可监控牙膏使用的电动牙刷、控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及洗漱领域，尤其涉及一种可监控牙膏使用的电动牙刷、控制系统。


背景技术：

2.随着人们的生活水平的提高，越来越多人重视口腔的卫生。每次刷牙所使用的牙膏的品种以及牙膏量不同，对牙齿的影响均不同。每次能够根据情况定量使用牙膏，不仅可以保持口腔的健康，还能防止牙膏过量使用造成浪费。
3.目前尚未有技术对牙膏的使用情况进行监控，因此，亟需开发一种可监控牙膏使用的电动牙刷、控制系统及监控牙膏使用情况的方法，准确记录每一次刷牙的牙膏使用量，从而对牙膏的使用进行监控。


技术实现要素：

4.本实用新型的技术目的就在于解决用于牙膏使用情况无法得到监控的问题，提供一种可监控牙膏使用的电动牙刷、控制系统及监控牙膏使用情况的方法，能够准确记录每一次刷牙的牙膏使用量，从而对牙膏的使用进行监控，保持口腔的健康，防止牙膏过量使用造成浪费。
5.作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种可监控牙膏使用的电动牙刷，包括：
6.牙刷头、牙膏筒、电动刷柄；
7.所述牙膏筒顶部设有出膏孔，底部设有一底座，通过旋转该底座将牙膏从出膏孔挤出；
8.所述牙刷头的底部设有第一凹槽，牙膏筒的底座的底部设有第二凹槽，所述电动刷柄的顶部设有第一凸起；第一凹槽和第二凹槽大小一致，该第一凸起与第一凹槽相适配，也与第二凹槽相适配；当第一凸起插入第一凹槽时，所述电动刷柄控制牙刷头振动；当第一凸起插入第二凹槽时，所述电动刷柄控制牙膏筒的底部旋转；
9.所述电动刷柄包括电机、计数器和传感器贴片，所述电机设置在电动刷柄的上部，用于带动牙刷头振动和带动牙膏筒的底座旋转，所述传感器贴片设置在电机内，所述计数器与传感器贴片通讯地连接，用于接收传感器贴片检测到的电机旋转的圈数。
10.通过计数器记录电机的旋转圈数，从而可以监控牙膏的使用量。
11.作为本实用新型一示例实施方式，所述牙膏筒包括筒体、螺旋杆、底座和托盘；
12.所述筒体为圆筒形，内部为圆柱形空腔，顶部设有第二凸起，该第二凸起上设有一出膏孔，用于挤出牙膏，筒体底部设有一开口，筒体的内壁上设有一根或多根导轨；
13.所述螺旋杆的上部为螺旋结构，下部为柱形结构，该螺旋杆从筒体底部的开口竖直地伸入圆柱形空腔；
14.所述底座位于筒体的下方，该底座的顶部设有第三凹槽，底部设有第二凹槽，螺旋杆的下部插入第三凹槽，实现螺旋杆与底座的固定连接；
15.所述托盘设置在圆柱形空腔内，该托盘为圆筒形结构，包括底部的底盘和包围底盘的托盘壁，所述底盘中间设有与螺旋杆相应的螺旋孔，螺旋杆通过该螺旋孔穿过底盘，使得螺旋杆与托盘可旋转地连接；所述托盘壁的外壁上设有与导轨相应的第一导向槽，使得底座旋转带动螺旋杆旋转时，该托盘沿着导轨向上运动。
16.根据本实用新型一示例实施方式，所述牙膏筒还包括垫片，所述垫片设置在圆筒形空腔内，并位于托盘的下方；所述垫片为圆柱形，中间设有圆形插孔，螺旋杆下部的柱形结构穿过该圆形插孔；所述垫片的外壁上设有与导轨相应的第二导向槽。
17.根据本实用新型一示例实施方式，所述垫片的圆形插孔的直径小于螺旋杆上部螺旋结构的直径，且所述垫片的圆形插孔的内壁与螺旋杆下部的柱形结构存在间隙。
18.根据本实用新型一示例实施方式，所述第二凸起与所述第一凹槽相适配。
