CN112089501A - 一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷及刷牙习惯记录方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷，属于牙齿护理应用领域，遥感牙刷的红外传感器连接MCU控制器，刷柄上还安装陀螺仪传感器，陀螺仪传感器连接MCU控制器输入端，MCU控制器输出端连接MOS管，MOS管与按压开关串联连接在充电锂电池与电动马达之间的电路上,MCU控制器通过数据传输接口连接设置在充电座内部的智能网关，智能网关通信连接云平台，云平台通信连接用户手机，通过红外传感器即可实现在口腔内电动牙刷工作，在离开口腔时，电动牙刷停止工作，节约了电动牙刷的耗电，方便使用者操作，同时使用者通过手机APP即可查看自己的刷牙过程、并了解自己的刷牙习惯是否正确。

Description

一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷及刷牙习惯记录方法

技术领域

本发明涉及牙齿护理应用领域，具体涉及一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷及刷牙习惯记录方法。

背景技术

牙齿是人体最硬的器官，除担负切咬、咀嚼等功能外，还起保持面部外形和辅助发音等作用。牙刷是一种清洁用品用于清洁牙齿，其为手柄式刷子，用于在刷子上添加牙膏，然后反复刷洗牙齿各个部位。随着科技的不断发展，牙刷的种类和功能越来越多，其中电动牙刷能够通过电动机芯的快速旋转或震动，使刷头产生高频震动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。

但在现有的电动牙刷在使用的时候仍然存在一定的缺陷，现有的电动牙刷在使用的时候，不能对人的刷牙习惯进行检测和分析，人在刷牙的时候可能会由于错误的刷牙姿势导致刷牙效果不佳，甚至人在长时间的横向使用电动牙刷时，刷毛会破坏人的牙釉质，导致牙齿变黄。因此我们有必要针对现有技术的不足而提供一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷及刷牙习惯记录方法。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷及刷牙习惯记录方法，其能够有效记录刷牙习惯，同时实现电动牙刷的自动开关。

为了实现上述目的，本发明的一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷，包括电动牙刷和与牙刷配套使用的充电座，电动牙刷包括刷柄和刷头，刷柄的内部设置充电锂电池和电动马达，充电锂电池电性连接电动马达，且充电锂电池与电动马达之间的电路上设置按压开关，电动马达通过偏心轮驱动刷头高频振动，充电座内设置用于给锂电池充电的初级线圈，刷柄靠近刷头位置的侧壁上安装用于感知人脸的红外传感器，红外传感器连接MCU控制器，刷柄上还安装陀螺仪传感器，陀螺仪传感器连接MCU控制器输入端，MCU控制器输出端连接MOS管，MOS管与按压开关串联连接在充电锂电池与电动马达之间的电路上,MCU控制器通过数据传输接口连接设置在充电座内部的智能网关，智能网关通信连接云平台，云平台通信连接用户手机。

优选的，刷柄底端呈锥形设置，且刷柄底端的内侧设置次级线圈，次级线圈输出端通过导线连接充电锂电池的电极，充电座上端面呈倾斜设置，且充电座上端面中心位置凹设用于卡合刷柄的卡槽，卡槽外侧环设与次级线圈对应的初级线圈，初级线圈。

