KR101565516B1 - 칫솔 부착용 패치와 이를 이용한 양치 학습방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 칫솔에 양치질의 이동을 패턴화하는 동작감지센서를 포함한 분리 가능한 패치를 결합한 스마트폰 양치 학습방법을 제공하고자,
양치에 관한 기본적 양치매뉴얼을 실행가능하게 하는 스마트폰 앱 실행단계와; 패치를 부착한 칫솔의 동작신호를 출력하는 패치 동작단계와; 상기 스마트폰의 앱 실행단계의 매뉴얼을 보면서 양치질을 시작하는 양치 개시단계와; 스마트폰 앱의 양치순서와 전송된 사용자의 양치패턴을 비교하여 차이를 판단하고, 잘못된 양치패턴을 기준 매뉴얼에 맞도록 명령함과 아울러 이를 반복하여 학습하도록 하는 양치 학습단계; 및 양치 학습단계를 통하여 얻어진 잘못을 횟수로 평가하여 기준 점수에서 이를 빼고 나머지를 점수화하고 이를 스마트폰에서 표시하도록 하는 점수 발표단계; 를 포함하는 양치 학습방법을 제공한다.

Description

칫솔 부착용 패치와 이를 이용한 양치 학습방법{control patch and tooth brushing method thereof}

본 발명은 기존의 칫솔에 부착가능하고, 양치질 동작 패턴을 소정의 데이터로 추출한 뒤 이를 스마트폰에 전송하기 위한 칫솔 부착용 패치와, 이 패치를 이용한 양치 학습방법에 관한 것이다.

인류가 칫솔을 이용하여 칫솔질, 즉 양치를 진행한 이후에 사용자마다 올바른 양치 습관에 대해서는 많은 이론들이 칫솔 생산업자, 치과 의사 등에 의해서 현재까지 지속적으로 제안되고, 홍보되고 있다.

그러나 대부분 사람들은 본인에게 익숙한 습관으로 양치를 하는 것이 일반적이며, 이는 대부분에 양치의 궁극적인목적인 충치 및 잇몸 질환의 예방보다는 치아를 마모시키고 잇몸을 불필요하게 자극하여 여러 가지 잇몸 질환을 유발하게 하는 원인을 제공하기도 한다. 이를 개선하기 위하여 우선적으로 칫솔의 구조를 개선하거나 칫솔의 양치 패턴을 관리하기 위한 여러 가지 기능을 내장한 칫솔 등이 제안되고 있다.

이와 관련된 선행 기술로서, 실용신안 공보 제 2002-0037916에는 양치 습관을 기르고 충치를 예방하기위하여 단진자를 칫솔의 손잡이 부에 내장하여 양치 횟수를 알려주는 칫솔이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 공보 제 평9-168428에는 양치질을 습관화하고 올바른 양치질을 즐겁고 자발적으로 행할 수 있게 사용자가 양치질을 시작할 때를 검지하여 일정 시간이 지나면 안내 메시지를 알려주는 장치를 개시하고 있다.

한편 미국 공개 공보 2003/0017874에는 좋은 양치 습관 형성을 돕기 위하여 '동작 검지 구성 요소'를 사용하여 사용자의 사용 여부를 판단하여 게임의 점수에 영향을 끼쳐 사용자의 습관을 향상시키는 전자 게임기기가 내장된 칫솔을 개시하고 있다. 그러나 상기 종래 기술들은 칫솔 제조업체에서 개발한 제품들의 사용방법과 홍보 수준에 머물러 있고 단순히 사용자가 양치를 하는 습관을 부여하는 데에만 초점을 부여하고 있으며, 사용자가 양치질을 했는지에 대한 시간 또는 횟수를 단순 측정만 하고 있다. 따라서 사용자가 올바른 칫솔질을 하는 지, 좋지 않은 습관의 칫솔질을 하는 지에 대한 패턴을 검지 못하고 이로 인해 올바른 양치 습관으로 유도할 수 있는 적절한 피드백도 제공하지 못한다는 단점이 있다. 또한 아이들의 경우에는 부모 또는 선생님들과 같은 제 3자가 아이들의 양치 습관이 올바른 지를 제대로 파악할 수 있는지에 대한 정보를 제공하지 못하는 단점도 가지고 있다. 미국특허 제6786732호에서는 양치패턴을 센싱 할 수 있는 칫솔을 통하여 양치패턴을 모니터링할 수 있는 기술을 개시한다. 이 특허에서는 일정 시간 주기로 치아 배치에 대해 상대적인 칫솔의 움직임을 단순하게 모니터링 하는 것에 의해 양치패턴을 분석하는 것이다. 그리고 한국 공개 번호 제 2005-0080750에는 칫솔 손잡이에 내장된 발광 다이오드, 양치 시 칫솔의 회전법에 의한 동작에 따라 점멸을 제어하기 위해 내장된 동작 센서, 발광 다이오드의 점멸을 육안으로 확인하기 위한 투명소재의 칫솔 몸체, 양치 시 양치질 횟수를 세기 위한 카운터가 표시되는 디스플레이 및 마이컴 회로로 이루어진 카운터 회로를 구성하여 기존의 횡마법에 의한 잘못된 양치 습관을 바로 잡아 회전법에 의한 양치 습관을 기르고 구체적인 양치질 횟수를 표기하여 효과적인 양치질을 유도하고자 하는 칫솔의 구조가 게시되어 있으나, 특정회전 방향에 대해서만 반응하게 되어, 오히려 사용하는 어린이에게 특정 방향으로만 양치를 유도하게 되는 문제점들이 있다.

