CN114007544A - 用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统 - Google Patents

用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114007544A
CN114007544A CN202080045189.XA CN202080045189A CN114007544A CN 114007544 A CN114007544 A CN 114007544A CN 202080045189 A CN202080045189 A CN 202080045189A CN 114007544 A CN114007544 A CN 114007544A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oral care
care device
user
bristle field
drive signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080045189.XA
Other languages
English (en)
Inventor
T·贝维斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of CN114007544A publication Critical patent/CN114007544A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/221—Control arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/0006—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with a controlling brush technique device, e.g. stroke movement measuring device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/0012—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with a pressure controlling device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3481—Vibrating brush body, e.g. by using eccentric weights
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Abstract

本发明提供了一种用于确定口腔护理设备(10)的刷动角度的方法(300)。所述方法包括以下步骤：由所述口腔护理设备的控制器(30)生成(310)驱动信号以使驱动系(24)运动并且产生所述口腔护理设备的刷毛区(18)的运动；经由传感器(28)测量(320)用户施加到所述口腔护理设备的所述刷毛区的力；以及由所述口腔护理设备的所述控制器至少部分地基于所生成的驱动信号和所测量的对刷毛区的力来确定(330)所述刷毛区相对于所述用户口腔的表面的刷动角度。

Description

用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统
技术领域
本公开整体涉及用于在由用户进行刷牙过程期间确定口腔护理设备的刷动角度的方法和系统。
背景技术
在预防性口腔护理中，用户手法是从牙齿移除有害生物膜的效力的主要决定因素。牙科专业人员众所周知的是，刷毛区和用户的牙龈线之间的为45°的角度是最佳的。然而，公众中的许多人仍然不知道该最佳刷动角度。即使对于知道该最佳刷动角度的用户，用户也难以自我评估他们是否实际上以这种推荐方式刷他们的牙齿。
此外，测量口腔护理设备(诸如电动牙刷)中的刷动角度是具有挑战性的，因为此类测量通常需要用于定位、识别和测量用户的牙龈线和牙齿角度和取向的硬件，例如使用相机、接近传感器或接触传感器，其通常时大体积的且昂贵的。
因此，本领域需要用于确定口腔护理设备的刷动角度的改进的方法和系统。
发明内容
本公开涉及用于确定口腔护理设备相对于用户口腔中的表面(例如，牙龈线)的刷动角度的方法和系统。本文的各种实施例和具体实施方式涉及由周期信号(例如，正弦波形、方波形、锯齿波形)驱动的口腔护理设备(诸如电动牙刷)。传感器测量在法线方向上施加在刷毛区上的力。所测量的力的特性(例如，振幅、频率、相位)和驱动信号特性(例如，振幅、频率、相位)经由传递函数组合。当刷动角度改变时，传递函数利用负载和驱动信号之间的特性比的改变。单轴力测量通过与牙科表面的直接接触来实现刷动角度的分辨，并且不需要直接测量用户牙龈线的取向。
一般而言，在一个方面，提供了一种用于确定口腔护理设备的刷动角度的方法。方法包括以下步骤：由口腔护理设备的控制器生成驱动信号以使驱动系运动并且产生口腔护理设备的刷毛区的运动；经由传感器测量用户施加到口腔护理设备的刷毛区的力；以及由口腔护理设备的控制器至少部分地基于所生成的驱动信号和所测量的对刷毛区的力来确定刷毛区相对于用户口腔的表面的刷动角度。
具体实施方式可包括以下中的一项或多项。传感器可包括负载传感器或压力传感器。确定步骤可包括经由传递函数应用所测量的力的特性和所生成的驱动信号的特性。传递函数可基于相位差的变化或谱能量密度的变化。
