KR101785696B1 - 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 led 칫솔 - Google Patents

올바른 양치습관을 유도하는 다기능 led 칫솔 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 본 발명에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 상부 일측에 칫솔모가 설치되고 중심부에 광투과부가 구비된 칫솔 헤드와, 상기 칫솔 헤드에서 하부로 연장형성된 연장부를 포함한 칫솔대; 상기 칫솔대의 하부가 결합되도록 상부에 칫솔대 결합부가 형성되고, 하부에 손잡이가 연장형성된 칫솔 몸체; 상기 칫솔 몸체의 내부에 설치되어 광을 출력하는 광출력부; 상기 칫솔 몸체 외부 일측에 설치된 경보부; 상기 칫솔대의 내부에 설치되어, 일단이 상기 광투과부로 연결된 합성수지광케이블(POF); 상기 광출력부와 합성수지광케이블 사이에 설치된 집광수단; 상기 칫솔 몸체의 내부에 설치된 전지와 외부 일측에 설치된 ON-OFF스위치를 포함한 전원부; 상기 칫솔 몸체의 움직임을 감지하는 움직임감지센서; 상기 움직임감지센서의 신호를 받아 광출력제어신호를 발생하는 제어부;를 포함하고, 상기 광출력부는 2색 LED광을 발생하여 상기 경보부에 광을 공급하는 경보광발생부와, 3색 LED광을 발생하여 상기 합성수지광케이블에 광을 공급하는 3색광발생부를 포함하여;
사용자의 양치 동작을 감지하여 사용자가 수행 중인 양치법을 시각적으로 표출하여 사용자가 올바른 양치습관을 체득하는데 도움을 주고, 양치질 수행시에는 정상세포의 활성화 또는 회복을 돕기 위한 적색 LED광을 조사하여 구강 내부세포의 건강을 유지하는데 도움을 주며, 양치 후에는 칫솔 자체적으로 살균 기능을 수행하기 위해 청·녹색 LED 광을 조사하여 별도의 살균장치를 이용하지 않고도 세균을 사멸시키는데 도움을 주는 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔에 관한 것이다.

Description

올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔{A Multifunctional LED toothbrush which leads to the right brushing habit}
본 발명은 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 올바른 양치습관 형성을 유도하고, 양치질 수행시 정상세포의 건강 유지 또는 회복을 돕는 광을 조사하여 구강 건강을 유지하는데 도움을 주며, 양치질 후에는 칫솔 자체적으로 살균 기능을 수행하기 위한 광을 조사하여 별도의 칫솔 살균장치를 이용할 필요없이 칫솔모에 잔존하는 세균을 제거하도록 구성된 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔에 관한 것이다.
칫솔은 손잡이부와 양치모가 구비된 양치부를 포함하여 구성되고 주로 물리적 마찰방식에 의해 음식물 섭취 후 치아 및 잇몸 사이에 잔류된 음식물 찌꺼기와 충치의 원인이 되는 플라그 및 치태 등을 제거하기 위해 사용된다. 그러나 구강 내에는 약 28종의 20,000여 마리의 세균이나 박테리아가 존재하는 것으로 알려져 있으며, 물리적 마찰을 통한 이물질 제거만으로는 구강 내에 생존하는 각종 세균에 대해 대처하기가 어려우므로 보통 칫솔과 치약을 함께 이용하여 양치질을 수행하게 된다.
이와 같은 칫솔을 이용한 대표적인 양치방법으로 칫솔을 좌우로 움직여 닦는 횡마법과 칫솔의 강모단을 치아의 표면에서 회전시키며 닦는 회전법이 있다.
대부분의 사람들이 쉽게 습득하여 사용하는 횡마법은 칫솔을 좌우 옆으로 세게 문지르면서 양치질을 하는 방법인데, 양치질을 이와 같이 하면 치아의 사이에 끼인 이물질 등을 제거하기가 어려울 뿐 아니라, 바깥쪽을 좌우로 오랫동안 양치질하게 되면 송곳니와 작은 어금니 등 양치질을 수행할 때 힘이 많이 가해지는 부분의 치아가 닳아 쐐기 모양으로 움푹 파이면서 치아와 잇몸의 경계부가 닳아 치아의 상아질 부분 등이 외부로 드러나는 치아경부마모증을 쉽게 유발하게 된다.