19.根据本实用新型一示例实施方式，所述牙膏筒为多个，所述第二凸起还与第二凹槽相适配，每个牙膏筒首尾可拆卸地连接。
20.作为本实用新型一示例实施方式，所述电动刷柄还包括控制装置，该控制装置与所述电机、计数器通讯地连接，用于控制电机的振动或旋转，还用于接收计数器的数据并将电机旋转圈数发送给云端服务器。
21.作为本实用新型一示例实施方式，所述控制装置包括振动控制模块、旋转控制模块和磁控开关，所述牙刷头还包括位于牙刷头底部的磁性部件；
22.所述振动控制模块和旋转控制模块均与电机、磁控开关和信号收发模块连接，当磁控开关接近磁性部件时，接通振动控制模块的电路；当磁控开关远离磁性部件时，接通旋转控制模块的电路。
23.作为本实用新型一示例实施方式，所述控制装置还包括信号收发模块，所述信号收发模块与计数器连接，用于接收计数器的数据并将牙膏使用量发送给云端服务器。
24.作为本实用新型一示例实施方式，所述电动刷柄还包括电源，所述电源与控制装置连接。
25.作为本实用新型一示例实施方式，所述磁性部件为铁环。
26.作为本实用新型第二个方面，本实用新型提供一种可监控牙膏使用的控制系统，包括云端服务器和一个或多个所述的电动牙刷；
27.所述云端服务器与电动牙刷的控制装置通讯地连接，至少用于接收电动牙刷发送的牙膏筒的牙膏使用量，存储牙膏使用情况；
28.所述电动牙刷的控制装置接收计数器发送的电机旋转的圈数，并发送给云端服务器。
29.作为本实用新型一示例实施方式，所述云端服务器还用于向电动牙刷的控制装置发送解锁指示；
30.所述电动牙刷的控制装置的信号收发模块接收云端服务器的解锁指示，解锁旋转控制模块，使旋转控制模块控制电机的旋转。
31.作为本实用新型一示例实施方式，所述控制系统还包括一个或多个用户端，每个电动牙刷对应一个用户端，每个电动牙刷包括多个牙膏筒，多个牙膏筒内盛放不同牙膏品种的牙膏；
32.每个用户端与云端服务器通讯地连接，至少用于接收云端服务器发出的使用牙膏
品种的指令，获取该牙膏品种对应的牙膏筒的信息并发送给云端服务器；
33.所述云端服务器还用于向用户端发出使用牙膏品种的指令，接收客户端返回的牙膏筒的信息。
34.作为本实用新型一示例实施方式，所述牙膏筒的外壁上设有存储牙膏筒信息的标识。
35.作为本实用新型一示例实施方式，所述标识为二维码、条形码或特定字符编号。
36.作为本实用新型一示例实施方式，所述用户端包括扫码接口或特定字符编号输入口。
37.作为本实用新型一示例实施方式，所述控制系统还包括一个或多个医生端，每个医生端与云端服务器通讯地连接，至少用于接收云端服务器存储的用户端的牙膏使用情况，通过云端服务器向用户端发送牙膏使用处方，该处方包括使用牙膏品种、牙膏应当使用量。
38.作为本实用新型的第三个方面，本实用新型提供一种采用所述控制系统监控牙膏使用情况的方法，包括以下步骤：
39.选择牙膏筒；
40.获取该牙膏筒的信息，包括该牙膏筒内盛放的牙膏品种；
41.通过电机的旋转控制牙膏筒内牙膏的挤出；
42.检测电机旋转的圈数；
43.计算出牙膏的使用量；
44.根据牙膏的使用量计算出牙膏筒内牙膏的剩余量。
45.作为本实用新型一示例实施方式，所述旋转牙膏筒之前，先获取需要使用的牙膏品种和牙膏应当使用量；
46.选择的牙膏筒为该牙膏品种所对应的牙膏筒。
47.作为本实用新型一示例实施方式，所述获取需要使用的牙膏品种和牙膏应当使用量之前，先根据牙膏筒内牙膏的使用情况设置牙膏使用处方。
48.本实用新型的有益效果是：
49.1、通过电机旋转的圈数，检测出牙膏的使用量，达到监控牙膏使用的效果。
50.2、将牙膏使用量、牙膏筒的信息发送给云端服务器，可以记录每次牙膏使用情况。
51.3、医生可以根据牙膏的使用情况设置牙膏使用处方，用户根据处方使用牙膏，保证口腔的健康。
附图说明
52.图1给出了第一个实施方式的电动牙刷的结构示意图。
53.图2给出了第一个实施方式的电动牙刷的爆炸图。
54.图3给出了牙刷头和电动刷柄的组合图。
55.图4给出了牙膏筒的爆炸图。
56.图5给出了螺旋杆、托盘、垫片和底座的组合图(未使用的牙膏筒)。
57.图6给出了螺旋杆、托盘、垫片和底座的组合图(使用中的牙膏筒)。
58.图7给出了牙刷头的结构图。
59.图8给出了第一个实施方式电动刷柄各模块的连接关系图。
60.图9给出了第一个实施方式的控制装置与各个模块的连接关系图。
61.图10给出了第二个实施方式的控制装置与各个模块的连接关系图。
62.图11给出了第三个实施方式的电动牙刷的结构示意图。
63.图12给出了第四个实施方式的控制系统的结构示意图。
64.图13给出了第五个实施方式的流程图。
65.其中，1—牙刷头，11—刷头本体，12—磁性部件，2—牙膏筒，21—筒体， 22—螺旋杆，23—托盘，24—底座，25—垫片，3—电动刷柄，31—电机，32—传感器贴片，33—计数器，34—控制装置，341—振动控制模块，342—旋转控制模块，343—磁控开关，344—信号收发装置，35—电源，4—云端服务器，5—用户端，6—医生端。
具体实施方式
66.以下对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
67.根据本实用新型的第一个实施方式，提供了一种可监控牙膏使用的电动牙刷，如图1所示，包括：牙刷头1、牙膏筒2和电动刷柄3。
68.牙膏筒2位于牙刷头1和电动刷柄3之间，牙膏筒2的顶部与牙刷头1的底部可拆卸地连接，牙膏筒2的底部与电动刷柄3的顶部可拆卸地连接。如图 2所示，图2为拆卸后的电动牙刷。牙刷头1的底部设有第一凹槽，牙膏筒2 的顶部设有第二凸起，牙膏筒2的底部设有第二凹槽，电动刷柄3的顶部设有第一凸起。第一凹槽和第二凹槽的大小一致。第一凸起和第二凸起均与第一凹槽相适配，第一凸起和第二凸起均与第二凹槽相适配。当不使用电动牙刷时，将第二凸起插入第一凹槽中，将第一凸起插入第二凹槽中，如图1所示，实现牙刷和牙膏筒2组合为一体。当使用电动牙刷刷牙时，将牙刷头1取下，第一凸起插入第二凹槽，电动刷柄3控制牙膏筒2的底部旋转，将牙膏挤出。挤完牙膏后，将牙膏筒2和电动刷柄3拆卸，将牙刷头1和电动刷柄3拼接，如图 3所示，第一凸起插入第一凹槽，使得电动刷柄3的顶部与牙刷头1的底部连接，电动刷柄3控制牙刷头1振动。
69.通过电动刷柄3带动牙膏筒2底部的旋转将牙膏挤出，挤出的同时记录电动刷柄3旋转的圈数，从而得到牙膏筒2挤出牙膏的量。牙膏筒2的结构如图 4所示，包括：筒体21、螺旋杆22、托盘23、底座24、垫片25。筒体21为圆筒形，内部为圆柱形空腔，顶部设有第二凸起，第二凸起上设有一用于挤出牙膏的出膏孔，当旋转底座24时，牙膏从出膏孔流出，筒体21底部设有一开口，筒体21的内壁上设有一根或多根导轨，导轨竖直设置，优选三根导轨，每两根导轨之间的距离相等。为了方便观察牙膏的剩余情况，筒体21设置为透明，筒体21上设有刻度，刻度只能大致观察牙膏的使用量，还是需要通过电动刷柄记录牙膏使用量才能得到更精确的数据。筒体21设置为透明还有利于根据牙膏颜色分辨内部牙膏的品种。不使用时，为了防止牙膏从出膏孔流出，筒体21还包括设置在出膏孔上的密封盖。螺旋杆22的上部为螺旋结构，下部为柱形结构，螺旋结构的长度长于柱形结构，螺旋结构的外径大于柱形结构的外径。螺旋杆 23从筒体21底部的开口竖直地伸入圆柱形空腔。底座24位于筒体21的下方，底座24的顶部与筒体21的底部接触，底座24的顶部的中间设有第三凹槽，第三凹槽为圆形，第三凹槽和螺旋杆22下部的柱形结构的直径相等，结构相适配，螺旋杆22下部的柱形结
构插入第三凹槽，实现螺旋杆22与底座24的固定连接。底座23的底部设有第二凹槽，第二凹槽为多边形，与电动刷柄3的第一凸起相适配，电动刷柄3的第一凸起可旋转并带动底座23旋转。托盘23设置在圆柱形空腔内，托盘23为圆筒形结构，包括底部的底盘和包围底盘的托盘壁，底盘为圆形，直径与圆柱形空腔的直径相当，中间设有与螺旋杆22相应的螺旋孔，螺旋杆通过该螺旋孔穿过底盘，使得螺旋杆22与托盘23可旋转地连接。托盘壁的外壁上设有与导轨相应的第一导向槽，第一导向槽的数量和导轨的数量相等，使得底座24旋转带动螺旋杆22旋转时，托盘23沿着导轨向上运动。垫片 25设置在圆筒形空腔内，并位于托盘23的下方。垫片25为圆柱形，其直径与圆柱形空腔的直径相等，中间设有圆形插孔，螺旋杆22下部的柱形结构穿过该圆形插孔，垫片25的外壁上设有与导轨相应的第二导向槽，第二导向槽的数量和导轨的数量相等。垫片25的圆形插孔的直径小于螺旋杆22上部螺旋结构的直径，使得托盘23始终位于螺旋结构的下方，夹在螺旋结构和底座24之间。垫片25的圆形插孔的内壁与螺旋杆22下部的柱形结构存在间隙，当旋转底座 24时，垫片25受到导轨的限制不动，穿过垫片25的圆形插孔的柱形结构随着底座24旋转。垫片24的作用是防止螺旋杆22大幅度晃动，因此垫片24与柱形结构之间的间隙不宜过大，优选0.02-1mm。如图5所示，当盛放满牙膏的时候，牙刷筒2未使用过，此时托盘23位于螺旋结构的最下方。使用牙膏时候，旋转底座24，托盘23向上运动，将牙膏向上推，使得牙膏从筒体21顶部的第一凸起的出膏孔挤出，图6为使用了一半的牙膏筒2，此时托盘23位于螺旋结构的中部。继续使用牙膏筒2，托盘23继续向上运动，直到托盘23到达螺旋结构的顶部，将牙膏完全挤出牙膏筒2。
70.如图7所示，牙刷头1包括牙刷头本体11和底部的磁性部件12，磁性部件12为铁环。
71.电动刷柄3除了能够实现刷牙功能之外，还能实现挤牙膏功能。如图8所示，电动刷柄3包括电机31、传感器贴片32、计数器33、控制装置34和电源 35。电机31设置在电动刷柄3的上部，用于带动牙刷头1振动或带动底座24 旋转。传感器贴片32设置在电机31内，采用霍尔传感器，记录电机31旋转的圈数。计数器33与传感器贴片通讯地连接，接收电机31旋转的圈数，从而监控牙膏的使用量。由于惯性和摩擦力等原因，无法确定地给出电机31实际旋转的圈数，所以必须通过传感器贴片32测量电机31旋转时实际旋转的圈数，才能得到准确的牙膏使用量的情况。如图9所示，控制装置34包括磁控开关343、振动控制模块341和旋转控制模块342，磁控开关343设置在电动刷柄3的顶部附近，振动控制模块341和旋转控制模块342均与电机31、磁控开关343连接，磁控开关343还与电源35连接。当需要刷牙时，磁控开关343靠近磁性部件12，磁控开关343接通振动控制模块341的电路，电机31的模式为振动；当需要挤牙膏时，磁控开关343远离磁性部件12，磁控开关343接通旋转控制模块342的电路，电机31的模式为旋转。电动刷柄3还包括提示模块，提示模块与控制装置34连接，用于对用户进行提示。
72.通过控制装置34使得电动刷柄3具有刷牙和挤牙膏的功能，通过电机的旋转圈数记录牙膏的使用量，从而准确监控牙膏的使用，利于保持口腔的健康。
73.根据本实用新型的第二个实施方式，提供一种可监控牙膏使用的电动牙刷，该电动牙刷与第一个实施方式的电动牙刷基本相同，不同的地方在于：
74.如图10所示，电动刷柄3的控制装置34还包括信号收发模块344，该信号收发模块344与计数器33、云端服务器4通讯地连接，用于将计数器33记录的电机31旋转的圈数传输给云端服务器4。
75.根据本实用新型的第三个实施方式，提供一种可监控牙膏使用的电动牙刷，该电动牙刷与第二个实施方式的电动牙刷基本相同，不同的地方在于：
76.如图11所示，第三个实施方式的电动牙刷的牙膏筒2为多个，多个牙膏筒 2内盛放不同牙膏品种的牙膏。牙膏筒2的数量不局限于图11中的3个，还可以为4个、5个等等。牙膏筒2的数量可以根据牙膏的功效选择。目前市面上的牙膏主要有四种功效：1、含氟的牙膏主要针对牙体，有预防龋齿、增强牙齿抗龋的能力；2、含丁硼的牙膏主要针对牙周，治疗急慢性牙龈炎、口腔炎等引起的牙痛、牙龈出血、肿痛、溃疡、溢肿等症状；3、含益生菌的牙膏主要作用是使口腔菌群平衡、口气清新，防止菌斑、牙石、牙垢、口臭等生成；4、美白功效的牙膏能够保证牙齿的美观，防止牙齿发黄。在实际使用时，可以根据4 种不同功效的牙膏选择4个牙膏筒2，也可以增加或减少牙膏筒2的数量使用二合一、三合一或四合一功效的牙膏。
77.根据本实用新型的第四个实施方式，提供一种可监控牙膏使用的控制系统，如图12所示，包括：第三个实施方式的电动牙刷、云端服务器4、用户端5和医生端6。
78.云端服务器4与电动牙刷、用户端5和医生端6通讯地连接，用于接收电动牙刷发送的牙膏筒的牙膏使用量，存储牙膏使用情况，包括：牙膏筒2在某一时刻使用的牙膏量，以及该牙膏筒2剩余的牙膏量；用于向用户端5发送牙膏使用处方，包括使用牙膏品种、牙膏应当使用量，并接收及核对用户端5返回的牙膏筒2的信息，向电动牙刷的控制装置34发送解锁指示，解锁旋转控制模块342从而使电机31旋转；还用于向医生端6显示牙膏使用情况，接收医生端6设置的牙膏使用处方。
79.电动牙刷为一个或多个，每个电动牙刷对应一个用户。电动牙刷的牙膏筒 2的外壁上设有存储牙膏筒2信息的表示，包括为二维码、条形码或特定字符编号。电动牙刷的电动刷柄3接收云端服务器4的解锁指示，解锁旋转控制模块342，使旋转控制模块342控制电机31的旋转，将电机31旋转的圈数发送给云端服务器4。
80.用户端5为一个或多个，每个用户端5对应一个电动牙刷，用于接收云端服务器4发出的使用牙膏品种的指令，获取该牙膏品种对应的牙膏筒2的信息并发送给云端服务器4。用户端5包括扫码接口或特定字符编号输入口。通过扫描二维码或条形码、或通过特定字符编号输入口输入特定字符编号获取牙膏筒2的信息。优选地，用户端5还包括场景模式选择模块，该模块可选择旅行模式或家用模式，当选择旅行模式时，用户端5向云端服务器4发送一指定的使用牙膏品种，云端服务器4不再向用户端5发出使用牙膏品种的指令。当选择家用模式时，云端服务器4继续向用户端5发出使用牙膏品种的指令。
81.医生端6为一个或多个，每个医生端6用于接收云端服务器4存储的用户端的牙膏使用情况，通过云端服务器4向用户端5发送牙膏使用处方，该处方包括使用牙膏品种、牙膏应当使用量。
82.根据本实用新型的第五个实施方式，提供一种可监控牙膏使用情况的方法，采用第四个实施方式的控制系统。如图13所示，该方法包括如下步骤：
83.s1：根据牙膏筒2内牙膏的使用情况设置牙膏使用处方。
84.医生端6根据用户端5的用户的不同牙膏品种的使用情况设置牙膏使用处方，将该处方上传到云端服务器4，告知用户使用的牙膏品种、牙膏应当使用量、该牙膏使用的时间以及刷牙方式。刷牙方式包括按照牙齿分区分时刷牙。
85.s2：获取需要使用的牙膏品种和牙膏应当使用量。
86.用户通过用户端5从云端服务器4获取到牙膏使用处方。
87.s3：选择牙膏筒2。
88.用户根据牙膏使用处方选择处方中的牙膏所对应的牙膏筒2。
89.s4：获取该牙膏筒2的信息，包括该牙膏筒内盛放的牙膏品种。
90.用户使用用户端5通过扫码或输入特定字符编码获取该牙膏筒2的信息，并将该牙膏筒2的信息发送给云端服务器4。云端服务器4收到牙膏筒2的信息，并核对处方，如果选择的牙膏筒2不正确则向用户端5提示，如果选择的牙膏筒2正确，则向电动牙刷的电动刷柄3发出解锁指示，电动刷柄3收到指示后，解锁旋转控制模块342，使电机31旋转。牙膏筒2的信息包括牙膏的出厂信息、出厂时间、保质期、牙膏品种、牙膏筒2的容量、牙膏筒2内的剩余牙膏量、牙膏效果。
91.s5：通过电机31的旋转控制牙膏筒2内牙膏的挤出。
92.在电机31旋转的过程中，牙膏从牙膏筒2内挤出。
93.s6：检测电机31旋转的圈数。
94.电机31旋转的同时，传感器贴片32记录电机31旋转的圈数，将圈数发给计数器33，信号收发模块344接收计数器33的数据并发送给云端服务器4。
95.s7：计算出牙膏的使用量。
96.云端服务器4接收到电机31旋转的圈数的数据，计算出该牙膏筒2内的牙膏使用量。
97.s8：根据牙膏的使用量计算出牙膏筒2内牙膏的剩余量。
98.云端服务器4根据本次牙膏使用量及上次该牙膏筒2内牙膏的剩余量计算出本次使用牙膏后的剩余量。
99.挤出牙膏后，电动刷柄3的提示模块通过语音提示，指导用户按照牙齿分区分时刷牙；如果在指定时间内磁性部件12未接近磁控开关343并且电动刷柄 3没有进行刷牙动作(即振动控制模块341没有执行振动操作)，则控制装置34 通过提示模块语音提示用户不要忘记携带牙膏。
100.通过电动牙刷、用户端5、云端服务器4和医生端6的配合，使得医生能够及时监控到用户的牙膏使用情况，给用户设置牙膏使用处方，用户获得远程服务，根据牙膏使用处方合理使用牙膏，防止牙膏使用过量，同时长期保持口腔健康。
101.以上是家用条件下可以选择多种牙膏品种的情况，为家用模式。如果用户出差或旅行，难以携带多个品种的牙膏，可以选择旅行模式。当选择旅行模式时，只需要执行步骤s3-s8即可，使得用户在旅行或出差时，仍能够监控到牙膏的使用情况。
102.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。