JP2021520285A - スマート歯ブラシの制御回路、スマート歯ブラシ及びブラッシング動作の監視方法 - Google Patents

スマート歯ブラシの制御回路、スマート歯ブラシ及びブラッシング動作の監視方法 Download PDF

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Abstract

スマート歯ブラシの制御回路、スマート歯ブラシ及びブラッシング動作の知能監視方法に関する。制御回路(10)は、マスタ制御モジュール(101)、ブラシヘッドモジュール(102)、測位モジュール(103)及び圧力測定モジュール(104)を有する。マスタ制御モジュール(101)は、スマート端末(20)を介してクラウドサーバ(30)と接続される。マスタ制御モジュール(101)は、口腔データをクラウドサーバ(30)にアップロードし、口腔データに対してデータ分析、処理を深く行うことを実現する。マスタ制御モジュール(101)は、口腔データに基づいて制御信号を生成し、ブラシヘッドモジュール(102)、測位モジュール(103)及び圧力測定モジュール(104)は、制御信号に基づいて利用者へ複数種の動作ガイド情報及び提示情報を送信し、スマート端末(20)は、制御信号に基づいて同期に利用者のブラッシング動作を表示することができるので、利用者がブラッシングするときの口腔健康を全面的に保証し、スマート歯ブラシはブラッシングデータを深く分析、処理しておらず、利用者に与えるスマート感が悪い課題を解決した。【選択図】図2

Description

本発明は、スマート歯ブラシの技術分野に関し、特に、スマート歯ブラシの制御回路、スマート歯ブラシ及びブラッシング動作の知能監視方法に関する。
人々の健康意識及び消費レベルの高まりにしたがって、歯の健康は、ますます注目されることになる。ブラッシングは、歯の健康を保ち、さらに口腔健康を監視することに極めて重要であるが、従来の歯ブラシは、歯を清潔に保ちしかできず、リアルタイムに利用者のブラッシング動作を監視し、利用者の口腔情報を記憶することができない。したがって、スマート歯ブラシは、ハイテク歯ブラシとして幅広く適用される。従来の歯ブラシに比べて、スマート歯ブラシは、利用者のブラッシング動作及び習慣を分析可能であり、利用者の口腔情報を記憶し、リアルタイムに利用者の口腔健康状況を監視できる。
しかしながら、従来技術のスマート歯ブラシは、単にブラッシングするときに生成されたデータを収集する。その内部の制御回路により得られたブラッシングデータに誤差が存在する。さらに、従来のスマート歯ブラシの制御回路は、利用者のブラッシングデータを直感的に表示することができない。また、従来のスマート歯ブラシの制御回路は、ブラッシングデータをより深く分析、処理しておらず、利用者の口腔健康状態を正確に分析できないので、利用者に与えるスマート感が悪くなる。
本発明は、従来技術のスマート歯ブラシの制御回路がブラッシングデータをより深く分析、処理しておらず、利用者に与えるスマート感が悪い課題を解決するためのスマート歯ブラシの制御回路、スマート歯ブラシ及びブラッシング動作の知能監視方法を提供する。
本発明の第1方面のスマート歯ブラシの制御回路は、
スマート端末を介してクラウドサーバと接続され、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データに基づいて利用者の口腔データを集め得て、前記スマート端末を介して前記口腔データを前記クラウドサーバにアップロードして、前記口腔データに基づいて制御信号を生成するマスタ制御モジュールと、
前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者が選択したブラシヘッドの種類特徴を検出して前記ブラシヘッド種類を得て、前記口腔データに基づいて制御信号を生成するブラシヘッドモジュールと、
前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者のブラッシング姿勢を検出して前記ブラッシング姿勢データを得て、前記制御信号に基づいてブラッシング姿勢ガイド信号を得る測位モジュールと、
前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者によるブラッシング圧力を検出して前記ブラッシング圧力データを得て、前記制御信号に基づいて圧力測定信号を得る圧力測定モジュールと、を有する。
そのうちの一実施例において、前記マスタ制御モジュールは、
電源信号を受信する充電ユニットと、
前記充電ユニットと接続され、前記電源信号に基づいて電圧レギュレータ信号を得る電圧レギュレータユニットと、
前記充電ユニット及び前記電圧レギュレータユニットと接続され、前記ブラシヘッド種類、前記ブラッシング姿勢データ及び前記ブラッシング圧力データに基づいて前記利用者の前記口腔データを集め得て、前記口腔データに基づいて前記制御信号を生成するマスタ制御ユニットと、
前記マスタ制御ユニットと前記クラウドサーバとの間に接続され、前記スマート端末を介して前記口腔データを前記クラウドサーバにアップロードする通信ユニットと、を備える。
そのうちの一実施例において、前記充電ユニットは、第1インダクタ、第1コンデンサ、第2コンデンサ、第3コンデンサ、第4コンデンサ、第5コンデンサ、第1ダイオード、第2ダイオード、第3ダイオード、第4ダイオード、第5ダイオード、第6ダイオード、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗、第4抵抗、第5抵抗、第6抵抗、第7抵抗、第1PMOSトランジスタ、第1NPN型トランジスタ、バッテリー及びヒューズを備え、
前記第1インダクタの第1端、前記第1コンデンサの第1端、前記第2コンデンサの第1端及び前記第2ダイオードのカソードは、前記第1ダイオードのアノードと共通接続され、前記第1インダクタの第2端、前記第1コンデンサの第2端、前記第2コンデンサの第2端及び前記第3ダイオードのカソードは、前記第4ダイオードのアノードと共通接続され、前記第2ダイオードのアノード及び前記第3ダイオードのアノードは、グランドと共通接続され、前記第1ダイオードのカソード、前記第5ダイオードのアノード、前記第4ダイオードのカソード及び前記第6ダイオードのアノードは、前記第6抵抗の第1端と共通接続され、前記第6抵抗の第2端、前記第4コンデンサの第1端、前記第5コンデンサの第1端及び前記第7抵抗の第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、前記第4コンデンサの第2端、前記第5コンデンサの第2端及び前記第7抵抗の第2端は、グランドと共通接続され、前記第6ダイオードのカソードは、前記第5抵抗の第1端と接続され、前記第5ダイオードのカソード及び前記第1抵抗の第1端は、前記第1PMOSトランジスタのソースと共通接続され、前記第2抵抗の第1端は、前記第1PMOSトランジスタのゲートと接続され、前記第1抵抗の第2端及び前記第2抵抗の第2端は、前記第1NPN型トランジスタのコレクタと共通接続され、前記第1NPN型トランジスタのエミッタは、グランドと接続され、前記第1PMOSトランジスタのドレイン、前記第3コンデンサの第1端、前記ヒューズの第1端及び前記第3抵抗の第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、前記第3抵抗の第2端は、前記電圧レギュレータユニットと接続され、前記ヒューズの第2端は、前記バッテリーの正極と接続され、前記バッテリーの負極は、グランドと接続され、前記第3コンデンサの第2端は、グランドと接続され、前記第1NPN型トランジスタのベースは、前記第4抵抗の第1端と接続され、前記第4抵抗の第2端及び前記第5抵抗の第2端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続される。
そのうちの一実施例において、前記電圧レギュレータユニットは、第7ダイオード、第6コンデンサ、第7コンデンサ及び電圧レギュレータチップを備え、
前記第7ダイオードのカソード及び前記電圧レギュレータチップの電源信号入力ピンは、前記充電ユニットと共通接続され、前記電圧レギュレータチップの電圧レギュレータ信号出力ピン、前記第6コンデンサの第1端及び前記第7コンデンサの第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、前記第7コンデンサの第2端グランド、前記第6コンデンサの第2端、前記電圧レギュレータチップのグランドピン及び前記第7ダイオードのアノードは、グランドと共通接続される。
そのうちの一実施例において、前記マスタ制御ユニットは、マスタ制御チップを備え、前記マスタ制御チップの電源ピンは、前記電圧レギュレータユニットと接続され、前記マスタ制御チップの電源制御ピンは、前記充電ユニットと接続され、前記マスタ制御チップの通信ピンは、前記通信ユニットと接続される。
そのうちの一実施例において、前記ブラシヘッドモジュールは、処理チップを備え、前記処理チップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続される。
そのうちの一実施例において、前記圧力測定モジュールは、第8抵抗、第9抵抗、第10抵抗、第11抵抗、第12抵抗、第13抵抗、第14抵抗、第15抵抗、第16抵抗及びオペアンプを備え、
前記第8抵抗の第1端及び前記第9抵抗の第1端は、グランドと共通接続され、前記第9抵抗の第2端及び前記第10抵抗の第1端は、前記オペアンプの非反転入力端と共通接続され、前記第9抵抗の第2端、前記第11抵抗の第1端及び前記第12抵抗の第1端は、前記オペアンプの反転入力端と共通接続され、前記第10抵抗の第2端、前記第11抵抗の第2端及び前記第13抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、前記第12抵抗の第2端及び前記第13抵抗の第2端は、前記第14抵抗の第1端と共通接続され、前記第14抵抗の第2端は、グランドと接続され、前記第15抵抗の第1端及び前記第16抵抗の第1端は、前記オペアンプの反転入力端と共通接続され、前記第15抵抗の第2端は、グランドと接続され、前記第16抵抗の第2端及び前記オペアンプの出力端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続される。
そのうちの一実施例において、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に従ってモータ回転パラメータを調整するモータ駆動モジュールをさらに有する。
そのうちの一実施例において、前記モータ駆動モジュールは、第17抵抗、第18抵抗、第19抵抗、第20抵抗、第21抵抗、第22抵抗、第23抵抗、第24抵抗、第25抵抗、第26抵抗、第2PMOSトランジスタ、第3PMOSトランジスタ、第1NMOSトランジスタ及び第2NMOSトランジスタを備え、
前記第17抵抗の第1端、前記第19抵抗の第1端、前記第20抵抗の第1端、前記第23抵抗の第1端、前記第24抵抗の第1端及び前記第25抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、前記第17抵抗の第2端及び前記第18抵抗の第1端は、前記第1NMOSトランジスタのゲートと共通接続され、前記第18抵抗の第2端及び前記第1NMOSトランジスタのソースは、グランドと共通接続され、前記第1NMOSトランジスタのドレインは、前記第2PMOSトランジスタのドレインと接続され、前記第19抵抗の第2端は、グランドと接続され、前記第20抵抗の第2端及び前記第21抵抗の第1端は、前記第2PMOSトランジスタのゲートと共通接続され、前記第21抵抗の第2端、前記第2PMOSトランジスタのソース、前記第3PMOSトランジスタのソース及び前記第22抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、前記第22抵抗の第2端及び前記第23抵抗の第2端は、前記第3PMOSトランジスタのゲートと共通接続され、前記第24抵抗の第2端は、グランドと接続され、前記第3PMOSトランジスタのドレインは、前記第2NMOSトランジスタのドレインと接続され、前記第25抵抗の第2端及び前記第26抵抗の第1端は、前記第2NMOSトランジスタのゲートと共通接続され、前記第26抵抗の第2端及び前記第2NMOSトランジスタのソースは、グランドと共通接続される。
そのうちの一実施例において、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて指示ランプ警報信号を得る指示ランプモジュールと、
