KR101615438B1 - The apparatus for sensing operation status of electric toothbrush - Google Patents
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Abstract
전동칫솔의 진동음을 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 입력되는 진동음의 주파수 또는 진폭을 측정하고, 상기 측정된 주파수 또는 진폭이 미리 정해진 기준치를 벗어났을 때를 판단하는 제어부와,
상기 기준치를 벋어났을 때에 사용자에게 피드백을 제공하는 피드백부로 구성된 전동칫솔 칫솔모에 가해지는 전동칫솔 칫솔모 동작 상태 감지 장치.A controller for measuring the frequency or amplitude of the vibration sound input from the receiver and determining when the measured frequency or amplitude is out of a predetermined reference value;
And a feedback unit that provides feedback to a user when the reference value is removed. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
Description
본 발명은 음파, 초음파등 전동칫솔의 칫솔모가 치아에 가하는 압력의 강도를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전동칫솔에서 발생하는 소리를 이용하여 전동칫솔의 칫솔모가 치아에 가하는 압력의 강도를 측정하는 전동 칫솔 동작 상태 감지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the intensity of a pressure applied to a tooth by a bristles of an electric toothbrush such as a sonic wave or an ultrasonic wave. More particularly, the present invention relates to an electric toothbrush operating state sensing apparatus for measuring the intensity of a pressure applied to a tooth by a bristles of an electric toothbrush using sound generated from the electric toothbrush.
많은 사람들이 매우 빳빳한 강모를 갖는 칫솔을 사용하거나, 치아에 대해 너무 큰 압력을 가함(칫솔질을 세게 함)으로써 잇몸과 치아상의 법랑질 손상을 초래하였다. 특히 전동칫솔의 경우에는 프러그 제거 효율을 높이기 위하여 칫솔모의 진동수를 높이는 방향으로 기술이 진보되어왔으며, 특히 협측면이나 설측면등 잇몸과 닿아있는 치아부위를 칫솔질할 때 법랑질이 파괴되거나 잇몸에 상처를 주는 경우가 발생할 확률이 높다.Many people have used toothbrushes with very stiff bristles, or they have exerted too much pressure on the teeth (which makes the toothbrush harder), causing enamel damage to the gums and teeth. In particular, in the case of an electric toothbrush, the technique has been advanced in the direction of increasing the frequency of the bristles to increase the removal efficiency of the toothbrush. Especially, when brushing the area of the tooth contacted with the gums such as a narrow side or a snowy side, enamel is destroyed, The probability of giving is high.
이러한 문제에 응답하여, 적절한 양의 힘으로 치아를 칫솔질할 수 있게 교육적인 기능들이 적용되었다. 즉, 치아에 대한 칫솔모의 압력이 셀 경우에 기계식 또는 전기적으로 검지하여 사용자들에게 경고를 알려주는 방식들이다. 그러나 이러한 추가적인 기능은 원가의 상승을 유발하게 되어 저가의 일반 음파 칫솔, 초음파 칫솔등의 전동칫솔에는 기능들이 없는 문제점이 있다.In response to this problem, educational functions have been applied to brush teeth with the proper amount of force. That is, when the pressure of the bristles on the tooth is counted, the brushes are mechanically or electrically detected to inform the user of the warning. However, such an additional function causes an increase in cost, and thus there is a problem that the electric toothbrush such as a general-purpose sonic toothbrush and an ultrasonic toothbrush, which are inexpensive, have no functions.
또한 전동칫솔에 다양한 IT기술이 적용되어, 칫솔질 위치 또는 칫솔모에 가해지는 압력을 검지하여 자체적으로 사용자에게 피드백을 제공하여주거나, 무선으로 데이터를 스마트기기등에 전송하여 스마트 기기에서 피드백을 제공하는 기능들이 점차 적용되어 지는 추세이다. 또한 전동 칫솔에 착탈식으로 결합 가능한 칫솔 동작 및 위치 검지 장치를 이용하여 사용자에게 피드백을 제공하여주거나, 또는 무선으로 칫솔질 데이터를 스마트기기등에 전송하여 습관 교정등을 유도하는 기능들이 적용되는 추세이다. In addition, a variety of IT technologies are applied to the electric toothbrush to detect the pressure applied to the bristles or the bristles to provide feedback to the user, or to transmit data wirelessly to the smart device or the like to provide feedback in the smart device This trend is gradually applied. In addition, functions for providing feedback to a user by using a toothbrush operation and position detecting device detachably engageable with the electric toothbrush, or transferring the brushing data to a smart device or the like wirelessly to induce habit correction and the like are applied.
