Система и способ ухода за полостью рта - RU2712406C1
Код документа: RU2712406C1
Чертежи
Описание
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] При попытке улучшить процессы ухода за полостью рта обычно концентрируются на процессе ухода за полостью рта, который выполняет отдельный человек, и на том, как такой процесс ухода за полостью рта отличается от принятого стандарта. В таком случае человеку дают указания в отношении того, как изменить его процесс ухода за полостью рта, чтобы тот лучше соответствовал принятому стандарту. В случае соответствия стандарту ожидается, что общая эффективность процесса ухода за полостью рта человека повысится, в результате чего гигиена полости рта человека улучшится. То, что каждый будет чистить зубы в соответствии с принятым стандартом, является идеальным случаем и, возможно, не тем, чего может добиться каждый. Для тех, кто не может чистить или не чистит зубы в соответствии с принятым стандартом для процесса ухода за полостью рта, независимо от причины, необходимо предоставить систему и способ, которые все же могут помочь им в осуществлении эффективного процесса ухода за полостью рта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
[0002] Представленные в качестве примера варианты осуществления согласно настоящему изобретению относятся к системам и способам ухода за полостью рта, которые применяются в процессе чистки зубов пользователя с учетом привычек пользователя чистить зубы, чтобы повысить общую эффективность процесса чистки зубов пользователя. Система для ухода за полостью рта содержит устройство для ухода за полостью рта и программируемый процессор. В одном варианте осуществления устройство для ухода за полостью рта генерирует данные, соответствующие привычкам пользователя чистить зубы, и программируемый процессор анализирует сгенерированные данные. Программируемый процессор определяет целевое время чистки зубов на основании сгенерированных данных и может сообщать целевое время чистки зубов пользователю во время процесса чистки зубов. Целевое время чистки зубов может быть определено для зубного ряда пользователя участок за участком, и тем самым учитываются разные привычки пользователя чистить зубы на разных участках своего зубного ряда. Кроме того, целевое время чистки зубов может регулироваться в режиме реального времени, чтобы учитывались изменения в привычках пользователя чистить зубы. Способ ухода за полостью рта включает этапы генерирования данных, соответствующих привычкам пользователя чистить зубы, и определения соответствующего целевого времени чистки зубов на основании сгенерированных данных. Целевое время чистки зубов также может отображаться пользователю во время процесса чистки зубов.
[0003] В одном аспекте изобретение может быть системой для ухода за полостью рта, содержащей: устройство для ухода за полостью рта, содержащее: по меньшей мере один элемент для чистки зубов; и по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения движения устройства для ухода за полостью рта во время процесса чистки зубов пользователя и генерирования данных датчика, соответствующих обнаруженному движению; и программируемый процессор, выполненный с возможностью: получения данных датчика, сгенерированных по меньшей мере одним датчиком; и определения целевого времени чистки зубов на основании данных датчика.
[0004] В другом аспекте изобретение может быть системой для ухода за полостью рта, содержащей: устройство для ухода за полостью рта, содержащее: по меньшей мере один элемент для чистки зубов; по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения интенсивности чистки зубов во время процесса чистки зубов пользователя и генерирования данных датчика, соответствующих обнаруженной интенсивности чистки зубов; и программируемый процессор, выполненный с возможностью: получения данных датчика, сгенерированных по меньшей мере одним датчиком; и определения целевого времени чистки зубов на основании данных датчика.
[0005] В еще одном аспекте изобретение может быть способом для ухода за полостью рта, включающим: a) прием данных датчика от по меньшей мере одного датчика, выполненного с возможностью обнаружения движения устройства для ухода за полостью рта во время процесса чистки зубов пользователя, при этом данные датчика соответствуют обнаруженному движению; и b) определение целевого времени чистки зубов на основании данных датчика.
[0006] В еще одном аспекте изобретение может быть способом для ухода за полостью рта, включающим: a) прием данных датчика от по меньшей мере одного датчика, выполненного с возможностью обнаружения интенсивности чистки зубов во время процесса чистки зубов пользователя, при этом данные датчика соответствуют обнаруженной интенсивности чистки зубов; и b) определение целевого времени чистки зубов на основании данных датчика.
[0007] Другие области применения настоящего изобретения станут очевидными из подробного описания, представленного ниже. Следует понимать, что, хотя в подробном описании и конкретных примерах представлен предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, они предназначены лишь для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0008] Вышеприведенное краткое описание, а также последующее подробное описание представленных в качестве примера вариантов осуществления будут более понятными при рассмотрении в сочетании с прилагаемыми графическими материалами. Тем не менее следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными компоновками и техническими средствами, показанными на следующих фигурах.
[0009] На фиг. 1A показана система для ухода за полостью рта в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом в отношении системы для ухода за полостью рта установлена связь с сервером;
[0010] на фиг. 1B показано изображение в частичном разрезе зубной щетки системы для ухода за полостью рта на фиг. 1A;
[0011] на фиг. 1C схематически показаны электронные компоненты зубной щетки на фиг. 1B;
[0012] на фиг. 1D схематически показаны электронные компоненты устройства обработки данных, показанного на фиг. 1A;
[0013] на фиг. 2 показана зубная щетка и аппаратный ключ, применяемые в системе для ухода за полостью рта в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0014] на фиг. 3A–D схематически показаны четыре разных типа движения устройства для ухода за полостью рта;
[0015] на фиг. 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая сравнение между ускорением по оси y и ускорением по оси z в отношении времени для устройства для ухода за полостью рта;
[0016] на фиг. 5 представлена диаграмма, иллюстрирующая ускорение по оси z относительно ускорения по оси y для устройства для ухода за полостью рта;
[0017] на фиг. 6 представлена диаграмма, иллюстрирующая вращательные ускорения относительно трех осей для устройства для ухода за полостью рта;
[0018] на фиг. 7 представлен график, показывающий профиль чистки зубов с долей каждого из четырех ходов щетки на фиг. 3A–D по времени;
[0019] на фиг. 8 представлена блок-схема, показывающая процесс определения целевого времени чистки зубов процесса чистки зубов на основании характера движения при чистке зубов для обеспечения более эффективного ухода за полостью рта с применением системы для ухода за полостью рта на фиг. 1A;
[0020] на фиг. 9 показаны разные части зубного ряда пользователя, для которых системой для ухода за полостью рта на фиг. 1A может быть отдельно проанализирован процесс чистки зубов и изменено время чистки зубов;
[0021] на фиг. 10A представлен первый график, показывающий сравнение между двумя разными частотами ходов для устройства для ухода за полостью рта;
[0022] на фиг. 10B представлен второй график, показывающий сравнение спектральной плотности мощности в отношении двух разных частот ходов для устройства для ухода за полостью рта; и
[0023] на фиг. 11 представлена блок-схема, показывающая процесс для определения целевого времени чистки зубов процесса чистки зубов на основании энергичности чистки зубов для обеспечения лучшего ухода за полостью рта с применением системы для ухода за полостью рта на фиг. 1A.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0024] Следующее описание предпочтительного варианта (вариантов) осуществления является лишь иллюстративным по своей природе и никоим образом не предназначено для ограничения настоящего изобретения, его практического использования или применения.
[0025] Описание иллюстративных вариантов осуществления, основанных на принципах настоящего изобретения, необходимо рассматривать в сочетании с прилагаемыми графическими материалами, которые следует считать частью полного письменного описания. В описании вариантов осуществления настоящего изобретения, раскрытых в этом документе, любая ссылка на направление или ориентацию сделана лишь для удобства описания и никоим образом не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения. Такие относительные термины, как «нижний», «верхний», «горизонтальный», «вертикальный», «над», «под», «вверх», «вниз», «левый», «правый», «верх» и «низ», а также их производные (например, «горизонтально», «по направлению вниз», «по направлению вверх» и т. д.), следует понимать как относящиеся к ориентации, как описано далее или как показано на рассматриваемой фигуре. Эти относительные термины взяты только для удобства описания и не требуют, чтобы устройство было выполнено или действовало в определенном направлении, если это явно не указано. Такие слова, как «присоединенный», «закрепленный», «соединенный», «сопряженный», «взаимосвязанный» и тому подобное, относятся к связи, при которой конструкции скреплены или соединены друг с другом либо непосредственно, либо опосредованно посредством промежуточных конструкций, а также как к подвижным, так и к жестким креплениям или связям, если явно не указано иное. Кроме того, признаки и преимущества настоящего изобретения проиллюстрированы ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Соответственно, настоящее изобретение определенно не должно быть ограничено такими предпочтительными вариантами осуществления, иллюстрирующими некоторые возможные неограничивающие комбинации признаков, которые могут существовать по отдельности или в других комбинациях признаков; при этом объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения.
