WO2013027462A1

WO2013027462A1 - 歯の歯垢除去に適用される口腔ケア装置

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Publication number: WO2013027462A1
Application number: PCT/JP2012/064626
Authority: WO
Inventors: 悠真足立
Original assignee: オムロンヘルスケア株式会社
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2013-02-28
Also published as: WO2013027462A9; DE112012003494B4; CN103764063B; US8839476B2; JP5796408B2; JP2013042906A; DE112012003494T5; CN103764063A; US20140199651A1

Abstract

　口腔ケア装置は、口腔をケアするためのケア部材と、ケア部材の姿勢を検出するための姿勢検出部（５１０）と、検出された姿勢に基づいて口腔のケア部位を推定するための部位推定部（５２０）と、歯垢が反応する所定波長の光を出射する光源と、光を受光し電気信号に変換する光電変換部と、光源にケア部位に対し光を出射させ、ケア部位からの反射光の光電変換部によって変換された電気信号に基づき画像データを取得する撮像部（５３０）と、撮像部が取得した画像データに基づき、ケア部位の歯垢量を検出するための歯垢検出部（５４０）と、部位推定部により推定されるケア部位と、当該ケア部位について歯垢検出部により検出される歯垢量とを対応付けてメモリに記憶するための記憶部（５５０）と、を備える。

Description

歯の歯垢除去に適用される口腔ケア装置

　この発明は口腔ケア装置に関し、特に、歯の歯垢除去に適用される口腔ケア装置に関する。

　従来、歯垢除去に適した振動で動作する電動歯ブラシが提案されていた。電動歯ブラシのユーザには、歯垢がどこに付いているのか、歯磨きで歯垢が落ちたかなど、の情報を提示して欲しいとの要望があった。

　この要望に応えるために、特許文献１（特開２００１－１４５６４５号公報）と特許文献２（特開２００１－１７００８４号公報）では、ビデオスコープと歯ブラシとを一体に備えて、歯磨き動作中に撮影した歯の画像を表示する。

　また、特許文献３（特開２００１－２１８６２４号公報）では、歯ブラシの刷毛部分に内蔵したカメラでブラッシングしている歯を撮影し、画像を表示する。

　また、特許文献４（特開２００８－１１９１５４号公報）では、清掃器具で口腔内から除去された付着物を収容し、付着物が除去されていることの確認を促す機能が提案されている。

　また、特許文献５（特表２００８－５３２６１９号公報）では、センサが受け取った情報に応じて、歯ブラシの出力または動作の調節が可能である。さらに、歯ブラシから光を照射して光化学的作用により光学的美白などを行う構成を記載する。

　これら文献では、歯ブラシの磨き残し、すなわち歯垢が残っている歯を確認することができない。対して、非特許文献１「Einstein　Stella　plaque」のホームページ（（ＲＦ社）　http://www.rfsystemlab.com/product/dental/ein_plaque/index.html）および非特許文献２「口腔内カメラ“MIHARU”」のホームページ（http://www.shinwa-musen.co.jp/camera3/miharu.html）では、ワイヤレス口腔内カメラが提案されている。口腔内カメラは、歯垢・レジンだけが反応する所定波長の光を照射し、その反射光を受光し、受光信号を映像信号に変換して映像で出力することで、歯の磨き残しを映像で提供する機能を有する。

特開２００１－１４５６４５号公報特開２００１－１７００８４号公報特開２００１－２１８６２４号公報特開２００８－１１９１５４号公報特表２００８－５３２６１９号公報

歯科検出専用歯科用ワイヤレス口腔内カメラ「Einstein　Stella　plaque」のホームページ、[online]、[平成２０年１２月２０日検索]、インターネット＜URL:http://www.rfsystemlab.com/product/dental/ein_plaque/index.html＞「口腔内カメラ"MIHARU"」歯科用，歯科医の専用カメラとモニターのホームページ、[online]、[平成２０年１２月２０日検索]、インターネット＜http://www.shinwa-musen.co.jp/camera3/miharu.html＞

　非特許文献１と２によれば磨き残しを撮影した映像で確認することができる。しかしながら、磨き残しの歯をブラッシングする場合には、ユーザは撮影した映像のみから、歯列中の磨き残しの部位を推定し、その部位に歯ブラシを当てる必要があるので、撮影映像のみからでは部位を推定するのは困難である。また、撮影映像から磨き残しの歯垢量を把握するのは難しいためブラッシング不足となり歯垢が残ったままになり、または、過度のブラッシングとなり歯の表面が傷む原因ともなる。したがって、口腔内のケアされるべき部位と、当該ケア部位に残る歯垢量を自動的に検出して両者を対応付けて管理する機能の提供が望まれる。

　本発明の目的は、口腔のケア部位と、当該ケア部位に対応して検出された歯垢量とを記憶する口腔ケア装置を提供することである。

　この発明に係る口腔ケア装置は、口腔をケアするためのケア部材と、ケア部材の姿勢を検出するための姿勢検出部と、検出された姿勢に基づいて口腔のケア部位を推定するための部位推定部と、歯垢が反応する所定波長の光を出射する光源と、光を受光し電気信号に変換する光電変換部と、光源によりケア部位に対し光を出射させ、ケア部位からの反射光の光電変換部によって変換された電気信号に基づき画像データを取得する撮像部と、撮像部が取得した画像データに基づき、ケア部位の歯垢量を検出するための歯垢検出部と、部位推定部により推定されるケア部位と、当該ケア部位について歯垢検出部により検出される歯垢量とを対応付けてメモリに記憶するための記憶部と、を備える。