前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて音声警報信号を得るスピーカモジュールと、をさらに有する。
そのうちの一実施例において、前記指示ランプモジュールは、N個のLEDアレイを備え、そのうち、Nが1より大きい正整数であり、
各前記LEDのそれぞれは、抵抗と発光ダイオードを備え、前記抵抗は、その一端が前記指示ランプモジュールの共通端と接続され、その他端が前記発光ダイオードのアノードと接続され、前記発光ダイオードのカソードは、前記マスタ制御モジュールと接続される。
そのうちの一実施例において、前記測位モジュールは、加速度センサ、第8コンデンサ、第9コンデンサ及び第10コンデンサを備え、
前記加速度センサは、加速度センサチップを備え、前記加速度センサチップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記加速度センサチップの電源ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記加速度センサチップのグランドピンは、グランドと接続され、前記第8コンデンサの第1端及び前記第9コンデンサの第1端は、グランドと共通接続され、前記第8コンデンサの第2端は、前記加速度センサチップのシリアル通信ピンと接続され、前記第9コンデンサの第2端は、前記加速度センサチップの電源ピンと接続され、前記加速度センサチップの電源駆動ピンは、前記第10コンデンサを介してグランドと接続される。
そのうちの一実施例において、前記加速度センサは、3軸加速度センサ、6軸加速度センサ又は9軸加速度センサである。
そのうちの一実施例において、
前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて前記口腔データを記憶する記憶モジュールと、
前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて前記マスタ制御モジュールの電力を検出し電力測定信号を得る電力測定モジュールと、をさらに有する。
そのうちの一実施例において、前記記憶モジュールは、記憶チップと第11コンデンサを備え、前記記憶チップのグランドピンは、グランドと接続され、前記記憶チップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記記憶チップの電源ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記第11コンデンサは、前記記憶チップの電源ピンとグランドとの間に接続される。
そのうちの一実施例において、前記電力測定モジュールは、第12コンデンサ、第27抵抗、第28抵抗及び第29抵抗を備え、
前記第12コンデンサの第1端及び前記第27抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、前記第12コンデンサの第2端及び前記第29抵抗の第1端は、グランドと共通接続され、前記第27抵抗の第2端及び前記第29抵抗の第2端は、前記第28抵抗の第1端と共通接続され、前記第28抵抗の第2端は、前記マスタ制御モジュールと接続される。
本発明の第2方面のスマート歯ブラシは、前記の制御回路を有する。
本発明の第3方面のブラッシング動作の知能監視方法は、
利用者がブラッシングするとき、スマート歯ブラシが、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを含む前記利用者の口腔データを取得するステップと、
前記スマート歯ブラシが前記口腔データをスマート端末に伝送するステップと、
前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信するステップと、
前記スマート端末が前記口腔データをクラウドサーバにアップロードするステップと、
前記クラウドサーバが前記口腔データに対して分析、処理を行い、利用者のブラッシング動作情報を得るステップと、
前記ブラッシング動作情報によって利用者のブラッシング動作を監視するステップと、を含む。
そのうちの一実施例において、前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信するステップは、
前記スマート歯ブラシが前記口腔データに基づいて制御信号を生成するステップと、
前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記制御信号に基づいて前記利用者へ前記ブラッシング動作ガイド信号を送信するステップとを含む。
本発明は、従来技術に比べて、以下の有益な技術効果を有する。
上記スマート歯ブラシの制御回路において、マスタ制御モジュールは、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを集めて利用者の全てのブラッシング動作情報を含む口腔データを得て、該口腔データをクラウドサーバにアップロードしてデータ分析、処理を深く行うことで、利用者のブラッシング動作及び口腔健康をリアルタイム、全面的に監視することができるので、利用者に与えるスマート感を向上した。
また、利用者がブラッシングするときに、マスタ制御モジュールは、該口腔データに基づいて、制御信号を生成し、ブラシヘッドモジュール、測位モジュール及び圧力測定モジュールは、該制御信号に基づいて利用者へブラッシング位置訂正、ブラッシング圧力訂正等の各種のブラッシングの提示情報及びガイド情報を送信し、ブラシヘッドモジュール、測位モジュール及び圧力測定モジュールでリアルタイムに利用者のブラッシング動作を訂正し、スマート端末が該制御信号に基づいて同期に利用者のブラッシング動作を表示することができるので、常時、利用者の最適なブラッシング状態を保つことができ、全面的に利用者の歯の健康を保護することができる。したがって、従来技術のスマートブラッシングの制御回路はブラッシングデータに対してデータ分析、処理を全面的に、深く行っておらず、利用者に与えるスマート感が悪い課題を効果的に解決した。
以下、本発明における実施例の技術案をより明瞭に説明するため、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。説明する図面は、本出願の一部の実施例を示すものに過ぎない。当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面に基づいてその他の関連図面を得ることが可能である。
本発明の実施例によるスマート歯ブラシの制御回路の応用システムのブロック図である。 本発明の実施例によるスマート歯ブラシの制御回路のモジュール構成図である。 本発明の実施例によるマスタ制御モジュールのモジュール構成図である。 本発明の実施例による充電ユニットの回路構成図である。 本発明の実施例による電圧レギュレータユニットの回路構成図である。 本発明の実施例によるマスタ制御ユニットの回路構成図である 本発明の実施例による通信ユニットの回路構成図である。 本発明の実施例による処理チップのピン配線図である。 本発明の実施例による処理チップの周辺素子の接続構成図である。 本発明の実施例による圧力測定モジュールの回路構成図である 本発明の実施例による他のスマート歯ブラシの制御回路のモジュール構成図である。 本発明の実施例によるモータ駆動モジュールの回路構成図である。 本発明の実施例による指示ランプモジュールの回路構成図である。 本発明の実施例によるスピーカモジュールの回路構成図である。 本発明の実施例による測位モジュールの回路構成図である。 本発明の実施例による他のスマート歯ブラシの制御回路のモジュール構成図である。 本発明の実施例による記憶モジュールの回路構成図である。 本発明の実施例による電力測定モジュールの回路構成図である。 本発明の実施例によるスマート歯ブラシのモジュール構成図である。 本発明の実施例によるブラッシング動作の知能監視方法の流れ図である。 本発明の実施例による前記スマート端末及び/又は前記スマート歯ブラシが前記ブラッシング動作情報によって利用者のブラッシング動作を監視する流れ図である。
本発明の目的、技術案及び利点をより明瞭にするため、以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。説明される具体的な実施例が本発明を説明するものに過ぎず、本発明を限定するものではない。
図1は、本発明の実施例による該スマート歯ブラシの制御回路10の応用システムのブロック図を示す。そのうち、該制御回路10は、スマート歯ブラシに適用され、説明の便宜のため、本発明の実施例に関わる部分のみが示された。その詳細は、以下の通りである。
図1に示すように、制御回路10は、スマート端末20を介してクラウドサーバ30と接続され、該制御回路10により得た口腔データが該スマート端末20を介してクラウドサーバ30に無線伝送される。なお、クラウドサーバ30は、高分散化、高仮想化のビッグデータ処理プラットフォームとして、スマート端末20から並行に伝送されてきた各種の口腔データを集中し、各種のデータを記憶、処理して、大規模なデータモデリング及び分析を行うことができる。クラウドサーバ30は、従来の物理的な記憶媒体に比べて、記憶容量が大きく、データ処理速度が速く、伝送範囲が広く、高知能化のメリットを有する。
好ましくは、スマート端末20が、中継ステーション、ルータ、コンピュータ、USBディスク、カードリーダ、コンピュータメモリ、スマートフォン及びタブレット等である。好ましくは、スマート端末20に実装されるAPP(Application、アプリケーション)が、データの伝送機能及び表示機能を有し、該APPで制御回路10により得た口腔データをクラウドサーバ30に伝送することができる。クラウドサーバ30において複数の種類のデータ処理スマートアルゴリズムが予め記憶され、従来の統計方法に比べて、これらの人工知能アルゴリズムは、収集されたビッグデータに対してスマート処理を行うと、利用者のブラッシング動作履歴情報及び利用者の歯の健康状態変化状況を分析して得ることができる。また、クラウドサーバ30は、口腔データを受信したとき、データ処理スマートアルゴリズムに基づいて口腔データに対して処理、分析及びデータマイニングを深く行い、利用者のブラッシング動作状態及び歯の健康状態を得て、利用者のブラッシング履歴情報を記憶する。また、制御回路10は、口腔データに基づいて制御信号を得、この際に、制御回路10における各機能モジュールは、該制御信号に基づいて、リアルタイムに利用者へ例えば左右手ブラッシングガイド情報、スマートウェイクアップ情報等の各種のブラッシング動作ガイド情報を送信することができる。制御回路10における複数の機能モジュールが複数種のブラッシング動作ガイド情報を送信することで、常時、利用者の最適なブラッシング状態を保つことができる。また、制御回路10が制御信号をスマート端末20におけるAPPに送信することができるので、利用者は、APPを介してリアルタイムに自分のブラッシング動作及び歯の健康状況を監視することができるとともに、ブラッシングするときにAPPを介してリアルタイムに利用者へブラッシング動作アドバイス情報及び提示情報等を送信することができる。したがって、利用者は、制御回路10を有するスマート歯ブラシを使用するとき、常時、自分のブラッシング動作を監視することができる。さらに、データ処理スマートアルゴリズムによって利用者の歯の健康状況を分析、取得して、利用者の歯の健康状況の変化を記憶することができるので、利用者にスマート感を与えることができる。
図2は、本発明の実施例によるスマート歯ブラシの制御回路10のモジュール構成を示す。説明の便宜のため、本発明の実施例に関わる部分のみが示された。その詳細は、以下の通りである。
図1に示すように、スマート歯ブラシの制御回路10は、マスタ制御モジュール101、ブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103及び圧力測定モジュール104を備える。マスタ制御モジュール101は、スマート端末20を介してクラウドサーバ30と接続される。好ましくは、マスタ制御モジュール101が、スマート端末20を介してクラウドサーバ30と無線接続され、クラウドサーバ30との間の双方向データ通信操作を実現可能である。マスタ制御モジュール101は、利用者がブラッシングするときに、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データ等を受信し、受信したデータを集め分類して口腔データを得る。該口腔データは、利用者がスマート歯ブラシを使用してブラッシングするときに生成された各種データを含む。また、該口腔データは、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを含むが、これらに限定されない。クラウドサーバ30は、該口腔データに基づいて、利用者のブラッシング動作状態を全面的に評価することができる。マスタ制御モジュール101は、該口腔データをクラウドサーバ30にアップロードすることで、該口腔データのビッグデータ分析操作を実現し、さらに、利用者のブラッシング動作をリアルタイムに監視することができる。
