CN116583205A - 用于确定口腔护理装置的位置和取向的系统与方法 - Google Patents

Abstract

提供了口腔护理例程期间确定在用户嘴内的刷头的位置的系统和方法。示例系统和方法涉及：在学习阶段期间，确定限定用户嘴的象限的锚定点并且基于来自压力传感器的压力传感器数据来确定压力模式，其中压力模式包括至少两个对应于第一或第二锚定点或牙齿的峰值；在口腔护理例程期间，生成压力信号，压力信号包括至少一个峰值、指示刷头移动方向的纵向分量、以及指示施加的压力的量的横向分量；基于在学习期间确定的锚定点和压力模式来分析压力信号；并且在口腔护理例程期间估计刷头在限定象限内的一个或多个位置。

Description

用于确定口腔护理装置的位置和取向的系统与方法

技术领域

本公开总体上涉及在口腔护理例程期间确定口腔护理装置在用户的头部内的位置和取向。

背景技术

跟踪口腔护理装置在用户的头部内的位置使得能够向用户有效反馈关于用户的口腔卫生习惯。例如，如果在用户的嘴内跟踪刷头的位置，则可以识别一组牙齿的部分、特定的牙齿、或尚未清洁的牙龈部分，使得用户可以专注于这些区域。另外，基于在使用期间跟踪在嘴内的口腔护理装置的位置，可以提供关于用户技术的合适的反馈，比如刷洗太用力、刷洗太轻、或是在口腔特定部分上刷洗时间不够长。

跟踪在用户嘴内的口腔护理装置的位置的各种常规形式是已知的。例如，惯性运动传感器诸如加速度计、陀螺仪和被定位在装置的手柄中的磁性传感器被用于测量口腔护理装置相对于重力或力的方向的绝对运动，但不能检测口腔护理装置相对于用户的头部的相对运动。只要用户的头部保持固定，就足以确定口腔护理装置的绝对运动动，因为这将与相对运动相同。然而，如果用户同时移动口腔护理装置和他/她的头部，或者当用户在口腔护理过程中重新定位他/她的头部时，如果不是不可能的话，很难单独从口腔护理装置中的加速度计确定牙刷实际上没有相对于头部或牙齿移动。因此，这些常规形式的跟踪不能区分头部运动和口腔护理装置运动。常规技术的这些限制可能导致不准确的跟踪和不良的反馈。

因此，本领域需要用于改进口腔护理装置在使用期间的定位的系统和方法，包括区分头部移动和口腔护理装置的移动。

发明内容

本公开涉及用于在口腔护理例程期间即使在用户移动时确定口腔护理装置在用户的头部内的位置和取向的创造性系统和方法。将本发明的方法和系统应用于被配置为将口腔护理装置定位在嘴内的系统，能够实现定位和跟踪的更高精度，并因此能够实现对用户刷牙技术的改进估计。本文的各种实施例和实施方案涉及包括压力传感器的口腔护理装置，该口腔护理装置可被配置为在口腔护理装置的使用过程中推导口腔护理装置的刷头在用户嘴内的位置和取向。该压力传感器可以有线或无线地连接到控制器，该控制器包括处理器和用于存储程序代码的非暂态存储介质，该程序代码可以被编程为检测该装置的刷头何时被定位在口腔内的指定象限内、估计该装置的取向、并且确定刷头接触在指定象限内的哪一个或哪几个牙齿处。根据实施例，传感器数据提供关于装置被定位在哪个象限、装置的取向、装置在某一位置保持多长时间、装置在嘴内移动到哪个方向(例如向后或向前)、装置在象限内的位置、和/或装置在象限内行进的距离的信息。

总体上，在一个方面，提供了用于在口腔护理过程中确定口腔护理装置的刷头在用户的嘴内的位置的方法。该方法包括：在学习阶段期间，确定限定用户嘴的象限的锚定点并且基于来自口腔护理装置内的压力传感器的压力传感器数据来确定用于所限定的象限的压力模式，其中压力模式包括压力传感器数据中的至少两个峰值，该至少两个峰值对应于第一或第二锚定点或用户的嘴的所限定的象限内的牙齿；在学习阶段之后并且响应于在口腔护理例程期间刷头与所限定的象限中的多个牙齿表面的相互作用，生成来自压力传感器的压力信号，其中压力信号包括至少一个峰值、指示刷头移动方向的纵向分量、以及指示由多个牙齿表面施加在压力传感器上的压力的量的横向分量；在口腔护理例程期间通过控制器基于在学习阶段期间确定锚定点和压力模式来分析压力信号；以及在口腔护理例程期间通过控制器至少部分地基于压力信号的至少一个峰值以及纵向和横向分量来估计刷头在所限定的象限内的一个或多个位置。

根据实施例，估计刷头位置的步骤包括：在口腔护理例程期间检测刷头被定位在所限定的象限内；通过控制器对压力信号中的至少一个峰值计数；以及通过控制器基于在压力信号中被计数的至少一个峰值来实时输出刷头的第一估计位置。

根据实施例，该方法包括：检测刷头在口腔护理例程期间被定位在所限定的象限的第一或第二锚定点处；以及通过控制器实时输出刷头的第二估计位置，其中第二估计位置是所限定的象限的第一或第二锚定点。

根据实施例，该方法包括：确定实时的第一估计位置不等于实时的第二估计位置；以及通过控制器至少部分地基于第二估计位置来修改实时的第一估计位置。

根据实施例，该方法包括：获得来自口腔护理装置的惯性运动传感器的运动传感器数据和来自附加传感器的附加运动传感器数据，该附加传感器被配置为作为可穿戴装置穿戴在用户的头部上；分析运动传感器数据和附加运动传感器数据；以及通过控制器至少部分地基于运动传感器数据和附加运动传感器数据来相对于用户的移动的区分口腔护理装置的移动。

根据实施例，该方法包括经由可穿戴装置向用户提供关于所确定的相对于用户的移动的口腔护理装置的移动的反馈。

根据实施例，附加运动传感器数据包括加速计信号，该加速计信号指示由口腔护理装置接触用户的嘴而产生的振动。

根据实施例，可穿戴装置包括麦克风，并且相对于用户的移动区分口腔护理装置的移动的步骤包括确定口腔护理装置相对于麦克风的相对位置。

根据实施例，可穿戴装置包括相机，并且附加运动传感器数据包括来自相机的视频数据，并且相对于用户的移动区分口腔护理装置的移动的步骤包括基于对视频数据的分析来估计用户的头部的移动。

