JP7285947B2 - 身体部位におけるデバイスの場所の決定 - Google Patents

Description

本開示は、対象の身体部位上での処置動作の実施における使用のためのデバイスに関し、特には、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するための技術に関する。

対象の身体上で、身体へのパーソナルケア動作などの処置動作を身体に対して提供するために使用され得る多くのタイプのデバイスが入手可能である。例えば、髭剃り、刈り込み、電気分解法、摘み取り、並びにレーザー及び光治療（光脱毛又は超短パルス光、すなわちＩＰＬとして知られる）など様々な技術を使用して不所望な毛を除去又は切断するためのデバイスがある。毛の成長減退及び座瘡治療などの他のタイプの皮膚科的処置も、光に基づいた技術を使用し得る。デバイスは、対象にマッサージを提供するため、爪の処置を提供するため、歯を洗浄するため、物理療法を提供するため、対象にパッチ（例えば、心電図電極など）を当てるためにも使用され得る。

しばしば、処置動作を実施するときに、身体部位の全てのエリアが処置されること、均一に処置されること、及び／又は過度に処置されないことを確実にすることが有益であり得る（又は、おそらく必要であり得る）。追加的に又は代替的に、デバイスのユーザが処置動作を特定のやり方で完了すること（例えば、毛の刈り込み動作の場合には特定のヘアスタイルを実現すること、又は髭剃り動作の場合には特定の髭の形状を実現すること）を可能とするようにユーザに指示又はガイダンスを提供することが有益であり得る。故に、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を監視することが有益である。この情報に基づいて、デバイスのユーザにフィードバックが提供され得る。

ヘアトリマー／クリッパー及び髭剃り機などのデバイスでは、例えばＷＯ２０１３／１６３９９９及びＷＯ２０１３／０９６５７２のように、ユーザの頭部に対するデバイスの場所（又はユーザの頭部上でのデバイスの場所）がトリマーを調節するために使用されるという概念が提示されている。このようなシステムにおいては、フィールド（例えば、電磁界、超音波など）が使用され、フィールドソースに対するデバイス及び頭部の両方の位置が検知される。これらのシステムにおいては、フィールドソース又はフィールドセンサが頭部及び／又はデバイス内に又はその上に位置決めされることが必要とされるが、この構成は（特別なコンポーネントが必要とされるという観点から）比較的コストが高く、対象がフィールドソース又はフィールドセンサを位置決めし、着用することを必要とする。

代替的に、処置動作において使用されるデバイスは、しばしば、加速度計及びジャイロスコープなどの運動センサを含み、頭部及びデバイスの測定されたデバイス運動に基づいてデバイス及び頭部の位置を推定することが提案されている（例えば、ＷＯ２０１６／１１３２０２）。

しかしながら、デバイスからの加速度及びジャイロスコープ測定値のみに基づいてデバイスの完全な場所を決定する際の主な問題の１つは、デバイスの機首方向（すなわち、水平平面における向き）を確定することである。典型的には、デバイスの機首方向は、（デバイスについて他の情報がない場合）通常はデバイスにおける磁気計又は衛星測位システム受信器によって提供され得る。しかしながら、身体部位上での処置動作を実施するためデバイスの場合、単にデバイスの向き（機首方向を含む）を知るだけでは、身体部位上でのデバイスの場所を決定するために十分でない。従って、デバイスの絶対的な向きは、身体部位の完全な位置及び絶対的な頭部方向も分かっているときにのみ有益であるが、これは典型的には、デバイスによって得られる加速度及びジャイロスコープ測定値には当てはまらない。

従って、デバイス自体における１つ又は複数のセンサを使用して、対象が彼らの身体又は関連する身体部位に追加的なセンサを着用又は携行することを必要とせずに、身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定できることが望ましい。

第１の特定の態様によると、処置動作中にデバイスによって処置される対象の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定する方法であり、デバイスは身体部位上での処置動作を実施するためのものであり、デバイスはデバイスの基準フレームにおけるデバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備える、方法であって、方法は、身体部位の３次元的表現すなわち３Ｄ表現を取得するステップであって、３Ｄ表現は身体部位の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを備える、ステップと；１つ又は複数の向きセンサから身体部位上での処置動作中のデバイスの向きを表す複数の向き測定値を受信するステップと；処置動作中のデバイスの向きのシーケンスを決定するために、受信された向き測定値を処理するステップと；処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、デバイスの決定された向きのシーケンスを法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップとを有する方法が提供される。故に、第１の態様は、デバイス自体における１つ又は複数の向きセンサを使用して、対象が彼らの身体又は関連する身体部位に追加的なセンサを着用又は携行することを必要とせずに、身体部位の表面上でのデバイスの場所が決定され得ることを提供する。

いくつかの実施形態において、比較するステップは、デバイスの向きのシーケンスに一致するそれぞれの向きを有する３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンスを特定するステップを有する。いくつかの実施形態において、比較するステップは、身体部位の表面上でデバイスが取るパスを、特定された法線ベクトルのシーケンスにおける法線ベクトルのそれぞれの位置として決定するステップを有する。いくつかの実施形態において、比較するステップは、身体部位の表面上でのデバイスの場所を、デバイスの向きのシーケンスにおける最終的な向きに一致する向きを有する身体部位の表面上での法線ベクトルに関連付けられた位置として決定するステップを有する。

いくつかの実施形態において、デバイスは、デバイスの運動を測定するための１つ又は複数の運動センサを更に備え；方法は、１つ又は複数の運動センサから身体部位上での処置動作中のデバイスの運動を表す複数の運動測定値を受信するステップを更に有し；処理するステップは、処置動作中のデバイスの位置及び向きのシーケンスを決定するために、受信された向き測定値及び受信された運動測定値を処理するステップを有し；比較するステップは、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、デバイスの決定された向き及び位置のシーケンスを法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する。これらの実施形態は、デバイスについて決定された場所の正確性を向上させる。

これらの実施形態において、比較するステップは、デバイスの位置及び向きのシーケンスに一致するそれぞれの位置及び向きを有する３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンスを特定するステップを有し得る。これらの実施形態において、比較するステップは、身体部位の表面上でデバイスが取るパスを、特定された法線ベクトルのシーケンスにおける法線ベクトルのそれぞれの位置として決定するステップを有し得る。これらの実施形態において、比較するステップは、身体部位の表面上でのデバイスの場所を、デバイスの位置及び向きのシーケンスにおける最終的な位置及び向きに一致する位置及び向きを有する身体部位の表面上での法線ベクトルに関連付けられた位置として決定するステップを有し得る。

これらの実施形態において、１つ又は複数の運動センサは加速度計を含み得、処理するステップは、デバイスに対して重力が働く方向を推定するために、複数の向き測定値を処理するステップと；複数の運動測定値から重力に起因する加速度を除去するために、推定された方向を使用して複数の運動測定値を処理するステップと；受信された向き測定値及び複数の処理された運動測定値から処置動作中のデバイスの位置及び向きのシーケンスを決定するステップとを有し得る。

これらの実施形態において、方法は、デバイスの決定された位置及び向きのシーケンスからデバイスに対する身体部位の向きを推定するステップと；推定された向きに従って身体部位の３Ｄ表現を回転させるステップとを更に有し得、比較するステップは、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、デバイスの決定された向き及び位置のシーケンスを回転された３Ｄ表現における法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する。これらの実施形態は、３Ｄ表現における向きと異なる身体部位の向きを補正することによって、デバイスについて決定される場所の正確性を向上させ得る。

いくつかの実施形態において、方法は、デバイス及び身体部位を含む初期画像を取得するステップと；身体部位に対するデバイスの向きを決定するために、取得された初期画像を処理するステップと；身体部位に対するデバイスの決定された向きに従って身体部位の３Ｄ表現を回転させるステップとを更に有し、比較するステップは、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、デバイスの決定された向きのシーケンスを回転された３Ｄ表現における法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する。これらの実施形態は、身体部位に対するデバイスの向きが早期段階において決定され得、処置動作において、より早期にデバイスの場所が決定されることを可能とするという利点を提供する。

これらの実施形態において、方法は、処置動作中の１つ又は複数の更なる画像を取得するステップであって、１つ又は複数の更なる画像は身体部位を含む、ステップと；処置動作中の身体部位の向きにおける運動及び／又は変化の量を決定するために、１つ又は複数の更なる画像と初期画像とを比較するステップと；もしも身体部位の向きにおける運動及び／又は変化が処置動作中のある時点において生じたと決定された場合、向きにおける運動及び／又は変化の決定された量に従って身体部位の３Ｄ表現を調節するステップとを更に有し得、比較するステップは、前記時点の後に取得された向き測定値について、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、前記時点の後のデバイスの決定された向きのシーケンスを調節された３Ｄ表現における法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する。これらの実施形態は、処置動作中の身体部位の運動が観察され得、補償され得るという利点を有する。

いくつかの実施形態において、身体部位の３Ｄ表現は、処置動作に関連する身体部位の部分の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを含む。これらの実施形態において、処置動作に関連する身体部位の部分は、処置動作についてのテンプレート又はスタイルに従って決定され得る。これらの実施形態において、比較するステップは、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、処置動作に関連する身体部位の部分について、デバイスの決定された向きのシーケンスを法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有し得る。

いくつかの実施形態において、身体部位は顔であり、処置動作は髭剃り動作である。これらの実施形態において、顔の３Ｄ表現は、顔髭を有する顔の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを含み得る。

いくつかの実施形態において、身体部位は頭部であり、処置動作は毛の刈り込み動作である。これらの実施形態において、頭部の３Ｄ表現は、毛を有する頭部の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを含み得る。

いくつかの実施形態において、３Ｄ表現を取得するステップは、身体部位の３Ｄ表現を生成するために身体部位の画像を処理するステップを有する。これらの実施形態において、身体部位の画像は、以前の処置動作の後の身体部位の画像であり得、画像を処理するステップは、以前の処置動作によって処置された身体部位の１つ又は複数の部分及び／又は以前の処置動作によって処置されていない身体部位の１つ又は複数の部分を特定するために画像を処理するステップと；以前の処置動作によって処置された身体部位の１つ又は複数の部分の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを決定するステップとを有する。代替的な実施形態において、３Ｄ表現を取得するステップは、身体部位の３Ｄ表現を生成するために身体部位の第１及び第２の画像を処理するステップを有し得、第１の画像は処置動作の前の身体部位の画像であり、身体部位の第２の画像は以前の処置動作の後の身体部位の画像であり、画像を処理するステップは、以前の処置動作によって処置された身体部位の１つ又は複数の部分及び／又は以前の処置動作によって処置されていない身体部位の１つ又は複数の部分を特定するために第１及び第２の画像を処理するステップと；以前の処置動作によって処置された身体部位の１つ又は複数の部分の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを決定するステップとを有する。

いくつかの実施形態において、デバイスは、身体部位に接触し、処置動作を実施するための処置部分を備え、受信された向き測定値を処理するステップは、向き測定値を回転させるステップであって、回転された向き測定値は処置部分の向きを表す、ステップと；処置動作中の処置部分の向きのシーケンスを決定するために、回転された向き測定値を処理するステップとを有し、比較するステップは、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、処置部分の決定された向きのシーケンスを法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する。これらの実施形態は、身体部位の表面に接触するデバイスの一部の向きに対して向き測定値が補正されるので、場所決定の正確性が向上されるという利点を提供する。これらの実施形態において、及び１つ又は複数の運動センサが設けられる場合において、処置部分は、１つ又は複数の運動センサから所定の距離だけ離間され得；処理するステップは、複数の向き測定値及び所定の距離を使用して、運動測定値が処置部分の運動を表すように運動測定値を補正するステップと；処置動作中の処置部分の向き及び位置のシーケンスを決定するために、補正された運動測定値及び回転された向き測定値を処理するステップとを更に有し得る。これらの実施形態は、身体部位の表面に接触するデバイスの一部の位置に対して運動測定値も補正されるので、場所決定の正確性が更に向上されるという利点を提供する。

いくつかの実施形態において、方法は、処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの決定された場所に基づいて、対象に対してフィードバックを提供するステップを更に有する。

第２の態様によると、内部に具現化されたコンピュータ可読コードを有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されると、コンピュータ又はプロセッサが第１の態様又はその任意の実施形態による方法を実施するように構成される、コンピュータプログラム製品が提供される。

第３の態様によると、処置動作中にデバイスによって処置される対象の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するための装置であり、デバイスは身体部位上での処置動作を実施するためのものであり、デバイスはデバイスの基準フレームにおけるデバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備える、装置であって、装置は、身体部位の３次元的表現すなわち３Ｄ表現を取得することであって、３Ｄ表現は身体部位の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを備える、ことと；１つ又は複数の向きセンサから身体部位上での処置動作中のデバイスの向きを表す複数の向き測定値を受信することと；処置動作中のデバイスの向きのシーケンスを決定するために、受信された向き測定値を処理することと；処置動作中の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するために、デバイスの決定された向きのシーケンスを法線ベクトル及び法線ベクトルのそれぞれの位置と比較することとを行うように構成された処理ユニットを備える、装置が提供される。故に、装置は、デバイス自体における１つ又は複数の向きセンサを使用して、対象が彼らの身体又は関連する身体部位に追加的なセンサを着用又は携行することを必要とせずに、身体部位の表面上でのデバイスの場所が決定され得ることを提供する。

処理ユニットが上述の第１の態様の実施形態のうちの任意のものに従って動作するように更に構成される装置の様々な実施形態が想定される。

第４の態様によると、第３の態様又はその任意の実施形態による装置と；身体部位上での処置動作を実施するためのデバイスであって、デバイスはデバイスの基準フレームにおけるデバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備える、デバイスとを備えるシステムが提供される。

いくつかの実施形態において、装置はデバイスに含まれる。代替的な実施形態において、装置はデバイスとは別個である。

これらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかであり、これらを参照して解明されよう。

次に、単なる例示として、以下の図面を参照して例示的な実施形態が説明される。

回転髭剃り機の形態の例示的なデバイスの図である。 本発明による処置動作を実施するためのデバイスと身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するための装置とを備える例示的なシステムのブロック図である。 例示的な３Ｄ表現の図である。 本発明による例示的な方法を示すフローチャートである。 デバイスの場所を決定するために３Ｄ表現がどのように使用されるかを示す図である。 デバイスの場所を決定するために３Ｄ表現がどのように使用されるかを示す図である。

上に述べられたように、本発明は、対象の身体部位の表面上でのデバイスの場所を決定するためのものである。身体部位の表面は皮膚であり、又は表面は（処置動作が実施されるのに適切であるならば）身体部位を覆うように着用された衣服である。デバイスは、デバイス（又はデバイスの一部）が身体部位の表面に接触したときに、身体部位上で処置動作を実施するためのものである。デバイスは、手持ち式のデバイス、すなわちユーザの手に保持されるデバイスであり得る。デバイスのユーザは、処置動作が実施されるべき人物であり、（すなわち、ユーザは自分自身に対してデバイスを使用する）、又は、デバイスのユーザは、別の人物又は動物に対して処置動作を実施するためにデバイスを使用する。どちらの場合においても、処置動作が実施される人物（又は動物）は、本明細書において「対象」と称される。

処置動作は、髭剃り、刈り込み、電気分解法、摘み取り、並びにレーザー及び光治療（光脱毛又は超短パルス光、すなわちＩＰＬとして知られる）を含む毛の除去又は散髪などのパーソナルケア動作であり得る。他のパーソナルケア動作としては、毛の成長減退、座瘡治療、皮膚クレンジング、皮膚マッサージ、爪の処置、物理療法などが有り得る。本発明の以下の説明において、対象の髭剃り、特には顔を剃るためのデバイス、及び毛の刈り込み、特には頭部の毛の刈り込みのためのデバイスが参照されるが、以下において他に示されない限り、本発明は、身体部位の表面上での任意のタイプの処置動作を実施するための処置部分を有する任意のタイプのデバイスに適用可能であることが理解されるべきである。

図１は、本発明が適用され得る例示的なデバイス２の図であり、デバイス２は回転髭剃り機の形態である。回転髭剃り機は、ユーザの手に保持される本体４と、毛を切断し／剃るための複数の切断要素８を含む髭剃り部分の形態の処置部分６とを備える。各切断要素８は、高速で回転する１つ又は複数の円形の刃（図１においては図示されず）を備える。処置部分６は（図１において図示されるように）三角状に配置された３つの切断要素８を含むものとして図示されているが、回転髭剃り機は異なる数の切断要素８及び／又は異なる配置の切断要素８を有してよいことは理解されよう。上に述べられたように、デバイス２は、例えば毛の刈り込み器、光脱毛デバイス、皮膚クレンジングデバイスなどの異なる形態であってよい。

図２は、本発明による身体部位の表面上でのデバイス２の場所を決定するための例示的な装置１０のブロック図を図示する。装置１０は、デバイス２（例えば、図１において図示された回転髭剃り機、又は毛の刈り込み器、歯ブラシ、光脱毛デバイスなど）も含むシステム１１の一部として図示されている。図２において図示される実施形態において、装置１０は、デバイス２とは別個の装置であり、故に、装置１０は、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、ラップトップ、デスクトップコンピュータ、スマートミラーなどの電子デバイスの形態である。他の実施形態（図２においては図示されず）において、装置１０、特には装置１０によって提供される本発明による機能は、デバイス２の一部である。

装置１０は、装置１０の動作を全体的に制御し、装置１０が本明細書において説明される方法を及び技術を実施することを可能とする処理ユニット１２を備える。簡単に言うと、処理ユニット１２は、処置動作中のデバイスの向きの測定値を受信し、それらを処理して処置動作中の向きのシーケンスを決定し、このシーケンスを処置されている身体部位の３次元的（３Ｄ）表現と比較することによってデバイスの場所を決定する。３Ｄ表現は、身体部位の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを含む。

故に、処理ユニット１２は、装置１０の他のコンポーネントから向き測定値を受信するように構成され得、従って、処理ユニット１２は、他のコンポーネントから向き測定値を受信するための１つ又は複数の入力ポート又は他のコンポーネントを含み得又は備え得る。処理ユニット１２は、装置１０の他のコンポーネントと通信するための１つ又は複数の出力ポート又は他のコンポーネントも含み得又は備え得る。

処理ユニット１２は、本明細書において説明される様々な機能を実施するために、ソフトウェア及び／又はハードウェアによって多くのやり方で実現され得る。処理ユニット１２は、必要とされる機能を実施するために及び／又は必要とされる機能を実現するための処理ユニット１２のコンポーネントを制御するために、ソフトウェア及び／又はコンピュータプログラムコードを使用してプログラムされた１つ又は複数のマイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を備える。処理ユニット１２は、いくつかの機能を実施する専用のハードウェア（例えば、増幅器、プレ増幅器、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）及び／又はデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ））と、他の機能を実施するプロセッサ（例えば、１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ、コントローラ、ＤＳＰ、及び関連する回路）との組み合わせとして実現されてよい。本開示の様々な実施形態において用いられるコンポーネントの例としては、従来のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などがあるが、これらに限定されるものではない。

処理ユニット１２は、メモリユニット１４を備え得、又はこれと関連付けられ得る。メモリユニット１４は、装置１０の動作の制御及び／若しくは本明細書において説明される方法の実行又は実施に際して処理ユニット１２よって使用されるデータ、情報及び／又は（向き測定値及び／又は３Ｄ表現を含む）信号を記憶し得る。いくつかの実施態様において、メモリユニット１４は、処理ユニット１２が本明細書において説明される方法を含む１つ又は複数の機能を実施するように処理ユニット１２によって実行され得るコンピュータ可読コードを記憶する。特定の実施形態において、プログラムコードは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ又はコンピュータのためのアプリケーションの形態であってよい。メモリユニット１４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））などの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリを含むキャッシュ又はシステムメモリなどの任意のタイプの非一時的機械可読媒体を備え得、メモリユニットは、メモリチップ、光学的ディスク（コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）又はＢｌｕ－Ｒａｙディスクなど）、ハードディスク、テープ記憶ソリューション、又はメモリスティック、固体状態ドライブ（ＳＳＤ）若しくはメモリカードなどの固体状態デバイスの形態で実現され得る。

図２において図示された実施形態において、装置１０はデバイス２とは別個であるので、装置１０は、装置１０がデバイス２から向き測定値を受信することを可能とするインタフェース回路１６も含む。装置１０におけるインタフェース回路１６は、デバイス２、サーバ、データベース、ユーザデバイス、及びセンサのうちの任意の１つ又は複数を含む他のデバイスとのデータ接続及び／又はデータ交換を可能とする。デバイス２（又は任意の他のデバイス）との接続は、直接的であっても間接的（例えば、インターネットを介して）であってもよく、故に、インタフェース回路１６は、装置１０とネットワークとの間の接続を可能とし得、又は、任意の所望の有線又は無線通信プロトコルを介して装置１０と他のデバイス（デバイス２など）との間の接続を直接的に可能とし得る。例えば、インタフェース回路１６は、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、又は任意のセルラ通信プロトコル（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄなどがあるが、これらに限定されない）を使用して動作し得る。無線接続の場合、インタフェース回路１６（故に装置１０）は、送信媒体（例えば、空気）を介して送信／受信するための１つ又は複数の適切なアンテナを含む。代替的に、無線接続の場合、インタフェース回路１６は、送信媒体（例えば、空気）を介して送信／受信するための、装置１０の外部の１つ又は複数の適切なアンテナにインタフェース回路１６が接続されることを可能とする手段（例えば、コネクタ又はプラグ）を含む。インタフェース回路１６は、処理ユニット１２に接続される。

図２においては図示されていないが、装置１０は、装置１０のユーザが情報、データ及び／又はコマンドを装置１０に入力することを可能とする、及び／又は装置１０が情報又はデータを装置１０のユーザに対して出力することを可能とする１つ又は複数のコンポーネントを含む１つ又は複数のユーザインタフェースコンポーネントを備える。ユーザインタフェースは、これらに限定されるものではないが、キーボード、キーパッド、１つ又は複数のボタン、スイッチ又はダイアル、マウス、トラックパッド、タッチスクリーン、スタイラス、カメラ、マイクロフォンなどの任意の適切な入力コンポーネントを備え得るとともに、ユーザインタフェースは、これらに限定されるものではないが、ディスプレイユニット又はディスプレイスクリーン、１つ又は複数のライト又はライト要素、１つ又は複数のラウドスピーカ、振動要素などの任意の適切な出力コンポーネントを備え得る。

装置１０の実際的な実施態様は、図２において図示されたものに加えて追加的なコンポーネントを含んでよいことは理解されよう。例えば、装置１０は、バッテリなどの電源又は装置１０が主電源に接続されることを可能とするためのコンポーネントも含む。

いくつかの実施形態において、以下において更に説明されるように、システム１２は、画像をキャプチャ又は取得するための撮像ユニット１８を含み得る。特には、撮像ユニット１８は、処置されるべき身体部位の画像をキャプチャ又は取得するために、及び少なくとも処置動作の開始時にはデバイス２の画像もキャプチャ又は取得するために使用され得る。このように、撮像ユニット１８はデバイス２とは別個であってよい。故に、撮像ユニット１８は装置１０の一部であってよく（例えば図２において図示されたように、装置１０がデバイスと別個である実施形態の場合）、又は、撮像ユニット１８は装置１０とは別個であってよい。いくつかの実施形態において、撮像ユニット１８は、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ又はスマートミラーにおけるカメラであってよい。撮像ユニット１８によって取得される１つ又は複数の画像が身体部位の３Ｄ表現を求めるために使用される実施形態において、撮像ユニット１８は、深さ情報（すなわち、撮像ユニット１８からの画像の部分の距離又は距離における差異についての情報）を含むような、又は取得された画像からこのような深さ情報が決定されることを可能とするような１つ又は複数の画像を取得するようにも構成され得る。

撮像ユニット１８は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）並びに１つ又は複数のレンズ及び／又はミラーなど、画像をキャプチャするための任意の適切なコンポーネントを含む。いくつかの実施形態において、撮像ユニット１８は、デジタルカメラなどのカメラである。

図２において図示されたデバイス２は、デバイス２の向きを測定するための向きセンサ２２と、デバイス処理ユニット２４と、インタフェース回路２６とを含む。インタフェース回路２６は、向き測定値を含む信号をデバイス２から装置１０へと送信するためのものである。インタフェース回路２６は、装置１０におけるインタフェース回路１６と通信するために、装置１０におけるインタフェース回路１６について上に概説されたオプションのうちの任意のものに従って実現されてよい。

向きセンサ２２は、向きセンサ２２がデバイス２の基準フレームにおけるデバイス２の向きを直接的に測定するようにデバイス２に一体化され、又は他のやり方でデバイス２に固定される。向きセンサ２２は、デバイス２の向きを測定し得る任意のタイプのセンサ又はセンサの組み合わせであってよい。例えば、向きセンサ２２は、ジャイロスコープ及び／又は加速度計であってよい。加速度計の場合、加速度測定値は、向きセンサ２２の基準フレームにおいて（故にデバイス２の基準フレームにおいて）重力が働く方向を決定するために処理され得、これは、デバイス２の向きの指標を提供し得る。向きセンサ２２は、継続的な１つの信号（又は複数の信号）又は向きセンサ２２のサンプリングレートに従った時系列的な測定値サンプルの形態の向き測定値を出力し得る。もしもジャイロスコープ及び加速度計の両方が向きを測定するために使用されるならば、デバイス２について１つの向き推定値を求めるために、加速度計からの加速度測定値及びジャイロスコープからの回転速度測定値が処理され得る。例えば、加速度計測定値及びジャイロスコープ測定値を信頼性の高い向き推定値に変換するために相補フィルタが使用され得る。代替的に、Ｋａｌｍａｎフィルタが使用されてよい。

デバイス処理ユニット２４は、例えば、処置動作を実行する処置部分を作動及び停止させるなど、デバイス２の動作を全体的に制御する。デバイス処理ユニット２４は、装置１０における処理ユニット１２について上に概説されたオプションのうちの任意のものに従って多くのやり方で実現され得る。

デバイス処理ユニット２４は、向きセンサ２２に接続され得、向きセンサ２２から、例えば、デバイス処理ユニット２４への入力ポートを介してデバイス２の向きの測定値を受信する。いくつかの実施形態において、デバイス処理ユニット２４は、向きの測定値（例えば、未加工の向きデータ）を、後続の処理のために装置１０に送信するためにインタフェース回路２６に出力する。代替的な実施形態において、デバイス処理ユニット２４は、例えばノイズ又は他のアーチファクトを減少させるために測定値に対していくつかの初期処理を実施し得、デバイス処理ユニット２４は、処理された向き測定値を後続の処理のために装置１０に送信するためにインタフェース回路２６に出力する。

いくつかの実施形態において、デバイス２は、ユーザによるデバイス２の使用中のデバイス２の運動又は動きを測定するための１つ又は複数の運動センサ２８も含み得る。運動センサ２８は、継続的な１つの信号（又は複数の信号）又は運動センサ２８のサンプリングレートに従った時系列的な測定値サンプルの形態の運動測定値を出力し得る。運動センサ２８は、好ましくは、運動センサ２８がデバイス２の運動を直接的に測定するようにデバイス２に一体化され、又は他のやり方でデバイス２に固定される。いくつかの実施形態において、運動センサ２８は、例えば３つの直交する軸に沿って（すなわち３次元的に）加速度を測定する加速度計である。以下において述べられるように、デバイス２の運動を加速度測定値から決定するために、重力加速度の方向が向き測定値から決定され、重力に起因する加速度が加速度測定値から減算され、次いで、デバイス２の運動を決定するために二重積分及び１つ又は複数のフィルタが使用される。代替的に又は追加的に、運動センサ２８は、例えば処置部分６などのデバイス２の一部の本体４に対する運動を測定するための力センサ、ジャイロスコープ、衛星測位システム（ＳＰＳ）受信器、又は室内定位システムを備え得る。

図２のいくつかの実施態様において、装置２は、本発明による機能を提供するアプリケーションを実行しているスマートフォン、タブレット又はスマートミラーである。

装置１０又は装置１０の機能がデバイス２の一部である実施形態において、デバイス処理ユニット２４は、本発明によるデバイス２の場所を決定する装置処理ユニット１２の機能を実現し得る。

デバイス２の実際的な実施態様は、図２において図示されたものに加えて追加的なコンポーネントを含んでよいことは理解されよう。例えば、デバイス２は、バッテリなどの電源又はデバイス２が主電源に接続されることを可能とするためのコンポーネントも含む。デバイス２は、処置動作を実施するための処置部分も含む。例えば、処置部分は、１つ又は複数の切断要素８を含む切断部分又は髭剃り部分であり得る。

上に述べられたように、処置動作においてデバイス２によって処置されている対象の身体部位の表面上でのデバイス２の場所を決定するために、本発明は、処置動作中のデバイス２の向きの測定値が取得されることを提供し、測定値は処置動作中の向きのシーケンスを決定するために処理され、デバイスの場所は、このシーケンスを処置されている身体部位の３Ｄ表現と比較することによって決定される。いくつかの実施形態において、デバイス２の運動の測定値も取得され、デバイス２の向き及び運動のシーケンスが決定され、このシーケンスは３Ｄ表現と比較される。

こうして、本発明は、身体部位の３Ｄ表現を利用し、身体部位の３Ｄ表現は、身体部位の表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを含む。故に、身体部位の表面上での複数の位置の各々について、３Ｄ表現は法線ベクトル（すなわち、その位置における表面に垂直なベクトル）を含む。対象の頭部４０の例示的な３Ｄ表現が図３において図示されている。このように、３Ｄ表現は、頭部の表面上でのそれぞれの位置４４に垂直な複数のベクトル４２を備える。処置動作中のデバイス２の向きのシーケンスは、３Ｄ表現を横断するパスであって、パスに沿った法線ベクトルの向きがデバイス２の向きのシーケンスと一致又はフィットするような（又は最も可能性の高い一致又はフィットを提供するような）パスを特定するために、３Ｄ表現と比較される。パスに沿った法線ベクトルの身体部位の表面上での位置は、処置動作中のデバイス２の場所を提供する。いくつかの実施形態において、比較は、処置動作が完了した後に実施され、この場合、パスは、例えば処置された身体部位の部分の指標を提供し得る。他の実施形態において、比較は、向き測定値が取得されるときにリアルタイム又はほぼリアルタイムで実施されてよく、比較は、身体部位の表面上でのデバイス２の現在の場所（すなわち、パスにおける最後の又は最終的な法線ベクトルの位置に対応するデバイス２の現在の場所）を提供し得る。

図４におけるフローチャートは、本明細書において説明される技術による装置１０によって実施される例示的な方法を示す。方法のステップのうちの１つ又は複数は、装置１０における処理ユニット１２によって、必要に応じて、インタフェース回路１６（もしも存在するなら）及びメモリユニット１４と連動して実施され得る。処理ユニット１２は、例えばメモリユニット１４などのコンピュータ可読媒体に記憶され得るコンピュータプログラムコードの実行に応答して１つ又は複数のステップを実施する。処置動作中に（例えば、処置部分が作動され／動作中であり、デバイス２がユーザによって移動されているとき）、向きセンサ２２がデバイス２の向きを測定する。

方法の第１のステップ、すなわちステップ１０１において、処置されるべき（又は処置されている）身体部位の３Ｄ表現が取得される。このステップは、以前に求められた３Ｄ表現を、例えばメモリユニット１４から読み出す又は受信するステップを有し得る。代替的に、このステップは、身体部位の３Ｄ表現を求めるステップを有し得る。以下においてより詳細に説明されるように、１つ又は複数の画像（例えば、写真）が、３Ｄ表現を求めるために処理され得る。上に述べられたように、例示的な３Ｄ表現が図３において図示されている。

ステップ１０３において、処置動作中のデバイス２の向きを表す複数の測定値が、処理ユニット１２によって受信される。測定値は、処理ユニット１２によって向きセンサ２２から直接的に受信され得（例えば、処理ユニット１２がデバイス２の一部である場合）、又は、処理ユニット１２によってインタフェース回路１６を介して受信され得る。身体部位の表面上でのデバイス２の場所をリアルタイム又はほぼリアルタイムで決定するために、向きの測定値は、向きセンサ２２によって継続的に又は半継続的に（例えば、向きセンサ２２のサンプリングレートに従って）取得され、処理ユニット１２に継続的に又は半継続的に（すなわち、測定値が向きセンサ２２によって取得されるにつれて）提供される。好ましい実施形態において、向きセンサ２２はジャイロスコープ及び／又は加速度計である。

ステップ１０５において、受信された向き測定値は、処置動作中のデバイス２の向きのシーケンスを決定するために処理される。

次に、ステップ１０７において、デバイスの向きのシーケンスをステップ１０１において取得された３Ｄ表現と比較することによってデバイスの場所が決定される。特には、向きのシーケンスは法線ベクトルと比較され、シーケンスにおける法線ベクトルの向きがデバイス２の向きのシーケンスと一致若しくはフィットするような、又は身体部位を横断する他の可能なパスと比べて最も可能性の高い一致若しくはフィットを提供するような３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンス（パスとも称される）を特定する。

いくつかの実施形態において、ステップ１０７は、隠れマルコフモデル、条件付き確率場、又は回帰型ニューラルネットワークを使用して実施され得る。知られているように、隠れマルコフモデルは、「入力データ」を「状態」の「出力」に最も一致させる「状態」のシーケンスを推定する。故に、ステップ１０７の文脈において、隠れマルコフモデルは、デバイス２の入力された向きのシーケンスを身体部位上の位置の法線ベクトルに最も一致させる身体部位の表面上での候補位置のシーケンスを推定するために使用され得る。隠れマルコフモデルを使用する際には、身体部位上でのデバイス２の次の場所は身体部位上でのデバイス２の現在の場所にのみ依存することが仮定され、次の場所に運動するデバイス２の確率は時間と無関係であることが仮定される。

パスに沿った法線ベクトルの身体部位の表面上での位置は、処置動作中のあるポイントにおける身体部位の表面上でのデバイス２の場所に対応する。もしもステップ１０７が実施されたときに処置動作が依然として行われており、ステップ１０３において向き測定値がリアルタイム又はほぼリアルタイムで受信されているならば、身体部位の表面上でのデバイス２の現在の場所は、パスにおける最後の（最終的な）法線ベクトルの位置に対応する。

ステップ１０７における手法が成功するためには、ある程度の信頼性でパス及び３Ｄ表現を一致させることができるように、３Ｄ表現及びデバイス２が取るパスが十分に湾曲されなければならない（すなわち、デバイス２の向きのシーケンスを３Ｄ表現と一致させる１つの可能性又は可能性の小集合が存在しなければならない）ことは理解されよう。

図５及び図６は、２つの異なるデバイスの場所についてデバイス２の場所を決定するためにステップ１０７において３Ｄ表現がどのように使用され得るかを示す。説明を容易にするために、図５及び図６は、デバイス２の現在の向き及び３Ｄ表現における対応する法線ベクトル４２のみを図示しているが、典型的には、身体部位上での可能なパスに対する向きシーケンスの信頼性の高い一致を提供するために、向きのシーケンスが必要とされることは理解されよう。このように、図５は、特定の時点におけるデバイス２の向きを表すベクトル４６と、ベクトル４６の向きとおおむね一致する向きを有するものとして特定された法線ベクトル４２－１とを図示する。法線ベクトル４２－１は頭部４０の表面上の位置４４－１についてのものであり、従って、デバイス２の場所は位置４４－１として与えられ、これは顎の右側である。比較のために、ポイント４８は、ベクトル４６に対応する向き測定値が取得されたときの頭部４０の表面上でのデバイス２の実際の場所に対応する。図６は、別の時点におけるデバイス２の向きを表す別のベクトル５０と、ベクトル５０の向きとおおむね一致する向きを有するものとして特定された法線ベクトル４２－２とを図示する。法線ベクトル４２－２は頭部４０の表面上の位置４４－２についてのものであり、従って、デバイス２の場所は位置４４－２として与えられ、これは左頬である。比較のために、ポイント５２は、ベクトル５０に対応する向き測定値が取得されたときの頭部４０の表面上でのデバイス２の実際の場所に対応する。

いくつかの実施形態において、ステップ１０３～１０７は、デバイス２の更新された場所を提供するためのデバイス２の更なる向き測定値のために繰り返され得る。ステップ１０５を繰り返すとき、デバイス２の向きのシーケンスは、更なる向き測定値及びステップ１０３が最初に行われたときに受信された向き測定値のうちのいくつか又は全てから決定され得ることは理解されよう。

上に述べられたように、いくつかの実施形態において、デバイス２は、デバイス２の運動を測定するための運動センサ２８も含む。これらの実施形態において、方法は、運動センサ２８から複数の運動測定値を受信するステップを更に有し、運動測定値は身体部位上での処置動作中のデバイス２の運動を表す。受信された運動測定値は、概して、ステップ１０３において受信された向き測定値と同一の期間に対応する（すなわち、少なくともいくつかの運動測定値は、ステップ１０３において受信された向き測定値と同一の期間に関する）。運動測定値は、デバイス２の基準フレームにおけるデバイス２の運動又は動きを示す。この段階において、デバイス２の絶対位置（例えば、基準グローバルフレームにおけるもの）、又は身体部位に対するデバイス２の位置は分かっていない。ステップ１０５において、デバイス２の位置及び向きのシーケンスが、受信された向き測定値及び受信された位置測定値から決定される。シーケンスは、処置動作中のデバイス２の向き、及びそれらの向き又は向きにおける変化が生じたときの処置動作中の（デバイス２の基準フレームにおける）デバイス２の位置若しくはデバイス２の位置における変化を表す。言い換えれば、位置のシーケンスは、デバイス２の基準フレームにおいて処置動作中にデバイス２が運動したパスを示し、向きのシーケンスは、そのパスに沿ったデバイス２の向きを示す。ステップ１０７において、位置及び向きのシーケンスは、３Ｄ表現における法線ベクトルと比較される。向きだけの実施形態と同様に、ステップ１０７における比較は、シーケンスにおける法線ベクトルの向き及び位置間隔が、デバイス２の向きのシーケンス及び対応する位置と一致又はフィットするような、又は（身体部位を横断する他の可能なパスと比べて）最も可能性の高い一致又はフィットを提供するような３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンスを特定することを目的とする。以前と同様に、パスに沿った法線ベクトルの身体部位の表面上での位置は、処置動作中のあるポイントにおける身体部位の表面上でのデバイス２の場所に対応する。もしもステップ１０７が実施されたときに処置動作が依然として行われており、向き測定値及び運動測定値がリアルタイム又はほぼリアルタイムで受信されているならば、身体部位の表面上でのデバイス２の現在の場所は、パスにおける最後の（最終的な）法線ベクトルの位置に対応する。

いくつかの実施形態において、ステップ１０５は、重力に起因する加速度を除去するために運動測定値のいくつかの処理を有し得る。特には、運動センサ２８が加速度計である場合、運動（加速度）測定値は、重力に起因する加速度の成分を各々が含む一連の加速度ベクトルである。この場合、ジャイロスコープによって提供され得る複数の向き測定値が、処置動作を通してデバイス２に対して重力が働く方向を推定するために処理され得る。つまり、基準グローバルフレームにおけるデバイス２の向きが、各サンプリングの瞬間に向き測定値から決定される。当業者は、ジャイロスコープ及び／又は加速度計測定値からデバイス２の向きを決定するための様々な技術、例えば、相補フィルタ又はＫａｌｍａｎフィルタを使用すること、を承知しているであろう。次いで、重力に起因する加速度（およそ９．８１^－２）は、そのサンプリングの瞬間における重力の推定方向に従って加速度ベクトルの各々から減算される。これは、重力について補正された一連の運動測定値を提供する。次いで、受信された向き測定値及び重力について補正された運動測定値から処置動作中のデバイス２の位置及び向きのシーケンスが決定される。いくつかの実施形態において、シーケンスにおける各位置は、各運動測定値の時間に関する二重積分によって決定され得る。いくつかの実施形態において、推定位置を向上させるためにフィルタリング及び／又は平滑化が使用され得、これは、例えば重力が除去された後の平均加速度を確実に０にし、平均速度が確実に０になるように最初の積分のあとの推定速度をフィルタリングすることによる。速度を推定するためのフィルタリングは、Ｓａｖｉｔｚｋｙ－Ｇｏｌａｙフィルタ及びこれに続く移動平均フィルタであり得る。

向き測定値及び（もしも取得されるならば）運動測定値は、デバイス２の内部の特定の位置に固定された向きセンサ２２及び運動センサ２８によって取得されることは理解されよう。例えば、向きセンサ２２及び運動センサ２８は、図１において図示されたデバイス２の本体４の内部に存在し得、故に、向き測定値は、例えば本体４を通る測定軸３０に対する本体４の向きを表す。しかしながら、デバイス２の物理的構造においては、処置部分６は、例えば図１の髭剃り機において図示されるように、向きセンサ２２の測定軸３０と整列していない。ここで、軸３２は、処置部分６の平面（これは処置部分６が身体部位に接触するポイントにおける身体部位の表面の平面に対応する）に垂直であり、デバイス２の構造に起因して、測定軸３０に対して角度θを有する。向きと３Ｄ表現の法線ベクトルとの間の比較をより簡単（及びより正確）にするために、向きセンサ２２によって取得される向き測定値は、軸３２によって表されるデバイス２の処置部分６の基準フレーム（これは、測定軸３０によって表される基準測定フレームから角度θだけオフセットしている）へと回転又は補正されなければならない。

角度θは、デバイス２の既知のパラメータであり（例えば、これはデバイス２の設計又は製造ステージ中に決定される）、故に、ステップ１０５は、向きセンサ２２によって取得された向き測定値を処置部分６の基準フレームへと回転させる（例えば、向き測定値を角度θに従って回転させる）ステップを有し得る。回転された向き測定値は、向きのシーケンスを決定するために使用され得、こうして、向きのシーケンスは、処置動作中の処置部分６の向きを表す。

同じように、運動センサ２８は、本体４の内部の運動センサ２８の位置における運動を測定するが、この位置は処置部分６から所定の距離（これはデバイス２の設計によって決定される）だけ離間している。従って、運動センサ２８からの運動測定値は、デバイス２の物理的構造（所定の距離）及び向き測定値に基づいて、処置部分６の運動を表すように補正され得る。補正された運動測定値及び回転された向き測定値は、処置動作中の処置部分６の向き及び位置のシーケンスを決定するために使用され得る。

上に述べられたように、ステップ１０１は、身体部位の３Ｄ表現を求めるステップを有し得、３Ｄ表現は、身体部位の１つ又は複数の画像（例えば、写真）から求められ得る。１つ又は複数の画像は、もしも装置１０内に撮像ユニット１８が存在するならばこれを使用して取得され得、又は、例えばスマートフォンにおけるカメラを使用するなど、異なる装置又はデバイスによって取得され得、処理ユニット１２に提供され得る。３Ｄ表現は、ユーザによる又は処置されるべき特定の身体部位上でのデバイス２の初めての使用の最中に又はその前に求められ得る。３Ｄ表現がいったん求められると、ステップ１０１の後続の反復（すなわち、デバイス２が身体部位上での別の処置動作のために使用されるべきとき）は、メモリ、例えばメモリユニット１４から３Ｄ表現を読み出すステップを有し得る。

身体部位（例えば、顔、頭部、腕、胸、脚など）の画像に基づいて、身体部位の３Ｄ表現が生成される。当業者は、３Ｄ表現を生成するために使用され得る技術を承知しているであろう。このような技術の１つが、ＷＯ２０１７／０８５０７５において説明されている。いくつかの実施形態において、対象についての情報も提供され得、３Ｄ表現を生成するために使用され得る。この情報は、例えば身長、体重、年齢、性別、首周りの長さを含み得る。

いくつかの実施形態において、生成された３Ｄ表現は、実施されるべき処置動作に関連する身体部位の少なくとも一部について法線ベクトルを含む。３Ｄ表現は、３Ｄ母数モデルとも称され得る。例えば、頭部又は顔のための髭剃り動作の場合、３Ｄ表現は、少なくとも、顔及び首の「髭の生えたエリア」、すなわち顔髭が生えている顔及び首の部分について法線ベクトルを含む。いくつかの実施形態において、３Ｄ表現は、処置動作に関連する身体部位の部分についての法線ベクトルのみを含む。

処置動作に関連する身体部位の部分は、例えば関連する身体部位を特定するために実施されるべき処置動作の観点から画像を処理することによって、自動的に特定され得る。代替的に、ユーザが関連する部分を示す入力を提供してもよい。いくつかの実施形態において、処置動作が特定のスタイル、例えば特定の形状を有する髭、又は特定のスタイルの散髪を生む場合、身体部位の関連する部分は、そのスタイルを実現するために処置動作中に処置されるべき部分に対応し得る。生み出されるべきスタイルは、そのスタイルを有する身体部位を示す画像から決定され得、この場合、画像分析によってスタイル（例えば、顔髭及び／又は特定の長さの毛を有する身体部位の部分）を特定することができる。スタイルを示す画像は、そのスタイルを生むように処置動作を実施した後の対象の画像であってよく、又は、対象が実現したいと望むスタイルを示す異なる対象の画像であってよい。いくつかの実施形態において、画像間の差異からスタイルを特定するために、処置の後の画像が処置の前に取得された画像と比較されてよい。代替的に、対象は、それぞれのスタイルを定める複数のテンプレートからスタイルを選択してもよい。

いくつかの実施形態において、処置動作に関連する身体部位のエリアは、空間的確率分布図、すなわち処置動作中にデバイス２がある確率が高い場所、又はデバイス２がある可能性のある場所であるような身体部位の部分又はエリアとして考えられ得る。空間的確率分布図は、上に特定された、処置されるべき身体部位の関連部分から求められ得る。例えば、顔又は頭部の予期される髭剃りエリア（例えば、首、頬、顎、及び上唇）が求められ得る。所望の髭剃り又は散髪スタイルの画像が分析される実施形態において、空間的確率分布図は、画像において検知された毛の密度に基づいて求められ得る。デバイス２は、毛が生えるが画像においては毛のない顔のエリアに位置する可能性がより高い。一方、もしも画像が髭剃り又は散髪動作の前の対象の画像であるならば、デバイス２は、毛が存在する顔又は頭部のエリアに位置する可能性がより高く、空間的確率分布図はそれに従って求められ得る。

こうして、ステップ１０７において、空間的確率分布図が、デバイス２の場所の検知の信頼性を向上させるために使用され得る。特には、ステップ１０７における法線ベクトルに対する向きの比較は、表面上でのデバイス２のための複数の可能なパスを提供し、空間的確率分布図における情報は、これらのパスのうちのどれがデバイス２のために最も有望であるかを決定するために使用され得る。

身体部位の表面上でのデバイス２の場所を決定する際の比較するステップ１０７の信頼性は、身体部位の初期の向き及び処置動作中に身体部位がどの程度静止しているか（運動しないか）に依存することは理解されよう。もしも身体部位が３Ｄ表現における向きと同じように向いていないならば（例えば、対象が彼らの頭部を後ろに傾けたが、３Ｄ表現では顔が前方を向いている）、ステップ１０７において、向きのシーケンス（及び、もしも取得されるならば、運動のシーケンス）と法線ベクトルとの間の一致は不正確になる。同じように、もしも身体部位が処置動作中に運動（並進／直線的運動及び回転のうちの一方又は両方）したならば、これは、向き及び運動のシーケンスの間の不正確な一致につながる。

故に、いくつかの実施形態において、向き測定値及び／又は運動測定値は、デバイス２に対する身体部位の向きを推定するために分析される。この推定は、向き測定値を処置部分６の基準フレームへと回転させた後に行われてよい。

完全な処置動作について、又はデバイス２の以前の場所が決定される前の少なくとも十分な時間量について向き測定値が取得される実施形態において、身体部位の向きは、身体部位の向きが処置動作中に変化しないという仮定のもとで推定され得る。特には、デバイス２の向きのシーケンスを法線ベクトルと一致させることによって身体部位上でのデバイス２の候補場所を決定した後、身体部位の１つの向きが、候補場所の法線ベクトルと向きのシーケンスとの間の角度の総和が最小になる向きとして推定され得る。

向き及び運動測定値が取得される実施形態において、もしもステップ１０７において向き測定値及び運動測定値のシーケンスが３Ｄ表現との十分に良好な一致を提供しなかった（又は一致を全く提供しなかった）ならば、次いで、処置動作中に身体部位が運動した可能性が高いと決定され得る。次いで、この不一致は、身体部位の最も可能性の高い運動を推定するために使用され得る。特には、運動測定値によって示されるデバイス２の並進運動が、身体部位上での連続的な場所の間の距離と一致しなければならない。もしも並進運動推定値が正しく、一致が存在しないならば、身体部位は運動した。従って、ステップ１０７において、デバイスの向きのシーケンスに等しい法線を有する身体部位の場所のシーケンスが特定され、デバイス２の測定された並進／運動に等しい並進／運動につながる身体部位の回転のシーケンスが特定される。これは、隠れマルコフモデルを使用して行われ得、モデルの「状態」は開始状態、終了状態、身体部位の位置及び向きの全ての組み合わせ（位置／向き状態と称される）、隣接する位置／向き状態のペア（ペア状態と称される）、及び身体部位／向き状態からペア状態、ペア状態から身体部位／向き状態への遷移であり、位置／向き状態のためのモデルの「出力」は、所与の向きにおける身体部位位置の法線ベクトルであり、ペア状態のためのモデルの「出力」は距離（例えば、ユークリッド距離）であり、「入力データ」は、最後の測定サンプル以降のデバイスの向き及び並進／運動である。この実施形態において、身体部位上でのデバイス２の軌跡及び身体部位の回転はスムーズであること、主な運動はデバイス２の運動であって、身体部位の運動ではないこと、デバイス２が処置動作のための身体部位上の適切なエリアに位置決めされていること、身体部位が行うのは回転のみである（すなわち並進を行わない）こと、及び身体部位の加速度及び速度はどちらも平均して０であること（例えば、対象が歩行していないこと）が仮定される。

上の実施形態において、身体部位の初期の向き（すなわち、処置動作の開始時の向き）は分かっていないので、デバイスの場所を高い信頼性で決定することが可能となる前に（処置動作中に身体部位が移動又は回転しないとしても）、比較的多くの向き測定値（及び、もしも取得されるならば、運動測定値）が必要とされる。身体部位に対するデバイス２の位置も処置動作の開始時には分かっていない。従って、いくつかの実施形態において、処置動作の開始時（又は開始前）に１つ又は複数の画像を取得するために撮像ユニット１８が使用され、この／これらの画像は、処置動作の開始時の身体部位の向き及び／又はデバイス２の向きを決定するために分析される。この初期の向き情報は、身体部位に対するデバイス２の向きを設定するため、及びステップ１０７における比較の前に３Ｄ表現の向きを補正するために使用され得る。

こうして、処置動作の開始時又は開始前に、装置１０（又は撮像ユニット１８を含む他のデバイス又は装置）は、処置されるべき身体部位を観察し得るように配置される。上に述べられたように、いくつかの実施形態において、撮像ユニット１８は、処置動作が行われているときにユーザ又は対象がスマートフォン又はタブレットのディスプレイスクリーン上の画像を観察し得るようなスマートフォン又はタブレットにおけるカメラ、例えば前向きのカメラであってよい。ユーザは、処置動作の開始時又は開始前に、身体部位とともに画像内に見えるようにデバイス２を位置決めすることも必要とされ得、取得された画像は、身体部位に対するデバイス２の向きを決定するために分析され得る。当業者は、身体部位を特定するための画像の分析に使用され得る様々な画像分析技術を承知しているであろう。例えば、骨格認識技術が使用され得、及び／又は、特徴同定（例えば、顔、又は眼、鼻及び口などの顔の特徴を同定する）が使用され得る。デバイス２のこの初期の位置決めと相対的な向きの「較正」との後、デバイス２は処置動作を実施するために使用され得、デバイス２が撮像ユニット１８の視野内に維持される必要はない。

処置動作中に画像又はビデオシーケンスが取得される実施形態において、身体部位の向き及び位置が処置動作中に監視され得るように、対象は身体部位を撮像ユニット１８の視野内に保たなければならない。特には、画像又はビデオは、身体部位及び身体部位の向きを特定するために分析され、これは、身体部位が（位置及び向きにおいて）運動したか否かを決定するために、処置動作の開始時又は開始前に取得された画像における身体部位の向きと比較される。もしも身体部位が処置動作中に運動していたならば、次いで、３Ｄ表現は、これらの回転及び／又は運動について補正され得る。いくつかの実施形態において、対象に対する、彼らの身体部位をできる限り静止状態に（又は少なくとも視野内に）保つようにという指示が、例えば、ディスプレイスクリーン上のテキスト又は音声メッセージとして対象に提供され得る。

デバイス２及び身体部位の相対的な向きを決定するために、処置動作の開始時に取得された画像内にデバイス２が見えていなければならないが、処置動作の一部の最中には（例えば、対象の頭部の反対側の髭剃り又は刈り込みを行うとき）、デバイス２は画像又はビデオにおいてはもはや見えなくてもよいことも可能であることは理解されよう。画像又はビデオにおいて身体部位が見えたままであるならば、身体部位の向きにおける変化は特定され得、３Ｄ表現はそれに従って回転され得る。

上記の実施形態のうちの任意の実施形態において、身体部位上でのデバイス２の場所がいったん決定されると、決定された場所に基づいて、フィードバックが対象に提供され得る。提供されるフィードバックは、処置動作の終了時、又は処置動作のほとんどの部分（すなわち、デバイス２の場所を高い信頼性で決定するためにステップ１０７における比較を可能とするのに十分長い部分）が終わった後に、場所がリアルタイム又はほぼリアルタイムで決定されるか否かに依存し得る。もしも場所がリアルタイム又はほぼリアルタイムで決定されるならば、フィードバックは、特定のスタイルを実現するために、及び／又は皮膚の損傷又は刺激を低減するために、デバイスをどのように移動させ又は使用すればよいかについてのユーザに対するガイダンス又は指示を含み得る。もしも処置動作中のデバイス２の場所が、処置動作がいったん完了したとき又は処置動作のほとんどの部分が終わった後に決定された場合、フィードバックは、処置動作の完了時のユーザのパフォーマンスについての情報、例えば、効率性、運動の円滑さ、身体部位の表面を均一にカバーしたか、運動の速度、運動の正確性（例えば、円状の運動ではなく長いストロークの運動を行なったか（又はその逆））などを含み得る。

また、場所がリアルタイム又はほぼリアルタイムで決定される上記の実施形態のうちの任意の実施形態において、身体部位上でのデバイス２の場所がいったん決定されると、この場所に基づいて、デバイス２の１つ又は複数の動作パラメータが調節又は変更され得る。例えば、もしもデバイス２が髭が剃られるべきではない顔の上の場所（例えば、処置動作の開始時に対象又はユーザによって選択された髭のスタイルによる）に存在すると決定された場合、その場所においては髭が剃られることがないように切断要素８は停止又は後退され得る。別の例として、もしもデバイス２がより短い長さに毛が切断されるべきである頭部上の場所（例えば、処置動作の開始時に対象又はユーザによって選択されたヘアスタイルによる）に存在すると決定された場合、切断要素８又はデバイス２の別の部分（例えば、櫛）は、その場所において正しい切断の長さを提供するように調節され得る。

こうして、上述された技術によると、デバイス自体における１つ又は複数のセンサを使用して、対象が彼らの身体又は関連する身体部位に追加的なセンサを着用又は携行することを必要とせずに、身体部位の表面上でのデバイス２の場所を決定することが可能である。

本明細書において説明された原理及び技術を実践するに当たり、開示された実施形態に対する変形が、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、当業者によって理解及び実行され得る。特許請求の範囲において、「備える、有する、含む」という語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載されたいくつかのアイテムの機能を果たす場合がある。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその一部として供給される光学的記憶媒体又は固体状態媒体などの適切な媒体上に記憶又は分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線遠隔通信システムを介してなど、他の形態において分配されてもよい。特許請求の範囲における任意の参照記号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 処置動作中にデバイスによって処置される対象の身体部位の表面上での前記デバイスの場所を決定する方法であって、前記デバイスは前記身体部位上での前記処置動作を実施するためのものであり、前記デバイスは前記デバイスの基準フレームにおける前記デバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備え、前記方法は、
   前記身体部位の３次元的表現すなわち３Ｄ表現を取得するステップであって、前記３Ｄ表現は前記身体部位の前記表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを備える、ステップと、
   前記１つ又は複数の向きセンサから前記身体部位上での前記処置動作中の前記デバイスの向きを表す複数の向き測定値を受信するステップと、
   前記処置動作中の前記デバイスの向きのシーケンスを決定するために、受信された前記向き測定値を処理するステップと、
   前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記デバイスの決定された前記向きのシーケンスを前記法線ベクトルと比較するステップと
   を有する、方法。
2. 前記比較するステップは、前記デバイスの前記向きのシーケンスに一致するそれぞれの向きを有する前記３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンスを特定するステップを有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記比較するステップは、前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を、前記デバイスの前記向きのシーケンスにおける最終的な向きに一致する向きを有する前記身体部位の前記表面上での法線ベクトルに関連付けられた前記位置として決定するステップを有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記デバイスは、更に、前記デバイスの運動を測定するための１つ又は複数の運動センサを備え、
   前記方法は、前記１つ又は複数の運動センサから前記身体部位上での前記処置動作中の前記デバイスの運動を表す複数の運動測定値を受信するステップを更に有し、
   前記処理するステップは、前記処置動作中の前記デバイスの位置及び向きのシーケンスを決定するために、受信された前記向き測定値及び受信された前記運動測定値を処理するステップを有し、
   前記比較するステップは、前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記デバイスの決定された前記向き及び位置のシーケンスを前記法線ベクトル及び前記法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記比較するステップは、前記デバイスの前記位置及び向きのシーケンスに一致するそれぞれの位置及び向きを有する前記３Ｄ表現における法線ベクトルのシーケンスを特定するステップを有する、請求項４に記載の方法。
6. 前記比較するステップは、前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を、前記デバイスの前記位置及び向きのシーケンスにおける最終的な位置及び向きに一致する位置及び向きを有する前記身体部位の前記表面上での法線ベクトルに関連付けられた前記位置として決定するステップを有する、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記方法は、
   前記デバイスの決定された前記向きのシーケンスから前記デバイスに対する前記身体部位の向きを推定するステップと、
   
   推定された前記向きに従って前記身体部位の前記３Ｄ表現を回転させるステップと
   を更に有し、
   前記比較するステップは、前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記デバイスの決定された前記向き及び位置のシーケンスを、回転された前記３Ｄ表現における前記法線ベクトル及び前記法線ベクトルのそれぞれの位置と比較するステップを有する、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記方法は、
   前記デバイス及び前記身体部位を含む初期画像を取得するステップと、
   前記身体部位に対する前記デバイスの向きを決定するために、取得された前記初期画像を処理するステップと、
   前記身体部位に対する前記デバイスの決定された前記向きに従って前記身体部位の前記３Ｄ表現を回転させるステップと
   を更に有し、
   前記比較するステップは、前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記デバイスの決定された前記向きのシーケンスを、回転された前記３Ｄ表現における前記法線ベクトルと比較するステップを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記方法は、
   前記処置動作中の前記身体部位を含む１つ又は複数の更なる画像を取得するステップと、
   前記処置動作中の前記身体部位の向きにおける運動及び／又は変化の量を決定するために、前記１つ又は複数の更なる画像と前記初期画像とを比較するステップと、
   前記身体部位の向きにおける運動及び／又は変化が前記処置動作中のある時点において生じたと決定された場合、向きにおける運動及び／又は変化の決定された前記量に従って前記身体部位の前記３Ｄ表現を調節するステップと
   を更に有し、
   前記比較するステップは、前記時点の後に取得された前記向き測定値について、前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記時点の後の前記デバイスの決定された前記向きのシーケンスを、調節された前記３Ｄ表現における前記法線ベクトルと比較するステップを有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記デバイスは、前記身体部位に接触し、前記処置動作を実施するための処置部分を備え、
    受信された前記向き測定値を前記処理するステップは、
    前記向き測定値を回転させるステップであって、回転された前記向き測定値は前記処置部分の向きを表す、ステップと、
    前記処置動作中の前記処置部分の向きのシーケンスを決定するために、回転された前記向き測定値を処理するステップと
    を有し、
    前記比較するステップは、前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記処置部分の決定された前記向きのシーケンスを前記法線ベクトルと比較するステップを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 処置動作中にデバイスによって処置される対象の身体部位の表面上での前記デバイスの場所を決定するための装置であり、前記デバイスは前記身体部位上での前記処置動作を実施するためのものであり、前記デバイスは前記デバイスの基準フレームにおける前記デバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備える、装置であって、前記装置は、
    前記身体部位の３次元的表現すなわち３Ｄ表現を取得することであって、前記３Ｄ表現は前記身体部位の前記表面上でのそれぞれの位置について法線ベクトルを備える、ことと、
    前記１つ又は複数の向きセンサから前記身体部位上での前記処置動作中の前記デバイスの向きを表す複数の向き測定値を受信することと、
    前記処置動作中の前記デバイスの向きのシーケンスを決定するために、受信された前記向き測定値を処理することと、
    前記処置動作中の前記身体部位の前記表面上での前記デバイスの前記場所を決定するために、前記デバイスの決定された前記向きのシーケンスを前記法線ベクトルと比較することと
    を行う処理ユニットを備える、装置。
12. 内部に具現化されたコンピュータ可読コードを有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ可読コードは、請求項１１に記載の装置によって実行されると、前記装置が請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成される、コンピュータプログラム。
13. 請求項１１に記載の装置と、
    身体部位上での処置動作を実施するためのデバイスであって、前記デバイスは前記デバイスの基準フレームにおける前記デバイスの向きを測定するための１つ又は複数の向きセンサを備える、デバイスと
    を備える、システム。
14. 前記装置は前記デバイスに含まれる、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記装置は前記デバイスとは別個である、請求項１３に記載のシステム。

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