상기한 과정이 더 진행되면 잇몸이 아래로 주저앉는 치은퇴축을 야기하여 치주질환을 일으키게 되며, 치아경부마모증이나 치은퇴축 증상은 발생 초기에는 별 자극을 느끼지 못하지만, 일정 수준 이상으로 계속 진행되면 외부로 드러난 신경이 자극을 받게 되면서 찬물이나 찬 바람에 시리게 되며, 양치질을 할 때나 음식물을 먹을 때도 그 부위에 자극이 가므로 심한 통증을 일으키게 된다.
이러한 횡마법에 비해, 칫솔의 강모단을 회전시키며 닦는 회전법은 치아와 치아 사이의 이물질의 제거가 횡마법보다 용이하고, 칫솔에 힘이 덜 실리게 되어 양치질에 따른 치아의 마모가 현저하게 줄어들기 때문에 치아경부마모증이나 치은 퇴축 등을 예방하는 데 도움을 줄 수 있다.
그러나 일반적인 양치용품들 중에서 올바른 양치법을 유도하여 습득하기 위한 기술을 쉽게 찾아보기 어렵다는 문제점이 있어 올바른 양치질 교육을 위한 기술로서 대한민국 공개특허 제10-2016-0028921호와 같은 기술이 제안되었다.
상기의 기술은 양치질하는 어두운 부분을 보기 위한 LED와 이 닦는 부분을 촬영하기 위한 카메라를 구비하고, 상기한 카메라를 통해 촬영된 영상이 모니터로 출력될 수 있도록 하여 양치질을 수행하면서 이가 잘 닦이고 있는지 영상으로 모니터링하면서 올바른 양치질을 배울 수 있도록 구성되었으나, 종래의 기술은 구성이 복잡하여 사용이 어렵고 실제로 양치질을 하는 동안 화면을 모니터링하기도 어려우며, 눈에 보이는 이물질 제거에만 치중하게 되어 회전법이 아닌 횡마법이 습관화될 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 최근 양치질을 한 이후의 칫솔에 세균이 다수 잔존한다는 연구결과가 부각되면서 양치 후 칫솔을 살균하여 보관할 수 있는 기술에 대한 관심이 증가하여 이와 관련된 기술들도 다양하게 개발되었다.
대한민국 등록실용신안 제20-0315255호와 같이 양치질이 끝난 후 내부에 칫솔을 거치하면 자외선램프를 통해 자외선이 조사되면서 칫솔모의 소독이 이루어지는 장치들이 다수 개발되었으나 이와 같은 장치는 휴대가 매우 불편하고 장치의 작동을 위한 전력이 지속적으로 소모되면서 유지비용의 부담이 있는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1369384호와 같이 칫솔모가 설치된 헤드부에 UV램프가 일측에 설치된 캡을 씌워 잔존세균을 살균하면서 휴대성을 높인 기술도 개발되었으나, 자외선 조사에 의한 살균방식은 그 살균력이 강력한 반면, 역기능 또한 내포하고 있어 자외선 살균 이용시 이용 횟수의 증가도에 따라 이용자의 눈이나 피부 등에 악영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 제품의 수명을 감소시키는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0028921호 대한민국 등록실용신안 제20-0315255호 대한민국 등록특허 제10-1369384호
1. 김황섭, 「사람 치은섬유아세포의 염증 반응에 대한 LightEmittingDiode(LED) 광 조사의 효과」, 2006, 전남대학교 대학원 치의학과 석사학위논문. 2. Sang Woo Kim, 「In Vitro Bactericidal Effects of Red, Green and Blue (RGB) Light Emitting Diode (LED) Irradiation」, 2011, 전남대학교 대학원 의공학협동과정 석사학위논문.
본 발명에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 사용자의 양치 수행동작을 감지하여 시각적으로 인지시킴으로써 올바른 양치습관이 형성될 수 있도록 도움을 주고, 양치시 정상세포의 활성화 및 염증 완화를 위한 적색광을 조사하며, 양치 후에는 별도의 살균장치를 사용하지 않고도 칫솔 자체적으로 살균 기능을 수행하기 위한 광을 조사하는 것을 주요한 과제로 한다.
