段或使用阶段。处理器102可在学习阶段识别特定用户的握持位置(例如输出压力值大于预定阈值的压力检测点1012的多个位置)并储存于内存103。在使用阶段，如果使用者未握持于储存位置的预定偏差范围(例如与已经记录的压力检测点1012的多个位置不同的压力检测点个数)内，则无法开启电动牙刷的振动。

图12及图13的实施方式亦适用于其他电子装置，例如，电动除毛装置或其他可根据整体手部压力的总和或平均控制马达出力强度的电子装置。

必须说明的是，虽然上述实施例中，压力检测装置101是配置于牙刷头110或牙刷握柄112，但本发明并不限于此。其他实施方式中，可分别配置不同的压力检测装置在牙刷头110及牙刷握柄112上，以分别进行上述实施例中的运作。

必须说明的是，上述实施例中所描述的电动牙刷的振动形式并无特定限制，本发明在于根据压力检测装置101的检测结果调整振动强度，并不限于振动频率。例如，还可根据压力检测装置101的检测结果调整振动方向或被振动的部分牙刷毛等，根据不同应用而定。

综上所述，已知压力检测器并非直接与电路板一体成型，而需要使用额外的连接器与电路板连接。因此，本发明另提供一种压力检测装置(例如图2至8)及其制作方法(例如图9)，其于制作电路板时即同时制作压力检测装置的驱动电极及接收电极。最后只要将高分子材料层贴附于电极区域，即完成压力检测装置的制作，其制程简单且成本低廉。

虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种电动牙刷，该电动牙刷包含：

压力检测装置，该压力检测装置包含：

基板，该基板上电路布局有多组驱动电极和接收电极；及

高分子材料层，该高分子材料层黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点；

牙刷头，该牙刷头的第一表面配置所述压力检测装置及多束牙刷毛分别对应所述压力检测装置的所述多个压力检测点；以及

处理器，该处理器耦接所述多个压力检测点，用于根据所述多个压力检测点输出的多个压力值分析所述多束牙刷毛的施力均匀度。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述压力检测装置还包含黏胶层用于将所述高分子材料层黏接于所述基板。

3.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述压力检测装置还包含多个凸块配置于所述高分子材料层的不面对所述基板的表面，并分别对位于一组驱动电极和接收电极。

4.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述高分子材料层为防水材质所制成。

5.根据权利要求1所述的电动牙刷，还包含显示装置，其中所述处理器还用于控制所述显示装置显示所述施力均匀度。

6.根据权利要求1所述的电动牙刷，该电动牙刷还包含内存及显示装置，其中所述处理器还用于：

计算所述多个压力检测点输出的所述多个压力值的总和或平均，

纪录所述总和或所述平均的每日变化至所述内存，及

当所述每日变化的累积值超过变化阈值时，控制所述显示装置显示更换所述牙刷头的信息。

7.根据权利要求1所述的电动牙刷，该电动牙刷还包含马达，其中所述处理器还用于：

计算所述多个压力检测点输出的所述多个压力值的总和或平均，及

当所述总和或所述平均超过启动阈值时，控制所述马达启动所述多束牙刷毛的振动。

8.一种电动牙刷，该电动牙刷包含：

压力检测装置，该压力检测装置包含：

基板，该基板上电路布局有多组驱动电极和接收电极；及

高分子材料层，该高分子材料层黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点；

牙刷头，该牙刷头的第一表面配置多束牙刷毛；

牙刷握柄，该牙刷握柄环绕配置所述压力检测装置的所述多个压力检测点；以及

处理器，该处理器耦接所述多个压力检测点，用于计算所述多个压力检测点输出的多个压力值的总和或平均，并根据所述总和或所述平均控制所述多束牙刷毛的振动频率。

9.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中所述振动频率与所述总和或所述平均呈正相关。

10.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中所述多个压力检测点均匀环绕于所述牙刷握柄的部分表面，且该部分表面的高度大于3个指幅宽度。

11.根据权利要求8所述的电动牙刷，该电动牙刷还包含马达，其中，

当所述总和或所述平均小于启动阈值时，所述处理器不控制所述马达以启动所述多束牙刷毛的振动，且

当所述总和或所述平均大于或等于所述启动阈值时，所述处理器控制所述马达以预定振动频率启动所述多束牙刷毛的振动。

12.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中所述压力检测装置还包含黏胶层用于将所述高分子材料层黏接于所述基板。

13.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中所述压力检测装置还包含多个凸块配置于所述高分子材料层的不面对所述基板的表面，并分别对位于一组驱动电极和接收电极。

14.根据权利要求8所述的电动牙刷，其中所述高分子材料层为防水材质所制成。

15.一种电动牙刷，该电动牙刷包含：

压力检测装置，该压力检测装置包含：

基板，该基板上电路布局有多组驱动电极和接收电极；及

高分子材料层，该高分子材料层黏接于所述基板并覆盖于所述多组驱动电极和接收电极上以形成多个压力检测点；

牙刷头，该牙刷头的第一表面配置多束牙刷毛；

牙刷握柄，该牙刷握柄环绕配置所述压力检测装置的所述多个压力检测点；以及

处理器，该处理器耦接所述多个压力检测点，用于根据所述多个压力检测点输出的多个压力值计算第一方向压力值及第二方向压力值，并根据所述第一方向压力值与所述第二方向压力值的压力差值计算所述多束牙刷毛的施加压力。

16.根据权利要求15所述的电动牙刷，其中所述多个压力检测点均匀环绕于所述牙刷握柄的部分表面，且该部分表面的高度大于3个指幅宽度。

17.根据权利要求15所述的电动牙刷，其中所述第一方向压力值及所述第二方向压力值分别根据所述多个压力检测点中位于相对方向的至少一个压力检测点输出的所述压力值所计算。

18.根据权利要求15所述的电动牙刷，其中所述处理器还用于：

计算所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均，及

根据所述压力总和或所述压力平均控制所述多束牙刷毛的振动频率。

19.根据权利要求18所述的电动牙刷，其中所述处理器用于比较所述压力总和或所述压力平均与多个压力阈值以调整所述振动频率。

20.根据权利要求15所述的电动牙刷，该电动牙刷还包含马达，其中所述处理器还用于：

计算所述第一方向压力值及所述第二方向压力值的压力总和或压力平均，

当所述压力总和或所述压力平均小于启动阈值时，不控制所述马达以启动所述多束牙刷毛的振动，且

当所述压力总和或所述压力平均大于或等于所述启动阈值时，控制所述马达以预定振动频率启动所述多束牙刷毛的振动。

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