具有矫正功能的新型牙刷的制作方法

本实用新型涉及口腔保健领域，具体指一种牙刷本身带有压力传感器，能对刷牙角度和姿势进行矫正的新型牙刷。

背景技术：

龋病和牙周病是危害口腔健康的两大主要疾病,牙菌斑的存在则是其主要原因。刷牙是去除牙菌斑、软垢和食物残渣，保持口腔清洁的重要的自我口腔保健方法。影响刷牙效果的因素有牙刷种类、牙膏种类、刷牙方法、刷牙频率及刷牙时间等。研究发现，尽管大部分人都从小接受口腔保健教育，并养成良好的口腔保健习惯，对正确刷牙方法的相关知识了解不深入仍使得人群的患龋率及牙周状态不容乐观。因此，正确、有效的刷牙方法的普及十分必要。

常见的刷牙方法有巴氏刷牙法、改良巴氏刷牙法、圆弧刷牙法和横刷法。巴氏刷牙法又称水平颤动法，是能有效去除龈沟内菌斑和食物残渣的方法。改良巴氏刷牙法又称水平颤动拂刷法，是在巴氏刷牙法的基础上，在每个步骤结束前，增加从龈方至冠方的拂刷动作，提高巴氏刷牙法的清洁效率。研究发现，应用巴氏刷牙法和/或改良巴氏刷牙法后的儿童、成人及正畸患者的口腔健康状态明显改善，因此认为巴氏刷牙法是一种科学、有效的口腔保健方法，值得在社区及儿童口腔保健中大力推广。

目前推广普及巴氏刷牙法的常见方法有口头宣教、图片文字、多媒体教学和模型示范等。调查研究表明，常规性群众口腔卫生宣传对正确刷牙行为的影响有限；传统方式口腔健康教育中,受试者在接受健康教育一段时间后，会逐渐淡忘所学知识,并恢复到以前的行为习惯。多媒体教学和模型示范可以一定程度上纠正受试者不正确的刷牙方法，从而改善受试者口腔健康状态。国外也有研究者设计了手机监控软件及手机视频来辅助受试者自行学习巴氏刷牙法，一定程度上提高了学习效率并且延长了正确刷牙方法的持续时间，此种方法对受试者知识水平要求相对较高。目前应用的模型示范方法，是运用普通的牙列模型，由口腔专业人士或经过口腔专业知识培训的人员对受试者进行巴氏刷牙法步骤教学，短期内可以纠正受试者的刷牙方式，提高其口腔清洁程度。但由于牙列模型上缺乏标记不利于受试者单独重复学习此方法，随着受试者刷牙方法及行为的恢复，长期效果不够乐观。此外，模型示范方法的受益范围还极其有限，在中小学单位普遍缺乏。

因此，开展互动型、参与型的口腔卫生指导并设计一种能长期有效监督矫正人们刷牙方法的牙刷十分必要。因此，本实用新型涉及的科学、高效的带有传感器的新型牙刷为普及推广巴氏刷牙法的口腔卫生指导提供了极大便利，同时能够普及大众生活并对人们日常刷牙具有矫正作用以保证其长期养成习惯。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有矫正功能的新型牙刷。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有矫正功能的新型牙刷，包括主体、压力信号感应装置、信号处理装置和警报装置，所述的主体包括刷头部分(1)，手柄部分(2)，所述的刷头部分(1)包括刷毛(101)和壳体(104)，其特征在于，所述的压力信号感应装置包括左压力传感器(102)、右压力传感器 (103)，所述的左压力传感器(102)和右压力传感器(103)固定在刷毛(101) 和壳体(104)之间，刷牙时，分别感应刷毛(101)左边和右边的压力，并传递给信号处理装置，通过信号处理装置判断刷牙角度是否正确，不正确时，通过警报装置报警。

刷毛主要用以清洁牙齿，通过目前市面上可用的任何连接方式固定在刷头上。

所述的主体还包括纵向轴线，该纵向轴向将刷头部分(1)分为左右两个区间，所述的左压力传感器(102)、右压力传感器(103)预埋在刷头部分(1)的纵向轴线两侧。所述的纵向轴线为沿刷头部分(1)到手柄部分(2)中心纵向延伸的中轴线，用以区分所述牙刷的左右两边，区分布置左压力传感器(102)和右压力传感器(103)，用以感应牙齿对刷毛的力作用的大小。

所述的左压力传感器(102)、右压力传感器(103)通过防水密封胶固定在刷毛(101)下方的壳体(104)上。

所述的刷毛(101)分为左、右两部分，其中左、右两部分刷毛分别通过触点连接左压力传感器(102)和右压力传感器(103)。

所述手柄部分包括电源和主控电路。所述主控电路包括信号处理装置，调节按钮和警报装置。所述的电源(201)连接左压力传感器(102)和右压力传感器(103)，用于给传感器施加电压，同时提供所述警报装置用电。

所述的信号处理装置包括MCU(202)、多路选择器(203)和AD转换器(204)，所述的左压力传感器(102)、右压力传感器(103)并联连接多路选择器(203)，多路选择器(203)依次连接AD转换器(204)和MCU(202)。所述的MCU(202) 为市售通用型单片机，控制所述多路选择器(203)。