따라서 본 발명은 전동칫솔에서 발생되는 소리를 측정하여 이 소리로부터 주파수가 변하거나 진동의 진폭의 변화를 검지하는 마이크 또는 무선 통신단과 같은 전동칫솔 상태 검지부와, 상기 전동칫솔 상태 검지부로부터 입력되어지는 소리로부터 주파수가 변하는 지 또는 진동 진폭이 변하는 지를 감지하고 주파수의 변동 차이 또는 진폭의 변동차이를 감지하여 현재 칫솔에 가해지는 압력이 적정 칫솔질 압력인지 또는 과도하게 가해진 압력인지를 측정하는 제어부와, 상기 제어부로부터 결정되어진 칫솔모에 가해진 압력의 상태를 사용자에게 제공하여주는 피드백부로 구성된 전동칫솔 칫솔모에 가해지는 압력 측정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides an electric toothbrush state detecting unit, such as a microphone or a wireless communication unit, which measures a sound generated from a powered toothbrush and detects a change in frequency or an amplitude of vibration from the sound, a sound input from the electric toothbrush state detecting unit A controller for detecting whether the frequency or amplitude of vibration is changed and detecting a difference in frequency variation or a variation in amplitude so as to determine whether a pressure applied to the toothbrush is a proper brushing pressure or an excessively applied pressure; And a feedback unit for providing a user with a state of a pressure applied to the bristles determined by the user.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전동칫솔 칫솔모에 가해지는 압력 측정 장치 및 방법은, 전동칫솔에서 발생되는 소리를 측정하여 이 소리로부터 주파수가 변하거나 진동의 진폭의 변화를 검지하는 마이크 또는 무선 통신단과 같은 전동칫솔 상태 신호 수신부와, 상기 전동칫솔 상태 신호 수신부로부터 입력되어지는 소리로부터 주파수가 변하는 지 또는 진동 진폭이 변하는 지를 감지하고 주파수의 변동 차이 또는 진폭의 변동차이를 감지하여 현재 칫솔에 가해지는 압력이 적정 칫솔질 압력인지 또는 과도하게 가해진 압력인지를 측정하는 제어부와, 상기 제어부로부터 결정되어진 칫솔모에 가해진 압력의 상태를 사용자에게 제공하여주는 피드백부로 구성된 전동칫솔 칫솔모에 가해지는 압력 측정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to attain the above object, an apparatus and a method for measuring pressure applied to a toothbrush of a toothbrush according to the present invention include: a microphone or a microphone for measuring a sound generated from the electric toothbrush and detecting a change in frequency from the sound, The electric toothbrush state signal receiving unit such as a wireless communication unit detects whether a frequency or a vibration amplitude is changed from a sound input from the electric toothbrush state signal receiving unit and detects a difference in frequency variation or a variation in amplitude, A pressure measuring device to be applied to the electric toothbrush bristles constituted by a control part for measuring whether the applied pressure is an appropriate brushing pressure or an excessively applied pressure and a feedback part for giving a state of the pressure applied to the bristles determined by the control part, The purpose of providing a method is to have.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 전동 칫솔의 상태 신호를 입력받아 회로적으로만 그 전동 칫솔의 칫솔모에 가해지는 압력을 측정할 수 있어, 저가에 기능을 구현할 수 있는 효과가 있을 수 있으며, 올바르게 칫솔질한 시간만을 검지할 수 있어 습관교정에 효과적이다.As described above, according to the present invention, it is possible to measure the pressure applied to the bristles of the electric toothbrush only in a circuit manner by receiving the state signal of the electric toothbrush, so that the function can be realized at a low cost, It can detect only one hour of brushing and is effective for habit correction.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정 장치
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정 장치를 도시한 것이다.
도 3은 칫솔모와 치아의 접촉압력의 변화에 따른 진동주파수 변화 곡선을 나타낸 그래프.
도 4는 칫솔모와 치아의 접촉압력의 변화에 따른 진동 진폭 변화 곡선을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 칫솔모의 부하상태에 따른 칫솔모 및 치아 과압력 접촉 검출 프로그램을 설명하기 위한 흐름도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔모의 부하상태 측정장치의 피드백 화면
도 7은 도 6의 피드백 화면 구현을 위한 프로그램을 설명하는 흐름도FIG. 1 is a block diagram of a load condition measuring device of a powered toothbrush bristle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an apparatus for measuring the load state of a powered toothbrush bristle according to another embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a vibration frequency change curve according to a change in contact pressure between a bristle and a tooth.
4 is a graph showing a vibration amplitude change curve according to a change in contact pressure between a bristle and a tooth.
5 is a flowchart for explaining a program for detecting a pressure contact with a toothbrush and a tooth according to a load state of the bristles of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a feedback screen of the apparatus for measuring the load state of the bristles according to the embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a program for implementing the feedback screen of FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정 장치를 도시한 것이다. 음파 칫솔, 초음파 칫솔등 전동칫솔(500)은 구동부가 동작하게 되면 고유의 소리를 발산하게 된다. 이 소리에는 각각의 전동칫솔마다 고유의 주파수를 가지고 있고, 무부하 구동시, 칫솔모에 압력이 가할 경우 그리고 칫솔모에 압력이 과하게 가해질 경우의 고유의 주파수대역을 가지고 있거나 또는 고유 진동의 진폭을 가지고 있다. FIG. 1 illustrates an apparatus for measuring the load state of a powered toothbrush bristle according to an embodiment of the present invention. The
도1에서의 전동칫솔 칫솔모 압력 감지 장치(100)의 회로부는 전동칫솔 몸체(502)와 칫솔모(501)가 형성된 칫솔대로 구성되어진 전동 칫솔(500)로부터 발산되는 소리를 수신하는 수신부인 마이크(190)와, 전원 스위치(미도시), 동작표시램프(미도시), 제어부(110), 무선 통신부(140), 저장부(150), 피드백부(160), 충전 회로부(170), 배터리(180)를 포함한다. The circuit portion of the powered toothbrush bristle
제어부(110)는 소리를 수신하는 마이크부(190)로부터 입력되는 신호로부터 진동 주파수 변화 또는 진폭 변화를 검출하는 것에 의해 칫솔모가 진동하는 여부, 칫솔모가 치아에 닿고 있는 여부 및 치아 과압력 접촉상태를 검출하고 그 검출결과를 피드백부(560)를 통하여 경고 알람을 발생할 수 있다. The
여기서 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정 장치는 스마트폰이 될 수도 있다.
