CN102215922A - 个人卫生装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种个人卫生装置包括个人卫生工具和第一定位构件。所述个人卫生装置能够给使用者提供反馈，其可帮助使用者进行他/她的个人卫生例程。

Description

个人卫生装置、系统和方法
发明领域
本发明涉及个人卫生装置、系统和方法。更具体地讲，本发明涉及包括位置追踪系统的个人卫生装置、系统和方法。
发明背景
在从牙齿表面移除牙斑方面刷牙的效果可在刷洗过程期间受到使用者的刷洗运动、持续时间和施加力的影响。因此，牙科专业人员已经形成了辨识和详细说明此类参数的“推荐刷洗技术”。那些推荐的刷洗技术在访问牙科医生期间被传授给病人。然而，一旦走出牙科医生的办公室，病人们常常忘记和/或放弃所推荐的刷洗技术。
此外，当牙科医生要求病人演示他们的典型刷洗技术时，这样一种演示常常不是准确的或者不代表他们的日常例程。取而代之的是，由于牙科医生的监视，病人将一般夸大其定期的刷洗技术。遗憾的是，不正确的刷洗习惯可负面影响人的整个口腔健康，即使那个人一天使用若干次牙刷。例如，不正确的刷洗习惯可使一个人以一种有效的方式一贯地忽略清洁若干个牙齿或牙齿的部分。
一般来讲，由于使用者的技术不正确，还可使其它各种个人卫生例程效果差或无效。例如，利用手动剃刀或电动剃刀的男士可意外地遗漏他的面部和/或颈部的剃刮部分，导致外观疏忽。又如，利用手动剃刀或电动剃刀的女士可无意地漏掉她的腿部的剃刮部分。因此，需要提供对于在各种各样的个人卫生例程的效果方面给予帮助的个人卫生装置、系统和方法。
发明概述
个人卫生装置的一个实施方案包括至少一个个人卫生工具和至少一个定位构件，该至少一个定位构件利用目标识别来辨识使用者和个人卫生工具中的至少一个上的一个或多个指定特征。
个人卫生装置的另一个实施方案包括牙刷和至少一个定位构件，该至少一个定位构件利用目标识别来辨识使用者和个人卫生工具中的至少一个上的一个或多个指定特征。
个人卫生装置的另一个实施方案包括剃刀、剃须刀和修剪器中的至少一个以及至少一个定位构件，该至少一个定位构件利用目标识别来辨识使用者、剃刀、剃须刀和修剪器中的至少一个上的一个或多个指定特征。
个人卫生装置的另一个实施方案包括洗涤工具和至少一个定位构件，该至少一个定位构件利用目标识别来辨识使用者、面巾和海绵中的至少一个上的一个或多个指定特征。
个人卫生装置的另一个实施方案包括化妆品施用装置和至少一个定位构件，该至少一个定位构件利用目标识别来辨识使用者和化妆品施用装置中的至少一个上的一个或多个指定特征。
附图概述
图1是依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的视图；
图2A、2B、2C和2D是作为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的摄像机的视区的描绘；
图3是可显示在为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的显示装置上的模拟口腔的图像；
图4A是作为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的牙刷的正视图；
图4B是作为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的牙刷的侧视图；
图5A是作为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的牙刷和牙齿的描绘图；
图5B是作为依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的一部分的牙刷和牙齿的描绘图，其中在牙齿和牙刷之间设置了过滤器；
图6A是依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的视图，该个人卫生装置包括接收单元和显示模拟口腔的显示装置；并且
图6B是依照本发明一个实施方案的个人卫生装置的视图，该个人卫生装置包括接收单元、摄像机和显示模拟口腔的显示装置。
发明详述
定义：
如本文所用，术语“个人卫生”是指个人洁净度、以及个人外观。因此，应当理解，改善使用者的“个人卫生”可指牙齿刷洗以及面部和身体清洗，以及身体和面部毛发剃刮和修剪以及化妆品施用和移除。
如本文所用，术语“个人卫生工具”是指可用于改善个人卫生或改变个人外观的任何工具。非限制性适用实例包括手动牙刷、电动牙刷、男士剃刀、女士剃刀、男士剃须刀、女士剃须刀、修剪器、丝瓜、海绵、面巾、收敛剂垫、仿晒施用装置和化妆品刷和施用装置。
如本文所用，术语“生物沉积物”一般是指牙斑、细菌、牙垢、牙结石等，对于良好的口腔卫生它们通常被视作是不可取的。
如本文所用，术语“化妆品”一般是指任何有色化妆品、毛发、指/趾甲或皮肤护理产品。“化妆品”的一些适用实例包括指/趾甲油、指/趾甲膏、眼线、睫毛膏、毛发着色剂、洗发剂、调理剂、凝胶、除臭剂、沐浴油、浴盐、唇膏、润唇膏、唇线笔、护唇膏、唇香膏、唇缘调理剂、丰唇蜜、粉底、粉末、胭脂、腮红、眼线膏、眼影、遮瑕物、防晒剂等等。
如本文所用，术语“无标记”是指缺乏外部提供的索引定位器即标记。此类标记的非限制性实例包括灯光、反射镜、纹理、颜色、声音发射器和/或通常为与标记有关联的目标非原有的材料。
如本文所用，术语“图像”一般是指在图像平面内形成受试者的二维视图的二维像素组。
如本文所用，术语“图像组”一般是指可被解析成三维数据的相关二维图像组。
如本文所用，术语“点云”一般是指形成由很多二维视图重新构造的受试者的三维视图的三维点组。在三维图像捕集系统中，很多此类点云也可被记录和被组合成由移动摄像机所捕集的图像构造成的聚集点云。因此，应当理解，术语“图像”和“像素”一般是指二维数据，并且术语“点云”和“点”一般是指三维数据，除非另一个含义被明确表明或者从上下文清楚得知。
如本文所用，术语“三维表面再现”、“数字表面再现”、“三维表面图”等，如本文所用，意图是指目标的任何三维表面图，例如如可能通过捕集和/或加工三维扫描数据所获得的表面数据的点云、一组二维多边形或者代表目标的表面的全部或一些的任何其它数据，除非明确提供了或换句话讲从上下文清楚得知了不同含义。
如本文所用，术语“三维再现”可包括上述的任何三维表面再现，以及体积和其它再现，除非明确提供了或换句话讲从上下文清楚得知了不同含义。
如本文所用，术语“着色”或“渲染”一般是指三维目标的二维可视化，例如用于显示在监视器上。然而，应当理解，三维渲染技术存在并可有效地供本文所公开的系统和方法使用。同样，渲染应当被宽泛地解释，除非明确地提供了或换句话讲从上下文上清楚得知了更狭窄的含义。
如本文所用，术语“躯干”一般是指身体的主干。主干不包括腿部、胳膊和/或身体的头部。
一般说明：
根据本发明，一种个人卫生装置、系统和/或方法可帮助使用者改善他们的个人卫生例程。例如，本发明的个人卫生装置可帮助使用者更有效且更高效地刷洗他们的牙齿。又如，本发明的个人卫生装置可帮助使用者更有效地剃刮或修剪面部或身体毛发和/或帮助使用者更高效地获得期望的面部或身体毛发的对称外观。又如，本发明的个人卫生装置可帮助使用者更有效且更高效地清洗他们的面部和/或身体。又如，本发明的个人卫生装置可帮助使用者更有效且更高效地施用和移除化妆品(例如，化妆和仿晒产品)。通过测量个人卫生工具的位置和/或方向以及在一些实施方案中也通过测量使用者身体的至少一部分的位置和/或方向，本发明的个人卫生装置可部分地如上所述帮助使用者。
如图1所示，个人卫生装置100的一个实施方案可包括定位构件90和个人卫生工具10。在一些实施方案中，定位构件90可包括摄像机20、显示装置30和接收单元40。在那些实施方案中，摄像机20和显示装置30可与接收单元40进行信号通信，因此允许摄像机20将图像数据传输到接收单元40，接收单元40继而将图像数据传输到显示装置30。此外，在此类实施方案中，接收单元40和显示装置30可整体成型在一起。作为另外一种选择，接收单元40可与摄像机20整体成型或者摄像机20可与显示装置30整体成型。在其它实施方案中，接收单元40、显示装置30和摄像机20可整体成型。在其它实施方案中，接收单元40、显示装置30和摄像机20可分别为离散的组件。