在一些具体实施中，方法可包括生成关于所确定的刷毛区相对于用户口腔的表面的刷动角度的反馈的步骤。方法还可包括传送所生成的反馈的步骤。方法还可包括当所确定的口腔护理设备的刷动角度小于第一预定阈值或大于第二预定阈值时通知用户的步骤。
通常在另一个方面，提供了一种口腔护理设备。设备包括：刷头，刷头包括刷毛区；驱动系，驱动系响应于驱动信号并被配置为产生刷毛区的运动；传感器，传感器被配置为测量由用户施加到刷毛区的力；以及控制器，控制器被配置为：(i)生成驱动信号以使驱动系运动并产生刷毛区的运动；以及(ii)至少部分地基于所生成的驱动信号和所测量的对刷毛区的力来确定刷毛区相对于用户口腔的表面的刷动角度。
具体实施方式可包括以下中的一项或多项。传感器可包括负载传感器或压力传感器。控制器可被配置为经由传递函数施加所测量的力的特性和所生成的驱动信号的特性。传递函数可基于相位差的变化或谱能量密度的变化。控制器可被配置为生成关于所确定的刷毛区相对于用户口腔的表面的刷动角度的反馈。控制器可被配置为传送所生成的反馈。
如本文出于本公开的目的所使用，术语“控制器”通常用于描述与口腔护理设备的操作相关的各种装置。控制器可以多种方式(例如，诸如通过专用硬件)来实现以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是采用可使用软件(例如，微码)来编程以执行本文讨论的各种功能的一个或多个微处理器的控制器的一个示例。控制器可在采用或不采用处理器的情况下被实现，并且还可被实现为用于执行一些功能的专用硬件和用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程微处理器和相关电路)的组合。可在本公开的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种具体实施中，处理器或控制器可与一个或多个存储介质(本文一般称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器)相关联。在一些具体实施中，可通过一个或多个程序对存储介质进行编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，该一个或多个程序执行本文讨论的至少一些功能。各种存储介质可固定在处理器或控制器内，或者可以是可运输的，使得存储在其上的一个或多个程序可加载到处理器或控制器中以便实现本文讨论的本公开的各个方面。在本文中，术语“程序”或“计算机程序”在一般意义上用于指可用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微码)。
如本文所使用，术语“用户界面”是指人类用户或操作者与一个或多个设备之间的接口，该接口使得能够在用户和设备之间进行通信。可在本公开的各种具体实施中采用的用户界面的示例包括但不限于开关、电位器、按钮、刻度盘、滑块、跟踪球、显示屏、各种类型的图形用户界面(GUI)、触摸屏、麦克风和其他类型的传感器，其可接收某种形式的人为生成的刺激并响应于此而生成信号。
应当理解，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合(前提是这些概念不是相互不一致的)被认为是本文公开的本发明主题的一部分。具体地，出现在本公开的结尾的所要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的一部分。
本发明的这些和其他方面将从下面描述的实施例中变得显而易见并且参考下面描述的具体实施来阐明。
附图说明
在附图中，类似的参考字符通常在不同视图中指相同部分。此外，附图不一定按比例绘制，而是通常强调说明本发明的原理。
图1是根据本公开的口腔护理设备的示意图。
图2是根据本公开的口腔护理设备的控制系统的示意图。
图3是口腔环境的照片，其中刷头相对于口腔的牙龈线以45°角度取向。
图4是描绘根据本公开的具有以45°角度取向的刷头的口腔护理设备的压力和牙刷角度的曲线图。
图5是口腔环境的照片，其中刷头相对于口腔的牙龈线以0°角度取向。
图6是描绘根据本公开的具有以0°角度取向的刷头的口腔护理设备的压力和牙刷角度的曲线图。
图7是根据本公开的用于确定口腔护理设备的刷动角度的方法的流程图。
图8是根据本公开的用于确定口腔护理设备的刷动角度的方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及用于确定口腔护理设备相对于用户口腔中的表面(例如，牙龈线)的刷动角度的方法和系统。更一般地，申请人已经认识到并理解，有益的是提供一种口腔护理设备，该口腔护理设备至少部分地基于生成的驱动信号和施加到口腔护理设备的刷毛区的力来确定设备相对于用户口腔表面的刷动角度。因此，本文描述或以其他方式设想的方法和系统提供了由周期信号(例如，正弦波形、方波形、锯齿波形)驱动的口腔护理设备(诸如电动牙刷)。传感器测量在法线方向上施加在刷毛区上的力。所测量的力的特性(例如，振幅、频率、相位)和驱动信号特性(例如，振幅、频率、相位)经由传递函数组合。当刷动角度改变时，传递函数利用负载和驱动信号之间的特性比的改变。单轴力测量通过与牙科表面的直接接触来实现刷动角度的分辨，并且不需要直接测量用户牙龈线的取向。
本文公开或以其他方式设想的实施例和具体实施可与任何口腔护理设备一起利用。合适的口腔护理设备的示例包括牙刷，诸如飞利浦
Figure BDA0003420903840000051