　本発明によれば、口腔のケア部位と、当該ケア部位の歯垢量を自動的に検出して、両者を対応付けてメモリに記憶し管理することができる。

本実施の形態に係る電動歯ブラシを含むシステムのブロック図である。本実施の形態に係る電動歯ブラシの外観図である。本実施の形態に係る電動歯ブラシの内部構成図である。本実施の形態に係る電動歯ブラシの加速度ベクトルに関連の軸を説明する図である。本実施の形態に係る光学素子の他の配置例を示す図である。本実施の形態に係る電動歯ブラシの機能構成図である。本実施の形態に係る部位毎の歯垢量を格納するテーブルの一例を示す図である。本実施の形態に係るブラッシング部位を説明するための図である。本実施の形態に係るメインルーチンのフローチャートである。本実施の形態に係る部位推定のメインフローチャートである。本実施の形態に係る姿勢検出のフローチャートである。本実施の形態に係る部位推定の詳細フローチャートである。本実施の形態に係る部位推定の詳細フローチャートである。本実施の形態に係るブラッシング部位ごとの加速度センサ出力の一例を示す図である。本実施の形態に係るブラッシング部位ごとの加速度センサ出力の一例を示す図である。本実施の形態に係る部位判定処理Ａのフローチャートである。本実施の形態に係る背面電極が生体に接触しているときと非接触のときの、生体を介した回路を概略的に示す図である。本実施の形態に係る頬側／舌側の判定方法の具体例を示す図である。本実施の形態に係る部位判定処理Ｂのフローチャートである。本実施の形態に係る部位判定処理Ｃのフローチャートである。本実施の形態に係る部位判定処理Ｄのフローチャートである。本実施の形態に係る表示例を示す図である。本実施の形態に係る各部位について歯垢量を除去するための駆動信号のデータを格納するテーブルを示す図である。

　以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を指す。

　本実施の形態では、筐体表面に植毛されたブラシを有する電動歯ブラシを説明するが、実施の形態の構成は、口腔ケア（歯の洗浄・ブラッシングなど）に用いることが可能な装置一般に適用することができる。具体的には、口腔ケアに用いる材料としては、歯ブラシに代替してスポンジ、ゴム、エラストマなどの樹脂部品またはブラシとこれら樹脂部品が複合された口腔ケア部材を用いた装置に適用することができる。

　＜構成について＞
　図１～図３を参照して、電動歯ブラシの構成を説明する。

　図１には電動歯ブラシを含むシステムのブロック図を示し、図２には電動歯ブラシの外観を示し、図３には電動歯ブラシの内部構成を示す。

　電動歯ブラシ１は、駆動源であるモータ１０を内蔵する本体部２と、モータ１０の回転に連動して周期的な運動（振動）をする振動源である振動部材５とを備える。したがって、モータ１０の回転周期は、電動歯ブラシ本体の振動（運動）の周期に対応する。本体部２は、概ね円柱形状の筐体を有し、筐体の一部は歯を磨く際にユーザが把持する、すなわち手で握るためのハンドル部を兼ねる。

　さらに、電動歯ブラシ１に関連して、本体部２が載置されて、載置された電動歯ブラシ１を充電するための充電器１００と、ブラッシング結果など各種情報を出力するための表示器１１０とが設けられる。

　本体部２は筐体に、ユーザが指示を入力するために操作されて、外部からの操作を受付けるためのスイッチＳＷを備える。スイッチＳＷは、電源のオン／オフのためのスイッチ４０２、後述のモータ１０の動作モードの切替えのためのスイッチ、および歯垢の検出開始を指示するためのスイッチ４０３を含む。

　また本体部２は筐体内部において、モータ１０（たとえば、直流モータ）、駆動回路１２、各部に電力を供給するための定格出力２．４Ｖの電源である充電池１３、充電用のコイル１４などを有する。充電池１３は、充電器１００に本体部２を載置するだけで、電磁誘導により非接触で充電される。駆動回路１２は、図示されない基板に搭載された各種演算および制御を実行するＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１２０、後述する図７および図２３のテーブルＴＢ１およびＴＢ２、プログラムならびに各種設定値が格納されるメモリ１２１、計時して計時データを出力するタイマ１２２、データ送信部１２３などを有する。

　データ送信部１２３は、表示器１１０のデータ受信部１１２との間で無線通信を行なう。表示器１１０は、データ受信部１１２、ＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）１１３、およびディスプレイ１１１を備える。ディスプレイ１１１は、データ受信部１１２で受信したブラッシング結果、ＭＰＵ１１３の処理結果などの各種データを出力する。

　さらに、本体部２の内部には、電動歯ブラシ１の姿勢を検知するために、たとえば、多軸（ここではｘ，ｙ，ｚの三軸）の加速度センサ１５が設けられる。加速度センサ１５は、図４に示すように、ｘ軸がブラシ面に対して平行になり、ｙ軸が本体部２の長手方向に一致し、ｚ軸がブラシ面に対して垂直になるように設置される。つまり、本体部２を充電器１００に載置したときに、重力加速度ベクトルがｙ軸に平行になり、ブラシ面を上に向けたときに、重力加速度ベクトルがｚ軸に平行になり、本体部２を水平にしてブラシ面を横に向けたときに、重力加速度ベクトルがｘ軸に平行になる。加速度センサ１５の各軸の出力はＣＰＵ１２０に入力され、ブラシ２１０の三次元姿勢を検出するために利用される。