总体上，在另一方面，提供了一种口腔护理装置。口腔护理装置包括：本体部分和刷头；压力传感器，被配置为生成压力传感器数据和压力信号；以及与压力传感器通信的控制器；其中在学习阶段期间，控制器被配置为：确定限定用户的嘴的象限的第一和第二锚定点并且基于来自压力传感器的压力传感器数据来确定用于所限定的象限的压力模式，其中压力模式包括至少两个峰值，该至少两个峰值对应于第一或第二锚定点或所限定的象限内的牙齿；其中在学习阶段之后并且在口腔护理例程期间，控制器被配置为：基于在学习阶段期间确定的第一和第二锚定点和压力模式来分析来自压力传感器的压力信号，压力信号包括至少一个峰值、指示刷头移动方向的纵向分量、以及指示施加在压力传感器上的压力的量的横向分量；以及至少部分地基于压力信号的至少一个峰值以及纵向和横向分量来估计刷头在所限定的象限内的一个或多个位置。

根据实施例，口腔护理装置包括与控制器通信的惯性运动传感器，其中惯性运动传感器被配置为提供运动传感器数据；以及附加运动传感器，被配置为作为可穿戴装置穿戴在用户的头部上，其中附加运动传感器与控制器通信并且被配置为提供附加运动传感器数据；其中控制器被配置为分析运动传感器数据和附加运动传感器数据，并且至少部分地基于运动传感器数据和附加运动传感器数据来相对于用户的移动区分口腔护理装置的移动。

根据实施例，附加运动传感器数据包括加速计信号，该加速计信号指示由口腔护理装置接触用户的嘴而产生的振动。

根据实施例，可穿戴装置包括麦克风，并且控制器被配置为确定口腔护理装置相对于麦克风的位置。

根据实施例，可穿戴装置包括相机，并且附加运动传感器数据包括来自相机的视频数据，并且控制器被配置为基于对视频数据的分析来估计用户头部的运动。

总体上，在另一方面，提供了用于在口腔护理例程期间确定口腔护理装置的刷头在用户的嘴内的位置的方法。该方法包括：提供包括刷头和运动传感器的口腔护理装置；在口腔护理例程期间在口腔护理装置或用户装置的控制器处接收来自运动传感器和附加传感器的传感器数据，该附加传感器与被配置为穿戴在用户的头部上的可穿戴装置相关联；在口腔护理例程期间通过控制器分析传感器数据以确定用户的头部是否正在相对于口腔护理装置移动；以及在口腔护理例程期间通过控制器基于传感器数据生成在用户的头部内的口腔护理装置的位置信息。

如本文出于本公开的目的所使用的，术语“控制器”通常用于描述与口腔护理装置、系统或方法的操作相关的各种装置。可以以多种方式(例如，诸如利用专用硬件)来实现控制器以执行此处讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可使用软件(例如，微代码)编程的一个或多个微处理器以执行此处讨论的各种功能。控制器可在使用或不使用处理器的情况下实施，并且还可实施为作为用以执行某些功能的专用硬件与用以执行其它功能的处理器(例如，被编程的一个或多个微处理器及相关联电路装置)的组合。可在本公开的各种实施例中采用的控制器组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)。

在各种实现方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(在此一般称为“存储器”，例如易失性和非易失性计算机存储器)相关联。在一些实现方式中，存储介质可以用一个或多个程序来编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，该程序执行此处讨论的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可传输的，使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中，以便实现在此讨论的本公开的各个方面。此处使用的术语“程序”或“计算机程序”在一般意义上指的是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，软件或微代码)。

此处使用的术语“用户接口”指的是在人类用户或操作者与一个或多个装置之间的接口，该接口使得能够在用户与(多个)装置之间进行通信。可以在本公开的各种实现中采用的用户接口的示例包括但不限于：开关、电位计、按钮、仪表盘、滑动器、跟踪球、显示器屏幕、各种类型的图形用户接口(GUI)、触摸屏、麦克风和可以接收某种形式的人为刺激并响应于此而生成信号的其他类型的传感器。

应了解，前述概念和下文更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不是相互不一致的)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开的末尾出现的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的发明主题的一部分。

参考下面描述的(多个)实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并且被阐述。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在不同的视图中通常指的是相同的部分。而且，附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明本发明的原理上。

图1是根据本公开的方面的口腔护理装置的示意图；

图2是根据本公开的方面的布置在口腔护理装置的刷头和手柄之间的压力传感器的示意图；

图3是根据本公开的方面的口腔护理系统的示意图；

图4A是根据本公开的方面的口腔护理装置与用户的嘴的象限中的牙齿的的示意图；

图4B是根据本公开的方面的图4A的口腔护理装置移动到更靠近用户嘴的后部的位置的示意图；

图4C是根据本公开的方面的图4A的口腔护理装置移动到更靠近用户嘴的后部的另一个位置的示意图；

图5是根据本公开的方面的使用图4A的压力传感器测量的纵向和横向压力模式的近似图表示；

图6是根据本公开的方面的使用图4A的压力传感器测量的纵向和横向压力模式的近似图形表示；

图7A是根据本公开的方面的口腔护理装置与用户嘴的象限中的牙齿的示意图；

图7B是根据本公开的方面的图7A的口腔护理装置移动到更靠近用户嘴的后部的位置的示意图；

图7C是根据本公开的方面的图7A的口腔护理装置移动到更靠近用户嘴的后部的另一个位置的示意图；

图8是根据本公开的方面的用于在口腔护理例程期间确定在用户嘴内的刷头的位置的方法的流程图；

图9是根据本公开的方面的口腔护理系统示意图；以及

图10是根据本公开的方面的用于在口腔护理例程期间确定在用户嘴内的刷头的位置的方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述了方法、系统和口腔护理装置的各种实施例，这些方法、系统和口腔护理装置用于在口腔护理例程(例如刷牙会话)期间表征在用户嘴内的口腔护理装置的位置，即使用户在该例程期间移动。本文描述的实施例包括：口腔护理装置、一个或多个压力传感器、以及一个或多个惯性运动传感器，用以确定在刷牙过程中该装置被定位在哪个象限中和该装置在象限内的位置。更一般地，申请人已经认识和意识到，提供在口腔护理例程期间使用惯性运动传感器和附加压力传感器区分用户头部的移动和口腔护理装置的移动并且在口腔护理例程期间利用该信息跟踪口腔护理装置以提供刷牙反馈的方法和系统将是有益的。因此，本文所述或设想的方法和系统在口腔护理例程期间使用传感器估计口腔护理装置的刷头的位置，而不单独依赖于仅指示口腔护理装置的绝对移动的加速度计和/或陀螺仪数据。

本文公开或设想的实施例和实施方案可与任何口腔护理装置一起使用。合适的口腔护理装置的示例包括：牙刷(例如由Koninklijke Philips，N.V.制造的Philips牙刷)、牙线清洁装置(例如Philips />)、口腔冲洗器、舌头清洁器或其它口腔护理装置。然而，本公开不限于这些列举的装置，因此本公开和本文公开的实施例可以包括任何口腔护理装置。

