BR112013003321B1

BR112013003321B1 - dispositivo para monitoramento de escova de dente

Info

Publication number: BR112013003321B1
Application number: BR112013003321-5A
Authority: BR
Inventors: Meriheinä Ulf; Kauppinen Ossi; Viljanen Teijo; Puurunen Juha-Pekka
Original assignee: Brushgate Oy
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2021-03-02
Also published as: US9552743B2; CN103068277A; JP5907967B2; EP2603112B1; AU2011288390B2; MX2013001611A; US20130137074A1; RU2605836C2; JP2013536018A; AU2011288390A2; PT2603112T; PL2603112T3; KR101864257B1; HRP20181303T1; ES2686554T3; BR112013003321A2; CA2806994A1; MY159877A; FI20105846A0; CA2806994C

Abstract

DISPOSITIVO PARA MONITORAMENTO DE ESCOVA DE DENTE. A presente invenção está correlacionada a um dispositivo para monitoramento de escova de dente (18). A fim de se obter um eficiente dispositivo de monitoramento, o dito dispositivo de monitoramento compreende: um dispositivo de entrada (21), um sensor de aceleração, um condicionador de sinal, uma memória, um comparador que compara os números de ciclos de escovamento registrados por cada contador específico de superfície de dente durante o escovamento com correspondentes valores de referência mantidas na dita memória, e um dispositivo de saída (27) que indica que o escovamento da região dos dentes (L - U ) em questão é aceito.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo para monitorar o uso de uma escova de dentes, a fim de proporcionar ao usuário uma informação geral de como a escovação foi realizado. Descrição do Estado da Técnica

[002] Escovas de dente com dispositivos de monitoramento já são de algum tempo conhecidas, que proporcionam ao usuário uma idéia geral sobre o resultado da escovação. Esses dispositivos podem empregar, por exemplo, sensores de aceleração, temporizadores e sensores de pressão, a fim de se obter dados de medição durante a escovação dos dentes.

[003] Entretanto, o processo para se determinar o resultado da escovação, em outras palavras, o quanto satisfatório o usuário foi sucedido com a escovação dos dentes, tem sido considerado como uma tarefa desafiante. Além disso, os custos e a manutenção do dispositivo usado precisam ser mantidos dentro de razoáveis limites.

[004] Além disso, aperfeiçoamentos podem ainda ser feitos com relação à precisão e custos dodispositivo, com relação aos dispositivos de monitoramento conhecidos. Sumário da Invenção

[005] Um objetivo da presente invenção é proporcionar um aperfeiçoado dispositivo de monitoramento para determinar o resultado de escovação de dentes. Esse objetivo é alcançado por meio de um dispositivo de monitoramento.

[006] Esse dispositivo de monitoramento utiliza a possibilidade de identificar a superfície dos dentes que estão sendo escovados dentro de uma região dentária, tendo como base a inclinação da escova de dentes, comparada com a gravitação da terra durante os ciclos de escovação. Ao registrar o número de ciclos de escovação com registros específicos da superfície dos dentes, se obtém informação sobre o número de ciclos de escovação que cada superfície dentária é submetida dentro da região dentária. O número registrado de ciclos de escovação pode depois ser comparado com valores referência específicos de superfície dentária, a fim de avaliar o quanto satisfatório a escovação de dentes foi sucedida. Assim, como resultado, é proporcionado um dispositivo de monitoramento de custo rentável, sendo uma solução que economiza espaço e energia, para um confiável monitoramento de um escovação de dentes.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] A seguir, a presente invenção será descrita em maiores detalhes por meio de exemplo, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 ilustra regiões dentárias emuma modalidade; - a figura 2 ilustra uma modalidade de umdispositivo de saída; - a figura 3 ilustra uma modalidade deuma escova de dentes com um dispositivo de monitoramento; - a figura 4 ilustra um sistema de coordenadas; - a figura 5 representa um diagrama em bloco ilustrando uma modalidade de um dispositivo de monitoramento; e - a figura 6 representa um fluxograma ilustrando a operação de um dispositivo de monitoramento.

Descrição de pelo menos uma modalidade

[008] A figura 1 ilustra regiões dentárias em uma modalidade e a figura 2 ilustra uma modalidade de um dispositivo de saída 27.

[009] Na modalidade da figura 1, através de exemplo, os dentes foram divididos em quatro regiões dentárias R-U, L-U, R-D, e L-D. As regiões dentárias, no presente caso quatro, podem ser identificadas como esquerda superior L-U, esquerda inferior L-D, direita superior R-U e direita inferior R-D. Em diversos casos, uma suficiente idéia geral pode ser fornecida ao usuário de uma escova de dentes, através da indicação de que uma (ou mais) dessas quatro regiões não foi adequadamente escovada de modo suficiente.

[0010] Em uma modalidade, cada uma das quatro regiões dentárias R-U, L-U, R-D e L-D compreende três superfícies dentárias previamente definidas que precisam de escovação. Portanto, na figura 1, cada região compreende uma superfície externa 1 a 4, uma superfície interna 5 a 8, e uma superfície de mastigação 9 a 12.