본 발명에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 상부 일측에 칫솔모가 설치되고 중심부에 광투과부가 구비된 칫솔 헤드와, 상기 칫솔 헤드에서 하부로 연장형성된 연장부를 포함한 칫솔대; 상기 칫솔대의 하부가 결합되도록 상부에 칫솔대 결합부가 형성되고, 하부에 손잡이가 연장형성된 칫솔 몸체; 상기 칫솔 몸체의 내부에 설치되어 광을 출력하는 광출력부; 상기 칫솔 몸체 외부 일측에 설치된 경보부; 상기 칫솔대의 내부에 설치되어, 일단이 상기 광투과부로 연결된 합성수지광케이블(POF); 상기 광출력부와 합성수지광케이블 사이에 설치된 집광수단; 상기 칫솔 몸체의 내부에 설치된 전지와 외부 일측에 설치된 ON-OFF스위치를 포함한 전원부; 상기 칫솔 몸체의 움직임을 감지하는 움직임감지센서; 상기 움직임감지센서의 신호를 받아 광출력제어신호를 발생하는 제어부;를 포함하고,
상기 광출력부는 2색 LED광을 발생하여 상기 경보부에 광을 공급하는 경보광발생부와, 3색 LED광을 발생하여 상기 합성수지광케이블에 광을 공급하는 3색광발생부를 포함하며;
상기 제어부는 움직임감지센서의 신호에 의해 상기 칫솔 몸체의 움직임이 회전운동으로 감지된 경우 상기 경보광발생부가 500 내지 550 nm 파장의 녹색광을 출력하고, 칫솔 몸체의 움직임이 왕복운동으로 감지되면 600 내지 650 nm 파장의 적색광을 출력하도록 광출력제어신호를 발생하고, 움직임감지센서의 신호입력 또는 신호입력종료에 의해 양치시에는 상기 3색광발생부에서 구강 세포의 회복을 위한 600 내지 650 nm 파장의 적색광이 출력되고, 양치 종료시에는 상기 칫솔모의 살균을 위한 400 내지 550 nm 파장의 청·녹색광을 소정시간 동안 출력되도록 광출력제어신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 사용자의 양치 동작을 감지하여 사용자가 수행 중인 양치법을 시각적으로 표출하여 사용자가 올바른 양치습관을 체득하는데 도움을 주고, 양치질 수행시에는 정상세포의 활성화 또는 회복을 돕기 위한 적색 LED광을 조사하여 구강 내부세포의 건강을 유지하는데도움을 주며, 양치 후에는 칫솔 자체적으로 살균 기능을 수행하기 위해 청·녹색 LED 광을 조사하여 별도의 살균장치를 이용하지 않고도 특히 치주염의 원인이 되는 세균을 사멸시키는데 도움을 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 도 1의 A부분의 확대단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔의 움직임감지센서가 감지하는 회전축을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 LED 칫솔을 정면 방향에서 바라본 도면.
도 6은 도 5에서 몸체거치대를 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 LED 칫솔의 제어부의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 LED 칫솔의 제어부가 광출력을 제어하는 과정의 예시를 나타낸 흐름도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 LED 칫솔은 칫솔모(111)가 설치되고 광투과부(115)가 구비된 칫솔 헤드(110)를 포함한 칫솔대(100); 칫솔대(100)의 하부가 상부에 결합되며 손잡이(220)가 형성된 칫솔 몸체(200); 칫솔 몸체(200) 내부에 설치되어 광을 출력하는 광출력부(300); 칫솔 몸체(200) 일측에 설치된 경보부(400); 광출력부(300)에서 출력된 광을 광투과부(115)로 전달할 수 있게 설치된 합성수지광케이블(500); 광출력부(300)와 합성수지광케이블(500) 사이에 설치된 집광수단(600); 전지와 ON-OFF 스위치를 포함하여 각 구성에 전원을 공급하도록 구성된 전원부(700); 칫솔 몸체(200)의 움직임을 감지하는 움직임감지센서(800); 및 움직임감지센서(800)의 신호에 의해 광출력부(300)의 광출력을 제어하는 제어부(900)를 포함하여 구성된다.
칫솔대(100)는 상부 일측에 칫솔모(111)가 설치된 칫솔 헤드(110)와 칫솔 헤드(110) 하부로부터 연장되어 형성된 연장부(120)를 포함한 구성으로, 재질은 합성수지인 것이 바람직하며, 남녀노소 등 이용자에 따라 칫솔 헤드(110) 및 칫솔대(100)의 크기는 변동될 수 있다.
