CN109259881B - 一种非手持智能洁牙器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非手持智能洁牙器，包括刷座和形状与牙齿相契合的刷头，刷座和刷头之间通过插座活动连接，在刷头的表面安装可拆卸更换的刷毛，在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽，在抽槽内设置传感器条，在传感器条上与每颗牙齿相对的位置均安装有一个惯性测量单元，此外还在刷头上安装一个压力开关和一个惯性测量单元，在刷座内安装控制器、惯性测量单元接口、振动发生电路、通信电路、电池和电源管理电路。本发明所公开的非手持智能洁牙器，振动频率为8—15KHZ，具体大小可通过用户咬合刷头的力度调整，用户使用的舒适度高；在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽，在抽槽内设置传感器条，可在更换刷头的同时保留传感器条，降低使用成本。能在刷牙过程中同时采集用户牙齿的形状、松动度和数量等数据，并把这些数据实时传递给外部设备。

Description

一种非手持智能洁牙器及其使用方法
技术领域
本发明属于智能生活小家电领域，特别涉及该领域中的一种非手持智能洁牙器及其使用方法。
背景技术
现有的电动牙刷存在以下技术问题：振动强度大，用后易造成使用者牙龈疼痛不适；不能在刷牙过程中同时采集牙齿的形状、松动度和数量等数据，智能性较差；需要单手手持操作，不方便无臂的残疾人使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种可以在刷牙的同时采集各牙齿松动度的非手持智能洁牙器及其使用方法。
本发明采用如下技术方案：
一种非手持智能洁牙器，包括刷座和形状与牙齿相契合的刷头，刷座和刷头之间通过插座活动连接，其改进之处在于：在刷头的表面安装可拆卸更换的刷毛，在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽，在抽槽内设置传感器条，在传感器条上与每颗牙齿相对的位置均安装有一个惯性测量单元，此外还在刷头上安装一个压力开关和一个惯性测量单元，在刷座内安装控制器、惯性测量单元接口、振动发生电路、通信电路、电池和电源管理电路，其中刷座内的惯性测量单元接口通过插座与刷头内的惯性测量单元电连接、振动发生电路通过插座与刷头内的压力开关电连接，控制器与惯性测量单元接口电连接并通过通信电路与外部通信，电池为非手持智能洁牙器内的各部件供电、电源管理电路为电池充电。
进一步的，所述的刷头为一次性咬合成型或者固定大小的大中小款式；所述的传感器条采用柔性材料封装。
进一步的，所述的惯性测量单元包括陀螺仪和加速度计。
进一步的，所述的控制器为智能嵌入式处理器。
进一步的，惯性测量单元与惯性测量单元接口之间采用数据总线或点对点连接，数据传输速度可设定。
进一步的，所述振动发生电路的振动频率可智能调节。
进一步的，所述的通信电路为WiFi和/或蓝牙接收电路。
一种非手持智能洁牙器的使用方法，使用上述的非手持智能洁牙器，其改进之处在于：
（1）用户将刷头含入口腔后用牙齿咬合刷头，压力开关打开，接通振动发生电路使刷头振动，刷头上的刷毛在振动过程中对牙齿进行清洁，牙齿松开后，压力开关关闭，断开振动发生电路使刷头停止振动，以便用户从口腔内取出刷头；
（2）在传感器条上与每颗牙齿相对的惯性测量单元检测每颗牙齿的振动惯量，安装在刷头上的惯性测量单元检测刷头的振动惯量。
进一步的，控制器通过惯性测量单元接口接收到各惯性测量单元检测的振动惯量后，将各牙齿振动惯量与刷头振动惯量的比值作为各牙齿振动惯量的绝对值，通过通信电路向外部设备发送。
进一步的，外部设备根据各牙齿振动惯量的绝对值，判断其松动度；外部设备根据各牙齿振动惯量的相对值判读牙齿的数量及形状。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的非手持智能洁牙器，振动频率为8—15KHZ，具体大小可通过用户咬合刷头的力度调整，用户使用的舒适度高；在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽，在抽槽内设置传感器条，可在更换刷头的同时保留传感器条，降低使用成本。能在刷牙过程中同时采集用户牙齿的形状、松动度和数量等数据，并把这些数据实时传递给外部设备。
本发明所公开非手持智能洁牙器的使用方法，可以实现脱手刷牙，方便无臂残疾人士使用。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开非手持智能洁牙器的结构示意图；
图2是本发明实施例1所公开非手持智能洁牙器中抽槽部分的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图1，2所示，本实施例公开了一种非手持智能洁牙器，包括刷座1和形状与牙齿相契合的刷头2，刷座和刷头之间通过插座活动连接，在刷头的表面安装可拆卸更换的刷毛3，在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽4，在抽槽内设置传感器条5，在传感器条上与每颗牙齿相对的位置均安装有一个惯性测量单元（总共32个，选用BMI160，检测精度16bit，体积2.5x3.0x0.83mm），此外还在刷头上安装一个压力开关和一个惯性测量单元（用于做加速度的基础），在刷座内安装控制器、惯性测量单元接口、振动发生电路、通信电路、电池和电源管理电路，其中刷座内的惯性测量单元接口通过插座与刷头内的惯性测量单元电连接、振动发生电路通过插座与刷头内的压力开关电连接，控制器与惯性测量单元接口电连接并通过通信电路与外部通信，电池为非手持智能洁牙器内的各部件供电、电源管理电路为电池充电。
在本实施例中，所述的刷头为一次性咬合成型，成型后可保证和牙齿的契合度（针对不同年龄段人群，需要区分大小型号），可以考虑通过诊所成型或自助成型，但推荐诊所成型，因为自助成型如果操作不当，可能会导致成型失败，产生额外的损失；所述的传感器条采用柔性材料封装。所述的惯性测量单元包括3轴陀螺仪和16位3轴加速度计。所述的控制器为ARM核控制器。惯性测量单元与惯性测量单元接口之间采用I2C总线，数据传输速度为4M。所述振动发生电路的振动频率为8—15KHZ，采用扫频的方法。所述的通信电路为WiFi和/或蓝牙接收电路。
本实施例还公开了一种非手持智能洁牙器的使用方法，使用上述的非手持智能洁牙器，包括如下步骤：
（1）用户将刷头含入口腔后用牙齿咬合刷头，压力开关打开，接通振动发生电路使刷头振动，刷头上的刷毛在振动过程中对牙齿进行清洁，牙齿松开后，压力开关关闭，断开振动发生电路使刷头停止振动，以便用户从口腔内取出刷头；
（2）在传感器条上与每颗牙齿相对的惯性测量单元检测每颗牙齿的振动惯量，安装在刷头上的惯性测量单元检测刷头的振动惯量；
（3）控制器通过惯性测量单元接口接收到各惯性测量单元检测的振动惯量后，将各牙齿振动惯量与刷头振动惯量的比值作为各牙齿振动惯量的相对值（因为不同的机器，振动也是有差异的，不同的力度，牙齿松动的幅度也是有差异的），通过通信电路向外部设备发送。
外部设备根据各牙齿振动惯量的相对值，判断其松动度。
外部设备根据各牙齿振动惯量的相对值判读牙齿的数量及形状，还可以根据一段时间的松动度趋势，做相应的分析和预判。

