CN108245270A - 一种脑电波控制的快速反应电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动牙刷的控制方法，具体涉及一种脑电波控制的快速应变电动牙刷，通过脑电波对电动牙刷速度进行人体适应调节。具体内容包括在人体太阳穴部位贴置脑电波测量纽扣，通过对神经电反应的测量，进而获得有效β波信息，通过无线信号发射器传播脉冲信号至电动牙刷无线接收端，进而阶梯调速改变牙刷振动速度。本发明通过收集人体对外界刺激值的条件反应获得主动信息，然后调节外界刺激值大小，实现了一种快速应变控制模式，发明了一种更适宜口腔处理的电动牙刷。

Description

一种脑电波控制的快速反应电动牙刷

技术领域

本发明涉及电动牙刷控制领域，特别涉及一种脑电波控制的快速反应电动牙刷

背景技术

电动牙刷是近几年出现的新产品，在国外已掀起了口腔保健领域的一场革命。从原理上分，电动牙刷有两大类：旋转与振动。旋转类的牙刷原理简单，就是电动机驱动圆形刷头旋转，在执行普通刷牙动作的同时加强摩擦效果。振动类型的牙刷更复杂，从价格上来看也更高端。震动类型的牙刷内部有一个电驱动的振动电机，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动，但摆动的幅度很小，一般为数5毫米左右。刷牙的时候一方面高频摆动的刷头能高效完成洗刷牙齿的动作，另一方面超过20000次每分钟的振动也让嘴巴里的牙膏和水的混合物产生大量微小的气泡，起泡爆裂时产生的压力可以深入牙缝情结污垢。

目前自动牙刷形态有电动牙刷、声波牙刷、超声波牙刷和电动喷雾牙刷。在上述牙刷中电动牙刷应用最为广泛，市售的很多电动牙刷都以“声波电动牙刷”命名。实际上牙刷并不产生声波，只能产生高频机械波，效果与工业用超声波清洗机类似。自动牙刷都是通过电机的振动或者旋转达到清洁目的，但是由于个体口腔的差异，并无法适应所有的速度模式，因此调节合适的振动速度是使用者关注的重点。市场上具有的电动牙刷一般有4-5个振动模式选择，调节速度从15000次到40000次不等。并且需要手动调节速度模式。不方便的同时，速度选择模式也不够精细。

随着脑电波技术的发展，其识别能力增强，应用反应势必深入家庭生活，这样也为体验式控制提供了条件。脑电波频率变动范围在每秒1－30次之间的，可划分为四个波段，即δ (1－3Hz)、θ(4－7Hz)、α(8－13Hz)、β(14－30Hz)。其中β波产生于精神紧张和情绪激动或亢奋时，这为刷牙的快速应变反应提供了理论和技术支撑。因此本发明提出了无线脑电波控制方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种脑电波控制的快速反应电动牙刷。

本发明解决其技术问题所采用的的技术方案是：通过在人体太阳穴部位贴置脑电波测量纽扣，通过对神经电反应的测量，进而获得有效β波信息，通过无线信号发射器传播脉冲信号至电动牙刷无线接收端，进而阶梯调速改变牙刷振动速度。该模式的具体步骤是：

优选的技术方案中，所述电机振动速度或频率具有上下限(10000-40000次)。

优选的技术方案中，所述电动模块基于瑞萨R7F0C807的无线充电电动***。

优选的技术方案中，所述电动模块包含充电控制电路、磁芯结构驱动电路、电池电压及充电状态指示LED、牙刷模式指示LED组及电压采集电路、EEPROM、无线信号接收模块及主控芯片R7F0C807。

优选的技术方案中，工作速度或频率初始值为最小值。

优选的技术方案中，所述信号来源于口腔感受产生的应激反应或不满意信号。

优选的技术方案中，脑电波发射器采用干电极β波探测信号模块，探测到β波后形随即进行信号发射。

优选的技术方案中，发射信号为单脉冲无线信号，整个探测及发射时间不超过0.5s。

优选的技术方案中，电动压手信号接收模块识别信号，转化成电压信号反馈至主控芯片R7F0C807。

优选的技术方案中，主控芯片随即调节驱动模块的输入值，调节频率为每次增加250次。调节级数为12级。

优选的技术方案中，能够充分满足人体适宜感知。通过多次口腔感应后，达到舒适程度，β波消失，通过按钮确认固定最佳速度。并在日常中固定使用。如果需要再次调试速度，即可重新探测即可。

本发明的有益效果是通过收集人体对外界刺激值的条件反应获得主动信息，然后调节外界刺激值大小，实现了一种快速应变控制模式，发明了一种更适宜口腔处理的电动牙刷。

附图说明

图1本发明的脑电波控制***结构图

图2本发明的电动牙刷功能示意图

图3本发明的脑电波器件功能示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细描述。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

具体实施步骤如下：

如图2，对基于瑞萨R7F0C807的无线充电电动牙刷进行充电，其充电控制电路采用电磁线圈进行充电。

电池电量由充电指示LED进行监测。

充电状态指示LED包括一个红绿双色LED和一个限流电阻，当处于非充电状态时，该电路用于电池电压水平的指示：当绿灯常亮时，表示当前电池电压为满电状态(电池电压大于或等于4.1V)；当绿灯闪烁时，表示电池电压为非满电压状态(电池电压大于或等于3.2V且小于4.1V)，电池需充电；当红灯“呼吸”闪烁时，表示电池电压处于欠点状态(电池电压小于3.2V)，电池需立即充电；

如图1与图2，工作状态时，磁芯结构驱动电路工作，其由双P沟道MOSFET和双N沟道MOSFET构成全桥驱动电路，在全桥驱动电路输出的两个相位偏移的PWN信号的作用下，磁芯结构产生交替变化的磁场，驱动牙刷机械传导部分底部的左右磁翅交替吸合，通过机械传导使牙刷头产生高频摆动的效果。

由于振动速度对口腔清洁的感受不同，从而大脑产生明显的情绪变动，甚至可以主动进行情绪集中，尤其是太阳穴和面颊感受状况明显，因此产生明显的β波。

如图3，采用干电极和滤波芯片进行信号的测量和去噪声，完成信息收集，然后经过无线信号振荡发射器，进行信号放大和发射；这里也可采用光信号发射器进行，例如选择5V以内的红外LED进行发射。

如图2中牙刷内部配置无线信号接收模块，模块接收信号转化为电信号，反馈至瑞萨 R7F0C807主控芯片，然后指令磁芯结构模块调整振动速度，每级变化250次，共有10000次至40000次上下限内可变的12级调控等级。按照循环速度，约12秒完成整个循环。通过循环调试，可以累计测量出最合适的刷牙速度。

如图2中EEPROM用于储存用户在使用过程中的振动调控信息，从而完成在用户的情绪稳定后，β波消失时，最舒适速度的记录

通过速度确认按键，完成速度的固化。

摘除脑电脑探测模块，即可进行正常使用。

如果速度需要重新进行调节，则只需要β波的再次产生，并进入循环调试***(图1所示循环***)。

与现有技术相比，本发明的一种脑电波控制的快速反应电动牙刷能够更快速、智能的进行口腔行为识别，调节牙刷的工作状态，完成舒适刷牙的功能。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种脑电波控制的快速反应电动牙刷，其特征在于：该电动牙刷通过脑电波信号进行振动速度控制，具体步骤为：

S1：电动牙刷在口腔内工作；

S2：脑电波发射器收集口腔的刺激反应信号；

S3：脑电波发射器发射脉冲信号；

S4：电动牙刷具有信号接收器，接收信号后进行振动速度变化。

2.根据权利要求1所述的一种脑电波控制的快速反应电动牙刷，其特征在于：所述脑电波发射器使用干电极探测β波捕获有效电信息，但电极形态不限于干电极形态。

3.根据权利要求1所述的一种脑电波控制的快速反应电动牙刷，其特征在于：所述脑电波发射器采用无线发射功能，包括光信号发射、无线电波发射，但不限于上述形态。

4.根据权利要求1所述的一种脑电波控制的快速反应电动牙刷，其特征在于：所述脑电波发射器贴置位置，包括太阳穴、面颊、额头但不限于上述位置。

5.根据权利要求1所述的一种脑电波控制的快速反应电动牙刷，其特征在于：所述电动牙刷具有光信号接收器、无线信号接收器，但不限于上述形态。