本实用新型处理压力信号的方法为：电源给两个压力传感器两端分别加上电压， MCU控制多路传感器选取其中一个压力传感器，获取该压力传感器两端电压值，并通过AD转换器将获取的电压值传输到MCU，再通过多路选择器选择另一路压力传感器，获取被选取的所述压力传感器两端电压。如此，多路选择器在短时间(如 1-3秒)内反复获取两个压力传感器两端的电压值，并传递给MCU，MCU比较探测到的压力传感器两端电压值与设定值之间的大小，即可分析出牙刷的倾斜角度和施加在牙刷上的力的大小，例如当牙刷受力面向左倾斜时，所述左压力传感器受力增大，电阻减小，左压力传感器两端电压减小，右传感器受力减小，电阻增大，右传感器两端电压增大，多路选择器分别选择左传感器和右传感器，AD转换器将两个压力值传递给MCU，MCU判断测定的左传感器电压值小于设定值，且右传感器大于设定值，及说明当前牙刷向左倾斜。两个传感器测定电压值与设定值比较，当一边大于设定值且与设定值差值在一定范围之内，另一边小于设定值且与设定值差值在一定范围之内，则说明牙刷角度和姿势正确，当两个传感器与设定值差值不在范围内时说明姿势不正确。

所述的警报装置包括蜂鸣器(209)，蜂鸣器(209)连接MCU(202)，当MCU (202)判断刷牙姿势不正确时发出声音，以起到提醒的作用。

所述的手柄部分(2)还设有调节按钮(205)、电源指示灯(206)、正常工作指示灯(207)和停机指示灯(208)，调节按钮可以任何可实现的按钮调节方式安装在手柄上，所述调节按钮按下牙刷启动，启动后进入正常工作模式，所述正常工作指示灯亮起，再按一次所述调节按钮，牙刷进入停机模式，所述停机指示灯亮起。此后每按动一次所述调节按钮，所述牙刷将在正常工作模式和停机模式之间切换，长按所述调节按钮则为关闭所述电源，所述牙刷系统完全停止工作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显而易见的技术进步：

(1)本实用新型所提供的具有校正功能的新型牙刷解决方案，为推广巴氏刷牙法提供了一种科学高效的教学用具，使推广人员在进行口腔健康护理指导时拥有更有利的工具和方法；

(2)本实用新型提供的新型牙刷对大众在日常生活中的刷牙行为具有矫正作用，使得人们能够以一种科学高效的方法对自己的刷牙方法进行判断和校正，更有利于人们口腔的健康。

附图说明

图1为本实用新型牙刷的外观示意图；

图2为本实用新型牙刷的刷头部分示意图；

图3为本实用新型牙刷的手柄部分结构示意图；

图4为本实用新型牙刷的传感器与主控电路示意图；

图5为本实用新型牙刷的主控MCU程序执行流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型所设计的具有矫正功能的新型牙刷主体部分，主要包括：刷头部分1、手柄部分2、纵向轴线3。

如图2所示，所述刷头部分1包括刷毛101、左压力传感器102、右压力传感器103、壳体104。刷毛101通过市面可选择的刷毛固定方法固定在壳体104上，所述的纵向轴3向将刷头部分1分为左右两个区间，所述的左压力传感器102、右压力传感器103预埋在刷头部分1的纵向轴线3两侧。所述的纵向轴线为沿刷头部分1到手柄部分2中心纵向延伸的中轴线，用以区分所述牙刷的左右两边，区分布置左压力传感器102和右压力传感器103，用以感应牙齿对刷毛的力作用的大小。所述的左压力传感器102、右压力传感器103通过防水密封胶通过粘贴固定的方式固定在刷毛101下方的壳体104上。所述的刷毛101分为左、右两部分，其中左、右两部分刷毛分别通过触点连接左压力传感器102和右压力传感器103。刷牙时，刷毛101受到牙齿的力作用传递给左压力传感器102和右压力传感器103。

如图3-4所示，所述手柄部分2包括电源201和主控电路。主控电路包括压力信号处理装置、调节按钮205和警报装置。所述的电源201连接左压力传感器102 和右压力传感器103，用于给传感器施加电压，同时提供所述警报装置用电。所述的信号处理装置包括MCU202、多路选择器203和AD转换器204，所述的左压力传感器102、右压力传感器103并联连接多路选择器203，多路选择器203依次连接AD转换器204和MCU202。所述的MCU202为市售通用型单片机，控制所述多路选择器203。

所述的手柄部分2壳体表面设有调节按钮205、电源指示灯206、正常工作指示灯207和停机指示灯208，调节按钮205按一次，电源指示灯206和正常工作指示灯207亮起，再按一次则停机指示灯208亮起，并以后每按一次调节按钮205，正常工作指示灯207和停机指示灯208将交替亮起。

警报装置包括蜂鸣器209。

如图5所示，按下调节按钮205，牙刷启动，进行初始化设置，多路选择器203 依次接通左压力传感器102和右压力传感器103探测到的压力信号，并通过AD转换器204将压力信号读取转换成数字信号，传递给MCU202，MCU202根据巴氏刷牙法原理判断刷牙姿势是否正确，如果是(正确)，则MCU202控制多路选择器 203返回在短时间内反复选择接收左压力传感器102和右压力传感器103的压力信号，如果否(不正确)，则MCU202控制蜂鸣器209发出声响以进行提醒，并不断重复以上步骤。