또한, 종래 알려진 양치 개선용 칫솔들은 공통적으로 칫솔 내에 여러 가지 영상 및 동작신호를 추출하기 위한 전자제어수단이 내장 구현되었으나 이러한 칫솔은 칫솔자체에 이를 구현하므로 칫솔의 제작이 매우 어려운 문제점이 있었다.

따라서 기존 칫솔에 장착 가능한 동작제어용 패치의 장착이 가능한 간편화한 칫솔을 제공함이 필요로 되고, 특히, 보급된 스마트폰을 이용한 올바른 양치 학습방법을 알려줄 수 있는 흥미를 유발할 수 있는 양치 학습방법이 필요로 되는 것이다.

등록특허 10-1235129 스마트폰과 양치시스템

본 발명은 상술한 문제점과 필요성을 감안하여 일반적인 칫솔에 부착이 가능한 패치를 제공하되 이 패치를 통하여 양치질 동작패턴이 신호화되어 스마트폰에 전송가능하게 한 칫솔에 부착 가능한 패치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상술한 목적을 달성함과 아울러 이와 같은 기존 칫솔에 부착가능한 패치로서 칫솔 사용자의 양치질 동작 패턴을 검출하고 검출된 패턴을 신호화하여 제어부를 통하여 스마트폰으로 전송하고 기본 양치매뉴얼에 맞는 지 여부를 판단하고, 점수화함으로써 양치 수행자(어린이, 성인)는 양치 스마트 폰의 앱에 나타나는 매뉴얼을 보면서 올바른 양치질을 하도록 하고, 양치질중 잘못된 양치습관이 고쳐지도록 하고, 동시에 양치과정을 점수화하여 흥미를 유발함이 가능한 양치 학습방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성함에 더하여 기존의 칫솔을 활용해서 양치질의 이동좌표를 인식하는 동작 및 기울기를 통하여 동작을 감지하는 센서가 마련된 패치가 부착가능하게 함으로써 스마트 폰 앱의 양치질을 통하여 비교하고 교육하며 유지, 관리가 되게 한 양치 학습방법을 제공하는 것도 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 칫솔 부착용 패치는,

칫솔에 부착가능한 몸체로 이루어지며, 상기 몸체는 그 내부에 칫솔질 위치에 따른 검지 신호를 출력하기 위한 감지센서를 포함한 센싱부와; 상기 센싱부로부터 입력되는 신호들을 연산하여 칫솔질 위치를 구분하고, 사용자의 양치 동작을 칫솔동작 패턴으로 구분하는 제어부와; 상기 신호시마다 소정의 동작신호를 매세지로 표시하는 표시부와; 소정의 신호 변화시마다 소리를 발성하는 스피커부와; 상기 제어부등의 전원을 공급, 개폐하는 전원부와; 상기 제어부에 상기 구분된 양치패턴의 데이터를 무선 통신망을 통해 스마트 폰의 데이터처리장치로 전송하는 출력부와;를 포함하는 패치로서, 상기 패치의 하측 저부에 각각 소정 간격을 두고 링 형고리를 형성하여 패치의 결합이 가능하게 하는 칫솔 부착용 패치로서 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 칫솔 부착용 패치를 부착하기 위하여 선단 하측에 칫솔의 후단 파지부가 삽입되는 삽입구를 형성한 주머니를 형성함이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 양치 학습방법은,

기본적 양치매뉴얼을 실행 가능한 스마트폰 앱 실행단계와; 패치를 칫솔에 결합하고 전원부의 통전으로 칫솔 사용 시 소정의 동작신호를 출력하는 패치 동작단계와; 상기 스마트폰의 앱 실행단계의 매뉴얼을 보면서 양치질을 시작하는 양치 시작단계와; 스마트폰 앱의 양치순서와 전송된 사용자의 양치패턴을 비교하여 차이를 판단하고, 잘못된 양치패턴을 기준 매뉴얼에 맞도록 명령함과 아울러 이를 반복하여 학습하도록 하는 양치 학습단계; 및 양치 학습단계를 통하여 얻어진 잘못을 횟수로 평가하여 기준 점수에서 이를 빼고 나머지를 점수화하고 이를 스마트폰에서 표시하도록 하는 점수 발표단계;를 포함하는 양치 학습방법으로 달성된다.

