一种电动牙刷及系统的制作方法

本实用新型涉及一种电动牙刷设备技术领域，尤其涉及一种电动牙刷及系统。

背景技术：

电动牙刷相对于传统的手动操作的牙刷，具有清洁更彻底、有效去除牙菌斑、减少牙龈炎和牙龈出血等优点，因而备受消费者青睐。现有的电动牙刷通过设置多个led灯显示电动牙刷的工作模式和工作状态来实现人机交互，例如：led灯用于档位提示、充电指示等，人机交互比较简单，难以辅助用户通过正确刷牙以保护牙齿。因此，开发一种能辅助用户正确刷牙以保护牙齿的电动牙刷显得尤为重要。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种电动牙刷及系统。用于解决现有技术中的电动牙刷难以辅助用户通过正确刷牙以保护牙齿的问题。

第一方面，本实用新型提出一种电动牙刷，包括刷头机构、手持机构，所述刷头机构的一端与所述手持机构连接；

所述手持机构包括外壳、电源部件、语音部件、驱动部件、显示屏、第一控制器，所述电源部件、所述语音部件、所述驱动部件、所述第一控制器位于所述外壳内；

所述外壳上设置有安装孔，所述显示屏安装在所述外壳的安装孔中以用于显示所述电动牙刷的工作数据；

所述电源部件用于向所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏、所述第一控制器提供电源；

所述驱动部件与所述刷头机构的一端连接以用于驱动所述刷头机构振动；

其中，所述第一控制器与所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏电连接以用于控制所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏工作。

在一个实施例中，所述手持机构还包括手势识别部件，所述手势识别部件位于所述外壳内；

所述手势识别部件包括惯性测量器，所述惯性测量器用于测量所述手持机构的加速度；

其中，所述第一控制器与所述惯性测量器电连接以用于接收所述惯性测量器测量的加速度。

在一个实施例中，所述手持机构还包括体感传感器，所述体感传感器位于所述外壳内；

其中，所述体感传感器包括地磁传感器、角速度传感器，所述地磁传感器用于测量所述电动牙刷所在位置的地球磁场的大小和方向，所述角速度传感器用于测量所述电动牙刷的角速度；

所述第一控制器与所述地磁传感器、所述角速度传感器电连接以用于接收所述地磁传感器测量的地球磁场的大小和方向及所述角速度传感器测量的角速度。

在一个实施例中，所述电源部件包括电池、电池电压转换器，所述电池、所述电池电压转换器位于所述外壳内；

其中，所述电池用于向所述电池电压转换器提供电源；

所述电池电压转换器用于把所述电池输入的电源进行电压转换后输出给所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏。

在一个实施例中，所述手持机构还包括压力传感器，所述压力传感器位于所述外壳内以用于检测刷牙的压力；

其中，所述第一控制器与所述压力传感器电连接以用于接收所述压力传感器检测刷牙的压力数据。

在一个实施例中，所述语音部件包括音频编解码器、声音放大器，声音放大器与所述音频编解码器电连接以用于对所述音频编解码器的音频进行放大后播放；

其中，所述第一控制器与所述音频编解码器电连接以用于控制所述音频编解码器工作。

在一个实施例中，所述手持机构还包括蓝牙部件、按键，所述蓝牙部件位于所述外壳内部；

所述外壳上设置按键安装孔，所述按键安装在所述外壳的按键安装孔中；

其中，所述第一控制器与所述蓝牙部件以用于控制所述蓝牙部件工作。

在一个实施例中，所述驱动部件包括双pwm驱动的马达。

第二方面，本实用新型还提出了一种电动牙刷系统，所述系统包括终端设备、云平台、至少一个第一方面任一项所述的电动牙刷；

所述终端设备包括无线通信模块、第二控制器；

所述电动牙刷与所述终端设备连接以用于向所述终端设备传输所述电动牙刷的工作数据；

其中，所述第二控制器与所述无线通信模块电连接以用于通过所述无线通信模块把所述电动牙刷的工作数据传输给所述云平台；

所述云平台用于根据所述电动牙刷的工作数据向所述终端设备推荐刷牙方案。

在一个实施例中，所述终端设备还包括充电部件，所述充电部件用于向所述电动牙刷的电源部件充电。

综上所述，本实用新型的电动牙刷的所述刷头机构的一端与所述手持机构连接；所述外壳上设置有安装孔，所述显示屏安装在所述外壳的安装孔中以用于显示所述电动牙刷的工作数据；所述电源部件用于向所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏、所述第一控制器提供电源；所述驱动部件与所述刷头机构的一端连接以用于驱动所述刷头机构振动；其中，所述第一控制器与所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏电连接以用于控制所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏工作。所述电动牙刷通过显示屏展示更多的信息，并且方便用户进行更直观的交互，并且在用户刷牙时通过语音部件实现过压提醒、区域时长提醒，提升了多方位交互体验。因此，本实用新型能有效的辅助用户正确刷牙以保护牙齿，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中电动牙刷的结构示意图；