[0026] Признаки настоящего изобретения могут быть реализованы в программном обеспечении, аппаратном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении или их комбинациях. Программируемые процессы, описанные в этом документе, не ограничены каким-либо конкретным вариантом осуществления и могут быть реализованы в операционной системе, программе приложения, приоритетных или фоновых процессах, управляющем устройстве или любой их комбинации. Программируемые компьютером процессы могут быть выполнены на одном процессоре либо на нескольких процессорах или параллельно несколькими процессорами.
[0027] Процессоры, описанные в этом документе, могут представлять собой любой центральный процессор (CPU), микропроцессор, микроконтроллер, вычислительное или программируемое устройство или схему, выполненные с возможностью исполнения инструкций компьютерных программ (например, кода). В контексте этого документа термины «процессор» и «программируемый процессор» используются взаимозаменяемо. Различные процессоры могут быть выполнены в компьютере и/или серверном аппаратном обеспечении любого подходящего типа (например, настольном компьютере, портативном компьютере, ноутбуке, планшетах, сотовых телефонах и т. д.) и могут содержать все обычные вспомогательные компоненты, необходимые для получения функционального устройства обработки данных, включая, без ограничения, шину, программное обеспечение и хранилище данных, такие как энергозависимое и энергонезависимое запоминающее устройство, устройства ввода/вывода, графические пользовательские интерфейсы (GUI), съемные носители данных и интерфейсные устройства проводной и/или беспроводной связи, включая Wi-Fi, Bluetooth, LAN и т. д.
[0028] Исполняемые компьютером инструкции или программы (например, программное обеспечение или код) и данные, описанные в этом документе, могут быть запрограммированы и физически выполнены в постоянном машиночитаемом носителе, в котором предусмотрена возможность доступа и извлечения соответствующим процессором, как описано в этом документе, и который настраивает и направляет процессор для выполнения требуемых функций и процессов путем выполнения инструкций, закодированных в носителе. Устройство, содержащее программируемый процессор, выполненный с возможностью выполнения таких постоянных исполняемых компьютером инструкций или программ, здесь и далее называется «программируемым устройством» или просто «устройством» для краткости, а множество программируемых устройств, связанных друг с другом, называется «программируемой системой». Следует отметить, что к постоянному «машиночитаемому носителю», как описано в этом документе, может относится, без ограничения, любое подходящее энергозависимое или энергонезависимое запоминающее устройство, включая запоминающее устройство с произвольным доступом (RAM) и его различные типы, постоянное запоминающее устройство (ROM) и его различные типы, карту флеш-памяти с интерфейсом USB и магнитные или оптические устройства хранения данных (например, внутренние/внешние жесткие диски, гибкие диски, магнитную ленту, CD-ROM, DVD-ROM, оптический диск, накопитель ZIP™, диск Blu-ray и тому подобное), которые могут быть записаны и/или считаны процессором, функционально соединенным с носителем.
[0029] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение может быть реализовано в виде реализуемых с помощью компьютера процессов и устройств, таких как системы обработки и передачи данных с применением процессора или компьютерные системы для осуществления таких процессов. Настоящее изобретение также может быть осуществлено в виде кода программного обеспечения или компьютерной программы, реализованной в постоянном машиночитаемом носителе данных, при этом при его загрузке в системы обработки и передачи данных или компьютерные системы и выполнении ими сегменты кода компьютерной программы конфигурируют процессор для создания конкретных логических схем, сконфигурированных для осуществления процессов.
[0030] При подробном рассмотрении графических материалов на фиг. 1A показана система 101 для ухода за полостью рта в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 101 для ухода за полостью рта содержит зубную щетку 103 и устройство 105 обработки данных. Устройство 105 обработки данных может связываться с сервером 107 с целью хранения больших объемов данных или обеспечения возможности обработки на стороне сервера. Наличие сервера 107 и связь устройства 105 обработки данных с сервером 107, тем не менее, не ограничивают настоящее изобретение, если иное специально не указано в формуле изобретения.
[0031] Зубная щетка 103 в основном содержит рукоятку 111, шейку 113 и головку 115. Шейка 113 проходит между рукояткой 111 и головкой 115 и соединяет головку 115 с рукояткой 111. Рукоятка 111 обеспечивает пользователя средством, с помощью которого зубную щетку 103 можно легко удерживать в руке и двигать во время чистки зубов. Рукоятка 111 может быть выполнена с применением многих разных форм, размеров и материалов и может быть выполнена множеством разных способов изготовления, хорошо известных специалистам в данной области техники. Рукоятка 111 проходит от ближнего конца 117 до дальнего конца 119 вдоль продольной оси A с образованием между ними удлиненной захватываемой части 123. Рукоятка 111 переходит в шейку 113 на дальнем конце 119. Несмотря на то что шейка 113 в основном имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем рукоятка 111, изобретение этим не ограничивается. В широком смысле шейка 113 образует между рукояткой 111 и головкой 115 переходную область, при этом головка 115 проходит от конца шейки 113, противоположного рукоятке 111. Несмотря на то что головка 115 обычно расширяется относительно шейки 113, в некоторых вариантах осуществления головка 115 может быть просто непрерывным продолжением или сужающейся частью шейки 113 и/или рукоятки 111. Головка 115 проходит от ближнего конца 125 до дальнего конца 127 вдоль оси z. В представленном в качестве примера варианте осуществления ось z является параллельной продольной оси A. В некоторых вариантах осуществления ось z может проходить относительно продольной оси A под углом.
[0032] В представленном в качестве примера варианте осуществления рукоятка 111 содержит подходящую рельефную удерживаемую рукой часть 129, выполненную из мягкого эластомерного материала. Рельефная удерживаемая рукой часть 129 может покрывать или образовывать по меньшей мере часть передней поверхности 131 и задней поверхности 133 рукоятки 111. Рельефная удерживаемая рукой часть 129 также может проходить к задней поверхности 135 шейки 113 и к задней поверхности 137 головки 115. Рукоятка также содержит съемную торцевую крышку 139, обеспечивающую доступ в полость 141, выполненную внутри рукоятки 111.
[0033] В вариантах осуществления, в которых часть передней поверхности 131 рукоятки 111 также покрыта материалом рельефной удерживаемой рукой части 129 или выполнена из него, рельефная удерживаемая рукой часть 129 может образовывать часть электрического переключателя 143, который переводится между открытым положением и закрытым положением, или покрывать его. Открытое и закрытое положения электрического переключателя 143 предназначены для отключения и включения соответственно электропитания электронной схемы (описана ниже) в полости 141 рукоятки 111. В некоторых вариантах осуществления электрический переключатель 143 может быть одной кнопкой, которая переходит между открытым и закрытым положениями. В альтернативных вариантах осуществления электрический переключатель 143 может содержать несколько кнопок, которые предназначены для управления переключателем между открытым и закрытым положениями. Разумеется, для активации и дезактивации электронной схемы в полости 141 рукоятки 111 вместе с зубной щеткой 103 могут применяться другие типы переключателей, включая, но без ограничения, скользящие переключатели, тумблеры, активируемые движением переключатели, фоточувствительные переключатели, активируемые звуком переключатели, электронные переключатели и/или их комбинации.
[0034] Электрический переключатель 143 может образовывать на передней поверхности 131 рукоятки 111 один или более небольших выступов, чтобы пользователю было легко ею управляться. В частности, когда пользователь держит зубную щетку 103 обычным способом, у пользователя большой палец будет расположен рядом с электрическим переключателем 143, чтобы пользователь при необходимости мог легко переводить электрический переключатель 143 между открытым и закрытым положениями. Разумеется, изобретение этим не ограничивается, и электрический переключатель 143 может быть по-другому расположен на рукоятке 111, шейке 113 или в другом месте на зубной щетке 103.
[0035] Рукоятка 111, шейка 113 и головка 115 могут быть выполнены в виде отдельных компонентов, которые функционально соединяют на последующем этапе процесса изготовления подходящим способом, известным в области техники, включая, но без ограничения, термическую или ультразвуковую сварку, сборку с плотной посадкой, применение соединительной втулки, резьбового зацепления, адгезии или крепежных элементов. Тем не менее в других вариантах осуществления рукоятка 111, шейка 113 и головка 115 зубной щетки 103 могут быть выполнены в виде отдельного единого элемента с помощью литья, фрезерования, обработки резанием или другого подходящего способа. То, что рукоятка 111, шейка 113 и головка 115 выполнены в виде единого элементы или состоят из нескольких деталей (включая методы соединения), не ограничивает настоящее изобретение, если иное специально не указано в формуле изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения головка 115 может быть отсоединяемой (и съемной) от рукоятки 111 и/или от шейки 113 способами, известными в области техники.