Here, the load condition measuring device of the electric toothbrush bristles may be a smart phone.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정장치를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an apparatus for measuring the load state of a powered toothbrush bristle according to another embodiment of the present invention.
전동 칫솔(500)은 전원 스위치(502), 동작표시램프(504) 및 마이크로 USB 커넥터(506)을 포함한다. 전동 칫솔(500)의 회로부는 제어부(510), 칫솔모 구동수단(520), 3축 센서(530), 무선 통신부(540), 저장부(550), 피드백부(560), 충전 회로부(570), 배터리(580) 및 마이크(590)를 포함한다. 전동 칫솔(500)은 칫솔모 구동수단(520)과 칫솔질의 위치 및 칫솔질 동작을 측정하거나, 칫솔의 진동 주파수 또는 진폭을 측정하는 동작센서(530)와, 칫솔의 진동소리를 수신하는 마이크(590)와, 동작센서(530) 또는 마이크(590)로부터 입력되는 주파수의 변화 또는 진폭의 변화를 통하여 칫솔모에 가해지는 압력을 검지하고, 현재 압력 상태가 무부하 상태인지, 적정한 압력이 가하여 칫솔질을 하고 있는 지 또는 한계치 이상으로 칫솔모에 압력을 가하여 과도하게 치아를 세게 닦고 있는 지를 검출하거나, 마이크로부터 수신되는 전동칫솔 진동음을 외부로 직접 송출하게 하는 제어부(510)과, 이 러한 데이터를 무선으로 전송하거나, 마이크로부터 수신되는 전동 칫솔의 진동음을 무선으로 전송하는 무선 통신부(540)등으로 구성된 것이다. The powered
또한 제어부(510)는 칫솔모 구동수단(520)을 제어하여 칫솔모를 구동하면서 3축 센서(530)에서 검출된 센싱 신호를 무선 통신부를 통하여 칫솔모 압력 측정장치(100)으로 송신할 수 있다. 마찬가지로 제어부(510)는 3축 센서(530)를 통한 진동 주파수 변화 또는 진폭 변화를 검출하거나 마이크(590)를 통하여 진동 소음의 주파수 또는 진폭 변화를 검출하는 것에 의해 칫솔모 치아 과압력 접촉상태를 검출하고 그 검출결과를 피드백부(560)를 통하여 경고 알람을 발생할 수 있다. 또한 전동칫솔(500)에서 칫솔모 구동수단(520)을 제외하고 나머지 구성요소가 하나의 별도 소형 장치가 되어 전동칫솔의 일단에 착탈식으로 부착되어 일체형일 경우와 동일한 기능을 할 수 있다.The
도1과 같은 경우에는 전동칫솔(500)과 칫솔모 압력 측정장치(100)간의 거리가 일정 거리 이상이 될 경우 또는 주위에 소음이 많을경우에는 측정의 정확도가 다소 떨어지는 경우가 있는 반면에 본 실시예는 거리가 멀어도 전동칫솔에서 발생되는 진동음을 전동칫솔 내부 또는 전동칫솔과 착탈식으로 연결된 소형장치에 형성된 마이크가 진동음을 받아서 무선신호로 전송해 줌으로써 전동칫솔(500)과 칫솔모 압력측정장치가 일정 무선통신거리내에 있으면 소리의 손실없이 정확한 진동음이 전송되어 측정의 정확도가 유지될 수 있는 장점이 있다.In the case of FIG. 1, when the distance between the
도 2에서의 전동칫솔 칫솔모 압력 감지 장치(100)의 회로부는 전동칫솔 몸체(502)와 칫솔모(501)가 형성된 칫솔대로 구성되어진 전동 칫솔(500)로부터 무선 전송되는 신호를 수신하는 수신부인 무선통신부(140)와, 전원 스위치(미도시), 동작표시램프(미도시), 제어부(110), 무선 통신부(140), 저장부(150), 피드백부(160), 충전 회로부(170), 배터리(180)를 포함한다. The circuit portion of the powered toothbrush brassiere
제어부(110)는 전동칫솔(500)로부터 전송되는 신호를 수신하는 무선통신부(140)와, 무선통신부로부터 입력되는 신호로부터 전동칫솔의 진동 주파수 변화 또는 진폭 변화를 검출하여, 칫솔모가 진동하는 여부, 칫솔모가 치아에 닿고 있는 여부 및 치아 과압력 접촉상태를 검출하고 그 검출결과를 피드백부(560)를 통하여 경고 알람을 발생할 수 있다. The
여기서 전동칫솔 칫솔모의 부하상태 측정 장치는 스마트폰이 될 수도 있다.Here, the load condition measuring device of the electric toothbrush bristles may be a smart phone.
