CN109069249A - 用于保护软组织免受牙齿美白物质的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于将牙齿美白物质自动分配到用户的一个或多个牙齿上的美白智能笔装置(10)，包括流体储存器(16)、具有输出端口(26)的喷嘴(18)、流体分配器(20)、传感器(22)和控制器(24)。流体分配器将牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴，并且牙齿美白物质经由输出端口输出。被定位在喷嘴的预先分配方向上的传感器感测目标表面，目标表面包括(i)牙齿表面(12)或者(ii)其它表面(14)。控制器(24)被配置用于(i)响应于传感器(22)检测到牙齿表面(12)而从流体储存器(16)分配牙齿美白物质，以及(ii)响应于传感器(22)检测到其它表面(14)而停止或者禁用流体分配器的选通，以停止或者禁用从流体储存器分配牙齿美白物质。

Description

用于保护软组织免受牙齿美白物质的方法和装置

技术领域

本实施例总体上涉及用于美白牙齿的手持器具，并且特别地，涉及提供在牙齿美白过程期间对软组织的保护的美白智能笔装置和方法。

背景技术

不论患者想要信心提升还是仅仅为了看起来最好，美白仍然是最有需求的美容牙科程序。由于这种程序很复杂并且涉及使用化学组分(过氧化氢)，其最初被设计为在牙科诊室中进行，并且由专业人员操作。由于消费者对这种处理的兴趣日益增长，因此市场上开始出现家用美白解决方案。

由于牙齿美白要求使用其不是被设计为与人体组织接触的化学组分，因此安全极其重要。当在牙科诊室执行时，专业人员确保该安全方面；然而，市售的零售美白解决方案仅仅依赖于用户将化学品覆盖整个牙齿表面，同时避免接触牙龈和口腔中的其它软组织。

将这种责任转移给用户正在引起不理想的体验，因为用户(i)或者使用美白凝胶不充分覆盖他们的牙齿，以避免与组织的相互作用，或者更糟(ii)在他们的牙龈上应用美白凝胶，这不期望地引起潜在的组织损伤。

因此，需要一种器具，被配置为用于与对于牙齿美白有效的美白配方一起使用，并且提供对软组织(例如，牙龈)的可靠保护。还需要用于克服该领域的问题的改进的方法和装置。

发明内容

根据一个方面，用于将牙齿美白物质自动分配到用户的一个或多个牙齿上的装置包括流体储存器、具有输出端口的喷嘴、流体分配器、传感器和控制器。流体储存器被配置为容纳牙齿美白物质。流体分配器被耦合在流体储存器和喷嘴之间，其中流体分配器被配置为将牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴，其中牙齿美白物质经由输出端口被输出。传感器被定位用于在喷嘴的预先分配方向上察看，并且被配置为在喷嘴的预先分配方向上感测目标表面，目标表面包括(i)牙齿表面或者(ii)牙齿表面以外的表面。控制器可操作地被耦合在传感器和流体分配器之间，用于(i)响应于传感器检测到牙齿表面而控制流体分配器的选通，以从流体储存器分配牙齿美白物质，以及(ii)响应于传感器检测到牙齿表面以外的表面而停止或者禁用流体分配器的选通，以停止或者禁用从流体储存器的牙齿美白物质的分配。

根据另一方面，装置还包括用户引导反馈模块，被配置为响应于传感器在喷嘴的预先分配方向上感测到牙齿表面和牙齿表面以外的表面中的至少一个，而提供至少一个用户可察觉的反馈信号，至少一个用户可察觉的反馈信号指示牙齿表面和牙齿表面以外的表面中的至少一个。通过该实施例，控制器还对响应于可察觉的反馈信号的用户输入做出响应，以用于响应于传感器检测到牙齿表面而控制流体分配器的选通，而从流体储存器分配牙齿美白物质；并且(ii)响应于传感器检测到牙齿表面以外的表面而停止或者禁用流体分配器的选通，以停止或者禁用从流体储存器的牙齿美白物质的分配。

在一个实施例中，流体分配器可以包括泵，该泵被耦合在流体储存器和喷嘴之间，其中泵被配置为响应于泵经由控制器被选通而将目标数量的牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴。附加地，喷嘴可以包括流体分配器泵的泵喷嘴。在另一实施例中，流体分配器泵是手动泵，并且控制器通过触发阻止手动泵激活的机械部分来选通机械泵的功能。

