KR102412264B1 - 지능형 칫솔 - Google Patents

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transplantation
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강민재
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Abstract

지능형 칫솔이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔은, 서로 다른 영역으로 구분되는 복수의 식모 유닛; 각 식모 유닛의 하단에 위치하고, 상기 영역별로 서로 분리되어 구비되는 복수의 식모판; 각 식모판이 서로 다른 높낮이를 가지면서 돌출될 수 있도록 상기 복수의 식모판을 상호 연결시키는 유연 재질의 커넥터; 상기 각 식모판의 하단에 위치하여 상기 식모판과 연결되는 복수의 식모 제어부; 상기 복수의 식모 제어부와 연결되어 상기 복수의 식모 제어부 중 적어도 하나를 전진 또는 후진시키는 구동모터; 지능형 칫솔의 일측에 구비되어 상기 지능형 칫솔의 자세 및 각도를 감지하는 센서; 및 감지된 상기 자세 및 각도로부터 상기 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 각 식모판의 높낮이가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하는 구동모터 제어부를 포함한다.

Description

지능형 칫솔{INTELLIGENCE TOOTHBRUSH}
본 발명의 실시예들은 칫솔의 자세, 각도에 따라 각 식모 유닛의 돌출 정도가 가변되는 지능형 칫솔에 관한 것이다.
최근 들어, 건강에 대한 관심이 높아지면서 의료기기나 헬스기기에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 입속 건강이라 할 수 있는 치아 건강에 대한 관심이 날로 증대되고 있으며, 전세계적인 고령화 추세, 웰빙 트렌드 등의 이유로 전동칫솔, 치실, 치약 등과 같은 구강용품에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있다.
이러한 구강용품 중 칫솔은 음식물의 섭취로 인해 치아의 표면에 묻거나 치아 사이에 끼인 찌꺼기를 제거하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 다발 형태로 열을 이루는 식모를 구비하는 헤드(head)와 핸들(handle)을 포함한다. 통상적으로, 칫솔의 식모 끝단부는 평평한 일자형으로 형성되나 이 경우 치아 사이사이에 끼인 음식물 찌꺼기와 치아 표면에 뭍은 음식물 찌꺼기 모두를 효율적으로 제거하기 어려운 문제점이 있다. 특히, 종래의 칫솔 구조로는 치아 위치에 따라 칫솔의 식모가 제대로 닿지 않는 경우가 빈번하게 발생된다.
한국공개특허공보 제10-2018-0093232호(2018.08.21)
본 발명의 실시예들은 칫솔의 자세 및 각도에 따라 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 치아의 위치에 따라 각 식모 유닛의 돌출 정도 및 진동 세기를 가변시켜 효율적인 양치를 가능하게 하는 지능형 칫솔을 제공하기 위한 것이다.
예시적인 실시예에 따르면, 서로 다른 영역으로 구분되는 복수의 식모 유닛; 각 식모 유닛의 하단에 위치하고, 상기 영역별로 서로 분리되어 구비되는 복수의 식모판; 각 식모판이 서로 다른 높낮이를 가지면서 돌출될 수 있도록 상기 복수의 식모판을 상호 연결시키는 유연 재질의 커넥터; 상기 각 식모판의 하단에 위치하여 상기 식모판과 연결되는 복수의 식모 제어부; 상기 복수의 식모 제어부와 연결되어 상기 복수의 식모 제어부 중 적어도 하나를 전진 또는 후진시키는 구동모터; 지능형 칫솔의 일측에 구비되어 상기 지능형 칫솔의 자세 및 각도를 감지하는 센서; 및 감지된 상기 자세 및 각도로부터 상기 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 각 식모판의 높낮이가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하는 구동모터 제어부를 포함한다.