[0036] Головка 115 в основном содержит переднюю поверхность 145, заднюю поверхность 137 и периферийные боковые поверхности 147, которые проходят между передней и задней поверхностями 145, 137. Передняя поверхность 145 и задняя поверхность 137 головки 115 могут иметь широкое разнообразие форм и контуров, все из которых не ограничивают настоящее изобретение. Например, передняя и задняя поверхности 145, 137 могут быть плоскими, иметь определенный контур или представлять собой сочетание этого.
[0037] Передняя поверхность 145 головки 115 содержит набор из по меньшей мере одного элемента для чистки зубов, показанный в представленном в качестве примера варианте осуществления в виде множества щетинок 149, проходящих от нее для чистки поверхностей зубов. В контексте этого документа термин «элемент для чистки зубов» используется в общем смысле для обозначения любой конструкции, которая может использоваться для чистки или полировки зубов посредством взаимного контакта поверхностей. В некоторых вариантах осуществления головка 115 может содержать один элемент для чистки зубов, а в других вариантах осуществления головка 115 может содержать два или более элемента для чистки зубов. К типичным примерам по меньшей мере одного элемента для чистки зубов относятся, без ограничения, пучки щетинок, филаментные щетинки, волокнистые щетинки, нейлоновые щетинки, спиральные щетинки, резиновые щетинки, эластомерные выступы, гибкие полимерные выступы, их комбинации и/или элементы, содержащие такие материалы или комбинации. Подходящие эластомерные материалы включают любой биологически совместимый упругий материал, подходящий для применения в приспособлении для гигиены полости рта. Для обеспечения оптимального комфорта, а также преимуществ чистки, по меньшей мере один элемент для чистки зубов может представлять собой эластомерный материал, обладающий свойством твердости в диапазоне от A8 до A25 твердости по Шору. Также могут быть использованы другие материалы в пределах и за пределами указанного диапазона твердости.
[0038] Щетинки 149 согласно настоящему изобретению могут быть соединены с головкой 115 любым способом, известным в области техники. Например, для прикрепления щетинок 149 в представленном в качестве примера варианте осуществления могут быть использованы скобы/крепежные элементы, формирование пучков в литейной форме (IMT) или формирование пучков без крепежных элементов (AFT). В случае AFT к головке щетки, например, путем ультразвуковой сварки прикрепляют пластину или мембрану. Щетинки проходят через пластину или мембрану. Свободные концы щетинок с одной стороны пластины или мембраны выполняют очистку. Концы щетинок с другой стороны пластины или мембраны сплавлены друг с другом под воздействием высокой температуры для закрепления на месте. Альтернативно щетинки могут быть установлены в блоки или секции пучков за счет прохождения через соответствующие отверстия в блоках пучков таким образом, что основание щетинок устанавливается внутри блоков пучков или ниже их.
[0039] Как показано на фиг. 1B, рукоятка 111 представляет собой корпус для размещения электронной схемы 151 и источника 152 питания. Рукоятка 111 представляет собой полый элемент, в котором выполнена полость 141. В частности, в представленном в качестве примера варианте осуществления полость 141 выполнена в удлиненной захватываемой части 123 рукоятки 111. В представленном в качестве примера варианте осуществления источник питания 152 показан в виде двух батарей, размещенных в полости 141. Разумеется, изобретение этим не ограничивается, и можно использовать больше или меньше чем две батареи или, альтернативно, можно использовать другие типы источников питания. Съемная торцевая крышка 139 образует ближний конец 117 рукоятки 111 путем зацепления с захватываемой частью 123 рукоятки 111. В представленном в качестве примера варианте осуществления торцевая крышка 139 может посредством резьбы входить в зацепление с захватываемой частью 123 рукоятки 111. В других вариантах осуществления торцевая крышка 139 может входить в зацепление с захватываемой частью 123 рукоятки 111 за счет зацепления с защелкиванием или за счет любого другого зацепления с механической блокировкой. Снятие торцевой крышки 139 открывает отверстие 159, которое образует проход в полость 141, по которому источник питания 152 может быть вставлен в полость 141 и удален из нее. Доступ в полость в других вариантах осуществления может быть выполнен по-другому. Например, рукоятка 111 может содержать скользящий элемент, который выполнен съемным для получения удлиненного отверстия вдоль продольной оси A рукоятки 111 (например, передней поверхности, задней поверхности и/или боковых поверхностей) для обеспечения доступа в полость 141. Перед применением пользователь может вставить источник питания 152 сквозь отверстие 159 в полость 141 в удлиненной захватываемой части 123 рукоятки 111, и полость 141 закрывается установкой торцевой крышки 139 на место.
[0040] Электронная схема 151, которая может содержаться в представленной в качестве примера зубной щетке 103, показана на фиг. 1C. Электронная схема 151 содержит процессор 153, с возможностью передачи данных соединенный с датчиками 155, запоминающим устройством 157 и модулем 159 связи. Количество датчиков 155, взятых как часть электронной схемы 151, зависит от типов физических свойств, подлежащих обнаружению, и функциональных возможностей каждого типа применяемого датчика. Физические свойства могут включать положение, движение, ускорение, частоту и давление на поверхность зубов. Также могут быть обнаружены другие типы физических свойств, связанных с процессом чистки зубов, и свойства, перечисленные в этом документе, не предназначены для ограничения изобретения, если иное не указано в формуле изобретения. В некоторых вариантах осуществления в качестве части электронной схемы 151 может быть предусмотрен только один датчик 155, а в других вариантах осуществления может быть предусмотрено два или более датчика 155. Например, по меньшей мере один датчик 155 может быть любым одним или более из следующего: акселерометра, гиродатчика, магнитометра, датчика давления и прочего из других типов датчиков. Несмотря на то что функциональные возможности определенных типов датчиков будут рассмотрены более подробно ниже, в целом каждый датчик 155, предусмотренный в качестве части электронной схемы 151, генерирует сигнал датчика, который содержит данные датчика, которые соответствуют физическому свойству, обнаруженному датчиком. Для целей настоящего изобретения термин «данные датчика» относится к любому типу информации, которая может быть извлечена или получена от датчика или из сигнала датчика, независимо от формы извлеченной информации. Например, данные датчика могут быть в виде математических данных (таких как формула, которая математически представляет по меньшей мере часть сигнала датчика), аналоговых данных (таких как форма волны сигнала датчика) и/или цифровых данных (таких как представление по меньшей мере части сигнала датчика в цифровом формате). В некоторых вариантах осуществления процессор 153 и запоминающее устройство 157 могут быть исключены из электронной схемы 151 зубной щетки 103. В таких вариантах осуществления датчики 155 могут передавать данные датчика непосредственно в модуль связи для передачи.
[0041] Запоминающее устройство 157 может быть любым подходящим типом запоминающего устройства или памяти, которые позволяют процессору 153 осуществлять требуемую программу, например энергозависимым и/или энергонезависимым запоминающим устройством с произвольным доступом или любым другим типом памяти. Конкретный тип памяти, используемой для запоминающего устройства 157, не должен служить ограничением изобретения. Модуль 159 связи в представленном в качестве примера варианте осуществления содержит антенну 161 для обеспечения возможности беспроводной связи. Модуль 159 связи может быть выполнен и/или запрограммирован для осуществления связи с использованием стандарта беспроводной технологии, такого как Wi-Fi, Bluetooth® и т. п., или он может осуществлять связь с использованием любого типа проприетарного протокола беспроводной передачи. В некоторых вариантах осуществления модуль 159 связи может содержать порт для обеспечения связи с использованием проводов и проводных протоколов, таких как USB и т. п. Конкретный режим связи, используемый модулем связи, не предназначен для ограничения изобретения, если иное специально не указано в формуле изобретения.
[0042] Как показано на фиг. 1A и 1D, устройство 105 обработки данных содержит корпус 163 и электронную схему 165, при этом корпус окружает и/или поддерживает различные компоненты электронной схемы 165. Электронная схема 165 соединена с источником 167 питания, показанным в виде батареи в представленном в качестве примера варианте осуществления. Разумеется, изобретение этим не ограничивается, и можно использовать другие типы источников питания. Электронная схема 165 содержит процессор 169, с возможностью передачи данных соединенный с запоминающим устройством 171, модулем 173 связи и дисплеем 175. В некоторых вариантах осуществления электронная схема 165 может содержать другие компоненты, такие как динамик для предоставления пользователю звуковой обратной связи, одну или более кнопок для получения ввода от пользователя и один или более портов для осуществления проводного соединения электронной схемы 165 с другой схемой, предусмотренной вне устройства 105 обработки данных. В некоторых других вариантах осуществления блок 105 обработки данных может представлять собой смартфон, планшетный компьютер, ноутбук и т. п., хотя изобретение не ограничивается ими.