도 3은 칫솔모와 치아의 접촉압력의 변화에 따른 진동주파수 변화 곡선을 나타낸 그래프를 도시한 것이다.FIG. 3 is a graph showing a vibration frequency variation curve according to a change in contact pressure between the bristles and the teeth.
도 3을 참조하면 무부하시에 진동 주파수가 302Hz에서 300g의 압력시에는 259Hz로 감소되고 500g 압력시에는 241Hz로 감소됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the vibration frequency is reduced to 259 Hz when the pressure is from 302 Hz to 300 g, and to 241 Hz when the pressure is 500 g at no load.
일반적으로 구동부가 있는 전동 칫솔에 전원을 가하게 되면 구동부 또는 진동부에 의해서 "가"와 같은 일정한 진동 주파수를 발산하게 되는 데, 이 진동 주파수 "가"는 칫솔모에 가해지는 압력에 따라 주파수가 변하게 된다. 따라서 도 10의 (1)구간과 같이 일정 주파수 구간을 무부하 상태로 규정할 수 있다. 이는 전동칫솔의 일반적인 사용방법이 치약을 칫솔모에 도포한 후에 칫솔모를 치아에 약간 닿을 정도 또는 구강 내에 위치한 후에 전원을 동작시키는 방법을 권장하기 때문이다. 이는 칫솔모에 치약을 바른 후에 구강 안쪽이 아닌 곳이나 치아에 약간 대고 전원을 가하지 않으면 치약이 칫솔의 강한 진동에 의하여 비산하게 되는 문제가 있다. 따라서 약간 치아에 닿는 시작단계의 주파수(f0)를 일정 범위로 설정한 이유이다. 또한 (2)구간은 칫솔모가 치아에 닿는 구간을 의미하며 이는 향후 실제 전동 칫솔을 사용하여 칫솔질 한 시간을 측정하는 데 유용하게 사용되어질 수 있다. Generally, when power is applied to a powered toothbrush having a driving portion, a driving vibration or vibrating portion emits a constant vibration frequency such as " a ", and the vibration frequency changes to a frequency depending on the pressure applied to the bristles . Therefore, as in the section (1) of FIG. 10, the constant frequency section can be defined as a no-load state. This is because the general method of use of electric toothbrushes is to apply power to the toothbrush after toothpaste is applied to the bristles or after placing the bristles slightly in contact with the teeth or in the mouth. This is a problem in that toothpaste is scattered by a strong vibration of the toothbrush unless the toothbrush is applied with a toothbrush and then a portion of the toothbrush or a portion of the toothbrush that is not inside the mouth is used. Therefore, this is the reason why the frequency (f0) of the starting phase which touches the tooth is set to a certain range. In addition, (2) section refers to a section where the bristles touch the tooth, which can be usefully used for measuring the time of brushing using an electric toothbrush in the future.
이렇게 올바르게 칫솔질 한 시간을 측정하는 데 유용하게 사용되어질 수 있는 f0값이나, 칫솔모에 압력이 과도하게 가해지는 것을 구분하고 올바르지 않게 칫솔질 한 시간을 측정할 수 있는 fc값은 칫솔모의 형태, 칫솔모의 강도 및 칫솔모의 진동수에 따라 실험에 의해 미리 정해질 수 있다.이렇게 칫솔모에 가해지는 부하, 즉 칫솔질을 치아에 대해 세게 압력을 가해서 강하게 닦는 세기에 반비례하여 주파수의 크기가 작아지는 것을 알 수 있다. The value of f0, which can be used to measure the time of brushing correctly, or the value of fc, which can be used to distinguish excessive application of pressure to bristles and to measure the time of incorrect brushing, depends on the shape of the bristles, the strength of the bristles And the frequency of the brush bristles can be determined in advance by experiment. It can be seen that the load applied to the bristles, that is, the frequency is reduced in inverse proportion to the intensity of brushing, which is strongly exerted on the tooth by pressure.
도 4는 칫솔모와 치아의 접촉압력의 변화에 따른 진동 진폭 변화 곡선을 나타낸 그래프이다.Fig. 4 is a graph showing a variation curve of the vibration amplitude according to the change of the contact pressure between the bristles and the teeth.
도 4는 칫솔모와 치아의 접촉압력의 변화에 따른 진폭 변화 곡선을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing an amplitude variation curve according to a change in the contact pressure between the bristles and the teeth.
도 4는 참조하면 무부하시에 진폭이 0.3029V에서 300g의 압력시에는 0.2048V로 감소되고 500g 압력시에는 0.1369V로 감소됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that when no load is applied, the amplitude is reduced to 0.2048V when the pressure is from 0.3029V to 300g, and to 0.1369V when the pressure is 500g.