参考图1，在一个实施例中，提供了一种口腔护理装置10，该口腔护理装置10包括本体部分12和刷头构件14。刷头构件14包括在其远离本体部分12的端部处的具有多个刷毛18的刷头16。本体部分12通常包括外壳，该外壳的至少一部分是中空的，以容纳口腔护理装置的部件。刷头构件14被安装成以便能够相对于本体部分12移动。移动可以是各种不同移动中的任何一种，包括振动或旋转等。

本体部分12通常包括具有用于生成移动的马达22的传动系组件，和用于将所生成的移动传递到刷头构件14的传动部件或传动系轴24。例如，传动系包括马达或(多个)电磁体22，其生成传动系轴24的移动，该移动随后被传递到刷头构件14。传动系可以包括部件诸如电源、振荡器、以及一个或多个电磁体、以及其他部件。在这个实施例中，电源包括一个或多个可充电电池(未示出)，其例如可在充电支架中充电，口腔护理装置10当不使用时被放置在该充电支架中。根据一个实施例，刷头构件14被安装到传动系轴24以便能够相对于本体部分12振动。刷头构件14可以被固定地安装到传动系轴24上，或者备选地可拆卸地安装，使得能够用用于不同操作特征的不同刷头构件，或者当刷头的刷毛或其它部件磨损并需要替换时，替换刷头构件14。

本体部分12还配备有用以激活和停用该传动系的用户输入26。用户输入26允许用户操作口腔护理装置10，例如打开和关闭该装置。用户输入26可以是例如按钮、触摸屏或开关。

装置的本体部分12还包括控制器30。控制器30可以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)来操作口腔护理装置10。控制器30可以包括：例如处理器32、可以存储操作系统以及传感器数据的存储器34、以及连通模块36。处理器32可以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、电路装置、单个处理器、或多个处理器。存储器34可以采用任何适当的形式，包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。存储器尤其可以存储操作系统。RAM被处理器用于数据的临时存储。根据实施例，操作系统可以包括代码，该代码在由控制器30执行时控制口腔护理装置10的硬件部件的操作。根据实施例，连通模块36传送所收集的传感器数据，并且可以是能够传送有线或无线信号的任何模块、装置或方法，包括但不限于Wi-Fi、蓝牙、近场通信和/或蜂窝模块。

装置的连通模块36可以被配置和/或编程为向无线收发器(未示出)传送传感器数据。例如，连通模块36可以经由Wi-Fi连接、在互联网或内联网上将传感器数据传送到牙科专业人员、数据库或其他位置。备选地，连通模块36可以经由蓝牙或其它无线连接将传感器数据或反馈数据传送到本地装置(例如，单独的计算装置)、数据库或其它收发器。例如，连通模块36允许用户将传感器数据传送到单独的数据库以被保存用于长期存储、传送传感器数据用于进一步分析、传送用户反馈到单独的用户接口，或者与牙科专业人员共享数据，以及其他用途。连通模块36还可以是能够接收用户输入信息的收发器，包括以上引用的标准(如本领域普通技术人员结合本公开的回顾应当理解的)。这里描述的其它通信和控制信号可以通过硬接线(非无线)连接或通过无线和非无线连接的组合来实现。

尽管在本实施例中，口腔护理装置10是电动牙刷，但是应当理解，在备选的实施例中，口腔护理装置是手动牙刷(未示出)。在这种布置中，手动牙刷具有电子部件，但是刷头不是由电子部件机械地致动。

根据实施例，口腔护理装置10可以被编程和/或配置成在口腔护理例程期间区分用户头部的移动与口腔护理装置的移动。如本文所述，由口腔护理装置10分析或使用以执行本文所述功能和方法的信息或数据可以由一个或多个传感器生成。该一个或多个传感器可以是本文所述或设想的任何传感器，并且可被编程和/或配置为在会话期间获得关于口腔护理装置的移动或用户的移动(例如头部移动)的一个或多个方面的传感器数据。

口腔护理装置10还包括用户接口40，该用户接口被配置为向用户传送信息或从用户接收信息。在实施例中，用户接口40被配置为在口腔护理例程之前、期间和/或之后向用户提供信息。用户接口40可以采用许多不同的形式，但是被配置为向用户提供信息。例如，可阅读、浏览、听到、感觉到和/或以其它方式解释关于口腔护理例程的信息。根据实施例，用户接口40向用户提供反馈，例如被引导的口腔护理例程，其包括关于在哪儿和如何清洁的信息。因此，用户接口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、向用户提供声音或言辞的扬声器、或各种其它用户接口机构中的任何一种。根据实施例，口腔护理装置10的控制器30从本文所述的一个或多个传感器接收信息，评估和分析该信息，并提供能够经由用户接口40显示给用户的信息。尽管图1示出了用户接口40被布置在本体部分12内，但是应当理解，在实施例中，用户接口40可以被布置在刷头构件14中。

口腔护理装置10包括一个或多个传感器28和42。传感器28在图1中显示在本体部分12内，但是可以被定位在装置内的任意地方，包括例如在刷头构件14或刷头16内。传感器28可以包括：例如惯性运动传感器，惯性运动传感器诸如为加速度计、陀螺仪、或磁传感器，其被配置为响应于运动而生成传感器数据并且将该数据传达到控制器30。根据实施例，传感器28被配置为使用例如3轴陀螺仪和3轴加速计来提供六个相对运动轴线(三轴平移和三轴旋转)的读数。作为另一示例，传感器28被配置为使用例如3轴陀螺仪、3轴加速计和3轴磁力计来提供九个相对运动轴线的读数。根据实施例，传感器28被配置为生成表示口腔护理装置10的加速度和角方向的信息。传感器可以包括两个或更多个传感器28，它们作为6轴或9轴空间传感器系统一起工作。由传感器28生成的传感器数据被提供给控制器30。根据实施例，传感器28与控制器30是一体的。控制器30可以实时或周期性地接收来自传感器28的传感器数据。例如，传感器28可以发送源源不断的传感器数据到控制器30用于存储和/或分析，或者在将数据发送到控制器30之前可以临时存储和聚集或处理数据。一旦被控制器30接收，传感器数据可以被处理器32处理。

口腔护理装置10还包括压力传感器42。传感器42如图2所示，位于刷头构件14和本体部分12之间，但可以被定位在装置10内的任意地方。压力传感器42被配置为感测纵向方向上的压力，以测量牙刷在用户的嘴中的来回运动。当用户在嘴中更深地推动刷头时，该移动在压力传感器上产生增加的压力。当用户向后撤回刷头时，该移动在压力传感器上产生负压。压力传感器42还被配置为感测横向方向上的压力，以测量刷子在牙齿之上移动时所经受的压力的量。由传感器42生成的传感器数据被提供给控制器30。提供压力传感器42作为区分用户移动和刷头移动的机构。压力传感器42单独使用或与传感器28结合使用。