[0011] Nos exemplos seguintes, o usuário escova os dentes através de escovação das quatro regiões dentárias R-U, L-U, R-D, e L-D em uma predeterminada ordem, ou, alternativamente, indicando ao dispositivo de monitoramento qual a região que está presentemente sendo escovada. O dispositivo de monitoramento, consequentemente, sabe a região dentária que está sendo escovada. Entretanto, o usuário pode escovar as superfícies dentárias 1, 5, 9; 2, 6, 10; 3, 7, 11; ou 4, 8, 12dentro de uma região dentária R-U, L-U, R-D, e L-D em qualquer ordem desejada, mesmo que mudando diversas vezes entre as superfícies interna, externa e de mastigação, ao mesmo tempo em que escova a específica região dentária.

[0012] O dispositivo de saídautilizado no dispositivo de monitoramento pode indicar o resultado da escovação para o usuário de qualquer maneira conveniente, o que possibilita ao usuário determinar ou não se a escovação de uma região dentária R-U, L-U, R-D ou L-D foi bem aceita. Tal dispositivo de saída pode incluir pelo menos um dentre os seguintes: um LED (Diodo Emissor de Luz), um gerador de som para produzir sons ou música, e um gerador de voz. O dispositivo de saída pode ser fisicamente localizado em um módulo que se movimenta junto com uma escova de dentes ou, alternativamente, esse módulo pode incluir uma interface de transmissão de dados com fio ou sem fio, para transmitir dados para um dispositivo externo de saída, que indica o resultado da escovação para o usuário.

[0013] No exemplo da figura 2, ésuposto por meio de exemplo, que o dispositivo de saída 27 pode incluir LEDs ou um monitor de LED, com um setor 13 a 16 para cada região dentária mostrada na figura 11. Se o setor 13 for iluminado de vermelho no dispositivo de saída mostrado na figura 2 após a escovação, o usuário irá entender que a região R-U mostrada na figura 1 exige, por exemplo, um escovação mais intenso. Similarmente, se outro setor for 14 iluminado de vermelho no dispositivo de saída mostrado na figura 2 após a escovação, o usuário irá entender que a região (LU) mostrada na figura 1 exige, por exemplo, um escovação ainda mais intenso. Um aceitável escovação pode ser indicado por uma iluminação de outra cor, tal como, por exemplo, verde. Alternativamente, outras cores e modos de iluminação indicativos podem ser utilizados, a fim de proporcionar o usuário uma informação de retorno, tal como, uma luz que pisca versus uma luz que se apresenta de modo estável, uma disposição com claridade versus uma disposição sem claridade, e outras.

[0014] Se forem usados LEDs nodispositivo de saída 27, o dispositivo de saída pode incluir um par de LEDs para cada região dentária. Nesse caso, cada par de LEDs inclui um LED de uma primeira cor para indicar um escovação bem sucedido daquela região (a região que corresponde a 1/4 da região total), e um LED de uma segunda cor para indicar um escovação não bem sucedido da dita região.

[0015] A figura 3 ilustra umamodalidade de uma escova de dentes 17 com um dispositivo de monitoramento 18 e a figura 4 ilustra um sistema de coordenadas X-Y-Z para uma cabeça de escova 19 dessa escova de dentes.

[0016] Na modalidade da figura 3, odispositivo de monitoramento 18 foi produzido na forma de um módulo separado, contendo os necessários componentes eletrônicos e uma bateria, a qual foi embutida dentro de um eixo de uma escova de dentes manual 17. Desse modo, as cerdas 20 da cabeça de escova 19 se movimentam com a dita cabeça de escova 19 e o dispositivo de monitoramento 18 se movimenta com cada movimento da cabeça de escova. Entretanto, isso é apenas um exemplo de como um dispositivo de monitoramento 18 pode ser disposto em uma escova de dentes. Alternativamente, o dispositivo de monitoramento pode ser uma extensão do eixo da escova de dentes, ou ser conectado à escova de dentes de alguma outra maneira. A cabeça de escova 19 pode ser destacada do cabo da escova de dentes 17, a fim de possibilitar que diferentes pessoas com sua própria cabeça de escova usem o mesmo cabo de escova de dentes 17.

[0017] Na figura 3, o dispositivo de monitoramento, por exemplo, é provido de um dispositivo de entrada 21, tal como, um botão de pressionamento, e um dispositivo de saída 27, conforme ilustrado na figura 2. O dispositivo de entrada, entretanto, pode ser localizado em um aparelho separado (não mostrado na figura 3), em cujo caso o dispositivo de monitoramento pode incluir uma interface de transmissão de dados com ou sem fio 22, para recebimento dos sinais do dispositivo de entrada separado.