　加速度センサ１５としては、ピエゾ抵抗タイプ、静電容量タイプ、もしくは熱検知タイプのＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）センサを好ましく利用できる。ＭＥＭＳセンサは非常に小型であるため、本体部２の内部への組み込みが容易だからである。ただし、加速度センサ１５の形式はこれに限らず、動電式、歪みゲージ式、圧電式などのセンサを利用しても構わない。また特に図示しないが、各軸のセンサの感度のバランス、感度の温度特性、温度ドリフトなどを補正するための補正回路を設けるとよい。また、動加速度成分やノイズを除去するためのバンドパスフィルタ（ローパスフィルタ）を設けてもよい。また、加速度センサの出力波形を平滑化することによりノイズを低減してもよい。

　本体部２は、内部に、歯垢が反応する所定波長（４０５ｎｍの紫外光）の光を出射する光源に相当のＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）４００、および受光し受光量に応じた電気信号に変換して出力する光電変換素子であるＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）４０１を備える。

　ここで、ＬＥＤ４００により口腔内に所定波長の光が照射されると、歯垢またはレジンのみが照射光に反応し、反応によって歯垢またはレジンからは赤色の波長（６３５ｎｍ）の反射光がＣＣＤ４０１に入射する。ＣＣＤ４０１は受光し、受光量に応じた電気信号を画像信号として出力する。

　ここではＰＤ（Photo　Diode）の光電変換素子によるイメージセンサとしてＣＣＤ４０１を用いたが、代替してＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）イメージセンサを用いても良い。

　振動部材５は、本体部２側に固定されているステム部２０と、このステム部２０に装着されるブラシ部品２１とを備える。ブラシ部品２１の先端にはブラシ２１０が植毛されている。ブラシ部品２１は消耗部品ゆえ、新品に交換できるよう、ステム部２０に対して着脱自在な構成となっている。

　振動部材５のブラシ部品２１は、ブラシ２１０が配置されたブラシ部３、および、本体部２側に位置する柄部４を含む。なお、本実施形態では、比較的長い柄部４を含むブラシ部品２１が取り替えられる構成を示したが、ブラシ部３のみ、あるいは、ブラシ部３および短い柄部を含むブラシ部品が取り替えられる構成であってもよい。つまり、柄部の全てまたは一部は、本体に含まれる構成であってもよい。

　ステム部２０は、樹脂材からなる。ステム部２０は、エラストマからなる弾性部材２０２を介して本体部２に取り付けられている。ステム部２０は、先端（ブラシ側の端部）が閉じた筒状の部材であり、筒の内部の先端に軸受２０３を有している。モータ１０の回転軸１１に連結された偏心軸３０の先端が、ステム部２０の軸受２０３に挿入される。この偏心軸３０は、軸受２０３の近傍に重り３００を有しており、偏心軸３０の重心はその回転中心からずれている。なお、偏心軸３０の先端と軸受２０３の間には微小なクリアランスが設けられている。

　電動歯ブラシ１は、さらに、接触または接近の有無を検知するための、電極方式の接触検知部５０を備える。接触検知部５０は、ブラッシングの際に、生体すなわち頬粘膜および舌との接触または近接を検知する。具体的には、接触検知部５０は、電極部５２、および、電極部５２からのインピーダンスを検出するための検出部５４を含む。

　電極部５２は、ブラシ部３の背面側（ブラシ２１０が取り付けられる面の反対側の面）に配置される電極（以下「背面電極」ともいう）５２１と、本体部２に配置される電極（以下「本体電極」ともいう）５２２とを含む。本体電極５２２は、ブラッシングの際にユーザの手と常時接触するように、本体部２の背面側に設けられることが望ましい。作用反作用の原理により、本体部２の背面に力を加えないといけないからである。本体電極５２２は、ユーザの指先に合うよう拡張されてもよい。検出部５４は、駆動回路１２内に搭載されてよい。

　背面電極５２１および本体電極５２２は、導電樹脂素材を採用し、取り付け部の部材と一体的に成型されてもよい。この構造によると、部材間に隙間がないため、防水性が容易に確保でき、汚れの付着も軽減できる。あるいは、金属シートにより形成されてもよいし、スプレー塗料により薄膜形成されてもよい。また、これらの電極５２１，５２２には、表面積を増やすために、凹凸を設けてもよい。凹凸を設けることで滑り止めの効果も生じる。凹凸の形状は問わない。

　図３に示されるように、背面電極５２１は、取り替え可能なブラシ部品２１の内部に形成された電極６１、および、ブラシ部品２１の端部（本体部２との接触面）に露出された接点電極６２と一体形成されている。接点電極６２は、本体部２側と背面電極５２１との電気的接続のための端子として機能する。本体部２の端面（ブラシ部品２１と接続される側）には、接点電極６３が設けられている。接点電極６３は、駆動回路（基板）１２とリード線６４により電気的に接続されている。本体電極５２２は、駆動回路（基板）１２とリード線６５によって電気的に接続されている。

　図１に示した電極部５２には、図２に示した背面電極５２１と本体電極５２２とを電気的に接続するためのこれらの電気部品（電極６１，６２，６３およびリード線６４，６５）も含まれる。駆動回路１２内の検出部５４は、電極部５２の電気回路を流れている電流を検出することで、インピーダンスを検出することができる。