参考图3，提供了口腔护理系统300的实施例。根据实施例，口腔护理系统300包括口腔护理装置10中的一个或多个传感器28、42，以及具有处理器32和存储器34的控制器30。当与电动清洁装置一起使用时，口腔护理系统300包括传动系22，其操作由控制器30控制。装置10中的一个或多个传感器28、42与控制器30进行有线和/或无线通信，并且由一个或多个传感器28、42生成的传感器数据被提供给控制器30用于本文所述的各种分析。

如图4A、图4B和图4C所示，在实施例中，装置10的刷头16能够与牙齿表面例如一个或多个牙齿50、牙龈52和面颊(未示出)相互作用。当用户沿方向DR1朝向嘴的后部推动刷头时，刷头经历正摩擦力；因此，压力传感器42经历正压力。另外，当刷头沿方向DR1被推靠在牙齿上时，压力传感器42经历来自牙齿和/或牙龈的阻力。每一次刷头经过一个或多个齿，压力传感器42经历压力的增加。当用户沿着牙齿来回移动刷头时，这产生了沿着牙刷A1的轴线的压力模式。另外，当刷头到达用户口腔的后部时，由于牙刷具有增加的较小的移动自由度并且接触牙齿和面颊之间的口腔的后部，所以刷头经历压力的强烈增加。不管方向如何，用户嘴的每个象限都具有特定的压力模式。因此，控制器30可以分析由压力传感器42生成的压力模式以估计刷头被定位在用户口腔的特定象限内的位置，如下面进一步描述的。

图5的顶部图示出了当用户在图4A所示的象限中从嘴的前部向嘴的后部沿方向DR1推动刷头时生成的示例测量的纵向压力模式LPP。压力传感器42生成纵向压力模式LPP。在图4A所示的示例中，当用户沿方向DR1推动刷头14时，压力传感器42生成图5的顶部图中所示的纵向压力模式LPP。当用户沿方向DR1推动刷头14时，纵向压力模式LPP在横坐标(例如水平轴)上方为正。图5中的压力峰值A对应于图4A中的牙齿50A，图5中的压力峰值B对应于图4A中的牙齿50B，压力峰值C对应于图4A中的牙齿50C，压力峰值D对应于图4A中的牙齿50D，压力峰值E对应于图4A中的牙齿50E，压力峰值E对应于图4A中的牙齿50E，并且压力峰值F对应于图4A中的牙齿50F。

图5的底部图示出了当用户沿方向DR1朝向嘴的后部推动刷头14时生成的示例测量的横向压力模式TPP。压力传感器42生成横向压力模式TPP。在图4A所示的示例中，当用户沿方向DR1推动刷头14时，压力传感器42生成图5的底部图中所示的横向压力模式TPP。横向压力模式TPP在横坐标上方为正，与纵向压力模式LPP横坐标上方一样。每个压力峰值A、B、C、D、E、F对应于图4A所示的牙齿(分别为50A、50B、50C、50D、50E和50F)。图5的顶部图和底部图基本相似，但横向压力模式TPP在F之后的牙齿最外侧的嘴的后部处不显示高峰值。大部分横向压力在用户刷洗臼齿的外侧部分时(即，当刷头在牙齿和面颊的内侧之间时)被生成。在这些情况下，刷头的两侧都有摩擦力。当刷头清洁牙齿的内侧时，横向压力较小因为仅在一侧上存在来自牙齿的摩擦。如果用户从嘴内侧的牙齿上提起牙刷，通过空气移动牙刷并将其放回，压力传感器将暂时不能添加额外的信息，但是一旦刷头再次与牙齿接触就可以恢复。在实施例中，假设摩擦力模式在嘴中的任何地方或相同类型的位置之间是相同的，“压力变化”的量的积分可以提供刷头沿着牙齿移动多少或距离的量度。这样的函数可以由以下公式描述：

sign函数指示刷子与口腔的相对移动的方向。

然而，实际上摩擦(模式)以及因此经历的压力在每个位置上(在每个牙齿、牙齿过渡等上)是不同的。这实际上有助于定位，因为压力或摩擦的变化现在直接提供刷头被定位在何处(例如，哪个齿)的预测值。

图6的顶部图示出了当用户沿与方向DR1相反的方向DR2从嘴的后部朝向嘴的前部拉动刷头14时生成的示例测量的纵向压力模式LPP。在图4A所示的示例中，当用户沿方向DR2推动刷头14时，压力传感器42生成图6的顶部图中所示的纵向压力模式LPP。纵向压力模式LPP在横坐标下方是负的，因为刷头14是被拉动而不是被推动的。每个压力峰值A、B、C、D、E、F对应于图4A所示的牙齿(分别为50A、50B、50C、50D、50E和50F)。

图6的底部图示出了当用户沿方向DR2从嘴的后部朝向嘴的前部拉动刷头14时生成的示例测量的横向压力模式TPP。即使刷头沿相反方向移动，横向压力模式TPP在横坐标上方仍然是正的，因为横向压力分量仅指由牙齿施加的压力。换句话说，由牙齿施加在刷头上的阻力生成具有相同大小的相同压力峰值，而与方向无关(例如方向DR1和/或方向DR2)。

在图4A、图4B和图4C所示的刷头14的实施例中，刷毛18能够同时覆盖一个以上的牙齿。例如，如图4C所示，刷毛18同时接触牙齿50A、50B和50C。相反，如图7A、图7B和图7C中所示的刷头的实施例中所示，由于与图4A、图4B和图4C中所示的刷毛相比，刷毛18从刷头16的更小的部分延伸，因此刷毛18从牙齿移动到牙齿。应当理解，图7A、图7B和图7C的刷头由于不同的刷头配置而生成与图4A、图4B和图4C所示的刷头不同的压力模式。从牙齿移动到牙齿的刷头实时地生成对应于单个牙齿的压力模式。相反，同时覆盖两个或更多个牙齿的刷头实时地生成对应于两个或更多个牙齿的压力模式。在任一情况下，压力模式可以映射到位置。对于图4A、图4B和图4C中所示的实施例，压力模式到位置的映射更复杂，但是有利地，该映射对于嘴中的每个位置是不同的，并且这进一步有助于定位刷头。

如本文所述，压力传感器42将纵向压力模式LPP和横向压力模式TPP实时传达到控制器30，并且口腔护理装置10可以将模式LPP和TPP与先前存储的用于用户的嘴的每个象限的模式相匹配。例如，控制器30可以被编程和/或配置为实现：(i)分析来自惯性运动传感器28和压力传感器42的数据；以及(ii)基于该数据估计口腔护理装置在用户嘴内的位置，不论用户头部的移动。在实施例中，一旦控制器得出用户正在刷洗哪个象限，控制器就可以通过对压力信号中的峰值进行计数来估计装置被定位在该象限内的位置。即使用户在刷牙例程中移动，这种粗略估计也提供了改进的定位。

如本文所述，申请人已经意识到并认识到，通过对来自压力传感器的压力信号中的峰值数目进行计数并且结合对嘴中的特定象限的检测来确定刷头在刷牙会话中的位置将是有益的。然而，每个人的每个口腔是不同的。例如，有的用户可具有以特有方式排列的牙齿或具有完全缺失的牙齿。因此，在实施例中，控制器30可用传感器数据校准，从而控制器30能够学习用户特定的压力模式和锚定点。

参考图8，在一个实施例中，是用于在口腔护理例程期间确定口腔护理装置的刷头在用户嘴内的位置的方法800的流程图。首先，提供口腔护理装置10。口腔护理装置10可以是本文所述或设想的任何实施例。在该方法的步骤802，口腔护理装置10被校准。校准可以包括：例如，限定象限的锚定点和/或象限之间的过渡。锚定点是精确或具有高概率已知的位置。例如，当清洁嘴的后部的牙齿外侧时，压力传感器42经历非常高的压力峰值。因此，当检测到该高压力峰值时，可以确定刷头被定位在嘴的后部。另外，当用户开始刷洗新的象限时，用户通常根据象限和根据左手或右手习惯将刷头设置在特定的起始位置。在实施例中，校准由用户执行，但是也可以在到达用户之前由工厂执行。例如，用户可以在被引导的刷牙会话中使用该装置，并且系统300可以存储来自传感器28和42的瞬时传感器数据。这样，系统300可以从传感器学习特定的独特压力模式和方向，以用于用户嘴内的特定位置。

在实施例中，控制器30内的算法学习用于用户的不同象限的压力模式。在实施例中，为装置10的每个用户建立压力映射，并且在随后的刷牙会话中该压力映射被用于定位所测量的压力模式。虽然该压力映射包括对于个体用户独特的特性，但是该压力映射还可以包括用户之间的共性。控制器30可以基于以下等式在压力映射中定位所测量的压力模式：

Pos(t)＝Localisation(P(t-N),P(t-N+1),...,P(t-1),P(t),PressureMap)

其中“Pos(t)”项是指在时间戳处的位置；

测量的压力在时间t处等于P(t)＝(P_longitudinal(t)，P_transversal(t))；并且压力模式等于P(t-N)，P(t-N+1)，...，P(t-1)，P(t)。

确定上述定位函数可以涉及神经网络和以下步骤。在确定定位函数的方法的步骤1中，例如可以收集来自100个用户的刷牙会话的训练数据。在步骤2中，可以使用训练数据训练神经网络以将测量的压力模式映射到牙刷位置。典型的网络架构包括长短期记忆(LSTM)人工递归神经网络架构、卷积神经网络(CNN)和来自变换器的双向编码器表示(BERT)。在步骤3中，对于每个新用户，校准阶段数据可用来微调神经网络到该特定的人。

确定上述定位函数可以涉及基于同时定位和映射(SLAM)的算法，而不是使用神经网络。在一个实施例中，贝叶斯滤波器可用于确定刷头在特定位置x处的信度分布：bel(x_t)＝P(x_t|z_o：t，u_0：t)。这是基于时间0到时间t之间的所有先前传感器测量值z以及时间0到时间t之间的先前动作u在时间戳t处在位置x上的概率分布。在机器人或自主驱动的情况下，动作u通常是发送到装置的轮子的驱动控制，并且测量通常是激光测距仪、超声传感器或相机传感器。在将牙刷的头部定位在用户的嘴中的情况下，压力测量值p_t是传感器测量值，并且加速度计测量值信号a_t可以被视为来自用户的控制动作(移动)的代理。所以，这意味着我们可以用p_o：t填充z_o：t，用a_0：t填充u_0：t。结果是：bel(x_t)＝P(x_t|z_o：t，y_0：t)。

确定bel(x_t)分布的常用方法是通过贝叶斯滤波算法。贝叶斯滤波算法对每个时间戳t执行以下步骤：

在步骤1中：

bel_approx(xt)＝∫＝P(x_t|accel_t，x_t-1，m)bel(x_t-1)dx_t-1。

在步骤2中：bel(x_t)＝ηP(p_t|x_t，m)bel_approx(x_t)。

第一步(也称为“控制更新”)基于测量的加速度计数据和先前的位置信度(概率分布)来提供新位置(概率分布)的第一次估计或预测。

第二步骤是“测量更新”，其通过增加与所测量的压力很好地对应的那些位置的估计概率，反之亦然，降低对没有很好地拟合所测量的压力数据的那些位置的信度，来微调第一次估计或预测。

现在为了使用该算法，我们仍然需要确定当先前的位置在x_t-1并且牙刷已经在时间t处测量到加速度a_t时，牙刷在位置x_t处的概率分布P的预测。预测可以表示如下：P(x_t|a_t，x_t-1)。此概率分布可以通过一组代表性刷牙会话的物理模拟和/或物理测量(或其组合)来近似地确定。此后，在牙刷的第一次使用期间，通过被引导的第一次刷牙会话，该概率函数可以被进一步微调和个性化。

为了使用该算法，我们还仍然需要确定在时间戳t在特定位置x_t处测量压力p_t的概率分布P。该概率分布可表示如下：P(p_t|x_t)。该函数可以被认为是映射；我们需要知道刷头在口腔中的哪个位置经受哪个压力。该映射对于每个人是稍微不同的，并且可以在新用户购买新牙刷时进行(并且可能需要在每次人的牙齿发生重大的重新配置时重复，例如，当用户丢失一个或多个牙齿或接收新牙齿时)。

即使在开始时该映射不被知道，上述步骤也可以保持。然而，在刷牙的情况下，我们可以假设通过执行被引导的第一次刷牙过程嘴的映射已经被知道。如果已经知道映射m，则上述贝叶斯滤波器简化为已知的马尔可夫定位。马尔可夫定位算法可以表示如下：

bel(x_t)＝P(x_t|x_0：t-1，p_1：t-1，a_1：t-1，m)

对于每个时间戳t，在马尔可夫定位算法的步骤1中执行以下：

bel_app(x_t)＝∫P(x_t|a_t，x_t-1，m)bel(x_t-1)dx_t-1。

对于每个时间戳t，在马尔可夫定位算法的步骤2中执行以下：

bel(x_t)＝ηp(p_t|x_t，m)bel_app(x_t)。

根据实施例，口腔清洁装置在一个或多个刷牙会话上通过比较这些会话之间的数据来产生校准数据集，而不是要求用户执行被引导的刷牙会话。还可以利用自学习方法来补充、修改或以其他方式调整用户校准。在实施例中，刷牙模式和压力模式可用于训练对来自不同人的大数据集的算法。这样的数据可以被上载到后端。备选地，可以通过联合学习方法来训练算法，该方法不需要上载数据，而仅仅对算法做改变。