상기 복수의 식모 유닛은, 상기 지능형 칫솔의 헤드 내 중앙부분에 위치한 제1 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 좌측에 위치한 제2 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 우측에 위치한 제3 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 상측에 위치한 제4 식모 유닛 및 상기 제1 식모 유닛의 하측에 위치한 제5 식모 유닛을 포함하며, 상기 구동모터 제어부는, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제3 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛 각각의 높낮이가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하여 상기 각 식모판을 전진 또는 후진시킬 수 있다.
상기 지능형 칫솔은, 상기 식모 제어부 및 상기 식모 유닛에 포함된 식모들과 각각 연결되는 압전소자를 더 포함하며, 상기 식모 제어부는, 상기 구동모터의 동작에 따라 상기 압전소자를 통해 상기 식모들을 진동시키며, 상기 구동모터 제어부는, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제3 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어할 수 있다.
식별된 상기 치아의 위치에 따른 상기 각 식모판의 높낮이 및 상기 각 식모 유닛 각각에 포함된 식모들의 진동 세기는, 상기 지능형 칫솔을 사용하는 사용자의 프로파일에 따라 달라질 수 있다.
상기 사용자의 프로파일은, 상기 사용자의 성별 및 나이 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 구동모터 제어부는, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 각 식모판의 높낮이 및 상기 각 식모 유닛 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하되, 상기 사용자의 성별 및 나이 중 적어도 하나를 고려하여 상기 구동모터의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 치아 위치에 따라 칫솔의 식모가 제대로 닿지 않는 종래의 칫솔 구조 한계를 극복하기 위해 칫솔의 자세 및 각도에 따라 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 치아의 위치에 따라 각 식모 유닛의 돌출 정도 및 진동 세기를 가변시킴으로써, 효율적인 양치를 가능하게 하고 이에 따라 보다 깨끗하고 건강한 치아를 유지할 수 있다. 치아의 경우 그 위치에 따라 굴곡진 정도, 틈새 깊이, 형상 등이 각각 상이하며, 종래의 일자형 식모 구조로는 식모가 잘 닿지 않아 꼼꼼한 양치가 어려운 한계가 있으나 본 발명에 따르면 치아 위치에 따라 식모 유닛의 돌출 정도와 진동 세기를 달리하여 효율적인 양치가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔의 식모 유닛을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔의 와이드 관통홀을 나타낸 도면
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔의 식모판 및 커넥터를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔의 식모 유닛의 돌출 정도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔의 식모 유닛의 돌출 정도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔의 식모 유닛의 돌출 정도가 가변되는 예시를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔의 식모 유닛의 돌출 정도가 가변되는 예시를 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔(100)의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔(100)은 헤드(200), 몸체(300) 및 충전 거치대(400)를 포함한다.
헤드(200)는 지능형 칫솔(100)의 상단에 구비되며, 몸체(300)의 단부 일측에 연결된다. 헤드(200)에는 후술할 식모 유닛(202), 와이드 관통홀(204), 식모판(206), 커넥터(208), 식모 제어부(210), 진동 제어라인(212), 구동모터(214), 돌출 제어라인(216), 구동모터 제어부(218) 및 압전소자(220) 등이 구비될 수 있다. 헤드(200)는 몸체(300)의 단부 일측에 연결되어 탈부착 가능하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 식모가 망가지거나 헤드(200) 내 구성들이 망가지는 경우 새로운 헤드(200)로 교체될 수 있다.
몸체(300)는 지능형 칫솔(100)의 핸들(handle) 부분으로서, 지능형 칫솔(100)의 헤드(200)를 제외한 나머지 부분을 의미한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(300)는 몸체 케이싱(302), 전원 스위치(304), 가진 버튼(306) 및 센서(308)를 포함한다.
몸체 케이싱(302)에는 전원 스위치(304), 가진 버튼(306), 센서(308) 등이 구비될 수 있으며, 충전 거치대(400)에 안착될 수 있다. 몸체 케이싱(302)은 사용자가 움켜쥘 수 있도록 일 방향으로 연장 형성될 수 있으며, 적절한 강도와 경도를 갖는 합성수지로 성형 제작될 수 있다.