　また、図１のＬＥＤ４００の光出射面とＣＣＤ４０１の受光面は、ブラシ２１０が取り付けられている面の背面であって、背面電極５２１と同じ面に取り付けられる。ＬＥＤ４００の光の出射面およびＣＣＤ４０１の受光面は、図示しない光透過部材で覆われて保護されている。ＬＥＤ４００およびＣＣＤ４０１は、図示しないリード線を介してＣＰＵ１２０が搭載される基板の配線パターンに接続される。これにより、ＣＰＵ１２０からの信号によってＬＥＤ４００の発光動作が制御され、ＣＣＤ４０１の光電変換による電気信号はＣＰＵ１２０に出力される。

　なお、上述のように、ブラシ部３のみまたはその近傍部分のみが取り替えられる構成の場合には、背面電極は、本体側の柄部に取り付けられてもよい。そのようにすることで、電極部の内部構成もより簡略化することができ、かつ、ブラシ部品を取り替える際のコストを抑えることもできる。

　あるいは、背面電極５２１およびＬＥＤ４００ならびにＣＣＤ４０１は、ブラシ部品２１に対して着脱可能であってもよい。このようにすることで、ブラシ部品２１を取り替えても背面電極５２１およびＬＥＤ４００ならびにＣＣＤ４０１を再利用することができる。

　なお、本体部２内部の部品や本体部２の材質によっては本体電極５２２がなくても人体を介した閉ループが構成されることがあり得るため、電極部５２に本体電極５２２が含まれなくてもよい。

　＜光学素子の他の配置例＞
　図２では、ＬＥＤ４００およびＣＣＤ４０１は、出射光および受光が刷毛により遮られることがないように、またブラッシングにより除去された歯垢で汚れるのを回避できるようにブラシ２１０の背面側に装着されるが、装着の位置は背面側に限定されない。

　たとえば、ブラシ２１０の刷毛は、出射光および受光の波長に該当する波長の光を透過する材料からなる場合には、図５に示すように、ブラシ２１０の植毛される面側にＬＥＤ４００とＣＣＤ４０１を配置するようにしてもよい。

　なお、ＬＥＤ４００およびＣＣＤ４０１は、上述のようにケア部材であるブラシ２１０の近傍に近接して設置されるものに限定されない。円柱形状の本体部２の長手方向の端部であって、ブラシ２１０が設けられる側とは反対側の端部（図２０の端部６００を参照）に設けるようにしてもよい。つまり、ブラッシング中のケア部位とは無関係にユーザが口腔内の所望部分を撮像して画像および歯垢量を確認する目的で用いる場合には、端部６００などブラシ２１０とは無関係の位置に設けるようにしてもよい。

　＜機能構成＞
　図６を参照して、電動歯ブラシ１の機能構成について説明する。図６では、ＣＰＵ１２０が有する機能が関連する周辺回路・部分と関連付けて示される。図示されるＣＰＵ１２０の機能は、メモリ１２１に予め格納されたプログラムをＣＰＵ１２０が読出し実行することにより実現されると想定するが、プログラムと回路の組合せで実現されるとしてもよい。

　電動歯ブラシ１のＣＰＵ１２０は、モータ１０に駆動信号を供給する駆動信号供給部５８０を制御するための駆動制御部５００、スイッチＳＷが操作されたことを検出し、操作されたスイッチに応じた操作信号を出力する操作受付部５０５、ケア部材であるブラシ２１０を含むブラシ部３の姿勢を検出するための姿勢検出部５１０、検出された姿勢に基づいてブラッシング（ケア）部位を推定するための部位推定部５２０、撮像部５３０、推定された部位の歯垢量を検出するための歯垢検出部５４０、推定された部位と、当該部位に対応して検出された歯垢量とをメモリ１２１のテーブルＴＢ１に格納するための記憶部５５０、メモリ１２１からデータを読出すための読出部５６０、および読出されたデータを表示器１１０に表示するためにデータ送信部１２３に出力する表示制御部５７０と、を備える。

　撮像部５３０は、操作受付部５０５がスイッチ４０３の操作に基づく操作信号を出力すると、光を出射するようにＬＥＤ４００を制御する。出射された光の口腔内での反射光はＣＣＤ４０１により受光されて、光電変換することにより得られた画像信号は撮像部５３０に出力される。撮像部５３０は、入力する画像信号を雑音除去（フィルタ処理）し階調値に変換することによりデジタルデータである画像データを取得する。このように、ＬＥＤ４００から光を出射させ、ＣＣＤ４０１の受光による光電変換の画像データを取得するまでの動作を“撮像”と称する。

　歯垢検出部５４０は、撮像による画像データに基づき、ケア部位の歯垢量を検出する。具体的には、画像データの各画素の階調値を、所定閾値と比較する。所定閾値は歯の画像に相当する階調値と、歯垢の画像（赤色）に相当する階調値とを含む。したがって、比較結果に基づき、ケア部位を撮像した画像における歯の領域と歯垢部分の領域との大きさを検出することができる。歯垢検出部５４０は、歯垢量として（（歯垢部分の領域の大きさ／歯の領域の大きさ）×１００）（単位:パーセント）を算出する。

　＜電動歯ブラシの駆動原理＞
　駆動制御部５００は動作モードに応じた制御信号を駆動信号供給部５８０に出力する。駆動信号供給部５８０は、入力する制御信号に基づく駆動信号（たとえばパルス幅変調信号）を生成し、モータ１０に供給する。ここで、制御信号は、駆動信号の周期とDuty（デューティー）比を指示するための信号である。駆動信号供給部５８０は、制御信号が指示する周期とDuty比に応じた幅のパルスである駆動信号を生成し、モータ１０に連続的に与える。モータ１０に周期的なパルス信号が連続して与えられることで、モータ１０の回転周期が制御される。