또한, 칫솔 헤드(110)의 가운데에는 광투과부(115)가 설치되며, 광투과부(115)는 후술할 광출력부(300)에서 발생되어 전달된 광이 투과되어 외부로 출력될 수 있도록 형성되되, 투명 또는 반투명 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 이때, 광투과부(115)는 양치질 수행시 사용자의 치아와 치은부 측으로 광이 최대한 조사되고 양치질 종료 후에는 칫솔모(111)를 향해 넓게 조사될 수 있게 형성된 것이 바람직하다.
칫솔 몸체(200)는 칫솔대(100)의 하부가 결합될 수 있도록 상부에 칫솔대 결합부(210)와 이용자가 잡을 수 있도록 형성된 손잡이(220)를 포함한 구성으로, 내부가 빈 중공형상으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 칫솔대 결합부(210)는 연장부(120)의 하부에 형성된 결합돌기(121)가 끼워져 소정 각도 회전되면 결합되는 결합홈(211)이 형성되어 사용자가 칫솔대(100)와 칫솔 몸체(200)의 결합 또는 분리를 용이하게 할 수 있도록 하였으나, 칫솔대(100)의 하단에 수나사가 형성되고 칫솔대 결합부(210)에는 암나사가 형성된 나사결합방식에 의해 형성될 수도 있다.
광출력부(300)는 칫솔 몸체(200)의 내부에 설치되어 LED광을 출력하는 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 광출력부(300)는 2색 LED를 통해 광을 발생하여 후술할 경보부(400)에 광을 공급하도록 설치된 경보광발생부(310)와 3색 LED를 통해 발생하여 후술할 합성수지광케이블(500)에 광을 공급하도록 설치된 3색광발생부(320) 및 LED에 전기적인 신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성된 LED인쇄회로기판(330)을 포함하여 구성되었다.
경보부(400)는 칫솔 몸체(200)의 외부 일측에 설치되어 사용자가 올바른 양치법을 수행하는지 여부를 알려주기 위한 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 경보부(400)는 광투과부(115)와 동일한 재질로 형성되어 경보광발생부(310)에서 발생된 광이 외부로 출력되어 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 설치되었다. 이때, 경보부(400)에는 잘못된 양치법 수행시 청각적으로 경보할 수 있는 경보음발생수단이 더 포함될 수도 있다.
합성수지광케이블(500)은 3색광발생부(320)에서 출력된 광을 광투과부(115)로 전달할 수 있도록 칫솔대(100)의 내부에 설치되며, 본 발명의 일 실시예에서는 제조 과정에서 인서트사출 방식으로 칫솔대(100)의 내부에 설치되었다. 이때, 합성수지광케이블(500)은 레이저광에 비해 직진성이 부족한 LED 광의 손실을 최소화하면서 광투과부(115)까지 효과적으로 전달될 수 있게 형성되되, 도 2에 도시된 바와 같이 단부에 소정 각도로 경사진 경사부(510)가 형성되어 전달된 광이 외부로 쉽게 출력되도록 하는 것이 바람직하다. 합성수지광케이블(500)은 광이 투과될 수 있는 투명한 플라스틱 코어를 광의 전달을 돕기 위한 코팅층 및 내·외부 피복층이 감싸는 공지의 구조로 형성되어 플라스틱 코어의 일단을 통해 인입된 광이 전반사 방식에 의해 타단까지 전달되도록 한다.
집광수단(600)은 광출력부(300)와 합성수지광케이블(500) 사이에 설치되어 3생광발생부(320)에서 출력된 LED 광이 모여서 합성수지광케이블(500)의 일단으로 인입될 수 있도록 하기 위한 구성이다. 집광수단(600)은 공지의 집광렌즈 등으로 형성될 수 있으며, 출력된 LED 광을 합성수지광케이블(500) 측으로 반사할 수 있는 반사경 등을 더 포함할 수도 있다.
전원부(700)는 전원을 공급하기 위해 칫솔 몸체 내부에 설치된 전지(710)와 칫솔 몸체(200) 외부에 설치되어 전원의 공급여부를 조작하기 위한 ON-OFF스위치(720)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 전지(710)는 무선충전을 위한 코일부가 내부에 구비된 축전지로 구성되었으나, 건전지 등으로 구성될 수도 있다.