전원 스위치(304)는 지능형 칫솔(100)의 내부에 구비된 식모 제어부(210), 진동 제어라인(212), 구동모터(214), 돌출 제어라인(216), 구동모터 제어부(218), 압전소자(220) 등을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 모듈이다. 사용자는 지능형 칫솔(100)을 일반 칫솔로도 사용 가능하지만, 전원 스위치(304)를 푸시하는 경우 지능형 칫솔(100)을 전동 칫솔로 사용할 수 있다.
가진 버튼(306)은 후술할 압전소자(220)를 가진 동작시키기 위한 버튼이다. 사용자는 전원 스위치(304)를 푸시하여 지능형 칫솔(100)을 온(ON) 상태로 전환시킨 후 가진 버튼(306)을 푸시할 수 있다. 가진 버튼(306)이 푸시되어 온 상태로 전환되는 경우, 지능형 칫솔(100)의 압전소자(220)가 진동하여 압전소자(220)와 연동되는 식모 유닛(202) 또한 진동할 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이 구동모터 제어부(218)는 가진 버튼(306)이 온 상태로 전환된 상태에서 식별된 치아의 위치에 따라 식모 유닛(202) 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다.
센서(308)는 지능형 칫솔(100)의 몸체(300) 일측에 구비되어 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도를 감지한다. 상기 센서(308)는 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도를 감지하기 위한 복합센서로서, 예를 들어 초소형 기울기 센서, 가속도 센서, 고도계 센서, 자이로 센서 등으로 이루어질 수 있다. 센서(308)는 사용자가 지능형 칫솔(100)을 들고 양치질을 할 때마다 지능형 칫솔(100)의 3축(x축, y축, z축) 기울기를 각각 감지하고, 상기 3축 기울기로부터 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도를 계산할 수 있다. 후술할 바와 같이, 구동모터 제어부(218)는 감지된 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아의 위치(예를 들어, 어금니, 앞니, 송곳니 등)를 식별하고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 각 식모판(206)의 높낮이가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다.
충전 거치대(400)는 몸체(300)의 하단에 별도로 마련되어 지능형 칫솔(100)에 전원을 공급한다. 충전 거치대(400)는 지능형 칫솔(100)을 안정적으로 거치함과 동시에 지능형 칫솔(100)을 충전하는 용도로 사용될 수 있다. 충전 거치대(400)는 외부 전원(미도시)과 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 8을 참조하여 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도에 따라 각 식모 유닛(202)의 돌출 정도 및 진동 세기가 가변되는 구성에 대해 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔(100)의 식모 유닛(202)을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔(100)의 와이드 관통홀(204)을 나타낸 도면이고, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 칫솔(100)의 식모판(206) 및 커넥터(208)를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면 지능형 칫솔(100)의 헤드(200)에는 복수의 식모 유닛(202)이 구비된다. 상기 식모 유닛(202)은 다수의 식모들을 포함하는 식모 그룹으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 복수의 식모 유닛(202)은 지능형 칫솔(100)의 헤드(200) 내 중앙부분에 위치한 제1 식모 유닛(202a), 제1 식모 유닛(202a)의 좌측에 위치한 제2 식모 유닛(202b), 제1 식모 유닛(202a)의 우측에 위치한 제3 식모 유닛(202c), 제1 식모 유닛(202a)의 상측에 위치한 제4 식모 유닛(202d) 및 제1 식모 유닛(202a)의 하측에 위치한 제5 식모 유닛(202e)을 포함할 수 있다. 후술할 바와 같이, 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)은 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도에 따라 그 높낮이(즉, 돌출 정도)가 동적으로 가변될 수 있다. 또한, 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 포함된 식모들 각각은 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도에 따라 그 진동 세기가 동적으로 가변될 수 있다. 한편, 여기서는 설명의 편의상 복수의 식모 유닛(202)을 5개의 영역으로 구분하였으나 이는 일 예시에 불과하며, 상기 복수의 식모 유닛(202)은 필요에 따라 3개 또는 4개의 영역으로 구분될 수도 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면 복수의 식모 유닛(202)은 다수의 와이드 관통홀(204)을 통해 외부로 도출될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 와이드 관통홀(204)은 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 각각 대응되는 위치에 형성되는 제1 와이드 관통홀(204a), 제2 와이드 관통홀(204b), 제3 와이드 관통홀(204c), 제4 와이드 관통홀(204d) 및 제5 와이드 관통홀(204e)로 구분될 수 있다.