　モータ１０の回転軸１１は、駆動信号により回転すると、回転軸１１の回転に伴って偏心軸３０も回転するが、偏心軸３０は重心がずれているために回転中心の回りに旋回するような運動を行なう。よって、偏心軸３０の先端の動きが軸受２０３の内壁に伝わり、ステム部２０とそれに装着されたブラシ部品２１とを高速に周期的に運動（振動）させることができる。つまり、モータ１０が、ブラシ２１０を運動させる駆動源の役割を担い、偏心軸３０が、モータ１０の出力（回転）を振動源である振動部材５の振動に変換する運動伝達機構（運動変換機構）の役割を担っている。ここでは、モータ１０の回転は、これに連動したブラシ２１０の周期的な運動に変換されて、周期的運動は、ブラシ２１０の振動による上下・左右の往復運動または回転運動などを含む。

　ユーザは、本体部２を手で持ち、高速に運動するブラシ２１０を歯に当てることで、ブラッシングを行なうことができる。なお、ＣＰＵ１２０はタイマ１２２を用いて継続動作時間を監視しており、所定時間（たとえば２分間）が経過したら自動的にブラシの運動を停止させるようにしてもよい。

　本実施形態の電動歯ブラシ１では、運動伝達機構である偏心軸３０が振動部材５に内包され、特に重り３００がブラシ２１０の近傍側に配置されている。よって、ブラシ２１０の部分を効率的に振動させることができる。その一方で、振動部材５（ステム部２０）が弾性部材２０２を介して本体部２に取り付けられているので、振動部材５の振動が本体部２に伝わり難くなっている。よって、歯を磨く際の本体部２および手の振動を低減でき、使用感の向上を図ることができる。

　＜電動歯ブラシの動作＞
　歯の種類（上顎／下顎、臼歯／切歯など）や部分（舌側／頬側、歯面／噛み合わせ面など）によって、食物残渣や歯垢の付き方が異なる。よって、磨き残しの歯垢は、歯列の部位ごとに相違する。それゆえ、適切なブラッシングが行われているかどうかの評価値ともなる歯垢量は、部位ごとに行なうことが望ましい。

　そこで、本実施形態の電動歯ブラシ１は、加速度センサ１５で検出されたブラシの姿勢（姿勢情報）、および、接触検知部５０の検知結果に基づいて、ブラッシング部位を推定する。そして、歯垢検出部５４０は、推定された部位ごとの歯垢量を検知する。記憶部５５０によって、ブラッシングの日時と、推定される部位と、当該部位に対応して検出された歯垢量とが対応付けされてメモリ１２１のテーブルＴＢ１に格納される。

　図７は、部位毎の歯垢量を格納するテーブルＴＢ１の一例を示す図である。図７を参照して、テーブルＴＢ１には、推定される各部位に対応して歯垢検出部５４０により検出された歯垢量と、検出された日時とが対応付けて格納される。日時は、タイマ１２２からの計時データに基づき取得される。

　ブラッシングの部位について説明する。本実施形態では、図８に示すように、上下の歯列を、「上顎前頬側」、「上顎前舌側」、「上顎左頬側」、「上顎左舌側」、「上顎右頬側」、「上顎右舌側」、「下顎前頬側」、「下顎前舌側」、「下顎左頬側」、「下顎左舌側」、「下顎右頬側」、「下顎右舌側」、の１２箇所の部位に区分する。ただし、歯列の区分はこれに限らず、もっと大まかな区分でもよいし、より細かい区分でもよい。たとえば、上下左右の噛み合わせ面を考慮してもよい。

　なお、上顎には舌がないため、「上顎前舌側」、「上顎左舌側」および「上顎右舌側」との部位名は、正確にはそれぞれ、「上顎前口蓋側」、「上顎左口蓋側」および「上顎右口蓋側」という。同様に、前顎には頬がないため、「上顎前頬側」および「下顎前頬側」との部位名は、正確にはそれぞれ「上顎前唇側」および「下顎前唇側」という。

　図９～図１３のフローチャートを参照して、ブラッシング評価のフローを具体的に説明する。図９はブラッシング評価のためのメインルーチンのフローチャートであり、図１０～図１３はメインルーチンの各処理の詳細を示すフローチャートである。なお、以下に説明する処理は、特にことわりのない限り、ＣＰＵ１２０がメモリ１２１に格納されているプログラムに従って実行する処理である。

　なお、ユーザは、ブラッシング部位にブラシ２１０を移し、当該部位の歯垢量を検出する場合には、ＬＥＤ４００からの出射光がブラッシング部位に照射されるように、すなわちブラシ２１０が植毛された面の背面をブラッシング部位に対面するように、電動歯ブラシ１を持ち替えると想定する。

　まず、電動歯ブラシ１のスイッチＳＷのスイッチ４０２操作されると、操作受付部５０５から電源ＯＮの操作信号が出力され、ＣＰＵ１２０により、ブラッシングの部位が推定される（ステップＴ３）。