[0018] Por razões de melhor entendimento, na figura 4, a direção do eixo X é geralmente a mesma que a direção das cerdas 20 na escova, a direção do eixo Y é perpendicular ao eixo X e, geralmente, a mesma que a direção longitudinal da cabeça de escova 19, que no exemplo ilustrado é a direção da linha central do corpo tubular da escova de dentes 17, e o eixo Z é geralmente dirigido lateralmente em relação à cabeça da escova, desse modo, formando um ângulo de 90° com os eixos X e Y. Entretanto, deve ser observado que as exatas direções dos eixos não são importantes para o dispositivo de monitoramento em si, mas, são apenas definidas para possibilitar que o seguinte exemplo seja entendido.

[0019] A figura 5 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo de um dispositivo de monitoramento 18. O dispositivo de monitoramento pode ser integrado dentro de uma escova de dentes, tal como na figura 3, ou, alternativamente, consistir de um componente separado que é fixado à escova de dentes. Como componente separado, o dispositivo de monitoramento pode ser destacado de uma primeira escova de dentes e fixado a outra escova de dentes. Em tal caso, o dispositivo de monitoramento pode ser uma parte de um cabo de escova de dentes intercambiável.

[0020] Nesse exemplo, o dispositivo de monitoramento compreende um condicionador de sinal 23, que controla a operação do dispositivo de monitoramento 18. O condicionador de sinal 23 e um comparador 24 podem ser implementados com circuitos, programa de computador ou uma combinação de programa de computador e circuitos. Nos últimos dois casos, um processador disposto em um computador pode executar as tarefas do condicionador de sinal 23 e/ou do computador 24 sob o controle de um software. O computador pode ser um processador independente, por exemplo, incorporado dentro de um dispositivo básico, ou um computador de finalidade geral. O condicionador de sinal e o comparador podem, portanto, consistir fisicamente de uma única parte.

[0021] O condicionador de sinal 23 é portador de filtragem de baixa passagem e alta passagem, por exemplo, com um ou mais filtros digitais. Pelo menos um dos filtros pode ser do tipo: y(t) = y(t-1)*(1 - 1/k) + x(t)/k, onde: y(t) é a saída na etapa de tempo t, x(t) é a entrada na etapa de tempo t e k é um fator de filtro, respectivamente. Pelo menos um dos filtros pode ser de um tipo de: z(t) = x(t) - y(t), onde: z(t) é a saída na etapa de tempo t, x(t) é a entrada na etapa de tempo t e y(t) é um sinal filtrado de baixa passagem, respectivamente.

[0022] Um sensor de aceleração 25 é acoplado ao dispositivo para medição de padrões de escovação dentário. Um sensor de aceleração de três eixos 25 pode ser utilizado para detecção da inclinação da escova de dentes durante seu uso, tal como, os ângulos com os quais a escova de dentes e o dispositivo de monitoramento fixado à mesma são mantidos durante o uso, quando comparado com a gravidade da terra. Em outro exemplo, o sensor de aceleração de três eixos 25 mede o movimento cíclico e/ou não-cíclico da escova de dentes. O sensor de aceleração pode ser do tipo, por exemplo, CMA3000, disponível da VTI Technologies Oy, Caixa Postal 27, FI-01621, Vantaa, Finlândia. A saída deum sensor de aceleração de três eixos pode ser expressa como: amedido = a + g + aε, 1 em que o vetor de saída medido (amedido, três componentes) corresponde à soma da aceleração a de um objeto, vetor de gravitação g e um termo de erro aε, todos no sistema de coordenada local do dispositivo de monitoramento.

[0023] A partir da equação 1, pode serusado um sensor de aceleração para medir a inclinação (quando a mudança na velocidade a é conhecida) e aceleração (quando a aceleração gravitacional em uma estrutura de escova é conhecida). Adicionais componentes de sensor que aumentam o custo e ocupam espaço não são necessários para acompanhar o movimento ou posição de uma escova de dentes, desse modo, o dispositivo de monitoramento pode incluir um sensor de aceleração de três eixos 25 como o único sensor. Uma vantagem de um dispositivo usando apenas um sensor de aceleração é que os custos para produzir o dispositivo são reduzidos. Outra vantagem é que usando um sensor de aceleração sem quaisquer outros sensores de orientação ou posição de deslocamento se economiza espaço. Comparado com algumas outras abordagens, uma terceira vantagem é o consumo ultra-baixo de energia.

[0024] Nas medições realizadas com odispositivo de monitoramento 18, a aceleração é suposta de ser ruidosa, o que prejudica as medições de inclinação ou ângulo. Durante a escovação dos dentes, o sensor de aceleração 25 pode medir padrões de escovação de dentes, o que pode ser registrado ou suprido na forma de dados ao comparador 24. O comparador 24 pode também receber dados de referência de padrão de escovação de dente, em outras palavras, valores de referência, de uma memória 26. A memória 26 pode ser um dispositivo de registro que é acoplado com o sensor de aceleração 25 e/ou o condicionador de sinal 23 para manter os dados de referência padrão. O condicionador de sinal 23 pode executar funções de filtração de baixa e alta passagem, assim como, funções de disparo de nivelamento nos dados de aceleração, de modo a obter relevantes dados e parâmetros de escovação padrão.

