[發(fā)明專利]牙刷跟蹤系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080057399.7
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102711555A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·巴特斯;D·G·薩維爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 荷蘭聯(lián)合利華有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A46B15/00
• 分類(lèi)號(hào): A46B15/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;李家麟

本發(fā)明涉及一種用于跟蹤刷洗期間牙刷頭部的位置的方法和系統(tǒng)。

眾所周知，有規(guī)律地使用牙刷的個(gè)體所經(jīng)歷的許多牙齒問(wèn)題與糟糕的牙刷使用相關(guān)聯(lián)。例如，即使每天刷洗發(fā)生若干次，不正確的刷洗習(xí)慣可能導(dǎo)致刷子無(wú)法接觸到牙齒的某些區(qū)域。牙刷的設(shè)計(jì)還可能引起或至少惡化糟糕的刷洗覆蓋。

確定口中牙斑的位置的當(dāng)前方法通常是難于使用。存在兩個(gè)基本方法，其一使用評(píng)估人來(lái)可視性地檢查并且然后人工記錄牙齒上的牙斑的量和位置。另一個(gè)方法涉及使用照相機(jī)來(lái)記錄用戶牙齒的圖像，隨后可以分析該圖像。對(duì)于這兩個(gè)方法，需要以某種方式對(duì)牙斑著色以增加它的可視性。兩種方法均有明顯的缺點(diǎn)。對(duì)于可視檢查，評(píng)估人在它們的評(píng)估中可以明顯變化，并且通常需要兩個(gè)人(一個(gè)來(lái)評(píng)估，一個(gè)來(lái)記錄)。對(duì)于照相機(jī)記錄，照明條件需要被嚴(yán)格地控制，特別是用于在牙齒處理前和處理后的外觀之間的比較。記錄頰面(buccal?surface)以外的任何東西是困難的。

已經(jīng)開(kāi)發(fā)了嘗試通過(guò)在刷洗期間監(jiān)視牙刷的位置來(lái)解決這種問(wèn)題的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的例子公開(kāi)在WO?02/083257中，其中相對(duì)于個(gè)體的牙齒的位置監(jiān)視牙刷的位置，該牙刷包括第一位置傳感器，其輸出被饋送到處理裝置，該處理裝置也接收來(lái)自以與牙齒的固定關(guān)系安裝的第二位置傳感器的輸出。該處理裝置比較兩個(gè)傳感器的輸出以監(jiān)視牙刷在刷洗期間相對(duì)于牙齒的位置。

也開(kāi)發(fā)了其他系統(tǒng)以在使用中與牙刷頭部在個(gè)體的牙齒上的施加的力的測(cè)量相結(jié)合來(lái)監(jiān)視牙刷的運(yùn)動(dòng)。這種系統(tǒng)的例子公開(kāi)在WO?01/47392中，其中牙刷包括用于確定刷洗運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器和用于確定刷洗期間施加的力的應(yīng)變計(jì)或其他類(lèi)型的力傳感器。然而，該系統(tǒng)沒(méi)有被配置為確定牙刷頭部和用戶的牙齒之間的相對(duì)位置。力測(cè)量被用于指示刷洗期間施加的壓力。US?6,731,213也公開(kāi)了一種刷牙監(jiān)視系統(tǒng)，其中力的信息是從牙刷獲得的，該牙刷也可以合并能夠檢測(cè)牙刷在用戶口中的位置的位置感測(cè)設(shè)備。

當(dāng)在諸如WO?02/083257中的系統(tǒng)中確定牙刷頭部相對(duì)于牙齒的位置時(shí)，跟蹤不確定性可能發(fā)生。在刷洗期間，牙刷手柄會(huì)可以彎曲，這改變位置傳感器(典型地安裝在牙刷的手柄上)與牙刷頭部的相對(duì)位置。在基于位置感測(cè)和運(yùn)動(dòng)感測(cè)的跟蹤系統(tǒng)中同樣存在其他固有的位置誤差。這些跟蹤困難使從牙刷跟蹤到用戶牙齒的模型適配位置數(shù)據(jù)有問(wèn)題，因?yàn)樗⑾雌陂g的任意時(shí)刻牙刷頭部相對(duì)于牙齒的位置可能未被知道到足夠準(zhǔn)確的程度。

因而本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)。

根據(jù)發(fā)明的第一方面，提供一種監(jiān)視刷牙的方法，包括：

接收來(lái)自布置于牙刷上的位置傳感器的位置信號(hào)，該牙刷包括手柄和頭部；

接收來(lái)自布置于該牙刷上的力傳感器的力信號(hào)；并且

使用與力信號(hào)組合的位置信號(hào)來(lái)計(jì)算該牙刷的頭部的位置。

本發(fā)明通過(guò)除了位置信號(hào)之外還使用力信號(hào)來(lái)計(jì)算牙刷頭部的位置解決了現(xiàn)有系統(tǒng)中的固有跟蹤問(wèn)題，該問(wèn)題源自牙刷頭部相對(duì)于其上提供位置傳感器的牙刷本體的彎曲。

該牙刷頭部的位置可以通過(guò)利用計(jì)算根據(jù)力信號(hào)確定的頭部相對(duì)于手柄的偏轉(zhuǎn)來(lái)增加由位置信號(hào)指示的頭部的位置來(lái)確定。該位置信號(hào)可以從傳感器導(dǎo)出，該傳感器偏離該牙刷頭部的位置處布置在牙刷中或安裝在牙刷上。該偏離的增加允許確定頭部相對(duì)于非彎曲狀態(tài)的彎曲位置，并且因此允許確定頭部的更準(zhǔn)確位置。

該偏轉(zhuǎn)優(yōu)選地被確定為該力信號(hào)和牙刷的機(jī)械性質(zhì)的函數(shù)，牙刷的機(jī)械性質(zhì)之前已經(jīng)確定。該牙刷的機(jī)械性質(zhì)將優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)方向上的彎曲剛度(flexural?stiffness)的測(cè)量。在某些實(shí)施例中，可以使用在兩個(gè)方向上垂直于該牙刷縱軸的彎曲剛度連同來(lái)自于牙刷中的兩個(gè)力傳感器的力信號(hào)，以確定在個(gè)體的牙齒的側(cè)面和垂直于個(gè)體的牙齒的方向上的該牙刷頭部彎曲。

本發(fā)明可與個(gè)體牙齒的模型組合使用以基于個(gè)別牙齒來(lái)評(píng)估刷牙動(dòng)作。根據(jù)WO?2008/116743的公開(kāi)，例如可以提供定制的上部和下部牙齒模型，其中使用附接到牙刷手柄的六自由度傳感器來(lái)確定刷牙時(shí)牙刷相對(duì)于牙齒的位置和朝向。相似的傳感器也描述在WO?02/083257中。替代地，本發(fā)明本身可用于建立刷洗期間的個(gè)體的牙齒的模型。

由主體在刷洗期間施加于牙齒的側(cè)向和法向力(lateral?and?normal?forces)可以使用附接到該牙刷的力傳感器或壓力傳感器來(lái)測(cè)量，例如該力傳感器或壓力傳感器在該牙刷的頭部中或?qū)㈩^部連接至手柄的牙刷的部分中。