牙刷(由N.V.的Koninklijke飞利浦电子公司制造)，或其他电动牙刷。然而，本公开不限于这些列举的设备，并且因此本公开和本文公开的实施例可包括任何口腔护理设备。
参照图1，在一个实施例中，提供了包括柄部或主体部分12和刷头14的口腔护理设备10。刷头构件14在其远离主体部分的端部处包括刷头16，该刷头包括刷毛区18。主体部分12通常包括壳体，该壳体的至少一部分是中空的，以容纳个人护理设备的部件。根据一个实施例，刷头14被安装成能够相对于主体部分12运动。该运动可以是各种不同运动中的任何一种，包括振动或旋转等。
主体部分12包括具有用于生成运动的马达22的驱动系组件，以及用于将所生成的运动传输到刷头14的传输部件或驱动系24。例如，驱动系包括生成驱动系24的运动的马达或电磁铁22，该驱动系的运动随后被传输到刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18。驱动系可除了其他部件尤其包括诸如电源、振荡器和一个或多个电磁铁的部件。在该实施例中，电源包括一个或多个可再充电电池(未示出)，这些电池可例如在充电保持器中进行充电，口腔护理设备10在不使用时放置在该充电保持器中。根据一个实施例，刷头构件14安装到驱动系24以便能够相对于主体部分12振动。刷头构件14可固定地安装到驱动系24上，或者其可任选地可拆卸地安装，使得针对不同的操作特征，或者当刷毛或刷头的另一个部件磨损并需要更换时，可用不同的刷头构件来替换刷头构件14。主体部分12还设置有用户输入26以激活和去激活驱动系。用户输入26允许用户操作口腔护理设备10，例如打开和关闭设备。例如,用户输入26可以是按钮、触摸屏或开关。
口腔护理设备10包括控制器30，其用于创建驱动信号以使驱动系24运动并且产生刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18的运动。驱动信号通常是方波，其在一个周期内从零电平上升到正值，并且在由驱动频率确定的时间之后下降到相反极性的值，该驱动信号周期在牙刷针对每个事件的操作的持续时间内继续。频率和振幅可能根据控制器、驱动系和使用的其他部件而不同。
口腔护理设备10包括一个或多个传感器28。传感器28在图1中被示为在主体部分12内，但可位于设备内的任何地方，包括例如刷头构件14或刷头16内。例如，传感器28可包括负载传感器或压力传感器，其被配置为测量施加在刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18上的负载或压力。传感器28被配置为生成指示施加在刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18上的负载或压力(即结构或机械力或应力)的信息。负载传感器或压力传感器可以是例如开关、仪表或另一个部件。作为一个示例，传感器是霍尔效应传感器，当刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18响应于压力而运动时，该霍尔效应传感器对变化的磁场做出响应。霍尔效应传感器确定由于抵靠牙齿的刷毛上的力而产生的刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18的横向位移。可利用许多不同类型的负载或压力传感器，如本文所描述的或以其他方式设想的。
由传感器28生成的传感器数据被提供给控制器30。根据一个实施例，传感器28与控制器30集成。控制器30可由一个或多个模块形成，并且被配置为响应于输入(诸如经由用户输入26获得的输入)而操作个人护理设备10。例如，控制器30可包括处理器32和存储器34。处理器32可采取任何合适的形式，包括但不限于微控制器、多个微控制器、电路、单个处理器或多个处理器。存储器34可采取任何合适的形式，包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其他外，存储器可存储操作系统。处理器使用RAM以用于临时存储数据。根据一个实施例，操作系统可包含在由控制器30执行时控制口腔护理设备10的硬件部件的操作的代码。根据实施例，连接模块36传输收集的传感器数据，并且可以是能够传输有线或无线信号的任何模块、设备或装置，包括但不限于Wi-Fi、蓝牙、近场通信和/或蜂窝模块。
根据一个实施例，口腔护理设备10可包括用户界面40，其被配置为在清洁过程之前、期间和/或之后向用户提供信息。用户界面40可采取许多不同的形式，但被配置为向用户提供信息。例如，可读取、观看、听到、感觉和/或以其他方式解释关于清洁过程的信息。根据一个实施例，用户界面40向用户提供反馈，诸如被引导的清洁过程，其包括关于口腔护理设备相对于用户牙龈线的刷动角度的信息。因此，用户界面可以是向用户提供信息的显示器、向用户提供触觉反馈的触觉机构、向用户提供声音或文字的扬声器、或各种其他用户界面机构中的任何一种。根据一个实施例，口腔护理设备10的控制器30从传感器28接收信息，评估和分析该信息，并提供可经由用户界面40向用户显示的信息。
参照图2，在一个实施例中，提供了口腔护理设备10的控制系统100的示意图。口腔护理设备10的控制系统100包括具有处理器32和存储器34的控制器30，其可存储操作系统以及传感器数据。设备还包括电源38，其可以是AC电源，或者可以是来自可再充电电池的电池电力。控制系统100还包括用户界面40，其被配置为向用户传输或接收信息。系统的传感器28(其可以是负载传感器或压力传感器)生成指示施加在刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18上的负载或压力的传感器数据，并将该数据传送到控制器30。