상기 와이드 관통홀(204)은 일 방향으로 연장되는 와이드한 가로 패턴의 직사각형 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 와이드 관통홀(204)을 관통하는 식모들 또한 일 방향으로 연장되는 와이드한 가로 패턴의 직사각형 형태로 이루어지게 된다. 이와 같이, 일반적인 원형홀의 식모방식이 아닌 와이드한 가로 패턴의 식모방식으로 식모들을 구현하는 경우 상하/좌우 어떤 방향으로도 보다 꼼꼼하고 세밀한 양치질이 가능해진다. 이 경우, 길고 넓은 형태의 가로 패턴의 식모들로 인해 빈틈없이 넓은 치아면을 닦을 수 있으며, 치아 사이의 좁은 틈새까지 깊이 있는 양치가 가능해진다. 또한, 이러한 와이드한 가로 패턴의 식모방식의 경우 치아면과 잇몸은 물론 혀의 설태까지도 꼼꼼하게 제거가 가능하다.
다음으로, 도 4를 참조하면 각 식모 유닛(202)의 하단에 상기 각 영역별로 서로 분리되어 구분되는 복수의 식모판(206)이 구비된다. 상기 식모판(206)은 각 식모 유닛(202)의 식모들이 고정되는 판으로서, 제1 식모판(206a), 제2 식모판(206b), 제3 식모판(206c), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e)으로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 식모 유닛(202a)의 식모들은 제1 식모판(206a)에 고정되며, 제2 식모 유닛(202b)의 식모들은 제2 식모판(206b)에 고정되며, 제3 식모 유닛(202c)의 식모들은 제3 식모판(206c)에 고정되며, 제4 식모 유닛(202d)의 식모들은 제4 식모판(206d)에 고정되며, 제5 식모 유닛(202e)의 식모들은 제5 식모판(206e)에 고정될 수 있다. 상기 제1 식모판(206a), 제2 식모판(206b), 제3 식모판(206c), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e) 각각은 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도에 따라 그 높낮이가 서로 달라질 수 있으며, 상기 각 식모판(206)의 높낮이가 동적으로 변화함에 따라 각 식모판(206)에 포함된 식모들의 높낮이 또한 동적으로 변화하게 된다.
또한, 제1 식모판(206a), 제2 식모판(206b), 제3 식모판(206c), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e)은 유연 재질의 커넥터(208)에 의해 상호 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 식모판(206a), 제2 식모판(206b), 제3 식모판(206c), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e) 각각은 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도에 따라 그 높낮이가 서로 달라질 수 있으며, 이 과정에서 커넷터(208)가 수축되거나 이완될 수 있다. 즉, 유연 재질의 커넥터(208)로 인해 제1 식모판(206a), 제2 식모판(206b), 제3 식모판(206c), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e)의 서로 다른 높낮이 구현이 가능해진다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔(100)의 식모 유닛(202)의 돌출 정도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 지능형 칫솔(100)의 헤드(200)에는 식모 유닛(202), 와이드 관통홀(204), 식모판(206), 커넥터(208), 식모 제어부(210), 진동 제어라인(212), 구동모터(214), 돌출 제어라인(216), 구동모터 제어부(218) 및 압전소자(220) 등이 구비될 수 있다.
식모 유닛(202)은 식모판(206)에 구비되어 와이드 관통홀(204)을 관통함으로써 외부로 돌출될 수 있다. 이때, 각 식모판(206)이 서로 다른 높낮이를 가지면서 돌출될 수 있도록 유연 재질의 커넥터(208)가 복수의 식모판(206)을 상호 연결시킬 수 있다.