　ブラッシングの部位推定について図１０～図１３のフローチャートを参照して説明する。

　まず、姿勢検出部５１０は、加速度センサ１５の出力に基づきブラシの姿勢（傾き）を検出する（ステップＳ（以下、単にＳと略す）１０）。次に、部位推定部５２０は、少なくともＳ１０で検出された姿勢に基づいてブラッシング部位を推定し、推定した部位の情報を出力する（Ｓ２０）。推定された部位は、一時的にメモリ１２１に格納される。また、表示制御部５７０は、推定された部位の情報をデータ送信部１２３を介して表示器１１０に出力する。表示器１１０では、部位の情報がディスプレイ１１１に表示される（Ｓ６０）。これにより、ユーザは、現在のブラッシング部位を確認できる。また、推定された部位の情報はメモリ１２１に一時的に格納される。その後、図９の処理に戻る。

　以下、Ｓ１０～Ｓ６０の処理を詳しく説明する。
　（姿勢の検出）
　図１１は姿勢検出処理（Ｓ１０）のフローチャートである。

　姿勢検出部５１０は、加速度センサ１５からｘ、ｙ、ｚそれぞれの出力Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを取得する（Ｓ１００）。Ａｘはｘ方向の加速度成分、Ａｙはｙ方向の加速度成分、Ａｚはｚ方向の加速度成分を表す。電動歯ブラシ１が静止状態にあるとき（加速度センサ１５に動加速度が作用していないとき）は、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの合成ベクトルＡが重力加速度に相当する。ここでは、Ａ＝（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）を姿勢ベクトルとよぶ。

　ここで、姿勢ベクトルＡ＝（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）の大きさを判定する（Ｓ１０１）。姿勢ベクトルＡ＝（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）が１．２ｇ（ｇは重力加速度）より大きいと判定する場合は（Ｓ１０１でＹＥＳ）、エラーを返し（Ｓ１０２）、図１０の処理に戻る。加速度センサ出力に動加速度成分が多く含まれていると、重力加速度の方向（つまりブラシの三次元姿勢）を正確に特定するのが難しくなるからである。一方、１．２ｇ以下であると判定する場合は（Ｓ１０１でＮＯ）、図１１の処理を終了し図１０の処理に戻る。

　なお、Ｓ１０２のようにエラーを返すのではなく、合成ベクトルの大きさが１．２ｇ以下となる加速度センサ出力Ａｘ、Ａｙ、Ａｚが得られるまでＳ１００とＳ１０１の処理を繰返すようにしてもよい。なお、エラー判定のしきい値は１．２ｇに限らず、他の値でもよい。

　（ブラッシング部位の推定）
　図１２および図１３は部位推定部５２０によるブラッシング部位の推定処理（Ｓ２０）のフローチャートである。また図１４および図１５は、ブラッシング部位ごとの加速度センサ出力Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの一例を示す図である。

　まずＣＰＵ１２０は、ｚ方向の加速度センサの出力Ａｚに基づき、上顎か下顎かを判定する（Ｓ７００）。上顎の歯列をブラッシングするときはブラシ面が少なからず上向きになり、下顎の歯列をブラッシングするときはブラシ面が少なからず下向きになることに着目した判定である。Ａｚ＞０の場合は（Ｓ７００でＹＥＳ）下顎（Ｓ８０１）、Ａｚ≦０の場合は（Ｓ７００でＮＯ）上顎（Ｓ７０１）と判定される。

　（１）上顎の場合
　ＣＰＵ１２０は、ｙ方向の加速度センサの出力Ａｙに基づいて前歯か否かを判定する（Ｓ７０２）。前歯をブラッシングするときは本体部２が比較的水平になるが、臼歯をブラッシングするときは唇との干渉があるため本体部２が斜めにならざるをえないことに着目した判定である。Ａｙ≦閾値ａの場合は（Ｓ７０２でＮＯ）上顎前歯と判定される（Ｓ７０３）。

　上顎前歯と判定した場合、ＣＰＵ１２０は、ｘ方向の加速度センサの出力Ａｘに基づいて頬側か舌側かを判定する（Ｓ７０４）。頬側と舌側とではブラシの向きが反転することに着目した判定である。Ａｘ＞０の場合は（Ｓ７０４でＹＥＳ）「上顎前頬側」と判定され（Ｓ７０５）、Ａｘ≦０の場合は（Ｓ７０４でＮＯ）「上顎前舌側」と判定される（Ｓ７０６）。

　一方、Ｓ７０２で上顎前歯でないと判定した場合（Ｓ７０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２０は、ｘ方向の加速度センサの出力Ａｘに基づいて噛み合わせ面か否かを判定する（Ｓ７０７）。噛み合わせ面をブラッシングするときはブラシ面がほぼ水平になり、Ａｘの出力が非常に小さくなることに着目した判定である。閾値ｂ＞Ａｘ＞閾値ｃの場合は（Ｓ７０７でＹＥＳ）「上顎左噛み合わせ面または上顎右噛み合わせ面」と判定される（Ｓ７０８）。なお、本実施形態では、上顎左噛み合わせ面と上顎右噛み合わせ面とをとくに区別していない。噛み合わせ面の場合、左右でブラッシング動作を変える必要性が小さいからである。

　Ａｘ≧閾値ｂまたはＡｘ≦閾値ｃの場合（Ｓ７０７でＮＯ）、ＣＰＵ１２０は、Ａｘが０より大きいか否かで、ブラシ面の向きを判定する（Ｓ７０９）。頬側と舌側とではブラシ面の向きが反転することに着目した判定である。Ａｘ＞０の場合は（Ｓ７０９でＹＥＳ）「上顎右頬側または上顎左舌側」と判定され（Ｓ７１０）、Ａｘ≦０の場合は（Ｓ７０９でＮＯ）「上顎左頬側または上顎右舌側」と判定される（Ｓ７１２）。