움직임감지센서(800)는 칫솔 몸체(200)의 움직임을 감지할 수 있도록 칫솔 몸체(200)의 내부에 설치된 구성으로, 본 발명의 일 실시예에서 움직임감지센서(800)는 칫솔 몸체(200)의 움직임이 좌·우 왕복 운동에 의한 것인지 회전에 의한 것인지를 감지하기 위한 3축 자이로센서(810)를 포함하여 칫솔 몸체(200)의 움직임을 감지하고 움직임감지신호를 출력하게 된다.
자이로센서란 각속도의 측정을 통해 위치, 자세 등을 감지할 수 있도록 구성된 센서로서 선박, 항공기, 스마트폰 등 다양한 장치에 장착되어 사용되고 있으며, 이용 상황에 따라 1축, 2축을 감지하는 센서들도 이용되고 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 무게 중심을 기준으로 X축을 중심으로 한 회전(Roll), Y축을 중심으로 한 회전(Pitch), Z축을 중심으로 한 회전(Yaw)을 모두 감지할 수 있는 3축 자이로센서(810)를 이용함으로써 1축, 2축 자이로센서만을 사용하는 경우에 비해 칫솔 몸체(200)의 움직임을 보다 정밀하게 감지할 수 있도록 하였다.
또한, 움직임감지센서(800)는 3축 자이로센서(810)의 측정값을 보완하기 위한 가속도센서(820)를 더 포함할 수 있으며, 자이로센서는 사용시간이 늘어날수록 오차가 누적되어 잘못된 결과값이 도출되는데 가속도센서(820)와 자이로센서는 상호보완적인 성격을 가지고 있어 가속도센서와 자이로센서를 혼합하여 사용하면 오차를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
제어부(900)는 칫솔 몸체(200)의 내부에 설치되어 움직임감지센서(800)에서 발생한 신호를 받아 광출력부(300)를 제어하기 위한 구성으로, 전원부(700)로부터 전원을 공급받아 광출력부(300)를 제어하는 전기적 신호를 발생한다.
본 발명의 일 실시예에서 제어부(900)는 움직임감지센서(800)로부터 신호를 입력받아 광출력부(300)를 제어하기 위해 각 구성들 간의 전기적 신호를 전달하기 위한 회로 패턴이 형성된 기판을 구비하며, 움직임감지센서(800)에서 발생된 신호를 입력받는 센서신호입력부; 센서신호입력부에 신호가 입력되고 있는지를 감지하는 센서신호입력감지부; 센서신호입력부에 입력된 신호를 받아 설정된 데이터와 비교·연산하여 광출력제어신호를 발생하는 연산처리부;를 포함하였다.
또한, 제어부(900)는 칫솔 몸체(200) 내부에 고정되어 설치되되 전기적 신호를 발생하는 전기소자들이 설치된 기판의 양면을 덮을 수 있도록 형성된 한 쌍의 커버(910, 920)와 커버들을 결합하기 위한 커버결합구(930)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부(900)는 광출력부의 LED인쇄회로기판(330)이 접속될 수 있도록 광출력부커넥터(950)를 더 구비하여 LED 고장시 광출력부만 쉽게 분리하여 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제어부(900)는 움직임감지센서(800)를 통해 칫솔 몸체(200)의 움직임이 회전운동으로 감지된 경우에는 경보광발생부(310)가 500 내지 550 nm 파장의 녹색광을 출력하고, 칫솔 몸체(200)의 움직임이 왕복운동으로 감지된 경우에는 600 내지 650 nm 파장의 적색광을 출력하도록 광출력제어신호를 발생하도록 구성된다.
이와 같은 구성에 의해, 움직임감지센서(800)를 통해 칫솔 몸체(200)의 움직임이 회전 운동으로 감지되면 경보부(400)가 녹색광을 띄도록 구성되어 올바른 양치법에 의한 양치질이 이루어지고 있음을 사용자가 쉽게 확인할 수 있고, 칫솔 몸체(200)가 왕복 운동을 하는 것으로 감지되면 경보부(400)가 적색광을 띄게 되어 잘못된 움직임이 이루어지고 있음을 확인할 수 있게 된다. 경보부(400)가 적색광을 띄게 될 경우 경보음발생수단에 의해 경보음이 발생되도록 구성된 것이 보다 바람직하다.