设备的连接模块36可被配置和/或编程为将传感器数据传输到无线收发器(未示出)。例如，连接模块36可经由Wi-Fi连接通过因特网或内联网将传感器数据传输到牙科专业人员、数据库或其他位置。另选地，连接模块36可经由蓝牙或其他无线连接将传感器或反馈数据传输到本地设备(例如，单独计算设备)、数据库或其他收发器。例如，连接模块36允许用户将传感器数据传输到单独数据库以便被保存用于长期存储，传输传感器数据以用于进一步分析，将用户反馈传输到单独用户界面，或者与牙科专业人员共享数据，以及其他用途。连接模块36也可以是收发器，其可接收用户输入信息，包括上述参考的标准(如本领域普通技术人员结合本公开的回顾应理解)。本文描述的其他通信和控制信号可通过硬线(非无线)连接或通过无线连接和非无线连接的组合来实现。
根据一个实施例，口腔护理设备10的控制系统100可被编程和/或配置为确定口腔护理设备相对于用户口腔中的表面(例如，牙龈线)的刷动角度。如本文所讨论，由口腔护理设备10的控制系统100分析或使用以执行本文所述的功能和方法的信息或数据可由一个或多个传感器28生成。例如，控制器30可被编程和/或配置为实现至少部分地基于口腔护理设备10的驱动信号和所测量的对刷毛区18的力来确定口腔护理设备10的刷毛区18相对于用户口腔表面的刷动角度。
传感器28可以是本文描述或以其他方式设想的任何传感器，并且可被编程和/或配置为获得关于在刷牙过程期间由用户施加到刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18的负载或力的一个或多个方面的传感器数据。控制器30可实时地或周期性地从传感器28接收传感器数据。例如，传感器28可将传感器数据的恒定流发送到控制器30以用于存储和/或分析，或者可在将数据发送到控制器30之前临时存储和聚集或处理数据。一旦由控制器30接收，传感器数据就可由处理器32处理。
本文公开的方法和系统可通过使用已知的驱动信号属性根据单轴力测量值有利地确定口腔护理设备10的刷动角度。在一个实施例中，口腔护理设备10中的驱动系24由已知的周期信号(例如，正弦波形、方波形、锯齿波形)驱动。传感器28测量在法线方向上施加在刷毛区18上的力。最佳地，可以足够高的速率对所施加的负载进行采样，以至少捕获驱动信号的高于其奈奎斯特频率的二次谐波。控制器30通过应用驱动信号的特性(例如，振幅、频率、相位)和测量力的特性(例如，振幅、频率、相位)，使用传递函数(诸如相位差或频率差)来确定刷动角度。因此，当刷动角度改变时，控制器30可利用负载和驱动信号之间的特性比的可预测变化。
为了说明本公开的机制，将讨论两个示例场景：相对于用户牙龈线的期望45°取向，以及0°角度的平坦取向(90°是等效描述)。在第一示例性场景中，如图3所示，刷头由用户取向在旋转中心(如果口腔护理设备关闭，它将处于相同位置)。当口腔护理设备操作时，由于刷毛区中与用户牙齿和牙龈接触的刷毛和簇毛的数量随位置的变化，所施加的压力将包含随时间变化的周期性分量。当如图3所示的那样进行取向时，当刷头朝向牙齿旋转时压力最高，当刷头朝向用户嘴唇和口腔侧壁旋转时压力最低。在任何短持续时间内，有效地存在恒定DC电压，对该DC电压施加包含角度信息的AC波动。
图4是描绘具有相对于用户牙龈线以45°角度取向的刷头的口腔护理设备的压力和牙刷角度(相对于旋转中心)的曲线图。如点A和点B所示，驱动信号的频率和压力信号的频率是同步的。在点A，当刷头与用户牙齿接触最多时，压力较高。在点B，当刷头与牙齿接触最少时，压力较低。
在第二示例性场景中，如图5所示，刷头取向在旋转中心(如果口腔护理设备关闭，它将处于相同位置)。当口腔护理设备在任何短持续时间内操作时，有效地存在如下的恒定DC电压，对该DC电压施加包含角度信息的AC波动。在这种情况下，压力在刷头位置的中心处最高，并且在刷头沿相反方向旋转时减小。在这种情况下，结果是压力峰值和刷角度峰值之间的四分之一周期偏移。此外，相对于驱动信号，AC压力波动频率加倍。
图6是描绘具有相对于用户牙龈线以0°角度取向的刷头的口腔护理设备的压力和牙刷角度(相对于旋转中心)的曲线图。如点C所示，当牙刷处于零振幅时，压力达到峰值。
通过利用测量力的特性(例如，振幅、频率、相位)和驱动信号的特性(例如，振幅、频率、相位)，可识别刷头相对于用户口腔表面的刷动角度。如图7所示，驱动信号220和压力/负载信号240为传递函数260的输入，该传递函数输出刷动角度。传递函数可基于输入信号的许多特性，包括例如输入信号之间的相位差的变化，或者输入信号之间的谱能量密度的变化。
负载和驱动信号之间的相位差是可用于确定刷牙和角度的一个特性。在45°牙刷取向(相对于口腔表面)，相位角度差为零。当牙刷取向接近0°时，负载和驱动信号之间的相位差接近四分之一周期差。这种关系的精确形式取决于口腔护理设备中的运动转换器和刷头的特性(例如，簇布局或刷毛刚度)。为了考虑这种变化，可为每个相关的系统配置(例如，运动转换器和刷头配对)开发校准函数以将所观察的相位差转换为刷动角度。