また、マスタ制御モジュール101は、口腔データに基づいて制御信号を生成する。口腔データによって利用者のブラッシング動作情報を全面的に分析して得ることができるので、マスタ制御モジュール101は、口腔データに基づいて処理、分析を行い、利用者の全てのブラッシング動作情報及び状態データを含む制御信号を生成することができる。
ブラシヘッドモジュール102は、マスタ制御モジュール101と接続される。ブラシヘッドモジュール102は、利用者が選択したブラシヘッドの種類特徴を検出してブラシヘッド種類を得、さらにブラシヘッド種類をマスタ制御モジュール101にアップロードする。マスタ制御モジュール101は、制御信号をブラシヘッドモジュール102に送信し、ブラシヘッドモジュール102は、該制御信号に基づいてブラシヘッド指示信号を得る。好ましくは、前記のブラシヘッド種類特徴は、ブラシヘッドの型式マークを含み、該型式マークによってブラシヘッドの種類が得られる。また、前記のブラシヘッドの種類特徴が、さらに、物理的構造、製造材料、使用寿命、利用者によるブラッシングモード、利用者によるブラッシング力及び利用者によるブラッシング時間等を含むことは可能である。
なお、利用者が一定の期間内において同一の歯ブラシを用いてブラッシングを行う場合、ブラッシング時間の増加にしがたって、歯ブラシのブラシヘッドが、壊れたり、大量な有害菌が増殖したりするので、口腔健康を損なうことがある。実際の応用において、有効なブラッシングを1日2回行われるものとし、歯ブラシの使用寿命を90日とする。利用者が選択したブラシヘッドの種類特徴が異なると、ブラシヘッドの寿命、ブラシヘッドの毛の種類、歯ブラシの毛の特徴、物理的構造等において比較的大きな差異が存在するので、ブラシヘッドモジュール102は、利用者が選択したブラシヘッドの種類を検出することでブラシヘッド種類を得て、該ブラシヘッド種類によって利用者のブラシヘッド使用状況を全面的に測定することができる。マスタ制御モジュール101が該ブラシヘッド種類をマスタ制御モジュール101にアップロードするとき、マスタ制御モジュール101は、前記ブラシヘッド種類に基づいて利用者が選択したスマート歯ブラシのブラシヘッド使用情報を分析して得て、さらに制御信号を生成する。そのうち、ブラシヘッド使用情報は、利用者が使用するブラシヘッド寿命が使用期限になるか否かのことを含むが、これに限定されない。マスタ制御モジュール101が制御信号をブラシヘッドモジュール102に送信したとき、ブラシヘッドモジュール102が制御信号に基づいてブラシヘッド指示信号を得る。該制御回路10は、該ブラシヘッド指示信号に基づいて、音声、振動、光等で、ブラシヘッドを交換する必要があることを利用者に報知する。利用者が使用するブラシヘッドが使用寿命を超えると、制御回路10は、該ブラシヘッド指示信号に基づいて警報、提示情報を出力し、ひいては、該ブラシヘッドの動作を停止させることができる。これによって、不要になったブラシヘッドの長期間使用による口腔健康への悪影響を防ぐことができる。
さらに、マスタ制御モジュール101は、ブラシヘッド種類を受信してそれによって制御信号を生成し、該制御信号によって利用者が使用するブラシヘッド情報を得ることができる。例えば、該制御信号によって、利用者が選択したブラシヘッドの物理状態及び残り寿命等の情報を予測できる。マスタ制御モジュール101が制御信号をスマート端末20に送信したとき、スマート端末20に実装されたAPPにより、歯ブラシのブラシヘッドを交換する必要があることを、可視化インターフェースでリアルタイムに利用者に報知することができるので、多面的にブラシヘッドの最適な作動状態を保つことができる。
さらに、ブラシヘッドモジュール102は、マスタ制御モジュール101により生成された制御信号を受信し、制御信号によって、ブラッシングのモード、力、時間等を含むブラシヘッドのパラメータを修正し、そして修正後のブラシヘッドのパラメータを制御回路10に記憶することが可能である。したがって、利用者が次回該ブラッシングを使用するとき、マスタ制御モジュール101は、利用者による修正後のブラシヘッドのパラメータを利用し、スマート歯ブラシのブラッシングモード、力、時間等を設定することができるので、利用者とスマート歯ブラシとの間の双方向データ通信操作を積極的に行うことができる。
測位モジュール103は、マスタ制御モジュール101と接続される。測位モジュール103は、利用者のブラッシング姿勢を検出してブラッシング姿勢データを得、そして該ブラッシング姿勢データをマスタ制御モジュール101に伝送する。利用者がブラッシングするとき、正確なブラッシング位置が歯のクリーニング及び歯の健康に対して重要な役割を果たすが、実際には、利用者のブラッシング習慣がほぼ悪く、ブラッシング効果があまりよくない。利用者のブラッシング習慣を直すために、測位モジュール103は、リアルタイムに利用者のブラッシング姿勢を検出して、ブラッシング中の位置情報を含むブラッシング姿勢データを得るように構成される。また、マスタ制御モジュール101は、該ブラッシング姿勢データに基づいて利用者のブラッシング姿勢情報を含む制御信号を生成する。マスタ制御モジュール101は、該制御信号を測位モジュール103に送信する。測位モジュールは、制御信号に基づいて、例えば、左右手ブラッシング、横磨き、誤ブラッシング姿勢報知及びスマートウェイクアップ等の情報を含むブラッシング姿勢リアルタイムガイド情報を利用者へ送信するためのブラッシング姿勢ガイド信号を得る。また、マスタ制御モジュール101は、該制御信号をスマート端末20におけるAPPへ送信し、利用者がAPPでブラッシング位置を視認することができる。また、スマート端末20は、ブラッシング姿勢データをクラウドサーバ30にアップロードする。クラウドサーバ30におけるビッグデータ分析アルゴリズムは、各区分及び各歯面に対するブラッシング状態をリアルタイムに示すことができ、そしてブラッシング姿勢の調整をリアルタイムにガイドすることができるので、多面的に利用者の最適なブラッシング効果を保つことができる。
圧力測定モジュール104は、マスタ制御モジュール101と接続される。圧力測定モジュール104は、利用者のブラッシング圧力を検出し、ブラッシング圧力データを得、該ブラッシング圧力データをマスタ制御モジュール101に伝送する。利用者がブラッシングする際に、利用者のブラッシング圧力が過大になると、歯ブラシの毛による歯肉及び歯の損傷が発生し、逆に、利用者のブラッシング圧力が過小になると、該歯ブラシによる歯の清掃を実現できない。したがって、適切なブラッシング圧力で最適なブラッシング効果を保つ必要がある。圧力測定モジュール104は、利用者のブラッシング圧力をリアルタイムに検出しブラッシング圧力データを得ることができ、該ブラッシング圧力データによりブラッシング中のブラッシング圧力を得ることができる。マスタ制御モジュール101は、該ブラッシング圧力データに基づいて制御信号を生成する。圧力測定モジュール104は、該制御信号を受信したとき、該制御信号に基づいて圧力測定信号を生成し、さらに、該圧力測定信号によって、リアルタイムに利用者へブラッシング圧力過大/過小の提示情報、リスク防止提示情報等を送信する。
具体的に、制御回路10により検出された利用者のブラッシング圧力が過大になる場合、圧力測定モジュール104は、圧力測定信号に基づいて歯ブラシ振動の頻度及び振動力を適当に低減することで、歯ブラシの毛による歯の損傷を低減する。また、モータの振動、指示ランプ及びスピーカによってブラッシング圧力に注意を払うように提示することができる。利用者がスマート歯ブラシを使用してブラッシングする際に、モータの高頻度の振動で、歯磨き粉が落下したり、歯磨き粉の泡が飛散したりすることがある。利用者がスマート歯ブラシを起動してブラッシングしていない、即ちスマート歯ブラシのブラシヘッドが利用者の口腔に入っていないとき、制御回路10により得られたブラッシング圧力が比較的に小さい値になるので、圧力測定モジュール104は、圧力測定信号に基づいて振動の頻度及び振幅を低減することで、歯磨き粉の落下又は歯磨き粉の泡の飛散を防ぐ。それから、利用者がスマート歯ブラシを使用してブラッシング(スマート歯ブラシのブラシヘッドを利用者の口腔に入れた)するとき、制御回路10により得られたブラッシング圧力が大きくなり、該ブラッシング圧力が予め設定された閾値を超える場合、スマート歯ブラシは、該圧力測定信号に基づいて正常に作動し、つまり歯ブラシのモータが正常に作動し始まる。
1つの好ましい実施例として、圧力測定モジュール104は、該圧力測定信号に基づいてブラッシングの総時間を算出することが可能である。好ましくは、圧力測定モジュール104は、歯磨き粉の飛散状態を検出し、該圧力測定信号によりブラッシングしていないと判断した場合、歯磨き粉飛散の時間をブラッシングの総時間に計上しない。これによって、圧力測定モジュール104が圧力測定信号によって利用者の総時間を算出するときの精度を向上させることができ、制御回路10は、該圧力測定信号により利用者のブラッシング圧力状況をより全面的に評価することができる。
具体的に、マスタ制御モジュール101は、スマート端末20を介して該ブラッシング圧力データをクラウドサーバ30にアップロードし、ブラッシング圧力データに対するスマート処理、分析によって利用者のブラッシング状況を評価して得る。したがって、クラウドサーバ30に記憶されたスマートアルゴリズムで、ブラッシング圧力履歴データをより深く、全面的に分析することができるので、利用者のブラッシング状況、健康状況を予測、評価することができる。
本発明の実施例によって、スマート歯ブラシの制御回路10において、マスタ制御モジュール101は、スマート端末20を介して、利用者がブラッシングするときに生成された各種のブラッシングデータを含む口腔データをクラウドサーバ30にアップロードし、クラウドサーバ30は、該口腔データを受信したとき、複数のデータ処理アルゴリズムによりリアルタイムに該口腔データを深く処理、分析することで、利用者のブラッシング動作及び口腔健康状況を全面的に監視することができるので、スマート歯ブラシを使用するときのスマート感及び快適感を向上させることができる。また、マスタ制御モジュール101は、口腔データに基づいて、利用者の全てのブラッシング動作を反映できる制御信号を生成し、ブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103及び圧力測定モジュール104は、利用者の不正ブラッシング動作を訂正するように、該制御信号に基づいてブラッシング動作の訂正情報及びガイド情報を同期に送信することができるので、常時、利用者の最適なブラッシング状態を保つことができ、利用者の歯の健康を確保することができる。また、利用者は、スマート端末20におけるAPPで自分のブラッシング動作を得ることができるので、より直感的に、リアルタイムに、自分のブラッシング動作及び口腔健康を知ることができる。これによって、従来技術のスマート歯ブラシの制御回路がブラッシングデータを深く分析、処理しておらず、利用者に与えるスマート感が悪い課題を解決した。
図3は、本発明の実施例によるマスタ制御モジュール101のモジュール構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図3に示すように、マスタ制御モジュール101は、充電ユニット1011、電圧レギュレータユニット1012、マスタ制御ユニット1013及び通信ユニット1014を備える。充電ユニット1011は、マスタ制御モジュール101へ電力を提供するための電源信号を受信する。電圧レギュレータユニット1012は、充電ユニット1011と接続され、電源信号によって、マスタ制御モジュール101における各素子が安定に作動する状態を保つためにマスタ制御モジュール101へ安定な直流電源を提供する電圧レギュレータ信号を得る。マスタ制御ユニット1013は、充電ユニット1011及び電圧レギュレータユニット1012と接続され、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを受信したとき、それらに基づいて、利用者のブラッシング動作及び口腔健康を全面的に測定可能な口腔データを集め得、さらに、該口腔データに基づいて、利用者のブラッシング動作情報を評価可能な制御信号をリアルタイムに生成する。通信ユニット1014は、マスタ制御ユニット1013とクラウドサーバ30との間に接続され、スマート端末20を介して利用者の口腔データをクラウドサーバ30にアップロードし、クラウドサーバ30に記憶されたデータ処理スマートアルゴリズムで、口腔データを深く処理、分析することによって、リアルタイムに利用者のブラッシング動作を監視する。
図4は、本発明の実施例による充電ユニット1011の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図4に示すように、充電ユニット1011は、第1インダクタL1、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、第3コンデンサC3、第4コンデンサC4、第5コンデンサC5、第1ダイオードD1、第2ダイオードD2、第3ダイオードD3、第4ダイオードD4、第5ダイオードD5、第6ダイオードD6、第1抵抗R1、第2抵抗R2、第3抵抗R3、第4抵抗R4、第5抵抗R5、第6抵抗R6、第7抵抗R7、第1PMOSトランジスタPMOS1、第1NPN型トランジスタQ1、バッテリーBAT及びヒューズF1を備える。
図4に示す充電ユニット1011の回路構成によって、バッテリーBATは、直流電流を提供することが可能である。ヒューズF1を介してバッテリーBATと接続されることによって、バッテリーBATが出力する電源電流が過大になることを防ぐことができ、充電ユニット101における各素子の安全性を確保することができる。具体的に、第1インダクタL1の第1端、第1コンデンサC1の第1端、第2コンデンサC2の第1端及び第2ダイオードD2のカソードは、第1ダイオードD1のアノードと共通接続される。第1インダクタL1の第2端、第1コンデンサC1の第2端、第2コンデンサC2の第2端及び第3ダイオードD3のカソードは、第4ダイオードD4のアノードと共通接続される。第2ダイオードD2のアノード及び第3ダイオードD3のアノードは、GNDと共通接続される。第1ダイオードD1のカソード、第5ダイオードD5のアノード、第4ダイオードD4のカソード及び第6ダイオードD6のアノードは、第6抵抗R6の第1端と共通接続される。第6抵抗R6の第2端、第4コンデンサC4の第1端、第5コンデンサC5の第1端及び第7抵抗R7の第1端は、マスタ制御ユニット1013と共通接続される。第4コンデンサC4の第2端、第5コンデンサC5の第2端及び第7抵抗R7の第2端は、GNDと共通接続される。第6ダイオードD6のカソードは、第5抵抗R5の第1端と接続される。第5ダイオードD5のカソード及び第1抵抗R1の第1端は、第1PMOSトランジスタPMOS1のソースと共通接続される。第2抵抗R2の第1端は、第1PMOSトランジスタPMOS1のゲートと接続される。第1抵抗R1の第2端及び第2抵抗R2の第2端は、第1NPN型トランジスタQ1のコレクタと共通接続される。第1NPN型トランジスタQ1のエミッタは、GNDと接続される。第1PMOSトランジスタPMOS1のドレイン、第3コンデンサC3の第1端、ヒューズF1の第1端及び第3抵抗R3の第1端は、マスタ制御ユニット1013と共通接続され、電源信号BATをマスタ制御ユニット1013に伝送するためのものである。該電源信号BATによってマスタ制御ユニット1013へ電力を提供することができる。第3抵抗R3の第2端は電圧レギュレータユニット1012と接続され、ヒューズF1の第2端はバッテリーBATの正極と接続され、バッテリーBATの負極はGNDと接続され、第3コンデンサC3の第2端はGNDと接続され、第1NPN型トランジスタQ1のベースは第4抵抗R4の第1端と接続され、第4抵抗R4の第2端及び第5抵抗R5の第2端はマスタ制御ユニット1013と共通接続される。
充電ユニット1011がマスタ制御ユニット1013と接続され、マスタ制御ユニット1013で充電ユニット1011の電気出力状態を直接に調節することができるので、マスタ制御モジュール101における各素子の作動の安定性を保証することができる。
図5は、本発明の実施例による電圧レギュレータユニット1012の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図5に示すように、電圧レギュレータユニット1012は、第7ダイオードD7、第6コンデンサC6、第7コンデンサC7及び電圧レギュレータチップU1を備える。第7ダイオードD7のカソード及び電圧レギュレータチップU1の電源信号入力ピンINは、充電ユニット1011と共通接続され、電源信号BATを入力するためのものである。電圧レギュレータチップU1の電圧レギュレータ信号出力ピンOUT、第6コンデンサC6の第1端及び第7コンデンサC7の第1端は、電圧レギュレータユニット1012の出力端であり、マスタ制御ユニット1013と共通接続される。第7コンデンサC7の第2端は、GNDと接続され、第6コンデンサC6の第2端、電圧レギュレータチップU1のグランドピンGND及び第7ダイオードC7のアノードは、GNDと共通接続される。
好ましくは、電圧レギュレータチップU1は、AX6201シリーズのチップである。
なお、電圧レギュレータチップU1は、電源信号BATに基づいて電圧レギュレータ信号VCCを得ることができる。電圧レギュレータユニット1012の出力端から電圧レギュレータ信号VCCを出力し、安定な作動状態となるように、制御回路10における各素子を駆動する。
図6は、本発明の実施例によるマスタ制御ユニット1013の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図6に示すように、マスタ制御ユニット1013は、マスタ制御チップU2を備える。マスタ制御チップU2の電源ピンVDDは、電圧レギュレータユニット1012と接続され、電圧レギュレータ信号VCCを入力するためのものである。マスタ制御チップU2の電源制御ピンP0.15、P0.20は、前記充電ユニット1011と接続され、電源信号BATを入力するためのものである。マスタ制御チップU2の通信ピンVSS、ANTは、通信ユニット1014と接続され、口腔データを通信ユニット1014に伝送するためのものである。電圧レギュレータ信号VCC及び電源信号BATによってマスタ制御ユニット1013における素子の正常作動状態を保つ。マスタ制御チップU2のシリアル通信ピンは、ブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103及び圧力測定モジュール104と接続され、制御信号を制御回路10における各機能モジュールに送信するためのものである。図6に示すように、マスタ制御チップU2のシリアル通信ピンは、P0.11、P0.13、P0.14、P0.15、P0.16、P0.17、P0.18、P0.19、P0.20等を含む。マスタ制御チップU2がブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを受信したとき、マスタ制御チップU2及びその周辺素子は、上記データを集め、利用者の口腔データを得て通信ユニット1014に送信する。
好ましくは、マスタ制御チップU2は、NRF52810シリーズのチップである。
好ましい実施形態として、図6に示すように、マスタ制御チップU2の周辺回路は、第13コンデンサC13、第14コンデンサC14、第15コンデンサC15、第16コンデンサC16、第17コンデンサC17、第18コンデンサC18、第19コンデンサC19、第20コンデンサC20、第21コンデンサC21、充電コンデンサCP、第1水晶発振子Y1及び第2水晶発振子Y2を備える。
第13コンデンサC13の第1端及び第14コンデンサC14の第1端は、GNDと共通接続される。第13コンデンサC13の第2端及び第1水晶発振子Y1の第1端は、マスタ制御チップU2の第1データ伝送ピンP0.0/XL1と共通接続される。第14コンデンサC14の第2端及び第1水晶発振子Y1の第2端は、マスタ制御チップU2の第2データ伝送ピンP0.1/XL2と共通接続される。第15コンデンサC15の第1端及び第16コンデンサC16の第1端は、GNDと共通接続される。第15コンデンサC15の第2端は、マスタ制御チップU2の第1駆動信号ピンDEC1と接続される。第16コンデンサC16の第2端は、マスタ制御チップU2の電源ピンVDDと接続される。第17コンデンサC17は、マスタ制御チップU2の第2駆動信号ピンDEC4とGNDとの間に接続される。第18コンデンサC18は、マスタ制御チップU2の電源ピンVDDとGNDとの間に接続される。第19コンデンサC19の第1端及び第2水晶発振子Y2の第1入出力端は、マスタ制御チップU2の第2水晶発振子信号入力ピンXC2と共通接続される。第20コンデンサC20の第1端及び第2水晶発振子Y2の第2入出力端は、マスタ制御チップU2の第1水晶発振子信号入力ピンXC1と共通接続される。第2水晶発振子Y2のグランド端は、GNDと接続される。第19コンデンサC19の第2端、第20コンデンサC20の第2端及び第21コンデンサC21の第1端は、GNDと共通接続される。第21コンデンサC21の第2端は、マスタ制御チップU2の第3駆動信号ピンDEC3と接続される。充電コンデンサCPは、マスタ制御チップU2の電源ピンVDDとGNDとの間に接続される。マスタ制御チップU2のシリアル通信ピンは、ブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103及び圧力測定モジュール104と接続され、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを受信するためのものである。マスタ制御チップU2によって、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを集め、利用者の口腔データを得て、マスタ制御チップU2の通信ピンVSS、ANTによって口腔データを通信ユニット1014に伝送する。
図7は、本発明の実施例による通信ユニット1014の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図7に示すように、通信ユニット1014は、第22コンデンサC22、第23コンデンサC23、第24コンデンサC24、第2インダクタL2、第3インダクタL3及び第4インダクタL4を備える。第2インダクタL2の第1端及び第22コンデンサC22の第1端は、通信ユニット1014の入力端であり、口腔データを入力するためのものである。図6に示すマスタ制御ユニット1013の回路構成のように、第2インダクタL2の第1端及び第22コンデンサC22の第1端は、マスタ制御チップU2の通信ピンANTと共通接続される。第2インダクタL2の第2端及び第23コンデンサC23の第1端は、第24コンデンサC24の第1端と共通接続される。第24コンデンサC24の第2端及び第3インダクタL3の第1端は、第4インダクタL4の第1端と共通接続される。第22コンデンサC22の第2端、第23コンデンサC23の第2端及び第3インダクタL3の第2端は、GNDと共通接続される。第4インダクタL4の第2端は、通信ユニット1014の出力端であり、スマート端末20を介して口腔データをクラウドサーバ30アップロードするためのものである。具体的に、通信ユニット1014は、スマート端末20とブルートゥース(商標登録)で無線通信接続され、ブルートゥース無線通信によって、通信ユニット1014の出力端から口腔データをスマート端末20にアップロードする。これによって、マスタ制御モジュール101とスマート端末20との間に、広範囲内に無線通信でデータを伝送することができる。
図4〜図7に示すマスタ制御モジュール101の回路構成にように、マスタ制御モジュール101は、電源信号BAT及び電圧レギュレータ信号VCCの駆動により一定の電力を得ることができるので、マスタ制御モジュール101の正常作動状態を保つことができる。また、通信ユニット1014とクラウドサーバ30との間に双方向データ無線交互伝送を行うことができるので、マスタ制御モジュール101は、口腔データを素早くクラウドサーバ30にアップロードすることができる。口腔データに対してスマート処理、分析を行って利用者のブラッシング動作を得て、そしてクラウドサーバ30によって通信ユニット1014を介して利用者のブラッシング動作を再びスマート歯ブラシの制御回路10に伝送することで、利用者のブラッシング動作の履歴に対する知能記憶、監視、並びに利用者の将来のブラッシング動作に対するガイド及び予測を実現した。
図8及び図9は、本発明の実施例によるブラシヘッドモジュール102の回路構成を示す。図8は、本発明の実施例による処理チップのピン配線図を示し、図9は、本発明の実施例による処理チップの周辺素子の接続構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図8及び図9に示すように、ブラシヘッドモジュール102は、処理チップU3を備える。処理チップU3のシリアル通信ピンは、マスタ制御モジュール101と接続され、ブラシヘッド種類をマスタ制御モジュール101に伝送して制御信号を受信するためのものである。これによって、ブラシヘッドモジュール102とマスタ制御モジュール101との双方向データ通信を実現した。処理チップU3のグランドピンは、GNDと接続される。処理チップU3の電源ピンは、マスタ制御モジュール101と接続され、電圧レギュレータ信号VCCを入力するためのものである。電圧レギュレータ信号VCCによって、ブラシヘッドモジュール102の正常、安定な作動状態を保つ。ブラシヘッドモジュール102において、処理チップU3に利用者を特定するためのID(Identification、身分証明)番号が記憶され、利用者がブラッシングするとき、ブラシヘッドモジュール102でパスワードを検証し、パスワードの検証が成功する場合、正常に該歯ブラシを使用してブラッシングすることができる。これによって、ブラシヘッドモジュール102は、偽造防止機能を有する。
好ましい実施形態として、処理チップU3の周辺回路は、第25コンデンサC25、第26コンデンサC26、第27コンデンサC27、第28コンデンサC28、第29コンデンサC29、第30コンデンサC30、第31コンデンサC31、第32コンデンサC32、第8抵抗R8、第9抵抗R9、第5インダクタL5、第3水晶発振子Y3及び第1接続子J1を備える。第1接続子J1は、処理チップU3と固定接続され、さらにブラシヘッドと取外し可能に接続される。
具体的に、処理チップU3のシリアル通信ピンD7/SCL/MISO/TX、D6/ADR0/MOSI、D5/ADRI/SCK及びNRSTPDは、処理チップU3とマスタ制御モジュール101との双方向データ伝送を実現するように、マスタ制御モジュール101と共通接続される。第25コンデンサC25は、処理チップU3の電源ピンTVDDとGNDと間に接続される。処理チップU3のシリアルポートデータ送信ピンTX2は、第5インダクタL5の第1端と接続される。第26コンデンサC26の第1端及び第8抵抗R8の第1端は、処理チップU3の分圧信号伝送ピンVMIDと共通接続される。第26コンデンサC26の第2端は、GNDと接続される。第8抵抗R8の第2端及び第9抵抗R9の第1端は、処理チップU3のシリアルポートデータ受信ピンRXと共通接続される。第9抵抗R9の第2端は、第29コンデンサC29の第1端と接続される。第5インダクタL5の第2端は、第30コンデンサC30の第1端と接続される。第29コンデンサC29の第2端、第30コンデンサC30の第2端、第31コンデンサC31の第1端及び第32コンデンサC32の第1端は、第1接続子J1を介してGNDと接続される。第31コンデンサC31の第2端は、GNDと接続され、第32コンデンサC32の第2端は、GNDと接続される。
また、第27コンデンサC27の第1端及び第3水晶発振子Y3の第1入出力端は、処理チップU3の水晶発振子信号入力ピンOSCINと共通接続される。第28コンデンサC28の第1端及び第3水晶発振子Y3の第2入出力端は、処理チップU3の水晶発振子信号出力ピンOSCOUTと共通接続される。第3水晶発振子Y3のグランド端は、GNDと接続される。第27コンデンサC27の第2端及び第28コンデンサC28の第2端は、GNDと共通接続される。
好ましくは、処理チップU3は、MH1608シリーズのチップである。
図8及び図9に示すブラシヘッドモジュール102の回路構成によって、利用者が歯ブラシを使用してブラッシングするとき、ブラシヘッドモジュール102は、利用者が選択したブラシヘッドの種類特徴を検出する。また、処理チップU3に、例えば、最小圧力閾値、最大圧力閾値、ブラッシング方法、モード、力、時間等を含むブラシヘッドパラメータが予め入力される。処理チップU3のシリアル通信ピンがマスタ制御モジュール101と接続されるので、処理チップU3は、検出したブラシヘッド種類をマスタ制御モジュール101に送信する。また、マスタ制御モジュール101は、該ブラシヘッド種類をクラウドサーバ30にアップロードし、ブラシヘッド種類に対してビッグデータ処理、分析を行う。また、マスタ制御モジュール101が該ブラッシング種類に基づいて制御信号を得、さらにブラシヘッドモジュール102が該制御信号に基づいてブラシヘッド指示信号を得、該ブラシヘッド指示信号によって該ブラシヘッドの種類特徴に最も相応しいブラシヘッドパラメータを得ることができるので、利用者の最適なスマート感を保証することができる。
図10は、本発明の実施例による圧力測定モジュール104の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図10に示すように、圧力測定モジュール104は、第8抵抗R8、第9抵抗R9、第10抵抗R10、第11抵抗R11、第12抵抗R12、第13抵抗R13、第14抵抗R14、第15抵抗R15、第16抵抗R16及びオペアンプA1を備える。
第8抵抗R8の第1端及び第9抵抗R9の第1端は、GNDと共通接続される。第9抵抗R9の第2端及び第10抵抗R10の第1端は、オペアンプA1の非反転入力端+と共通接続される。第9抵抗R9の第2端、第11抵抗R11の第1端及び第12抵抗R12の第1端は、オペアンプA1の反転入力端−と共通接続される。第10抵抗R10の第2端、第11抵抗R11の第2端及び第13抵抗R13の第1端は、マスタ制御モジュール101と共通接続され、電圧レギュレータ信号VCCを受信するためのものである。第12抵抗R12の第2端及び第13抵抗R13の第2端は、第14抵抗R14の第1端と共通接続される。第14抵抗R14の第2端は、GNDと接続される。第15抵抗R15の第1端及び第16抵抗R16の第1端は、オペアンプA1の反転入力端−と共通接続される。第15抵抗R15の第2端は、GNDと接続される。第16抵抗R16の第2端及びオペアンプA1の出力端OUTは、マスタ制御モジュール101と共通接続され、ブラッシング圧力データをマスタ制御モジュール101に伝送するためのものである。
なお、該ブラッシング圧力データによって利用者のブラッシング圧力を監視することができる。マスタ制御モジュール101によってブラッシング圧力データをクラウドサーバ30にアップロードし、さらにクラウドサーバ30に記憶されたデータ処理スマートアルゴリズムによって該ブラッシング圧力データに対してスマート処理、分析を行うことで、利用者の一定の期間内のブラッシングの動作状態を評価することができる。また、制御モジュール101が該ブラッシング圧力データに基づいて制御信号を生成し、圧力測定モジュール104が制御信号に基づいて圧力測定信号を得、制御回路10が圧力測定信号に基づいて利用者のブラッシング圧力が正常の範囲内に抑えられたか否かを検出するとともに利用者へブラッシング圧力の提示情報を送信する。これによって、利用者のブラッシング圧力の正確な記憶及びリアルタイムなスマート評価を実現する。
図11は、本発明の実施例による他のスマート歯ブラシの制御回路10のモジュール構成を示す。図1に示す制御回路10のモジュール構成に比べて、図11に示す制御回路10は、さらに、モータ駆動モジュール1001、指示ランプモジュール1002及びスピーカモジュール1003を備える。その詳細は、以下の通りである。
図11に示す制御回路10において、マスタ制御モジュール101は、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データに基づいて、ラッシング姿勢、ブラッシング圧力等を含むブラッシング動作情報に対する全面的な分析に用いられる利用者の口腔データを集め得る。1つの好ましい実施例として、図11に示す制御回路10において、モータ駆動モジュール1001は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号によってモータ振動頻度及びモータ振幅を含むモータ回転パラメータを調節するものである。モータ回転パラメータの調節により、歯ブラシ回転幅又は回転速度を設定することができる。制御信号によりブラッシングするときのブラッシング圧力が過大又はブラッシングの移動幅が過大になると判断された場合、モータ駆動モジュール1001は、該制御信号によって歯ブラシの回転幅及び回転速度を自動的に低減することができるので、ブラッシングするときの歯磨き粉の泡の飛散又は歯の損傷を防止することができる。
図12は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例によるモータ駆動モジュール1001の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図12に示すように、モータ駆動モジュール1001は、第17抵抗R17、第18抵抗R18、第19抵抗R19、第20抵抗R20、第21抵抗R21、第22抵抗R22、第23抵抗R23、第24抵抗R24、第25抵抗R25、第26抵抗R26、第2PMOSトランジスタPMOS2、第3PMOSトランジスタPMOS3、第1NMOSトランジスタNOMS1及び第2NMOSトランジスタNMOS2を備える。
第17抵抗R17の第1端、第19抵抗R19の第1端、第20抵抗R20の第1端、第23抵抗R23の第1端、第24抵抗R24の第1端及び第25抵抗R25の第1端は、マスタ制御モジュール101と共通接続され、制御信号を受信するためのものである。
第17抵抗R17の第2端及び第18抵抗R18の第1端は、第1NMOSトランジスタNMOS1のゲートと共通接続される。第18抵抗R18の第2端及び第1NMOSトランジスタNMOS1のソースは、GNDと共通接続される。第1NMOSトランジスタNMOS1のドレインは、第2PMOSトランジスタNMOS2のドレインと接続される。第19抵抗R19の第2端は、GNDと接続される。第20抵抗R20の第2端及び第21抵抗R21の第1端は、第2PMOSトランジスタPMOS2のゲートと共通接続される。第21抵抗R21の第2端、第2PMOSトランジスタPMOS2のソース、第3PMOSトランジスタPMOS2のソース及び第22抵抗R22の第1端は、マスタ制御モジュール101と共通接続され、電源信号BATを受信するためのものである。該電源信号BATは、モータ駆動モジュール1001へ電力を提供するためのものである。第22抵抗R22の第2端及び第23抵抗R23の第2端は、第3PMOSトランジスタPMOS3のゲートと共通接続される。第24抵抗R24の第2端は、GNDと接続される。第3PMOSトランジスタPMOS3のドレインは、第2NMOSトランジスタNMOS2のドレインと接続される。第25抵抗R25の第2端及び第26抵抗R26の第1端は、第2NMOSトランジスタNMOS2のゲートと共通接続される。第26抵抗R26の第2端及び第2NMOSトランジスタNMOS2のソースは、GNDと共通接続される。
なお、図12に示すモータ駆動モジュール1001の回路構成によって、モータ駆動モジュール1001が複数のNMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタを有し、マスタ制御モジュール101が制御信号をモータ駆動モジュール1001に伝送したとき、制御信号によってNMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタのオン又はオフを制御することで、モータ駆動モジュール1001の平均作動電流又は平均作動電圧を設定することができる。したがって、モータ回転パラメータを調節し、歯ブラシの回転幅及び回転速度を増減することができる。
指示ランプモジュール1002は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号に基づいて指示ランプ警報信号を得、該指示ランプ警報信号により利用者へ光警報提示情報を送信することができる。これによって、利用者がブラッシングする際に、ブラッシング圧力の増減を利用者に提示することができる。スピーカモジュール1003は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号に基づいて音声警報信号を得、該音声警報信号により利用者へブラッシング圧力の音声警報提示情報を送信することができる。したがって、ブラッシングするときのブラッシング圧力が正常の範囲を超える場合、指示ランプモジュール1002及びスピーカモジュール1003によって、指示ランプ警報信号及び音声警報信号に基づいて同時に利用者へ提示情報を送信することができるので、ブラッシングするときに常時最適なブラッシング圧力範囲内に保ち、歯の健康を保護することができる。
図13は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例による指示ランプモジュール1002の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図13に示すように、指示ランプモジュール1002は、N個のLEDアレイLINE(1)、LINE(2)…LINE(N−1)、LINE(N)を備える。そのうち、Nは、1より大きい正整数である。各LEDのそれぞれは、抵抗R11i及び発光ダイオードLEDiを備える。そのうち、iは、1からNまでの任意の正整数である。抵抗R11iは、その一端が指示ランプモジュール1002の共通端と接続され、他端が発光ダイオードLEDiのアノードと接続される。発光ダイオードLEDiのカソードは、マスタ制御モジュール101と接続される。
図13に示す指示ランプモジュール1002の回路構成によって、指示ランプモジュール1002の共通端は、マスタ制御モジュール101と接続され、電圧レギュレータ信号VCCを受信するためのものであるので、電圧レギュレータ信号VCCにより指示ランプモジュール1002における発光ダイオードLEDiを正常に動作させることができる。
また、発光ダイオードLEDiのカソードは、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号を受信するためのものであるので、制御信号により指示ランプモジュール1002における各発光ダイオードLEDの発光輝度及び発光色を制御することができる。これによって、発光ダイオードLEDの発光輝度及び発光色を用いて利用者へ光提示情報を送信することができる。
図14は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例によるスピーカモジュール1003の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図14に示すように、該スピーカモジュール1003は、マスタ制御モジュール101と接続される拡声装置SP1を備える。該拡声装置は、スピーカなどである。拡声装置SP1の入力端SP+、SP−は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号を受信するためのものである。マスタ制御モジュール101はブラッシング圧力データに基づいて利用者のブラッシング圧力が正常の範囲を超えたと判断したとき、拡声装置SP1は、制御信号に基づいて、ブラッシング圧力を調節する必要があることを提示するように、利用者へ音声警報信号を送信する。
変形実施形態として、スピーカモジュール1003は、マスタ制御モジュール101と接続されたとき、例えば、起動、横磨き等の誤姿勢、ブラシヘッド交換及び電力不足等の、その他の機能を実現するための提示音声を出力してもよい。
図15は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例による測位モジュール103の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図15に示すように、測位モジュール103は、加速度センサ、第8コンデンサC8、第9コンデンサC9及び第10コンデンサC10を備える。加速度センサは、加速度センサチップU4を用いて対応する機能を実現する。加速度センサチップU4のシリアル通信ピンSCL/SPC、SDA/SDI及びSAO/SDOは、マスタ制御モジュール101と接続され、ブラッシング姿勢データをマスタ制御モジュール101に伝送し、そして制御モジュール101により生成された制御信号を受信するためのものである。加速度センサチップU4の電源ピンVDDIO、CS及びINTは、マスタ制御モジュール101と接続され、電圧レギュレータ信号VCCを受信するためのものである。該電圧レギュレータ信号VCCによって測位モジュール103へ安定な直流電源を出力することができる。加速度センサチップU4のグランドピンは、GNDと接続される。第8コンデンサC8の第1端及び第9コンデンサC9の第1端は、GNDと共通接続される。第8コンデンサC8の第2端は、加速度センサチップU4のシリアル通信ピンVDDIOと接続され、第9コンデンサC9の第2端は、加速度センサチップU4の電源ピンVDDと接続される。加速度センサチップU4の電源駆動ピンREGOUTは、第10コンデンサC10を介してGNDと接続される。
好ましくは、加速度センサチップU4は、ICM−20602シリーズのチップである。
図15に示す測位モジュール103の回路構成によって、測位モジュール103は、リアルタイムに利用者のブラッシング姿勢を検出してブラッシング姿勢データを得る。マスタ制御モジュール101により該ブラッシング姿勢データをクラウドサーバ30にアップロードし、ビッグデータ分析アルゴリズムによってブラッシング姿勢データに対して処理、分析を行うことによって、利用者のブラッシング姿勢履歴状況を評価する。また、マスタ制御モジュール101は、利用者のブラッシング姿勢データに基づいてリアルタイムに制御信号を生成する。スマート端末20が該制御信号を受信すると、スマート端末20におけるAPPで利用者のブラッシング位置を表示するとともに、利用者へブラッシング位置ガイド情報及び提示情報を送信する。
1つの好ましい実施形態として、上記測位モジュール103の回路構成において、加速度センサは、3軸加速度センサ、6軸加速度センサ又は9軸加速度センサである。利用者の口腔が6つの区分に分けられ、異なる加速度センサによって、利用者の口腔内の歯ブラシのブラッシング姿勢を検出することができる。
例えば、加速度センサが3軸加速度センサである場合、測位モジュール103は、3軸加速度センサを用いて、利用者の口腔内の6つの区分に含まれる16面の歯面に対するブラッシング位置を検出し、マスタ制御モジュール101は、それをスマート端末20に伝送する。したがって、利用者がブラッシングする際に、スマート端末20に実装されたAPPで同期にブラッシング位置ガイド情報を見えるので、不正のブラッシング動作習慣を直すことができる。また、制御モジュール101は、ブラッシング姿勢データをクラウドサーバ30に伝送するので、クラウド側のビッグデータ分析アルゴリズムによって、利用者へ6つの区分に含まれる16面の歯面に対するブラッシング履歴の統計結果を提供することができる。
例えば、加速度センサが6軸加速度センサである場合、測位モジュール103は、3軸加速度センサ及び3軸ジャイロセンサを用いて、利用者の口腔内の6つの区分に含まれる16面の歯面に対するブラッシング位置を検出する。加速度センサが9軸加速度センサである場合、測位モジュール103は、3軸加速度センサ、3軸ジャイロセンサ及び3軸地磁気センサを用いて、利用者の口腔内の6つの区分に含まれる16面の歯面に対するブラッシング位置を検出する。加速度センサが6軸加速度センサ又は9軸加速度センサである場合、上記3軸加速度センサに比べて、制御回路10は、生成されたブラッシング姿勢データに基づいてブラッシングと同時に動作のガイド及び分析をスマートに行うことが可能であるとともに、6軸加速度センサ又は9軸加速度センサによって、左手ブラッシングでも右手ブラッシングでも、測位モジュール103によるブラッシング姿勢データの測定結果に影響を与えない。したがって、測位モジュール103によるブラッシング姿勢の測定は、より高い正確性を有し、制御回路10によるブラッシング姿勢ガイドのリアルタイム性を向上させた。
図16は、本発明の実施例による他のスマート歯ブラシの制御回路10のモジュール構成を示す。図1に示すスマート歯ブラシの制御回路10に比べて、図16に示す制御回路10は、さらに記憶モジュール1601及び電力測定モジュール1602を備える。その詳細は、以下の通りである。
記憶モジュール1601は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号に基づいて口腔データを記憶する。利用者がブラッシングする際に、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データ等の大量のブラッシングデータが生成される。マスタ制御モジュール101により上記データを集めて口腔データを得る場合、記憶モジュールによって利用者の口腔データを記憶することで利用者のブラッシングデータ履歴を記録する。クラウドサーバ30におけるクラウド側のデータ処理スマートアルゴリズムで利用者の口腔データ履歴を深く分析、マイニングすることによって、より正確に利用者のブラッシング動作変化状況を評価することができる。
電力測定モジュール1602は、マスタ制御モジュール101と接続され、制御信号に基づいてマスタ制御モジュール101の電力を測定し電力測定信号を取得する。該電力測定信号によってリアルタイムにマスタ制御モジュール101の電力の残量状況を測定できるので、制御回路10に継続、安定な電力を提供することができる。
図17は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例による記憶モジュール1601の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図17に示すように、記憶モジュール1601は、記憶チップU5及び第11コンデンサC11を備える。記憶チップU5のグランドピンは、GNDと接続される。記憶チップのシリアル通信ピンSCL、SDAは、マスタ制御モジュール101と接続され、口腔データ及び制御信号を受信するためのものである。記憶チップU5の電源ピンVCCは、マスタ制御モジュール101と接続され、電圧レギュレータ信号VCCを受信するためのものである。第11コンデンサC11は、記憶チップU5の電源ピンVCCとGNDとの間に接続される。したがって、記憶チップU5によって口腔データを記憶する機能を実現することができる。
図18は、1つの好ましい実施形態とする本発明の実施例による電力測定モジュール1602の回路構成を示す。その詳細は、以下の通りである。
図18に示すように、電力測定モジュール1602は、第12コンデンサC12、第27抵抗R27、第28抵抗R28及び第29抵抗R29を備える。第12コンデンサC12の第1端及び第27抵抗R27の第1端は、マスタ制御モジュール101と共通接続され、制御信号及び電源信号BATを受信するためのものである。第12コンデンサC12の第2端及び第29抵抗R29の第1端は、GNDと共通接続される。第27抵抗R27の第2端及び第29抵抗R29の第2端は、第28抵抗R28の第1端と共通接続される。第28抵抗R28の第2端は、マスタ制御モジュール101と接続され、電力測定信号をマスタ制御モジュール101に伝送するためのものである。電力測定モジュール1602は、受信された電源信号BATに基づいて電力測定信号を測定取得し、電力測定信号によってマスタ制御モジュール101の電力を監視することができるので、制御回路10の正常の作動を確保することができる。
本発明の実施例によって、上記スマート歯ブラシの制御回路10は、各機能モジュールにより取得されたデータに対して以下の2つの処理を行う。(1)マスタ制御モジュール101は、利用者の口腔データをクラウドサーバ30にアップロードし、該口腔データがブラッシングする際に生成されたブラッシングデータを含むので、クラウドサーバ30によって口腔データに対してビッグデータ処理、分析を行うと、リアルタイムに利用者のブラッシング情報及び利用者の歯の健康変化状況を監視できるので、利用者に与えるスマート感を向上させることができる。(2)マスタ制御モジュール101は、利用者の口腔データに基づいて利用者の全てのブラッシング動作情報を含む制御信号を生成する。利用者がブラッシングする際に、ブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103、圧力測定モジュール104、モータ駆動モジュール1001及び指示ランプモジュール1002等は、該制御信号に基づいて利用者へブラッシング動作ガイド情報及び訂正情報を送信する。これによって、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データの分類、測定を実現でき、リアルタイムに利用者のブラッシング動作を監視することができる。さらに、スマート端末20は、該制御信号に基づいてリアルタイムに利用者のブラッシング動作を表示することができるので、利用者が自分のブラッシング動的情報及び口腔健康状態を直感的に把握できる。これによって、利用者は、常時、最適なブラッシング状態を保つことができ、全面的に利用者の口腔健康を保護することができる。したがって、従来技術におけるスマート歯ブラシ制御回路が利用者のブラッシングデータに対してビッグデータ分析、処理を行っておらず、リアルタイムに利用者の口腔健康を保護する課題を効果的に解決した。