상술한 바와 같이 종래 알려진 양치질 개선용 칫솔 및 그 방법들이 갖는 문제점을 개선하여 일반적인 칫솔에 부착이 가능한 패치를 제공하여 저가로 사용이 가능하고, 이와 같은 기존 칫솔에 탈, 부착이 가능한 패치를 통하여 사용자의 양치 동작패턴을 검출하여 신호화한 뒤 이를 스마트 폰의 해당앱으로 전송하고, 전송된 동작패턴과 저장된 기본 양치패턴을 비교하여 기본 양치매뉴얼에 맞는 지 여부를 판단하고, 양치 수행자는 잘못된 습관을 고쳐지도록 하고, 동시에 이를 점수화하여 양치결과를 확인하고 개선하므로 흥미유발과 목표의식을 부여함으로 좋은 양치 학습방법을 제공하게 되었다.

도 1은 본 발명 패치가 부착된 칫솔의 사시도이고,
도 2는 본 발명 양치 학습용 패치의 1실시예의 사시도이고,
도 3은 본 발명 1실시예의 패치를 부착한 칫솔의 개략단면도와 스마트폰과의 통신을 나타내는 개략도면이고,
도 4는 본 발명 패치의 내부 전자제어수단의 구성을 나타내는 블록도이고,
도 5는 본 발명에 적용된 양치 5단계의 단계별 양치모습을 나타내는 그림이고,
도 6은 본 발명 패치를 이용한 양치 학습방법의 단계별 도면이고,
도 7a는 양치패턴을 형성하기 전 칫솔의 방향설정도면이고, 도 7b는 양치패턴형성하기 위한 구강 내 위치그림이고, 도 7c는 치아에 대한 칫솔의 위치를 설정한 모습을 나타내고,
도 8은 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 개략도이고,
도 9는 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 칫솔을 부착한 도면이고,
도 10는 본 발명 양치 학습방법에서 패치와 스마트폰의 신호전송을 설명하는 개략적 도면이고,
도 11은 본 발명 구강 촬상용 칫솔을 이용한 양치 학습방법의 과정을 나타내는 훌로우차트이다.

본 발명에서 언급되고 정의되는 패턴감지 센서는 압력 및 시간 측정용 센서들, 치석 탐지용, 위치 결정용, 위치 확정용, 동작 확정용 그리고 화학 물질 또는 합성물 탐지용 센서)등이 있고, 발광(light-emitting) 요소들, 레지스터들, 집적회로들(ICs), 스위치 장치들 및 음향 요소들을 포함하는 것도 대체로 가능하다. 게다가, 플러그인(plug-in) 접촉들(소켓들), 예를 들면 에너지원의 충전용 또는 동력 또는 정보전달용 정보 운반체들(carriers), 예를 들면 마이크로칩들(전자칩 Radio Frequency Identification Chip;RFID Chip), 또는 예를 들면 절도(theft)에 대항하여 보호에 사용될 수 있는 수동 송신기(passivetransmitter)는 존재할 수 있다.

또한, 전원을 공급하기 위한 전원 공급부와, 사용자가 양치를 시작함과 동시에 전원을 온(power-on) 함에 따라 전원 공급부에 의해 전원이 공급되면 전원이 오프(power-off) 될 때까지 시간을 계수하여 출력하는 시간 계수부로서 타이머(Timmer)와, 또한 전원이 온이 되어 타이머가 동작함과 동시에, 칫솔모의 위치를 실시간으로 검지신호 출력하기 위한 2축 또는 3축 가속도 센서와(12), 상기 가속도 센서를 구동하기 위한 가속도센서구동회로와, 가속도 센서에서 출력되는 검지신호와 타이머를 통하여 계수되어 측정된 시간 값인 출력신호를 입력받아 양치패턴을 분석하고 분석 결과에 의한 제어신호를 출력하는 제어부로 이루어진다. 이때 가속도 센서는 일반적으로 가속도 측정을 위하여 개발된 센서를 액셀러로미터(accelerometer)라 하는 데, 이것은 가속도 검지를 위한 질량체와 , 이 질량체를 지지하는 스프링, 실리콘계 오일 등을 이용한 댐퍼(damper), 그리고 변위 형태로 1차 변환된 가속도 신호를 최종적인 전기신호로 2차 변환하는 변위 측정 소자로 구성된다. 액셀러로미터는 검출 방향의 자유도에 따라 1축형, 2축형, 3축형이 있고, 2차 변환을 수행하는 변위센서의 종류에 따라 스트레인 게이지형, 압전형, 차동변압기형, 포텐쇼미터형, 서보형 등으로 구분되며, 본원발명에서는 3 축형의 가속도 센서가 적용되며 본 발명의 실시예에서는 MMA 7260Q 센서를 사용하였다. 그러나 저가형으로 구현할 때에는 일축의 기울기 및 진동 감지 센서들을 필요한 2축 내지 3축 방향으로 배치시켜 동일한 결과를 얻을 수 있다. 기울기 및 진동을 감지할 수 있는 유산 전자(YUSAN Electronics)회사의 SW200, SW460D,SW460D-17센서들은 원통형 관 내부에 금속 볼이 하나 또는 두 개가 내장되어 단방향 또는 양방향의 기울기 검지및 진동을 검지할 수 있다. 이렇게 진동 및 기울기 검지 센서를 사용하여 본 발명이 이루고저 하는 목적을 달성할 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 자세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면중 도 1은 본 발명 패치가 부착된 칫솔의 사시도이고, 도 2는 본 발명 양치 학습용 패치의 1실시예의 사시도이고, 도 3은 본 발명 1실시예의 패치를 부착한 칫솔의 개략단면도와 스마트폰과의 통신을 나타내는 개략도면이고, 도 4는 본 발명 패치의 내부 전자제어수단의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 적용된 양치 5단계의 단계별 양치모습을 나타내는 그림이고, 도 6은 본 발명 패치를 이용한 양치 학습방법의 단계별 도면이고, 도 7a는 양치패턴을 형성하기 전 칫솔의 방향설정도면이고, 도 7b는 양치패턴형성하기 위한 구강 내 위치그림이고, 도 7c는 치아에 대한 칫솔의 위치를 설정한 모습을 나타내고, 도 8은 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 개략도이고, 도 9는 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 칫솔을 부착한 도면이다.