또한, 각 식모판(206)의 하단에는 식모 제어부(210)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 식모판(206a)의 하단에는 제1 식모 제어부(210a)가 구비되며, 제2 식모판(206b)의 하단에는 제2 식모 제어부(210b)가 구비되며, 제3 식모판(206c)의 하단에는 제3 식모 제어부(210c)가 구비되며, 제4 식모판(206d)의 하단에는 제4 식모 제어부(210d)가 구비되며, 제5 식모판(206e)의 하단에는 제5 식모 제어부(210e)가 구비될 수 있다.
각 식모 제어부(210)는 대응되는 식모판(206)의 높낮이 및 상기 식모판(206)에 구비된 식모들의 진동 세기를 제어하기 위한 것으로, 식모판(206) 및 구동모터(214)와 각각 연결될 수 있다.
각 식모 제어부(210)는 식모판(206)과 연결되며, 진동 제어라인(212)을 통해 상기 식모판(206)에 구비된 식모들과 연결될 수 있다. 이때, 각 식모들은 압전소자(220)와 연결되며, 상기 압전소자(220)가 상기 제어라인(212)을 통해 식모 제어부(210)와 연결될 수 있다. 후술할 바와 같이, 식모 제어부(210)는 구동모터(214)의 동작에 따라 압전소자(220)를 통해 상기 식모들을 진동시킬 수 있다.
또한, 각 식모 제어부(210)는 돌출 제어라인(216)을 통해 구동모터(214)와 연결될 수 있다. 또한, 구동모터(214)는 구동모터 제어부(218)와 연결될 수 있다. 후술할 바와 같이, 식모 제어부(210)는 구동모터(214)의 동작에 따라 그 높낮이가 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 식모 유닛(202)의 높낮이 또한 달라질 수 있다.
상술한 바와 같이, 지능형 칫솔(100)의 몸체(300) 일측에는 센서(308)가 구비되며 상기 센서(308)를 통해 지능형 칫솔(100)의 자세 및 각도가 감지될 수 있다. 센서(308)는 사용자가 지능형 칫솔(100)을 들고 양치질을 할 때마다 지능형 칫솔(100)의 3축(x축, y축, z축) 기울기를 각각 감지하고, 상기 3축 기울기로부터 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도를 계산할 수 있다. 구동모터 제어부(218)는 센서(308)에서 감지된 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도에 관한 정보를 수신하고, 데이터베이스(미도시)에 저장된 학습 데이터와 비교하여 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아의 위치를 식별할 수 있다. 상기 학습 데이터는 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도에 대응되는 치아의 위치에 관한 정보로서, 예를 들어 지능형 칫솔(100)이 어떤 자세와 어떤 각도를 취할 때 어떤 치아를 양치하는지에 관한 정보일 수 있다. 즉, 구동모터 제어부(218)는 센서(308)에서 감지된 지능형 칫솔(100)의 자세와 각도에 관한 정보 및 기 저장된 학습 데이터로부터 사용자가 앞니를 양치질하고자 하는지, 어금니 중앙을 양치질하고자 하는지, 사용자가 어금니 측면을 양치질하고자 하는지, 혀 부분을 양치질하고자 하는지 등을 판단할 수 있다. 구동모터 제어부(218)는 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 각 식모판(206a, 206b, 206c, 206d, 206e)의 높낮이가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 구동모터 제어부(218)는 식별된 상기 치아의 위치에 따라 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e) 각각의 높낮이가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어하여 각 식모판(206a, 206b, 206c, 206d, 206e)을 전진 또는 후진시킬 수 있다.
도 5는 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e) 각각의 높낮이가 동일한 상태를 나타내며, 도 6은 구동모터 제어부(218)의 제어에 따라 제3 식모 유닛(202c)이 돌출된 상태를 나타낸다.