　「上顎右頬側または上顎左舌側」と判定された場合、部位判定処理Ａが実行される（Ｓ７１０、Ｓ７１１）。「上顎左頬側または上顎右舌側」と判定された場合、部位判定処理Ｂが実行される（Ｓ７１２、Ｓ７１３）。これらの部位判定処理Ａ，Ｂについては後述する。

　（２）下顎の場合
　ＣＰＵ１２０は、ｙ方向の加速度センサの出力Ａｙに基づいて前歯か否かを判定する（Ｓ８０２）。前歯をブラッシングするときは本体部２が比較的水平になるが、臼歯をブラッシングするときは唇との干渉があるため本体部２が斜めにならざるをえないことに着目した判定である。Ａｙ≦閾値ｄの場合は（Ｓ８０２でＮＯ）下顎前歯と判定される（Ｓ８０３）。

　下顎前歯と判定した場合、ＣＰＵ１２０は、ｘ方向の加速度センサの出力Ａｘに基づいて頬側か舌側かを判定する（Ｓ８０４）。頬側と舌側とではブラシの向きが反転することに着目した判定である。Ａｘ＜０の場合は（Ｓ８０４でＹＥＳ）「下顎前頬側」と判定され（Ｓ８０５）、Ａｘ≧０の場合は（Ｓ８０４でＮＯ）「下顎前舌側」と判定される（Ｓ８０６）。

　一方、Ｓ８０２で下顎前歯でないと判定した場合（Ｓ８０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２０は、ｘ方向の加速度センサの出力Ａｘに基づいて噛み合わせ面か否かを判定する（Ｓ８０７）。噛み合わせ面をブラッシングするときはブラシ面がほぼ水平になり、Ａｘの出力が非常に小さくなることに着目した判定である。閾値ｅ＞Ａｘ＞閾値ｆの場合は（Ｓ８０７でＹＥＳ）「下顎左噛み合わせ面または下顎右噛み合わせ面」と判定される（Ｓ８０８）。なお、本実施形態では、下顎左噛み合わせ面と下顎右噛み合わせ面とをとくに区別していない。噛み合わせ面の場合、左右でブラッシング動作を変える必要性が小さいからである。

　Ａｘ≧閾値ｅまたはＡｘ≦閾値ｆの場合（Ｓ８０７でＮＯ）、ＣＰＵ１２０は、Ａｘが０より大きいか否かで、ブラシ面の向きを判定する（Ｓ８０９）。頬側と舌側とではブラシ面の向きが反転することに着目した判定である。Ａｘ＞０の場合は（Ｓ８０９でＹＥＳ）「下顎右頬側または下顎左舌側」と判定され（Ｓ８１０）、Ａｘ≦０の場合は（Ｓ８０９でＮＯ）「下顎左頬側または下顎右舌側」と判定される（Ｓ８１２）。

　「下顎右頬側または下顎左舌側」と判定された場合、部位判定処理Ｃが実行される（Ｓ８１１）。「下顎左頬側または下顎右舌側」と判定された場合、部位判定処理Ｄが実行される（Ｓ８１２、Ｓ８１３）。

　上記判定アルゴリズムはあくまでも一例を示したものにすぎず、加速度センサ１５の出力Ａｘ、Ａｙ、Ａｚからブラッシング部位を特定できるのであればどのような判定アルゴリズムでも構わない。たとえばＡｘ、Ａｙ、Ａｚの値をそのまま判定の変数として用いるのでなく、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを適宜組み合わせることで得られる２次変数を判定に用いてもよい。２次変数は、たとえば、Ａｙ／Ａｚ、Ａｘ・Ａｘ＋Ａｙ・Ａｙ、Ａｚ－Ａｘなど、任意に設定できる。あるいは、各軸の加速度情報Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを、角度情報（姿勢角）α、β、γに変換した後で、ブラッシング部位を判定してもよい。たとえば、重力加速度方向に対するｘ軸の角度をロール角α、重力加速度方向に対するｙ軸の角度をピッチ角β、重力加速度方向に対するｚ軸の角度をヨー角γのように定義すればよい。判定に用いる閾値は臨床実験等の結果から決定することができる。

　（部位判定処理）
　右頬側または左舌側の歯列面、あるいは、左頬側または右舌側の歯列面と判定された場合に頬側か舌側かを判定する処理について説明する。つまり、「上顎右頬側または上顎左舌側」、「上顎左頬側または上顎右舌側」、「下顎右頬側または下顎左舌側」あるいは「下顎左頬側または下顎右舌側」と判定された場合に、頬側か舌側（口蓋側）かを判定するための部位判定処理について説明する。

　図１６は、部位判定処理Ａを示すフローチャートである。
　部位推定部５２０は、ブラシ部３の背面に配置された電極（背面電極）５２１に生体がほぼ常時接触されているか否かを判断する（Ｓ２０１Ａ）。たとえば、一定時間中、接触している時間の割合が８０％以上であるか否かを判断する。生体への接触の有無は、検出部５４が検出したインピーダンス値、あるいは、その変化に基づいて判定することができる。

　図１７は、背面電極５２１が生体に接触しているときと非接触のときの、生体を介した回路を概略的に示す図である。

　図１７の（Ａ）に示されるように、背面電極５２１が生体と接触していないときは、空気部が存在するため、接触時と比べてインピーダンス値は大きい。これに対し、図１７の（Ｂ）に示されるように、背面電極５２１が生体と接触しているときは、背面電極５２１を介して閉ループ回路が構成されるため、非接触時と比べてインピーダンス値は小さい。