在一些实施方案中，定位构件90可测量使用者身体的至少一部分和/或个人卫生工具10的至少一部分的位置和/或方向。定位构件90可通过利用很多不同技术来执行这个任务。非限制性实例包括与可视标记、非可视标记(例如，音频、声纳、雷达、多普勒效应)、目标识别、磁性、激光和/或机器视觉等有关的技术。在一个特定实施方案中，定位构件90可利用无标记技术并且能够进行目标识别。不管所利用的技术如何，定位构件90可利用使用者80和/或个人卫生装置10上的指定特征，以便测量使用者的身体的至少一部分和/或个人卫生工具10的至少一部分的位置和/或方向。在下文中将讨论包括激光扫描器的一个实施方案。
定位构件90可被编程以识别各种各样的指定特征。例如，考虑了其中定位构件90被编程以识别基于标记的指定特征(下文所述)和无标记的指定特征(下文所述)的实施方案。在一些实施方案中，定位构件90可被编程以在两个或更多个目标的指定特征之间进行区分。例如，定位构件90可被编程以在个人卫生工具和使用者的身体的一部分之间进行区分。目标识别和/或面部识别的一些适用实例提供于美国专利5,412,738；6,128,398；6,301,370；7,221,809；美国专利申请2001/0043717；2003/0016869；2004/0062442；2006/0251292；2007/0073439；和2007/0258645中。
对于无标记技术，指定特征可包括被搜寻位置/方向的目标的特征。例如，使用者80上的指定特征可包括使用者80的身体上的解剖学标志或者使用者80的整个身体。使用者80的身体上的解剖学标志的非限制性实例可包括面部标志、头部上的标志、躯干标志、肢体标志、手指、脚趾和口腔标志。关于图1，面部标志的非限制性实例包括眼角50、鼻孔60、嘴角70、它们的组合等。口腔标志的非限制性实例包括单个牙齿、牙齿表面、以前的牙科操作、牙龈、面颊、唇缘和舌头。
类似地，对于无标记技术，个人卫生工具10上的指定特征可包括个人卫生工具10的材料的颜色对比。例如，在引入牙刷作为个人卫生工具10的个人卫生装置100的实施方案中，牙刷头部上刷毛之间的颜色对比以及牙刷手柄上的第一材料和第二材料之间的颜色对比均可作为指定特征包含在内。又如，在引入剃刀作为个人卫生工具10的个人卫生装置100的实施方案中，剃刀刀片架上的颜色对比和/或剃刀手柄上的第一材料和第二材料之间的颜色对比可为具体的指定特征。又如，在引入海绵、面巾和/或其它化妆品施用装置作为个人卫生工具10的个人卫生装置100的实施方案中，在材料内部或材料之间的颜色对比可作为指定特征包含在内。个人卫生工具10的附加指定特征包括但不限于印刷符号和/或形状以及设计用于在视觉上定向个人卫生工具10的三维几何形状。
此外，个人卫生工具10的一些实施方案具有可包括材料对比的指定特征。例如，通过测量个人卫生装置10的各种组件的材料间的温度梯度，定位构件90可确定个人卫生工具10的位置/方向。在某些实施方案中，材料间的温度梯度可利用红外线光学分析装置进行测量。
对于基于标记的技术，指定特征可包括发光二极管、镜子、声发射器和/或它们的组合。例如，这些基于标记的指定特征可由使用者在特定方向上进行装饰，以用于确定使用者身体的特定部分的位置和/或方向。又如，基于标记的指定特征可连结到个人卫生工具10。例如，当个人卫生工具10为牙刷时，多个LED可连结到牙刷手柄以在x轴、y轴和z轴之间进行区分。对于使用者和/或个人卫生工具10中的任一个，可利用任何适用的标记。
在一些实施方案中，可选择迄今所描述的指定特征，使得定位构件90能够在两个或更多个使用者和/或两个或更多个个人卫生工具之间进行分辨。例如，定位构件90可利用无标记的指定特征来识别第一个人卫生工具和基于标记的指定特征来识别第二个人卫生工具。又如，定位构件90可利用第一组指定特征来识别第一个人卫生工具和利用第二组指定特征来识别第二个人卫生工具。作为一个具体实例，牙刷可包括蓝色和白色柄部且剃刀可包括黑色和红色柄部。可将定位构件90构造成使得定位构件90识别牙刷和剃刀作为不同的个人卫生工具。因此，在个人卫生装置100的某些实施方案中，通过识别第一个人卫生工具及第二个人卫生工具的指定特征的定位构件90，第一个人卫生工具可与第二个人卫生工具加以区别。同样，通过识别具体指定特征的定位构件，第一使用者面部/身体也可与第二使用者面部/身体加以区别。
可以类似的方式执行多个目标的基于标记的位置和/或方向确定。例如，牙刷可利用第一组标记而剃刀利用第二组标记。第一组标记和第二组标记可在颜色、尺寸、温度、图案等方面存在不同。
利用本文所述的指定特征可允许定位构件90测量使用者80的面部/身体的至少一部分的方向和/或位置和/或个人卫生工具10的至少一部分的位置。参见图1，例如，摄像机20可将有关使用者80的头部的图像数据传输到接收单元40。基于图像数据和所选择的指定特征，接收单元40可确定使用者80的眼角50、鼻孔60和嘴角70的位置/方向。通过确定眼角50、鼻孔60和嘴角70的位置/方向，接收单元40接着可确定使用者80的头部的位置和/或方向。又如，摄像机20可将与个人卫生工具10有关的图像数据传输到接收单元40。基于图像数据和所选择的指定特征，接收单元40可确定个人卫生工具10的位置。又如，摄像机20可传输关于使用者80和个人卫生工具10二者的图像数据。如以前一样，基于图像数据和所选择的指定特征，接收单元40可确定使用者80和个人卫生工具10的位置。一般来讲，将选择摄像机20使得摄像机可以足够的速率将图像数据传输到接收单元40，从而允许定位构件90如上所述测量使用者80和/或个人卫生工具10的位置和/或方向。
参见图2A和2B，在摄像机20的视区200内，摄像机20(图1中所示)可将有关使用者80的头部的图像数据传输到接收单元40。视区200可由沿着x轴212的预定数目的像素和沿着y轴214的预定数目的像素而界定。由摄像机20所提供的图像数据，如果例如眼角50沿着y轴214大约处在相同的距离，则接收单元40可确定使用者80的头部的方向基本上是直立的(这个直立位置示于图2A中)。与此相反，由摄像机20所提供的图像数据，如果例如眼角50沿着y轴214偏离预定距离，则接收单元40可确定使用者的头部的方向是倾斜的(这个倾斜位置示于图2B中)。利用个人卫生装置10的指定特征可类似地确定个人卫生工具10的位置和/或方向。除了沿着x轴212和y轴214的方向和位置以外，定位构件90还可被构造成能确定使用者80的至少一部分和/或个人卫生工具10的至少一部分沿着z轴的方向/位置、和/或沿着每个轴线的旋转，即滚转、俯仰和偏角。
在一些实施方案中，摄像机20(图1中所示)可安装在浴室里面、淋浴内部、浴镜里面、在浴镜顶部上等。摄像机20(图1中所示)可安装在任何合适的位置。摄像机20(图1中所示)可自动调整、可手动调整或者可固定在适当位置。在其中摄像机20是可自动调整的个人卫生装置100的实施方案中，接收单元40可操纵摄像机20使得摄像机追踪具体指定特征的位置。作为一个非限制性实例，如果指定特征包括面部标志(例如，眼角50)，则可调节摄像机20使得眼角50处于摄像机20的视区200的某一范围的像素中。
作为一个具体实例，如图2C所示，使用者80的头部被显示靠近摄像机20的视区200的右边缘210(图1中所示)。在个人卫生装置100的一些实施方案中，可将接收单元40构造成使得当选定的指定特征沿着右边缘210的x轴212处在所有像素的10％以内时(沿着x轴从左向右数)，将摄像机调整到右面使得选定的指定特征此时沿着右边缘210的x轴212仅处在像素总数的40％以内。如图2D所示，使用者80的头部的图像以及因此以上实例的指定特征(例如，眼角50)已经被平移到视区200的更中心部分。又如，在所选定的指定特征沿着底部边缘211的y轴214处在像素总数的10％以内时(从y轴的顶部到底部计数)，接收单元40可操纵摄像机向下以便将所选定的指定特征平移到视区200的更居中的部分。对于摄像机在其它各个方向上的移动，也考虑了类似的操作。此外，根据选定的指定特征，接收单元40可自动地调节摄像机20的焦点(图1中所示)。适用的可调摄像机的非限制性实例由位于美国加利福尼亚州Fremont的