在另一实施例中，传感器还与喷嘴对齐，以捕获关于面向喷嘴的表面的类型的数据。更进一步地，在一个实施例中，传感器还包括具有视场的表面检测模块，该表面检测模块被配置为估计视场中的表面的类型。根据又一实施例，传感器对于从由下列项组成的组中选择的至少一个敏感：(I)紫外(UV)、可见、近红外(NIR)或者红外波长中的至少两种波长，并且其中传感器还包括光学传感器模块，其包括从由(i)光纤、(ii)图像传感器以及(iii)至少一个光电池组成的组中选择的至少一个；以及(II)气压，并且其中传感器还包括压力传感器和空心尖端空气喷嘴，压力传感器与对应的气流源耦合，空心尖端空气喷嘴被配置为在喷嘴的预先分配方向上与(i)牙齿表面和(ii)牙齿表面以外的表面进行接触。根据另一实施例，传感器还被配置为区分(i)在其中牙菌斑的存在小于阈值量的清洁的牙齿表面，以及(ii)存在大于阈值量的牙菌斑的牙齿表面；其中控制器还被配置为响应于传感器检测到存在牙菌斑的牙齿表面而不选通流体分配器。

根据一个实施例，用户引导反馈模块还被配置为在美白例程中针对当前牙齿表面提供至少一个用户可察觉的反馈信号，其指示下列项中的至少一个：(i)当前牙齿表面具有大于阈值量的牙菌斑存在，并且需要在继续进行美白例程之前被清洁；(ii)分配额外数量的牙齿美白物质，以补偿大于阈值量的牙菌斑的存在；或者(iii)用户可选择的选项，以便(iii)(a)暂停美白例程，以允许从当前牙齿表面清除牙菌斑，或者(iii)(b)在牙菌斑存在的情况下分配额外数量的牙齿美白物质。附加地，牙齿表面以外的表面可以至少包括(i)组织表面，或者(ii)已经覆盖有牙齿美白物质的牙齿表面的至少一部分。

根据又一实施例，控制器还被配置为经由存储器记录由流体分配器所分配的牙齿美白物质的数量，并且跟踪在美白例程期间所使用的牙齿美白物质的总量。附加地，选通流体分配器(20)以分配牙齿美白物质包括选通有限控制数量的牙齿美白物质。此外，用户可察觉的反馈包括下列项中的至少一个：听觉信号、视觉信号、触觉信号以及用于在外部媒体设备上接收的经由数字媒体信号输出的反馈中。

在其它实施例中，传感器被配置为以用于至少确保用户的动作可以被表征的捕获速率来捕获传感器数据的样本。流体储存器还被配置为储存一定数量的牙齿美白物质，其足够用于在一个牙齿美白例程中处理一整套牙齿。附加地，牙齿美白物质可以包括液体、凝胶或者液体和凝胶的组合。此外，喷嘴可以包括仅具有一个用于输出牙齿美白物质的开口的单个尖端喷嘴。

根据另一实施例，用于经由美白装置将牙齿美白物质自动分配到用户的一个或多个牙齿上的方法包括：经由流体储存器来容纳牙齿美白物质；将流体分配器耦合在流体储存器和具有输出端口的喷嘴之间，其中流体分配器被配置为将牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴，并且其中牙齿美白物质经由输出端口被输出；定位传感器，以察看喷嘴的预先分配方向，其中传感器被配置为在喷嘴的预先分配方向上感测目标表面，目标表面包括(i)牙齿表面或者(ii)牙齿表面以外的表面；以及经由被可操作地耦合在传感器和流体分配器之间的控制器，来(i)响应于传感器检测到牙齿表面而控制流体分配器的选通，以从流体储存器分配牙齿美白物质，以及(ii)响应于所述传感器检测到牙齿表面以外的所述表面而停止或者禁用流体分配器的选通，以停止或者禁用从流体储存器的牙齿美白物质的分配。

在另一实施例中，该方法还包括响应于传感器在喷嘴的预先分配方向上感测到牙齿表面和牙齿表面以外的表面中的至少一个，经由用户引导反馈模块，提供至少一个用户可察觉的反馈信号，指示牙齿表面和牙齿表面以外的表面中的至少一个。

根据另一方面，方法和系统装置通过(i)自动检测美白分配器被应用在何种表面上，以及(ii)选通美白化学品分配器，来仅在牙齿表面上自动分配美白化学品。由本文所公开的方法所传达的优点和主要益处是其通过确保美白化学品仅应用在其真正要紧之处来允许用户最佳地并且安全地体验家用美白过程。

对于本领域的普通技术人员，一旦阅读和理解以下详细描述，更进一步的优点和益处将是明显的。

附图说明

本公开的实施例可以采取各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的布置的形式。相应地，附图是出于图示各种实施例的目的，并且不被解释为限制实施例。在附图中，类似的附图标记代表类似的元件。

图1是根据本公开的一个实施例的用于将牙齿美白物质自动分配到用户牙齿上的美白智能笔装置的示意图，在分配用于牙齿美白过程的牙齿美白物质期间该美白智能笔装置提供软组织的一定水平的保护；

