BR112013002894B1 - Sistema apropriado para monitorar o uso de uma escova de dente - Google Patents

Sistema apropriado para monitorar o uso de uma escova de dente Download PDF

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Abstract

SISTEMA APROPRIADO PARA MONITORAR O USO DE UMA ESCOVA DE DENTE E MÉTODO PARA MONITORAR O USO DE UMA ESCOVA DE DENTE. A invenção proporciona um sistema apropriado para o monitoramento do uso de uma escova de dente, em que o sistema compreende: (a) uma escova de dente; b) um sensor de som que está localizado dentro ou sobre a escova de dente; (c) um registrador de dados programável que está localizado dentro ou sobre a escova de dente, em que o registrador de dados incorpora um sensor de movimentos e um armazenador de dados para o registro de dados; (d) meio de comutação para acionar a operação do sensor de som em resposta a sinais iniciais do movimento de uma escova de dente gerados pelo sensor de movimentos; e (e) um dispositivo de análise de dados que é adaptado para analisar os dados transmitidos ou adquiridos do sistema para fornecer informações a respeito do comportamento de escovação de dentes; em que a duração do registro de dados é controlável em resposta aos sinais combinados recebidos do sensor de som e do sensor de movimentos, respectivamente.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um monitoramento do uso da escova de dente.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Existem algumas dúvidas de como as pessoas podem contribuir para a saúde oral bucal e higiene através de seu próprio procedimento. Basicamente, isso diz respeito à escovação dos dentes duas vezes ao dia por pelo menos dois minutos com uma pasta dental contendo flúor. Ainda assim, esse procedimento elementar não é tão ampla e completamente praticado como os dentistas e as organizações de saúde gostariam que fosse. Mudança de comportamento e intervenções para estimular essa mudança são elementos essenciais para que se alcance isso.
[003] A capacidade de se monitorar os diversos aspectos do comportamento de escovação dos dentes por parte dos consumidores é um elemento principal para o desenvolvimento de estratégias de intervenção eficazes e para se estimular a mudança de comportamento.
[004] O autorrelato e a observação têm sido amplamente usados na pesquisa médica, psicológica e de mercado para o entendimento do comportamento. Ambos os métodos têm desvantagens. Por exemplo, as pessoas são muito frequentemente incapazes de relatarem aspectos chaves do seu comportamento, ou podem ser influenciadas pelo o que acham que seus entrevistadores numa pesquisa gostariam de ouvir. Quando uma pessoa está sendo observada, a presença de um observador provavelmente afeta o próprio comportamento que esse observador está ali para observar.
[005] Para captar o comportamento na escovação de dentes das pessoas sem que se tenha que recorrer ao autorrelato ou à auto-observação, desenvolveu-se uma escova de dente com um compartimento no cabo que contém um pequeno registrador de dados programável com base num acelerômetro de 3 eixos, incluindo memória e bateria (International Dental Journal (2008); 58: 307-320). Devido ao fato desse dispositivo ficar oculto dentro da escova de dente, as pessoas rapidamente esquecem que ele está ali e, por conseguinte, voltam ao seu comportamento natural. Enquanto estiver na escova de dente, o registrador verificará a aceleração em cada um dos três eixos, x, y e z, e iniciará a gravação quando detectar aceleração acima de um limite pré- ajustado. Então, ele deve registrar os dados da aceleração nos três eixos a uma frequência pré-especificada criando um registro de tamanho pré-determinado. Ao fim do registro o registrador parará de registrar, a não ser que ele ainda esteja experimentando uma aceleração acima do limiar, em cujo caso, ele criará outro registro. Para cada registro o dispositivo registrador armazenará os dados para que possam ser descarregados e analisados em seguida.
[006] A análise dos dados armazenados é geralmente um procedimento complexo, porque qualquer movimento com aceleração suficiente para fazer o registrador disparar acionará a captação de dados. Esse movimento pode ou não ser o movimento de interesse, e com cada ocorrência falsa captada, o poder do dispositivo e a capacidade da memória são reduzidos. Também, outra etapa de análise de dados é requerida para filtrar as ocorrências desejadas e remover quaisquer ocorrências falsas.
