一种智能电动牙刷及智能电动牙刷控制系统的制作方法

本发明属于电动牙刷领域，尤其涉及一种智能电动牙刷及智能电动牙刷控制系统。

背景技术：

电动牙刷是近几年出现的新型口腔保健产品，与普通牙刷相比，可以更为科学有效的清除牙菌斑、减少牙龈炎、牙周病和牙龈出血等口腔疾病，也目前普遍流行的生活日用品。

然而，现有的电动牙刷都只具有固定档位的振动频率调节功能，用户在使用过程中无法根据自身需要控制牙刷的振动频率，也无法准确获知电动牙刷在使用过程中施加给牙齿的作用力大小和刷头在口腔中的运动轨迹，因而不能达到良好的口腔清洁效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能电动牙刷及智能电动牙刷控制系统，旨在解决现有的电动牙刷都只具有固定档位的振动频率调节功能，用户在使用过程中无法根据自身需要控制牙刷的振动频率，也无法准确获知电动牙刷在使用过程中施加给牙齿的压力大小，因而不能达到良好的口腔清洁效果问题。

本发明是这样实现的，一种智能电动牙刷，包括刷头、与所述刷头机械连接的刷杆、与所述刷杆机械连接的刷柄，所述智能电动牙刷与用户终端无线通信，所述智能电动牙刷还包括马达轴、马达、称重传感器、微型陀螺仪、无线通信模块以及控制器；

所述马达轴一端与所述刷头机械连接另一端与所述马达机械连接，所述称 重传感器与所述刷头机械连接，所述控制器分别与所述马达、所述称重传感器、所述微型陀螺仪和所述无线通信模块电连接；

所述无线通信模块接收所述用户终端发送的转速控制指令，所述控制器根据所述转速控制指令控制所述马达的转速，进而控制所述刷头的振动频率；

在所述刷头运动过程中，所述称重传感器称量所述刷头的受力数据，所述微型陀螺仪检测所述刷头的定位数据，所述控制器对所述受力数据和所述定位数据进行分析、计算得到受力值和空间位置值并存储，所述无线通信模块将所述受力值和所述空间位置值实时上传给所述用户终端进行显示。

优选的，所述智能电动牙刷还包括与所述控制器电连接、以对所述智能电动牙刷的工作状态进行提示的指示灯，所述指示灯嵌入式设置于所述刷柄侧壁。

优选的，所述无线通信模块还接收所述用户终端发送的受力提示指令，所述控制器根据所述受力提示指令控制所述指示灯发出提示。

优选的，所述智能电动牙刷还包括与所述控制器电连接的充电电池以及与所述充电电池电连接的感应充电线圈，所述控制器实时监测所述充电电池的电量值并通过所述无线通信模块发送给所述用户终端进行显示；所述智能电动牙刷还包括配套的感应充电座。

优选的，所述智能电动牙刷还包括与所述控制器电连接、以控制所述智能电动牙刷的工作状态的开关，所述开关嵌入式设置于所述刷柄侧壁。

优选的，所述马达轴设置于所述刷杆内部且与所述刷头机械连接；

所述马达、所述称重传感器、所述控制器和所述无线通信模块均设置于所述刷柄内部；

所述微型陀螺仪设置于所述刷头或刷柄内部；

所述刷头、所述马达轴、所述马达和所述称重传感器机械连接成刚性结构；

所述刷柄内部还设置有与所述称重传感器机械连接的支架，所述控制器和所述无线通信模块均通过所述支架固定。

优选的，所述称重感应器为单点称重感应器。

优选的，所述微型陀螺仪为微型六轴陀螺仪。

优选的，所述无线通信模块为蓝牙模块。

本发明还提供一种智能电动牙刷控制系统，所述系统包括：

如前任一项所述的智能电动牙刷；以及

与所述智能电动牙刷无线通信的用户终端，用于接收用户输入的马达转速值并根据所述马达转速值生成转速控制指令发送给所述智能电动牙刷，还用于接收用户输入的受力范围值，并在所述受力值不在所述受力范围值内时，向所述智能电动牙刷发送受力提示指令。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

通过用户终端发出转速控制指令来控制马达的转速，进而控制所述刷头的旋转速率和/或振动频率，并在刷头运动过程中，获取刷头的受力值和空间位置值并实时上传给用户终端进行显示，使用户能够根据自身需要调节刷头的旋转速率和/或振动频率，并通过用户终端及时获知刷头的受力大小和运动轨迹，从而指导用户调节刷牙过程的力度大小和刷头的运动轨迹，进而达到良好的口腔清洁效果。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的智能电动牙刷的结构示意框图；

图2是本发明另一实施例提供的智能电动牙刷的结构示意框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明一实施例提供的智能电动牙刷的连接结构示意框图。

如图1所示，本实施例提供的智能电动牙刷100包括刷头101、与刷头101 机械连接的刷杆102、与刷杆102机械连接的刷柄103，还包括马达轴10、马达20、称重传感器30、微型陀螺仪40、无线通信模块50以及控制器60，所述智能电动牙100与用户终端200无线通信。

在具体应用中，刷头101为旋转式刷头或振动式刷头，或者同时具备旋转和振动功能的刷头。

马达轴10一端与刷头101机械连接另一端与马达20机械连接。

称重传感器30与刷头101机械连接，用于检测刷头101在使用过程中所受的来自于口腔组织(牙齿、牙龈、上颚等)的作用力。

微型陀螺仪40用于检测刷头101使用过程中在用户口腔中上下左右运动的定位数据。

在本实施例中，称重传感器30为单点称重传感器，微型陀螺仪40为微型六轴陀螺仪。

控制器60分别与马达20、称重传感器30、微型陀螺仪40和无线通信模块50电连接并对马达20、称重传感器30、微型陀螺仪40和无线通信模块50进行驱动控制。

在具体应用中，用户终端200可以是智能手机、笔记本电脑、平板电脑或者其他具有显示和控制功能的无线终端。本实施例中优选用户终端200为智能手机。

在具体应用中，无线通信模块50可以是基于蓝牙、wifi、zigbee等无线通信技术的无线通信模块，本实施例中优选无线通信模块50为蓝牙模块。

在具体应用中，控制器60为具有控制、计算和存储功能的微型控制芯片或模组，本实施例中，优选为单片机。

在本实施例中，马达轴10设置于刷杆102内部且与刷头101机械连接。

马达20、称重传感器30、控制器60和无线通信模块50均设置于刷柄103内部。

微型陀螺仪40设置于刷头101或刷柄103内部，本实施例中优选为设置于 刷柄103内部。

刷头101、马达轴10、马达20和称重传感器30机械连接成刚性结构。

刷柄103内部还设置有与称重传感器30机械连接的支架，控制器60和无线通信模块50均通过所述支架固定。

本实施例提供的智能电动牙刷100的工作原理为：

用户终端200接收用户输入的马达转速值，并根据所述马达转速值生成转速控制指令并发送给智能电动牙刷的100。用户可根据自身需要输入马达转速值来控制刷头101的旋转速率和/或振动频率，从而达到保护口腔健康的目的，获得良好的口腔清洁效果。

智能电动牙刷100通过其无线通信模块50接收用户终端200发送的转速控制指令并发送给控制器60进行识别处理，控制器60根据所述转速控制指令控制马达20的转速，马达20通过马达轴10控制刷头101的旋转速率和/或振动频率。

在刷头101旋转和/或振动过程中，称重传感器30称量刷头101的受力数据，微型陀螺仪40检测刷头101的定位数据，控制器60对所述受力数据和定位数据进行分析、计算得到受力值、空间位置值并存储，无线通信模块50将所述受力值和所述空间位置值实时上传给用户终端200进行显示，以使用户可以通过用户终端200获知刷头101作用于口腔组织的力度大小和刷头101在口腔中的运动轨迹，从而指导用户手动增减刷头的力度大小和刷头在口腔组织中的运动轨迹。

在具体应用中，所述空间位置值可通过表征运动轨迹的曲线形式在坐标轴或模拟的口腔组织图像中显示。

在具体应用中，用户终端200还可接收用户输入的受力范围值，并实时判断智能电动牙刷100发送的受力值是否在所述受力值范围内，若不在，用户终端200则会向用户发出相应的提示信息，指导用户适当调节其使用所述电动牙刷刷牙的力度，以免伤害牙龈，从而指导用户正确使用牙刷，保护口腔健康。

图2是本发明另一实施例提供的智能电动牙刷的结构示意框图。

如图2所示，本实施例提供的智能电动牙刷是在图1所示的智能电动牙刷的基础之上所作的进一步细化，智能电动牙刷100还包括指示灯70、充电电池81、感应充电线圈82、感应充电座83及开关90。

指示灯70与控制器60电连接，用于对智能电动牙刷100的工作状态进行提示，指示灯70嵌入式设置于刷柄103的侧壁。

在具体应用中，指示灯70由多种颜色的多个led灯组成，用于在控制器的控制下通过使不同颜色的led灯常亮或闪烁来表示智能电动牙刷100的开启、关闭、电量不足、电量充满、电机故障、刷头受力过大等工作状态。

无线通信模块50还接收用户终端发200送的受力提示指令，控制器60根据所述受力提示指令控制所述指示灯发出提示，具体是指：用户终端200接收到智能电动牙刷100发送的受力值并判断所述受力值不在用户输入用户终端200的受力值范围时，用户终端200向智能电动牙刷100发出受力提示指令，以提示用户适当的增减其使用电动牙刷时的力度大小。

充电电池81与控制器60电连接。

在具体应用中，充电电池81可选用可充电锂电池。

感应充电线圈82分别与充电电池81和控制器60电连接，感应充电线圈82受控制器60控制在充电电池81电量较低时通过与配套的感应充电座83无线连接来给充电电池81充电。

充电电池81通过所述支架固定于刷柄103内部，感应充电线圈82通过所述支架固定于刷柄103的底部内侧。

控制器60还用于实时监测充电电池81的电量值，并通过无线通信模块50将所述电量值发送给用户终端200进行显示，同时还在电量充满或电量值较低时控制相应的指示灯70常亮或闪烁。

开关90与控制器60电连接，用于控制智能电动牙刷100的开启、关闭、暂停等工作状态，开关90嵌入式设置于刷柄103侧壁。

在具体应用中，开关90可以选用按键式开关。

本发明实施例还提供一种智能电动牙刷控制系统，所述系统包括：

所述的智能电动牙刷；以及

与所述智能电动牙刷无线通信的用户终端，用于接收用户输入的马达转速值并根据所述马达转速值生成转速控制指令发送给所述智能电动牙刷，还用于接收用户输入的受力范围值，并在所述受力值不在所述受力范围值内时，向所述智能电动牙刷发送受力提示指令。

在本实施例中，所述用户终端为智能手机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。