[0025] Assim, por exemplo, dados dereferência ou valores de referência de escovação dentário padrão, armazenados na memória 26, podem ser comparados com os dados produzidos durante o uso normal diário de uma escova de dentes, tão logo o uso da dita escova de dentes tenha sido finalizado. Em um exemplo de dados de referência padrão de escovação de dentes, os dados de referência padrão de escovação de dentes podem também indicar o tempo gasto (por exemplo, segundos) para escovação de cada região dentária, o número de ciclos de escovação por região dentária, e a ordem da escovação (transferência de uma posição para outra). A comparação entre os dados do padrão de escovação de dentes durante o uso, com os dados de referência ou valores de referência padrão de escovação de dentes é usada para fornecer uma observação geral do ocorrido ao usuário mediante o dispositivo de saída 27. O dispositivo de monitoramento 18 pode ser configurado para automaticamente informar o usuário sobre os resultados da escovação, mediante uso de um LED, uma pluralidade de LEDs, ou um monitor, através da indicação do resultado por um predeterminado período de tempo após a escovação ter sido completado, conforme determinado, por exemplo, por um tempo de espera, um retorno para uma base ou um comutador.

[0026] Ao invés de um indicador visual, o dispositivo de saída 27 pode consistir de um indicador que produz som, tal como, uma cigarra produtora de um predeterminado som de buzina, ou um gerador de voz produzindo instruções após a escovação de dentes. Tal cigarra ou gerador de voz pode se usado para indicar um escovação bem sucedido ou um escovação inaceitável. Desse modo, o usuário pode ser provido de imediatas informações sobre a escovação.

[0027] Em algumas modalidades, o dispositivo de monitoramento mostrado na figura 5 pode incluir um temporizador 28 para medir a duração da escovação em uma específica região dentária. Isso permite que uma comparação seja executada com um valor de referência representando uma duração de referência, que indica se o usuário escovou ou não por um tempo suficiente uma região dentária.

[0028] O dispositivo de monitoramento 18 mostrado na figura 5 pode também incluir um a interface 22 para enviar o resultado da comparação para um dispositivo remoto, onde o dispositivo de saída 27 e/ou uma separada unidade de armazenamento de dados de escovação se encontram localizados. Consequentemente, o usuário pode receber uma informação do ocorrido por um dispositivo de saída localizado localmente, em conexão com ocondicionador de sinal e o comparador ou, alternativamente, por um dispositivo de saída que é remotamente localizado, ou através de dispositivos de saída locais e remotos.

[0029] No caso de uma interfaceconectada por fio a um dispositivo remoto, a interface 22 pode incluir contatos elétricos, que são usados pelo dispositivo de monitoramento 18, para comunicação com o dispositivo remoto. Alternativamente, no caso de uma interface conectada sem fio, a interface 22 pode incluir umtransmissor de rádio, para transmitir o resultado de medição através de um percurso de rádio para o dispositivo remoto.

[0030] O dispositivo de monitoramento18 também inclui um dispositivo de entrada 21 para recebimento de entradas de usuário, como, por exemplo, um pressionamento de botão, para que o usuário acesse, por exemplo, um modo de seleção (por exemplo, ensinamento, escovação, rolagem da memória), ou indicação de partida ou parada de eventos). Essas entradas podem ser usadas para ajustar o dispositivo de monitoramento 18 em um modo de ensinamento, que pode ser usado para coletar os dados de padrão de escovação preferidos do próprio usuário. O primeiro modo pode ser contínuo, significando que os dados são armazenados como valores de referência continuamente, incluindo os padrões de escovação de dentes medidos, ou pode ser usado para armazenar os dados seletivamente. Os dados seletivos podem ser usados conforme a orientação de higiene dental, supervisão do dentista ou parental, para garantir, por exemplo, um adequada escovação. Após acionamento do dispositivo de entrada 21, o sensor de aceleração 25 é configurado para medir e enviar os dados de padrão de escovação dentário (por exemplo, dados relativos a uma inclinação de uma escova de dentes), para o condicionador de sinal 23, que pode processar os mesmos e armazená-los na memória 26 para subsequente uso, durante o uso da escova de dentes.