제어부(900)는 센서신호입력감지부를 통해 센서신호입력부에 움직임감지센서(800)의 신호를 입력된 것이 감지되면 양치시 3색광발생부(320)가 구강 내 정상세포를 자극하여 회복시키기 위한 600 내지 650 nm 파장의 적색광을 출력하도록 하고, 양치 종료되어 센서신호입력이 중단되면 3색광발생부(320)에서 소정의 시간 경과 후 칫솔모(111)의 살균을 위한 400 내지 550 nm 파장의 청·녹색광이 소정시간 동안 출력되도록 광출력제어신호를 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서 양치 종료 후 90초 내지 150초가 경과하면 400 내지 550 nm 파장의 청·녹색광을 30 내지 60분 동안 출력하도록 하였으나, 필요에 따라 설정 시간은 변경될 수 있다.
이와 같은 방법은 광을 이용한 치료법의 연구 결과를 반영한 것으로서, 광치료법은 그 이용도가 다방면으로 증가하고 있는데 눈 손상, 화상 등 레이저에 의한 피해가 발생할 수 있는 레이저다이오드 광조사 방식의 저출력레이저치료법(LLLT) 기술에서 보다 안전한 LED 광조사 방식 치료법으로 발전하고 있다.
특히, 치과치료와 관련해서 전남대학교 치과대학 최홍란 교수팀에서는 『사람 치은섬유아세포의 염증 반응에 대한 LightEmittingDiode(LED)광 조사의 효과』의 논문을 통해 LED 광조사에 의한 파장별 효과로서 635 nm 파장대의 광이 치은섬유아세포를 증식시키면서 cyclooxygenase(COX)의 경로를 차단하여 prostaglandin(PG)의 합성을 억제하고, 활성 산소와 산화 질소를 제거하는데 영향을 주어 염증 반응을 줄이는 효과가 있다는 결과를 보인 바 있으며,『적색, 녹색 및 청색 엘이디를 이용한 살균 효과』의 논문에서는 LED를 이용한 살균 실험 중에서 치주염의 가장 큰 원인균으로 꼽히는 Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis ) 균의 경우 특히 425nm 파장대의 청색 광에 대해 민감하게 반응하여 사멸된다는 연구결과를 보고하기도 했다.
본 발명의 일 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 이 같은 광치료 연구 결과들을 고려하여 양치 중에는 600 내지 650 nm 파장의 적색광을 출력하여 정상세포의 증식, 회복 또는 건강 유지에 도움을 줄 수 있도록 하고, 양치가 종료된 후에는 400 내지 550 nm 파장의 청·녹색광을 출력하여 칫솔모에 잔존하고 있는 세균, 특히 치주염의 원인이 되는 Porphyromonas gingivalis (P.gingivalis)을 살균하여 소독하되 자외선을 이용하지 않고 청·녹색 파장의 광을 이용함으로써 자외선의 부작용으로부터 사용자 및 제품을 보호하면서도 자외선 살균과 유사한 효과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 상부에 칫솔 몸체(200)의 하부가 끼워질 수 있도록 몸체삽입부(1010)가 형성된 몸체거치대(1000)를 더 포함하며, 몸체거치대(1000)의 하단에는 바닥에 고정시키기 위한 부착부재(1020)가 설치될 수 있다. 이때, 몸체거치대(1000)의 내측에는 전원부의 전지(710)를 충전하기 위한 MicroUSB 등과 같은 충전단자(1030) 또는 무선충전이 가능하도록 무선충전코일(1040)이 더 구비될 수 있다.
아울러, 제어부(900)는 움직임감지센서(800)로부터 입력된 신호를 저장하기 위한 입력신호저장부와, 움직임감지센서(800)에서 신호가 입력되는 시간을 측정하기 위한 타이머부을 더 포함할 수 있으며, 입력신호저장부 및 타이머부에 저장된 데이터를 블루투스에 의한 무선통신 방식으로 통해 스마트폰으로 전송하기 위한 데이터무선출력부가 더 포함될 수도 있다. 이와 같은 데이터무선출력부는 공지의 블루투스 송신 모듈을 통해 구성될 수 있으며, 데이터무선출력부의 구성을 통해 칫솔 몸체(200)에 부가적인 구성을 더 형성할 필요없이 제어부(900)와 이용자의 스마트폰에 설치된 양치관리 어플리케이션을 상호 연동시켜 양치질이 수행된 시간, 전체 양치질 수행 시간 중 올바른 양치 방법으로 양치질이 수행된 시간 등을 양치질 수행 관련 데이터를 어플리케이션을 통해 확인할 수 있도록 함으로써 올바른 양치습관을 관리하는데 보다 도움을 줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 따른, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔은 사용자의 양치질 수행시 움직임감지센서(800)가 칫솔 몸체(200)의 움직임을 감지하여 경보부(400)를 통해 사용자가 본인이 수행중인 양치법을 시각적으로 즉각 인지할 수 있도록 함으로써 바른 양치법을 그대로 유지하거나 잘못된 양치법을 회전법과 같이 바른 습관으로 교정할 수 있도록 도움을 준다.