図19は、本発明の実施例によるスマート歯ブラシ190のモジュール構成を示す。スマート歯ブラシ190は、上記の制御回路10を有する。上記説明したように、制御回路10は、リアルタイムに利用者のブラッシング動作を監視し、ブラッシング動作ガイド情報を送信できるので、利用者がスマート歯ブラシ190を使用してブラッシングするとき、利用者に良好なスマート感を与えることができる。
図20は、本発明の実施例によるブラッシング動作の知能監視方法の流れを示す。該知能監視方法は、上記スマート歯ブラシ190、ネットワークを介してそれと接続されるスマート端末20及びクラウドサーバ30に適用できる。以下、図1〜図20を参照しながら該知能監視方法のステップを説明する。
ステップS2001において、利用者がブラッシングするとき、スマート歯ブラシ190は、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを含む利用者の口腔データを取得する。
具体的に、上記スマート歯ブラシの制御回路10がブラシヘッドモジュール102、測位モジュール103及び圧力測定モジュール104を備えるので、該スマート歯ブラシ190が、ブラッシングする際に生成された各種類のブラッシングデータを含む利用者の口腔データをリアルタイムに取得することができる。
ステップS2002において、スマート歯ブラシ190は、口腔データをスマート端末20に伝送する。
ステップS2003において、スマート歯ブラシ190及び/又はスマート端末20は、口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信する。
口腔データは、利用者がスマート歯ブラシを使用してブラッシングするときに検出された全てのデータを含むので、スマート歯ブラシ190及び/又はスマート端末20は、該口腔データを処理すると、利用者のブラッシング動作情報及び口腔健康状態を得ることができる。このため、スマート歯ブラシ190及び/又はスマート端末20は、口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信し、該ブラッシング動作ガイド信号によってリアルタイムに利用者のブラッシング動作をガイドすることができるので、全面的に利用者の口腔健康を保護することができる。
ステップS2004において、スマート端末20は、口腔データをクラウドサーバ30にアップロードする。
具体的に、スマート歯ブラシ190は、スマート端末20との間にブルートゥースで通信することができるので、該口腔データをブルートゥースでスマート端末20に伝送することができる。同様に、スマート端末20は、クラウドサーバ30との間にブルートゥースで双方向信号伝送を実現でき、つまりスマート端末20は、口腔データをブルートゥースでクラウドサーバ30にアップロードすることができる。
ステップS2005において、クラウドサーバ30は、口腔データに対して分析、処理を行い、利用者のブラッシング動作情報を得る。該ブラッシング動作情報は、利用者の現在の口腔健康状況やブラッシング動作習慣等のブラッシング動作情報を含んでもよいし、利用者の現在のブラッシング動作情報、口腔健康状況、ブラッシング動作(不正)習慣によって直して得たブラッシング動作情報を含んでも良い。
ステップS2006において、前記ブラッシング動作情報によって利用者のブラッシング動作を監視する。
具体的に、クラウドサーバ30において予めデータ処理分析アルゴリズムが記憶されている。この場合、クラウドサーバ30は、ビッグデータプラットフォームとして、スマート端末20からの口腔データを受信し、データ処理分析アルゴリズムで口腔データに対して分析、処理を行うと、利用者のブラッシング動作履歴及び口腔健康状況を反映する利用者のブラッシング動作情報を取得することができる。該ブラッシング動作情報に基づいて、利用者のブラッシング履歴情報を記録でき、さらに利用者のブラッシング健康状況を評価することができる。さらに、該ブラッシング動作情報に基づいて利用者の将来の口腔健康状況を予測することができる。これによって、全面的に利用者のブラッシング動作を知能監視することができる。
なお、知能監視方法の流れにおいて、ステップS2003とステップS2006とは、その順序で実行する必要がない。つまり、ステップS2003は、ステップS2006の前に実行されてもよいし、ステップS2006の後に実行されてもよい。
図21は、上記知能監視方法の流れにおけるステップS2003の具体的な操作方法を示す。その詳細は、以下の通りである。
ステップS20031において、スマート歯ブラシ190は、口腔データに基づいて制御信号を生成する。
ステップS20032において、スマート歯ブラシ190及び/又はスマート端末20は、制御信号に基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信する。
具体的に、口腔データは、利用者がブラッシングするときに生成された全てのブラッシングデータを含む。スマート歯ブラシ190は、利用者の口腔データに基づいて制御信号を生成する。該制御信号によって全面的に利用者のブラッシング動作情報を評価することができる。当スマート歯ブラシ190が利用者の口腔データに基づいて制御信号を生成した後、スマート歯ブラシ190の内部の各機能モジュールが、該制御信号に基づいて利用者へ例えばブラッシング圧力ガイド情報、ブラッシング姿勢ガイド情報等のブラッシング動作ガイド信号を送信する。スマート歯ブラシが送信したブラッシング動作ガイド信号によって、利用者のブラッシング動作の訂正及び利用者へのブラッシング提示情報の送信をともに行うことができる。また、スマート歯ブラシ190が制御信号をスマート端末20に伝送したとき、スマート端末20は、該制御信号に基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信することができる。つまり、スマート端末20に実装されたAPPは、該制御信号に基づいて利用者のブラッシング動作及び口腔健康状態を動的に表示することができる。これによって、利用者は、より直感的、全面的に自分のブラッシング動作状態を把握することができるので、利用者のブラッシング状態を常時最適に保つことができる。
本発明の実施例によって、上記ブラッシング動作の知能監視方法において、スマート歯ブラシ190でリアルタイムに利用者の口腔データを取得した後、スマート歯ブラシ190は、スマート端末20を介して該口腔データをクラウドサーバ30にアップロードする。クラウドサーバ30において予めデータ処理分析アルゴリズムが記憶され、該データ処理分析アルゴリズムによって口腔データに対して分析、処理を行うと、利用者のブラッシング動作及び口腔健康状況を評価する利用者のブラッシング動作情報が得られる。また、スマート端末20及び/又はスマート歯ブラシ190は、該口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信し、該ブラッシング動作ガイド信号によって、ブラッシングする際に、利用者へブラッシング動作ガイド情報及び提示情報をともに送信することができ、これによって利用者のブラッシング動作を訂正することができる。また、利用者は、スマート端末20を介して直感的に自分のブラッシング動作及び口腔健康状況を把握することができる。したがって、上記ブラッシング動作の知能監視方法によって、利用者の口腔データを深く分析、処理することができる。また、口腔データに基づいて利用者へリアルタイムにブラッシング動作ガイド情報及び提示情報を送信するので、利用者に与えるスマート感を向上させ、従来技術のブラッシングデータに対する処理、分析が足りず、利用者に与えるスマート感が悪い課題を効果的に解決した。
なお、本明細書において、第1及び第2などのような関係用語は、1つのエンティティを別のエンティティから、必ずしもそのようなエンティティ間に如何なる事実上のそのような関係又は順序も要求又は暗示することなく、区別するためだけに用いられることができる。なお、「有する」、「含む」といった用語およびそれらの変化形は、非排他的な包含を網羅するように意図される。一連の要素を含む製品または固有要素を含んでもよい。特に断りがない限り、「〜有する」または「〜を含む」という表現で限定された要素について、前記要素を含むプロセス、方法、商品又は端末装置がその他の同様な要素も有している状況を除外しない。また、本明細書において、「より大きい」、「より小さい」、「超える」等の用語は、その数自体を含まなく、「以上」、「以下」及び「以内」等の用語は、その数自体を含むと理解すべきである。
上記の記載は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を制限するものではない。本発明の本質及び主旨から逸脱しない限り、すべての変更、均等置換、改良等は、いずれも本発明の保護範囲内に属する。

Claims (19)

  1. スマート端末を介してクラウドサーバと接続され、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データに基づいて利用者の口腔データを集め得て、前記スマート端末を介して前記口腔データを前記クラウドサーバにアップロードして、前記口腔データに基づいて制御信号を生成するマスタ制御モジュールと、
    前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者が選択したブラシヘッドの種類特徴を検出して前記ブラシヘッド種類を得て、前記制御信号に基づいてブラシヘッド指示信号を得るブラシヘッドモジュールと、
    前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者のブラッシング姿勢を検出して前記ブラッシング姿勢データを得て、前記制御信号に基づいてブラッシング姿勢ガイド信号を得る測位モジュールと、
    前記マスタ制御モジュールと接続され、利用者によるブラッシング圧力を検出して前記ブラッシング圧力データを得て、前記制御信号に基づいて圧力測定信号を得る圧力測定モジュールと、を有する
    ことを特徴とするスマート歯ブラシの制御回路。
  2. 前記マスタ制御モジュールは、
    電源信号を受信する充電ユニットと、
    前記充電ユニットと接続され、前記電源信号に基づいて電圧レギュレータ信号を得る電圧レギュレータユニットと、
    前記充電ユニット及び前記電圧レギュレータユニットと接続され、前記ブラシヘッド種類、前記ブラッシング姿勢データ及び前記ブラッシング圧力データに基づいて前記利用者の前記口腔データを集め得て、前記口腔データに基づいて前記制御信号を生成するマスタ制御ユニットと、
    前記マスタ制御ユニットと前記クラウドサーバとの間に接続され、前記スマート端末を介して前記口腔データを前記クラウドサーバにアップロードする通信ユニットと、を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  3. 前記充電ユニットは、第1インダクタ、第1コンデンサ、第2コンデンサ、第3コンデンサ、第4コンデンサ、第5コンデンサ、第1ダイオード、第2ダイオード、第3ダイオード、第4ダイオード、第5ダイオード、第6ダイオード、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗、第4抵抗、第5抵抗、第6抵抗、第7抵抗、第1PMOSトランジスタ、第1NPN型トランジスタ、バッテリー及びヒューズを備え、
    前記第1インダクタの第1端、前記第1コンデンサの第1端、前記第2コンデンサの第1端及び前記第2ダイオードのカソードは、前記第1ダイオードのアノードと共通接続され、
    前記第1インダクタの第2端、前記第1コンデンサの第2端、前記第2コンデンサの第2端及び前記第3ダイオードのカソードは、前記第4ダイオードのアノードと共通接続され、
    前記第2ダイオードのアノード及び前記第3ダイオードのアノードは、グランドと共通接続され、
    前記第1ダイオードのカソード、前記第5ダイオードのアノード、前記第4ダイオードのカソード及び前記第6ダイオードのアノードは、前記第6抵抗の第1端と共通接続され、
    前記第6抵抗の第2端、前記第4コンデンサの第1端、前記第5コンデンサの第1端及び前記第7抵抗の第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、
    前記第4コンデンサの第2端、前記第5コンデンサの第2端及び前記第7抵抗の第2端は、グランドと共通接続され、