[0043] Запоминающее устройство 171 может быть любым подходящим типом запоминающего устройства или памяти, которые позволяют процессору 169 осуществлять требуемую программу, например энергозависимым и/или энергонезависимым запоминающим устройством с произвольным доступом. Конкретный тип памяти, используемой для запоминающего устройства 171, не должен служить ограничением изобретения.
[0044] Дисплей 175 может представлять собой любой тип светодиодного дисплея, и, как показано в представленном в качестве примера варианте осуществления, дисплей 175 может представлять собой LED-панель. В некоторых других вариантах осуществления дисплей 175 может представлять собой LCD-панель, OLED-панель или любой другой тип дисплея, который электронно управляется процессором 169 для предоставления пользователю визуальной обратной связи. В некоторых вариантах осуществления дисплей 175 представляет собой сенсорный дисплей, который принимает ввод от пользователя непосредственно на поверхности дисплея. Тип и конфигурация дисплея 175 не ограничивают настоящее изобретение, если иное специально не указано в формуле изобретения.
[0045] Модуль 173 связи содержит антенну 179 для обеспечения беспроводной передачи. Модуль 173 связи может быть выполнен и/или запрограммирован для осуществления связи с использованием стандарта беспроводной технологии, такого как Wi-Fi, Bluetooth® и т. п., или он может осуществлять связь с использованием любого типа проприетарного протокола беспроводной передачи. Режим связи, для которого модуль 173 связи сконфигурирован, не предназначен для ограничения изобретения, если иное специально не указано в формуле изобретения. В некоторых вариантах осуществления модуль 173 связи может содержать порт для обеспечения связи с использованием проводов и проводных протоколов, таких как USB и т. п. Для надлежащего функционирования представленного в качестве примера варианта осуществления модуль 159 связи зубной щетки 103 и модуль 173 связи устройства 105 обработки данных устанавливают друг с другом связь, независимо от того, является ли такая связь беспроводной или проводной, используя один протокол связи.
[0046] Модуль 173 связи устройства 105 обработки данных также может быть выполнен и/или запрограммирован для установления связи с сервером 107. Модуль 173 связи может связываться с сервером 107 по любой комбинации общедоступной и/или частной сети, и связь может быть проводной, беспроводной или комбинацией этих двух типов. В некоторых вариантах осуществления модуль 173 связи может устанавливать связь с сервером 107 по Интернету, используя один или более типов протоколов связи. В некоторых вариантах осуществления сервер 107 может быть запрограммирован с интерфейсом прикладного программирования (API), который обеспечивает функциональные возможности на стороне сервера устройству 105 обработки данных.
[0047] В представленном в качестве примера варианте осуществления процессор 153 зубной щетки 103 может быть запрограммирован с функциональными возможностями для анализа данных датчика, сгенерированных датчиками 155. Аналогично процессор 169 устройства 105 обработки данных может быть запрограммирован с функциональными возможностями для анализа данных датчика, сгенерированных датчиками 155. В последующем описании раскрытые процессы могут быть частично или полностью выполнены одним или обоими из процессора 153 зубной щетки 103 и процессора 169 устройства 105 обработки данных с помощью программирования, выполняемого в отношении каждого соответствующего процессора 154, 169. В определенных случаях, когда это ясно указано, раскрытые процессы могут быть ограничены программированием одного из процессора 153 зубной щетки 103 или процессора 169 устройства 105 обработки данных.
[0048] На фиг. 2 показан альтернативный вариант осуществления устройства 181 для ухода за полостью рта, которое может быть включено в систему 101 для ухода за полостью рта. В этом альтернативном варианте осуществления устройство 181 для ухода за полостью рта содержит зубную щетку 183, которая в основном состоит из рукоятки 185, шейки 187 и головки 189. Передняя поверхность 191 головки 189 содержит по меньшей мере один элемент для чистки зубов, показанный в виде множества щетинок 193, проходящих от нее для чистки поверхностей зубов. Устройство 181 для ухода за полостью рта также содержит аппаратный ключ 195, который может быть с возможностью отсоединения соединен с ближним концом 197 рукоятки 185. Аппаратный ключ 195 представляет собой корпус для размещения электронной схемы 199 и связанного с ней источника 201 питания, которые могут быть такими же, как и описанные выше со ссылкой на фиг. 1C. В представленном в качестве примера варианте осуществления аппаратный ключ 195 на одной своей стороне содержит устройство 203 индикации для указания пользователю на ориентацию аппаратного ключа относительно щетинок 193. Поскольку аппаратный ключ 195 выполнен с возможностью отсоединения от рукоятки 185, анализ данных датчика и обратная связь для пользователя во время процесса чистки зубов, которые описаны более подробно ниже, облегчаются за счет прикрепления аппаратного ключа 195 к рукоятке 185 с предварительно определенной ориентацией.
[0049] На фиг. 3A–D показано четыре разных типа ходов щетки для головки 115 зубной щетки 103, которые могут быть обнаружены во время процесса чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления каждый из этих ходов щетки может быть обнаружен с помощью акселерометра. В некоторых вариантах осуществления ходы щетки могут быть обнаружены с помощью 3-осевого акселерометра, используемого в сочетании с 3-осевым гиродатчиком. Первый ход щетки, показанный стрелкой 211 на фиг. 3A, представляет собой возвратно-поступательный линейный ход щетки, который осуществляется параллельно оси z головки 115 зубной щетки 103. Посредством акселерометра этот ход щетки может быть обнаружен как линейное ускорение вдоль оси z. Как указано выше, ось z в представленном в качестве примера варианте осуществления является параллельной продольной оси A рукоятки (см. фиг. 1A). Ось y, для целей этого изобретения, определена как перпендикулярная оси z и параллельная по меньшей мере части передней поверхности 145 головки 115. Ось x, для целей этого изобретения, определена как перпендикулярная плоскости, образованной осями y и z. В целом, по меньшей мере один элемент для чистки зубов может проходить от передней поверхности 145 головки 115 в основном в направлении оси x, хотя по меньшей мере один элемент для чистки зубов не обязательно должен быть параллельным оси x. Разумеется, для определения ходов щетки головки 115 зубной щетки 103 может применяться любая система координат, пока это не является отклонением от сути и объема настоящего изобретения.
[0050] Второй ход щетки, показанный стрелкой 213 на фиг. 3B, представляет собой линейный ход щетки вверх-вниз, который осуществляется параллельно оси y головки 115 зубной щетки 103. Посредством акселерометра этот ход щетки может быть обнаружен как линейное ускорение вдоль оси y. Третий ход щетки, который показан стрелкой 215 на фиг. 3C, представляет собой криволинейный ход щетки, который осуществляется в пределах плоскости, параллельной как оси y, так и оси z. Посредством акселерометра этот ход щетки обнаруживается как линейное ускорение вдоль оси z, которое происходит одновременно с линейным ускорением вдоль оси y с фазовым сдвигом между движениями вдоль y и z. В некоторых вариантах осуществления криволинейный ход щетки может быть определен как имеющий линейные ускорения вдоль как оси y, так и z, которые превышают предварительно определенное пороговое значение ускорения или которые отличаются меньше, чем на предварительно определенную величину. В качестве примера криволинейный ход щетки может быть определен как одновременное линейное ускорение, которое больше чем 1 м/с2 вдоль каждой из осей y и z. В качестве другого примера криволинейный ход щетки может быть определен как одновременное линейное ускорение вдоль как оси y, так и z, которое отличается на меньше чем 0,5 м/с2. В качестве третьего примера криволинейный ход щетки может быть определен в отношении эксцентричности эллипса, описываемого движением при чистке зубов, при этом эксцентричность 0 соответствует идеальной окружности. Во всех случаях линейный ход щетки вдоль любой оси, которая выходит за рамки предварительно определенных связей криволинейного хода щетки, может быть определен как линейное ускорение вдоль соответствующей оси y или z. Четвертый ход щетки, который показан стрелкой 217 на фиг. 3D, представляет собой вращательный ход щетки, который является вращением относительно оси z. Этот ход щетки может быть обнаружен посредством гиродатчика как вращательное ускорение относительно оси z.
