传感器320a-c识别传感器按钮330a_c的使用者的触摸启动并且通过构造成指导牙刷100的操作和控制的固件和/或软件来执行程序指令。除了微处理器311之外，电容式触摸传感器系统包括形成本领域技术人员应知道的功能齐全的可编程数据处理系统所需的所有其它外围装置和部件。这可以包括但不限于合适的易失性和非易失性存储器312 (例如，RAM、ROM等)、定时器313例如电子定时器和/或软件定时器、模拟电容至数字转换器、数字信号控制器、补偿电路、处理器寄存器、外围接口、实时时钟(RTC)、非瞬时性机器可读介质、电路和数据总线、输入/输出接口、驱动器(例如，显示器、LED、音响等)以及其它。电池174可以为微处理器311提供功率供应。微处理器311被构造成和可操作用于将由传感器320a-c检测到的电容转换为数字值，该数字值由微处理器进一步操纵以指导牙刷100的操作。
[0049]灵敏度控制以阈值电容值Ct形式编程到微处理器311中以用于触摸检测，从而在可变形促动面板302上的非预期轻柔触摸和旨在启动传感器320a-c的更有力触摸之间进行区分。这确保仅仅检测积极的、有意的更有力触摸，而不是使用者对牙刷100的抓取和抓握。因此，微处理器311可被编程有阈值电容检测值Ct，在由微处理器实现牙刷操作的控制之前，必须达到或超出该检测值(与使用者对传感器靶325a-c的偏转程度有关)。
[0050]参看图8，与传感器按钮330a_c相关联的传感器320a_c各自经由导电性通信迹线或链路(虚线)连接到微处理器311上的专用输入端口 322(例如，引脚、垫)，通信迹线或链路将测量的电容信号从每个按钮传输到微处理器以用于检测使用者触摸事件。在所示的一个实施例中，除了具有相关联的马达操作速度之外，传感器按钮330a、330b或330c中的一个可通过对微处理器311编程而起到控制牙刷100的接通/断开操作的双重功能。在其它可能的实施例中，可以提供单独的接通/断开开关323，其可以是类似于传感器按钮330a-c的电容触摸传感器按钮或另一类开关(例如，机械式等)，其经由导电性通信迹线或链路(虚线)可操作地链接至微处理器311上单独的输入端口 321。在其它实施例中，接通/断开开关可以是机械式开关，其不由微处理器311控制，而是经由电路直接电联接到马达170以用于控制牙刷接通/断开操作功能。利用单独的接通/断开开关，传感器按钮330a-c可用于在牙刷100已开启之后仅仅控制马达170的速度。
[0051]马达170可以是DC变速马达，其中MOC电容式触摸传感器系统控制转子171的旋转速度(RPM)以改变可移动毛簇块120、140的摆动速率。变速操作可通过本领域使用的任何合适手段实现，包括但不限于马达速度控制器314(参见图11)，例如电子速度控制器(ESC)或脉冲宽度调制(PWM)控制器，两者都包括适当构造的电子电路和装置(例如，M0SFET、振荡器、电阻器、电容器等)，所述电路和装置被构造成控制供应至马达170的功率和因此其速度。这样的DC马达速度控制装置是可商购获得的。在一个实施例中，这些装置可以结合到PCBA 310中。MOC电容式触摸传感器系统可操作地连接到并控制电子速度控制器的操作。
[0052]现在将更详细地描述牙刷100和本发明的电容式触摸感测控制系统的操作。根据本发明的一个方面，微处理器311可被编程和构造成使得传感器按钮330a-c中的每一个充当分立的开关，以改变马达170的速度(RPM)和/或开启或关闭牙刷。因此，触摸与传感器按钮330a-c中的一个相关联的控制面板302上的具体位置将马达170的速度改变成分配给该按钮的具体速度，从而伴随地改变毛簇块120、140的摆动速率。任何具体速度S1、S2、S3可以被分配到用于三种速度操作的传感器按钮330a-c(例如，低、中和高)中的每一个。可以提供更多或更少的速度，例如通过配备更多或更少传感器按钮330a-c，或者备选地对微处理器311编程以使每个传感器按钮与启动不止一个速度相关联。因此，本发明明确地不限于本文所述的传感器按钮或速度的数量，其仅仅代表一些非限制性示例。
[0053]在一种布置中，使用者可以通过在具体的传感器按钮330a_c位置处按下控制面板302而立即跳到具体速度S1、S2、S3中的任何一个，而不经过任何中间速度。因此，在一个示例中，使用者可以通过按压相应的传感器按钮330a、330b或330c而从SI跳到S3或从S3跳到SI。
[0054]现在将关于具有两个传感器按钮330a和330b的牙刷100来描述用于控制牙刷100的操作的方法或过程900。在一个实施例中，基于微处理器的控制过程900可用来如下所述通过启动传感器按钮330a-b中的一个或多个而使牙刷100循环通过三种不同的操作模式，包括初始中速模式、高最大速度模式和脉冲模式。
[0055]图9A-B是绘出由适当编程的微处理器311执行的控制过程900的逻辑流程图，其利用本文所公开的MOC电容式触摸传感器系统来控制电动牙刷100的操作。微处理器311被编程为上文所述单按钮操作模式，以识别通过由使用者对控制面板300的可变形促动面板302施加的按压或触摸动作而产生的每个传感器按钮330a-b的独立的或分立的启动(例如，每次一个)。微处理器311还可被编程为识别“按压并保持”的按压动作，其中传感器按钮330a或330b中的一个被使用者按压并保持持续至少大于编程持续时间极限的一段时间。
[0056]图9A-B所示过程300的步骤由微处理器311执行，微处理器311执行由使用者在与传感器按钮330a和330b中的一个相关联的控制面板300的具体位置上的拇指或其它手指按压触摸触发的程序指令或响应于这种按压触摸而执行。触摸动作改变相应的传感器按钮的电容并启动相应的传感器按钮，该按钮操作以改变马达170的速度(RPM)和/或开启或关闭牙刷100。
[0057]在将描述的控制过程300中，应当注意牙刷100和电容式触摸传感器系统。在图9A-B中，为了简明起见以免不当地使附图杂乱，传感器按钮330a备选地被称为“垫I”且传感器按钮33b被称为“垫2”。
[0058]现在参看图9A-B，过程300始于步骤302，其中微处理器311扫描传感器按钮330a(垫I)以检测可能的电容变化，从而指示该按钮上的使用者触摸或按压动作。传感器按钮330a(垫I)可由微处理器311每隔0.25秒或另一合适的时间间隔连续地监测或扫描，以检测使用者的启动触摸。
[0059]在决策步骤304中，微处理器311确定传感器按钮330a(垫I)是否已被使用者以足够的力按压，以指示有意的启动，而不仅仅是在牙刷的常规抓握中的意外触摸。在一个代表性的非限制性示例中，可将4.5N的阈值按压力Ft编程到微处理器311中，该值必须被达到或超过以指示使用者为启动牙刷而在传感器按钮330a(垫I)上的积极的按压或触摸动作。可以使用其它合适的阈值按压力。如果测量的实际按压力F小于阈值按压力Ft (即，“否”响应)，那么微处理器就不采取触发动作。如果测量的实际按压力F大于或等于阈值按压力Ft (即，“是”响应)，则控制转到步骤306。应当指出，与通过按压在传感器按钮330a (垫
I)处的可变形促动面板302上而形成的偏转量相关联的电容的变化可与按压力F相关，按压力F又可以被编程到微处理器中以与编程的阈值按压力Ft相比较，从而实现上述功能。然而，也可以使用其它合适的方法。
[0060]继续参照图9A-B，在决策步骤306中，微处理器311确定传感器按钮330a (垫I)是否已被按下超过编程到微处理器中以用于开启牙刷100的预定“保持时间”。这可以被称为使用者的“按压并保持”动作。在一个非限制性示例中，保持时间可以是0.5秒。可使用其它合适的时间。如果在步骤306中答案为“否”，那么微处理器不会采取触发动作。如果答案为“是”，则控制转到步骤308，并且由微处理器开启牙刷马达170。在该示例中，马达速度控制器314可以是如上所述的脉冲宽度调制(PWM)控制器。
[0061]在步骤310中，马达170速度可斜坡上升至初始或启动马达速度SI。在一个非限制性示例中，当牙刷100首先在表示最大马达速度的80%的“中速模式”下开启时，与传感器按钮330a (垫I)的启动相关联的编程到微处理器311中的PWM可设置在80%处以初始地操作马达170。毛簇块130和140将以与80%PWM相关联的对应第一速率摆动。在其它实施例中，可使用其它合适的初始PWM%或马达速度。
[0062]在步骤312中，在启动马达170之后可以临时停止扫描达预定的时间段(例如，0.5秒或其它)，从而形成短暂的暂停以确保在控制系统可正确调整操作之前由使用者实现另一控制动作。在步骤314中，接着由微处理器311扫描传感器按钮330a(垫I)和330b (垫2)两者。微处理器311接着在决策步骤316中确定是否少于2个传感器控制按钮(垫)被按压。
[0063]在决策步骤316中，如果微处理器311确定2个传感器按钮330a (垫I)和330b (垫
2)已被按压(即，“否”响应)，则控制转到决策步骤336。如果牙刷已被开启超过编程到微处理器311中的预定刷洗持续时间(即，“是”响应)，则控制转到步骤338，并且微处理器关闭牙刷100。如果备选地返回“否”响应，则控制返回到步骤316以继续刷牙操作。在一个代表性示例中，编程到微处理器311中的预定刷洗持续时间可以是约2分钟，这是用于刷洗牙齿的通常推荐的最少时间。可以使用其它合适的刷洗时间。
[0064]在决策步骤316中，如果微处理器311确定单个传感器按钮330a(垫I)或330b(垫2)被按下(即，“是”响应)，则控制转到决策步骤318。在步骤318中，微处理器311确定是传感器按钮330a (垫I)还是传感器按钮330b (垫2)被按压。如果传感器按钮330a(垫I)已被再次触摸，则微处理器311在步骤320中确定实际按压力F是否达到或超过指示有意的“按压”动作的预编程阈值按压力Ft。如果响应为“否”，则控制转到步骤336。如果备选地在步骤320中响应为“是”，则控制转到决策步骤322。在步骤322中，微处理器确定传感器按钮