[0031] O sensor de aceleração 25 mede os padrões de escovação para comparação com os dados de referência quando o dispositivo de monitoramento 18 se encontra em um segundo modo. O modo de ensinamento permite ao usuário armazenar dados individuais de referência padronizados de escovação de dente na memória 26, como valores de referência. Assim, por exemplo, após pressionamento do dispositivo de entrada 21, o usuário utiliza a escova de dentes para escovar seus dentes, tão intensamente quanto desejado. Um segundo acionamento do dispositivo de entrada 21 pode encerrar o primeiro modo. O resultado é que os dados de referência padronizados de escovação de dentes, que indicam ângulos nos quais esse particular usuário mantém a escova de dentes durante o uso, são armazenados na memória 26 na forma de dados ou valores de referência padronizados de escovação dentário preferido. Alternativamente, os dados de referência podem também indicar o tempo gasto, o número de ciclos de escovação e a ordem de escovação (transferência de uma posição para outra). Esses dados individuais de referência padronizados de escovação dentário podem ser usados para analisar quanto intensamente esse específico usuário irá escovar seus dentes no futuro, durante o uso diário. Portanto, o primeiro modo permite ao usuário levar em consideração o comportamento individual (a escova de dentes ou a cabeça do usuário, por exemplo, é mantida com ângulos individuais) durante a escovação dos dentes.

[0032] Além disso, por meio de exemplo, é suposto que o dispositivo de monitoramento produz e armazena os dados de referência de padrão de escovação dentário na memória, uma vez que o dispositivo de monitoramento 18 é estabelecido para o modo de ensinamento e escova de dentes que está sendo usada. Entretanto, uma alternativa para isso é que os dados de referência predefinidos de padrão de escovação dentário são produzidos em um dispositivo externo e copiados para a memória 26 do dispositivo de monitoramento 18, para subsequente uso como dados de referência ou valores de referência, enquanto o dispositivo de monitoramento é utilizado diariamente para escovação dos dentes.

[0033] Quando o dispositivo de monitoramento 18 de escovação dentário é usado em uso diário, pode ser feita uma comparação com os dados de referência mantidos na memória 26 do dispositivo de monitoramento 18. Adicionais dados de referência podem ser registrados para substituir ou serem agregados aos primeiros dados de referência. Esses padrões de escovação de dentes podem ser armazenados individualmente ou coletivamente, como dados de referência padronizados de escovação dentário em um dispositivo de registro. Assim, por exemplo, um usuário em uma específica sessão de escovação, pode armazenar os padrões de escovação dentário produzidos no dispositivo de registro como dados de referência. Alternativamente, o usuário pode adicionar esses dados de referência a dados cumulativos de referência padronizados de escovação dentário.

[0034] Os dados individuais de referência padronizados de escovação dentário podem ser armazenados para uma pluralidade de pessoas na memória 26 do dispositivo de monitoramento 18. Em um exemplo, um identificador da pessoa que usou a escova de dentes durante o modo de ensinamento é armazenado na memória juntamente com os dados de referência padronizados de escovação dentário. Em um exemplo, esse identificador é associado a uma cabeça de escova de um indivíduo 19 em um dispositivo que apresenta uma cabeça de escova destacável para cada usuário individual. Isso é vantajoso quando diversas pessoas usam a mesma escova de dentes ou, de fato, o mesmo cabo de uma escova de dentes (com suas próprias partes pessoais de escova fixadas, tal como, uma cabeça de escova). Nesse caso, o dispositivo de monitoramento 18 pode ser capaz de automaticamente identificar a pessoa que está usando a escova de dentes, mediante seleção da memória 26 dos dados de referência padronizados de escovação dentário que melhor se comparam com os dados produzidos durante o uso da escova de dentes. Alternativamente, a escova de dentes pode incluir uma interface que permite ao usuário a capacidade de dar entrada ao seu identificador, ou o identificador é codificado na interface da cabeça da escova, a fim de que o dispositivo de monitoramento 18 seja capaz de selecionar os corretos dados de referência padronizados de escovação dentário da memória 26. O dispositivo de entrada 21 pode ser usado como tal tipo de interface.

[0035] O dispositivo de monitoramento18 pode ser configurado para auto-calibração, com base na soma do vetor de aceleração filtrado em baixa passagem, a = ^(axlp2+ aylp2+ azlp2) = 1g, onde axlp, aylp e azlp são os componentes de aceleração filtrados em baixa passagem, nas direções ortogonais x, y e z, no sistema de coordenadas da escova, respectivamente.

[0036] Todas as partes do dispositivode monitoramento 18 podem ser encapsuladas entre si e/ou integradas dentro ou fixadas ao corpo de uma escova de dentes elétrica ou manual. Alternativamente, um radiotransmissor pode ser disposto separadamente das outras partes, por exemplo, em um carregador de bateria, armação ou base da escova de dentes elétrica. Em tal exemplo, a interface pode incluir terminais de contato na escova de dentes, que são conectados aos correspondentes terminais no carregador de bateria, para enviar o resultado da comparação através de uma conexão com fios, para o transmissor no carregador de bateria ou mediante indução ou comunicações sem fio de curtas faixas. O radiotransmissor no carregador de bateria depois transmite esse resultado da comparação, através da conexão de rádio sem fio, para o dispositivo remoto.

[0037] A figura 6 representa um fluxograma ilustrando a operação de um dispositivo de monitoramento.