在该方法的学习阶段之后的步骤804中，在口腔护理例程期间口腔护理装置10被定位在嘴内，并且刷头与牙齿表面相互作用。施加在刷头上的力被传达到压力传感器42，并且压力传感器42生成压力信号，该压力传感器42以定量的方式测量力。压力信号包括至少一个峰值(例如，A、B、C、D、E和F)，其对应于所限定的象限中的至少一个牙齿。压力信号还包括指示刷头移动方向的纵向分量和指示由多个牙齿表面施加在压力传感器上的压力的量的横向分量。如上所述，如果纵向压力模式是正的，则用户沿方向DR1移动刷头。如果纵向压力模式为负，则用户沿方向DR2移动刷头。

在口腔护理例程期间，来自压力传感器42的压力信号与确定该装置被定位在哪个象限结合使用。在实施例中，控制器30可以基于刷头的角度得出刷头正在刷洗上牙还是刷洗下牙。例如，如果刷头处于向下的角度(例如45度)，则可以得出刷头正在刷洗下牙。如果刷头处于向上的角度(例如45度)，则可以得出刷头正在刷洗上牙。控制器30可以基于从在装置10内或耦合到装置10的加速度计或陀螺仪传感器获得的测量值来确定刷头的角度。

一旦确定了刷头是在刷洗上牙还是在刷洗下牙，则控制器30可以得出用户正在刷洗哪个象限。例如，如果刷头指向右侧，则刷头在左齿的外侧或者在右齿的内侧。惯用右手的人总是用牙刷的右侧(从刷子的角度)向下刷洗牙齿的右侧，用牙刷的左侧向下刷洗牙齿的左侧。对于前齿，右侧是前侧并且左侧是后侧。对于惯用左手的人，情况相反。刷头是在左齿的左侧上还是在右齿的左侧上还是在前齿的前侧上并不直接根据来自单个时间戳的传感器数据来确定。必须考虑一些时间跨度。因此，规则可以基于经验法则。备选地，此处讨论的算法可用于考虑位置的时间序列。

在该方法的步骤806，控制器30基于在学习阶段期间存储的锚定点和压力模式来分析压力信号。在实施例中，控制器30将压力信号与用于刷头所在的特定象限的压力模式进行比较。

在该方法的步骤808，控制器30至少部分地基于压力信号的至少一个峰值以及纵向和横向分量来估计刷头在所限定的象限内的一个或多个位置。控制器30还使用确定装置被定位在哪个象限来确定象限内的位置。

在实施例中，控制器30的算法如下执行。对于每个时间戳t：(i)确定象限或是否已经如上所述存在象限变化；(ii)确定至少一个新的牙齿(峰值)是否已经通过并且做出位置的新估计(输出是实时的位置估计)；(iii)检测当前位置是否为锚定点(如，嘴的后部或新象限开始)；(iv)如果检测到锚定点：设置当前位置为锚定位置(输出是实时的位置)，并且如果估计位置不等于锚定位置(即，估计位置是错误的)，则校正先前的实时位置以匹配先前和当前参考点。

当前位置的实时位置估计是基于检测到的先前锚定点和基于自测量最后锚定点以来的压力信号的估计。

通过位置的非实时检测(校正)是指每次新的锚定点被检测到。控制器30检查是否应当修改或调整先前(实时)估计的位置(例如，当对峰值计数时，可能出现一些累积误差，尤其是如果用户使用他们的口腔护理装置10做了许多前后移动时)。在检测到新的锚定点之后，这些累积误差可以被校正。

上述算法可用以下公式表示：

Cur_pos(t)＝pos_last_anch_point(t)+num_of_transitions_detected_since_last_anchor_point(t)

其中，时间戳处的当前位置等于该时间戳处的最后锚定点的位置加上自该时间戳处的最后锚定点以来检测到的牙齿过渡的数目。位置是表示在学习阶段期间映射的牙齿的数目的整数。

其中“t_lap”是最后锚定点的时间戳；以及“TTD(t)”是“牙齿过渡检测”功能，其应该手动建造或从数据中学习。

如果在朝向嘴的后部向前移动(检测到的压力为正)的同时在时间t检测到牙齿过渡，则TTD(t)的值等于1。如果在时间t没有检测到齿过渡，则TTD(t)的值等于0。如果在从嘴的后部朝向嘴的外部移动的同时在时间t处检测到牙齿过渡，则TTD(t)的值等于-1。

使用锚定点和压力模式作为参照系，在用户在整个口腔中移动口腔护理装置从而采用新的取向和位置时，该装置可推导出并因此跟踪口腔护理装置的位置。

在口腔护理例程期间，该系统或装置可以向用户提供关于刷头在用户嘴内的估计位置的反馈。这可以是基本上实时的，意味着一旦信息被生成并且可用。该反馈可以包括关于刷头取向的信息、该取向是合适的还是不合适的、刷牙时间、覆盖度、刷牙功效、和/或其它信息。根据实施例，反馈可以包括在用户的嘴中刷洗特定段所花费的时间量。在更先进的反馈机制中，用户可以接收关于区域内的单个牙齿的反馈。该系统可以向用户传达关于哪些区域被充分刷洗以及哪些区域未被充分刷洗的信息。反馈可以经由用户接口40提供，并且可以是显示、报告或甚至单个值、以及其它类型的反馈。

该系统可以向用户或远程系统提供实时反馈数据。例如，系统可以经由有线或无线网络连接传送实时反馈数据到计算机。作为另一示例，系统可以经由有线或无线网络连接传送所存储的反馈数据到计算机。除了这些反馈机制之外，许多其它机制也是可能的。例如，反馈可以将刷牙时间和功效组合成显示、报告或甚至单个值、以及其它类型的反馈。

在实施例中，系统或装置向用户提供关于整个清洁会话的反馈。该系统在清洁会话期间收集关于装置10的移动和取向的信息，并且将该信息整理成反馈。

除了包括压力传感器42的上述实施例之外或代替包括压力传感器42的上述实施例，来自口腔护理装置10内的惯性运动传感器28的传感器数据可以与来自加速度计以及在智能头部穿戴装置内的潜在的陀螺仪的传感器数据组合，用以区分头部移动与口腔护理装置10的移动。如图9的实施例所示，来自智能可穿戴装置的附加传感器数据可用于增加在用户的嘴中刷头定位和取向的准确性。

随着完全无线的耳机(又名耳塞)的当前可用性和可负担性，例如苹果的air pods和智能眼镜，人们在各种日常活动期间越来越多地穿戴无线智能耳机和/或眼镜。这是可能的，因为不再有电线阻碍活动，并且装置变得更加防水。例如，穿戴(一个或两个)电话连接的无线入耳式耳机来收听音乐、播客、视频博客、连续剧等是在诸如刷牙这种活动和杂务期间尤其会进行的。来自一个或两个耳塞的加速度计数据可以与来自装置10的本体部分12中的惯性运动传感器28的加速度计数据组合，以检测头部和装置10如何相对于彼此移动。

参考图9，系统900包括口腔护理装置902，该口腔护理装置902包括加速计(例如传感器28)、具有附加加速计的可穿戴装置904和用户装置906，该用户装置906被配置为向用户输出关于用于刷牙会话的反馈的数据。口腔护理装置902可以是本文所描述或设想的实施例中的任一个。可穿戴装置904可以是能够检测用户的头部移动的任何合适的装置。来自口腔护理装置902和可穿戴装置904的传感器数据可以在口腔护理装置902内的控制器30或用户装置904内的某个控制器处被分析。

任一控制器可通过确定两个加速度计信号均展现类似的加速度计信号轨迹来检测用户的头部和装置902是否一致地移动。来自两个传感器的类似的加速计信号意味着装置902在嘴中停留在相同的地点。任一控制器可通过接收或检测平的耳塞加速度计信号来检测用户的头部是否是静止的。如果用户的头部没有正在移动，则由装置902的加速度计检测到的所有移动与装置902改变其在口腔中的位置有关。通常，存在来自用户的头部和与用户头部相关的装置902的移动。在这种情况下，由来自可穿戴装置904(例如，耳塞)的加速度计信号而检测到的头部运动被从刷头的路径中减去。当用户在刷牙会话期间从一个嘴部区段过渡到另一个嘴部区段时，也可能发生突然的头部移动，以促进“容易刷子访问”这个新的区段。在这些过渡时刻期间的头部移动指示新区段访问也可以由耳塞加速度计检测到。

在另一实施例中，由电牙刷接触牙齿或臼齿所产生的嘴中振动可以由可穿戴装置904中的加速度计拾取。该信息可用于在刷牙会话期间区分接触-牙齿时刻和无接触时刻。此外，它可用于确定刷子是被定位在左面颊还是右面颊内。例如，当刷子在左面颊内时，它更靠近左耳，因此在左耳中可以检测到比在右耳中更大的振动信号。

在另一实施例中，来自电牙刷的声音也可以由可穿戴装置904内的一个或多个麦克风检测到。从装置902拾取的左和右耳塞麦克风之间的声音差异能够提供关于刷头到两个耳朵的相对位置的信息。在实施例中，左耳塞或右耳塞中的单个麦克风可通过拾取来自装置902的声音差异来提供关于刷头到两个耳朵的相对位置的信息。

在实施例中，通过骨头来自口腔中的刷头的声音或振动，当接触牙齿时与接触牙龈时是不同的。这也可以通过耳内加速度计或麦克风来检测并且用于指导反馈。

在另一个实施例中，如果用户在他/她的手腕上穿戴也在刷牙期间使用的智能手表，比较来自手表中的定位和取向传感器的数据与来自刷子中的传感器的数据可以被用来推断手柄相对于握持它的手的位置和取向。

加速度计信号可以被认为像音频信号并且通过蓝牙、Wi-Fi等被发送。在实施例中，一个或多个耳塞加速度计和牙刷加速度计的数据两者都经由蓝牙(或Wi-Fi等)被发送到用户装置906(例如智能电话)以用于进一步处理和定位确定。在用户装置906上，两个信号可以被组合以计算装置902的3D相对位置。

在另一个实施例中，可穿戴装置904被实施为智能眼镜并且包括一个或多个加速度计以提供传感器数据来区分头部移动与口腔护理装置902的移动。在实施例中，智能眼镜还可以包括可用于生成视频流的相机。可以分析该视频流以估计头部移动。

在又一实施例中，可穿戴装置904还可以在引导刷牙例程中起到积极作用。在可穿戴装置包括一个或多个耳塞的实施例中，短音频提示可叠加在从正被收听的装置(例如，音乐或播客)被传送的音频信号上。音频提示可以指示刷牙质量，例如通过降低音频信号来指示口腔护理装置10、902的过大压力或错误角度。在可穿戴装置包括智能眼镜的实施例中，可以向用户提供视觉提示指示他/她正在刷洗哪个牙齿或他/她接下来应该刷洗哪个牙齿。

根据实施例，该系统和方法包括口腔护理装置、至少具有惯性运动传感器和压力传感器的一个或多个传感器、以及区分头部移动和装置移动的附加传感器。该系统和方法可以分析运动传感器数据和压力传感器数据以区分头部移动和装置移动。该系统还可以组合运动传感器数据和来自可穿戴装置的传感器的附加传感器数据以区分头部移动和装置移动。区分头部移动与装置移动使得能够提高刷头在用户口腔中的定位和取向的准确性，从而改进跟踪机制。跟踪机制可被用于向用户提供关于他们在口腔护理例程中如何刷牙的反馈。

如本文所定义和使用的所有定义应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。

在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”，应当是指“至少一个”，除非清楚地相反地指示。

如本文在说明书和权利要求书中所用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的要素中的“任一者或两者”，即在一些情况下结合地存在而在其它情况下分离地存在的要素。用“和/或”列出的多个要素应当以相同的方式解释，即如此结合的要素中的“一个或多个”。除了由“和/或”条款具体指明的要素之外，其他要素可以可选地存在，无论与具体指明的那些要素相关还是不相关。

如本文在说明书和权利要求书中所用，“或”应理解为具有与如上定义的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为包括性的，即，包括多个或一列元素中的至少一个，但也包括多于一个，以及可选地，附加的未列出的项目。只有清楚地相反指示的术语，例如“仅一个”或“确切地一个”，或当在权利要求中使用时，“由…组成”，将是指包括多个要素或要素列表中的确切一个要素。一般而言，本文中使用的术语“或”应仅被解释为表示排他性替换(即，“一个或另一个但不是两者”)，当其之前是排他性术语时，诸如“任一个”、“其中一个”、“仅其中一个”或“正好其中一个”。

如本文在说明书和权利要求书中所使用的，参考一个或多个要素的列表，短语“至少一个”应理解为是指至少一个要素从要素列表中的要素的任意一个或多个中选择，但不一定包括要素列表内具体列出的每个和所有要素中的至少一个，并且不排除要素列表中的要素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的要素列表内具体标识的要素之外的要素可以可选地存在，无论与具体标识的那些要素相关还是不相关。

还应当理解，除非明确地相反指示，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不必限于列举方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求书以及以上说明书中，所有过渡性短语如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“包含”等应理解为开放式的，即意指包括但不限于。仅过渡性短语“由…组成”和“基本上由…组成”应分别是封闭式或半封闭式过渡性短语。

虽然在此已经描述和示出了若干发明实施例，但是本领域的普通技术人员将容易地想到用于执行在此描述的功能和/或获得结果和/或一个或多个优点的多种其他手段和/或结构，并且这些变化和/或修改中的每一个被认为是在此处描述的发明实施例的范围内。更通常地，本领域的这些技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于具体应用或使用本发明教导的应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用例行实验确定本文所述的具体发明实施例的许多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅以示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践本发明的实施例。本公开的发明实施例指向本文所述的每个单独特性、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多个这样的特性、系统、制品、材料、套件和/或方法的任意组合，如果这样的特性、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则包括在本公开的发明范围内。

Claims (15)

1.一种用于在口腔护理例程期间确定口腔护理装置的刷头在用户的嘴内的位置的方法(800)，所述方法包括：

在学习阶段期间，确定(802)限定所述用户的嘴的象限的第一和第二锚定点并且基于来自所述口腔护理装置内的压力传感器的压力传感器数据来确定用于所限定的所述象限的压力模式，其中所述压力模式包括所述压力传感器数据中的至少两个峰值，所述至少两个峰值对应于所述第一或第二锚定点或所述用户的所述嘴的所限定的所述象限内的牙齿；

在所述学习阶段之后并且响应于在所述口腔护理例程期间所述刷头与所限定的所述象限中的多个牙齿表面的相互作用，生成(804)来自所述压力传感器的压力信号，其中所述压力信号包括至少一个峰值、指示所述刷头移动方向的纵向分量、以及指示由所述多个牙齿表面施加在所述压力传感器上的压力的量的横向分量；

在所述口腔护理例程期间通过控制器，基于在所述学习阶段确定的所述锚定点和所述压力模式来分析(806)所述压力信号；以及

在所述口腔护理例程期间通过所述控制器，至少部分地基于所述压力信号的所述至少一个峰值以及所述纵向和横向分量来估计(808)所述刷头在所限定的所述象限内的一个或多个位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述刷头的所述位置的步骤包括：

在所述口腔护理例程期间检测所述刷头被定位在所限定的所述象限内；

通过所述控制器，对所述压力信号中的至少一个峰值计数；以及

通过所述控制器，基于在所述压力信号中被计数的所述至少一个峰值来实时输出所述刷头的第一估计位置。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：

在所述口腔护理例程期间检测所述刷头被定位在所限定的所述象限的所述第一或第二锚定点处；以及

通过所述控制器，实时输出所述刷头的第二估计位置，其中所述第二估计位置是所限定的所述象限的所述第一或第二锚定点。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括步骤：

确定实时的所述第一估计位置不等于实时的所述第二估计位置；以及

通过所述控制器，至少部分地基于所述第二估计位置来修改实时的所述第一估计位置。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

获得来自所述口腔护理装置的惯性运动传感器的运动传感器数据和来自附加传感器的附加运动传感器数据，所述附加传感器被配置为作为可穿戴装置穿戴在所述用户的头部上；

分析所述运动传感器数据和所述附加运动传感器数据；以及

通过所述控制器，至少部分地基于所述运动传感器数据和所述附加运动传感器数据，来相对于所述用户的移动区分所述口腔护理装置的移动。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括通过所述可穿戴装置向所述用户提供反馈的步骤，所述反馈关于所确定的相对于所述用户的移动的所述口腔护理装置的移动。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述附加运动传感器数据包括加速计信号，所述加速计信号指示由所述口腔护理装置接触所述用户的所述嘴而产生的振动。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述可穿戴装置还包括麦克风，并且相对于所述用户的移动区分所述口腔护理装置的移动的步骤包括确定所述口腔护理装置相对于所述麦克风的相对位置。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述可穿戴装置还包括相机，并且所述附加运动传感器数据包括来自所述相机的视频数据，并且相对于所述用户的移动区分所述口腔护理装置的移动的步骤包括基于对所述视频数据的分析来估计所述用户的头部的移动。

10.一种口腔护理装置(10)，包括：

本体部分(12)和刷头(16)；

压力传感器(42)，所述压力传感器(42)被配置为生成压力传感器数据和压力信号；以及

与所述压力传感器通信的控制器(30)；

其中在学习阶段期间，所述控制器被配置为：

确定限定所述用户的嘴的象限的第一和第二锚定点并且基于来自所述压力传感器的所述压力传感器数据来确定用于所限定的所述象限的压力模式，其中所述压力模式包括至少两个峰值，所述至少两个峰值对应于所述第一或第二锚定点或所限定的所述象限内的牙齿；

其中在所述学习阶段之后并且在口腔护理例程期间，所述控制器被配置为：

基于在所述学习阶段期间确定的所述第一和第二锚定点以及所述压力模式来分析来自所述压力传感器的所述压力信号，所述压力信号包括至少一个峰值、指示所述刷头移动方向的纵向分量、以及指示施加在所述压力传感器上的压力的量的横向分量；以及

至少部分地基于所述至少一个峰值以及所述压力信号的所述纵向和横向分量，来估计所述刷头在所限定的所述象限内的一个或多个位置。

11.根据权利要求10所述的口腔护理装置，还包括：

与所述控制器通信的惯性运动传感器(28)，其中所述惯性运动传感器被配置为提供运动传感器数据；以及

附加运动传感器(904)，所述附加运动传感器(904)被配置为作为可穿戴装置穿戴在所述用户的头部上，其中所述附加运动传感器与所述控制器通信并且被配置为提供附加运动传感器数据；

其中所述控制器被配置为分析所述运动传感器数据和所述附加运动传感器数据，并且至少部分地基于所述运动传感器数据和所述附加运动传感器数据来相对于所述用户的移动区分所述口腔护理装置移动。

12.根据权利要求11所述的口腔护理装置，其中所述附加运动传感器数据包括加速计信号，所述加速计信号指示由所述口腔护理装置接触所述用户的所述嘴而产生的振动。

13.根据权利要求11所述的口腔护理装置，其中所述可穿戴装置还包括麦克风，并且所述控制器被配置为确定所述口腔护理装置相对于所述麦克风的位置。

14.根据权利要求11所述的口腔护理装置，其中所述可穿戴装置还包括相机，并且所述附加运动传感器数据包括来自所述相机的视频数据，并且所述控制器被配置为基于对所述视频数据的分析来估计所述用户的头部的移动。

15.一种用于在口腔护理例程期间确定口腔护理装置的刷头在用户的嘴内的位置的方法(1000)，所述方法包括：

提供(1002)包括刷头和运动传感器的口腔护理装置；

在所述口腔护理例程期间在所述口腔护理装置或用户装置的控制器处接收(1004)来自所述运动传感器和附加传感器的传感器数据，所述附加传感器与被配置为穿戴在所述用户的头部上的可穿戴装置相关联；

在所述口腔护理例程期间通过所述控制器分析(1006)所述传感器数据以确定所述用户的所述头部是否正在相对于所述口腔护理装置移动；以及

在所述口腔护理例程期间通过所述控制器基于所述传感器数据生成(1008)所述口腔护理装置在所述用户的头部内的位置信息。