[007] Os inventores aqui mencionados constataram que esse problema pode ser resolvido usando-se um sensor sonoro em combinação com um sensor de movimento tal como o dispositivo registrador baseado em acelerômetro acima descrito. A combinação de informações do sensor sonoro possibilita menor registro de ocorrências falsas, levando ao menor consumo de energia, menor necessidade de potência e de memória, maior eficiência do dispositivo e maior facilidade de análise de dados. Isso é especialmente vantajoso nos cenários de análise do comportamento dos consumidores, onde a captação de dados pode ser necessária durante períodos de tempo prolongados. Também, dispositivos pequenos de baixa potência são menos prováveis de interferirem nas atividades normais dos consumidores, de maneira que os dados coletados são mais representantes do comportamento real.
[008] O pedido de patente US2008/0102953 descreve uma escova de dente para estimular as crianças a escovarem os dentes regularmente, a qual pode incluir um sensor de movimento e pode também incluir um processador de áudio ligado em comunicação a um transdutor de entrada de áudio (como, por exemplo, um microfone). Os dados do sensor são processados para gerar sinais de jogo que são comunicados a um dispositivo de jogo como entradas de jogo. Não há descrição de qualquer alteração funcional entre o som e os sensores de movimento nesse dispositivo, nem qualquer sugestão de menor registro de ocorrências falsas ou de menor consumo de energia.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[009] A invenção também proporciona um sistema apropriado para monitorar o uso de uma escova de dente, em que o sistema compreende: (a) uma escova de dente; (b) um sensor de som que está localizado dentro da ou sobre a escova de dente; (c) um registrador de dados programável que está localizado dentro da ou sobre a escova de dente, o registrador de dados incorporando um sensor de movimento e um armazenador de dados para o registro de dados; (d) meios de comutação para acionar a operação do sensor de som em resposta a sinais iniciais do movimento da escova de dente gerados pelo sensor de movimento, e (e) um dispositivo de análise de dados que é adaptado para analisar dados transmitidos ou adquiridos do sistema para fornecer informações a respeito do comportamento da operação da escova de dente, no qual a duração do registro de dados é controlável em resposta aos sinais combinados recebidos do sensor de som e do sensor de movimento, respectivamente.
[010] A invenção também proporciona um método para o monitoramento do uso de uma escova de dente, incluindo as etapas de: (f) adquirir dados de um sensor de som que está localizado dentro da ou sobre a escova de dente; (g) adquirir dados de um registrador de dados programável que está localizado dentro da ou sobre a escova de dente, o registrador de dados incorporando um sensor de movimento e um armazenador de dados para o registro de dados, (h) analisar os dados assim adquiridos para fornecer informações a respeito do comportamento da escovação de dentes; caracterizado pelo fato de a operação do sensor de som ser acionada em resposta a sinais iniciais do movimento da escova de dente gerados pelo sensor de movimento, e pelo fato de a duração do registro de dados ser controlável em resposta aos sinais combinados recebidos do sensor de som e do sensor de movimento, respectivamente.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[011] Tipicamente a escova de dente incluirá um cabo, um pescoço e uma região de escova que se estende desde o pescoço, a região de escova incluindo elementos de escovação tais como cerdas, que se estendem a partir de uma base.
[012] Um sensor de som está localizado na ou sobre a escova de dente.
[013] O sensor de som está adaptado para detector sons associados com o uso da escova de dente e para gerar sinais que correspondem aos sons detectados. Tipicamente, o sensor de som é um transdutor de áudio, tal como um microfone. Os microfones apropriados incluem microfones de contato, que são de outra maneira conhecidos como microfones de captação ou piezo (piezo-elétricos), que foram projetados para transmitirem vibrações de áudio através de objetos sólidos.
[014] O sensor de som pode estar localizado em qualquer lugar dentro da ou sobre a escova de dente. Numa construção preferida, a escova de dente é provida de uma cavidade, tal como um cabo oco, para acomodar o sensor de som. O sensor de som poderia também estar incorporado dentro do registrador de dados programável.
[015] Um registrador de dados programável está localizado dentro da ou sobre a escova de dente. Numa construção preferida, a escova de dente é provida de um estojo externo, sobre o qual o registrador de dados programável pode ficar firmemente conectado.
