基于專利分析的電動(dòng)牙刷設(shè)計(jì)趨勢(shì)研究

摘 要：專利是技術(shù)創(chuàng)新的源泉，如何通過(guò)專利分析探究技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、識(shí)別具有潛力的研究熱點(diǎn)，指導(dǎo)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。本文以電動(dòng)牙刷為研究對(duì)象，對(duì)其相關(guān)專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析探究相關(guān)技術(shù)主題分布、演化規(guī)律及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合用戶反饋給出新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方向，為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)提供新思路。

關(guān)鍵詞：專利分析;技術(shù)主題;電動(dòng)牙刷

電動(dòng)牙刷由瑞士醫(yī)生Philippe-GuyWoog于1956年發(fā)明，通過(guò)電動(dòng)機(jī)芯的快速旋轉(zhuǎn)或震動(dòng)，使刷頭產(chǎn)生高頻震動(dòng)，瞬間將牙膏分解成細(xì)微泡沫，深入清潔牙縫，與此同時(shí)，刷毛的顫動(dòng)能促進(jìn)口腔的血液循環(huán)，對(duì)牙齦組織有按摩效果。[1]近年來(lái)，電動(dòng)牙刷已經(jīng)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)掀起了一場(chǎng)口腔保健領(lǐng)域的革命。根據(jù)淘寶天貓數(shù)據(jù)，2017年上半年國(guó)內(nèi)電動(dòng)牙刷銷售額銷售量326萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)51.43%，銷售額6.74億元，同比增長(zhǎng)86.84%，電商渠道數(shù)據(jù)表明電動(dòng)牙刷市場(chǎng)正在加速走向高速成長(zhǎng)期。[2]隨著電動(dòng)牙刷被越來(lái)越多的居民接受，人們對(duì)其功能、智能化、便捷化以及環(huán)保性等方面提出了更高的需求。

1 專利數(shù)據(jù)分析

本文以智慧芽（Patsnap）為專利檢索與分析平臺(tái)，確定以“電動(dòng)牙刷”、“智能牙刷”、“超聲波牙刷”、“震動(dòng)牙刷”等為關(guān)鍵詞，結(jié)合IPC分類號(hào)構(gòu)建布爾檢索式，對(duì)2000-2018年電動(dòng)牙刷相關(guān)的發(fā)明和實(shí)用新型專利進(jìn)行檢索。剔除無(wú)關(guān)、重復(fù)失效的專利，最終得到了2378組專利數(shù)據(jù)。

利用智慧芽專利分析軟件，對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行英策分析，統(tǒng)計(jì)高頻詞匯、通過(guò)文本聚類的方式獲取專利技術(shù)主題。這種方式具有較高的靈活性，自動(dòng)化處理能力較強(qiáng)，能夠很輕松地獲得文本聚類。過(guò)濾掉與電動(dòng)牙刷無(wú)關(guān)的主題聚類與虛詞聚類，選取相關(guān)專利數(shù)量大于10的16個(gè)主題進(jìn)行分析，如下表所示。

根據(jù)左表中的主題聚類，繪制各技術(shù)主題數(shù)量隨時(shí)間變化趨勢(shì)熱度圖如左圖所示。電動(dòng)牙刷相關(guān)專利技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展呈現(xiàn)出以下三種趨勢(shì)：一是隨著電動(dòng)牙刷的推廣與使用，相關(guān)各技術(shù)專利數(shù)量整體呈上升趨勢(shì)，特別是超聲波牙刷相關(guān)技術(shù)研究熱度逐年升高;二是智能終端數(shù)據(jù)交互技術(shù)研究近三年出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)為當(dāng)前研究的熱點(diǎn);三是更換刷頭、深度清潔、無(wú)震感刷牙三種技術(shù)各年份均有專利產(chǎn)出，但一直未成為研究熱點(diǎn);其他各技術(shù)未出現(xiàn)明顯的變化趨勢(shì)。

2 用戶使用反饋

目前電動(dòng)牙刷的用戶仍在培育階段，相當(dāng)一部分群體對(duì)電動(dòng)牙刷功效持觀望或懷疑態(tài)度。通過(guò)在線問(wèn)卷調(diào)查及各淘寶、京東等電商平臺(tái)產(chǎn)品評(píng)價(jià)中獲取用戶反饋，用戶對(duì)產(chǎn)品的主要訴求還是在實(shí)用性與可靠性方面。通過(guò)對(duì)用戶反饋的統(tǒng)計(jì)，將現(xiàn)有電動(dòng)牙，刷不足歸納如下：（1）無(wú)論是機(jī)械式電動(dòng)牙刷還是超聲式牙刷依然存在振齒感與噪聲問(wèn)題，特別是在初次使用時(shí)，振齒感與噪聲較為難以控制，這也是在大多數(shù)用戶試用電動(dòng)牙刷后放棄使用的最大原因。（2）刷牙過(guò)程中常有牙膏沫飛濺出來(lái)，特別是在刷牙換邊或檔位切換過(guò)程中。（3）刷牙指導(dǎo)不足，沒(méi)有口腔牙齒直觀圖、數(shù)據(jù)分析、漏刷提醒等功能。（4）相對(duì)于傳統(tǒng)牙刷來(lái)說(shuō)電動(dòng)牙刷較為笨重，在造型與握持感方面也有所欠缺。（5）對(duì)于患有牙周炎、牙齦出血等口腔疾病的用戶電動(dòng)牙刷可能對(duì)口腔軟組織造成傷害，沒(méi)有針對(duì)特殊群體的專用電動(dòng)牙刷。

3 電動(dòng)牙刷設(shè)計(jì)趨勢(shì)展望

（1）當(dāng)前易于實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。配套消毒組件設(shè)計(jì)，電動(dòng)牙刷在不使用時(shí)一般直接暴露于空氣中或放置于與其相適配的刷槽中容易滋生大量細(xì)菌，不利于口腔健康。設(shè)計(jì)具有消毒殺菌功能的電動(dòng)牙刷更能滿足用戶包含口腔的需求。高溫殺菌、紫外線滅菌等技術(shù)應(yīng)用較為成熟，集成與電動(dòng)牙刷或充電座、收納盒等配套產(chǎn)品中易于實(shí)現(xiàn)。

（2）需持續(xù)改進(jìn)的設(shè)計(jì)。超聲振動(dòng)器的改進(jìn)設(shè)計(jì)，由左圖可知超聲波電動(dòng)牙刷專利申請(qǐng)數(shù)量逐年增多，是當(dāng)前電動(dòng)牙刷的主流方向。超聲波電動(dòng)牙刷主要有超聲振動(dòng)器、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、牙刷頭及控制電路組成，超聲振動(dòng)器產(chǎn)出高頻振動(dòng)，可有效去除牙菌斑。超聲振動(dòng)器的改進(jìn)方向主要有三個(gè)：第一是振動(dòng)器的微型化，有助于減小牙刷整體的體積與重量;第二是超高頻率振動(dòng)，超高振動(dòng)有助于牙齒的更好清潔;第三振動(dòng)的傳遞，消除振齒與振手感，降低噪聲。

（3）未來(lái)電動(dòng)牙刷設(shè)計(jì)趨勢(shì)。在電動(dòng)牙刷的各技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)中智能數(shù)據(jù)交互技術(shù)為未來(lái)重點(diǎn)研發(fā)方向，類型于智能手環(huán)等智能穿戴產(chǎn)品的“智能硬件+移動(dòng)端APP+云平臺(tái)”模式為電動(dòng)牙刷今后發(fā)展的基本形態(tài)。通過(guò)傳感器探測(cè)牙齒位置、刷牙力度等形成個(gè)人口腔牙齒直觀圖，進(jìn)行實(shí)時(shí)刷牙指導(dǎo);通過(guò)智能硬件檢測(cè)牙菌斑、口腔ph值等健康數(shù)據(jù)反饋到移動(dòng)終端，經(jīng)云平臺(tái)記錄并建立個(gè)人口腔檔案，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析引導(dǎo)用戶科學(xué)健康刷牙。

參考文獻(xiàn)：

[1]董瀟瀟，萬(wàn)鵬，DONGXiaoxiao，等.電動(dòng)牙刷的臨床應(yīng)用[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志，2014，30（3）：418-421.

[2]林然.消費(fèi)升級(jí)下的小家電機(jī)會(huì)[J].股市動(dòng)態(tài)分析，2017（17）：44-45.

作者簡(jiǎn)介：翟建鵬（1993-），男，山東濟(jì)寧人，碩士，研究方向：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、專利知識(shí)挖掘。