Figure BPA00001373080700081
销售并以商品名Quick
Figure BPA00001373080700082
Orbit AF进行销售。在下文中讨论其它适用的实例。
然而，摄像机20(图1中所示)不需要为可由接收单元40自动调整的。使用者80的身体的至少一部分和/或个人卫生工具10的至少一部分的位置和/或方向也可通过固定在特定位置的摄像机20而获得。当摄像机20(图1中所示)被固定在特定位置时，摄像机20的视区200可以或不可以通过聚焦部件来调整。此外，当摄像机20(图1中所示)被固定在特定位置时，只要指定特征在视区200内是不可辨认的，使用者80和/或个人卫生工具10的位置和/或方向将不是可测量的。因此，当使用者80和/或个人卫生工具10离开摄像机20的视区200时，位置和/或方向测量值可能会丢失。一旦指定特征在视区200内再一次变成可辨别的，便可重新获得位置和/或方向测量值。可结合个人卫生装置100利用本领域现在或今后已知的任何适用的固定位置摄像机。
本领域现在或今后已知的任何适用的摄像机或摄像机系统均可用于个人卫生装置100。摄像机的非限制性实例包括如美国专利申请公布2004/0155975中所公开的多孔扫描仪，该美国专利申请公布以引用方式全文并入本文中。尽管这个参考文献公开了一种特殊型号的多孔扫描仪系统，然而个人卫生装置100可利用适于从很多二维图像重新构造三维点云的任何多孔扫描仪系统。一种特殊的多孔扫描仪包括多个孔和任何关联的成像硬件，所述多个孔包括沿着透镜的中心光轴定位的中心孔。扫描仪可包括立体的、三维观测的或其它多个摄像机或其它构型，其中很多摄像机或光路被保持为彼此成固定的关系以从很多略微不同的透视图获得目标的二维图像。扫描仪还可包括用于从图像组或很多图像组得到三维点云的合适的处理，或者可将每个二维图像组传输到外部处理器例如包含在如前所述的接收单元40中。在其他实施方案中，摄像机20可利用结构光、激光扫描、直接测距或适于获得三维数据或者可解析成三维数据的二维数据的任何其它技术。在WIPO公布WO2007/084768、WO2007/084647和WO2007/084727中讨论了附加的非限制性的适用扫描仪，这些WIPO公布均以引用方式全文并入本文中。
在个人卫生装置100的一些实施方案中，定位构件90可作为三维图像采集系统进行操作。在此类实施方案中，当扫描仪通过目标的表面时，扫描仪可以视频率获得二维图像组。二维图像组可被转发到接收单元40，以便得到三维点云。用于每个新获得的二维图像组的三维数据可采用很多不同的技术而被得到和拟合或“缝合”到现有的三维数据。这样一种系统可利用摄像机运动估算来避免对于独立追踪扫描仪的位置的需求。2005年11月9日提交的美国专利申请11/270,135中描述了摄像机运动估算的一个实例，该美国专利申请以引用方式全文并入本文中。然而，应当理解，这个实例是非限制性的，并且可将本文所述的原理应用于范围广泛的三维图像采集系统。
往回参见图1，如前所述，摄像机20可与接收单元40进行信号通信并可将图像数据发送到其中。提供给显示装置30的图像数据可为处理过的图像数据和/或实际的图像数据。例如，接收单元40可处理来自摄像机20的实际图像数据并提供处理过的图像数据给显示装置30。在另一个实例中，接收单元40可提供来自摄像机20的实际图像数据给显示装置30。又如，接收单元40可提供处理过的图像数据和实际的图像数据二者给显示装置30。
在个人卫生装置100的实施方案中，可利用本领域中现在或今后已知的任何适用的接收单元。例如，接收单元40可为计算机例如个人计算机或其它处理装置。在一个具体的实施方案中，计算机可为具有双2.8GHzOpteron中央处理单元、2G随机存取存储器、TYAN Thunder K8WE母板和250G、10,000rpm硬盘的个人计算机。可运行这个计算机系统以采用本文所述的技术来实时捕集约1,500点/图像，并存储超过一百万点的聚集点云。如本文所用，术语“实时”一般是指在处理和显示之间没有显著的延迟。在视频基扫描系统中，实时更具体地讲是指在帧之间的时间内处理或者在视频数据的多个帧的时间内处理，其可根据具体的视频技术在约五帧每秒和约三十帧每秒之间变化。例如，“实时”可被认为是在处理和显示之间的约五帧视频数据延迟。更一般地说，计算机的处理能力可根据受试者的尺寸、图像采集的速度和期望的三维点的空间解析度变化。计算机还可包括周边装置例如键盘、使用者与计算机互动的鼠标和(在如上所述的一些实施方案中)显示装置30。
不管传递到显示装置30的图像数据的类型如何，在显示装置30上所提供的视觉再现可在使用者的个人卫生例程方面帮助他们。例如，在使用期间显示装置30可显示个人卫生工具10的至少一部分(例如，牙刷或化妆品施用装置的头部)的视觉再现。又如，显示装置30可显示使用者80的身体的至少一部分(例如，口腔、面部、躯干或腿部)的视觉再现。又如，显示装置30可显示个人卫生工具10的一部分和使用者80的身体的一部分二者的视觉再现。作为另外一种选择，显示装置30可仅显示由LED显示器所提供的光的视觉再现。仍然作为另外一种选择，显示装置30可甚至不显示视觉再现，因为显示装置30可发出结合或取代视觉再现而被使用的声音或振动。
在个人卫生装置100的一个具体的实施方案中，可利用多个发光二极管作为显示装置30来表示某些状况。例如，可将发光二极管或多个发光二极管通电来表示个人卫生例程中的特定事件。例如，特定事件可包括刷洗足够的时间段或有效地清洁预定区域。
在特定实施方案中，视觉再现可为接收单元40中的以前存储的图像。作为另外一种选择，可利用摄像机20将视觉再现实时提供给接收单元40。在其它实施方案中，显示装置30可提供一般的视觉再现(例如，一般口腔的视觉再现)，其仅近似使用者的口腔。在其它实施方案中，显示装置30可显示模拟的或卡通视觉再现(例如，模拟的口腔的视觉再现，如图3所示)。
在一些实施方案(具体地讲，其中实时显示使用者80的口腔的一部分的那些实施方案)中，可在个人卫生工具10中实施第二摄像机(未示出)。在其它实施方案中，摄像机20可为个人卫生装置100中的单独的摄像机并可在个人卫生工具10中实施并提供来自使用者80的口腔的图像数据给接收单元40。在这些实施方案中，所利用的指定特征可包括使用者80的口腔的特征，使得接收单元40可辨识口腔内部的预定口腔表面并从而辨识使用者80的头部相对于个人卫生工具10的方向/位置。
不管第二摄像机存在与否或者是否摄像机20实施在个人卫生工具10内部，可将一个或多个摄像机设置在个人卫生装置100的任何合适位置处、之上或之中。例如，可将摄像机设置在个人卫生工具10的头部中，设置在个人卫生工具10的柄部中和/或设置在个人卫生工具10的颈部中。其它实施方案包括摄像机20和/或在单独的探头中实施的第二摄像机。例如，单独的探头可与个人卫生工具10分离。又如，单独的探头可以是为口腔内部插件所配置的单独工具。
类似地，本领域现在或今后已知的任何适用的显示装置均可供个人卫生装置100的实施方案利用。显示装置30可为能够通过与显示器进行直接的物理相互作用而接收使用者输入的触摸屏显示器。显示装置30可包括适于以与所捕获数据相对应的细节水平渲染的视频或其它速率的任何显示器。适用的显示器包括阴极射线管显示器、液晶显示器、发光二极管显示器、固定式分段显示器、等离子体显示器、点阵显示器、它们的组合等。在一些实施方案中，显示装置30可包括触摸屏界面，其采用例如电容、电阻或表面声波(也称作色散信号)触摸屏技术或者采用用于感测与显示装置30的物理相互作用的任何其它适用技术。
个人卫生装置100的一些实施方案被配置在会在其中发生大多数个人卫生例程的浴室中。在此类实施方案中，可期望使显示装置相对小使得显示装置占据的空间量最小。与此相反，在其中空间不是所关心问题的位置中，较大的显示器可为理想的。