[016] O registrador de dados programável geralmente incorpora uma fonte de força, que é tipicamente uma fonte de força DC tal como uma pequena bateria (por exemplo, de 3 v). Para prolongar a vida útil da bateria, pode-se incluir um capacitor. Alternativamente o registrador de dados programável pode ser pelo menos parcialmente alimentado a energia solar.
[017] O sensor de movimento incorporado no registrador de dados programável é adaptado para detector o movimento da escova de dente e para gerar sinais correspondentes ao movimento detectado. Tipicamente, o sensor de movimento é um acelerômetro capaz de sentir acelerações ao longo de um ou mais eixos. O acelerômetro pode ser capaz de sentir acelerações ao longo de três eixos ortogonais. Qualquer acelerômetro tri axial apropriado pode ser usado ou alternativamente, dois acelerômetros de dois (2) eixos montados em ângulos retos capazes de perceberem dados de aceleração tridimensionais.
[018] Alternativamente, qualquer outro sensor de movimento apropriado pode ser usado. O sensor de movimento pode ser analógico ou digital.
[019] O armazenador de dados incorporado no registrador de dados programável preferivelmente incorpora memória não volátil apagável. Memória apagável (não volátil) permite a reutilização do registrador de dados. Memória não apagável é preferível porque isso significa que a memória estará protegida em caso de uma falta de energia (por exemplo, no caso de dispositivos energizados a bateria/pilha, quando a bateria/pilha esgota sua energia).
[020] O registrador de dados é programável, e tipicamente contém um dispositivo de computação programável, tal como um microprocessador (p.ex., um microcontrolador) que é capaz de ler e executar instruções de programa para controlar os diversos componentes dentro do sistema de monitoramento de utilização da escova de dente da invenção.
[021] Num método típico de monitoração do uso de escova de dente usando-se o sistema da invenção, o registrador de dados programável é primeiramente ligado a um computador (tipicamente um PC ou um similar). A programação fornecerá parâmetros operacionais chaves tais como ativação e a duração do processo de registro de dados.
[022] O registrador de dados programado é então instalado, seja dentro ou fora da escova de dente. De preferência, ele está firmemente ligado a um estojo externo da escova de dente.
[023] Quando sinais iniciais correspondentes ao movimento da escova de dente são detectados, meios de comutação disparam a operação do sensor de som. Um meio de comutação preferido é um comutador basculante, uma vez que esse dispositivo é pequeno, tem baixa potência e pode detectar movimentos ou orientação de maneira simples.
[024] O registrador de dados verifica se há movimentos na escova de dente, isso indicado por sinais gerados pelo sensor de movimento (que é tipicamente um acelerômetro ou aparelho similar). Dados são também adquiridos do sensor de som, ativado pela detecção inicial do movimento da escova de dente como acima descrito.
[025] A duração do registro é controlável em resposta aos sinais combinados recebidos do sensor de som e do sensor de movimento, respectivamente.
[026] Os inventores constataram que os dados adquiridos do sensor de som proporcionam um meio surpreendentemente confiável de indicar se uma escovação efetiva dos dentes está ocorrendo, ao contrário de simplesmente se estar sacudindo ou movimentando a escova de dente sem contato com os dentes (uma falsa ocorrência).
[027] Consequentemente, no sistema da invenção o registrador de dados tipicamente será programado de forma que o registro de dados somente ocorre quando os sinais recebidos do sensor de som e os sinais recebidos do sensor de movimento são cada um deles registrados acima de limiares pré- definidos de duração ou de intensidade.
[028] Dessa maneira, o sistema é capaz de operar num modo de “captação ativa de dados” para captar a atividade de interesse, mas é também capaz de reverter para um “modo de baixa potência” em outros momentos. Isso possibilita menor registro de falsas ocorrências, levando a menor consumo de energia, a requisitos de baixa potência e de memória, a maior eficiência do dispositivo e a maior facilidade de análise de dados.
[029] Os dados adquiridos pelo sistema da invenção são analisados por um dispositivo de análise de dados para fornecer informações sobre o comportamento de escovação de dentes.