图2为图1的电动牙刷的另一视角的部分结构示意图；

图3为图1的电动牙刷的另一视角的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，在一个实施例中，本实用新型提出一种电动牙刷，包括刷头机构10、手持机构20，所述刷头机构10的一端与所述手持机构20连接；

所述手持机构20包括外壳21、电源部件、语音部件、驱动部件、显示屏22、第一控制器23，所述电源部件、所述语音部件、所述驱动部件、所述第一控制器23位于所述外壳21内；

所述外壳21上设置有安装孔，所述显示屏22安装在所述外壳21的安装孔中以用于显示所述电动牙刷的工作数据；

所述电源部件用于向所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏22、所述第一控制器23提供电源；

所述驱动部件与所述刷头机构10的一端连接以用于驱动所述刷头机构10振动；

其中，所述第一控制器23与所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏电连接以用于控制所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏22工作。

本实施例的所述电动牙刷通过显示屏22展示更多的信息，并且方便用户进行更直观的交互，并且在用户刷牙时通过语音部件实现过压提醒、区域时长提醒，提升了多方位交互体验。因此，本实施例的电动牙刷能有效的辅助用户正确刷牙以保护牙齿，提高了用户体验。

所述电动牙刷的刷牙模式包括轻柔模式、清洁模式、敏感模式、护龈模式、美白模式，在此举例不作具体限定。可以理解的是，所述电动牙刷的刷牙模式还可以根据个性化的刷牙方案设置，在此不作赘述。

所述第一控制器23可以采用plc(可编程逻辑控制器，programmablelogiccontroller)和/或fpga(现场可编程逻辑门阵列，fieldprogrammablegatearray)，在此举例不作具体限定。

在一个实施例中，所述第一控制器23采用da14681，采用实时操作系统(rtos)，da14681是基于armcortex-m0内核的32位处理器，具有良好的功耗控制以及众多的外设，最重要的是具有优良的性价比，从而使电动牙刷在具有优良性能的同时能耗较少，提升了用户体验。

所述手持机构20的外壳21形状为柱状，方便用户手持手持机构20进行刷牙，比如，外壳21形状包括圆柱、椭圆柱等，在此举例不作具体限定。

所述显示屏22从现有技术中选择彩色显示屏22，彩色显示屏22通过驱动芯片st7735s控制，彩色显示屏22的尺寸为0.96英寸，80rgb*160dots的lcd显示，以呈现清晰度高的人机交互界面，在此举例不作具体限定。

在一个实施例中，在手持电动牙刷刷牙时，手指握持的位置的所述手持机构20的外壳21设置至少一个手指容纳槽，方便用户把手指放入手指容纳槽中手持电动牙刷刷牙，避免电动牙刷跌落导致损坏，提升了用户体验，降低了使用成本。

在另一个实施例中，在手持电动牙刷刷牙时，手指握持的位置贴附有防滑垫，防滑垫可以采用硅胶制造，在此举例不作具体限定。防滑垫方便用户把手指按压在防滑垫上增加手指与电动牙刷的摩擦力，避免电动牙刷跌落导致损坏，提升了用户体验，降低了使用成本。

在另一个实施例中，在手持电动牙刷刷牙时，手指握持的位置设置多个向电动牙刷外部凸起的凸点，方便用户把手指按压在凸点上增加手指与电动牙刷的摩擦力，避免电动牙刷跌落导致损坏，提升了用户体验，降低了使用成本。

在一个实施例中，所述手持机构20还包括手势识别部件，所述手势识别部件位于所述外壳21内；

所述手势识别部件包括惯性测量器，所述惯性测量器用于测量所述手持机构20的加速度；

其中，所述第一控制器与所述惯性测量器电连接以用于接收所述惯性测量器测量的加速度。所述第一控制器23根据所述惯性测量器的测量的加速度进行计算确定用户刷牙手势，当用户刷牙手势跟刷牙方案或刷牙模式中的刷牙手势不同时，通过所述语音部件播放语音提醒用户纠正刷牙手势，可以及时有效的把信息传达给用户，方便用户及时调整刷牙手势，有效辅助用户正确刷牙。

所述惯性测量器采用boschsensortec公司的bmi160惯性测量单元，该惯性测量单元将16位3轴重力加速度计和超低功耗3轴陀螺仪集成于单一封装中，采用14管脚lga封装(栅格阵列封装)，尺寸为2.5×3.0×0.8mm，当加速度计和陀螺仪在全速模式下运行时，耗电典型值低至950μa，仅为市场上同类产品耗电量的50％或者更低。可以理解的是，所述惯性测量器还可以从现有技术中选择具有相应功能的传感器，在此不作赘述。

在一个实施例中，所述手持机构20还包括体感传感器，所述体感传感器位于所述外壳21内；

其中，所述体感传感器包括地磁传感器、角速度传感器，所述地磁传感器用于测量所述电动牙刷所在位置的地球磁场的大小和方向，所述角速度传感器用于测量所述电动牙刷的角速度；

所述第一控制器23与所述地磁传感器、所述角速度传感器电连接以用于接收所述地磁传感器测量的地球磁场的大小和方向及所述角速度传感器测量的角速度。所述第一控制器23根据所述地磁传感器的测量结果及角速度传感器的测量结果识别出所述刷头机构10工作的区域，可以根据电动牙刷的刷牙方案或刷牙模式判断出用户是否按用户选定的刷牙方案刷牙。工作原理如下：当刷牙时间小于刷牙方案时，第一控制器23通过语音部件发送语音提醒用户刷牙区域的刷牙时间；当刷牙时间超过刷牙方案时，第一控制器23通过语音部件发送语音提醒用户更换刷牙区域。

所述刷牙区域根据牙齿结构划分，比如，上外、上内、下外、下内，在此举例不作具体限定。

地磁传感器、角速度传感器可以从现有技术中选择具有相应功能的传感器，在此不作赘述。

所述刷牙区域的刷牙时间根据用户的性别、年龄段、牙齿缺失情况确定，在此不作赘述。

在一个实施例中，所述电源部件包括电池、电池电压转换器，所述电池、所述电池电压转换器位于所述外壳21内；

其中，所述电池用于向所述电池电压转换器提供电源；

所述电池电压转换器用于把所述电池输入的电源进行电压转换后输出给所述语音部件、所述驱动部件、所述显示屏22。

所述电池可以从现有技术中选择锂电池，在此举例不作具体限定。

所述电池电压转换器可以从现有技术选择可以实现4.2v转换成3.3v的电压转换器或者集成电路，可以理解的是，所述电池电压转换器还可以实现其他电压转换，在此举例不作详细赘述。

在另一个实施例中，所述电源部件直接采用电池，不进行电压转换，结构简单，成本低。

在一个实施例中，所述刷头机构10包括刷头柄11、刷头12，所述刷头12安装在所述刷头柄11的一端，所述刷头柄11的另一端与所述驱动部件连接，所述刷头12上安装有刷毛13。

在一个实施例中，所述手持机构20还包括压力传感器，所述压力传感器位于所述外壳21内以用于检测刷牙的压力；

其中，所述第一控制器23与所述压力传感器电连接以用于接收所述压力传感器检测刷牙的压力数据。所述第一控制器23根据所述压力传感器测量的压力数据计算出刷牙的力度，把该刷牙力度跟目前刷牙方案中预设的刷牙压力力度进行对比，当该刷牙力度高于刷牙压力力度则所述第一控制器23控制所述语音部件播放刷牙力度提醒语言刷牙力度过大，当该刷牙力度低于刷牙压力力度则所述第一控制器23控制所述语音部件播放刷牙力度提醒语言刷牙力度过小，从而方便用户及时调整刷牙力度，进一步有效的辅助用户正确刷牙以保护牙齿，提高了用户体验。

所述压力传感器可以从现有技术中选择能实现相应功能的压力传感器，在此不作赘述。

所述体感传感器、所述压力传感器安装在所述手持机构20中部的传感器安装区24，从而有利于手持机构20的紧凑式设计。可以理解的额，所述体感传感器、所述压力传感器还可以安装在所述手持机构20的其他位置，在此不作具体限定。

在一个实施例中，所述语音部件包括音频编解码器、声音放大器，声音放大器与所述音频编解码器电连接以用于对所述音频编解码器的音频进行放大后播放；

其中，所述第一控制器23与所述音频编解码器电连接以用于控制所述音频编解码器工作。所述音频编解码器还可以从现有技术中选择具有相应功能的音频编解码器，在此不作赘述。所述声音放大器还可以从现有技术中选择具有相应功能的声音放大器，在此不作赘述。

在另一个实施例中，所述语音部件音频编解码器和声音放大器集成在一起。采用dialog半导体有限公司的da7212音频编解码器，da7212内置一个用于生成dtfm(双音多频)按键音的提示音生成器，以及一个功率最大可达1.2w的扬声器放大器；da7212拥有超低始终开启(always-on)功耗，可实现各种“声控”应用，da7212是一款24位音频编解码器，支持数字或模拟mems麦克风(基于微型机电技术制造的麦克风)，并具备众多dsp特性，其中包括alc、五段均衡器和噪声门，先进的启动控制器实现无缝的音频过渡、无杂音的音量调整并有效抑制爆音与咔嚓声，采用34凸块wlcsp封装(晶圆片级芯片规模封装)与一种新颖的错列球位方案。可以理解的是，还可以从现有技术中选择其他音频编解码器和声音放大器集成在一起的语音部件，在此不作具体限定。

在一个实施例中，所述手持机构20还包括蓝牙部件25、按键，所述蓝牙部件25位于所述外壳21内部；

所述外壳21上设置按键安装孔，所述按键安装在所述外壳21的按键安装孔中；

其中，所述第一控制器23与所述蓝牙部件以用于控制所述蓝牙部件工作。所述第一控制器23根据所述蓝牙部件25反馈的数据启动所述电动牙刷或根据所述按键反馈的数据启动所述电动牙刷，并且控制所述语音部件播放启动提示音。通过蓝牙或按键唤醒牙刷，用户可以根据使用习惯选择，提升了用户体验；播放启动提示音方便用户快速了解电动牙刷的工作状态，提升了用户体验。

在一个实施例中，所述手持机构20还包括无线部件，所述无线部件位于所述外壳21内部；

其中，所述第一控制器23与所述无线部件以用于控制所述无线部件工作。所述第一控制器23通过所述无线部件连接网络进行发送数据和接收数据。

所述无线部件可以从现有技术中选择，在此不作赘述。

在一个实施例中，所述驱动部件包括双pwm驱动的马达。可以理解的是，所述驱动部件还可以从现有技术中选择其他具有相应功能的马达，在此不作具体限定。双pwm(pwm是脉冲宽度调制)驱动的马达采用双pwm电路，双pwm电路的整流电路和逆变电路都采用pwm控制，可以使电路的输入输出电流均为正玄波，输入功率因素高，中间直流电路的电压可调，通过改变输出交流电压的相序可使电动机正转或反转，可实现马达四象限运行。

在一个实施例中，本实用新型还提出了一种电动牙刷系统，所述系统包括终端设备、云平台、至少一个上述任一项所述的电动牙刷；

所述终端设备包括无线通信模块、第二控制器；

所述电动牙刷与所述终端设备连接以用于向所述终端设备传输所述电动牙刷的工作数据；

其中，所述第二控制器与所述无线通信模块电连接以用于通过所述无线通信模块把所述电动牙刷的工作数据传输给所述云平台；

所述云平台用于根据所述电动牙刷的工作数据向所述终端设备推荐刷牙方案。

本实施例的所述电动牙刷通过显示屏22展示更多的信息，并且方便用户进行更直观的交互，并且在用户刷牙时通过语音部件实现过压提醒、区域时长提醒，提升了多方位交互体验。因此，本实施例的电动牙刷能有效的辅助用户正确刷牙以保护牙齿，提高了用户体验。

所述云平台包括服务器，服务器中装在有可以实现相应功能的软件程序。

电动牙刷系统工作原理：电动牙刷与终端设备连接成功时，终端设备自动获取电动牙刷的工作数据并进行解析，将解析后工作数据通过无线通信模块上传到云平台存储，云平台通过对工作数据的分析后向所述终端设备推荐刷牙方案。

所述刷牙方案包括刷牙时长、语音信息、刷牙模式、刷牙步数，在此举例不作具体限定。

所述第二控制器可以采用plc(可编程逻辑控制器，programmablelogiccontroller)和/或fpga(现场可编程逻辑门阵列，fieldprogrammablegatearray)，在此举例不作具体限定。

在一个实施例中，所述终端设备还包括充电部件，所述充电部件用于向所述电动牙刷的电源部件充电。所述充电部件可以从现有技术中选择把交流电源转换成适用电动牙刷的直流电源向所述电动牙刷的电源部件充电。

在另一个实施例中，所述电动牙刷还可以通过电源适配器接入电动牙刷的电源部件进行充电。

在一个实施例中，所述终端设备包括一个充电部件。

在另一个实施例中，所述终端设备包括至少两个充电部件，从而有利于家庭使用，节约了成本，提升了用户体验。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。