负载和驱动信号的谱能量密度是可用于确定刷动角度的另一个特性。在这种方法中，可利用AC负载频率的变化来识别刷动角度。为了解决这些情况，可通过诸如快速傅立叶变换(FFT)的方法来估计每个信号的谱能量密度，并且然后通过评估特定度量来将其量化。该场景的示例性度量是驱动频率(f1)的能量(A1)与负载信号中的第一泛音(f2＝2f1)的能量(A2)的比率。当口腔护理设备以45°(相对于口腔表面)进行取向时，负载频率集中在与驱动信号相同的频率上，在这种状况下，A1>A2。与此相反，当端部执行器以0°(相对于口腔表面)取向时，负载的时变分量集中在驱动频率的两倍的频率，在这种状况下，A1<A2。关系的精确形式取决于口腔护理设备中的运动转换器和刷头的特性(例如，簇布局或刷毛刚度)。为了解决这种变化，可为每个相关的系统配置(例如，运动转换器和刷头配对)开发校准函数以将所观察的谱能量密度比(A1:A2)转换为刷动角度。
参考图8，在一个实施例中，是用于确定口腔护理设备10的刷动角度的方法300的流程图。口腔护理设备可以是本文描述或以其他方式设想的任何设备。在步骤310中，由口腔护理设备10的控制器30生成驱动信号以使驱动系24运动并且产生口腔护理设备10的刷毛区18的运动。如本文所讨论的，驱动信号可以是方波，例如，其在一个周期内从零电平上升到正值，并且在由驱动频率确定的时间之后下降到相反极性的值，该驱动信号周期在牙刷针对每个事件的操作的持续时间内继续。
在步骤320中，由传感器28测量用户施加到口腔护理设备10的刷毛区18的力。传感器28可以是本文描述或以其他方式设想的任何传感器(例如，负载或压力传感器)，并且可被编程和/或配置为获得关于在刷牙过程期间由用户施加到刷头构件14、刷头16和/或刷毛区18的负载或力的一个或多个方面的传感器数据。
在步骤330中，由口腔护理设备10的控制器30至少部分地基于所生成的驱动信号和所测量的对刷毛区18的力来确定刷毛区相对于用户口腔表面的刷动角度。如本文所述，控制器30可通过应用驱动信号的特性(例如，振幅、频率、相位)和测量力的特性(例如，振幅、频率、相位)，使用传递函数(诸如相位差或频率差)来确定刷动角度。
在任选步骤340中，生成关于所确定的刷动角度的反馈。在任选步骤350中，将所生成的反馈传送给用户、设备和/或另一个体。反馈可以是实时反馈，或者可以是关于一个或多个清洁过程的反馈。根据一个实施例，经由智能电话、计算机程序、基站、远程软件服务或经由其他方式将反馈提供给用户。由口腔护理设备10、控制系统100和/或远程设备生成的反馈可以各种不同方式中的任何一种提供给用户，包括经由视觉、书面、听觉、触觉或其他类型的反馈。根据另一个实施例，反馈直接提供给诸如牙医或牙齿卫生员的医疗保健专业人员。例如，关于一个或多个刷牙过程的信息可自动地或根据请求存储并传输给医疗保健专业人员。根据一个实施例，信息可存储在用户的智能电话上，并且然后在就诊期间被带到牙医办公室，在那里信息经由蓝牙连接自动上传。然后牙医可回顾反馈并在护理期间利用该信息。除了这些反馈机制之外，许多其他机制是可能的。例如，在其他类型的反馈中，反馈可将刷动角度组合成显示、报告甚至单个值。
在任选步骤360中，当所确定的刷动角度小于第一预定阈值(例如，30°或35°)或大于第二预定阈值(例如，55°或60°)时，向用户提供反馈通知。应当理解，下刷动角度预定阈值和上刷动角度预定阈值可被调整为任何值。
本文所定义和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文档中的定义和/或所定义术语的普通含义。
如本文所使用，在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”应理解为意味着“至少一个”，除非明确相反表示。
如在说明书和权利要求中所使用，短语“和/或”应理解为意味着如此结合地的元素中的“任一项或两者”，即在一些情况下结合地存在并且在其他情况下分离存在的元素。通过“和/或”列出的多个元素应以相同方式解释，即如此连接的元素中的“一项或多项”。除了由“和/或”子句具体识别的元素之外，可任选地存在其他元素，无论这些元素与具体标识的元素相关还是无关。
如在说明书和权利要求中所使用，“或”应理解为具有与上面定义的“和/或”相同的含义。例如，在将列表中的项目分开时，“或”或“和/或”应解释为包括性的，即包括多个元素或元素列表中的至少一个，但也包括多于一个的元素，以及任选地包括其他未列出的项目。只有明确表示为相反的术语，诸如“仅其中的一项”或“恰好其中的一项”，或当在权利要求中使用时，“由…组成”，将指包含多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般而言，如本文所使用，当前面有排他性的术语诸如“任一项”、“其中一项”、“仅其中一项”或“恰好其中一项”时，术语“或”只应解释为指示排他性替代方案(即“一项或另一项，但不是两者都有”)。
如在说明书和权利要求书中所使用的，在提及一个或多个元素的列表时，短语“至少一个”应理解为意味着从元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不必包括在元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一项，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许，除了短语“至少一个”所指的元素列表内具体标识的元素之外，还可任选地存在元素，无论与具体标识的元素相关还是无关。
还应理解，除非明确相反地指出，在本文所要求保护的包括多于一个的步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述方法的步骤或动作的顺序。
在权利要求以及上述说明书中，所有过渡短语，诸如“含有”、“包括”、“承载”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”、“由…构成”等，应理解为是开放式的，即意味着包括但不限于。仅过渡短语“由…组成”和“本质上由…组成”应分别是封闭或半封闭的过渡短语。