一种刷牙习惯记录方法，包括如下步骤：

S1，用户注册APP,并接入云平台，配置属性参数；

S2，打开按压开关，红外传感器检测到人体红外辐射，并将检测到的信号发送给MCU控制器，MCU控制器控制MOS管接通，牙刷的刷头工作；

S3，陀螺仪传感器检测刷头的角度位置信息，并将检测数据发送给MCU 控制器，MCU控制器通过数据传输接口将检测数据传递给智能网关；

S4，智能网关接收数据并计算，计算结果通过物联网接入平台上送至云平台；

S5，云平台对数据进行解析，并进行实时流式计算，最后将计算结果存入存储数据库中；

S6，用户通过手机调用云平台中的运行监控服务可以查看数据库中本次刷牙的数据；

S7，云平台对每周用于的刷牙数据进行汇总分析，并将汇总分析结果以周报的形式推送给手机APP；

S8,云平台从存储数据库中和关系型数据库中抽取数据，进行大数据离线计算，计算结果提供给应用平台中的数据挖掘模块；

S9，数据挖掘模块采用神经网络算法，以历史刷牙数据为训练样本，进行机器学习，通过不断迭代优化为能源大数据服务提供刷牙计算分析模型；

S10，云平台将刷牙计算分析模型同步到智能网关中。

优选的，陀螺仪传感器检测刷头位置信息，并将刷头位置信息上传至 MCU控制器中，MCU控制器接收并缓存刷头位置信息，MCU控制器记录刷头与垂线之间夹角θ为刷牙角度，并同时配合MCU控制器的计时模块记录随着时间发展刷牙角度θ的变化，并绘制线性图。

优选的，根据线性图，智能网关对数据运算：

计刷牙角度75°≤θ≤90°时长为t，

计刷牙总时长为T,

Q＝t/T。

优选的，步骤S5中，云平台对Q值进行分析比较，

若Q≤70％，则判断刷牙习惯不合格；

若70％＜Q，则判断刷牙习惯合格。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置红外传感器，从而可以利用红外传感器检测电动牙刷是否靠近人的口腔，使用者在刷牙过程中不需要按压开关，通过红外传感器即可实现在口腔内电动牙刷工作，在离开口腔时，电动牙刷停止工作，节约了电动牙刷的耗电，方便使用者操作。

2、能够有效记录使用者的刷牙习惯，使用者通过手机APP即可查看自己的刷牙过程、并了解自己的刷牙习惯是否正确，能够有效帮助使用者纠正错误的刷牙习惯。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描写和阐述。

图1是本发明提出的一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷整体剖面结构示意图。

图2是本发明提出的一种刷牙习惯记录方法流程图。

图3是本发明提出的一种刷牙习惯记录方法实施例线性图。

图4是本发明提出的一种刷牙习惯记录方法另一实施例线性图。

附图标记：1、电动牙刷；11、刷柄；12、刷头；13、充电锂电池； 14、电动马达；15、按压开关；16、红外传感器；17、MCU控制器；18、陀螺仪传感器；19、次级线圈；2、充电座；21、智能网关；22、数据传输接口；23、初级线圈。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本发明的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本发明的技术方案。

实施例

本发明的一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷，

如图1所示，包括电动牙刷1和与牙刷配套使用的充电座2，电动牙刷1包括刷柄11和刷头12，刷柄11的内部设置充电锂电池13和电动马达14，充电锂电池13电性连接电动马达14，且充电锂电池13与电动马达14之间的电路上设置按压开关15，电动马达14通过偏心轮驱动刷头 12高频振动，充电座2内设置用于给锂电池充电的初级线圈，初级线圈通过磁感应效应为充电锂电池13充电，充电锂电池13为电动马达14提供电能，电动马达14通过偏心轮带动传动杆转动，由于偏心原理，传动杆带动刷头12高频振动，振动刷头12可以将附着在牙齿表面上的污渍清楚干净；

如图1所示，刷柄11靠近刷头12位置的侧壁上安装用于感知人脸的红外传感器16，红外传感器16连接MCU控制器17，刷柄11上还安装陀螺仪传感器18，陀螺仪传感器18连接MCU控制器17输入端，MCU控制器 17输出端连接MOS管，MOS管与按压开关15串联连接在充电锂电池13与电动马达14之间的电路上,MCU控制器17通过数据传输接口22连接设置在充电座2内部的智能网关21，智能网关21通信连接云平台，云平台通信连接用户手机，按压开关15保持闭合状态，使用者在将电动牙刷1的刷头12伸入到口腔内时，红外传感器16靠近人脸，在红外传感器16检测到人脸的时候，红外传感器16将检测到的信号发送给MCU控制器17， MCU控制器17控制MOS管闭合，充电锂电池13与电动马达14连通，电动马达14驱动刷头12高频振动，在刷牙的时候，陀螺仪传感器18检测电动牙刷1的状态，记录电动牙刷1的刷头12与垂线轴之间夹角θ为刷牙角度，并将刷牙角度θ信号传递给MCU控制器17，MCU控制器17绘制随着时间变化刷牙角度θ值的变化。