接收单元40、摄像机20和显示装置30之间的通信可包括任何适用的通信链路。适用通信链路的一些实例包括有线连接、无线连接和/或它们的组合。无线连接的非限制性具体实例包括基于IEEE 802.11(也被称作无线以太网)、蓝牙、射频、红外线和它们的组合的连接。此外，一些实施方案并入将来自摄像机20的固定的无线图像传输到接收单元40。在此类实施方案中，接收单元40可生成控制信号给摄像机20，除了图像采集命令以外，摄像机20可包括常规摄像机控制例如聚焦或缩放。
口腔卫生实施方案：
再次参见图1，可以很多不同的方式结合使用者的个人卫生例程来利用位置和/或方向数据。例如，在其中个人卫生工具10是牙刷的个人卫生装置100的实施方案中，接收单元40可根据所收集的牙刷和使用者80的头部的位置数据来监测已经被有效刷洗的牙齿及尚未被有效刷洗的牙齿。此外，接收单元40可提供处理过的图像数据给显示装置30，从而提供哪些牙齿已经被刷洗及尚未被刷洗的牙齿的指示。
如图3所示，显示装置可提供口腔的模拟部分例如多个牙齿的视觉再现300。所述图像可包括第一颜色310的牙齿和第二颜色320的牙齿以指示使用者的口腔的各部分的卫生状态。例如，在某些实施方案中，第一颜色310的牙齿可指定为将要被有效刷洗的牙齿以及第二颜色320的牙齿可指定为已经被有效刷洗的牙齿。对于第一颜色310和第二颜色320可利用任何颜色，并且此类颜色应当是彼此可分辨的。在替代的实施方案中，可利用任何数目、种类和色调的颜色来指示使用者口腔的特定部分的任何数目或种类的卫生状态。
此外，口腔的模拟部分的视觉再现300还可进一步包括软组织例如牙龈和/或舌头。在这些实施方案中，这些模拟软组织中的一个或多个可根据软组织的卫生状态(例如，根据使用者80是否在它们上面已经执行了清洁操作)而利用第一颜色310或第二颜色320。在个人卫生装置100的一个非示例性实施方案中，口腔的模拟部分的视觉再现300可包括舌头，在舌头进行清洁前显示其呈第一颜色310。当使用者80在舌头上执行清洁操作时，视觉再现300可以第二颜色320显示舌头以指示在舌头上已经执行了清洁操作。
此外，考虑了其中个人卫生工具10是包括刮舌器的牙刷的实施方案。在这些实施方案中，定位构件90可确定牙刷的方向使得如果使用者80试图利用牙刷的刷毛代替刮舌器来清洁他们的舌头，则图像可继续以第一颜色310显示舌头，因为在舌头上未执行正确的清洁操作。同样，当使用者80试图用刮舌器代替牙刷的刷毛刷洗它们的牙齿时，视觉再现300可继续显示牙齿呈第一颜色310，直到使用者80利用牙刷的刷毛清洁牙齿为止。
在个人卫生工具10上可利用任何适用的刮舌器。非限制性实例公开于美国专利5,005,246；5,735,864；5,766,193；5,779,654；5,792,159；5,810,856；6,571,417；6,792,642；6,820,299；6,859,969；6,944,903；7,047,589；7,051,394和7,181,799；美国专利申请公布2004/0134007；2004/0255416；2005/0000043；2005/0000049；2005/0038461；2005/0166344；2005/0210612；2005/0210613；2006/0010628；2006/0026784和2007/0049956；WO公布2001/045573和2007/140959；以及德国参考编号DE202005009026U1和DE 3114507A1，或者它们的组合中，这些专利均以引用方式全文并入本文中。
除了辨识哪些口腔表面已经被清洁以外，考虑了其中牙刷可向使用者80提供有关它们的刷洗技术的效率的反馈的实施方案。例如，在一些实施方案中，如图4A和4B所示，牙刷可包括电磁能源420、清洁元件场410和检测装置430。电磁能源420可被选择成在口腔内部的牙斑或其它生物沉积物中诱发自发荧光和/或次级荧光，或者可被选择成在牙斑显示剂中诱发次级荧光。不管是利用了自发荧光还是次级荧光，电磁能源420可发出具有约380nm至约780nm或者所述范围内的任何单独数值的波长的光。在一些实施方案中，电磁能源420可发射电磁能，其波长大于约380nm，大于约390nm，大于约400nm，大于约410nm，大于约420nm，大于约430nm，大于约440nm，大于约450nm，大于约460nm，大于约470nm，大于约480nm，大于约490nm，大于约500nm，大于约510nm，大于约520nm，大于约530nm，大于约540nm，大于约550nm，大于约560nm，大于约570nm，大于约580nm，大于约590nm，大于约600nm，大于约610nm，大于约620nm，大于约630nm，大于约640nm，大于约650nm，大于约660nm，大于约670nm，大于约680nm，大于约690nm，大于约700nm，大于约710nm，大于约720nm，大于约730nm，大于约740nm，大于约750nm，大于约760nm和/或小于约780nm，小于约770nm，小于约760nm，小于约750nm，小于约740nm，小于约730nm，小于约720nm，小于约710nm，小于约700nm，小于约690nm，小于约680nm，小于约670nm，小于约660nm，小于约650nm，小于约640nm，小于约630nm，小于约620nm，小于约610nm，小于约600nm，小于约590nm，小于约580nm，小于约570nm，小于约560nm，小于约550nm，小于约540nm，小于约530nm，小于约520nm，小于约510nm，小于约500nm，小于约490nm，小于约480nm，小于约470nm，小于约460nm，小于约450nm，小于约440nm，小于约430nm，小于约420nm，小于约410nm，或小于约400nm。
在自发荧光实施方案中，使用者将生物沉积物暴露于来自电磁能源420的发射电磁能。不受理论的束缚，据信生物沉积物吸收至少一部分电磁能并反射该电磁能的一部分。生物沉积物也发射电磁辐射，所述电磁辐射具有不同于由电磁能源420发射的电磁能的波长或波长范围。自发荧光可在清洁的牙齿表面和生物沉积物之间产生可见的色彩对比和/或可检测的色彩对比和/或可在清洁的牙齿表面和生物沉积物之间产生可检测的波长对比。在反射的波长范围和发荧光的波长范围之间可发生实质重叠。
参见图5A，当能源420发射电磁能521朝向和/或进入口腔中时，该能源的一部分可从口腔表面例如牙齿510、牙龈和舌头反射(反射能522)。此外，如上所述，自能源420传输的一部分能量可在具有特定病症的位置处(例如在牙斑位置处)被口腔内的生物沉积物512吸收。至少一部分被吸收的能量可被生物沉积物512作为荧光能量发射出来，从而突显口腔内的病症(例如积聚的牙斑)。
在某些情形中，来自口腔表面的反射能522可具有强度，所述强度可压倒由生物沉积物512发射出的荧光能。因此，这种被反射能522(例如，小于约500nm的光)压倒可使使用者难以观察和/或区别荧光能与反射能522。此外，这种被反射能522压倒可危害检测装置430的能量测量值的精确度，从而可导致错误的结果。此外，在一些情况下，当荧光能与环境光线的电磁能加以区别时，环境光线还可干扰荧光能的检测/观察。
因此，如图5B所示，某些实施方案在牙齿510和检测装置430之间的电磁能路径内包含至少一个滤光片550。可选择滤光片550使得反射的电磁能522的强度在检测装置430处降低。滤光片550下游的反射的电磁能522可具有以下强度，其比滤光片550上游的反射的电磁能522的强度小至少约5％，小约10％，小约15％，小约20％，小约25％，小约30％，小约35％，小约40％，小约45％、，小约50％，小约55％，小约60％，小约65％，小约70％，小约75％，小约80％，小约90％，小约95％，或小约99％。加入滤光片550可降低检测装置430中的误差允许量。
一些实施方案在电磁源420和牙齿510之间加入滤光片550。如图5B所示，其它实施方案在牙齿510和检测装置430之间加入滤光片550。其它实施方案在电磁源420和牙齿510之间加入第一滤光片以及在牙齿510和检测装置430之间加入第二滤光片。个人卫生装置100的实施方案可在电磁源420和检测装置430之间包括任何数目和种类的滤光片。附加的实施方案在电磁能源420和牙齿510之间和/或在牙齿510和检测装置430之间利用透镜。在电磁能源420和牙齿510之间加入的任何透镜可将发射的电磁能521聚焦在特定的口腔表面上。类似地，在牙齿510和检测装置430之间加入的透镜可将荧光能523聚焦在检测装置430上。
一般来讲，双色向滤光片通常反射不需要的部分光，并且透射其余的光。带通滤光片一般过滤/阻隔选定波长区间以外的电磁能波长。带通滤光片可包括具有多个滤层(例如蓝色滤光片和绿色滤光片)的层压体结构。长通滤光片可在选定光谱范围(例如紫外、可见或红外)内过滤/阻隔较短的波长，并且透射较长的波长。
在个人卫生装置中可利用本领域已知的任何适用的滤光片。非限制性实例包括薄膜、片材、基底、层压体、镜片、镜反射滤光片、透镜、眼镜、护目镜、双色向滤光片、干涉滤光片、带通滤光片、光学长通滤光片、滤波观测表面、滤波反射表面、已滤波观测装置、已滤波反射表面和/或它们的组合、以及其它可用于过滤或阻隔预定波长能量的已知或未知装置。可用于本发明的镜片的适用实例得自位于伊利诺州Skokie的American Acrylics并以商品名Yellow Acrylic Mirror #2208销售。可用于个人卫生装置的滤光片的其它适用实例得自位于康涅狄格州Stamford的Roscolux并以商品名#312 Canary、#12 Straw、#11 Light Straw销售。适用于本发明中的滤光片的其它实例得自位于加利福尼亚州Los Angeles的GamColor，并且以商品名480 Medium Yellow 88％ T、和460Mellow Yellow 83％ T销售。可用于本发明中的滤光片的其它适用实例为#06 No Color Straw、#07 Pale Yellow、#13 Straw Tint，并且得自GamColor 440 Very Light Straw，但是不如得自Roscolux的上述滤光片有效。
如前所述，用于辨识生物沉积物的原理也可涉及次级荧光。因此，可选择电磁能源420来从特定化合物例如牙斑显示剂激发荧光辐射。在次级荧光中，包括牙斑显示剂的口腔组合物可用于口腔中。这种牙斑显示剂可连结、扩散进、结合和/或浸透牙斑或一些其它生物沉积物，使得当暴露于电磁能时，牙斑显示剂放射荧光。具有牙斑显示剂的适用口腔组合物的非限制性实例公开于美国专利3,309,274；3,309,274；4,266,535；3,723,613；4,348,378；4,459,277；5,190,743和5,862,559；2006年11月13日提交的美国专利申请序列号60/858504和2007年6月12日提交的60/932880；以及国际专利申请序列号IB 2007/054597中，这些专利均以引用方式全文并入本文中。
更具体地讲，适用牙斑显示剂的非限制性实例包括荧光素、二溴荧光素、三溴荧光素、四溴荧光素、其它荧光素衍生物(包括它们的盐)、呫吨类、核黄素、硫胺素、烟酸、维生素B、奎宁、嵌二萘，例如荧光染料，D&C蓝1号、D&C蓝2号、D&C绿3号、D&C红3号、D&C红6号、D&C红7号、D&C红21号、D&C红22号、D&C红27号、D&C红28号、D&C红33号、D&C红40号、D&C黄5号、D&C黄6号、D&C黄10号、它们的组合或由监管机构例如美国食品和药物管理局批准用于药物和化妆品的任何其它染料。其它适用的牙斑暴露剂可包括由位于加利福尼亚州Carlsbad的Invitrogen Corporation以商品名AlexafluorTM销售的染料。当暴露于蓝光时一般表现出激发的某些显示剂实例是二溴荧光素、荧光素、核黄素、荧光黄。这些显示剂得自位于美国加利福尼亚州Gardena的Spectrum Chemical。然而，可利用任何适用的牙斑显示剂来通过次级荧光辨识生物沉积物。
可选择牙斑显示剂在口腔组合物中的浓度，使得口腔内的病症在环境光线下不易视觉上察觉但在将电磁能从电磁能源420施加到口腔时变得视觉上更明显。注意，由电磁能源420所提供的电磁能可添加于环境光线中或者可在不存于环境光线的情况下存在中。牙斑显示剂的浓度可部分取决于所选择的特定牙斑显示剂，其中对于吸收或输出较大荧光能的牙斑显示剂可能需要较少的量，并且相反地，对于输出较少荧光能的牙斑显示剂可需要较大的量。此外，牙斑显示剂的浓度可部分地取决于待辨识的口腔病症、牙斑显示剂被加入具体载体例如漱口水、牙粉等的能力、和在待辨识的病症是牙斑时牙斑显示剂连结、扩散进、结合和/或浸透牙斑的能力。
在一些实施方案中，牙斑显示剂在口腔组合物中的浓度按重量计可在约0.001％至约5％范围内，或为所述范围内的任何单独数值。在一些实施方案中，牙斑显示剂的浓度按重量计可大于约0.001％，按重量计大于约0.003％，按重量计大于约0.005％，按重量计大于约0.007％，按重量计大于约0.009％，按重量计大于约0.01％，按重量计大于约0.02％，按重量计大于约0.03％，按重量计大于约0.04％，按重量计大于约0.05％，按重量计大于约0.06％，按重量计大于约0.07％，按重量计大于约0.08％，按重量计大于约0.09％，按重量计大于约0.1％，按重量计大于约0.165％，按重量计大于约0.2％，按重量计大于约0.3％，按重量计大于约0.4％，按重量计大于约0.5％，按重量计大于约0.6％，按重量计大于约0.7％，按重量计大于约0.8％，按重量计大于约0.9％，按重量计大于约1％，按重量计大于约1.5％，按重量计大于约2％，按重量计大于约2.5％，按重量计大于约3％，按重量计大于约3.5％，按重量计大于约4％，按重量计大于约4.5％和/或按重量计小于约5％，按重量计小于约4.5％，按重量计小于约4％，按重量计小于约3.5％，按重量计小于约3％，按重量计小于约2.5％，按重量计小于约2％，按重量计小于约1.5％，按重量计小于约1％，按重量计小于约0.9％，按重量计小于约0.8％，按重量计小于约0.7％，按重量计小于约0.6％，按重量计小于约0.5％，按重量计小于约0.4％，按重量计小于约0.3％，按重量计小于约0.2％，按重量计小于约0.1％，按重量计小于约0.09％，按重量计小于约0.08％，按重量计小于约0.07％，按重量计小于约0.06％，按重量计小于约0.05％，按重量计小于约0.04％，按重量计小于约0.03％，按重量计小于约0.02％，或按重量计小于约0.01％。
除了牙斑显示剂以外，口腔护理组合物可包括用于将牙斑显示剂递送到口腔的载体。用于将牙斑显示剂递送到口腔的载体的一些适用实例包括牙膏、牙胶、洁齿粉、牙粉、漱口水、漱口液、口喷剂、锭剂、口香糖、香囊、牙科溶液、冲洗流体以及它们的组合。
前面对于图5A和5B的讨论同样适用于加入以上所公开的次级荧光的实施方案。同样，可结合并入牙斑显示剂的口腔组合物利用如图5A和5B所示的牙刷400和/或滤光片550(图5B中所示)。因此，使用者给口腔提供包括牙斑显示剂的口腔组合物。牙斑显示剂然后暴露于来自电磁能源420的发射电磁能。不受理论的束缚，据信牙斑显示剂吸收电磁能的至少一部分并反射电磁能的一部分。牙斑显示剂也发射电磁辐射，其具有不同于电磁能源420所发射的电磁能的波长或波长范围。次级荧光可在清洁的牙齿表面和生物沉积物之间产生可见的色彩对比和/或在清洁的牙齿表面和生物沉积物之间产生可检测的波长对比。
如上所述，自发荧光或次级荧光技术可供个人卫生装置100利用。任何适用的仪器均可用于自发荧光或次级荧光。自发荧光的一些适用实例提供于美国专利5,894,620；6,485,300；5,382,163；6,102,704；5,590,660；6,024,562；6,186780；和德国参考编号DE29704185；DE29705934中，这些专利均以引用方式全文并入本文中。次级荧光的一些适用实例提供于美国专利3,309,274；5,894,620；WIPO公布号WO1992/006671A1；和欧洲专利申请公布号EP56877A1中，这些专利均以引用方式全文并入本文中。
可将电磁能源420(图4A-4B、5A-5B和6A-6B中所示)设置在牙刷400上的任何适宜位置。例如，可将电磁能源420设置在牙刷400的头部、柄部或颈部中。此外，考虑了其中电磁能源420设置在牙刷400的主体内部的实施方案。在此类实施方案中，牙刷400的主体可由半透明材料制成和/或牙刷400可包括将来自电磁能源420的能量传输到牙刷400的主体外部的位置的光导纤维。
电磁能源420可在任何适宜方向上发射电磁辐射。例如，如图4A和4B所示，牙刷400的一些实施方案包括在大致平行于清洁元件场410的方向上发射辐射的电磁能源420。然而，牙刷400的一些实施方案包括从牙刷400的其它表面(例如，牙刷400的后侧表面)发射辐射的电磁能源420。
此外，考虑了其中牙刷400包括一个以上电磁能源的实施方案。在此类实施方案中，第二电磁能源可具有不同于电磁能源420的发射光谱，从而在不受电磁能源420诱发的生物沉积物中诱发荧光。此外，考虑了其中可选择每一电磁能源而在特定牙斑显示剂内诱发荧光的实施方案。例如，包括一种以上牙斑显示剂的口腔护理组合物可用来突显不同的生物沉积物。通过利用具有一个以上电磁能源的牙刷，每种牙斑显示剂可被它们各自的电磁能源激发并且大约同时发出荧光。同样，一些实施方案包括在大致平行于清洁元件场410的方向上发射电磁能的电磁能源420和从牙刷400的后侧表面发射电磁能的第二电磁能源。
不管是利用自发荧光还是次级荧光，牙刷400可供个人卫生装置的定位构件使用。如图6A的非限制性实例所示，可结合定位构件690而使用牙刷400。在一些实施方案中，定位构件690包括接收单元40和显示装置30以及检测装置430。接收单元40和显示装置30中的每一个均可如前所述进行构造。牙刷400可与接收单元40进行信号通信。为易于说明，有关图6A和6B的讨论将是在次级荧光背景下进行。然而，自发荧光可类似地施用到图6A和6B的实施方案。
仍然参见图6A，电磁能源420可发射电磁辐射，其撞击在牙齿表面或其它口腔表面上或撞击在口腔中的牙斑显示剂上。牙斑显示剂可发射荧光能，从而在生物沉积物和清洁的牙齿表面之间引起视觉对比或可检测的对比。检测装置430可给接收单元40提供其上施加有电磁能的口腔的图像数据。如前所述，可利用口腔特征来测量使用者80的头部的位置和/或方向以及牙刷400的位置和/或方向。
通过处理来自检测装置430的与使用者80的头部的位置和/或方向以及牙刷400的位置和/或方向有关的图像数据，接收单元40可发送图像数据给显示装置30，使得模拟口腔的视觉再现600被显示在显示装置30上。此外，通过处理来自检测装置430的图像数据，可辨识生物沉积物和清洁的牙齿表面之间的差别，使得显示装置30可提供辨别和/或突显口腔的生物沉积物的视觉再现600。如图6A所示，第一颜色650的牙齿可指定还要被有效刷洗的牙齿以及第二颜色670的牙齿可指定已经被有效刷洗的牙齿。对于第一颜色650和第二颜色670可利用任何颜色并且此类颜色应当彼此可区别开来。在一些实施方案中，可利用第三颜色或更多的颜色来指示已经被刷洗但其上沉积有残余生物物质的牙齿。此外，其它实施方案提供口腔的图像数据给接收单元40作为从牙刷400上的摄像机(检测装置430)传输到接收单元40的实时图像。以这种方式，口腔的实际图像可通过显示装置30来显示，与模拟图像截然相反。
在一些实施方案中，检测装置430可不包括摄像机但可为半导体光电传感器。在此类实施方案中，在不使用如关于定位构件90(图1中所示)所讨论的和如关于图1-3所述的附加摄像机的情况下，可能不能获得使用者80的头部的位置和/或方向和牙刷400的位置和/或方向。如图6B所示，可利用类似于定位构件90所构造的定位构件691来获得使用者80的头部的位置和/或方向和牙刷400的位置和/或方向连同本文关于检测装置430所讨论的图像数据。
关于图4A和4B、5A和5B以及6A和6B所讨论的实施方案可在使用者的口腔卫生例程方面帮助他们。具体地讲，通过提供口腔的或是实际的或是虚拟的视觉再现，使用者80可观察还未被清洁的或者在它们上面具有剩余生物沉积物的任何口腔表面。同样，本发明的个人卫生装置能够以积极的方式影响使用者80的口腔卫生。对于不给使用者80提供视觉反馈的那些实施方案，所提供的反馈(例如，振动、可视化等)可类似地以积极的方式影响使用者80的口腔卫生。
利用本发明的口腔卫生装置的实施方案的另一个有益效果可为使用者发展了更有效和/或更彻底的口腔卫生例程。例如，接收单元40可被构造成能够追踪错过的口腔表面或在预定数目的使用中未被清洁好的那些口腔表面。在随后的口腔卫生例程中，接收单元40可提供数据给显示装置30，突显习惯上未被清洁好的那些区域。由于突显的区域，使用者可在对突显区域执行其清洁操作时更加密切注意他们的口腔卫生例程。
在一些实施方案中，附加的有益效果是，如本文所述的定位构件90、690、691能够将数据传输到使用者的牙科专业人士。例如，接收单元40可能够利用互联网来发送有关刷洗、牙线洁齿、冲洗和它们的组合的图像数据和/或统计数据给使用者的牙科专业人士以便评估。因此，在办公室访问期间，牙科专业人士可考虑使用者的个人口腔例程并相应地进行评估。此外，其它实施方案配置如本文所述的定位构件90、690和691以与便携式存储装置通信。例如，接收单元40可包括USB端口，其允许使用者将图像数据和/或统计数据(如上所述)下载到便携式存储装置。所述图像数据和/或统计数据接着可被提交给牙科医生以便评估使用者的个人卫生技术，或者可帮助牙科医生评定使用者80的口腔状况。此外，考虑了其中如上所述的定位构件90、690和691可存储多个个体的多个图像和/或统计数据文件的实施方案。
其它实施方案包括追踪口腔表面例如组织随时间变化的能力。例如，本文所述的定位构件90、690和691可被构造成能比较硬组织和软组织。在预定时段内，定位构件可被构造成能比较特定牙齿的牙龈，以及测量所显示的牙齿珐琅质的量对所显示的软组织的量。因此，个人卫生装置100可记录牙龈窝和牙质暴露数据以便使用者或牙科专业人士评估。这个功能可用于齿龈炎的早期检测。
电磁能源420可为任何适用的电磁能源。一些非限制性实例包括发光元件。多种多样的发光元件可用于本发明。例如，发光元件可为小型低能耗的发光二极管(LED)，如由加利福尼亚州San Jose的Lumileds Lighting，LLC制造的可以名称LuxeonTM商购获得的那些。其它可商购获得的发光元件包括得自American Opto Plus LED Corp.和得自LiteOn Corp.的以商品名LTL42TBKL14-1B2销售的那些发光元件。LED可以用相对低的电压直流电源例如大于约0.1伏至约9伏运行。在一些实施方案中，使LED运作的电压可大于约0.1伏、0.2伏、0.3伏、0.4伏、0.5伏、0.6伏、0.7伏、0.8伏、0.9伏、1伏、1.1伏、1.2伏、1.3伏、1.4伏、1.5伏、1.6伏、1.7伏、1.8伏、1.9伏、2伏、2.5伏、3伏、3.5伏、4伏、4.5伏、5伏、5.5伏、6.0伏、6.5伏、7伏、7.5伏、8伏、8.5伏，和/或小于约9伏、8.5伏、8伏、7.5伏、7伏、6.5伏、6伏、5.5伏、5伏、4.5伏、4伏、3.5伏、3伏、2.5伏、2伏、1.9伏、1.8伏、1.7伏、1.6伏、1.5伏、1.4伏、1.3伏、1.2伏、1.1伏、1伏、.9伏、.8伏、.7伏、.6伏、.5伏、.4伏、.3伏、.2伏、或0.1伏。发光元件可具有的直径大于约0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、10mm、15mm、20mm，和/或小于约20mm、15mm、10mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、或1mm。
此外，适宜的电磁能源可发出多种能量强度。可使用任何适宜的强度。可使用若干参数来辨识由LED发出的能量强度、光通量密度等。例如，代表性牙齿表面处的光通量密度(FDRT)、立体角、半角和/或观察角内总光通量百分比、发射温度、和功率消耗可根据美国专利申请公布2005/0053895中所述的程序进行测量，该美国专利申请公布以引用方式全文并入本文中。
可将检测装置430(图4A-4B，5A-5B和6A-6B中所示)设置在牙刷400上的任何适宜位置。例如，可将检测装置430设置在牙刷400的头部、颈部或柄部中。也考虑了其中将检测装置430设置在牙刷400的主体内部的实施方案。在此类实施方案中，牙刷400的主体可由半透明材料制成和/或牙刷400可包括从牙刷400的主体外部的位置接收能量的光导纤维。此外，考虑了其中牙刷400包括多个检测装置的实施方案，可选择其中的每一个检测装置来检测光的特定波长的存在。可结合或独立于如上所述的多个电磁能源和/或如上所述的多种牙斑显示剂来使用所述多个检测装置。
可使用任何适宜的检测装置。例如，如前所述，检测装置可包括半导体光电二极管和/或光传感器。适用光传感器的一个实例可以名称号TSL12S从德克萨斯州Plano的TAOS，Inc.商购获得。
清洁元件场410(示于图4A和4B、5A和5B和6A和6B中)可包括牙刷领域中已知的任何适用的清洁和/或按摩元件。例如，清洁元件场410的第一部分可包括刷毛而清洁元件场410的第二部分可包括弹性体清洁元件或弹性体按摩元件。可利用任何适用类型的刷毛，可利用任何适用的弹性体，并且以任何刷毛和/或弹性体构型。例如，刷毛可包括研磨剂和/或增滑剂(例如，
Figure BPA00001373080700231
)或它们的组合。刷毛可具有圆形横截面或者可具有多边形横截面。刷毛或其一部分可为卷曲的，可包括凹坑，可端部倒圆，可为有标记的，或它们的组合。弹性体可包括研磨剂和/或着色剂。刷毛、弹性体、刷毛和/或弹性体构型的一些适用实例提供于美国专利5,313,909；5,565,206；5,722,106；5,906,834；6,018,840；5,735,011；和美国专利申请公布2006/0085931中，它们以引用方式全文并入本文中。此外，清洁元件场410可包括如美国专利6,553,604和美国专利申请公布2007/0251040中所述的枢转元件，所述专利以引用方式全文并入本文中。
此外，牙刷400的柄部和/或颈部可以任何适用的方式用任何适用的材料或材料组合进行构造。例如，牙刷400可包括具有聚丙烯的第一部分和具有弹性体的第二部分。用于柄部和/或颈部中的弹性体可与用于头部的任何弹性体相同或不同，若有的话。此外，牙刷400的一些实施方案包括如美国专利申请公布2005/0050659中所公开的用于给刷毛载体赋予运动的马达，或者可包括如美国专利申请公布2007/0251040中所述的具有偏心重物的马达，这两个美国专利申请公布以引用方式全文并入本文中。
剃刮实施方案：
个人卫生装置的一些实施方案包括剃刀、剃须刀或修剪器作为个人卫生工具(例如，个人卫生工具10，400)。在此类实施方案中，如上文关于口腔卫生示例性实施方案所示和所述，根据所收集的剃刀/剃须刀/修剪器以及使用者的面部和/或身体的位置数据，接收单元(例如，接收单元40)可在个人卫生例程期间追踪并监测使用者的面部或身体毛发的梳理状态(例如，未修剪的、修剪的或刮过脸的)。此外，接收单元可提供图像数据给显示装置(例如，显示装置30)，显示装置提供使用者的面部和/或身体以及存在或不存在毛发(修剪过的和未修剪过的)的视觉再现(例如，虚拟再现300，600)。
如前面详细所述，通过识别指定的特征，定位构件(例如，定位构件90，690，691)可识别使用者的面部和/或身体，以及个人卫生工具。作为一个非限制性实例，摄像机(例如，摄像机20)可将有关使用者的面部和身体的图像数据传输到接收单元(例如，接收单元40)。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定使用者的面部和/或身体的位置/方向。类似地，摄像机还可将有关剃刀/剃须刀/修剪器的图像数据传输到接收单元。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定剃刀/剃须刀/修剪器的位置/方向。接收单元然后可追踪剃刀/剃须刀/修剪器的路径来辨识剃刮或修剪例程和/或使用者的面部和/或身体毛发的梳理状态。
接收单元可处理图像数据并提供处理过的数据给显示装置。不管传输到显示装置的图像数据的类型如何，在显示装置上所提供的视觉再现可在使用者的个人卫生例程方面帮助他们。显示装置可提供使用者的面部和/或身体的实时图像、以前存储在接收单元中的使用者的面部和/或身体图像、男性或女性使用者的一般面部和/或身体图像、或使用者面部和/或身体的模拟部分的视觉再现。视觉再现(例如，视觉再现300，600)可包括面部和/或身体的不同着色区以指示梳理状态。例如，在某些实施方案中，面部和/或身体的呈第一颜色(例如，第一颜色310，650)的区域可指定还未进行剃刮的区域，并且面部和/或身体的呈第二颜色(例如，第二颜色320，670)的区域可指定已经进行剃刮的区域。显然，对于第一颜色和第二颜色可利用任何颜色，并且此类颜色应当彼此可区别开来。在一些实施方案中，可利用第三颜色来指示使用者的面部和/或身体的被剃刮或修剪但未被有效剃刮或修剪(例如，毛发仍保留在使用者的面部和身体的被剃须刀接触的一部分上)的各部分。在替代实施方案中，可利用任何数目、种类和色调的颜色来指示面部和/或身体的特定部分的任何数目或种类的状态。
本文所公开的剃刮/修剪实施方案的有益效果可为使用者发展了更有效和/或更彻底的剃刮/修剪例程。例如，接收单元可被构造成能够追踪错过的面部或身体表面或者在预定数目的使用中未被有效剃刮或修剪的那些面部或身体表面。在随后的剃刮/修剪例程中，接收单元可给显示装置提供数据，突显习惯上错过的或未被有效剃刮或修剪的那些区域。由于突显区域的缘故，使用者可在对突显区域执行他们的剃刮/修剪操作时更密切注意他们的剃刮/修剪例程。
本文所公开的剃刮/修剪实施方案的另一个有益效果可为使用者发展了一种为面部或身体毛发提供更整洁和/或对称的外观的剃刮/修剪例程。例如，接收单元可被构造成能够追踪使用者的面部毛发来比较使用者面部的右侧和左侧，以确保使用者两侧的面部毛发是均匀的和对称的。如果使用者的面部毛发是不对称的，则显示装置可突显此类不规则性并提供修正图像和/或操作说明(例如，使用者鬓角之一的长度不同于其对应部)。在附加的实施方案中，可在显示装置上显示一整套的剃刮和/或修剪操作说明，以在使用者剃刮特定款式的面部或身体毛发(例如，山羊胡、小胡子、络腮胡)时帮助他们。
面部和身体洗涤实施方案：
个人卫生装置的一些实施方案包括洗涤工具(例如，海绵和/或面巾)作为个人卫生工具(例如，个人卫生工具10，400)。在此类实施方案中，如上文关于口腔卫生示例性实施方案所示和所述，根据所收集的洗涤工具和使用者的面部和/或身体的位置数据，接收单元(例如，接收单元40)可在个人卫生例程期间追踪并监测使用者的面部和/或身体的洗涤状态(例如，洗涤过和未洗涤过)。此外，接收单元可提供图像数据给显示装置(例如，显示装置30)，显示装置提供使用者的面部和/或身体以及使用者的面部和/或身体的洗涤状态的视觉再现(例如，虚拟再现300，600)。
如前面所详述，通过识别具体的指定特征，定位构件(例如，定位构件90，690，691)可识别使用者的面部和/或身体，以及个人卫生工具。作为非限制性实例，摄像机(例如，摄像机20)可将有关使用者的面部和/或身体的图像数据传输到接收单元(例如，接收单元40)。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定使用者的面部和/或身体的位置/方向。类似地，摄像机还可将有关洗涤工具的图像数据传输到接收单元。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定洗涤工具的位置/方向。接收单元然后可追踪洗涤工具的路径以辨识使用者的面部和/或身体的洗涤例程和/或洗涤状态。作为另外一种选择，通过摄像机所提供的图像数据，接收单元也可利用目标识别来确定使用者的面部和/或身体的洗涤状态。
接收单元可处理图像数据并提供该处理过的数据给显示装置。不管传输到显示装置的图像数据的类型如何，在显示装置上所提供的视觉再现(例如，视觉再现300，600)可在使用者的个人卫生例程方面帮助他们。显示装置可提供使用者的面部和/或身体的实时图像、以前存储在接收单元中的使用者的面部和/或身体的图像、男性或女性使用者的一般面部和/或身体图像、或使用者面部和/或身体的模拟部分的视觉再现。视觉再现可包括面部和/或身体的不同着色区域以指示洗涤状态。例如，在某些实施方案中，面部和/或身体的呈第一颜色(例如，第一颜色310，650)的区域可指定还未被洗涤的区域，并且面部和/或身体的呈第二颜色(例如，第二颜色320，670)的区域可指定已经被洗涤的区域。显然，对于第一颜色和第二颜色可利用任何颜色，并且此类颜色应当彼此可区别开来。在一些实施方案中，可利用第三颜色来指示使用者的面部和/或身体的被洗涤但未被有效地洗涤(例如，污垢和油污仍保留在使用者的面部和/或身体的被洗涤工具接触的一部分上)的各部分。在替代实施方案中，可利用任何数目、种类和色调的颜色来指示面部和/或身体的特定部分的任何数目或种类的状态。
本文所公开的洗涤实施方案的有益效果可为使用者发展了更有效和/或更彻底的洗涤例程。例如，接收单元(例如，接收单元40)可被构造成能够追踪错过的面部或身体表面或者在预定数目的使用中未被有效洗涤的那些面部或身体表面。在随后的洗涤例程中，接收单元可给显示装置提供数据，突显习惯上错过的或未被有效洗涤的那些区域。由于突显区域的缘故，使用者可在对突显区域执行他们的洗涤操作时更密切注意他们的洗涤例程。
化妆品施用/移除实施方案：
个人卫生装置的一些实施方案包括化妆品刷或施用装置作为个人卫生工具(例如，个人卫生工具10，400)。在此类实施方案中，如上文关于口腔卫生示例性实施方案所示和所述，根据所收集的化妆品刷/施用装置以及使用者的面部和/或身体的位置数据，接收单元(例如接收单元40)可在个人卫生例程期间追踪并监测化妆品对于使用者的面部或身体的施用和/或移除状态。此外，接收单元可提供图像数据给显示装置(例如，显示装置30)，显示装置提供使用者的面部和/或身体以及对于使用者的面部和/或身体的化妆品施用或移除状态的视觉再现(例如，虚拟再现300，600)。
如前面所详述，通过识别具体的指定特征，定位构件(例如，定位构件90，690和691)可识别使用者的面部和/或身体，以及个人卫生工具。作为非限制性实例，摄像机(例如，摄像机20)可将有关使用者的面部和/或身体的图像数据传输到接收单元(例如，接收单元40)。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定使用者的面部和/或身体的位置/方向。类似地，摄像机也可将有关刷子/施用装置的图像数据传输到接收单元。根据图像数据和所选择的指定特征，接收单元可确定刷子/施用装置的位置/方向。接收单元接着可追踪刷子/施用装置的路径以辨识化妆品施用或移除例程和/或在使用者的面部和/或身体上的施用或移除状态。作为另外一种选择，通过摄像机所提供的图像数据，接收单元也可利用目标识别来确定使用者的面部和/或身体的化妆品施用或移除状态。
接收单元可处理图像数据并提供处理过的数据给显示装置。不管传输到显示装置的图像数据的类型如何，在显示装置上所提供的视觉再现(例如，视觉再现300，600)可在使用者的个人卫生例程方面帮助他们。显示装置可提供使用者的面部和/或身体的实时图像、以前存储在接收单元中的使用者的面部和/或身体的图像、男性或女性使用者的一般面部和/或身体图像、或使用者面部和/或身体的模拟部分的视觉再现。视觉再现可包括面部和/或身体的不同着色区域以指示化妆品施用或移除状态。例如，在某些实施方案中，面部和/或身体的呈第一颜色(例如，第一颜色310，650)的区域可指定其中化妆品还未被施用的区域，并且面部和/或身体的呈第二颜色(例如，第二颜色320，670)的区域可指定其中化妆品已经被施用的区域。显然，对于第一颜色和第二颜色可利用任何颜色，并且此类颜色应当彼此可区别开来。在一些实施方案中，可利用第三颜色来指示其中化妆品被施用或移除但未被有效施用或移除的使用者的面部和/或身体的各部分(例如，在施用中，化妆品仍然未被施用在使用者的面部和/或身体的被施用装置所接触的特定部分上)。在替代实施方案中，可利用任何数目、种类和色调的颜色来指示面部和/或身体的特定部分的任何数目或种类的状态。此外，个人卫生装置可同时追踪使用者的面部和/或身体上的多种化妆品。
本文所公开的化妆品施用和移除实施方案的有益效果可为，使用者发展了更有效的施用和/或移除例程。例如，接收单元(例如，接收单元40)可被构造成能够追踪错过的面部或身体表面或者其中在预定数目的使用中化妆品未被有效或均匀施用的那些面部或身体表面。在随后的化妆品施用或移除例程中，接收单元可提供数据给显示装置(例如，显示装置30)，突显其中化妆品习惯上未被有效或均匀施用的那些区域。由于突显区域的缘故，使用者可在对突显区域执行他们的施用或移除操作时更加密切注意他们的化妆品施用例程。
本文所公开的化妆品施用或移除实施方案的另一个有益效果可为，使用者发展了提供更整洁的和/或对称的施用或移除化妆品的例程。例如，接收单元可被构造成能够追踪使用者的化妆品施用来比较使用者面部的右侧和左侧，以确保使用者两侧的化妆品施用是均匀的和对称的。如果使用者的化妆品施用是不对称的，则显示装置可突显此类不规则性并提供修正图像和/或操作说明(例如，将眼影施用到使用者的眼睑之一不同于它的对应部)。
不应将本文所公开的量纲和值理解为对所引用精确值的严格限制。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“500nm”的量纲旨在表示“约500nm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文中。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
尽管举例说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，所附权利要求中旨在涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (12)

1.一种包括至少一个个人卫生工具(10，400)的个人卫生装置(100)，其特征在于，所述个人卫生装置还包括至少一个定位构件(90，690，691)，所述定位构件利用目标识别来辨识使用者和所述个人卫生工具中的至少一个上的一个或多个指定特征。
2.如权利要求1所述的个人卫生装置，其特征在于，所述一个或多个指定特征至少包括使用者的解剖学标记。
3.如前述任一项权利要求所述的个人卫生装置，其特征在于，所述一个或多个指定特征至少包括使用者的口腔标记。
4.如前述任一项权利要求所述的个人卫生装置，其特征在于，所述一个或多个指定特征包括个人卫生工具标记、色彩对比、纹理对比、材料对比、印刷符号、印刷形状和三维几何形状中的至少一种。
5.如前述任一项权利要求所述的个人卫生装置，其特征在于，所述至少一个定位构件还包括至少一个摄像机(20)。
6.如前述任一项权利要求所述的个人卫生装置，其特征在于，所述至少一个定位构件利用无标记的光学识别。
7.如前述任一项权利要求所述的个人卫生装置，其特征在于，所述至少一个定位构件还包括与所述至少一个摄像机进行信号通信的至少一个显示装置(30)。
8.如权利要求5-7所述的个人卫生装置，其中所述至少一个摄像机位于牙刷中。
9.如权利要求7所述的个人卫生装置，其特征在于，所述显示装置被构造成显示牙齿进行刷洗的次序。
10.如权利要求9所述的个人卫生装置，其中所述显示装置被进一步构造成提供呈第一颜色的要被刷洗的牙齿的图像和呈第二颜色的已经被刷洗的牙齿的图像，其中所述第一颜色不同于所述第二颜色。
11.如权利要求9所述的个人卫生装置，其中所述显示装置被构造成提供呈第三颜色的已经被刷洗且具有要移除的剩余生物沉积物的牙齿的图像，并且其中所述第三颜色不同于所述第一颜色和所述第二颜色。
12.如权利要求38所述的个人卫生装置，所述个人卫生装置还包括压力传感器、速度传感器和刷洗计时器中的至少一个。
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