虽然本文已经描述和示出了几个发明实施例，但本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的优点中的一项或多项的各种其他装置和/或结构，并且此类变化和/或修改中的每一项都被认为在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域的技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意味着是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明教导的一个或多个特定应用。本领域的技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定对于本文描述的特定发明实施例的许多等效物。因此，应当理解，上述实施例仅作为示例而呈现，并且，在所附权利要求及其等效物的范围内，除了具体描述和要求保护之外，可以其他方式实践本发明实施例。本公开的发明实施例涉及并且描述的每个单独特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多个此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任何组合(如果此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互不一致)包括在本公开的发明范围内。

Claims (15)

1.一种用于确定口腔护理设备(10)的刷动角度的方法(300)，所述方法包括以下步骤：
由所述口腔护理设备的控制器(30)生成(310)驱动信号以使驱动系(24)运动并且产生所述口腔护理设备的刷毛区(18)的运动；
经由传感器(28)测量(320)由用户施加到所述口腔护理设备的所述刷毛区的力；以及
由所述口腔护理设备的所述控制器至少部分地基于所生成的所述驱动信号和所测量的对所述刷毛区的所述力来确定(330)所述刷毛区相对于所述用户口腔的表面的刷动角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括经由传递函数应用所测量的所述力的特性和所生成的所述驱动信号的特性。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述传递函数基于相位差的变化。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述传递函数基于谱能量密度的变化。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括生成(340)关于所确定的所述刷毛区相对于所述用户口腔的所述表面的刷动角度的反馈的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括传送(350)所生成的所述反馈的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括当所确定的所述口腔护理设备的所述刷动角度小于第一预定阈值或大于第二预定阈值时通知(360)所述用户的步骤。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器包括负载传感器或压力传感器。
9.一种口腔护理设备(10)，所述设备包括：
刷头(16)，包括刷毛区(18)；
驱动系(24)，对驱动信号做出响应并被配置为产生所述刷毛区的运动；
传感器(28)，被配置为测量由用户施加到所述刷毛区的力；以及
控制器(30)，被配置为：(i)生成驱动信号以使所述驱动系运动并产生所述刷毛区的运动；以及(ii)至少部分地基于所生成的所述驱动信号和所测量的对刷毛区的所述力来确定所述刷毛区相对于所述用户口腔的表面的刷动角度。
10.根据权利要求9所述的口腔护理设备，其中所述控制器还被配置为经由传递函数施加所测量的力的特性和所生成的驱动信号的特性。
11.根据权利要求10所述的口腔护理设备，其中所述传递函数基于相位差的变化。
12.根据权利要求10所述的口腔护理设备，其中所述传递函数基于谱能量密度的变化。
13.根据权利要求9所述的口腔护理设备，其中所述控制器还被配置为生成关于所确定的所述刷毛区相对于所述用户口腔的所述表面的刷动角度的反馈。
14.根据权利要求13所述的口腔护理设备，其中所述控制器还被配置为传送所生成的反馈。
15.根据权利要求9所述的口腔护理设备，其中所述传感器包括负载传感器或压力传感器。
CN202080045189.XA 2019-06-21 2020-06-19 用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统 Pending CN114007544A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962864587P 2019-06-21 2019-06-21
US62/864,587 2019-06-21
PCT/EP2020/067074 WO2020254561A1 (en) 2019-06-21 2020-06-19 System for determining a brushing angle of an oral care device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114007544A true CN114007544A (zh) 2022-02-01