상기 도면들 중 도 1 내지 도 3의 패치를 부착한 칫솔과 스마트폰과의 통신을 나타내는 도면에 따르면, 본 발명 칫솔(1)은 일반적인 칫솔(1)로서 칫솔헤드부(11)와 칫솔몸체(12)로 이루어지며, 스위칭수단을 갖는 전원공급용 버튼이 노출된 전원부(120)를 구비한 패치(100)가 링형고리(101)으로 결합되어 있다. 링형고리(101)는 2개 일조로 간격을 두고 패치(100)의 하측에 신축성을 갖는 고무재질로 형성되어 있다.

패치(100)내에는 전원부(120)의 버튼(부호생략)을 눌러 전원을 공급함으로써 내부에 장치된 가속도제어 센서를 비롯한 여러 전자제어용 수단들이 작동한다.

패치(100)에는 양치과정을 움직임을 검출하여 데이터화하기 위한 센싱부(140)가 설치되어 있고, 센싱부(140)는 사용자의 양치상태를 3축 혹은 2축 좌표로 설정하기위한 가속도 센서, 자이로센서등을 포함할 수 있다.

본 발명에 적용된 센싱부(140)의 가속도센서의 동작을 제 7a도 내지 제 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예로서 칫솔모의 방향에 따른 칫솔모의 치아 위치를 설명하기 위한 도면이고, 도 7b 내지 도 7c는 3축 가속도 센서를 채용한 양치패턴 분석 및 교정 동작을 설명하기 위한 치아 모형도이다.

즉, 도 7b는 치아를 열여섯 부위로 구분하여 표시한 도시한 도면이고, 도 7c는 칫솔부의 방향을 입체적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 의한 센싱부(140)에 설치된 양치 패턴검지용 가속도 센서는 x, y, z축을 중심으로 각각 상이한 직류 전류를 발생함으로서 회전 위치를 감지토록 하는 검지 신호를 발생하는 것이다. 이를 칫솔부위 위치와 대응되어 설명하면, 도 7a에 도시된 바와 같이 칫솔부가 "상" 방향인 경우에는, 도 7b의 7, 13 부위의 치아를 양치하는 경우에 칫솔모 위치이고, 도 7a의 맨위와 같이 칫솔모가 사용자에 대해서 수직 방향이라면, 도 7b에서 1, 2, 3, 4, 부위의 치아를 양치하는 칫솔모 위치이고, 도 7a의 3번째와 같이, 칫솔모가 하 방향인 경우에는 5,11 부위의 치아를 양치하는 경우의 개략적인 칫솔모 위치가 될 것이다. 또한 도 7a의 최하측과 같이 칫솔모가 사용자에 대해서 수직 방향이면서 도 7a의 맨위와 반대 방향이라면, 9,10부위의 치아를 양치하는 칫솔모 위치가 될 것이다(본 사례는 왼손잡이를 기준으로 했을 때의 칫솔모 위치가 될 것이다. 왼손으로 칫솔질을 하는 사람들은 전면부와 오른쪽부위를 왼손으로 닦고, 손을 오른손으로 바꾸어 왼쪽부위를 닦는 것이 일반적이므로 위와 같은 칫솔모의 위치가 이루어짐을 알 수 있고, 오른손잡이의 경우에는 왼손잡이와 반대의 경우가 된다.)

상술한 바와 같이, 3 축 가속도 센서는 센서 자체가 장착된 장치의 회전 방향에 따라 x, y, z 축 값에 대응하는 직류 전류를 출력하게 되며, 각 축의 직류 전류의 레벨을 분석함으로써 도 7a의 4개 칫솔모 방향을 알 수 있는 것이다. 도 7b에서 보면 알듯이 치아 전면부를 포함한 일측면, 나머지 일측면, 하측 교합면(5,11),상측 교합면(7,13)의 4가지 위치는 가속도계 x축 및 z축으로 분석 구분이 가능하며, 칫솔의 길이 방향과 평행인가속도계 y축은 큰 영향을 끼치지 않음을 알 수 있다. 그러나 Y축의 직류 전압 값은 각 치아 부위에서의 미리정해진 패턴을 검지할 때 이벤트 종류를 구분하는 알고리즘을 설계시 반드시 필요한 시그널이다.