전동 칫솔에 전원을 가하게 되면 구동부 또는 진동부에 의해서 "가"와 같은 0.3029V 진폭 크기가 나타난다. 이 진폭의 크기 "가"는 칫솔모에 가해지는 압력이 높아짐에 따라 작아지게 된다. 따라서 도 12의 (1)구간과 같이 일정 진폭의 크기 구간을 무부하 상태로 규정할 수 있다. 이는 전동칫솔의 일반적인 사용방법이 치약을 칫솔모에 도포한 후에 칫솔모를 치아에 약간 닿을 정도 또는 구강 내에 위치한 후에 전원을 동작시키는 방법을 권장하기 때문이다. 따라서 약간 치아에 닿는 시작단계(A0)의 0.2433V의 진폭의 크기를 일정 범위로 설정한 이유이다. 또한 (2)구간은 칫솔모가 치아에 닿는 구간에 해당되는 진폭의 크기를 의미하며 이는 향후 실제 전동 칫솔을 사용하여 칫솔질 한 시간을 측정하는 데 유용하게 사용되어질 수 있다. Ac 포인트 이상의 (3)구간에서는 칫솔모가 치아에 강하게 압력되어 치아 표면이 칫솔모에 의해 마모될 정도의 압력이 가해진 과압력 상태를 나타낸 구간이다. When power is applied to the powered toothbrush, a magnitude of 0.3029V appears, such as "a ", by the drive or vibrator. The magnitude of this amplitude "A" becomes smaller as the pressure applied to the bristles increases. Therefore, the amplitude section having a constant amplitude as in the section (1) of FIG. 12 can be defined as a no-load state. This is because the general method of use of electric toothbrushes is to apply power to the toothbrush after toothpaste is applied to the bristles or after placing the bristles slightly in contact with the teeth or in the mouth. Therefore, this is the reason why the magnitude of the amplitude of 0.2433 V in the starting phase (A0) reaching a slight tooth is set to a certain range. In addition, (2) means a magnitude of amplitude corresponding to a portion of the bristles touching the tooth, which can be usefully used for measuring the time of brushing using an electric toothbrush in the future. Ac point In the section (3) above, the bristles are strongly pressed against the teeth and the pressure is applied to the tooth surface so that the tooth surface is worn by the bristles.
실시예에서 A0값이나, 칫솔모에 압력이 과도하게 가해지는 것을 구분하고 올바르지 않게 칫솔질 한 시간을 측정할 수 있는 Ac값은 칫솔모의 형태, 칫솔모의 강도 및 칫솔모의 진동수에 따라 실험에 의해 미리 정해질 수 있다. Ac values that distinguish the A0 value or excessive pressure on the bristles and measure the time of incorrect brushing are determined by experiments according to the shape of the bristles, the strength of the bristles, and the frequency of the bristles .
이렇게 칫솔모에 가해지는 부하, 즉 칫솔질을 치아에 대해 세게 압력을 가해서 강하게 닦는 세기에 반비례하여 진폭의 크기가 작아지는 것을 알 수 있다.
Thus, it can be seen that the magnitude of the amplitude is inversely proportional to the load applied to the bristles, that is, the intensity of brushing, which is strongly exerted by pressure against the teeth.
도 5는 본 발명의 칫솔모의 부하상태에 따른 칫솔모 및 치아 과압력 접촉 검출 프로그램을 설명하기 위한 흐름도이다.
제어부(110)는, 전동칫솔에 물리적으로 접촉한 제어부(510)가 3축 동작센서(530)를 통하여 전동 칫솔(502)의 소리를 감지하여 감지된 신호를 무선 통신부를 통해 실시간으로 전동칫솔 동작 상태 감지 장치(100)에 전송한 신호를 수신하거나, 마이크(190)에서 검지한 전동칫솔(500)의 소리를 검지한다. 제어부(110)는 프로그램이 동작되면 전동칫솔 소리의 주파수(fd) 또는 진폭을(Ad)를 검출한다(S102). 제어부는 검출된 진폭이 변했는 지 판단한다(S106), 진폭이 변하지 않은 상태로 판단되면, 제어부(110)는 검출된 진동 주파수가 무부하시 진동 주파수(f0) 이상이면(S104) 무부하 상태로 판단하고(S130) 미만으로 떨어지면 칫솔모가 치아에 접촉된 상태로 판단한다(S108). 제어부(110)는 검출된 진동 주파수(fd)가 임계 진동 주파수(fc) 미만으로 떨어지면(S110) 칫솔모가 치아에 과압력 접촉 상태로 판단한다(S112). 제어부(110)는 과압력 접촉 상태로 검출되면 피드백부(160)를 통하여 경고 알람을 피드백한다. 여기서 무부하시 진동 주파수(f0) 및 임계 진동 주파수(fc)는 전동 칫솔의 종류에 따라 달리 설정될 수 있다. 체결되는 전동 칫솔에 대응하여 대응하는 무부하시 진동 주파수(f0) 및 임계 진동 주파수(fc)가 선택되도록 사용 사전에 전동 칫솔 모델을 설정할 수 있다. 5 is a flowchart for explaining a program for detecting pressure contact with bristles and teeth according to the load state of the bristles of the present invention.