Family

ID=71143711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080045189.XA Pending CN114007544A (zh) 2019-06-21 2020-06-19 用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220304785A1 (zh)
EP (1) EP3986328B1 (zh)
JP (1) JP2022537021A (zh)
CN (1) CN114007544A (zh)
WO (1) WO2020254561A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11786078B2 (en) * 2019-11-05 2023-10-17 Umm-Al-Qura University Device for toothbrush usage monitoring

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004022663A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-08 Braun Gmbh Elektrische Zahnbürste mit Oszillationsmotor, Aufsteckbürste und Verfahren zum Betreiben der elektrischen Zahnbürste
US20050283928A1 (en) * 2003-06-27 2005-12-29 Grez Joseph W Power toothbrush using acoustic wave action for cleansing of teeth
US20090092955A1 (en) * 2005-06-20 2009-04-09 Jin-Sang Hwang Tooth brushing pattern analyzing/modifying device, method and system for interactively modifying tooth brushing behavior
US20150297327A1 (en) * 2012-12-28 2015-10-22 Koninklijke Philips N.V. Pressure sensing electric toothbrush
US20160143718A1 (en) * 2013-06-19 2016-05-26 Kolibree Toothbrush system with sensors for a dental hygiene monitoring system
CN105982756A (zh) * 2015-02-06 2016-10-05 北京希澈科技有限公司 牙齿保健系统及其操作方法
WO2016174621A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Koninklijke Philips N.V. Systems and methods for providing angle guidance for a user operating an oral hygiene device
CN106794056A (zh) * 2014-10-07 2017-05-31 皇家飞利浦有限公司 自动检测刷牙角度的牙刷
CN107928099A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 杭州思跃工业设计有限公司 一种智能牙刷
CN108601445A (zh) * 2016-11-08 2018-09-28 皇家飞利浦有限公司 用于定位个人护理设备的方法和系统
CN108903982A (zh) * 2018-04-26 2018-11-30 欧阳聪星 一种牙套式牙齿清洁方法
US20190281968A1 (en) * 2016-05-24 2019-09-19 Koninklijke Philips N.V. Methods and systems for optical sensing of forces in a toothbrush

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5359210B2 (ja) * 2008-03-14 2013-12-04 オムロンヘルスケア株式会社 電動歯ブラシ
US10561480B2 (en) * 2016-05-09 2020-02-18 Water Pik, Inc. Load sensing for oral devices

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050283928A1 (en) * 2003-06-27 2005-12-29 Grez Joseph W Power toothbrush using acoustic wave action for cleansing of teeth