즉, 본 발명에서와 같이, 칫솔모가 도 7a의 맨위와 같은 방향으로 하여 도 7b의 1,2, 3, 4 부위를 양치하는경우에는 y 축의 전위가 가장 크게 되고, x 축의 전위가 y 축의 전위와 근접하게 작게 되어, 각 축의 전위 값은y > x > z 의 순서로 된다.

결론적으로, 3축 가속도계를 가지고 칫솔모 방향에 따라 용이하게 양치부위를 구분할 수 있는 부위 및 각 부위별 양치 패턴은 도 71,2,3,4 부위, 9,10 부위, 7,13 부위, 5,11부위 총 4개 부위를 구분할 수 있다. 오른손잡이의경우에는 1,9,10,4 부위에서 7,13부위, 2,3부위, 5,11부위로 구분할 수 있다. 또한 정확도는 상대적으로 다소 떨어질 수는 있으나, 6부위는 10 부위에서의 아래서 위로의 패턴과 유사하여 검지가 가능하며, 유사한 방법으로 12부위는 3부위의 아래 서위로, 14부위는 2부위의 위에서 아래로의 패턴으로, 8부위는 9에서 위에서 아래로의 패턴과 유사하게 검출 할 수 있다.

한편, 본 발명 칫솔몸체(12)에 결합된 패치(100)의 구성은 다음과 같다.

즉, 본 발명 칫솔몸체(12)에 패치(100)는 전원부(110), 입력부(120), 스피커부(130),센싱부(140),표시부(160),데이터 저장부(170), 데이터 출력부(180) 및 제어부(190)로 이루어진다.

즉, 상기 센싱부(140)에서 패턴 인식된 양치질의 움직임을 데이터로 생성하여 저장부(170)에 저장하고, 상기 패턴 데이터는 유선 또는 무선 통신망을 통해 스마트폰(2)의 디지털 처리장치로 전송하는 데이터 출력부(180)를 마련하고, 상기 데이터 전송 시에는 이를 알리도록 문자, 그림 등으로 표시부(160)에 나타내며, 센싱부를 통해 검출된 패턴을 소정의 비교 가능한 데이터로 변환하고, 동시에 이를 디지털 처리장치로 전송하도록 변환하며, 문자로 표시하고, 소리를 발성하는 등의 모든 전자적인 신호변환 및 콘트롤은 일종의 마이컴인 제어부(190)를 통하여 이루어지며, 상기 센싱부, 표시부및 출력부등에 전원을 공급, 개폐하는 전원부(110)를 포함한다.

보다 구체적으로 전원부(110)는 패치(100)내 모든 장치에 전원을 공급한다. 전원부(110)는 외부전원 소스로부터 전원을 공급받아 충전하기 위한 충전지, 외부 전원 소스와의 연결을 위한 단자, 건전지 삽입부 등 중 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는 패치(100)의 동작 개시, 동작 종료등을 위한 사용자 명령을 입력받기 위한 수단이다. 입력부(120)는 키 버튼, 터치 패드 등과 같이 명령이 입력되는 스위칭수단을 다양하게 구현할 수 있다. 도 1,2에 예시된 바와 같이, 입력부(120)는 패치(100)의 일면에 구비되어 외부 표면에 노출되도록 구현될 수도 있을 뿐 아니라, 표시부(160)와 일체형으로 터치 구조의 형태로 구현될 수도 있을 것이다.

표시부(160)는 패치(100)의 이동 상황을 표시되도록 칫솔의 일 측면에 구비될 수 있다. 표시부(160)를 통해 패치의 현재동작 및 배터리 잔량, 메모리잔여 용량등을 표시되도록 할 수 있다(이에 대한 사항도 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다).

저장부(170)는 패치(100)의 동작을 위한 설정 정보, 센싱부(140)를 이용하여 검출한 이동데이터에 상응하는 변환데이터 등이 저장되는 저장 공간이다.

출력부(180)는 저장부(170)에 저장된 데이터를 유/무선 통신망(블루투스등)을 통해 결합된 디지털 처리 장치로 출력하기 위한 수단이다. 예를 들어, 저장부(170)에 저장된 데이터는 근거리 무선 통신망을 통해 사용자 컴퓨터, 이동 통신 단말기 등으로 전송되거나, USB 연결 방식 등과 같이 유선 케이블을 통해 연결된 사용자 컴퓨터 등으로 전송될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 칫솔 몸체로부터 무선 전송되는 블루투스기능을 주로 적용한다.