作为本发明的一种技术优化方案，刷柄11底端呈锥形设置，且刷柄 11底端的内侧设置次级线圈19，次级线圈19输出端通过导线连接充电锂电池13的电极，充电座2上端面呈倾斜设置，且充电座2上端面中心位置凹设用于卡合刷柄11的卡槽，卡槽外侧环设与次级线圈19对应的初级线圈。

通过采用上述技术方案，充电座2上端面的卡槽能够将电动牙刷1倾斜固定，此时初级线圈与次级线圈19的位置对应，通电后的初级线圈通过电磁感应原理在次级线圈19内形成电流，次级线圈19为充电锂电池13 充电。

一种刷牙习惯记录方法，如图2所述，包括如下步骤：

S1，用户注册APP,并接入云平台，配置属性参数；

S2，打开按压开关15，红外传感器16检测到人体红外辐射，并将检测到的信号发送给MCU控制器17，MCU控制器17控制MOS管接通，牙刷的刷头12工作；

S3，陀螺仪传感器18检测刷头12位置信息，并将刷头12位置信息上传至MCU控制器17中，MCU控制器17接收并缓存刷头12位置信息，MCU 控制器17记录刷头12与垂线之间夹角θ为刷牙角度，并同时配合MCU控制器17的计时模块记录随着时间发展刷牙角度θ的变化，绘制线性图，最后MCU控制器17通过数据传输接口22将检测数据传递给智能网关21，本实施例中MCU控制器17绘制的线性图如图3和图4所示；

S4，智能网关21接收数据并计算，智能网关21对数据运算：

计刷牙角度75°≤θ≤90°时长为t，

计刷牙总时长为T,

Q＝t/T，

如图3所示，刷牙角度75°≤θ≤90°时长为t1累计相加约等于120s，此次刷牙总时长T1为178s，则Q1＝t1/T1＝120s/178s≈67％；

如图4所示，刷牙角度75°≤θ≤90°时长为t2累计相加约等于165s，此次刷牙总时长T2为193s，则Q2＝t2/T＝165s/193s≈85％；

计算结果Q1、Q2、绘制的线性图图3和线性图图4通过物联网接入平台上送至云平台。

S5，云平台对数据进行解析，并进行实时流式计算，云平台对Q值进行分析比较，

若Q≤70％，则判断刷牙习惯不合格，

若70％＜Q，则判断刷牙习惯合格，

由于Q1＜70％，所以判断此次刷牙习惯不合格，

由于70％＜Q2，所以判断此次刷牙习惯合格，

最后将计算判断结果存入存储数据库中。

S6，用户通过手机调用云平台中的运行监控服务可以查看数据库中本次刷牙的数据，用户通过登录APP查看线性图图3和线性图图4了解自己两次的刷牙动态，同时可以查看这两次刷牙习惯分析，了解这两次刷牙习惯是否符合；

S7，云平台对每周用于的刷牙数据进行汇总分析，并将汇总分析结果以周报的形式推送给手机APP，如本周共计七天时间，每天早晚两次刷牙，则云平台将14次刷牙绘制的线性图打包推送给手机APP，并为用户提供本周刷牙习惯分析汇总，根据分析汇总结果给出刷牙建议；

S8,云平台从存储数据库中和关系型数据库中抽取数据，进行大数据离线计算，计算结果提供给应用平台中的数据挖掘模块；

S9，数据挖掘模块采用神经网络算法，以历史刷牙数据为训练样本，进行机器学习，通过不断迭代优化为能源大数据服务提供刷牙计算分析模型；

S10，云平台将刷牙计算分析模型同步到智能网关21中。

上述具体实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行描述，而并非对本发明的保护范围进行限定。在不脱离本发明设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本发明所提供的文字描述、附图对本发明的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本发明的保护范畴。本发明的保护范围由权利要求确定。

Claims (8)

1.一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷，包括电动牙刷和与牙刷配套使用的充电座，所述电动牙刷包括刷柄和刷头，所述刷柄的内部设置充电锂电池和电动马达，所述充电锂电池电性连接电动马达，且所述充电锂电池与电动马达之间的电路上设置按压开关，所述电动马达通过偏心轮驱动刷头高频振动，所述充电座内设置用于给锂电池充电的初级线圈，其特征在于，所述刷柄靠近刷头位置的侧壁上安装用于感知人脸的红外传感器，所述红外传感器连接MCU控制器，所述刷柄上还安装陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器连接MCU控制器输入端，所述MCU控制器输出端连接MOS管，所述MOS管与按压开关串联连接在充电锂电池与电动马达之间的电路上,所述MCU控制器通过数据传输接口连接设置在充电座内部的智能网关，所述智能网关通信连接云平台，所述云平台通信连接用户手机。

2.根据权利要求1所述的一种具有记录刷牙习惯功能的遥感牙刷，其特征在于，所述刷柄底端呈锥形设置，且所述刷柄底端的内侧设置次级线圈，所述次级线圈输出端通过导线连接充电锂电池的电极，所述充电座上端面呈倾斜设置，且所述充电座上端面中心位置凹设用于卡合刷柄的卡槽，所述卡槽外侧环设与次级线圈对应的初级线圈。

3.一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，用户注册APP,并接入云平台，配置属性参数；

S2，打开按压开关，红外传感器检测到人体红外辐射，并将检测到的信号发送给MCU控制器，MCU控制器控制MOS管接通，牙刷的刷头工作；

S3，陀螺仪传感器检测刷头的角度位置信息，并将检测数据发送给MCU控制器，MCU控制器通过数据传输接口将检测数据传递给智能网关；

S4，智能网关接收数据并计算，计算结果通过物联网接入平台上送至云平台；

S5，云平台对数据进行解析，并进行实时流式计算，最后将计算结果存入存储数据库中；

S6，用户通过手机调用云平台中的运行监控服务可以查看数据库中本次刷牙的数据。

4.根据权利要求3所述的一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，还包括如下步骤，

S7，云平台对每周用于的刷牙数据进行汇总分析，并将汇总分析结果以周报的形式推送给手机APP。

5.根据权利要求4所述的一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，还包括如下步骤，

S8,云平台从存储数据库中和关系型数据库中抽取数据，进行大数据离线计算，计算结果提供给应用平台中的数据挖掘模块；

S9，数据挖掘模块采用神经网络算法，以历史刷牙数据为训练样本，进行机器学习，通过不断迭代优化为能源大数据服务提供刷牙计算分析模型；

S10，云平台将刷牙计算分析模型同步到智能网关中。

6.根据权利要求3所述的一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，所述步骤S3中，陀螺仪传感器检测刷头位置信息，并将刷头位置信息上传至MCU控制器中，MCU控制器接收并缓存刷头位置信息，MCU控制器记录刷头与垂线之间夹角θ为刷牙角度，并同时配合MCU控制器的计时模块记录随着时间发展刷牙角度θ的变化，并绘制线性图。

7.根据权利要求3所述的一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据线性图，智能网关对数据运算：

计刷牙角度75°≤θ≤90°时长为t，

计刷牙总时长为T,

Q＝t/T。

8.根据权利要求3所述的一种刷牙习惯记录方法，其特征在于，所述步骤S5中，云平台对Q值进行分析比较，

若Q≤70％，则判断刷牙习惯不合格；

若70％＜Q，则判断刷牙习惯合格。

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