[0038] Na etapa 30, o usuário começa a escovar uma predeterminada região dentária ou uma região dentária indicada pelo usuário. As alternativas são, por exemplo, que as regiões dentárias sejam sempre escovadas na mesma ordem, que o dispositivo de monitoramento para cada nova região dentária indique pelo dispositivo de saída 27 qual região dentária deve ser escovada, ou que o usuário mediante uso do dispositivo de entrada 21 indique a região dentária R-U, L-U, R-D ou L-D que deverá ser escovada. Em qualquer caso, o dispositivo de monitoramento 18 conhece a região dentária que está sendo escovada, que no presente exemplo, é suposta de ser a região L-U.

[0039] No presente exemplo, é suposto que um temporizador 28 seja usado para medir uma duração de escovação para uma região dentária, por exemplo, quantos segundos o usuário gasta escovando a região em questão, embora um temporizador não seja necessário em todas as modalidades. Se for usado um temporizador, uma alternativa é usar três temporizadores, um para cada superfície de uma região dentária. Consequentemente, na etapa 31 o temporizador 28 é iniciado e tem dado a partida e os contadores específicos da superfície dentária são iniciados (tal como, ajustados para zero). Na explicação seguinte, é suposto por meio de exemplo que três contadores específicos de superfície dentária sejam providos, um para a superfície dentária externa 2, um para a superfície dentária interna 6 e um para a superfície de mastigação 10.

[0040] Na etapa 32, o sensor deaceleração 25 produz sinais que o condicionador de sinal 23 recebe e processa. O condicionador de sinal 23 filtra em baixa passagem os sinais (ax, ay, az) para eliminar ruído e perigo de aceleração. Além disso, o sinal de aceleração é fortemente filtrado em baixa passagem, o que proporciona ao sinal nenhuma aceleração, somente a gravidade da terra, além de desvio do sensor de aceleração e ganho de erro. Valores máximos e mínimos desse sinal são usados para auto-calibrar os parâmetros do sensor dos três eixos X, Y e Z (1 g = 9,81 m/s2 = aceleração em queda livre no campo de gravidade da terra), conforme segue: - ax(0)(=desvio) = (ax(max) + ax(min))/2 é calibrado para 0g, - ax(ganho) = (ax(max) - ax(min))/2 é calibrado para 1g, - ay(0)(=desvio) = (ay(max) + ay(min))/2 é calibrado para 0g, - ay(ganho) = (ay(max) - ay(min))/2 é calibrado para 1g, - az(0)(=desvio) = (az(max) + az(min))/2 é calibrado para 0g, e - az(ganho) = (az(max) - az(min))/2 é calibrado para 1g.

[0041] Agora, durante a escovação, os componentes X e Z do sinal fortemente filtrado em baixa passagem fornecem diretamente a inclinação da escova no campo de gravidade da terra. A aceleração Y é depois filtrada em alta passagem, mediante subtração do sinal fortemente filtrado em baixa passagem do sinal original (ayhp = ay - aylp). Para isso, são estabelecidos níveis limitativos de sinal. Uma vez um limite positivo seja ultrapassado, como, também, um limite negativo, dentro de um predeterminado limite de tempo, um ciclo de escovação é identificado na etapa 32. Nesse exemplo, uma aceleração específica, um nível duplo de transposição, em outras palavras, duas acelerações Y em direções opostas dentro de uma especificada estrutura de tempo, indicam um ciclo de escovação. Nesse estágio, é iniciada a etapa 33, onde são analisados os componentes X e Z fortemente filtrados em baixa passagem. Esses componentes são usados na etapa 33 para determinar qual superfície dentária 2, 6 ou 10 foi escovada com o ciclo de escovação identificado. A memória do dispositivo de monitoramento mantém um par da amostra X e Z para cada superfície dentária 2, 6 e 10 da região dentária L-U (e também para todas aas outras regiões dentárias). Portanto, a superfície dentária escovada é determinada para ser uma superfície cujo par da amostra X e Z melhor se nivela aos presentes componentes X e Z fortemente filtrados em baixa passagem. O contador específico de superfície dentária da superfície dentária identificada é usado para registrar o ciclo de escovação para a superfície dentária identificada 2, 6 ou 10 na etapa 34, por exemplo, mediante incremento ao contador de uma unidade. Fisicamente, os contadores específicos de superfície dentária podem ser implementados como locais de memória predeterminada na memória 26.

[0042] Na etapa 35, é feita uma verificação para determinar se a escovação da mesma região dentária L-U continua, ou se o dispositivo de monitoramento sinalizou ao usuário que a escovação da dita região dentária deve terminar (por exemplo, através da indicação pelo monitor de saída que a escovação da região dentária L-U foi aceito), ou se o usuário utilizou o dispositivo de entrada 21 para indicar que a escovação da região dentária terminou.