[0051] На фиг. 4–6 показаны примеры сигналов датчика, из которых можно извлечь и использовать данные датчика для определения некоторых разных типов хода щетки. На фиг. 4 показана диаграмма 219, показывающая сигнал датчика от акселерометра как комбинацию сигнала 221 ускорения по оси y и сигнала 223 ускорения по оси z по времени. Как видно из наложенных друг на друга сигналов ускорения по оси y и z, два сигнала ускорения в сравнении друг с другом показывают относительный фазовый сдвиг, и этот относительный фазовый сдвиг может формировать данные датчика, используемые для определения хода щетки. Каждый сигнал ускорения указывает на линейный ход щетки вдоль соответствующих осей y и z. Величина фазового сдвига между двумя соответствующими сигналами ускорения может быть использована для определения того, представлен ли конкретный ход щетки как криволинейный ход щетки. Однако то, представлен ли конкретный фазовый сдвиг, присутствующий в ходе щетки, как криволинейное движение, также может зависеть от любых установленных пороговых значений для величины фазового сдвига. Например, движение по идеальной окружности при чистке зубов показывает фазовый сдвиг в 90° между двумя сигналами ускорения. В некоторых вариантах осуществления может быть желательно определить криволинейное движение при чистке зубов как 90°±φ, где φ представляет предварительно определенное пороговое значение. В таких вариантах осуществления φ может составлять 1°–45°, а в еще других вариантах осуществления φ может быть больше чем 45°. Кроме фазы в некоторых вариантах осуществления амплитуды двух сигналов ускорения могут быть использованы как фактор при определении того, представлен ли конкретный ход щетки как имеющий криволинейный ход щетки. Например, если разница между амплитудами двух сигналов ускорения больше, чем величина предварительно определенного порогового значения, то может быть желательно определить, что базовый ход щетки не квалифицируется как криволинейный ход щетки, несмотря на то что сигналы ускорения, у которых разница между амплитудами меньше, чем предварительно определенное пороговое значение, определены как представляющие криволинейный ход щетки. Альтернативно или дополнительно в некоторых других вариантах осуществления, если один или оба из сигналов ускорения проходят ниже предварительно определенного порогового значения, то может быть желательно определить, что базовый ход щетки не квалифицируется как криволинейный ход щетки, несмотря на то что сигналы ускорения, которые проходят выше предварительно определенного порогового значения, определены как представляющие криволинейный ход щетки.
[0052] На фиг. 5 показана диаграмма 225, которая показывает график сигнала ускорения по оси y к сигналу ускорения по оси z. Эта диаграмма 225 представляет собой пример того, как сигналы ускорения вдоль осей y и z могут быть представлены как данные датчика, показывающие криволинейный ход щетки, даже если фактическое движение в действительности не происходит по идеальной окружности. Примерно эллиптический ход щетки 227 на диаграмме 225 может быть представлен как криволинейный ход щетки, поскольку общий фазовый сдвиг между двумя сигналами ускорения больше, чем предварительно определенное пороговое значение. Как указано выше, к данным, показанным на диаграмме 225, можно применять другие факторы для определения того, какие данные необходимо включить или исключить относительно определения того, квалифицируется ли конкретный ход щетки как криволинейный ход щетки.
[0053] На фиг. 6 показана диаграмма 229, показывающая сигнал датчика от гиродатчика как комбинацию сигналов ускорения, сгенерированных в результате вращения относительно осей x, y и z. Эта диаграмма 229 показывает сигнал ускорения 231, возникший в результате вращения относительно оси z, который больше, чем сигналы ускорения 233, 235 возникшие в результате вращения относительно осей x и y. Сигнал 231 ускорения по оси z может формировать данные датчика, используемые для определения вращательного хода щетки. Несмотря на то что все сигналы 231, 233, 235 ускорения по осям x, y и z указывают на вращение относительно соответствующей оси, сигнал ускорения 231, возникший в результате вращения относительно оси z, указывает на вращательное движение.
[0054] На фиг. 7 показана диаграмма 241 профиля чистки зубов, показывающая соотношение разных типов хода щетки по времени во время процесса чистки зубов. На диаграмме 241 профиля чистки зубов показан весь процесс чистки зубов, и в этом случае процесс чистки зубов длился 120 с. На практике процесс чистки зубов может длиться больше или меньше чем 120 с, поскольку каждый процесс чистки зубов имеет определенную длительность, более подробно рассмотренную ниже, которая регулируется в зависимости от привычек пользователя чистить зубы. Эта диаграмма 241 профиля чистки зубов показывает то, как профиль чистки зубов в процессе чистки зубов может рассматриваться как сочетание разных типов ходов щетки. Показанные разные типы ходов щетки представляют собой криволинейный ход 243 щетки (в плоскости между осями y и z), ход 245 щетки вверх-вниз (в направлении оси y), ход 247 щетки вперед-назад (в направлении оси z) и вращательный ход 249 щетки (вращение относительно оси z). На диаграмме 241 профиля чистки зубов ход 245 щетки вверх-вниз и ход 247 щетки вперед-назад представляют собой те части сигнала ускорения во время процесса чистки зубов, в которых один и/или другой проходит ниже порогового значения для хода щетки, определяемого как криволинейный ход щетки. Один способ, который можно использовать для построения диаграммы 241 профиля чистки зубов, заключается в том, чтобы после определения ходов щетки интегрировать часть сигнала датчика, из которой каждый конкретный ход щетки был определен, для генерирования данных датчика, применить к данным датчика фактор нормализации, а затем использовать полученные нормализованные данные датчика для определения соотношения каждого хода щетки по времени во время процесса чистки зубов. Фактор нормализации может варьироваться в зависимости от способа осуществления и процедуры чистки зубов. Например, согласно общепринятой процедуре чистки зубов, в которой круговые ходы щетки являются наилучшими, криволинейные ходы щетки могут быть нормализованы, чтобы у них был больший вес в процентном отношении профиля чистки зубов.
[0055] На фиг. 8 показана блок-схема 261, показывающая представленный в качестве примера процесс для по меньшей мере части процесса чистки зубов. Процесс согласно этой блок-схеме 261 предназначен для определения и регулирования целевого времени чистки зубов процесса чистки зубов на основании определенного хода щетки во время процесса чистки зубов, и процесс может быть реализован как программирование для одного или более процессоров. Следует понимать, что целевое время чистки зубов может быть определено процессами, отличными или изменяющимися относительно этого представленного в качестве примера процесса, так что изобретение не ограничивается представленным в качестве примера процессом. Для удобства в качестве части описания ниже будет делаться ссылка также на компоненты аппаратного обеспечения, рассмотренные выше на фиг. 1A–D. Процесс чистки зубов запускают на этапе начала 263, и этот этап начала 263 может быть выполнен нажатием пользователя на кнопку на одном из зубной щетки 103 или устройства 105 обработки данных. Посредством зубной щетки 103 в некоторых вариантах осуществления этап начала 263 может быть выполнен пользователем путем приведения в действие электрического переключателя 143. На устройстве 105 обработки данных в некоторых вариантах осуществления этап начала может быть выполнен нажатием сначала на электрический переключатель 143 на зубной щетке 103 для подачи питания в электрическую схему 151 зубной щетки 103 и последующим нажатием на кнопку на устройстве 105 обработки данных, или, если устройство 105 обработки данных содержит сенсорный дисплей, нажатием на виртуальную кнопку, показываемую после прикасания к дисплею 175.
[0056] В качестве части этапа начала 263 пользователь начинает процесс чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления устройство 105 обработки данных может направлять пользователя следовать предварительно определенной последовательности процесса чистки зубов, начав процесс чистки зубов с чистки предварительно определенного участка зубного ряда пользователя и затем продолжив с других участков зубного ряда согласно предварительно определенной последовательности. В других вариантах осуществления, в которых зубная щетка 103 содержит соответствующие отслеживающие датчики и устройство 105 обработки данных выполнено с возможностью определения, какие участки зубного ряда чистятся, независимо от последовательности, устройство обработки данных может направлять пользователя начать процесс чистки зубов путем чистки сначала предварительно определенного участка зубного ряда и последующего отслеживания, какие участки чистятся и как долго чистится каждый во время процесса чистки зубов. В еще других вариантах осуществления пользователь может ввести в устройство обработки данных данные для указания участка зубного ряда, который будет чиститься во время первой части процесса чистки зубов и во время каждой последующей части процесса чистки зубов.
[0057] После этапа начала 263 следует этап генерирования данных датчика 265, который выполняют посредством электронной схемы 151 зубной щетки 103. Во время этого этапа 265 датчики 155, содержащиеся в зубной щетке 103, определяют физические свойства, которые каждый выполнен обнаруживать, и генерируют данные датчика, когда процесс чистки зубов соответственно начинается и продолжается. Затем следует этап определения хода щетки 267. На этом этапе 267 данные датчика анализируют для определения типа или типов хода щетки для первой и/или текущей части процесса чистки зубов. Другими словами, данные датчика могут анализироваться в режиме реального времени. В представленном в качестве примера варианте осуществления данные датчика анализируют по меньшей мере для криволинейного хода щетки. В некоторых вариантах осуществления данные датчика могут быть сочетанием разных движений и анализируются для двух или более из хода щетки по оси y, хода щетки по оси z, криволинейного хода щетки и вращательного хода щетки. Данные датчика могут анализироваться процессором 153 зубной щетки 103, или данные датчика могут передаваться модулем 159 связи зубной щетки 103 в модуль 173 связи устройства 105 обработки данных для анализа процессором 169 устройства 105 обработки данных. В некоторых вариантах осуществления данные датчика могут анализироваться частично как процессором 153 зубной щетки 103, так и процессором 169 устройства 105 обработки данных.
[0058] После того как данные датчика проанализировали для определения одного или более ходов щетки, присутствующих в движении зубной щетки, выполняют этап определения времени задержки 269. В представленном в качестве примера варианте осуществления этот этап 269 выполняют посредством процессора 169 устройства 105 обработки данных, хотя в других вариантах осуществления время задержки может быть определено процессором 153 зубной щетки 103. На этом этапе 269 время задержки определяют посредством определенных ходов щетки на основании по меньшей мере начала первой или текущей части процесса чистки зубов. Время задержки представляет собой отражение эффективности процесса чистки зубов пользователя во время конкретной части процесса чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления время задержки может быть отражением эффективности процесса чистки зубов пользователя во время двух или более частей процесса чистки зубов или даже во время всего процесса чистки зубов. В частности, если часть процесса чистки зубов определена как менее эффективная, чем установленный стандарт, то время задержки представляет собой положительное число, которое можно использовать для увеличения общей длительности процесса чистки зубов. В целом, поскольку установленный стандарт требует ходы щетки по полной окружности во время процесса чистки зубов, время задержки, определенное исключительно в отношении хода щетки, будет только положительным числом. Тем не менее, как рассмотрено ниже, время задержки может быть отрицательным числом, когда принимается во внимание энергичность чистки зубов.
[0059] Время задержки может быть определено расчетом на основании процентного соотношения разных типов ходов щетки, которые составляют определенный ход щетки. Альтернативно время задержки может быть определено на основании справочной таблицы, которая может быть многомерной матрицей, при этом каждое измерение представляет один из типов ходов щетки и каждое измерение разделено на множество величин или диапазонов величин. Например, в варианте осуществления, в котором данные датчика анализируются для четырех разных типов ходов щетки, справочная таблица представляет собой четырехмерную матрицу. В таком варианте осуществления матрица основана на расчетах, проведенных заранее, и сравнение типов определенного хода щетки с матрицей может показать время задержки быстрее, чем в случае расчетов в режиме реального времени.
[0060] После этапа определения времени задержки 269 следует этап расчета целевого времени чистки зубов 271. На этом этапе 271 рассчитывают целевое время чистки зубов или оставшееся время чистки зубов для процесса чистки зубов. В представленном в качестве примера варианте осуществления этот этап 271 также выполняют посредством процессора 169 устройства 105 обработки данных, хотя в других вариантах осуществления время задержки может быть определено процессором 153 зубной щетки 103. Во время начальной части процесса чистки зубов процессор 169 рассчитывает целевое время чистки зубов путем извлечения оптимального времени, которое хранится в запоминающем устройстве 171, и добавления определенного времени задержки к оптимальному времени. Для целей процесса, показанного в этой блок-схеме 261, оптимальное время представляет установленный стандарт для эффективности чистки зубов. Как будет понятно, время задержки может увеличивать целевое время чистки зубов сверх оптимального времени, когда время задержки определено исключительно в отношении хода щетки. Кроме того, если ход щетки определен как главным образом криволинейный ход щетки, то определенное время задержки составляет ноль и целевое время чистки зубов тогда может быть таким же, как оптимальное время.
[0061] После начальной части процесса чистки зубов процессор 169 (или альтернативно процессор 153) рассчитывает целевое время чистки зубов снова таким же способом: путем повторного определения времени задержки и последующего регулирования целевого времени чистки зубов соответственно. Такое регулирование может учитываться путем определения соотношения оставшегося времени чистки зубов и наиболее недавно рассчитанного целевого времени чистки зубов и последующего применения этого же соотношения к наново рассчитанному целевому времени чистки зубов, на основании добавления повторно определенного времени задержки к оптимальному времени, для определения новой величины для оставшегося времени чистки зубов.
[0062] После этапа расчета целевого времени чистки зубов 271 следует этап отображения 273. Во время этого этапа 273 процессор 169 управляет дисплеем 175 для указания пользователю целевого времени чистки зубов и/или оставшегося времени чистки зубов. Наряду с отображением целевого времени чистки зубов и/или оставшегося времени чистки зубов, выполняется этап 275, на котором процессор 169 определяет, закончилось ли целевое время чистки зубов. Если целевое время чистки зубов закончилось, процессор 169 переходит к этапу предупреждения 277, на котором процессор 169 управляет дисплеем 175 для информирования пользователя о том, что процесс чистки зубов закончен. Если целевое время чистки зубов не закончилось, процесс возвращается на этап генерирования данных датчика 265 для продолжения определения эффективности процесса чистки зубов пользователя.
[0063] В некоторых вариантах осуществления этап отображения 273 может быть заменен более обобщенным этапом обратной связи, на котором один из процессора 153 зубной щетки 103 или процессора 169 устройства 105 обработки данных предоставляет пользователю обратную связь, когда целевое время чистки зубов и/или оставшееся время чистки зубов закончилось. Такая обратная связь может быть предоставлена пользователю, например, в виде звуковой обратной связи посредством динамика или визуальной обратной связи посредством одного или более LED-индикаторов.
[0064] Как будет понятно из представленного выше описания к фигуре 8, в некоторых вариантах осуществления анализ данных датчика и обратная связь с пользователем в отношении целевого времени чистки зубов могут быть полностью выполнены процессором 153 зубной щетки 103. В некоторых других вариантах осуществления процессы для анализа данных датчика и обратной связи могут быть выполнены частично процессором 153 зубной щетки 103 и частично процессором 169 устройства 105 обработки данных. В еще других вариантах осуществления процессы для анализа данных датчика и обратной связи могут быть полностью выполнены процессором 169 устройства 105 обработки данных.
[0065] В некоторых вариантах осуществления пользователь может использовать зубную щетку 103, будучи за пределами дальности связи устройства 105 обработки данных, так что между зубной щеткой 103 и устройством 105 обработки данных отсутствует активный канал связи. В таких вариантах осуществления зубная щетка 103 может выполнять этап определения хода щетки 267 и сохранять профиль чистки зубов показанного на фиг. 7 типа в запоминающем устройстве 157. В следующий раз, когда зубная щетка 103 будет в пределах дальности связи устройства 105 обработки данных и будет установлен канал связи, процессор 153 зубной щетки 103 может передавать любые профили чистки зубов, сохраненные в запоминающем устройстве, в устройство 105 обработки данных.
[0066] В некоторых вариантах осуществления процессор 153 зубной щетки 103 и/или процессор 169 устройства 105 обработки данных могут быть запрограммированы для расчета метрики производительности на основании определенного хода щетки. Такая метрика производительности может выражать профиль чистки зубов для каждой части процесса чистки зубов, или даже для всего процесса чистки зубов, в виде числа. В вариантах осуществления, в которых процессор 153 зубной щетки 103 выполняет этап определения хода щетки 267, объем получаемых данных, сохраненных в запоминающем устройстве, может быть значительно снижен для целей хранения и последующей передачи в устройство 105 обработки данных. В еще других вариантах осуществления процессор 169 устройства 105 обработки данных может быть сконфигурирован для передачи на сервер 107 любой метрики производительности, рассчитанной для процесса чистки зубов. Сюда относится любая метрика производительности, рассчитанная процессором 153 зубной щетки 103, и любая метрика, рассчитанная процессором 169 устройства 105 обработки данных. Расчет любой метрики производительности может уменьшить объем данных, сохраненных в запоминающем устройстве 171 устройства 105 обработки данных и/или переданных на сервер 107 для хранения.
[0067] В некоторых вариантах осуществления профили чистки зубов и/или любая метрика производительности, которые сохранены в запоминающем устройстве 171 устройства 105 обработки данных или на сервере 107, могут быть использованы во время процессов чистки зубов в будущем для помощи в определении времени задержки для процесса чистки зубов. В частности, профили чистки зубов и/или любая метрика производительности могут быть использованы для определения целевого времени чистки зубов для процесса чистки зубов до генерирования каких-либо данных датчика на этапе 265. В таких вариантах осуществления этап расчета времени чистки зубов 271 выполняют для регулирования целевого времени чистки зубов, определенного из профилей чистки зубов и/или любой метрики производительности. Кроме того, в вариантах осуществления, в которых профили чистки зубов и/или любая метрика производительности сохраняются, профили чистки зубов и/или любая метрика производительности могут быть проанализированы с помощью способов машинного обучения, и машинное обучение может быть использовано для улучшения процессов чистки зубов в будущем. Такое машинное обучение может быть осуществлено любым одним или несколькими процессорами системы 101 для ухода за полостью рта, и/или оно также может быть осуществлено связанным с ней сервером 107.
