CN107637957A - 基于终端智能镜的交互式智能牙刷及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于终端智能镜的交互式智能牙刷。包括牙刷本体，牙刷本体包括牙刷头和牙刷握体；牙刷头固定在牙刷握体的一端；牙刷握体握持面开有一探测口；智能牙刷系统，包括：牙刷本体；用于健康信息交互的终端显示单元；用于牙刷本体与终端显示单元交互的第二通信模块；处理器模块通过第一通信模块传递到第二通信模块。本发明通过数据采样技术、数据处理技术、蓝牙传输技术、手势识别技术、语音识别技术、半反半透屏幕和数据可视化技术实现智能牙刷与镜面显示设备实现家居生活的智能交互系统，具有快速、精确的特点，不改变用户的生活习惯。

Description

基于终端智能镜的交互式智能牙刷及其系统

技术领域

本发明属于智能牙刷技术领域，特别是涉及基于终端智能镜的交互式智能牙刷及其系统。

背景技术

21世纪以来，智能设备已经逐渐走入了人们的生活，而“黑科技”元素也并不仅仅局限于手机和平板电脑了。智能家电、智能灯泡、智能手表…似乎所有领域的产品都可以变得"更聪明"。2013年1月6日，在CES 2014上Kolibree公司发布了全球首款智能电动牙刷，自此很多厂商也开始涉足智能牙刷领域。

现有的一种智能儿童电动牙刷带有不同的模式，比如针对牙龈的敏感模式、按摩模式和保健模式，避免牙周炎，更全面地保证口腔的健康。声波技术产生的流动洁力和更宽的接触面可以更加全面的照顾到每一个牙齿表面和牙缝深处，有效地清除牙菌斑。

现有的MoV每奥mini智能声波牙刷声波震动高达32000次/分钟，牙刷宽阔摆幅360°，全面清扫牙渍，能够精准感知口腔每个区域的健康状况。mini小刷头够深入才有快感，多角度全方位清洁，更深入更洁净，能在口腔内360°灵活转动，方便清洁到每颗牙齿。

市场上家庭健康产品的主要形态是这样的：传统的家庭健康产品和智能手环、智能手表类产品。传统的家庭健康产品，比如体重秤、家用血压仪、家用血糖仪，这些产品通常使用繁琐，在测量精度上的考虑多于在用户体验上的考虑，所以用户只有在明显感到身体不适时才会使用这些产品。

智能手环、智能手表类产品，这类产品在用户体验上已经做了一定的考虑，但由于手环、手表本省的形态限制，使得用户不得不时刻佩戴这些设备，在夏天和晚上睡觉时用户的不适感仍然很强。据调研，即使是智能手环的重度使用用户也难以维持在睡觉时佩戴手环的习惯。

上述的技术设备均是针对现有刷牙部位的设计以及对刷牙部位的健康监测，并且，不能完整记录用户一整天的健康信息。

我们的研究意义在于实现智能家庭生活理念，是中国家庭未来十年的科技浪潮，我们做的就是在不改变人们日常生活的前提下，将健康检测和化妆指导结合在人们的生活习惯之中。当人们拥有了这款产品后，生活将会更加简约便利。人工智能，智能硬件的技术发展是当今时代科技的主题，也是国家大力支持的项目，智慧家居作为人工智能的特色主题，也是当今社会的热点和发展导向。而我们的项目就属于智慧家居。我们产品的应用领域是每个对智能生活追求的家庭之中，服务对象以中产阶级的白领阶层为主。

当下健康监控产品的精度已经有保证，但测量过程带来的体验问题是让人难以接受。比如家用体重秤的刻度盘通常在地上，有近视问题的用户需要弯腰蹲身才能够清楚看清示数。即使是智能手环等流行产品，仍然有较大的使用负担。

从一款健康产品的角度上说，它应该具有快速、精确的特点，从一款智能产品的角度上说，我们希望它是符合我们的设计理念的，即它应该不改变用户的生活习惯。

快速，我们希望这样的健康测量应该是在用户可以接受的时间内进行的，比如对于体重测量通常要求用户站上体重秤就能够读出数据。

精确，我们希望提供的健康数据的误差不能大于市场同等价格的健康产品。

发明内容

本发明的目的在于提供基于终端智能镜的交互式智能牙刷及其系统，通过数据采样技术、数据处理技术、蓝牙传输技术、手势识别技术、语音识别技术、半反半透屏幕和数据可视化技术实现智能牙刷与镜面显示设备实现家居生活的智能交互系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于终端智能镜的交互式智能牙刷，包括牙刷本体，所述牙刷本体包括牙刷头和牙刷握体；所述牙刷头固定在牙刷握体的一端；其中，所述牙刷握体握持面开有一探测口；所述牙刷握体内嵌入有传感器模块、健康数据采集模块、处理器模块、第一通信模块和电源模块。

基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，包括：

牙刷本体；其中，所述牙刷本体包括传感器模块和第一通信模块；所述传感器模块采集人体的健康数据通过一健康数据采集模块传递给一处理器模块；用于健康信息交互的终端显示单元；用于牙刷本体与终端显示单元交互的第一通信模块；用于终端显示单元6与云服务器信息数据交互的第二通信模块7。

进一步地，所述传感器模块为心率血氧传感器；所述传感器模块位于牙刷本体的探测口位置。

进一步地，所述第一通信模块采用蓝牙通信模块或无线通信模块或有线通信模块。

进一步地，所述健康数据采集模块采用一AD采样芯片。

进一步地，所述处理器模块采用CPU处理器，用于处理AD采样芯片采集的数据信息。

进一步地，所述第二通信模块为无线通信模块或有线通信模块。

进一步地，所述终端显示单元包括智能手机或平板电脑或显示屏或镜面显示屏。

进一步地，所述镜面显示屏采用一透镜层和一半反半透镜；所述透镜层与半反半透镜之间设置有液晶显示层；所述液晶显示层设置有液晶控制模块。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过数据采样技术、数据处理技术、蓝牙传输技术、手势识别技术、语音识别技术、半反半透屏幕和数据可视化技术实现智能牙刷与镜面显示设备实现家居生活的智能交互系统，具有快速、精确的特点，不改变用户的生活习惯。

2、本发明通过在牙刷上设置身体健康数据采集单元，通过使用牙刷的过程中实时监测身体的健康数据，并通过显示单元实时显示，有效的检测身体健康，并实时记录和提醒。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的基于终端智能镜的交互式智能牙刷的结构示意图；

图2为本发明的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统图；

图3为智能镜的结构示意图；

图4为智能镜、智能牙刷、智能地砖、云服务器信息交互的系统图；

图5为处理器模块的电路图；

图6为USB接口模块的电路图；

图7为电源模块的电路图；

图8为AD采样芯片的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为基于终端智能镜的交互式智能牙刷，包括牙刷本体1，牙刷本体1包括牙刷头101和牙刷握体102；牙刷头101固定在牙刷握体102的一端；其中，牙刷握体102握持面开有一探测口103，探测口103为圆形开口或方形开口；牙刷握体102内嵌入有传感器模块2、健康数据采集模块3、处理器模块4、第一通信模块5和电源模块8。其中，如图7所示，电源模块8为系统供电；如图6所示，牙刷本体1还设有USB接口模块，USB接口模块分别与电源模块8、健康数据采集模块3、传感器模块2连接，用于对电源模块8供电，并将健康数据采集模块3、传感器模块2通过USB接口模块连接到终端设备上。

如图2和图8所示，基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，包括：牙刷本体1；其中，牙刷本体1包括传感器模块2和第一通信模块5；传感器模块2采集人体的健康数据通过一健康数据采集模块3传递给一处理器模块4；其中，处理器模块4采用CPU处理器，用于处理AD采样芯片采集的数据信息；用于健康信息交互的终端显示单元6；用于牙刷本体1与终端显示单元6信息数据交互的第一通信模块5；用于终端显示单元6与云服务器信息数据交互的第二通信模块7。

其中，传感器模块2为心率血氧传感器；传感器模块2位于牙刷本体1的探测口103位置；探测口103的开口与手指接触。

其中，第一通信模块5采用蓝牙通信模块。

其中，健康数据采集模块3采用一AD采样芯片，采用HX711搭建的电路模块。

其中，第二通信模块7为无线WiFi通信模块。

从成本以及多方面考虑，传感器模块2采用了型号为GY-MAX30100心率血氧传感器模块，如图5所示，处理器模块4采用nano V3.0 ATMEGA328P或STM32，并采用型号为XM-15B的蓝牙模块。

其中如图3所示，终端显示单元6包括智能手机或平板电脑或显示屏或镜面显示屏。其中，镜面显示屏采用一透镜层和一半反半透镜；透镜层与半反半透镜之间设置有液晶显示层；液晶显示层设置有液晶控制模块，形成智能镜显示设备。