图2是根据本公开的一个实施例的用于将牙齿美白物质自动分配到用户的牙齿上的美白智能笔装置的部件的框图；

图3是根据本公开的一个实施例的用于将牙齿美白物质自动分配到用户的牙齿上的美白智能笔装置的部件的另一框图；以及

图4(图4A、图4B、图4C)是根据本公开的一个实施例的传感器的一部分的视图的集合。

具体实施方式

参照在附图中所描述和/或图示的并且在以下描述中详述的非限制性示例，更充分地解释了本公开的实施例及其各种特征和有利细节。应注意，在附图中所图示的特征不必按比例绘制，并且如本领域技术人员将意识到的，一个实施例的特征可以与其它实施例一起采用，即使本文中未明确陈述。可以忽略公知的部件和过程技术的描述，以免不必要地模糊本公开的实施例。本文所使用的示例仅仅旨在促进理解可以实践本公开的实施例的方式，并且还使本领域的技术人员能够实践相同的本公开的实施例。相应地，本文的示例不应被解释为限制本公开的实施例的范围，其仅由所附权利要求和适用的法律来限定。

应当理解的是，本公开的实施例不限于本文所描述的特定方法、协议、设备、装置、材料、应用等，因为这些可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅用于出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制如权利要求的实施例的范围。必须注意，除非上下文另有明确规定，否则如在本文中和在所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。

除非另有限定，否则本文所使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开的实施例所属于的领域中的一个普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。尽管在实施例的实践或测试中可以使用与本文所描述的方法和材料相似或等价的任何方法和材料，描述了优选的方法、设备和材料。

现在参照图1，示出了根据本公开的一个实施例的用于将牙齿美白物质自动分配到用户牙齿12上的美白智能笔装置10的示意图。在分配用于牙齿美白过程的牙齿美白物质期间，美白智能笔装置10被配置为提供针对软组织(牙龈、面颊、舌头)14的一定水平的保护。美白智能笔装置10至少包括流体储存器16、喷嘴18、流体分配器20、传感器22和控制器24。流体储存器16被配置为容纳牙齿美白物质。流体储存器16还可以被配置为储存一定数量的牙齿美白物质，其足够用于在一个牙齿美白例程中处理一整套牙齿。牙齿美白物质优选地包括液体、凝胶、膏剂或其组合。在其它实施例中，储存器的容积可以取决于用于每次处理的凝胶的质量以及处理次数。例如，处理可以是单剂量的，或者处理可以将所有凝胶储存在一个单个的主封装中。进一步的示例包括封装尺寸(即，储存器容积)，其可以包括一个封装中的家用美白产品以及另一个容器中的涂料。更进一步地，本文中的实施例不限于与任何具体化学配方一起使用，因此应用到牙齿的美白凝胶的质量将因产品而异。通常，如果粘度较低，每次应用(例如，一次处理)将使用较少量的凝胶。此外，凝胶的量，例如，可以在每次处理0.1g到2.0g的范围内。

喷嘴18(或者笔尖)可以包括各种喷嘴设计的输出端口26。例如，喷嘴18可以包括仅具有一个输出端口26的单个尖端喷嘴，用于分配牙齿美白物质，其中开口尺寸取决于被分配的流体的粘度而变化。在另一设计中，喷嘴18包括流体分配器泵的泵喷嘴，如在下文中将进一步论述的。在另一设计中，泵喷嘴可以包括致动器(未示出)，其被配置为覆盖和敞开喷嘴18的输出端口26。关于后一个设计，致动器(未示出)包括从由压电致动器、具有选通机构的直流电机或者形状记忆合金组成的组中选择的至少一个。通常，喷嘴18被耦合到流体储存器16，并且具有被配置为从流体储存器输出牙齿美白物质的输出端口26。

流体分配器20被耦合在流体储存器16和喷嘴18之间。流体分配器20被配置为将牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴18，其中牙齿美白物质经由输出端口26被输出。在一个实施例中，流体分配器20包括泵，该泵被耦合在流体储存器16和喷嘴18之间。泵被配置为响应于泵经由控制器24被选通而将目标数量的牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴。在一个实施例中，控制器24可以被配置为作为流体分配器泵20的功能选通(例如，利用电旁路电路(未示出))。在另一实施例中，流体分配器泵20包括手动泵，并且控制器24通过触发阻止手动泵激活的机械部分(未示出)来选通机械泵的功能。例如，机械部分可以包括扭转螺栓或压力活塞。

仍参照图1，传感器22被定位在装置10的任何适当的位置，以便其可以感测目标表面区域，液体或凝胶如果被分配那么将从喷嘴18分配到该目标表面区域。在一个实施例中，传感器22被定位成在喷嘴18的前面的预先分配方向(即在喷嘴18的向前移动的方向，如箭头28所指示的)上感测。如本文所使用的，预先分配方向指代喷嘴所指向的方向，美白物质如果被分配那么将被分配到该方向。此外，传感器22被配置为感测目标表面，目标表面包括在喷嘴的预先分配方向上的(i)牙齿表面12或者(ii)牙齿表面以外的表面14。例如，牙齿表面以外的表面14可以包括牙龈组织表面。此外，传感器22优选地(i)被定位在喷嘴前面的预先分配方向上，并且(ii)与喷嘴18对齐，以捕获关于喷嘴正在接近的表面的类型的数据。

控制器24被可操作地耦合在传感器22和流体分配器20之间，用于(i)响应于传感器22检测到牙齿表面12而控制流体分配器20的选通，以从流体储存器16分配牙齿美白物质。控制器24还被配置为用于(ii)响应于传感器22检测到牙齿表面以外的表面14而停止或者禁用流体分配器20的选通，以停止或者禁用从流体储存器16的牙齿美白物质的分配。在下文中参照图3的描述中提供了控制器的进一步的细节。

如本文中将变得显而易见的，本公开的实施例有利地规定，美白物质仅在必要时递送，即，通过对用户的引导反馈在牙齿表面上提供的适当数量以及美白物质的良好控制的分配。实施例还有利地提供受引导的并且良好控制的分配设备。在一个实施例中，设备和方法仅使用一个选通的喷嘴，用于精确的美白物质的分配。先前已知的方法可以受到不利的影响，因为这些方法在应用美白物质之后检测牙齿表面，而本公开的实施例不具有这种问题，因为本公开的实施例在应用任何美白物质之前检测表面。本公开的实施例有利地提供智能美白笔，智能美白笔不仅知道当在牙齿上方时分配美白化学品，而且还知道当分配器尖端在软组织上方或者即将在软组织上方经过时停止分配(即不分配)。例如，设备和方法有利地使用传感器22以扫描目标表面，并且使用电子控制24以改变向目标表面分配的流体，如本文将还讨论的。此外，由于分配的美白物质的颜色，一些美白物质可以利用基于光学的传感器确定方法。

现在转到图2，示出了根据本公开的一个实施例的用于自动分配牙齿美白物质的美白智能笔装置10的部件的框图。美白智能笔装置10包括传感器模块30、表面检测模块32、选通分配器模块34和用户反馈模块36。表面检测模块32被配置为估计被传感器模块30的一个或多个传感器22(图1)检查的表面。选通分配器模块34被配置为控制被分配的美白化学品的数量。

在一个优选实施例中，传感器模块30被嵌入美白智能笔装置10中，并且与化学品分配喷嘴18对齐，以捕获面向分配器喷嘴的输出端口26的表面的数据。在一个实施例中，传感器模块30包括但不限于光学传感器，该光学传感器被耦合到对应的光源，并且被配置为允许表征由面向分配喷嘴输出端口26的表面所反射的波长。这种光学传感器模块可以包括下列项中的任何一个或多个(或其组合)：(i)对UV、可见、NIR或红外波长中的至少一种波长敏感的光纤；(ii)对UV、可见、NIR或红外波长中的至少一种波长敏感的图像传感器，以及(iii)对UV、可见、NIR或红外波长中的至少一种波长敏感的至少一个光电池。

在另一实施例中，传感器模块30包括至少一个传感器22(图1)，其对于从由下列项组成的组中选择的至少一个敏感：(I)紫外(UV)、可见、近红外(NIR)或者红外波长中的至少一种波长，并且其中传感器还包括光学传感器模块，其包括(i)光纤、(ii)图像传感器以及至少一个光电池，每个光学传感器模块具有视场，该视场包括喷嘴18的预先分配方向28(图1)上的(i)牙齿表面12或者(ii)牙齿表面以外的表面14。如本文所公开的，牙齿表面以外的表面14可以至少包括：(i)牙龈、面颊、舌头或口腔组织表面或者(ii)已经覆盖有牙齿美白物质的牙齿表面的至少一部分。

在又一实施例中，传感器模块30的传感器22可以包括与对应的气流源以及精细的空心尖端空气喷嘴60(图4)耦合的、对气压敏感的压力传感器。空心尖端空气喷嘴60的远端在尖端的边缘具有至少一个切口62或脊(图4A)，其响应于空心尖端空气喷嘴60的远端被压靠于硬表面(诸如牙齿表面12)而起到减压几何结构的作用。即使空心尖端空气喷嘴被齐平地压靠在牙齿表面12上(图4B)，至少一个切口62或脊提供至少一个空气路径64，用于气流逸出。然而，响应于空心尖端空气喷嘴的远端被压靠于软组织表面(例如牙龈表面14)，尖端边缘中的至少一个切口62或脊将填充软组织。牙龈表面14包括软组织，其是可变形的，足以堵塞尖端边缘中的至少一个切口62或脊(图4C)。堵塞产生压力和流速的差异，这可以被检测。换言之，由软物质(例如，组织或美白物质)引起的喷嘴尖端的阻塞66将导致压力增加和流速下降。此外，空气喷嘴尖端60的内径可以在从亚毫米到几毫米的范围内。在该实施例中，从气流源的空气经由空心尖端空气喷嘴60输出，并且被配置为与喷嘴18的预先分配方向28(图1)中的(i)牙齿表面12或(ii)牙齿表面以外的表面14相接触。如本文所公开的，牙齿表面以外的表面可以至少包括：(i)牙龈或口腔组织表面，或者(ii)已经覆盖有牙齿美白物质的牙齿表面的至少一部分牙齿表面。

在另一实施例中，基于传感器模块30的传感器22以捕获速率捕获传感器数据的样本的能力来选择传感器模块30的传感器22，用于至少确保用户的动作可以被表征。在一个实施例中，捕获速率大于20Hz，并且更优选地，至少大于10Hz。

美白智能笔装置10还包括表面检测模块32，其被配置为估计在传感器模块30的视场中的表面的类型。在一个实施例中，表面检测模块32还被配置为经由(i)模板匹配和(ii)反射率的提取中的至少一个来利用两种类型的表面中的至少一个差异。在包括与光源结合使用光学传感器的一个优选的实施例中，通过比较由被观察表面所反射的光的特性来获得表面检测。牙龈14和牙齿12展现出明确可区分的反射率特性：(i)牙齿12展现出非常光滑的反射谱；(ii)然而由于在牙龈组织中存在的发色团(即，主要由血红蛋白组成)的光吸收，牙龈14展现出变化的反射谱。

表面检测模块32通过使用以下方法中的任何一个或者其组合来利用反射特性的这些差异，其包括模板匹配技术和反射率的提取。关于模板匹配技术，距离度量用于确定检查两个表面中的哪个表面。此外，距离度量可以通过测量和模板之间的距离的范数来限定。另外，在测量和模板之间确定相关值。关于在目标波长或波长组的反射率的提取，技术利用数据，例如对于牙龈14和牙齿12的光反射谱中所呈现的数据。例如，对于牙龈和牙齿，在660nm和550nm处的典型的反射率将分别为2.38和1.21。此外，对于牙龈和牙齿，在“蓝色”(400nm-480nm)和“绿色”(480nm-550nm)波段之间的反射率将分别为5.96和1.44。可以理解的是，这仅仅是一个示例，其它波长和范围也是可能的。在另一实施例中，可以由专家手动地/远程地(例如有线或无线通讯)将检测输入到美白智能笔装置中，例如，在专业辅助下进行的家庭美白，以向用户提供再保证和/或确认，如下文中将参考图3的实施例的讨论将进一步理解的那样。

再次参照图1和图2，美白智能笔装置10的表面检测模块32还可以被配置为区分(i)清洁的牙齿表面和(ii)存在大于阈值量的生物膜(例如，牙菌斑)的牙齿表面，其中控制器24还被配置为响应于传感器检测到存在牙菌斑的牙齿表面12而不选通流体分配器20。

还与流体分配器20(本文中也称为选通分配器模块34)相连接，控制器24被配置为经由存储器(图3)记录由流体分配器20所分配的牙齿美白物质的数量，并且跟踪在美白例程期间所使用的牙齿美白物质的总量。此外，控制器24可以被配置为控制流体分配器20或选通分配器模块34，用于选通流体分配器20，以分配有限控制数量的牙齿美白物质。在一个实施例中，有限控制数量可以包括根据对于给定的牙齿美白应用或例程的要求所确定的任何适当的体积。

在一个优选的实施例中，流体分配器20或选通分配器模块34包括(i)当触发时用于分配目标数量的化学品的泵以及(ii)用于基于表面检测机构的输出而控制泵的泵控制机构。泵控制机构可以包括泵喷嘴，其具有致动器，以基于表面检测模块32的输出来覆盖或敞开喷嘴，例如，压电致动器、具有选通机构的直流电机和/或形状记忆合金。泵控制机构还可以包括电子电路，其基于表面检测模块32的输出来使能或禁用泵电路。例如，电子电路可以包括电动泵实施例中的泵功能的电旁路，以及手动泵实施例中的阻止泵的激活的机械部分的触发器(例如，扭转螺栓、压力活塞等)。在又一实施例中，流体分配器20或选通分配器模块34在后端系统(例如，内部存储器、在网络连接的美白智能笔设备中的数字介质)中记录化学品分配事件的数量，以允许用户跟踪在美白例程期间使用的化学品的数量。

仍参照图2，反馈模块36被配置为响应于传感器模块30和表面检测模块32分别感测和检测在喷嘴18的预先分配方向28中的牙齿表面12和牙齿表面以外的表面14中的至少一个表面，而提供至少一个用户可察觉的反馈信号，指示(i)牙齿表面12和(ii)牙齿表面以外的表面14中的至少一个表面。由反馈模块36向用户提供的反馈可以包括听觉信号、视觉信号或触觉信号中的一个或多个信号。在另一实施例中，其中远程或网络连接可用，还可以在数字媒体或经由数字媒体信号提供反馈。

在一个实施例中，用户引导反馈模块36还被配置为针对在美白例程中经由美白智能笔10所指向的当前牙齿表面，提供至少一个用户可察觉的反馈信号，该反馈信号还可以指示下列项中的至少一个：(i)当前牙齿表面具有大于阈值量的生物膜存在，并且需要在继续进行美白例程之前被清除；(ii)分配额外数量的牙齿美白物质，以补偿大于阈值量的牙菌斑的存在；或者(iii)用户可选择的选项，以(iii)(a)暂停美白例程，以允许从当前牙齿表面清除牙菌斑，或者(iii)(b)在牙菌斑存在处分配额外数量的牙齿美白物质。

在如本文中前面所论述的在其中传感器模块30的传感器22包括与对应的气流源耦合的压力传感器的实施例中，气流压力使得能够区分清洁的牙齿和存在牙菌斑的牙齿。由于期望清洁的牙齿以确保最佳的美白结果，在表面检测模块32中可以增加对应于牙菌斑的存在的输入。表面检测模块32可以将牙菌斑的存在传达到控制模块24和/或反馈模块36。随后，反馈模块36可以向用户提供不施加美白化学品的反馈，因为当前经由美白智能笔10指向的特定牙齿首先需要清洁。备选地，反馈模块36可以向用户提供反馈，指示额外数量的美白化学品正在经由控制器24控制选通分配器模块34而被分配，以补偿生物膜的存在，从而获得与在清洁的牙齿上获得的结果类似的结果。在后面的例子中，选通分配器模块34被选通，以分配额外数量的美白化学品以补偿生物膜的存在。

现在参照图3，示出了根据本公开的另一实施例的用于将牙齿美白物质自动分配到用户的牙齿上的美白智能笔装置10的部件的另一框图。图3的实施例类似于在本文先前所描述的实施例，并具有以下不同。如图所示，美白智能笔10至少包括流体储存器16、喷嘴18、选通分配器模块34、传感器模块30、表面检测模块32、反馈模块36和控制器24。美白智能笔10还可以包括通/断开关50、存储器52和用户接口54。通/断开关50和/或用户接口54被配置为用于至少初始化根据本文所讨论的各种实施例中的一个或多个实施例的方法。用户接口54包括经由信号线56可操作地耦合到至少控制器24的任何适当的用户接口，用于与牙齿美白例程结合使用和/或在牙齿美白例程期间使用，如本文还将讨论的。例如，用户接口54可以包括经由信号线56可操作地耦合到至少控制器24的图形用户接口，用于与给定的牙齿美白设备实施和/或应用结合使用，如本文还将讨论的。更进一步地，美白智能笔10可以包括有线和/或无线连接，例如，如以附图标记58所示，其中控制器24还被配置为经由连接58与远程设备或网络(未显示)实现有线或无线通信。

用户接口54被配置为在系统10和用户之间提供接口，用户可以通过该接口向系统提供信息和从系统接收信息。用户接口54使得能够在用户和系统10之间传达统称为“信息”的数据、结果和/或指令以及任何其它可通信条目中的一个或多个。可以向用户传达的信息的一个示例是报告，其详述了在整个用户接受牙齿美白处理的期间用户的美白例程的趋势。可以向用户传达的信息的另一示例是由系统10检测到的警报或不安全状况(例如，喷嘴指向牙龈或牙齿以外的表面)。适于包含在用户接口54中的接口设备的示例包括按键、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音警报器和打印机。信息可以通过用户接口54以听觉信号、视觉信号、触觉信号和/或其他感觉信号的形式向用户提供。在一个实施例中，用户接口54可以与由数据库或存储器(未示出)提供的可移动存储接口集成。在这种示例中，信息从可移动存储(例如，智能卡、闪存驱动器、可移动磁盘等)加载到系统10中，使得用户能够定制系统的实现。用于与系统10传达信息的其它技术被设想为用户接口54。

仍参照图3，控制器24被示出可操作地与通/断开关50、存储器52和用户接口54耦合。控制器24还与一个或多个模块相互作用，该一个或多个模块至少包括传感器模块30、表面检测模块32、选通分配器模块34和反馈模块36，如本文还将讨论的。此外，控制器24可以被配置为用于与远程设备或网络有线或无线通信连接，例如，如以附图标记58所指示的。

在一个实施例中，还根据给定的通风机系统设备装置实施和/或应用的要求，控制器24包括微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、集成电路、离散模拟或数字电路元件、硬件、软件、固件或其任何组合中的一个或多个，用于执行本文所述的各种功能。控制器24还可以包括如本文所讨论的各种模块中的一个或多个模块。在此参考附图提供了关于控制器24的附加细节。此外，还根据给定的牙齿美白装置的实施和/或应用的要求，模块30至模块36可以包括集成电路、离散模拟或数字电路元件、硬件、软件、固件或其任何组合中的一个或多个，用于执行如本文所讨论的各种功能。此外，模块30至模块36中的一个或多个模块可以还包括各种模块中的一个或多个模块的各种组合。

根据另一实施例，提供了一种经由美白智能笔装置10将牙齿美白物质自动分配到用户的一个或多个牙齿上的方法。方法包括：经由流体储存器16来容纳牙齿美白物质；将流体分配器20耦合在流体储存器16和具有输出端口26的喷嘴18之间，其中流体分配器20被配置为将牙齿美白物质从流体储存器分配到喷嘴；并且其中牙齿美白物质经由输出端口26输出；将传感器22定位在喷嘴18前面的预先分配方向28中，其中传感器22被配置为感测目标表面，目标表面包括在喷嘴的预先分配方向上的(i)牙齿表面12或者(ii)牙齿表面以外的表面14；以及经由可操作地被耦合在传感器22和流体分配器20之间的控制器24，来(i)响应于传感器22检测到牙齿表面12而控制流体分配器20的选通，以从流体储存器16分配有限控制数量的牙齿美白物质，以及(ii)响应于传感器22检测到牙齿表面以外的表面14而控制停止或者禁用流体分配器20的选通，以停止或者禁用从流体储存器16的牙齿美白物质的分配。方法还包括经由用户引导反馈模块36，响应于传感器22在喷嘴18的预先分配方向28上感测到牙齿表面和牙齿表面以外的表面中的至少一个表面，而提供至少一个用户可察觉的反馈信号，指示牙齿表面12和牙齿表面以外的表面14中的至少一个。

尽管上面仅详细描述了几个示例性实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在不实质上脱离本公开的实施例的新颖教导和优点的情况下，在示例性实施例中可以进行许多修改。例如，本公开的实施例可有利地用于口腔保健设备的凝胶/流体分配器部分或作为口腔护理例程的一部分的专用设备中。例如，实施例可以包括(1)人们用来施加美白化学品的笔状分配器或者(2)具有分配器孔的管嘴，其包括传感器模块，该传感器模块可以确定分配器尖端/孔是否与牙齿或软组织接触，如果是后者，则不会分配美白化学品。在另一种布置中，如果分配器与软组织接触，则系统可以向用户提供听觉或视觉反馈，而不是具有打开/关闭分配器的选通。更进一步地，可以提供关闭分配器并向用户提供警报的组合。本公开的方法和系统实施例还可以应用于以下示例中的一个或多个示例。在一个示例中，管嘴可用于美白的情况，其中本文所公开的方法在传感器/选通分配器模块的阵列上同时执行。在另一示例中，系统由两个元件组成，其中传感器位于仅用于向表面检测模块提供数据的设备中(例如，将数据传送到App的相机)，并且其中选通分配器模块位于单独的设备中。在另一示例中，应用以检测不同的表面为目标，其中表面检测模块被调谐到不同的波长，例如，仅在经由调谐波长检测到的所需表面上分配。因此，所有这些变型旨在包括在如以下权利要求所限定的本公开的实施例的范围内。在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖本文所描述的执行所述功能的结构，并且不仅包括结构等同物，还包括等同结构。

此外，在一个或多个权利要求中的括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”和“包含”等不排除存在作为整体在任何权利要求或说明书中列出的元件或步骤以外的元件或步骤。元件的单数引用不排除这些元件的复数引用，反之亦然。一个或多个实施例可以借助于包括若干不同元件的硬件和/或借助于适当编程的计算机来实现。在枚举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一个硬件条目来体现。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能用于获得优势。

Claims (14)

1.一种用于自动分配牙齿美白物质的装置(10)，所述装置包括：

流体储存器(16)，被配置为容纳所述牙齿美白物质；

喷嘴(18)，具有输出端口(26)；

流体分配器(20)，被耦合在所述流体储存器和所述喷嘴之间，其中所述流体分配器被配置为将所述牙齿美白物质从所述流体储存器分配到所述喷嘴，其中所述牙齿美白物质经由所述输出端口(26)被输出；

传感器(22)，被定位用于在所述喷嘴的预先分配方向(28)上察看，其中所述传感器被配置为在所述喷嘴的所述预先分配方向上感测目标表面，所述目标表面包括(i)牙齿表面(12)或者(ii)所述牙齿表面以外的表面(14)；以及

控制器(24)，被可操作地耦合在所述传感器(22)和所述流体分配器(20)之间，用于(i)响应于所述传感器(22)检测到所述牙齿表面(12)而控制所述流体分配器的选通，以从所述流体储存器(16)分配所述牙齿美白物质，以及(ii)响应于所述传感器(22)检测到牙齿表面以外的所述表面(14)而停止或者禁用所述流体分配器(20)的所述选通，以停止或者禁用从所述流体储存器(16)的所述牙齿美白物质的分配。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，还包括：

用户引导反馈模块(36)，被配置为响应于所述传感器(22)在所述喷嘴(18)的所述预先分配方向(28)上感测到所述牙齿表面和所述牙齿表面以外的所述表面中的至少一个，而提供至少一个用户可察觉的反馈信号，所述至少一个用户可察觉的反馈信号指示所述牙齿表面(12)和所述牙齿表面以外的所述表面(14)中的至少一个；并且

其中所述控制器还对响应于所述可察觉的反馈信号的用户输入做出响应，以用于响应于所述传感器(22)检测到所述牙齿表面(12)而控制所述流体分配器的所述选通，而从所述流体储存器(16)分配所述牙齿美白物质；并且(ii)响应于所述传感器(22)检测到牙齿表面以外的所述表面(14)而停止或者禁用所述流体分配器(20)的所述选通，以停止或者禁用从所述流体储存器(16)的所述牙齿美白物质的分配。

3.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述流体分配器(20)包括泵，所述泵被耦合在所述流体储存器(16)和所述喷嘴(18)之间，其中所述泵被配置为响应于所述泵经由所述控制器(24)被选通而将目标数量的所述牙齿美白物质从所述流体储存器分配到所述喷嘴。

4.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述传感器(22)还包括具有视场的表面检测模块(32)，所述表面检测模块(32)被配置为估计所述视场中的表面的类型。

5.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述传感器(22)对于从由下列项组成的组中选择的至少一个敏感：

(I)紫外(UV)、可见、近红外(NIR)或者红外波长中的至少两种波长，并且其中所述传感器还包括光学传感器模块(30)，所述光学传感器模块(30)包括从由(i)光纤、(ii)图像传感器以及(iii)至少一个光电池组成的组中选择的至少一个；以及

(II)气压，并且其中所述传感器还包括压力传感器和空心尖端空气喷嘴，所述压力传感器与对应的气流源耦合，所述空心尖端空气喷嘴被配置为在所述喷嘴(18)的所述预先分配方向(28)上与(i)所述牙齿表面(12)和(ii)所述牙齿表面以外的所述表面(14)进行接触。

6.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述传感器(22)还被配置为区分(i)在其中牙菌斑的存在小于阈值量的清洁的牙齿表面，以及(ii)存在大于所述阈值量的牙菌斑的牙齿表面；其中所述控制器(24)还被配置为响应于所述传感器(22)检测到存在牙菌斑的牙齿表面而不选通所述流体分配器(20)。

7.根据权利要求2所述的装置(10)，其中所述用户引导反馈模块(36)还被配置为在美白例程中针对当前牙齿表面提供所述至少一个用户可察觉的反馈信号，所述至少一个用户可察觉的反馈信号指示下列项中的至少一个：(i)所述当前牙齿表面具有大于阈值量的牙菌斑存在，并且需要在继续进行所述美白例程之前被清洁；(ii)分配额外数量的牙齿美白物质，以补偿大于所述阈值量的牙菌斑的存在；或者(iii)用户可选择的选项，以便(iii)(a)暂停所述美白例程，以允许从所述当前牙齿表面清除牙菌斑，或者(iii)(b)在牙菌斑存在的情况下分配所述额外数量的牙齿美白物质。

8.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述牙齿表面以外的所述表面(14)至少包括(i)组织表面或者(ii)已经覆盖有牙齿美白物质的牙齿表面的至少一部分。

9.根据权利要求1所述的装置(10)，其中选通所述流体分配器(20)以分配所述牙齿美白物质包括选通有限控制数量的所述牙齿美白物质。

10.根据权利要求2所述的装置(10)，其中所述用户可察觉的反馈包括下列项中的至少一个：听觉信号、视觉信号、触觉信号以及用于在外部媒体设备上接收的经由数字媒体信号输出的反馈。

11.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述流体储存器(20)还被配置为储存一定数量的牙齿美白物质，所述数量的牙齿美白物质足够用于在一个牙齿美白例程中处理一整套牙齿。

12.根据权利要求1所述的装置(10)，其中所述牙齿美白物质包括液体、凝胶或者液体和凝胶的组合。

13.一种用于经由美白装置将牙齿美白物质自动分配到用户的一个或多个牙齿上的方法，所述方法包括：

经由流体储存器来容纳所述牙齿美白物质；

将流体分配器耦合在所述流体储存器和具有输出端口的喷嘴之间，其中所述流体分配器被配置为将所述牙齿美白物质从所述流体储存器分配到所述喷嘴，并且其中所述牙齿美白物质经由所述输出端口被输出；

定位传感器，以在所述喷嘴的预先分配方向上察看，其中所述传感器被配置为在所述喷嘴的所述预先分配方向上感测目标表面，所述目标表面包括(i)牙齿表面或者(ii)所述牙齿表面以外的表面；以及

经由被可操作地耦合在所述传感器和所述流体分配器之间的控制器，来(i)响应于所述传感器检测到所述牙齿表面而控制所述流体分配器的选通，以从所述流体储存器分配所述牙齿美白物质，以及(ii)响应于所述传感器检测到牙齿表面以外的所述表面而停止或者禁用所述流体分配器的所述选通，以停止或者禁用从所述流体储存器的所述牙齿美白物质的分配。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

响应于所述传感器在所述喷嘴的所述预先分配方向上感测到所述牙齿表面和所述牙齿表面以外的所述表面中的至少一个，经由用户引导反馈模块，提供至少一个用户可察觉的反馈信号，所述至少一个用户可察觉的反馈信号指示所述牙齿表面和所述牙齿表面以外的所述表面中的至少一个。