    前記第6ダイオードのカソードは、前記第5抵抗の第1端と接続され、
    前記第5ダイオードのカソード及び前記第1抵抗の第1端は、前記第1PMOSトランジスタのソースと共通接続され、
    前記第2抵抗の第1端は、前記第1PMOSトランジスタのゲートと接続され、
    前記第1抵抗の第2端及び前記第2抵抗の第2端は、前記第1NPN型トランジスタのコレクタと共通接続され、
    前記第1NPN型トランジスタのエミッタは、グランドと接続され、
    前記第1PMOSトランジスタのドレイン、前記第3コンデンサの第1端、前記ヒューズの第1端及び前記第3抵抗の第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、
    前記第3抵抗の第2端は、前記電圧レギュレータユニットと接続され、
    前記ヒューズの第2端は、前記バッテリーの正極と接続され、
    前記バッテリーの負極は、グランドと接続され、
    前記第3コンデンサの第2端は、グランドと接続され、
    前記第1NPN型トランジスタのベースは、前記第4抵抗の第1端と接続され、
    前記第4抵抗の第2端及び前記第5抵抗の第2端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続される
    ことを特徴とする請求項2に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  4. 前記電圧レギュレータユニットは、第7ダイオード、第6コンデンサ、第7コンデンサ及び電圧レギュレータチップを備え、
    前記第7ダイオードのカソード及び前記電圧レギュレータチップの電源信号入力ピンは、前記充電ユニットと共通接続され、
    前記電圧レギュレータチップの電圧レギュレータ信号出力ピン、前記第6コンデンサの第1端及び前記第7コンデンサの第1端は、前記マスタ制御ユニットと共通接続され、
    前記第7コンデンサの第2端グランド、前記第6コンデンサの第2端、前記電圧レギュレータチップのグランドピン及び前記第7ダイオードのアノードは、グランドと共通接続される
    ことを特徴とする請求項2に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  5. 前記マスタ制御ユニットは、マスタ制御チップを備え、
    前記マスタ制御チップの電源ピンは、前記電圧レギュレータユニットと接続され、前記マスタ制御チップの電源制御ピンは、前記充電ユニットと接続され、前記マスタ制御チップの通信ピンは、前記通信ユニットと接続される
    ことを特徴とする請求項2に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  6. 前記ブラシヘッドモジュールは、処理チップを備え、
    前記処理チップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  7. 前記圧力測定モジュールは、第8抵抗、第9抵抗、第10抵抗、第11抵抗、第12抵抗、第13抵抗、第14抵抗、第15抵抗、第16抵抗及びオペアンプを備え、
    前記第8抵抗の第1端及び前記第9抵抗の第1端は、グランドと共通接続され、
    前記第9抵抗の第2端及び前記第10抵抗の第1端は、前記オペアンプの非反転入力端と共通接続され、
    前記第9抵抗の第2端、前記第11抵抗の第1端及び前記第12抵抗の第1端は、前記オペアンプの反転入力端と共通接続され、
    前記第10抵抗の第2端、前記第11抵抗の第2端及び前記第13抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、
    前記第12抵抗の第2端及び前記第13抵抗の第2端は、前記第14抵抗の第1端と共通接続され、
    前記第14抵抗の第2端は、グランドと接続され、
    前記第15抵抗の第1端及び前記第16抵抗の第1端は、前記オペアンプの反転入力端と共通接続され、
    前記第15抵抗の第2端は、グランドと接続され、
    前記第16抵抗の第2端及び前記オペアンプの出力端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  8. 前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいてモータ回転パラメータを調節するモータ駆動モジュールをさらに有することを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  9. 前記モータ駆動モジュールは、第17抵抗、第18抵抗、第19抵抗、第20抵抗、第21抵抗、第22抵抗、第23抵抗、第24抵抗、第25抵抗、第26抵抗、第2PMOSトランジスタ、第3PMOSトランジスタ、第1NMOSトランジスタ及び第2NMOSトランジスタを備え、
    前記第17抵抗の第1端、前記第19抵抗の第1端、前記第20抵抗の第1端、前記第23抵抗の第1端、前記第24抵抗の第1端及び前記第25抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、
    前記第17抵抗の第2端及び前記第18抵抗の第1端は、前記第1NMOSトランジスタのゲートと共通接続され、
    前記第18抵抗の第2端及び前記第1NMOSトランジスタのソースは、グランドと共通接続され、
    前記第1NMOSトランジスタのドレインは、前記第2PMOSトランジスタのドレインと接続され、
    前記第19抵抗の第2端は、グランドと接続され、
    前記第20抵抗の第2端及び前記第21抵抗の第1端は、前記第2PMOSトランジスタのゲートと共通接続され、
    前記第21抵抗の第2端、前記第2PMOSトランジスタのソース、前記第3PMOSトランジスタのソース及び前記第22抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、
    前記第22抵抗の第2端及び前記第23抵抗の第2端は、前記第3PMOSトランジスタのゲートと共通接続され、
    前記第24抵抗の第2端は、グランドと接続され、
    前記第3PMOSトランジスタのドレインは、前記第2NMOSトランジスタのドレインと接続され、
    前記第25抵抗の第2端及び前記第26抵抗の第1端は、前記第2NMOSトランジスタのゲートと共通接続され、
    前記第26抵抗の第2端及び前記第2NMOSトランジスタのソースは、グランドと共通接続される
    ことを特徴とする請求項8に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  10. 前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて指示ランプ警報信号を得る指示ランプモジュールと、
    前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて音声警報信号を得るスピーカモジュールと、をさらに有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  11. 前記指示ランプモジュールは、N個のLEDアレイを備え、そのうち、Nが1より大きい正整数であり
    各前記LEDのそれぞれは、抵抗と発光ダイオードを備え、
    前記抵抗は、その一端が前記指示ランプモジュールの共通端と接続され、その他端が前記発光ダイオードのアノードと接続され、
    前記発光ダイオードのカソードは、前記マスタ制御モジュールと接続される
    ことを特徴とする請求項10に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  12. 前記測位モジュールは、加速度センサ、第8コンデンサ、第9コンデンサ及び第10コンデンサを備え、
    前記加速度センサは、加速度センサチップを備え、
    前記加速度センサチップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記加速度センサチップの電源ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記加速度センサチップのグランドピンは、グランドと接続され、
    前記第8コンデンサの第1端及び前記第9コンデンサの第1端は、グランドと共通接続され、
    前記第8コンデンサの第2端は、前記加速度センサチップのシリアル通信ピンと接続され、
    前記第9コンデンサの第2端は、前記加速度センサチップの電源ピンと接続され、
    前記加速度センサチップの電源駆動ピンは、前記第10コンデンサを介してグランドと接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  13. 前記加速度センサは、3軸加速度センサ、6軸加速度センサ又は9軸加速度センサであることを特徴とする請求項12に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  14. 前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて前記口腔データを記憶する記憶モジュールと、
    前記マスタ制御モジュールと接続され、前記制御信号に基づいて前記マスタ制御モジュールの電力を検出し電力測定信号を得る電力測定モジュールと、をさらに有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  15. 前記記憶モジュールは、記憶チップと第11コンデンサを備え、
    前記記憶チップのグランドピンは、グランドと接続され、前記記憶チップのシリアル通信ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記記憶チップの電源ピンは、前記マスタ制御モジュールと接続され、前記第11コンデンサは、前記記憶チップの電源ピンとグランドとの間に接続される
    ことを特徴とする請求項14に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  16. 前記電力測定モジュールは、第12コンデンサ、第27抵抗、第28抵抗及び第29抵抗を備え、
    前記第12コンデンサの第1端及び前記第27抵抗の第1端は、前記マスタ制御モジュールと共通接続され、
    前記第12コンデンサの第2端及び前記第29抵抗の第1端は、グランドと共通接続され、
    前記第27抵抗の第2端及び前記第29抵抗の第2端は、前記第28抵抗の第1端と共通接続され、
    前記第28抵抗の第2端は、前記マスタ制御モジュールと接続される
    ことを特徴とする請求項14に記載のスマート歯ブラシの制御回路。
  17. 請求項1〜16のいずれか1項に記載のスマート歯ブラシの制御回路を有することを特徴とするスマート歯ブラシ。
  18. 利用者がブラッシングするとき、スマート歯ブラシが、ブラシヘッド種類、ブラッシング姿勢データ及びブラッシング圧力データを含む前記利用者の口腔データを取得するステップと、
    前記スマート歯ブラシが前記口腔データをスマート端末に伝送するステップと、
    前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信するステップと、
    前記スマート端末が前記口腔データをクラウドサーバにアップロードするステップと、前記クラウドサーバが前記口腔データに対して分析、処理を行い、利用者のブラッシング動作情報を得るステップと、
    前記ブラッシング動作情報によって利用者のブラッシング動作を監視するステップと、を含む
    ことを特徴とするブラッシング動作の知能監視方法。
  19. 前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記口腔データに基づいて利用者へブラッシング動作ガイド信号を送信するステップは、
    前記スマート歯ブラシが前記口腔データに基づいて制御信号を生成するステップと、
    前記スマート歯ブラシ及び/又は前記スマート端末が前記制御信号に基づいて前記利用者へ前記ブラッシング動作ガイド信号を送信するステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項18に記載のブラッシング動作の知能監視方法。


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