The
또한 제어부(110)는 검출된 진폭이 변했는 지 판단하여(S106), 진폭이 변한 상태로 판단되면(S106), 전동 칫솔(200)의 검출된 진폭이 무부하시 진폭(A0) 이상이면(S124) 무부하 상태로 판단하고(S130) 미만으로 떨어지면 칫솔모가 치아에 접촉된 상태, 즉 칫솔질을 하고 있는 상태로 판단한다(S126). 제어부(110)는 검출된 진폭(Ad)이 임계 진폭(Ac) 미만으로 떨어지면(S132) 칫솔모가 치아에 과압력 접촉 상태로 판단한다(S134). 제어부(110)는 과압력 접촉 상태로 검출되면 피드백부(160)를 통하여 경고 알람을 피드백한다(S136). 여기서 무부하시 진폭(A0) 및 임계 진폭 (Ac)은 전동 칫솔의 종류에 따라 달리 설정될 수 있다. 체결되는 전동 칫솔에 대응하여 대응하는 무부하시 진폭(A0) 및 임계 진폭(Ac)이 선택되도록 사용 사전에 전동 칫솔 모델을 설정할 수 있다. If the detected amplitude of the
다음 <표 1>은 메이커에 따른 전동 칫솔의 진동 주파수 특성을 나타낸다. Table 1 below shows the vibration frequency characteristics of the electric toothbrush according to the manufacturer.
따라서 본 발명에서는 전동 칫솔의 진동 주파수가 무부하시 진동 주파수 보다 낮아지면 칫솔모의 치아 접촉상태로 검출하고, 진동주파수가 특정 주파수 이하로 떨어지면 칫솔모가 치아에 과한 압력(예컨대 300g 이상)으로 닿고 있는지를 검출할 수 있다. 이와 같이 칫솔모가 300g 이상의 과한 압력으로 닿으면서 칫솔질이 수행될 경우에는 청각, 시각 또는 촉각 등의 피드백을 발생하여 사용자에게 주의를 줄 수 있다. Therefore, in the present invention, when the vibration frequency of the electric toothbrush becomes lower than the vibration frequency at no-load, it is detected as a tooth contact state of the bristles, and when the vibration frequency falls below a certain frequency, it is detected whether or not the bristles are touching the teeth with excessive pressure can do. When the brush bristles touch the bristles with an excessive pressure of 300 g or more, the user may pay attention to hearing, vision or tactile feedback.
또한 진동주파수의 변화가 일정 값보다 큰지를 판단하여 변화가 일정값 이하일 경우에는 주파수가 변지 않았다고 판단하고(s106), 제어부(110)는 진폭(Ad)을 검출하여 검출된 진폭이 무부하시 진폭(A0) 이상이면(S124) 무부하 상태로 판단하고(S130), 미만으로 떨어지면 칫솔모가 치아에 접촉된 상태, 즉 칫솔질을 하고 있는 상태로 판단한다(S126). 제어부(110)는 검출된 진폭(Ad)이 임계 진폭(Ac) 미만으로 떨어지면(S132) 칫솔모가 치아에 과압력 접촉 상태로 판단한다(S134). 제어부(110)는 과압력 접촉 상태로 검출되면 피드백부(160)를 통하여 경고 알람을 피드백한다(S136). 여기서 무부하시 진폭(A0) 및 임계 진폭 (Ac)은 전동 칫솔의 종류에 따라 달리 설정될 수 있다. 체결되는 전동 칫솔에 대응하여 대응하는 무부하시 진폭(A0) 및 임계 진폭(Ac)이 선택되도록 사용 사전에 전동 칫솔 모델을 설정할 수 있다. If the variation is less than a predetermined value, the
다음 <표 2>는 특정 전동 칫솔의 진폭 특성을 나타낸다. Table 2 below shows the amplitude characteristics of a particular electric toothbrush.
(A0)(A0)
((
AcAc
))
따라서 본 발명에서는 전동 칫솔의 진폭이 무부하시 진동 주파수 보다 낮아지면 칫솔모의 치아 접촉상태로 검출하고, 진동주파수가 특정 주파수 이하로 떨어지면 칫솔모가 치아에 과한 압력(예컨대 300g 이상)으로 닿고 있는지를 검출할 수 있다. 이와 같이 칫솔모가 300g 이상의 과한 압력으로 닿으면서 칫솔질이 수행될 경우에는 청각, 시각 또는 촉각 등의 피드백을 발생하여 사용자에게 주의를 줄 수 있다. Therefore, in the present invention, when the amplitude of the electric toothbrush is lower than the vibration frequency at no-load, it is detected as a tooth contact state of the bristles, and if the vibration frequency falls below a certain frequency, it is detected whether or not the bristles are touching the teeth with excessive pressure . When the brush bristles touch the bristles with an excessive pressure of 300 g or more, the user may pay attention to hearing, vision or tactile feedback.
상술한 실시예에서는 칫솔모 압력 측정장치의 제어부(110)에서 진동 주파수 변화 또는 진폭의 변화에 따른 칫솔모 및 치아 과압력 접촉 검출 프로그램을 수행하는 것으로 설명하였으나 이에 국한되지 않고 스마트 기기에서 수행하고 스마트 기기의 다양한 피드백 수단을 통하여 경고 알람을 발생할 수 있다. 또한 주파수가 변하는 전동칫솔 모델에 한정하여 칫솔모 압력 감지를 위해서는 주파수가 변하는 지를 판단하는 단계(S106)와, 진폭 측정 및 진폭관련 판단하는 모든 단계(s124, s126, s132, s134, s136)을 수행하지 않아도 되며, 진폭이 변하는 전동칫솔 모델의 칫솔모 압력 감지만을 위해서는 주파수가 변하는 지를 판단하는 단계(S106)와, 주파수 측정 및 주파수관련 판단하는 모든 단계(s104, s108, s110, s112, s114)를 수행하지 않아도 된다.In the above-described embodiment, the
이와 같이 음파 전동 칫솔, 초음파 전동 칫솔 및 기계식 전동 칫솔 등은 전원이 구동부에 가해지고 구동부 동작이 시작되어 칫솔모가 진동을 시작하게 되면 각각 고유의 주파수 및 진폭을 가진 신호를 발산한다. As such, the sonic electric toothbrush, the ultrasonic electric toothbrush, and the mechanical electric toothbrush emit a signal having a specific frequency and amplitude when the power source is applied to the driving unit and the operation of the driving unit is started and the bristles start to vibrate.