제어부(190)는 사용자 조작에 상응하여 패치(100)의 동작을 전체적으로 제어한다. 또한, 이후 관련 도면을 참조하여 설명되는 바와 같이, 제어부(190)는 센싱부(140)를 통해 입력되는 이동 좌표의 데이터 신호를 이용하여 동작이 더 필요한 시점인지를 판단하여 현재의 이동동작을 데이터화하여 그 잘못을 바로잡도록 제어할 수도 있다. 또한, 제어부(190)는 양치동작 수행을 위해 센싱부(140)를 통해 입력된 데이터 신호를 인코딩된 변환되는 여러 가지 데이터로 생성할 수도 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 패치(100)는 센싱부(140), 제어부(190) 등 중 하나 이상의 동작 알고리즘 또는 제어 프로그램을 업데이트하기 위한 데이터를 입력받을 수 있도록 하기 위한 데이터 입력부를 입력부(120)에 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제어부(190)는 상기 패치(100)의 주요 구성부와 회로적으로 연결되어 설정된 시퀀스에 따라 신호를 제어한다. 제어부(190)는 인쇄 배선 회로 기판(PCB)으로서 기본적으로 CPU, ROM, RAM, I/O 등의 모듈이 장착된 것으로 패치(100)의 내부에 주요 구성부인 출력부(180), 입력부(120), 전원부(110)와 회로적으로 연결되어 프로그램에 의해 설정된 시퀀스에 따라 신호를 제어한다. 이때, 상기 제어부(190)는 PC로부터 데이터를 다운받아 선택적으로 업데이트 가능하게 USB포트를 구비하거나, 인터넷으로 데이터를 실시간 업데이트 가능하게 무선모뎀을 구비할 수 있다. 제어부(190)는 패치(100)의 내부에 주요 구성부와 회로적으로 연결되는 것으로 이를 제어하기 위한 프로그램이나 다양한 미디어 데이터가 필요하다. 따라서 USB포트를 구비하여 PC로부터 이러한 데이터를 다운받아 이미 내장된 데이터를 사용자가 선택적으로 업데이트 할 수 있고, USB포트가 아닌 시리얼포트, 페러럴포트, 및 랜포트 등과 같이 다양한 연결모듈을 사용가능하나 소형이면서 비교적 속도가 빠르고 호환성이 용이한 USB포트로 형성하는 것이 가장 바람직하다 할 것이다. 또한 무선모뎀을 구비하여 설정된 인터넷주소로 접속하여 실시간 업데이트 목록을 확인하고 그에 따른 데이터를 다운받아 실시간 업데이트 한다. 현재, 전국적으로 WIPI망이 형성되고 관공서나 가정집에도 무선공유기가 보급화됨에 따라 별도의 요금이 부과되지 않으면서 사용이 가능하다. 이러한 무선모뎀은 제어부(190)와 일체로 구비할 수 있지만, 상기 USB포트를 통하여 USB무선모뎀을 통하여 탈장착하여 사용할 수 있다. 상기에서 후술하는 양치 학습장치는 도면을 통해 일일이 도시하지 않았지만 그 크기는 소형, 중형, 대형으로 나눌 수 있으며 그 용도로 저가형, 기본형, 고가형으로 구분하여 제조할 수 있다.

첨부 도면중 도 8은 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 개략도이고, 도 9는 본 발명 양치 학습용 패치의 다른 실시예의 칫솔을 부착한 도면이다.

이 도면에 따르는 본 발명 패치의 다른 실시 예는 패치(100)의 하측에 입구부(104)를 갖는 신축성의 주머니(105)를 결합한 것이 본 실시예의 주머니(105)이다. 바람직하게는 주머니(105)의 후방은 개방할 수 있다. 이 패치(100)의 일반적인 칫솔의 후단 파지부(손잡이)를 삽입하여 칫솔 몸체에 지지하기 위한 지지구조이다.

앞에서 설명된 패치(100)의 링형고리(101)는 2개 일조로 간격을 두고 형성되어 하나씩 끼우면 되지만 본 실시 예에서는 그대로 칫솔의 파지부를 삽입하면 주머니(105)의 신축성으로 인하여 밀착 유지되는 특징이 있다.

첨부 도면중 도 5는 본 발명에 적용된 양치 5단계의 단계별 양치모습을 나타내는 그림이고, 도 6은 본 발명 패치를 이용한 양치 학습방법의 단계별 도면이고, 도 10은 본 발명 양치 학습방법에서 패치를 스마트폰의 신호전송을 설명하는 개략적 도면이고, 도 11은 본 발명 구강 촬상용 칫솔을 이용한 양치 학습방법의 과정을 나타내는 훌로우차트이다.

상기 도면들에 따르는 본 발명 패치를 이용한 양치 학습방법은,

크게 (1)스마트폰 앱 실행단계, (2) 패치의 동작단계, (3)양치 시작단계, (4) 양치 학습단계, (5) 점수 발표단계로 이루어진다.

먼저, 스마트폰 앱 실행 단계(1)는,

준비과정에서 본 발명 스마트폰과 무선통신(블루투스등) 가능한 카메라 촬상기능을 갖는 칫솔을 준비하고, 해당 스마트폰에 자신이 정한 기본양치 학습방법이 제공된 양치앱을 켜서 해당 양치앱을 스마트폰 화면에 불러내는 단계이다. 이때 양치의 기본은 본 발명이 정한 단계 외에도 여러 가지 방법이 가능하다. 본 발명에서는 도 5에 도시한 치아와의 접촉 각도를 연습한 뒤 바깥쪽 치아, 안쪽치아, 씹는 면 및 혀의 세척 단계를 기본으로 하였다.

패치 동작단계(2)는,

패치(100)의 전원부(120) 스위칭으로 칫솔몸체(12)내 전원이 공급되어 센싱부(140),등에 전원이 공급됨으로써 상기 이동전의 패치의 좌표를 기준으로 데이터를 생성한 뒤 상기 이미지 데이터를 저장부(170)에 저장한다.