终端显示单元6通过蓝牙接收智能牙刷内部嵌入的传感器所采集的健康数剧，在其UI界面上显示。本智能牙刷采用内嵌心率血氧传感器，采集人体的健康数据。通过内置AD采样将数据传给CPU，经过CPU处理，将数据传给蓝牙，然后再通过蓝牙传给镜子的显示器，在UI界面上显示。技术上采用嵌入式的思想和集成的思想，并构建PCB板，将芯片集成于牙刷结构内。

其中，终端显示单元6与一数据存储模块连接，通过无线WiFi通信模块进行网络的连接，实现终端显示单元6与云数据库的信息交互。

通过由显示器和单面反射镜组成的镜面显示器，搭载可以交互的镜面UI，呈现给用户全新的健康监测。其中智能镜硬件部分设计主要采取单面发射镜与高清显示器的结合。软件部分搭建在计算机上的UI显示程序。一方面为了满足客户需求的普通镜子，另一方面要满足产品的显示要求。通过使用了部分显示方案，即在普通镜子的一角做成显示区。或为了使得镜面显示的整体化，更好地UI效果，采取全屏显示，将UI界面的显示区在镜面的任何区域。

智能镜具体是由65寸的显示器以及全屏单面反射镜组成。通过在镜面上做了LED补光设备，以及相关镜面交互设备的链接。三色触控按钮就是一种交互设备。智能镜通过无线通信模块联网，通过网络下载相关资源数据，比如：天气等信息数据。

如图4所示，为智能镜、智能牙刷、智能地砖、云服务器信息交互的系统图；智能牙刷通过将心率血氧测量与牙刷结合，在用户刷牙的过程中自动测量并记录下健康数据，用户可以直接在手机上看到自己的健康状况，同时在用户同意的前提下，将用户的生理数据匿名化提交给数据挖掘引擎进行数据诊断。用户无需改变自己的任何习惯，也能够任性的使用我们的产品，并获得长期、有效的健康数据。

根据用户授权，获得采集的健康数据通过已经训练好的神经网络来分析用户的体征数据，并提供给用户一个健康诊断结果。

用于训练神经网络的数据来源是：通过对智能牙刷的使用过程中采集的数据信息以及通过问卷调查和邀请医学专家进行标注的方式获得用户的健康数据。通过统计分析等方法进一步对用户长期监测的数据进行存储分析，给予用户一段时间的监测反馈。在用户授权下，对用户的长期健康数据进行分析，通过我们的数据挖掘引擎提供长期的监控和报警服务，并通过云端平台和手机APP联系用户给予健康指导以及线下诊断服务。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.基于终端智能镜的交互式智能牙刷，包括牙刷本体(1)，其特征在于：

所述牙刷本体(1)包括牙刷头(101)和牙刷握体(102)；所述牙刷头(101)设置在牙刷握体(102)的一端；

其中，所述牙刷握体(102)握持面开有一探测口(103)；

所述牙刷握体(102)内嵌入有传感器模块(2)、健康数据采集模块(3)、处理器模块(4)、第一通信模块(5)和电源模块(8)。

2.基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，包括：

牙刷本体(1)；

其中，所述牙刷本体(1)包括传感器模块(2)和第一通信模块(5)；所述传感器模块(2)采集人体的健康数据并通过一健康数据采集模块(3)传递给一处理器模块(4)；

用于健康信息交互的终端显示单元(6)；

用于牙刷本体(1)与终端显示单元(6)信息数据交互的第一通信模块(5)；

用于终端显示单元6与云服务器信息数据交互的第二通信模块7。

3.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述传感器模块(2)为心率血氧传感器；所述传感器模块(2)位于牙刷本体(1)的探测口(103)位置。

4.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述第一通信模块(5)采用蓝牙通信模块或无线通信模块或有线通信模块。

5.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述健康数据采集模块(3)采用一AD采样芯片。

6.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述处理器模块(4)采用CPU处理器，用于处理AD采样芯片采集的数据信息。

7.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述第二通信模块(7)为无线通信模块或有线通信模块。

8.根据权利要求2所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述终端显示单元(6)包括智能手机或平板电脑或显示屏或镜面显示屏。

9.根据权利要求8所述的基于终端智能镜的交互式智能牙刷系统，其特征在于，所述镜面显示屏采用一透镜层和一半反半透镜；所述透镜层与半反半透镜之间设置有液晶显示层；所述液晶显示层设置有液晶控制模块。