智能牙刷制造技術(shù)

一種用于在刷牙期間記錄牙刷位置的跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：牙刷，該牙刷包括：頭部部分，手柄部分；定向傳感器；用于檢測牙刷和用戶的頜部之間的接觸的傳感器；以及磁傳感器；以及磁場發(fā)生器；其中：磁傳感器檢測牙刷在磁場發(fā)生器產(chǎn)生的磁場內(nèi)的絕對位置。

Intelligent toothbrush

A tracking system for recording the position of toothbrush during toothbrushing includes: toothbrush, which includes head part, handle part, orientation sensor, sensor for detecting contact between toothbrush and user's jaw, magnetic sensor and magnetic field generator, in which magnetic sensor detects the absolute position of toothbrush in magnetic field generated by magnetic field generator. Place.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】智能牙刷
本專利技術(shù)涉及一種用于在刷牙期間記錄牙刷位置的跟蹤系統(tǒng)，更具體地涉及一種包括磁場發(fā)生器和智能牙刷的跟蹤系統(tǒng)，該智能牙刷包括：定向傳感器、用于檢測牙刷和用戶的頜部之間的接觸的傳感器、以及磁傳感器。
技術(shù)介紹
刷牙的做法已經(jīng)確立，并且對于許多人來說，刷牙的做法已經(jīng)是他們早晨和晚上日常活動的一部分比他們記憶中的時間長。然而，越來越多的證據(jù)表明，牙科護(hù)理的成功不僅取決于個人是否刷牙，還取決于他們的刷牙技術(shù)。牙科手術(shù)中的高分辨率刷子跟蹤是已知的(Oral-Insights，US20120310593A1)，但是其使用復(fù)雜的磁場和廣泛的硬件，從而使得其耗時且難以使用。此外，用戶必須拜訪具有必要設(shè)施的牙科醫(yī)生。需要更加用戶友好的系統(tǒng)，特別是能夠使得用戶在家中的日常場景中評估其刷牙技術(shù)而無需牙科專業(yè)人員的存在。存在用于監(jiān)測刷牙的基于家庭的技術(shù)。這些技術(shù)允許使用獨(dú)立電子刷或與移動裝置系統(tǒng)結(jié)合的刷子進(jìn)行對刷牙性能的移動評估和反饋。與OralInsights系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性相比，這些系統(tǒng)中的大多數(shù)都顯著缺乏準(zhǔn)確性。刷牙的效率不僅取決于所訪問的口腔區(qū)域，還取決于這些區(qū)域之間采取的路徑、這些區(qū)域的訪問順序以及每個區(qū)域所花費(fèi)的時間。這些特征共同定義了刷牙過程的行程。通常，用戶會在不知不覺中遵循習(xí)慣或慣例的行程，而頭腦中沒有特別的目標(biāo)。這可能導(dǎo)致口腔的某些區(qū)域接受更好或更差的處理。提供牙刷位置數(shù)據(jù)的裝置是已知的。然而，現(xiàn)有的牙刷監(jiān)測裝置孤立地處理口腔區(qū)域，而忽略了訪問這些區(qū)域的時間順序和/或所采取的刷牙路徑。由于這些現(xiàn)有裝置不提供與所刷區(qū)域的時間過程(即順序或行程)有關(guān)的信息，因此它們不能向用戶提供與其刷牙技術(shù)的有效性有關(guān)的任何信息。如上所述，具有用于確定和/或跟蹤用戶口腔內(nèi)的位置的傳感器的牙刷是已知的。然而，對于用戶而言，準(zhǔn)確性和不便之間存在折衷。眾所周知，磁場和磁力計(jì)可用于在實(shí)驗(yàn)室或牙科手術(shù)中確定牙刷在刷牙期間的精確位置。需要一種能夠在家庭環(huán)境中刷牙期間準(zhǔn)確地測量牙刷在用戶口腔中的實(shí)際位置的系統(tǒng)。用于跟蹤和評估刷牙活動的方法可能受到強(qiáng)烈噪聲和可變性的影響。通過精確地檢測刷牙動作的開始，即刷毛與牙齒或牙齦表面的接觸，可以消除很大一部分噪音。對于手動牙刷而言，這可以通過活動和聲級測量的組合來實(shí)現(xiàn)(US20130166220A1)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)旨在通過根據(jù)第一方面提供一種監(jiān)測刷牙的方法來解決上述問題，該方法包括：指導(dǎo)階段，其中：位置傳感器在用戶第一(次)自由刷牙期間檢測牙刷的位置信息；一個或多個額外傳感器在第一(次)自由刷牙期間記錄牙刷的移動信息；生成用戶特定統(tǒng)計(jì)模型，其將位置信息映射到移動信息；以及監(jiān)測階段，其中：所述一個或多個額外傳感器在第二(次)自由刷牙期間記錄牙刷的移動信息；以及牙刷將在第二(次)自由刷牙期間接收的移動信息與用戶特定統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行比較，以計(jì)算位置信息。以這種方式，該方法提供兩個單獨(dú)的階段：指導(dǎo)階段和監(jiān)測階段。通過在指導(dǎo)階段期間產(chǎn)生適應(yīng)的統(tǒng)計(jì)模型并在監(jiān)測階段使用它，可以在家中執(zhí)行監(jiān)測階段，但仍然受益于通常限于牙醫(yī)和/或衛(wèi)生師的系統(tǒng)的更準(zhǔn)確監(jiān)測。此外，兩個步驟都可以在用戶自由刷牙期間執(zhí)行。這不僅會產(chǎn)生更加用戶友好的裝置，而且還可以消除因用戶遵循“指南”類型指令而導(dǎo)致的錯誤讀取。這是對可替代校準(zhǔn)方法的顯著改進(jìn)，在這些校準(zhǔn)方法中，用戶必須遵循預(yù)設(shè)路徑來刷某些區(qū)域，同時傳感器數(shù)據(jù)用于調(diào)應(yīng)預(yù)測模型。這些校準(zhǔn)方法的任何預(yù)設(shè)路徑/區(qū)域通常與用戶的自然刷牙習(xí)慣極其不同。這不僅使指導(dǎo)難以遵循，而且還會對自由刷牙反饋的預(yù)測模型的性能產(chǎn)生不利影響。所提出的技術(shù)通過提高指導(dǎo)階段期間的質(zhì)量和用戶體驗(yàn)并因此提高自由刷牙評估和反饋的價值，從而幫助客戶更好地刷牙。現(xiàn)在將闡述本專利技術(shù)的可選特征。這些特征可單獨(dú)應(yīng)用或與本專利技術(shù)的任何方面任意組合應(yīng)用。可選地，指導(dǎo)階段包括以下步驟：提供智能牙刷，智能牙刷包括至少一個位置傳感器以及至少一個加速度計(jì)；提供外部位置傳感器；在用戶第一(次)自由刷牙期間使用智能牙刷上的位置傳感器和外部位置傳感器的相對位置檢測牙刷的位置信息；在第一(次)自由刷牙期間使用加速度計(jì)記錄牙刷的移動信息；以及生成用戶特定統(tǒng)計(jì)模型，該模型將位置信息映射到移動信息。檢測牙刷的位置信息的步驟可包括記錄來自位于牙刷上或牙刷內(nèi)的加速度計(jì)的加速度計(jì)數(shù)據(jù)，以及記錄來自外部位置傳感器的位置數(shù)據(jù)。牙刷和外部傳感器中的每一個可以將它們的數(shù)據(jù)單獨(dú)發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，該外部計(jì)算機(jī)處理所接收的信息并將來自牙刷的加速度測量結(jié)果與來自外部傳感器的位置信息相關(guān)聯(lián)。例如，在一些實(shí)施例中，在打開牙刷時或響應(yīng)于牙刷處的任何特定刺激而創(chuàng)建的時間戳提供了用于兩組數(shù)據(jù)的比較和組合的參考點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，外部計(jì)算機(jī)采用移動裝置的形式。從組合數(shù)據(jù)生成用戶特定統(tǒng)計(jì)模型的步驟可以采用可以針對每個用戶訓(xùn)練的多元分類模型的形式。在一些實(shí)施例中，除了馬哈拉諾比斯距離或多模態(tài)概率之外，還可以應(yīng)用多元正態(tài)近似，以便選擇最可能的位置或者將權(quán)重(似然)分配給特定位置(其可以對應(yīng)于用戶界面處的特定部段)。可選地，監(jiān)測階段包括以下步驟：提供移動裝置；使用加速度計(jì)在第二(次)自由刷牙期間記錄牙刷的移動信息；以及將在第二(次)自由刷牙期間接收的移動信息與用戶特定統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行比較以提供位置信息；在移動裝置上向用戶顯示位置信息。應(yīng)該理解的是，“自由刷牙”僅僅是指用戶在沒有指令的情況下正常刷牙。與自由刷牙相反的是遵循指令，例如“刷左上牙內(nèi)表面”。可選地，指導(dǎo)階段包括可替代指導(dǎo)模型，其中用戶遵循移動裝置上的指令引導(dǎo)，其中由可替代指導(dǎo)模型生成的用戶特定統(tǒng)計(jì)模型將移動裝置上顯示的位置信息映射到同時從所述一個或多個額外傳感器所接收的移動信息。以這種方式，在不需要對牙刷進(jìn)行位置輸入的情況下仍然可以使用裝置。可以理解，這種“引導(dǎo)模式”可能不如“自由刷牙”指導(dǎo)模式準(zhǔn)確；然而，在一個系統(tǒng)中提供兩種模式允許實(shí)現(xiàn)更靈活的裝置。可選地，位置傳感器包括外部頭戴式傳感器。在一些實(shí)施例中，發(fā)射器在頜部的參考系中產(chǎn)生磁場。刷子中的位置傳感器對場進(jìn)行采樣并且將以給定采樣率生成的數(shù)據(jù)發(fā)送回基站。外部位置傳感器、牙刷和外部計(jì)算機(jī)之間的通信優(yōu)選地是無線的。可選地，位置傳感器包括外部可壁掛式傳感器。可選地，位置傳感器位于可壁掛式鏡子內(nèi)。可選地，位置傳感器是磁場發(fā)生器以及對應(yīng)的磁場傳感器，磁場傳感器位于牙刷上。可選地，磁發(fā)生器可由用戶穿戴。可選地，磁發(fā)生器是壁掛式的。例如作為鏡子的一部分或附接至鏡子。磁場發(fā)生器可以采用DC磁場的形式，例如來自Asencion技術(shù)公司的開關(guān)DC磁場技術(shù)。然而，技術(shù)人員將理解可以使用其他商用磁場發(fā)生器。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供了一種用于指導(dǎo)智能牙刷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：位置傳感器，其在用戶第一(次)自由刷牙期間檢測牙刷的位置信息；位于牙刷上的一個或多個額外傳感器，其在第一(次)自由刷牙期間記錄牙刷的移動信息；以及計(jì)算機(jī)，其包括存儲器和處理器，該處理器被編程為通過將來自所述位置傳感器的位置信息映射到來自所述一個或多個額外傳感器的移動信息來生成用戶特定統(tǒng)計(jì)模型以創(chuàng)建存儲在存儲器中的查找表。以上關(guān)于第一方面討論的可選特征中的任何一個也可以應(yīng)用于第二方面。根據(jù)本專利技術(shù)的第三方面，提供一種智能牙刷，包括：牙刷本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于在刷牙期間記錄牙刷的位置的跟蹤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：牙刷，所述牙刷包括：頭部部分；手柄部分；定向傳感器；用于檢測所述牙刷與用戶的頜部之間的接觸的傳感器，所述傳感器包括聲音傳感器；以及磁傳感器；以及磁場發(fā)生器；其中：所述磁傳感器在由所述聲音傳感器檢測到所述牙刷與所述頜部之間的接觸時檢測所述牙刷在由所述磁場發(fā)生器產(chǎn)生的場內(nèi)的絕對位置，所述磁場內(nèi)的位置測量由此被限制在沿著已知的、預(yù)校準(zhǔn)的、一維頜部線的測量位置。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2016.10.07 EP 16192929.41.一種用于在刷牙期間記錄牙刷的位置的跟蹤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：牙刷，所述牙刷包括：頭部部分；手柄部分；定向傳感器；用于檢測所述牙刷與用戶的頜部之間的接觸的傳感器，所述傳感器包括聲音傳感器；以及磁傳感器；以及磁場發(fā)生器；其中：所述磁傳感器在由所述聲音傳感器檢測到所述牙刷與所述頜部之間的接觸時檢測所述牙刷在由所述磁場發(fā)生器產(chǎn)生的場內(nèi)的絕對位置，所述磁場內(nèi)的位置測量由此被限制在沿著已知的、預(yù)校準(zhǔn)的、一維頜部線的測量位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述定向傳感器是加速度計(jì)或慣性測量單元，用于測量所述牙刷的旋轉(zhuǎn)位置。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述磁場發(fā)生器是可穿戴式磁場發(fā)生器；其中，所述磁傳感器檢測所述牙刷在由所述磁場發(fā)生器產(chǎn)生的所述場內(nèi)的所述絕對位置。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述磁場被調(diào)整以生成垂直于所述頜部的等值表面。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述磁傳感器包括處理器，所述處理器通過測量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·T·拉塞爾，D·G·薩維爾，R·L·特雷洛爾，R·齊爾默，
申請(專利權(quán))人：荷蘭聯(lián)合利華有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：荷蘭,NL