이어서 양치 시작단계(3)는,

스마트 폰의 해당 양치앱을 열면 이미 정해진 도 5의 매뉴얼이 화면에 나타난다. 이를 보고 사용자는 칫솔을 치아에 댄 상태에서 칫솔모의 상, 하 회전시의 각도를 약 45로 기울인 상태를 반복하여 수행하고, 이것을 화면에 보여주고 사용자는 이를 따라한다. 이후 양치 학습단계(3)를 통하여 구체적인 양치질이 순서에 맞게 화면에 나타나도록 하며, 사용자는 이를 따라 실시한다.

양치 학습단계(4)는,

먼저, 바깥쪽 치아의 위, 아래, 안쪽치아의 위, 아래, 씹는 면의 위, 아래 및 혀의 세척으로 구분한다.

먼저, 바깥쪽 치아의 위, 아래 양치는 도 5에서 보여주는 바깥쪽 치아의 양치단계로서 상, 하 치아의 칫솔모 접촉부위를 약 10회 정도(10초정도 시간제한도 무방)로 양치한다. 이때, 바깥쪽 상, 하부 치아의 양치 시 바르게 하지 않고 양치하는 경우 다시 양치하도록 스마트폰의 화면에서 글자로 명령어를 표시하고, 화면도 다음화면으로 넘어가지 않는다. 이러한 기본 양치화면에 맞는가 안 맞는가의 판단은 칫솔의 제어부(190)나 혹은 스마트폰 앱(2)에 미리 설정한 비교기능(기본 이미지 데이터와 피사체 데이터와 비교하는 기능은 이미 많이 알려진 기능으로 등록특허 10-0745202호등에서 알려져 있으므로 이를 생략하기로 한다.)을 통하여 판단할 수 있다.

패치(100)의 이동이 소정의 센서를 통하여 이동좌표가 검출되고, 신호로 받아 저장 및 변환되는 등의 일련의 데이터화작업이 이루어진다. 즉, 센싱부(140)을 통하여 이동 좌표가 검출되고, 저장부(170)에서 저장되고, 출력부(180)을 통해 무선 통신망을 타고 스마트폰의 디지털처리장치로 전송한다. 이때, 상기 전송데이터는 각각의 기능들이 문자, 그림 등으로 표시부(160)에 표시되고, 상기 설정된 좌표는 데이터로 출력하고, 표시부 표시, 혹은 무선 전송 등 소정의 신호의 출력등 모든 콘트롤을 제어부(190)에서 제어한다. 이러한 신호들이 완성될 때마다 스피커부를 통해 발성하도록 한다. 다만, 스피커부(130)의 구현은 필요에 따라 생략할 수 있지만 본 발명에서는 발성이 가능한 패치(100)로 한다.

즉, 스마트 폰의 앱을 실행을 완료하여 모드의 변환이 완료되면 설정된 프로그램에 의해 출력으로 올바른 양치질의 대한 교육적인 영상물과 소리를 표출한다. 때때로 교육적인 런타임 형태의 영상을 3분정도 실시하고 완료되면, 구강 내에서 작동을 취하면서 율동을 하게 된다. 이때, 영상에 맞춰 신나는 음악이나 멜로디 및 음성을 가미하여 어린이들의 양치질에 대한 흥미를 유발한다. 양치질의 올바른 칫솔질을 유도하기 위한 어린이부터 성인용을 위한 것으로, 센싱부(140)를 통하여 양치질 상태가 감지하여 PIP기능을 통해 보여주는 거울효과를 수행한다.

이후 패치(100)의 전원부(120)에 구비된 버튼(부호생략)을 눌러 전원을 켠다. 칫솔질의 움직임을 감지하도록 하여 올바르게 수행하는지 감지 할 수 있고 잘못되었을 경우, 경고 메시지 또는 스피커부(130)의 발성으로 양치질을 올바르게 교정하도록 한다. 이외에도, 육성시뮬레이션과 같은 게임기능을 부가하여 아이들이 양치질을 수행하면서 재미와 함께 그에 따른 성과를 느낄 수 있도록 하여 어느덧 자신도 모르는 사이에 좋은 양치질이 습관화되어 자연스럽게 양치질을 할 수 있도록 한다. 또한 치약 및 칫솔을 제조하는 회사와 연계 또는 협력하여 양치질시, 출력되는 영상물에 광고를 할 수 있도록 하여 광고비를 통한 수익을 통하여 소비자들에게 보다 저렴한 가격으로 판매를 유도할 수 있고 치과와의 연계를 도모해서 양질의 진료를 받을 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 학습장치는 제조에 있어 제조원가가 비교적 저렴하여 소비자들이 누구나 쉽게 접할 수 있고, 사용에 있어 아이들에게 양치질에 대한 흥미를 유발시켜 자연스럽게 양치질의 중요성을 스스로 깨닫게 해주고, 칫솔질에 대한 올바른 교육을 제공하여 치아에 빈번히 발생하는 충치와 치주염 및 구강암 등을 예방하여 건강한 치아와 보건 위생을 유지할 수 있다.