또한, 양치질이 이루어지는 동안 광투과부(115)를 통해 정상세포의 증식과 염증을 완화하기 위한 적색 파장의 광을 조사하여 구강 내부가 건강한 상태를 유지할 수 있도록 돕고, 양치질이 종료된 후에는 칫솔모에 잔존하는 잔여 세균을 살균하기 위한 청·녹색 파장의 광을 조사하게 구성되어 별도의 칫솔 살균 장치 없이 특히 치주염의 주원인균에 대한 살균 작용을 자체적으로 수행할 수 있으며, 양치시 강도조절 등을 잘못하여 이용할 시 치아의 법랑질을 크게 손상시킬 수 있는 전동칫솔에 비해 사용자가 직접 몸으로 바른 양치방법을 체득할 수 있게 되는 장점이 있다.
이상에서 본 발명은 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
100 : 칫솔대 110 : 칫솔 헤드
111 : 칫솔모 115 : 광투과부
120 : 연장부 121 : 결합돌기
200 : 칫솔몸체 210 : 칫솔대 결합부
211 : 결합홈 220 : 손잡이
300 : 광출력부 310 : 경보광발생부
320 : 3색광발생부 330 : LED인쇄회로기판
400 : 경보부 500 : 합성수지광케이블
510 : 경사부 600 : 집광수단
700 : 전원부 710 : 전지
720 : ON-OFF스위치 800 : 움직임감지센서
810 : 3축 자이로센서 820 : 가속도센서
900 : 제어부 950 : 광출력부커넥터
1000 : 몸체거치대 1010 : 몸체삽입부
1020 : 부착부재 1030 : 충전단자

Claims (1)

  1. 상부 일측에 칫솔모가 설치되고 중심부에 광투과부가 구비된 칫솔 헤드와, 상기 칫솔 헤드에서 하부로 연장형성된 연장부를 포함한 칫솔대;
    상기 칫솔대의 하부가 결합되도록 상부에 칫솔대 결합부가 형성되고, 하부에 손잡이가 연장형성된 칫솔 몸체;
    상기 칫솔 몸체의 내부에 설치되어 광을 출력하는 광출력부;
    상기 칫솔 몸체 외부 일측에 설치된 경보부;
    상기 칫솔대의 내부에 설치되어, 일단이 상기 광투과부로 연결된 합성수지광케이블(POF);
    상기 광출력부와 합성수지광케이블 사이에 설치된 집광수단;
    상기 칫솔 몸체의 내부에 설치된 전지와 외부 일측에 설치된 ON-OFF스위치를 포함한 전원부;
    상기 칫솔 몸체의 내부에 설치되어 칫솔 몸체의 움직임을 감지하는 움직임감지센서;
    상기 움직임감지센서의 신호를 받아 광출력제어신호를 발생하는 제어부;를 포함하고,
    상기 광출력부는 2색 LED광을 발생하여 상기 경보부에 광을 공급하는 경보광발생부와, 3색 LED광을 발생하여 상기 합성수지광케이블에 광을 공급하는 3색광발생부를 포함하며;
    상기 제어부는 움직임감지센서의 신호에 의해 상기 칫솔 몸체의 움직임이 회전운동으로 감지된 경우 상기 경보광발생부가 500 내지 550 nm 파장의 녹색광을 출력하고, 칫솔 몸체의 움직임이 왕복운동으로 감지되면 600 내지 650 nm 파장의 적색광을 출력하도록 광출력제어신호를 발생하고, 움직임감지센서의 신호입력 또는 신호입력종료에 의해 양치시에는 상기 3색광발생부에서 구강 세포의 회복을 위한 600 내지 650 nm 파장의 적색광이 출력되고, 양치 종료시에는 상기 칫솔모의 살균을 위한 400 내지 550 nm 파장의 청·녹색광을 소정시간 동안 출력되도록 광출력제어신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 올바른 양치습관을 유도하는 다기능 LED 칫솔.
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