일 예시로서, 구동모터 제어부(218)는 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 중앙인 것으로 판단하고, 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 비해 제3 식모 유닛(202c)이 더 돌출되도록 구동모터(214)를 제어하여 제3 식모 유닛(202c)에 대응되는 제3 식모판(206c)을 전진시킬 수 있다. 이 경우, 어금니 중앙의 움푹 파여진 부분이 돌출된 제3 식모 유닛(202c)에 의해 보다 용이하게 양치될 수 있다.
다른 예시로서, 구동모터 제어부(218)는 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 측면 및 잇몸 부분인 것으로 판단하고, 제1 식모 유닛(202a) 및 제3 식모 유닛(202c)에 비해 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)이 더 돌출되도록 구동모터(214)를 제어하여 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 대응되는 제2 식모판(206b), 제4 식모판(206d) 및 제5 식모판(206e)을 전진시킬 수 있다. 이 경우, 어금니 측면 및 잇몸 부분이 돌출된 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 의해 보다 용이하게 양치될 수 있다.
또한, 구동모터 제어부(218)는 식별된 치아의 위치에 따라 제1 식모 유닛(202a), 제2 식모 유닛(202b), 제3 식모 유닛(202c), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e) 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동모터 제어부(218)는 돌출된 식모 유닛(202)에 포함된 식모들의 진동 세기가 상대적으로 커지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다.
일 예시로서, 구동모터 제어부(218)는 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 중앙인 것으로 판단하고, 제3 식모 유닛(202c)에 포함된 식모들의 진동 세기가 상대적으로 커지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 제3 식모 유닛(202c)과 연결된 압전소자(220)의 진동세기가 나머지 압전소자의 진동세기보다 상대적으로 더 커질 수 있다.
다른 예시로서, 구동모터 제어부(218)는 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 측면 및 잇몸 부분인 것으로 판단하고, 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 포함된 식모들의 진동 세기가 상대적으로 커지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)과 연결된 압전소자(220)의 진동세기가 나머지 압전소자의 진동세기보다 상대적으로 더 커질 수 있다.
또한, 구동모터 제어부(218)는 특정 식모 유닛(202)에 포함된 식모들의 진동 세기를 서로 다르게 제어할 수도 있다. 예를 들어, 구동모터 제어부(218)는 제3 식모 유닛(202c)에 포함된 식모들 중 제3 식모 유닛(202c)의 중앙 부분에 위치한 식모들의 진동 세기가 상대적으로 커지도록 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 이와 같이, 각 식모 유닛(202)에 포함된 식모들은 구동모터(214)의 제어에 따라 그 진동 세기가 각각 별개로 제어될 수 있다.
이러한 치아 위치에 따른 각 식모 유닛의 돌출 정도 및 진동 세기는 기 저장된 학습 데이터를 기초로 결정될 수 있으며, 이러한 학습 데이터는 사용자의 성별, 나이 등과 같은 프로파일에 따라 달라질 수 있다. 사용자의 성별, 나이 등이 달라지는 경우 치아의 굴곡진 정도, 틈새 깊이, 형상 등이 달라질 수 있으므로, 본 발명의 실시예들에서는 사용자의 프로파일에 대응되는 학습 데이터를 기초로 치아 위치에 따른 각 식모 유닛의 돌출 정도 및 진동 세기가 달라지도록 하였다. 즉, 동일한 치아의 위치이더라도 사용자의 성별, 나이 등이 상이한 경우 각 식모 유닛의 돌출 정도 및 진동 세기가 달라질 수 있으므로, 사용자는 지능형 칫솔(100)을 사용하기 전에 지능형 칫솔(100)과 연결된 모바일 애플리케이션(미도시)(즉, 지능형 칫솔(100) 전용 모바일 애플리케이션)을 통해 자신의 프로파일을 입력할 수 있다. 