안쪽 치아의 양치단계는 도 5에서 도시하는 바와 같이 구강 내 안쪽의 치아를 양치하는 것으로 항상 칫솔모의 45도 각도접촉 상태에서 상, 하회전 10회(10초)정도를 기본으로 하며, 안쪽 치아의 양치 시 대충 양치하거나 잘못하는 경우 화면에 이를 표시할 수 있으며, 다시 할 것을 명령하고, 화면도 다음화면으로 넘어가지 않고 같은 화면을 유지한다.

마찬가지로 씹는 면(상, 하, 어금니등)의 양치단계 역시 상기 안쪽 치아양치단계와 같은 방법으로 수행한다. 이때, 씹는 면(상, 하 어금니)의 양치 시 잘못양치하거나 대충하는 경우 화면은 다시 할 것을 명령함과 아울러 화면도 같은 화면을 유지한다.

또한, 혀의 양치단계는 혀에 대고 칫솔모로 10회(10초) 정도를 아래방향으로 밀어 내면서 혓바닥을 닦아낸다.

점수 발표단계(5)는, 상기 단계별 양치과정중 잘못된 양치과정을 수행함에 따른 반복명령 회수를 적산하여 가장 이상적인 양치인 경우 100점 기준 감점을 한 뒤 총점수를 표시하고 양치를 완료한다.

특히 본 발명의 스마트 폰 앱의 상술한 양치 학습단계에서는 치아 관리용으로 전문기관에서 정해준 기본적인 양치질 기본 매뉴얼로서, 동영상으로도 가능하다. 혹은 양치관련 기본적인 통계자료, 주변 치과병원 위치와 연동되는 맵 등의 모든 양치자료를 실행 가능한 양치 학습방법의 도입이 바람직할 것이다.

이외에도, 육성시뮬레이션과 같은 게임기능을 부가하여 아이들이 양치질을 수행하면서 재미와 함께 그에 따른 성과를 느낄 수 있도록 하여 어느덧 자신도 모르게 양치질이 습관화 하여 자연스럽게 양치질을 할 수 있도록 한다.

또한 치약 및 칫솔을 제조하는 회사와 연계 또는 협력하여 양치질시, 출력되는 영상물에 광고를 할 수 있도록 하여 광고비를 통한 수익을 통하여 소비자들에게 보다 저렴한 가격으로 판매를 유도할 수 도 있다. 이와 같이, 본 발명의 학습장치는 제조에 있어 제조원가가 비교적 저렴하여 소비자들이 누구나 쉽게 접할 수 있고, 사용에 있어 아이들에게 양치질에 대한 흥미를 유발시켜 자연스럽게 양치질의 중요성을 스스로 깨닫게 해주고, 칫솔질에 대한 올바른 교육을 제공하여 치아에 빈번히 발생하는 충치와 치주염을 예방하여 건강한 치아를 유지할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1:칫솔, 11:칫솔헤드, 12:칫솔몸체, 100:제어패치, 101:링형고리, 104:삽입구, 105: 주머니, 110:전원부, 120:입력부, 140:센싱부, 160:디스플레이부, 170:저장부 , 180:출력부, 190:제어부,

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 양치 학습방법에 있어서,
   기본적 양치매뉴얼을 실행 가능하는 스마트폰 앱 실행단계;
   패치를 칫솔에 결합하고 전원부의 통전으로 칫솔 사용 시 소정의 동작신호를 출력하는 패치 동작단계;
   스마트폰 앱의 양치순서와 전송된 사용자의 양치패턴을 비교하여 차이를 판단하고, 잘못된 양치패턴을 기준 매뉴얼에 맞도록 명령함과 아울러 이를 반복하여 학습하도록 하는 양치 학습단계; 및
   양치 학습단계를 통하여 얻어진 잘못을 횟수로 평가하여 기준 점수에서 이를 빼고 나머지를 점수화하고 이를 스마트폰에서 표시하도록 하는 점수 발표단계;
   를 포함하는 양치 학습방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 스마트폰의 앱 실행단계의 매뉴얼을 보면서 양치질을 시작하는 양치 시작단계; 를 더 포함하는 양치 학습방법.
5. 제3항에 있어서, 패치 동작단계는,
   칫솔에 부착가능한 몸체로 이루어지며, 상기 몸체는 그 내부에 칫솔질 위치에 따른 검지 신호를 출력하기 위한 감지센서를 포함한 센싱부와, 상기 센싱부로부터 입력되는 신호들을 연산하여 칫솔질 위치를 구분하고, 사용자의 양치 동작을 칫솔동작 패턴으로 구분하는 제어부와, 상기 신호시마다 소정의 동작신호를 메세지로 표시하는 표시부와, 소정의 신호 변화 시마다 소리를 발성하는 스피커부와, 상기 제어부등의 전원을 공급, 개폐하는 전원부 및 상기 제어부에 상기 구분된 양치패턴의 데이터를 무선 통신망을 통해 스마트 폰의 데이터처리장치로 전송하는 출력부를 통하여 동작이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 양치 학습방법.

Images