Claims (8)

1.一种非手持智能洁牙器，包括刷座和形状与牙齿相契合的刷头，刷座和刷头之间通过插座活动连接，其特征在于：在刷头的表面安装可拆卸更换的刷毛，在刷头内设贯穿刷头两端的抽槽，在抽槽内设置传感器条，在传感器条上与每颗牙齿相对的位置均安装有一个惯性测量单元，此外还在刷头上安装一个压力开关和一个惯性测量单元，在刷座内安装控制器、惯性测量单元接口、振动发生电路、通信电路、电池和电源管理电路，其中刷座内的惯性测量单元接口通过插座与刷头内的惯性测量单元电连接、振动发生电路通过插座与刷头内的压力开关电连接，控制器与惯性测量单元接口电连接并通过通信电路与外部通信，电池为非手持智能洁牙器内的各部件供电、电源管理电路为电池充电，所述的刷头为一次性咬合成型或者固定大小的大中小款式；所述的传感器条采用柔性材料封装，所述的控制器为智能嵌入式处理器。
2.根据权利要求1所述的非手持智能洁牙器，其特征在于：所述的惯性测量单元包括陀螺仪和加速度计。
3.根据权利要求1所述的非手持智能洁牙器，其特征在于：惯性测量单元与惯性测量单元接口之间采用数据总线或点对点连接，数据传输速度可设定。
4.根据权利要求1所述的非手持智能洁牙器，其特征在于：所述振动发生电路的振动频率可智能调节。
5.根据权利要求1所述的非手持智能洁牙器，其特征在于：所述的通信电路为WiFi和/或蓝牙接收电路。
6.一种非手持智能洁牙器的使用方法，使用权利要求1所述的非手持智能洁牙器，其特征在于：
（1）用户将刷头含入口腔后用牙齿咬合刷头，压力开关打开，接通振动发生电路使刷头振动，刷头上的刷毛在振动过程中对牙齿进行清洁，牙齿松开后，压力开关关闭，断开振动发生电路使刷头停止振动，以便用户从口腔内取出刷头；
（2）在传感器条上与每颗牙齿相对的惯性测量单元检测每颗牙齿的振动惯量，安装在刷头上的惯性测量单元检测刷头的振动惯量。
7.根据权利要求6所述非手持智能洁牙器的使用方法，其特征在于：控制器通过惯性测量单元接口接收到各惯性测量单元检测的振动惯量后，将各牙齿振动惯量与刷头振动惯量的比值作为各牙齿振动惯量的绝对值，通过通信电路向外部设备发送。
8.根据权利要求7所述非手持智能洁牙器的使用方法，其特征在于：外部设备根据各牙齿振动惯量的绝对值，判断其松动度；外部设备根据各牙齿振动惯量的相对值判读牙齿的数量及形状。
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