[0068] На фиг. 9 показан зубной ряд 301 пользователя и его шестнадцать разных участков, которые можно чистить во время разных частей процесса чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления между каждым участком зубного ряда и каждой частью процесса чистки зубов существует соответствие один к одному. При наличии такого соответствия один к одному в вариантах осуществления, в которых рассчитывается любая метрика производительности, эффективность процесса чистки зубов пользователя для всего зубного ряда может более эффективно сохраняться в запоминающем устройстве для последующих использования или сверки. В некоторых других вариантах осуществления любая одна часть процесса чистки зубов может соответствовать нескольким участкам зубного ряда. В еще других вариантах осуществления весь процесс чистки зубов предусматривает одну часть, соответствующую всем участкам зубного ряда. Участки зубного ряда, показанные на фиг. 9, представляют собой: верхний мезиальный щечный участок 303; верхний мезиальный язычный участок 305; нижний мезиальный щечный участок 307; нижний мезиальный язычный участок 309; верхний правый щечный участок 311; верхний правый язычный участок 313; верхний правый окклюзионный участок 315; верхний левый щечный участок 317; верхний левый язычный участок 319; верхний левый окклюзионный участок 321; нижний правый щечный участок 323; нижний правый язычный участок 325; нижний правый окклюзионный участок 327; нижний левый щечный участок 329; нижний левый язычный участок 331; и нижний левый окклюзионный участок 333.
[0069] Другое физическое свойство, которое может быть отслежено во время процесса чистки зубов, представляет собой интенсивность чистки зубов, которая представляет собой меру энергичности чистки зубов во время процесса чистки зубов. Энергичность чистки зубов во время процесса чистки зубов характеризуется чрезмерно интенсивной чисткой зубов и/или недостаточно интенсивной чисткой зубов. Подобно тому, как во время процесса чистки зубов определяется целевое время чистки зубов, основанное на ходе щетки, также может быть определено целевое время чистки зубов процесса чистки зубов, основанное на энергичности чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления энергичность чистки зубов может быть сама по себе использована для определения целевого времени чистки зубов. В некоторых других вариантах осуществления энергичность чистки зубов может быть использована в сочетании с ходом щетки для определения целевого времени чистки зубов. На фиг. 10A показана диаграмма 351, которая показывает график двух сигналов 353, 355 ускорения по оси z, взятых из двух разных процессов чистки зубов. Эти два сигнала 353, 255 ускорения показывают разницу в частоте ходов, используемой для соответствующих процессов чистки зубов. Частота ходов представляет собой частоту линейного движения вдоль оси z устройства для ухода за полостью рта. Первый сигнал 353 ускорения показывает чрезмерно интенсивную чистку зубов, тогда как второй сигнал 355 ускорения показывает недостаточно интенсивную чистку зубов. В процессе, описанном ниже, компенсация любой чрезмерно или недостаточно интенсивной чистки зубов может быть обеспечена за счет добавления отрицательного или положительного времени задержки соответственно к оптимальному времени чистки зубов. Как видно на диаграмме 351, первый сигнал 353 ускорения показывает большую амплитуду в сравнении со вторым сигналом 355 ускорения. Большая амплитуда первого сигнала 353 ускорения указывает на то, что пользователь быстрыми движениями двигает головку 115 зубной щетки 103 вдоль оси z. В сравнении с этим меньшая амплитуда второго сигнала 355 ускорения указывает на то, что пользователь двигает головку 115 зубной щетки 103 вдоль оси z менее быстрыми движениями.
[0070] На фиг. 10B показана интенсивность хода на диаграмме 361, которая показывает спектральную плотность мощности относительно частоты ходов, полученной из двух сигналов 363, 365 ускорения по оси z. Эта диаграмма 361 показывает число дискретных частот, которые присутствуют в каждом из сигналов 363, 365 ускорения. Первый сигнал 363 ускорения показывает чрезмерно интенсивную чистку зубов, тогда как второй сигнал 365 ускорения показывает недостаточно интенсивную чистку зубов. Как видно, первый сигнал 363 ускорения содержит преобладающий пик на более высокой частоте в сравнении со вторым сигналом 365 ускорения. Более высокая частота преобладающего пика в первом сигнале 363 ускорения является другим указанием на то, что пользователь двигает головку 115 зубной щетки 103 вдоль оси z с более высокой интенсивностью. В сравнении с этим более низкая частота преобладающего пика второго сигнала 355 ускорения указывает на то, что пользователь двигает головку 115 зубной щетки 103 вдоль оси z с менее высокой интенсивностью.
[0071] Другое указание на чрезмерно или недостаточно интенсивную чистку зубов может быть получено посредством датчика усилия, расположенного в зубной щетке 103. Датчик усилия может быть размещен в рукоятке 111 зубной щетки 103, так что при чистке зубов датчик усилия генерирует данные датчика, которые указывают на величину давления, оказываемого на зубы щетинками 149.
[0072] На фиг. 11 показана блок-схема 371, показывающая представленный в качестве примера процесс для по меньшей мере части процесса чистки зубов. Процесс согласно этой блок-схеме 371 предназначен для определения и/или регулирования целевого времени чистки зубов процесса чистки зубов на основании определенной энергичности чистки зубов во время процесса чистки зубов. Следует понимать, что целевое время чистки зубов может быть определено процессами, отличными или изменяющимися относительно этого представленного в качестве примера процесса, так что изобретение не ограничивается этим представленным в качестве примера процессом. Процесс чистки зубов запускают на этапе начала 373. Этот этап начала 373 может быть выполнен нажатием пользователя на кнопку на одном из зубной щетки 103 или устройства 105 обработки данных. Посредством зубной щетки 103 в некоторых вариантах осуществления этап начала 373 может быть выполнен пользователем путем приведения в действие электрического переключателя 143. На устройстве 105 обработки данных в некоторых вариантах осуществления этап начала 373 может быть выполнен нажатием сначала на электрический переключатель 143 на зубной щетке 103 для подачи питания в электрическую схему 151 зубной щетки 103 и последующим нажатием на кнопку на устройстве 105 обработки данных, или, если устройство 105 обработки данных содержит сенсорный дисплей, касанием виртуальной кнопки, отображаемой на дисплее 175.
[0073] В качестве части этапа начала 373 пользователь начинает процесс чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления устройство 105 обработки данных может направлять пользователя следовать предварительно определенной последовательности процесса чистки зубов, начав процесс чистки зубов с чистки предварительно определенного участка зубного ряда пользователя и затем продолжив с других участков зубного ряда согласно предварительно определенной последовательности. В других вариантах осуществления, в которых зубная щетка 103 содержит соответствующие отслеживающие датчики и устройство 105 обработки данных выполнено с возможностью определения, какие участки зубного ряда чистятся, независимо от последовательности, устройство 105 обработки данных может направлять пользователя начать процесс чистки зубов путем чистки сначала предварительно определенного участка зубного ряда и последующего отслеживания, какие участки чистятся и как долго чистится каждый во время процесса чистки зубов. В еще других вариантах осуществления пользователь может ввести в устройство обработки данных данные для указания участка зубного ряда, который будет чистится во время первой части процесса чистки зубов и во время каждой последующей части процесса чистки зубов.
[0074] После этапа начала 373 следует этап генерирования данных датчика 375, который выполняют посредством электронной схемы 151 зубной щетки 103. Во время этого этапа 375 датчики 155, содержащиеся в зубной щетке, определяют физические свойства, которые каждый выполнен отслеживать, и генерируют сигналы, когда процесс чистки зубов соответственно начинается и продолжается. Для определения энергичности чистки зубов датчики могут содержать по меньшей мере один из акселерометра и датчика усилия. Затем следует этап определения энергичности чистки зубов 377. На этом этапе 377 данные датчика анализируют для определения энергичности чистки зубов для первой и/или текущей части процесса чистки зубов. Другими словами, данные датчика могут анализироваться в режиме реального времени. Как указано выше, энергичность чистки зубов может быть определена путем анализа одного или более из сигнала ускорения, спектральной плотности мощности сигнала ускорения и сигнала усилия. Данные датчика могут анализироваться процессором 153 зубной щетки 103, или данные датчика могут передаваться модулем 159 связи зубной щетки 103 в модуль 173 связи устройства 105 обработки данных для анализа процессором 169 устройства 105 обработки данных. В некоторых вариантах осуществления данные датчика могут анализироваться частично как процессором 153 зубной щетки 103, так и процессором 169 устройства 105 обработки данных.
[0075] После того как данные датчика проанализировали для определения энергичности чистки зубов, выполняют этап определения времени задержки 379. В представленном в качестве примера варианте осуществления этот этап 379 выполняют посредством процессора 169 устройства 105 обработки данных. На этом этапе 379 время задержки определено посредством определенной энергичности чистки зубов на основании по меньшей мере начала первой части процесса чистки зубов. Время задержки представляет собой отражение чрезмерно или недостаточно интенсивной чистки зубов процесса чистки зубов пользователя во время конкретной части процесса чистки зубов. В некоторых вариантах осуществления время задержки может быть отражением чрезмерно или недостаточно интенсивной чистки зубов процесса чистки зубов пользователя во время двух или более частей процесса чистки зубов или даже во время всего процесса чистки зубов. В частности, если часть процесса чистки зубов определена как включающая недостаточно интенсивную чистку зубов в сравнении с установленным стандартом, то время задержки может быть положительным числом, которое можно использовать для увеличения времени процесса чистки зубов. Альтернативно, если часть процесса чистки зубов определена как включающая чрезмерно интенсивную чистку зубов в сравнении с установленным стандартом, то время задержки представляет собой отрицательное число, которое может быть использовано для уменьшения времени процесса чистки зубов.
[0076] Время задержки может быть определено расчетом на основании количественного показателя чрезмерно или недостаточно интенсивной чистки зубов, или альтернативно время задержки может быть определено с помощью справочной таблицы. В вариантах осуществления, в которых применяется справочная таблица, любое возможное время задержки, содержащееся в справочной таблице, рассчитывают заранее.
[0077] После этапа определения времени задержки 379 следует этап расчета целевого времени чистки зубов 381. На этом этапе 381 рассчитывают целевое время чистки зубов или оставшееся время чистки зубов для процесса чистки зубов. В представленном в качестве примера варианте осуществления этот этап 381 также выполняют посредством процессора 169 устройства 105 обработки данных. Во время начальной части процесса чистки зубов процессор 169 рассчитывает целевое время чистки зубов путем извлечения оптимального времени, которое хранится в запоминающем устройстве 171, и добавления определенного времени задержки к оптимальному времени. Для целей процесса, показанного в этой блок-схеме 371, оптимальное время представляет установленный стандарт на основании в основном нейтральной энергичности чистки зубов.
[0078] После начальной части процесса чистки зубов процессор 169 рассчитывает целевое время чистки зубов таким же способом: путем повторного определения времени задержки и последующего регулирования целевого времени чистки зубов соответственно. Такое регулирование может учитываться путем определения соотношения оставшегося времени чистки зубов и наиболее недавно рассчитанного целевого времени чистки зубов и последующего применения этого же соотношения к наново рассчитанному целевому времени чистки зубов, на основании добавления повторно определенного времени задержки к оптимальному времени, для определения новой величины для оставшегося времени чистки зубов.
[0079] После этапа расчета целевого времени чистки зубов 381 следует этап отображения 383. Во время этого этапа 383 процессор 169 управляет дисплеем 175 для указания пользователю целевого времени чистки зубов и/или оставшегося времени чистки зубов. Во время этапа отображения 383 происходит этап 385, в котором процессор 169 определяет, закончилось ли целевое время чистки зубов. Если целевое время чистки зубов закончилось, процессор 169 переходит к этапу предупреждения 387, на котором процессор 169 управляет дисплеем 175 для информирования пользователя о том, что процесс чистки зубов закончен. Если целевое время чистки зубов не закончилось, процесс возвращается на этап генерирования данных датчика 375 для продолжения определения энергичности чистки зубов процесса чистки зубов пользователя.
[0080] В некоторых вариантах осуществления этап отображения 383 может быть заменен более обобщенным этапом обратной связи, на котором один из процессора 153 зубной щетки 103 или процессора 169 устройства 105 обработки данных предоставляет пользователю обратную связь, когда целевое время чистки зубов и/или оставшееся время чистки зубов закончилось. Такая обратная связь может быть предоставлена пользователю, например, в виде звуковой обратной связи посредством динамика или визуальной обратной связи посредством одного или более LED-индикаторов.
[0081] Как будет понятно из представленного выше описания к фигуре 11, в некоторых вариантах осуществления весь анализ данных датчика и обратная связь с пользователем в отношении целевого времени чистки зубов могут быть полностью выполнены процессором 153 зубной щетки 103. В некоторых других вариантах осуществления процессы для анализа данных датчика и обратной связи могут быть выполнены частично процессором 153 зубной щетки 103 и частично процессором 169 устройства 105 обработки данных. В еще других вариантах осуществления процессы для анализа данных датчика и обратной связи могут быть полностью выполнены процессором 169 устройства 105 обработки данных.
[0082] В некоторых вариантах осуществления процессор 153 зубной щетки 103 и/или процессор 169 устройства 105 обработки данных могут быть запрограммированы для расчета метрики производительности на основании определенной энергичности чистки зубов. Такая метрика производительности может выражать энергичность чистки зубов для каждой части процесса чистки зубов, или даже для всего процесса чистки зубов, в виде числа. В вариантах осуществления, в которых процессор 153 зубной щетки 103 выполняет этап определения энергичности чистки зубов 377, объем получаемых данных, сохраненных в запоминающем устройстве, может быть значительно снижен для целей хранения и последующей передачи в устройство 105 обработки данных. В еще других вариантах осуществления процессор 169 устройства 105 обработки данных может быть сконфигурирован для передачи на сервер 107 любой метрики производительности, рассчитанной для процесса чистки зубов. Сюда относится любая метрика производительности, рассчитанная процессором 153 зубной щетки 103, и любая метрика, рассчитанная процессором 169 устройства 105 обработки данных. Расчет любой метрики производительности может уменьшить объем данных, сохраненных в запоминающем устройстве 171 устройства 105 обработки данных и/или переданных на сервер 107 для хранения.
[0083] В некоторых вариантах осуществления профили чистки зубов и/или любая метрика производительности, которые сохранены в запоминающем устройстве 171 устройства 105 обработки данных или на сервере 107, могут быть использованы во время процессов чистки зубов в будущем для помощи в определении времени задержки для процесса чистки зубов. В частности, профили чистки зубов и/или любая метрика производительности могут быть использованы для определения целевого времени чистки зубов для процесса чистки зубов до генерирования каких-либо данных датчика на этапе 375. В таких вариантах осуществления этап расчета целевого времени чистки зубов 381 выполняют для регулирования целевого времени чистки зубов, определенного из профилей чистки зубов и/или любой метрики производительности. Кроме того, в вариантах осуществления, в которых профили чистки зубов и/или любая метрика производительности сохраняются, профили чистки зубов и/или любая метрика производительности могут быть проанализированы с помощью способов машинного обучения, и машинное обучение может быть использовано для улучшения процессов чистки зубов в будущем. Такое машинное обучение может быть осуществлено любым одним или несколькими процессорами системы 101 для ухода за полостью рта, и/или оно также может быть осуществлено связанным с ней сервером 107.
[0084] По всему тексту настоящей заявки диапазоны используются в качестве сокращенного обозначения для описания всех без исключения величин, которые находятся в пределах диапазона. В качестве граничного значения диапазона может быть выбрана любая величина в пределах диапазона. Кроме того, все ссылки, приведенные в этом документе, тем самым включены в этот документ посредством ссылки во всей своей полноте. В случае конфликта определений в настоящем изобретении и в приведенной ссылке, настоящее изобретение является предпочтительным.
[0085] Хотя настоящее изобретение было описано на конкретных примерах, включающих предпочтительные на данный момент варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники будут очевидны различные варианты и модификации описанных выше систем и способов. Следует понимать, что без отклонения от объема настоящего изобретения возможно использование других вариантов осуществления и возможны структурные и функциональные модификации. Таким образом, сущность и объем настоящего изобретения следует толковать в широком смысле, изложенном в прилагаемой формуле изобретения.
Реферат
Изобретение относится к системам и способам ухода за полостью рта, которые применяются в процессе чистки зубов пользователя с учетом привычек пользователя чистить зубы, чтобы повысить общую эффективность процесса чистки зубов пользователя. Система для ухода за полостью рта может содержать устройство для ухода за полостью рта, содержащее по меньшей мере один элемент для чистки зубов и по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения движения устройства для ухода за полостью рта во время процесса чистки зубов пользователя и для генерирования данных датчика, соответствующих обнаруженному движению, и программируемый процессор, выполненный с возможностью получения данных датчика, сгенерированных по меньшей мере одним датчиком, и определения целевого времени чистки зубов на основании данных датчика. 4 н. и 44 з.п. ф-лы, 18 ил.