지능형 칫솔(100)은 이러한 프로파일과 관련된 학습 데이터를 토대로 동작할 수 있다. 구동모터 제어부(218)는 식별된 치아의 위치에 따라 각 식모판(206)의 높낮이 및 각 식모 유닛(202) 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 구동모터(214)의 동작을 제어하되, 상기 사용자의 성별 및 나이 중 적어도 하나를 고려하여 상기 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동모터 제어부(218)는 사용자의 연령이 20대인 경우 특정 식모 유닛(202)에 포함된 식모들의 진동 세기가 보다 더 커지도록 상기 구동모터(214)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자의 프로파일에 따른 학습 데이터는 서로 다른 사용자로부터 다수 수집되어 빅데이터화될 수 있으며, 이렇게 수집된 빅데이터는 지능형 칫솔(100)로 전송되어 상기 치아의 위치 및 상기 사용자의 프로파일에 따른 각 식모판(206)의 높낮이 및 각 식모 유닛(202) 각각에 포함된 식모들의 진동 세기의 제어 방법이 지속적으로 업데이트될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 치아 위치에 따라 칫솔의 식모가 제대로 닿지 않는 종래의 칫솔 구조 한계를 극복하기 위해 칫솔의 자세 및 각도에 따라 식모 유닛(202)이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 치아의 위치에 따라 각 식모 유닛(202)의 돌출 정도 및 진동 세기를 가변시킴으로써, 효율적인 양치를 가능하게 하고 이에 따라 보다 깨끗하고 건강한 치아를 유지할 수 있다. 치아의 경우 그 위치에 따라 굴곡진 정도, 틈새 깊이, 형상 등이 각각 상이하며, 종래의 일자형 식모 구조로는 식모가 잘 닿지 않아 꼼꼼한 양치가 어려운 한계가 있으나 본 발명에 따르면 치아 위치에 따라 식모 유닛(202)의 돌출 정도와 진동 세기를 달리하여 효율적인 양치가 가능해진다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 위치에 따라 지능형 칫솔(100)의 식모 유닛(202)의 돌출 정도가 가변되는 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 중앙인 경우이며, 도 8은 복수의 식모 유닛(202)이 마주하는 치아가 어금니 측면 및 잇몸 부분인 경우이다.
도 7을 참조하면, 제3 식모 유닛(202c)이 나머지 다른 식모 유닛에 비해 상대적으로 더 돌출되며 제3 식모 유닛(202c)에 포함된 식모들의 진동 세기가 나머지 다른 식모 유닛에 포함된 식모들의 진동 세기보다 상대적으로 더 커지게 된다.
도 8을 참조하면, 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)이 나머지 다른 식모 유닛에 비해 상대적으로 더 돌출되며 제2 식모 유닛(202b), 제4 식모 유닛(202d) 및 제5 식모 유닛(202e)에 포함된 식모들의 진동 세기가 나머지 다른 식모 유닛에 포함된 식모들의 진동 세기보다 상대적으로 더 커지게 된다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 지능형 칫솔
200 : 헤드
202a : 제1 식모 유닛
202b : 제2 식모 유닛
202c : 제3 식모 유닛
202d : 제4 식모 유닛
202e : 제5 식모 유닛
204a : 제1 와이드 관통홀
204b : 제2 와이드 관통홀
204c : 제3 와이드 관통홀
204d : 제4 와이드 관통홀
204e : 제5 와이드 관통홀
206a : 제1 식모판
206b : 제2 식모판
206c : 제3 식모판
206d : 제4 식모판
206e : 제5 식모판
208 : 커넥터
210a : 제1 식모 제어부
210b : 제2 식모 제어부
210c : 제3 식모 제어부
210d : 제4 식모 제어부
210e : 제5 식모 제어부
212 : 진동 제어라인
214 : 구동모터
216 : 돌출 제어라인
218 : 구동모터 제어부
220 : 압전소자
300 : 몸체
302 : 몸체 케이싱
304 : 전원 스위치
306 : 가진 버튼
308 : 센서
400 : 충전 거치대

Claims (5)

  1. 지능형 칫솔로서,
    서로 다른 영역으로 구분되는 복수의 식모 유닛;
    각 식모 유닛의 하단에 위치하고, 상기 영역별로 서로 분리되어 구비되는 복수의 식모판;
    각 식모판이 서로 다른 높낮이를 가지면서 돌출될 수 있도록 상기 복수의 식모판을 상호 연결시키는 유연 재질의 커넥터;
    상기 각 식모판의 하단에 위치하여 상기 식모판과 연결되는 복수의 식모 제어부;
    상기 복수의 식모 제어부와 연결되어 상기 복수의 식모 제어부 중 적어도 하나를 전진 또는 후진시키는 구동모터;
    지능형 칫솔의 일측에 구비되어 상기 지능형 칫솔의 자세 및 각도를 감지하는 센서;
    감지된 상기 자세 및 각도로부터 상기 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 각 식모판의 높낮이가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하는 구동모터 제어부; 및
    상기 식모 제어부 및 상기 식모 유닛에 포함된 식모들과 각각 연결되는 압전소자를 포함하며,
    상기 식모 제어부는, 상기 구동모터의 동작에 따라 상기 압전소자를 통해 상기 식모들을 진동시키며,
    상기 복수의 식모 유닛은, 상기 지능형 칫솔의 헤드 내 중앙부분에 위치한 제1 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 좌측에 위치한 제2 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 우측에 위치한 제3 식모 유닛, 상기 제1 식모 유닛의 상측에 위치한 제4 식모 유닛 및 상기 제1 식모 유닛의 하측에 위치한 제5 식모 유닛을 포함하며,
    상기 복수의 식모판은, 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제3 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛 각각의 식모들이 고정되는 제1 식모판, 제2 식모판, 제3 식모판, 제4 식모판 및 제5 식모판을 포함하고,
    상기 구동모터 제어부는, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제3 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛 각각의 높낮이가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하여 상기 각 식모판을 전진 또는 후진시키고, 식별된 상기 치아의 위치에 따라 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제3 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하고,
    상기 구동모터 제어부는, 감지된 상기 자세 및 각도에 관한 정보와 데이터베이스에 저장된 학습 데이터를 비교하여 상기 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아의 위치를 식별하고,
    상기 학습 데이터는, 상기 지능형 칫솔의 자세와 각도에 대응되는 치아의 위치에 관한 정보이며,
    상기 구동모터 제어부는, 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아가 어금니 중앙인 것으로 판단되는 경우 상기 제1 식모 유닛, 상기 제2 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛에 비해 상기 제3 식모 유닛이 더 돌출되도록 상기 구동모터를 제어하면서 돌출된 상기 제3 식모 유닛과 연결된 압전소자의 진동세기가 나머지 압전소자의 진동세기보다 더 커지도록 상기 구동모터를 제어하고,
    상기 구동모터 제어부는, 상기 자세 및 각도로부터 복수의 식모 유닛이 마주하는 치아가 어금니 측면 및 잇몸 부분인 것으로 판단되는 경우 상기 제1 식모 유닛 및 상기 제3 식모 유닛에 비해 상기 제2 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛이 더 돌출되도록 상기 구동모터를 제어하면서 돌출된 상기 제2 식모 유닛, 상기 제4 식모 유닛 및 상기 제5 식모 유닛과 각각 연결된 압전소자의 진동세기가 나머지 압전소자의 진동세기보다 더 커지도록 상기 구동모터를 제어하고,
    상기 지능형 칫솔과 연결된 모바일 애플리케이션을 통해 상기 지능형 칫솔을 사용하는 사용자의 성별 및 나이를 포함하는 상기 사용자의 프로파일이 입력되며,
    상기 구동모터 제어부는, 상기 사용자의 프로파일에 대응되는 학습 데이터를 기초로 식별된 상기 치아의 위치에 따른 상기 각 식모판의 높낮이 및 상기 각 식모 유닛 각각에 포함된 식모들의 진동 세기가 달라지도록 상기 구동모터의 동작을 제어하는, 지능형 칫솔.
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