DE102004022663A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-08 Braun Gmbh Elektrische Zahnbürste mit Oszillationsmotor, Aufsteckbürste und Verfahren zum Betreiben der elektrischen Zahnbürste
US20090092955A1 (en) * 2005-06-20 2009-04-09 Jin-Sang Hwang Tooth brushing pattern analyzing/modifying device, method and system for interactively modifying tooth brushing behavior
US20150297327A1 (en) * 2012-12-28 2015-10-22 Koninklijke Philips N.V. Pressure sensing electric toothbrush
US20160143718A1 (en) * 2013-06-19 2016-05-26 Kolibree Toothbrush system with sensors for a dental hygiene monitoring system
CN106794056A (zh) * 2014-10-07 2017-05-31 皇家飞利浦有限公司 自动检测刷牙角度的牙刷
CN105982756A (zh) * 2015-02-06 2016-10-05 北京希澈科技有限公司 牙齿保健系统及其操作方法
WO2016174621A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 Koninklijke Philips N.V. Systems and methods for providing angle guidance for a user operating an oral hygiene device
US20180352947A1 (en) * 2015-04-29 2018-12-13 Koninklijke Philips N.V. Systems and methods for providing angle guidance for a user operating an oral hygiene device
US20190281968A1 (en) * 2016-05-24 2019-09-19 Koninklijke Philips N.V. Methods and systems for optical sensing of forces in a toothbrush
CN108601445A (zh) * 2016-11-08 2018-09-28 皇家飞利浦有限公司 用于定位个人护理设备的方法和系统
CN107928099A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 杭州思跃工业设计有限公司 一种智能牙刷
CN108903982A (zh) * 2018-04-26 2018-11-30 欧阳聪星 一种牙套式牙齿清洁方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3986328B1 (en) 2023-08-09
EP3986328C0 (en) 2023-08-09
EP3986328A1 (en) 2022-04-27
JP2022537021A (ja) 2022-08-23
US20220304785A1 (en) 2022-09-29
WO2020254561A1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6925343B2 (ja) フィードバック手段により最適な口腔衛生を得るための方法及びシステム
EP3745997B1 (en) A toothbrush system
JP5951767B2 (ja) パーソナルケアデバイス
CN101969879B (zh) 电动牙刷
CN108066030A (zh) 口腔护理系统和方法
US10653236B2 (en) Methods and systems for calibrating an oral cleaning device
JP2019534094A (ja) 口腔クリーニング装置の位置特定のための方法およびシステム
CN117224262A (zh) 用于确定用户的头部的朝向的方法
WO2017075960A1 (zh) 一种能指导刷牙的牙刷
CN105213058A (zh) 一种有指导刷牙方法功能的牙刷
CN109152473B (zh) 用于光学感测牙刷中的力的方法和系统
CN114007544A (zh) 用于确定口腔护理设备的刷动角度的系统
JP2018531053A5 (zh)
US11096477B2 (en) Method and system for determining compliance with a guided cleaning session
US10624449B2 (en) Methods and systems for personal care device localization

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination