CN105212516A - 一种基于压力检测的健康牙刷及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于压力检测的健康牙刷及其检测方法，牙刷由牙刷头和牙刷柄组成，在牙刷柄的内部设有检测电路单元、拨杆、弹性元件、线性位移检测元件。其中，检测电路单元与线性位移检测元件相接，牙刷头与拨杆相接；弹性元件一端设在牙刷柄内壁上，同时另一端与拨杆相抵。本发明针对目前刷牙压力装置比较复杂、成本高的问题，提出了一种可以线性检测刷牙压力的健康牙刷及其检测方法，在用户刷牙时提供有效的刷牙压力大小提示，促进用户养成良好的刷牙习惯；本发明实现方式简单，可以线性的检测刷牙压力，稳定性强，且有助于降低产品成本，利于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及传感式牙刷技术领域，尤其涉及一种基于压力检测的健康牙刷及其检测方法。
背景技术
出于健康考虑，压力检测在牙刷上的应用越来越多，其通过刷牙压力的检测，提醒用户减小力量以起到保护牙齿的作用。当前的压力检测式牙刷，主要的实现方式之一是开关式，当用户刷牙力量过大时提醒开关导通，实现提醒功能。实现方式之二是通过应变片的方式，通过检测应变片的形变来检测刷牙压力的大小，进而提醒用户减小或加大力量。
对于上述两种检测方式，前者只能检测刷牙压力超过上限的情况，而无法对刷牙力量不足的情况给与提醒。后者则实现方式复杂，结构设计不易实现，且应变片安装方式以及后级的电路设计等也会导致成本的增加，同时也会降低使用的稳定性，容易损坏。
发明内容
为了能更好的检测刷牙压力，使用户养成良好的刷牙习惯，本发明提出了一种基于压力检测的健康牙刷及其检测方法。
而为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于压力检测的健康牙刷，由牙刷头和牙刷柄组成，在牙刷柄的内部设有检测电路单元、拨杆、弹性元件、线性位移检测元件。其中，检测电路单元与线性位移检测元件相接，牙刷头与拨杆相接；弹性元件一端设在牙刷柄内壁上，同时另一端与拨杆相抵。
拨杆为刚性元件，与牙刷头刚性连接为佳，同时为了便于用户更换牙刷头，拨杆与牙刷头之间采用重复拆装结构；所述重复拆装结构为在牙刷头上设置一个固定孔并在固定孔中插入拨杆。
弹性元件为拨杆提供回弹力，弹性元件可以进行标定，以去除系统的误差。弹性元件具体的可以是弹簧或者弹片，材料可以是金属或者塑料。
所述的线性位移检测元件包括但不限于电位器、霍尔效应器件。
线性位移检测元件为电位器时，电位器与拨杆相接。使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器的滑动端移动，记录下电位器滑动到的两个位置的对应电压，拟合出压力和电压的对应关系。
用户刷牙时，牙刷头带动拨杆拨动电位器的滑动端，从而改变电位器的阻值。检测电路单元通过检测电位器两端的电压变化得知电位器滑动端到达的位置，再结合电位器滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小。根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
线性位移检测元件为霍尔效应器件，霍尔效应器件设于牙刷柄内壁上。在拨杆上设有配合霍尔效应器件的磁铁片，其中，磁铁片也可用磁钢片代替。用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片和霍尔效应器件之间的距离不同，进而令磁铁片在霍尔效应器件上产生的磁通量变化，霍尔效应器件基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小。根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
实际当中，霍尔效应器件和磁铁片的位置可以对调。
通过检测线性位移检测元件的参数变化可以计算出刷牙的压力。当刷牙压力过大或者过小时，可以提醒用户减小或者增加刷牙的力量，从而帮助用户养成良好的刷牙习惯。
一种基于压力检测的健康牙刷的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：设置牙刷头和牙刷柄，在牙刷柄内设置检测电路单元、拨杆、弹性元件、线性位移检测元件；其中，检测电路单元与线性位移检测元件相接，牙刷头与拨杆相接；弹性元件一端设在牙刷柄内壁上，同时另一端与拨杆相抵；
步骤2：在拨杆与线性位移检测元件之间建立位置和位移关系；
步骤3：用户刷牙时，拨杆带动线性位移检测元件产生位移，根据线性位移检测元件的位移计算刷牙压力大小，进而基于压力大小提醒用户调整刷牙压力。
线性位移检测元件为电位器时，将电位器与拨杆相接；使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器的滑动端移动，记录下电位器滑动到的两个位置的对应电压，进而拟合出压力和电压的对应关系；当用户刷牙时，牙刷头带动拨杆拨动电位器的滑动端，从而改变电位器的阻值，检测电路单元通过检测电位器两端的电压变化得知电位器滑动端到达的位置，再结合电位器滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
线性位移检测元件为霍尔效应器件时，将霍尔效应器件设于牙刷柄内壁上，同时在拨杆上设置配合霍尔效应器件的磁铁片；用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片和霍尔效应器件之间的距离不同，进而令磁铁片在霍尔效应器件上产生的磁通量变化，霍尔效应器件基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明针对目前刷牙压力装置比较复杂、成本高的问题，提出了一种可以线性检测刷牙压力的健康牙刷及其检测方法，在用户刷牙时提供有效的刷牙压力大小提示，促进用户养成良好的刷牙习惯；本发明实现方式简单，可以线性的检测刷牙压力，稳定性强，且有助于降低产品成本，利于推广使用。
附图说明
图1所示为本发明的结构图；
图2所示为本发明采用电位器进行刷牙压力检测的原理示意图；
图3所示为本发明采用霍尔效应元件进行刷牙压力检测的原理示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面将结合本发明中的说明书附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明一较佳实施例的一种基于压力检测的健康牙刷，由牙刷头101和牙刷柄102组成，在牙刷柄102的内部设有检测电路单元103、拨杆204、弹性元件205、线性位移检测元件。其中，检测电路单元103与线性位移检测元件相接，牙刷头101与拨杆204相接；弹性元件205一端设在牙刷柄102内壁上，同时另一端与拨杆204相抵。
拨杆204为刚性元件，与牙刷头101刚性连接为佳，同时为了便于用户更换牙刷头101，拨杆204与牙刷头101之间采用重复拆装结构；所述重复拆装结构为在牙刷头101上设置一个固定孔并在固定孔中插入拨杆204。
弹性元件205为拨杆204提供回弹力，弹性元件205可以进行标定，以去除系统的误差。弹性元件205具体的可以是弹簧或者弹片，材料可以是金属或者塑料。
所述的线性位移检测元件包括但不限于电位器206、霍尔效应器件306。
如图2所示，线性位移检测元件为电位器206，电位器206与拨杆204相接。使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器206的滑动端移动，记录下电位器206滑动到的两个位置的对应电压，拟合出压力和电压的对应关系。
用户刷牙时，牙刷头101带动拨杆204拨动电位器206的滑动端，从而改变电位器206的阻值。检测电路单元103通过检测电位器206两端的电压变化得知电位器206滑动端到达的位置，再结合电位器206滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小。根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
如图3所示，线性位移检测元件为霍尔效应器件306，霍尔效应器件306设于牙刷柄102内壁上。在拨杆204上设有配合霍尔效应器件306的磁铁片307，其中，磁铁片307也可用磁钢片代替。用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片307和霍尔效应器件306之间的距离不同，进而令磁铁片307在霍尔效应器件306上产生的磁通量变化，霍尔效应器件306基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小。根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
实际当中，霍尔效应器件306和磁铁片307的位置可以对调。
本发明还提供了一种基于压力检测的健康牙刷的检测方法，包括如下步骤。
步骤1：设置牙刷头101和牙刷柄102，在牙刷柄102内设置检测电路单元103、拨杆204、弹性元件205、线性位移检测元件；其中，检测电路单元103与线性位移检测元件相接，牙刷头101与拨杆204相接；弹性元件205一端设在牙刷柄102内壁上，同时另一端与拨杆204相抵。
步骤2：在拨杆204与线性位移检测元件之间建立位置和位移关系。
步骤3：用户刷牙时，拨杆204带动线性位移检测元件产生位移，根据线性位移检测元件的位移计算刷牙压力大小，进而基于压力大小提醒用户调整刷牙压力。
如图2所示，当线性位移检测元件为电位器206时，将电位器206与拨杆204相接；使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器206的滑动端移动，记录下电位器206滑动到的两个位置的对应电压，进而拟合出压力和电压的对应关系；当用户刷牙时，牙刷头101带动拨杆204拨动电位器206的滑动端，从而改变电位器206的阻值，检测电路单元103通过检测电位器206两端的电压变化得知电位器206滑动端到达的位置，再结合电位器206滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
如图3所示，线性位移检测元件为霍尔效应器件306时，将霍尔效应器件306设于牙刷柄102内壁上，同时在拨杆204上设置配合霍尔效应器件306的磁铁片307；用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片307和霍尔效应器件306之间的距离不同，进而令磁铁片307在霍尔效应器件306上产生的磁通量变化，霍尔效应器件306基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
综上所述，即为本发明实施例内容，而显然本发明的实施方式并不仅限于此，其可根据不同应用环境，利用本发明的功能性实现相应的需求。
Claims (10)
1.一种基于压力检测的健康牙刷，其特征在于由牙刷头（101）和牙刷柄（102）组成，在牙刷柄（102）的内部设有检测电路单元（103）、拨杆（204）、弹性元件（205）、线性位移检测元件；其中，检测电路单元（103）与线性位移检测元件相接，牙刷头（101）与拨杆（204）相接；弹性元件（205）一端设在牙刷柄（102）内壁上，同时另一端与拨杆（204）相抵。
2.根据权利要求1所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的拨杆（204）为刚性元件，与牙刷头（101）刚性连接。
3.根据权利要求2所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的拨杆（204）与牙刷头（101）之间采用重复拆装结构；所述重复拆装结构为在牙刷头（101）上设置一个固定孔并在固定孔中插入拨杆（204）。
4.根据权利要求1所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的弹性元件（205）为拨杆（204）提供回弹力，弹性元件（205）进行标定以去除误差；弹性元件（205）包括但不限于弹簧、弹片，弹性元件（205）的材质包括但不限于金属、塑料。
5.根据权利要求1所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的线性位移检测元件包括但不限于电位器（206）、霍尔效应器件（306）。
6.根据权利要求1或5所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的线性位移检测元件为电位器（206），电位器（206）与拨杆（204）相接；使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器206的滑动端移动，记录下电位器（206）滑动到的两个位置的对应电压，进而拟合出压力和电压的对应关系；当用户刷牙时，牙刷头（101）带动拨杆（204）拨动电位器（206）的滑动端，从而改变电位器（206）的阻值，检测电路单元（103）通过检测电位器（206）两端的电压变化得知电位器（206）滑动端到达的位置，再结合电位器（206）滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
7.根据权利要求1或5所述的基于压力检测的健康牙刷，其特征在于所述的线性位移检测元件为霍尔效应器件（306），霍尔效应器件（306）设于牙刷柄（102）内壁上，同时在拨杆（204）上设有配合霍尔效应器件（306）的磁铁片（307）；用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片（307）和霍尔效应器件（306）之间的距离不同，进而令磁铁片（307）在霍尔效应器件（306）上产生的磁通量变化，霍尔效应器件（306）基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力；此外，磁铁片（307）和霍尔效应器件（306）的位置能够对调，即磁铁片（307）设于牙刷柄（102）内壁上，同时在拨杆（204）上设有霍尔效应器件（306）。
8.一种基于压力检测的健康牙刷的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：设置牙刷头（101）和牙刷柄（102），在牙刷柄（102）内设置检测电路单元（103）、拨杆（204）、弹性元件（205）、线性位移检测元件；其中，检测电路单元（103）与线性位移检测元件相接，牙刷头（101）与拨杆（204）相接；弹性元件（205）一端设在牙刷柄（102）内壁上，同时另一端与拨杆（204）相抵；
步骤2：在拨杆（204）与线性位移检测元件之间建立位置和位移关系；
步骤3：用户刷牙时，拨杆（204）带动线性位移检测元件产生位移，根据线性位移检测元件的位移计算刷牙压力大小，进而基于压力大小提醒用户调整刷牙压力。
9.根据权利要求8所述的基于压力检测的健康牙刷的检测方法，其特征在于所述的线性位移检测元件为电位器（206），将电位器（206）与拨杆（204）相接；使用前对牙刷的弹力进行标定：给定两个压力令电位器（206）的滑动端移动，记录下电位器（206）滑动到的两个位置的对应电压，进而拟合出压力和电压的对应关系；当用户刷牙时，牙刷头（101）带动拨杆（204）拨动电位器（206）的滑动端，从而改变电位器（206）的阻值，检测电路单元（103）通过检测电位器（206）两端的电压变化得知电位器（206）滑动端到达的位置，再结合电位器（206）滑动端到达的位置和基于压力和电压的对应关系，计算出压力大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
10.根据权利要求8所述的基于压力检测的健康牙刷的检测方法，其特征在于所述的线性位移检测元件为霍尔效应器件（306），将霍尔效应器件（306）设于牙刷柄（102）内壁上，同时在拨杆（204）上设置配合霍尔效应器件（306）的磁铁片（307）；用户刷牙时的压力变化会导致磁铁片（307）和霍尔效应器件（306）之间的距离不同，进而令磁铁片（307）在霍尔效应器件（306）上产生的磁通量变化，霍尔效应器件（306）基于磁通量的变化，通过电压反应出距离的变化，从而计算出刷牙压力的大小，根据压力大小，提醒用户调整刷牙压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160106 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |