CN106725959B - 口腔护理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可根据用户刷牙数据协助用户提高刷牙效果的口腔护理系统，包括至少一个电动牙刷和至少一个交互装置，所述交互装置设置在电动牙刷上或/和与电动牙刷分开设置，并通过有线/无线方式与所述电动牙刷进行数据通信，所述电动牙刷包括数据获取模块、计算模块，所述数据获取模块，用于获取用户刷牙数据；所述计算模块，用于根据所述用户刷牙数据计算刷牙清洁效果，并将刷牙清洁效果发送至交互装置；所述交互装置，用于实时告知用户刷牙清洁效果。本发明的口腔护理系统能够根据采集的刷牙数据，实时评判清洁效果并提示用户，确保每次刷牙的清洁效果都能符合清洁要求。

Description

口腔护理系统

技术领域

本发明总体上涉及电动牙刷技术，具体地，涉及具有协助用户清洁牙齿的系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高及口腔护理意识的增强，使得消费者更加注重通过科技手段来不断改善口腔健康状况。刷牙是清除口腔菌斑、预防口腔疾病发生最主要的手段。选择合适的牙刷、牙膏及刷牙方法可以最大程度地控制牙刷菌斑，保持口腔清洁。但如果刷牙方法不合适，不但达不到清洁牙齿的目的，反而会引起各种不良的后果。比如，清洁不彻底会引起大量微生物繁殖，引发龋齿，牙周炎等，又如刷牙用力过大，可能会撞伤牙龈和口腔黏膜。

专利文献1中记载了一种电动牙刷，该牙刷采用了摄像头获取用户口腔数据，在刷牙过程中根据清洁时间和力度生成评价结果，对用户进行奖励或惩罚。在专利文献2中记载了一种电动牙刷，该牙刷通过显示器告知使用者正在刷的牙列的段，直到使用者的牙列的最后的段刷完，并作出最终奖励以指示成功完成刷牙。

专利文献1：CN 105528519A

专利文献2：CN 101534745B

现有技术中都是以用户刷牙时是否达到预定时间、清洁区域以及姿态是否正确作为刷牙结果评判标准。然而，存在以下情况，上述技术方案并未发现更无法解决：

1、用户刷牙时清洁区域、刷牙压力及刷牙时间始终在变化，以最后的结果进行评判仅能告知用户当次刷牙清洁效果如何，并不能改善此次刷牙的清洁效果。如用户睡前吃了含糖的甜食，无疑会增加龋齿的风险。专利文献1通过摄像头、口气成分测试传感器的方式可以实时判断清洁效果，但使用过程中传感器容易损坏且成本高。

2、牙刷有多种工作模式，清洁能力各有不同；牙刷使用时间会导致刷毛不同程度的变形，导致牙刷刷毛的清洁能力降低。仅以清洁区域、刷牙压力及时间与预定条件进行比较判断是否完成刷牙，随着牙刷的使用时间增加，清洁效果日渐降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可根据用户刷牙数据协助用户提高刷牙效果的口腔护理系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种口腔护理系统，包括至少一个电动牙刷和至少一个交互装置，所述交互装置设置在电动牙刷上或/和与电动牙刷分开设置，并通过有线/无线方式与所述电动牙刷进行数据通信，其特征在于：

所述电动牙刷包括数据获取模块、计算模块，

所述数据获取模块，用于获取用户刷牙数据；

所述计算模块，用于根据所述用户刷牙数据计算刷牙清洁效果，并将刷牙清洁效果发送至交互装置；

所述交互装置，用于实时告知用户刷牙清洁效果。

相对于现有技术，本发明具有以下技术效果：

对于刷牙清洁效果而言，现有技术仅在刷牙结束后根据各种刷牙数据评判当次清洁效果。对于刷牙姿态提醒而言，现有技术也仅通过交互装置实时显示刷牙姿态，或通过振动方式提醒用户调整刷牙姿势如刷牙压力过大、已达到当前清洁区域预定的清洁时长。此外，现有技术中并未考虑到随着牙刷使用时间的增加，其刷毛清洁能力逐渐减弱。本发明能够根据采集的刷牙数据，实时评判清洁效果并提示用户，确保每次刷牙的清洁效果都能符合清洁要求。

附图说明

图1为本发明口腔护理系统的功能框图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的口腔护理系统包括至少一个电动牙刷和至少一个交互装置。

电动牙刷包括牙刷主体和刷头，刷头可拆卸地连接在牙刷主体上。牙刷主体设有电机、控制器和用于检测刷牙姿态的多种传感器。

各传感器采集刷牙数据输入至控制器，采用加速度传感器、陀螺仪或磁力计等运动传感器检测刷丝的三维姿态，可判断对应的牙齿磨刷部位；采用振动传感器、压力传感器等检测刷丝与牙齿之间的压力。

控制器可内置或外置计时模块，可计算牙刷使用时间或放置时间。计时模块也可通过与电动牙刷通信连接的终端实现。

控制器控制电机运转，实现刷头以不同的频率振动/振荡。作为一种实施例，通过传动结构可实现不同幅度的振动/振荡。

作为一种实施例，交互装置可以设置在电动牙刷上，如LED、显示屏、触摸屏、语音提示器和/或振动器，根据控制器的输出提示用户牙刷使用状态如压力过大、电池状态、更换刷头、当前清洁区域的清洁已完成或其他提示内容。作为一种实施例，交互装置也可通过与电动牙刷通过有线和/或无线通信连接的终端实现，包括各种视觉装置、声音装置和/或触觉装置，包括但不限于各种终端如移动终端、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、PC和/或其他可实现人机交互功能的电子设备。上述交互功能和通信可通过各种基于终端操作系统的应用程序或为非操作系统的特定程序/硬件电路予以实现。

请参阅图1，本发明的电动牙刷，包括数据获取模块和计算模块。

所述数据获取模块，用于获取用户刷牙数据。

电动牙刷内设有存储模块，用于存储各种数据，包括：基础数据和使用数据。

基础数据包括用户账户信息和刷头信息，如用户I D、年龄、性别。用户可通过牙刷主体上的交互装置如显示屏和按键、触摸屏相应地进行添加、修改、删除各项基础数据。作为另一种实施例，可以通过与电动牙刷通信连接的终端存储上述基础数据和/或使用数据。用户也可通过所述终端进行添加、修改、删除各项基础数据。

作为一种实施例，不同用户可使用同一牙刷主体。包括但不限于不同年龄、不同性别的用户使用同一牙刷主体。用户账户信息与刷头信息相关联，以实现不同用户之间使用数据与基础数据的关联。

作为一种实施例，由于年龄不同，所使用的刷头尺寸、刷丝的软硬程度也不相同。

使用数据包括：刷丝基础磨损值X1、当前工作模式基础清洁效果值X1a、过压磨损值X2、刷牙时间X3、牙刷放置时间X4、刷牙区域完整值X5。

电动牙刷的工作模式一般都有多种，包括但不限于清洁模式、美白模式、按摩模式、敏感模式，还可根据早/晚刷牙区分各种模式。不同模式下的能量、刷丝的摆幅、刷丝的速度以及刷丝毛尖的力度都不同。因此刷牙时的清洁效果以及刷丝的磨损力度也均不同，能量越大，清洁效果越好，刷丝磨损越厉害。

刷丝基础磨损值X1，为各工作模式下正常使用状态造成的刷头磨损值。当前工作模式基础清洁效果值X1a，为各工作模式下正常使用状态的清洁效果值。该刷头磨损值和清洁效果值通过试验数据获取，或根据试验数据进行量化赋值。为便于理解，表1示例了一种量化赋值的实施例。需要强调的是，该实施例中刷头磨损值和基础清洁效果值的对应关系并非唯一，可根据牙刷各工作模式实际的试验数据予以调整。上述试验，可通过消费者测试、机械手测试和/或临床测试，对刷毛磨损情况以及清洁效果进行检测。现有技术中已普遍存在此种检测手段与方法。

表1刷丝基础磨损值X1与当前工作模式基础清洁效果值X1a

模式	刷头磨损值	基础清洁效果值
			按摩模式	80	60
清洁模式	90	100
			美白模式	100	90
敏感模式	60	80

作为一种实施例，由于用户年龄不同，正常使用状态时，各种模式对应的刷头磨损也不相同。如，儿童使用的多种工作模式与成年人相比，能量、刷丝的摆幅、刷丝的速度以及刷丝毛尖的力度都相对较小。相应地，其刷头磨损值量化时可相对较低，或区分设定不同年龄段的刷丝基础磨损值X1。

过压磨损值X2，为当次刷牙时牙齿受到的压力超过预定压力阈值的次数。用户使用电动牙刷不正确时，如牙刷对牙齿的压力过大，会加剧刷丝磨损甚至变形。试验表明，刷牙时压力越大，刷丝磨损程度远大于正常使用时的磨损。作为一种实施例，各种工作模式不同，所述的预定压力阈值也不相同，各预定压力阈值可与不同工作模式相关联。

作为一种实施例，用户年龄不同，所述的预定压力阈值也不相同，各预定压力阈值可与不同年龄相关联。

刷牙时间X3，为当次刷牙时长。该刷牙时间X3可由计时模块提供。不同模式下，刷牙时间也存在不同，刷牙时间越长，刷丝磨损也相应增加。用户年龄不同，刷牙时间也可以不相同。

作为一种实施例，如不能熟练使用电动牙刷的成年人或儿童，因用户误操作等情况时，刷头与牙齿不接触或轻微接触，所造成的刷丝磨损几乎可以忽略不计，当然其清洁效果也可以忽略不计。空转的判断可通过比较牙齿所受的压力是否达到预定压力阈值实现。各种工作模式不同，用户年龄不同，所述的预定压力阈值也不相同，各预定压力阈值可与不同工作模式和/或年龄相关联。

牙刷放置时间X4，随着使用天数的增加，刷头上会逐渐滋生大量细菌、累积灰尘和牙膏膏体，从而影响牙刷的正常使用。该牙刷放置时间X4可由计时模块提供。

刷牙区域完整值X5，为根据用户刷牙姿态判断清洁区域完整程度的值。控制器根据传感器的输入数据判断对应的牙齿磨刷部位。作为一种实施例，控制器可通过交互装置予以实时显示已经清洁的区域、未清洁的区域和正在清洁的区域。还可采用不同的标记予以区分，如不同的颜色、常亮/闪烁、文字等方式。作为一种实施例，刷牙区域完整值X5可以完成率的形式量化，如根据牙齿数量作为总量，也可设定不同的清洁区域。如以牙齿数量作为总量，当然要考虑到牙齿的各个清洁面。如以清洁区域作为总量，可根据口腔清洁区域划分不同的区域，如以上下颌、咬合面或其组合区分。作为一种实施例，刷牙区域完整值X5还可以根据完整情况通过分段函数的形式予以量化。

所述计算模块，用于根据所述用户刷牙数据计算刷牙清洁效果，并将刷牙清洁效果发送至交互装置。

如前所述，现有技术以清洁区域、刷牙压力及时间与预定条件进行比较判断是否完成刷牙，随着牙刷的使用时间增加，清洁效果日渐降低，而并未考虑到随着牙刷使用时间的增加，其刷毛清洁能力逐渐减弱。本发明通过分析电动牙刷刷头的损耗因素，通过试验数据获知，刷丝基础磨损值X1、过压磨损值X2、刷牙时间X3、牙刷放置时间X4综合影响了刷头清洁力M。

基于上述原因，本发明采用如下线性计算法：

M＝M0-∑[X1×K1+X2×K2+X3×K3+X4×K4]×K (1)

M0为牙刷清洁力初始值；K1为刷丝基础磨损值X1的权重因子；K2为过压磨损值X2的权重因子；K3为刷牙时间X3的权重因子；K4为刷放置时间X4的权重因子；K为平衡因子。作为一种实施例，敏感模式正常使用时间为2分钟，空转30秒，刷丝基础磨损值X1采用量化法为60，第15次使用时触发了5次过压告警，牙刷放置了7.5天。计算如下：

M15＝M0-{M14+[60×K1+5×K2+(2-1.5)×K3+7.5×K4]×K}

如前所述，用户刷牙时清洁区域、刷牙压力及刷牙时间始终在变化，以最后的结果进行评判仅能告知用户当次刷牙清洁效果如何，并不能改善此次刷牙的清洁效果。基于此，本发明采用如下线性计算法：

Y＝X1a×K1a+X2×K2+X3×K3+X5×K5+M×Km (2)

式中，Y为刷牙清洁效果；K1a为当前工作模式基础清洁效果值X1a的权重因子；K2为过压磨损值X2的权重因子；K3为刷牙时间X3的权重因子；K5为刷牙区域完整值X5的权重因子；Km为牙刷清洁力M的权重因子。

虽然上述过压磨损值X2中压力超过预定阈值并不会降低清洁效果，但由于牙齿受到的压力过大会伤害牙齿甚至牙龈，对于协助用户养成良好的刷牙习惯来说，需要在评估清洁效果时予以考量。因此，一般而言，权重因子K2可以取负值。当然，也可以将上述过压磨损值X2予以转换，如设定不同区间予以量化，或采用分段函数的形式转换，此时权重因子K2则可以取正值。当然，在上述转换时应当考虑到过压磨损值X2与刷头清洁力M成线性反比，即过压磨损值X2越大(即压力超过阈值次数越多)，刷头清洁力M越小；过压磨损值X2与刷牙清洁效果Y成线性反比，即过压磨损值X2越大(即压力超过阈值次数越多)，刷牙清洁效果Y越小。因此，转换时需要相应地调整统一，这种调整显然属于本领域的普通技术知识。

作为一种更优的实施例，为更好地评估刷牙效果，进一步分析公式(2)可以发现：在确定工作模式的情况下，当前工作模式基础清洁效果为一常数，刷牙时间X3、刷牙区域完整值X5与刷牙清洁效果Y成线性正比，过压磨损值X2、牙刷清洁力M与刷牙清洁效果Y成线性反比。如此情况下，如清洁区域完整值较低时，延长刷牙时间X3显然可以使得刷牙清洁效果Y达到预定阈值，导致刷牙效果评估失真。因此，可将刷牙时间X3和刷牙区域完整值X5予以关联，如限定各区域的刷牙时间X3的极大值和极小值；还可以将刷牙时间X3的权重因子K3与刷牙区域完整值X5予以关联，如限定权重因子K3为一分段函数，其取值条件对应刷牙区域完整值X5。

作为一种实施例，可预先设定刷牙清洁效果Y的阈值。设定方式可通过交互装置设置或预先设定。当清洁效果Y达到阈值时，代表达到足够的清洁效果。

所述交互装置，用于实时告知用户刷牙清洁效果。电动牙刷的控制器将刷牙清洁效果发送至交互装置。

作为一种实施例，控制器可通过交互装置予以实时显示已经清洁的区域、未清洁的区域和正在清洁的区域。作为一种实施例，交互装置予以实时显示已经清洁的牙齿、未清洁的牙齿和正在清洁的牙齿。还可采用不同的标记予以区分，如不同的颜色、常亮/闪烁、文字等方式。

作为一种实施例，交互装置实时显示刷牙清洁效果Y。当达到足够的清洁效果时，交互装置可予以提示，包括但不限于：视觉、声音和/或触觉。更进一步地，控制器控制电动牙刷停止当前工作模式。

作为一种实施例，交互装置显示当前清洁区域剩下的时间量的正计时或倒计时，直到用户完成刷牙。

作为一种实施例，出现各种非正常刷牙情况时，交互装置实时予以显示。非正常刷牙情况包括但不限于：清洁区域完整值较低，刷牙压力超过阈值，空转，在当前清洁区域已超过预定清洁时间，在当前清洁区域清洁时间不足等。

当然地，上述实施例并非互斥，可同时在同一实施例中实现。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种口腔护理系统，包括至少一个电动牙刷和至少一个交互装置，所述交互装置设置在电动牙刷上或/和与电动牙刷分开设置，并通过有线/无线方式与所述电动牙刷进行数据通信，其特征在于：

所述电动牙刷包括数据获取模块、计算模块，

所述数据获取模块，用于获取用户刷牙数据；

所述计算模块，用于根据所述用户刷牙数据计算刷牙清洁效果，并将刷牙清洁效果发送至交互装置；

所述交互装置，用于实时告知用户刷牙清洁效果；

所述电动牙刷具有不同的工作模式，所述用户刷牙数据包括各所述工作模式的刷头磨损值。

2.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述用户刷牙数据包括使用数据和/或基础数据，所述使用数据包括以下任一值或其组合：刷丝基础磨损值、过压磨损值、刷牙时间、牙刷放置时间、刷牙清洁区域；所述基础数据包括用户账号信息。

3.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述用户刷牙数据包括过压磨损值，所述过压磨损值包括当次刷牙时牙齿受到的压力超过预定压力阈值的次数。

4.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述用户刷牙数据包括使用时间和空转时间。

5.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述计算模块用于根据所述用户刷牙数据计算刷牙清洁效果具体为：

Y＝X1a×K1a+X2×K2+X3×K3+X5×K5+M×Km

式中，Y为刷牙清洁效果；K1a为当前工作模式基础清洁效果值X1a的权重因子；K2为过压磨损值X2的权重因子；K3为刷牙时间X3的权重因子；K5为刷牙区域完整值X5的权重因子；Km为牙刷清洁力M的权重因子；

所述牙刷清洁力M的计算方式为：

M＝M0-∑[X1×K1+X2×K2+X3×K3+X4×K4]×K

M0为牙刷清洁力初始值；K1为刷丝基础磨损值X1的权重因子；K2为过压磨损值X2的权重因子；K3为刷牙时间X3的权重因子；K4为刷放置时间X4的权重因子；K为平衡因子。

6.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述交互装置显示刷牙剩下的时间量的正计时或倒计时，直到完成刷牙。

7.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述交互装置实时显示已经清洁的区域、未清洁的区域和正在清洁的区域。

8.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，当达到足够的清洁效果时，交互装置提示用户完成刷牙。

9.如权利要求1所述的口腔护理系统，其特征在于，所述交互装置实时显示各种非正常刷牙情况。