[030] Tipicamente, os dados adquiridos pelo sistema da invenção são descarregados para um dispositivo de análise de dados remoto tal como um dispositivo de computação (como, p.ex., um PC). Alternativamente os dados podem ser transmitidos para o dispositivo de análise de dados por telefonia celular ou por tecnologia LAN (Local Area Network, Rede de Área Local) sem fio, de preferência “Wi-Fi” (wireless fidelity, fidelidade sem fio) possibilitando comunicação fácil e rápida via internet.
[031] A análise pode fornecer informações a respeito de vários aspectos do comportamento da escovação de dentes, tal como a força ou pressão aplicada durante o processo da escovação dos dentes, a velocidade da ação da escovação dos dentes, a direcionalidade da ação da escovação dos dentes, a duração dos eventos individuais da escovação dos dentes, a freqüência dos eventos individuais de escovação dos dentes por dia ou uma combinação de quaisquer dos eventos acima mencionados.
[032] Vantajosamente tal análise de dados pode ocorrer convenientemente, por exemplo, num laboratório localizado a muitos quilômetros de distância com mínima interferência na vida dos usuários de escova de dente.
EXEMPLO
[033] Os dados foram simultaneamente registrados de um dispositivo transdutor de áudio colocado dentro da cavidade de uma escova de dente, e um dispositivo de registro baseado num acelerômetro tri-axial firmemente ligado ao estojo externo da escova de dente.
[034] Uma sequência de escovação foi executada manualmente como mostrada na tabela abaixo:
Figure img0001
[035] A anexa Figura 1 ilustra os dados do acelerômetro tri-axial adquiridos da execução da sequência acima.
[036] A anexa Figura 2 ilustra os dados correspondentes do transdutor de áudio adquiridos simultaneamente da execução da sequência acima.
[037] As ocorrências de 10 segundos de “1” a “5” como descritas na tabela estão indicadas no eixo horizontal de cada gráfico.
[038] Os dados mostram claramente a capacidade do transdutor de áudio de eliminar falsas ocorrências. No caso dos dados do acelerômetro tri- axial, a falsa ocorrência “2” tem a mesma aceleração e frequência que a ocorrência de interesse “4”, como mostrado na Figura 1. Entretanto o transdutor de audio pode diferenciar entre “2” e “4”, como mostrado na Figura 2.

Claims (8)

1. SISTEMA APROPRIADO PARA MONITORAR O USO DE UMA ESCOVA DE DENTE, caracterizado pelo sistema compreender: (a) uma escova de dente; (b) um sensor de som, que está localizado dentro ou sobre a escova de dente, o qual está configurado para detectar sons associados com o uso da escova de dente e para gerar sinais correspondentes aos sons detectados; (c) um registrador de dados programável, que está localizado dentro ou sobre a escova de dente, o registrador de dados incorporando um sensor de movimento e um armazenador de dados para o registro de dados; (d) meio de comutação configurado para acionar a operação do sensor de som a detectar sons em resposta aos sinais iniciais de movimento da escova de dente gerado pelo sensor de movimento, e (e) um dispositivo de análise de dados que é adaptado para analisar dados transmitidos ou adquiridos a partir do sistema a fim de fornecer informações a respeito do comportamento de escovação de dente, em que a duração do registro de dados é configurada para ser controlada em resposta aos sinais combinados recebidos do sensor de som e do sensor de movimento, respectivamente.
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela escova de dente incluir um cabo, um pescoço e uma região de escovação que se estende desde o pescoço, a região da escova incluindo elementos de escovação tais como cerdas, que se estendem a partir de uma base.
3. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo sensor de som ser um transdutor de áudio tal como um microfone.
4. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo sensor de movimento ser um acelerômetro capaz de detectar acelerações ao longo de um ou mais eixos.
5. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo armazenador de dados incorporar memória não volátil apagável.
6. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo registrador de dados programável ser programado de maneira que o registro de dados somente ocorra quando os sinais recebidos do sensor de som e os sinais recebidos do sensor de movimento forem cada um deles registrados acima de limiares pré-definidos de duração ou de intensidade.
7. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo meio de comutação ser um comutador basculante.
8. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo sensor de som ser incorporado dentro do registrador de dados programável.
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