[0043] Tão logo, eventualmente, seja determinado na etapa 35 que a escovação da região dentária em questão tenha terminado, a etapa 36 é iniciada. Na etapa 36, o comparador 24 compara o número registrado de ciclos de escovação de cada contador específico de superfície dentária com os correspondentes valores de referência na memória 26. Além disso, embora não necessário em todas as modalidades, no presente exemplo, o temporizador 28 é checado para determinar a duração da escovação na região dentária L-U com um correspondente valor de referência encontrado na memória 26. Se todos os contadores específicos de superfície dentária registraram um número de ciclos de escovação, que com uma suficiente precisão corresponde aos valores de referência, e também nesse exemplo, a duração da escovação com uma suficiente precisão corresponde ao valor de referência encontrado na memória 26 é então indicado pelo dispositivo de saída 27, na etapa 37, que a escovação da região dentária L-U foi aceito. Caso contrário, é indicado na etapa 37 pelo dispositivo de saída 27 que a escovação da região dentária L-U não foi aceita.

[0044] A suficiente precisão exigida na comparação, a fim de aceitar o resultado da escovação, depende da implementação. Uma alternativa é que se todos os contadores específicos de superfície dentária registrarem um número de ciclos de escovação que seja pelo menos de 60 a 80% do valor de referência para a superfície dentária em questão, e similarmente, a duração (se utilizada) da escovação medido pelo temporizador for de pelo menos 60 a 80% do correspondente valor de referência, a escovação da região dentária em questão pode ser aceito.

[0045] Finalmente, na etapa 38, é determinado se as regiões dentárias precisam ou não ainda de escovação. Se não precisarem, o processo pode ser finalizado. Caso contrário, as etapas 30 a 38 são repetidas para uma seguinte região dentária.

[0046] Além das características anteriormente descritas, o dispositivo de monitoramento pode também utilizar o dispositivo de saída 27 para indicar ao usuário quando a escova de dentes tiver se desgastado e, consequentemente, chegado ao fim de seu período de uso. Desse modo, o usuário pode ser informado de quando adquirir uma nova escova de dentes ou cabeça de escova de dentes. Uma alternativa para obter essa informação é que o dispositivo de monitoramento seja configurado para contar o número de ciclos de escovação dentário acumulado no total, e para indicar com o dispositivo de saída 27 que o final do tempo de uso da escova de dentes foi alcançado, uma vez tenha sido alcançado para a escova, um número de referência específico previamente estabelecido de ciclos de escovação dentário. No caso de uma modalidade em que o mesmo dispositivo de monitoramento possa ser usado com outra escova de dentes ou cabeça de escova de dentes, o usuário, nesse caso, pode ter a oportunidade de reinicializar a contagem dos ciclos de escovação dentário acumulados, uma vez a escova de dentes ou cabeça de escova de dentes tenha sido renovada.

[0047] Alternativamente, o dispositivo de monitoramento pode ser configurado para comparar uma presente distribuição espectral de aceleração de escovação com uma distribuição específica de referência previamente estabelecida, e para indicar com o dispositivo de saída 27 o final do período de uso da escova de dentes com base na dita comparação.

[0048] Deverá ser entendido que a descrição acima e as figuras anexas são apenas idealizadas para ilustrar a presente invenção. Será óbvio para um especialista versado na técnica que a invenção poderá ser variada e modificada, desde que não haja afastamento do seu escopo apresentado.

Claims

1. Dispositivo de monitoramento deescovação de dentes (18), para uso com uma escova de dentes (17) durante escovação dos dentes, em que o dispositivo de monitoramento compreende: - um dispositivo de entrada (21) para tomar entradas de usuários; - um sensor de aceleração (25) para produzir sinais durante a escovação dos dentes; - um condicionador de sinal (23) que recebe e processa os sinais provenientes do sensor de aceleração (25), cujo condicionador de sinal (23), enquanto a escova de dentes (17) e o dispositivo de monitoramento (18) são usados para escovação de uma região dentária predeterminada ou indicada pelo usuário (R-U, L-U, R-D, L-D) compreendendo uma pluralidade de superfícies de dentes predefinida (1-12), identifica um ciclo de escovação baseado em uma aceleração específica de uma cabeça de escova (19) da escova de dentes, em uma direção longitudinal (Y) da cabeça de escova, e em resposta a um ciclo de escovação identificado, o condicionador de sinal (23) identificando a superfície dentária predefinida (1-12) que foi escovada com o ciclo de escovação identificado com base na inclinação do dispositivo de monitoramento(18) no campo gravitacional da Terra durante o ciclo de escovação, um comparador (24), e um dispositivo de saída (27) que indica que a escovação da região dentária (L - U) em questão foi aceita, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento compreende uma memória (26) para manutenção de pelo menos um valor de referência de uma superfície dentária específica para cada superfície dentária predefinida (2, 6, 10) de cada região dentária (L - U), o condicionador de sinal (23) registrando o ciclo de escovação identificado da superfície dentária identificada (1-12) com um contador específico de superfície dentária correspondente; o comparador (24) comparando os números dos ciclos de escovação registrados por cada um dos contadores específicos das superfícies de dentes (2, 6, 10) durante a escovação de uma região dentária com os correspondentes valores de referência específicos da superfície dentária (2, 6, 10) mantidos na memória (26); e o dispositivo de saída (27) indicando que a escovação da região dentária (L - U) em questão foi aceita, se o comparador (24) indicar que o número de ciclos de escovação registrado por cada contador específico de superfície dentária (2, 6, 10), durante a escovação da região dentária (L - U) em questão, corresponde a uma precisão predefinida com os valores de referência correspondentes para a região dentária (L - U) em questão.

2. Dispositivo de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (18) adicionalmente compreende um temporizador (28), o qual, durante a escovação da região dentária predeterminada ou indicada pelo usuário (L - U), mede a duração da escovação da região dentária em questão; a memória (26) adicionalmente mantém uma valor de referência de duração para cada região dentária (R - U, L - U, R - D, L - D); o comparador (24) adicionalmente compara a duração medida pelo temporizador (28) durante a escovação de uma região dentária (L - U) com uma correspondente valor de referência de duração mantida na memória (26); e o dispositivo de saída (27) indica que a escovação da região dentária (L - U) em questão foi aceita somente se, também, a duração medida pelo temporizador durante a escovação da região dentária (L - U) com uma precisão predeterminada corresponde à duração correspondente do valor de referência.

3. Dispositivo de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (18) é responsivo a uma entrada de usuário predeterminada com o dispositivo de entrada (21) para proporcionar a entrada em um modo de ensinamento, em que o condicionador de sinal (23), durante a escovação, armazena pelo menos os valores de referência específicos da superfície dentária para as regiões dentárias na memória (26) para uso pelo comparador (24) para comparação durante uma escovação de dentes subsequente.

4. Dispositivo de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que: a direção longitudinal da cabeça de escova (19) define um eixo geométrico Y (Y), a direção das cerdas (20) da cabeça de escova define um eixo geométrico X (X), o qual é perpendicularmente orientado se comparado ao eixo geométrico Y, e um eixo geométrico Z (Z) que é perpendicularmente orientado se comparado aos eixos geométricos X e Y; o condicionador de sinal (23) submete os sinais provenientes do sensor de aceleração (25) a um filtro passa-baixa; o condicionador de sinal (23) determina a inclinação do dispositivo de monitoramento no campo gravitacional da Terra com base na aceleração medida nas direções X e Z, conforme indicado pelos sinais filtrados em um filtro passa-baixa; o condicionador de sinal (23) submete os sinais provenientes do sensor de aceleração à filtração em um filtro passa-alta para identificar um ciclo de escovação como aceleração Y indicado pelo sinal filtrado em um filtro passa-alta.

5. Dispositivo de monitoramento, deacordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (18) é configurado para entrar em um modo de calibração, em que o condicionador de sinal (23) estabelece valore máximos e mínimos de um sinal filtrado em um filtro passa-baixa proveniente do sensor de aceleração (25), conforme apresentado a seguir: ax(0) = (ax(max) + ax(min))/2 é calibrado para 0g, ax(ganho) = (ax(max) - ax(min))/2 é calibrado para 1g, ay(0) = (ay(max) + ay(min))/2 é calibrado para 0g, ay(ganho) = (ay(max) - ay(min))/2 é calibrado para 1g, az(0) = (az(max) + az(min))/2 é calibrado para 0g, e az(ganho) = (az(max) - az(min))/2 é calibrado para 1g, onde g é a gravidade da Terra.

6. Dispositivo de monitoramento, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o condicionador de sinal (23) compreende pelo menos um filtro de um tipo: y(t) = y(t-1)*(1-1/k) + x(t)/k, onde y(t) é a saída na etapa de tempo t, x(t) é a entrada na etapa de tempo t e k é um fator de filtro, respectivamente.

7. Dispositivo de monitoramento, deacordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o condicionador de sinal (23) compreende pelo menos um filtro de um tipo: z(t) = x(t) - y(t), onde z(t) é a saída na etapa de tempo t, x(t) é a entrada na etapa de tempo t e y(t) é um sinal filtrado em um filtro passa-baixa, respectivamente.

8. Dispositivo de monitoramento, deacordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um filtro é um filtro digital.

9. Dispositivo de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (18) é configurado para autocalibração, baseado na soma do vetor de aceleração filtrado em um filtro passa-baixa, a = ^(axlp2+ aylp2+ azlp2) = 1g, onde axlp, aylp e azlp são os componentes de aceleração filtrados em um filtro passa-baixa, nas direções ortogonais x, y e z, respectivamente.

10. Dispositivo de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de monitoramento (18) compreende uma interface de transmissão de dados sem fio ou com fio (22), para tomar as entradas de usuário do dispositivo de entrada (21) através da interface, e/ou para transmitir informação do resultado da comparação para o dispositivo de saída (27), através da interface.

11. Dispositivo de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de saída (27) inclui pelo menos um dentre os seguintes: um LED, um monitor, um gerador de som ou um gerador de voz.