도 3의 경우와 같이 칫솔모에 가해지는 압력의 크기가 커질수록 주파수의 크기가 작아지는 오므론사의 메디크린 551(Mediclean) 부류의 전동칫솔과 도 4의 경우와 같이 칫솔모에 가해지는 압력의 크기가 커질수록 진폭의 크기가 작아지는 필립스사의 소닉케어 엘리트 e9800 프로페셔널(elite e9800 professional) 전동칫솔로 나뉘는 것은 각각의 음파칫솔, 초음파 칫솔, 기계식 전동 칫솔들의 진동을 발생하는 방법이나 구조에 따라 달라지는 것이다. 예를들면 진동원이 칫솔모 부위 끝단에 있는 오므론사의 메디크린 551의 경우와, 본체 손잡이부위에 있는 필립스사의 소닉케어 엘리트 e9800 프로페셔널(elite e9800 professional) 구조의 차이도 그 원인중의 하나라고 할 수 있다.As in the case of FIG. 3, the magnitude of the pressure applied to the bristles is increased as in the case of the electric toothbrush of the Mediclean family of 551 (Omron), whose frequency becomes smaller as the magnitude of the pressure applied to the bristles increases. Philips' Sonicare Elite e9800 professional electric toothbrush with reduced amplitudes depends on the method and structure that generate the vibration of each sonic toothbrush, ultrasonic toothbrush, and mechanical powered toothbrush. For example, one of the causes is the difference between the case of the Medicure 551 from Omron, where the vibration source is located at the end of the bristles, and the structure of the Sonicare Elite e9800 Professional by Philips at the body handle .
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔모의 부하상태 측정장치의 피드백 화면이다. 도6은 도1 및 도2의 피드백부의 일실시예이다. 사용자가 전동칫솔의 전원을 키게되면 진동음이 수신되어 진동음의 주파수대역 또는 진폭 대역이 도 3의 (1)구간 또는 도 4의 (1)구간에 해당된다고 판단되면, 피드백부는 전원표시부(401)의 노란 불을 켜주고, 진동음의 주파수대역 또는 진폭 대역이 도 3의 (2)구간 또는 도 4의 (2)구간에 해당된다고 판단되면, 6 is a feedback screen of the apparatus for measuring the load state of the bristles according to the embodiment of the present invention. Fig. 6 is an embodiment of the feedback unit of Figs. 1 and 2. Fig. When the user turns on the electric toothbrush, if the vibration sound is received and it is determined that the frequency band or amplitude band of the vibration sound corresponds to the section (1) of FIG. 3 or the section (1) of FIG. 4, When the yellow light is turned on and it is determined that the frequency band or the amplitude band of the vibration sound corresponds to the section (2) of FIG. 3 or the section (2) of FIG. 4,
디스플레이부에 칫솔질 중 표시부(402)의 녹색불을 켜주고, 진동음의 주파수대역 또는 진폭 대역이 도 3의 (3)구간 또는 도 4의 (3)구간에 해당된다고 판단되면, 칫솔질을 세게 한다고 과부하 압력 표시부(403)에 적색물을 켜주게 되어 사용자가 자신이 올바른 압력으로 칫솔질을 하는 지에 대한 실시간 피드백을 제공해 줄 수 있다. 또한 칫솔질이 끝나면 시작시간과 종료시간을 카운트하여 총 칫솔질 시간을 표시하는 총 칫솔질시간 표시부(404)와, 적정한 압력으로 칫솔질 한 시간만 누적하여 보여주는 유효 칫솔질 시간 표시부(404)를 포함할 수 있으며, 치아 골고루 닦을 수 있게 유도해주는 위치 이동 안내 그래프(405)를 포함할 수 있다.When turning on the green light of the
도 7은 도 6의 피드백 화면 구현을 위한 프로그램을 설명하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a program for implementing the feedback screen of FIG.
즉, 사용자가 유효한 범위안의 칫솔질 압력으로 칫솔질 한 시간만 카운트하여 사용자에게 올바른 칫솔질 시간을 보여줌으로서 사용자의 습관교정에 도움이 될 수 있으며, 보다 정확한 실제 칫솔질 시간을 측정할 수 있어 칫솔질 습관에 연동된 보험회사의 보험료 조정에 객관적인 데이터를 제공할 수 있는 근거가 될 수 있다.That is, the user counts the time for brushing with the brushing pressure within the valid range, thereby showing the correct brushing time to the user, thereby helping the user to correct the habit, and more accurately measuring the actual brushing time, It may be the basis for providing objective data on the insurance premium adjustment of an insurance company.
7도의 경우에는 진폭의 변화만을 가지고 진폭이 A0와 Ac사이에 위치할때만 시간 카운트를 누적시키는 방법을 도시하였으나, 주파수가 f0와 fc사이에 위치할 때 시간 카운트를 누적시키는 방법도 당연히 가능하며, 도5와 같이 주파수 변동 또는 진폭 변동을 같이 검토하는 방법도 가능함은 주지의 사실이다. A method of accumulating the time count only when the amplitude is located between A0 and Ac only in the case of 7 degrees is shown. However, it is also possible to accumulate the time count when the frequency is located between f0 and fc, It is well known that a method of examining the frequency variation or the amplitude variation at the same time is also possible as shown in Fig.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
100 : 전동칫솔 동작 상태 감지 장치
500 : 전동 칫솔 501 : 칫솔모
502 : 전동칫솔 손잡이 190 : 마이크
160 : 피드백부 140 : 무선통신부
110 : 제어부 520 : 칫솔모 구동수단100: electric toothbrush operating condition detecting device
500: electric toothbrush 501: bristles
502: electric toothbrush handle 190: microphone
160: feedback section 140: wireless communication section
110: control unit 520: bristle driving means
Claims (16)
상기 검지부로부터 입력되는 소리를 수신하여,
전동 칫솔(200)의 검출된 진폭이 미리 설정된 무부하시 진폭(A0) 이상이면(S124) 무부하 상태로 판단하고(S130), 미리 설정된 무부하시 진폭(A0) 미만으로 떨어지면 칫솔모가 치아에 접촉된 상태로 판단하고(S126), 검출된 진폭(Ad)이 미리 설정된 임계 진폭(Ac) 미만으로 떨어지면(S132) 칫솔모가 치아에 과압력 접촉 상태로 판단하고(S134),
수신되는 소리의 진폭이 변하지 않은 상태로 판단되면(S104) 소리의 주파수가 미리 설정된 무부하시 주파수(f0) 이상이면(S104) 무부하 상태로 판단하고(S130),
미리 설정된 무부하시 주파수(f0)미만으로 떨어지면 칫솔모가 치아에 접촉된 상태로 판단하고(S108),
검출된 주파수(fd)가 임계 주파수(fc) 미만으로 떨어지면(S110) 칫솔모가 치아에 과압력 접촉 상태로 판단하며, 알람신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부의 알람신호를 받아 사용자에게 시각, 청각적 피드백을 제공하여주는 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔 동작상태 감지 장치.A detector for detecting a sound of the electric toothbrush;
A sound input from the detection unit,
If the detected amplitude of the electric toothbrush 200 is equal to or greater than the preset no-load amplitude A0 (S124), it is determined as no-load state (S130). If the detected amplitude is less than the predetermined no- (S126). When the detected amplitude Ad falls below a preset threshold amplitude Ac (S132), the bristles are judged to be in an over-pressure contact state with the teeth (S134)
If it is determined that the amplitude of the sound to be received is not changed (S104), it is determined that the sound frequency is equal to or higher than the predetermined no-load frequency f0 (S104)
When it falls below the predetermined no-load frequency f0, it is determined that the bristles are in contact with the teeth (S108)
When the detected frequency fd falls below the threshold frequency fc (S110), the controller determines that the bristles are in an overpressure contact state with the tooth and outputs an alarm signal; And
And a feedback unit for receiving the alarm signal of the control unit and providing visual and auditory feedback to the user.
전동칫솔 칫솔질의 위치 및 칫솔질 동작을 측정하고, 전동칫솔의 온/오프 및 칫솔모에 대한 과압력상태를 측정하기 위하여 전동칫솔의 진동 주파수 또는 진폭을 측정하고, 전동칫솔에 물리적으로 접촉되는 동작센서인 것을 특징으로 하는 전동칫솔 동작 상태 감지 장치. The apparatus of claim 1, wherein the detecting unit
Measuring the vibration frequency or amplitude of the electric toothbrush to measure the position and brushing motion of the electric toothbrush brushing and to measure the on / off state of the electric toothbrush and the overpressure state on the bristles, Wherein the electric toothbrush operating state detecting device detects the operating state of the electric toothbrush.
전동칫솔의 상태를 정지상태, 무부하 상태, 칫솔모가 치아에 닿은 상태 및 칫솔모에 과도한 압력이 걸리는 과압력 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔 동작 상태 감지 장치.4. The apparatus according to claim 1 or 3,
Wherein the state of the electric toothbrush is determined as a stop state, a no-load state, a state in which the bristles touch the tooth, and an overpressure state in which an excessive pressure is applied to the bristles.
상기 칫솔모가 치아에 닿은 상태 시간의 합을 유효 칫솔질 시간으로 산출하며,
상기 피드백부는, 유효 칫솔질시간, 과부하 상태 및 위치이동안내 그래프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔 동작 상태 감지 장치.12. The apparatus according to claim 11,
Calculating a sum of times when the bristles are in contact with the teeth as effective brushing time,
Wherein the feedback unit includes an effective brushing time, an overloaded state, and a position movement guidance graph.
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