　したがって、たとえば、インピーダンス値が予め定められた閾値以上か否かを検出することにより、接触／非接触を判定することができる。インピーダンスの閾値は、予め実験等を行なうことで決定される。

　背面電極５２１に生体がほぼ常時接触していると判定された場合（Ｓ２０１ＡにてＹＥＳ）、上顎右頬側と判定される（Ｓ２０２Ａ）。頬側をブラッシングしているときは、電動歯ブラシ１のブラシ部３の背面がほぼ常時、頬内側と接触するからである。

　一方、背面電極５２１に生体がほぼ常時接触していないと判定された場合（Ｓ２０１ＡにてＮＯ）、さらに、背面電極５２１に生体が間欠的に接触しているか否かを判定する（Ｓ２０３Ａ）。たとえば、一定時間中、接触している時間の割合が３０％以上８０％未満か否かを判断する。背面電極５２１に生体が間欠的に接触していると判定された場合（Ｓ２０３ＡにてＹＥＳ）、上顎左舌側と判定される（Ｓ２０４Ａ）。舌側（口蓋側）をブラッシングしているときは、電動歯ブラシ１のブラシ部３の背面が間欠的に、舌と接触するからである。

　背面電極５２１に生体が間欠的に接触していないと判定された場合（Ｓ２０３ＡにてＮＯ）、エラーと判定される（Ｓ２０５Ａ）。

　本実施形態における頬側／舌側の判定方法の具体例を、図１８に示す。なお、図１８に示されるようなインピーダンスのレベルを得るためには、たとえば、体脂肪計などで採用されているように、ブラシ部３の背面に、電流印加用の電極の対と、電圧検出用の電極の対とが設けられればよい。

　図１８を参照して、時間ｔ１～ｔ２の間は、インピーダンス値が常時閾値未満であるので、頬側面と判定される。これに対し、時間ｔ２以降は、インピーダンス値が間欠的に、閾値以上であるので、舌側面と判定される。

　図１９～図２１は、それぞれ、部位判定処理Ｂ，Ｃ，Ｄのフローチャートを示している。これらのフローチャートに示される処理は、基本的に図１６に示した部位判定処理Ａと同様である。図１６の上顎右頬側（Ｓ２０２Ａ），上顎左舌側（Ｓ２０４Ａ）が、それぞれ、部位判定処理に移行する前の大まかな部位判定結果に応じて異なる点のみが、相違する。具体的には、図１９の部位判定処理Ｂでは、図１６の部位判定処理Ａにおける上顎右頬側（Ｓ２０２Ａ）および上顎左舌側（Ｓ２０４Ａ）に代えて、それぞれ、上顎左頬側（Ｓ２０２Ｂ）および上顎右舌側（Ｓ２０４Ｂ）と判定される。図２０の部位判定処理Ｃでは、図１６の部位判定処理Ａにおける上顎右頬側（Ｓ２０２Ａ）および上顎左舌側（Ｓ２０４Ａ）に代えて、それぞれ、下顎右頬側（Ｓ２０２Ｃ）および下顎左舌側（Ｓ２０４Ｃ）と判定される。図２１の部位判定処理Ｄでは、図１６の部位判定処理Ａにおける上顎右頬側（Ｓ２０２Ａ）および上顎左舌側（Ｓ２０４Ａ）に代えて、それぞれ、下顎左頬側（Ｓ２０２Ｄ）および下顎右舌側（Ｓ２０４Ｄ）と判定される。

　図１９のＳ２０１Ｂ、Ｓ２０３ＢおよびＳ２０５Ｂは、図１６のＳ２０１Ａ、Ｓ２０３ＡおよびＳ２０５Ａと同様の処理である。図２０のＳ２０１Ｃ、Ｓ２０３ＣおよびＳ２０５Ｃは、図１６のＳ２０１Ａ、Ｓ２０３ＡおよびＳ２０５Ａと同様の処理である。図２１のＳ２０１Ｄ、Ｓ２０３ＤおよびＳ２０５Ｄは、図１６のＳ２０１Ａ、Ｓ２０３ＡおよびＳ２０５Ａと同様の処理である。

　以上の処理によって、現在のブラッシング部位が、「上顎前頬側」（Ｓ７０５）、「上顎前舌側」（Ｓ７０６）、「上顎噛み合わせ面」（Ｓ７０８）、「上顎右頬側」（Ｓ２０２Ａ）、「上顎左舌側」（Ｓ２０４Ａ）、「上顎左頬側」（Ｓ２０２Ｂ）または「上顎右舌側」（Ｓ２０４Ｂ）、「下顎前頬側」（Ｓ８０５）、「下顎前舌側」（Ｓ８０６）、「下顎噛み合わせ面」（Ｓ８０８）、「下顎右頬側」（Ｓ２０２Ｃ）、「下顎左舌側」（Ｓ２０４Ｃ）、「下顎左頬側」（Ｓ２０２Ｄ）、「下顎右舌側」（Ｓ２０４Ｄ）のいずれかに判定される。

　なお、本実施形態において、頬側および舌側の判定は、一定時間インピーダンス値を検出することにより行なわれるため、頬側または舌側との判定結果は、ブラッシング部位推定処理（図１０のＳ２０）が複数サイクル行なわれてはじめて得られるものであってよい。

　また、本実施の形態では、噛み合わせ面の歯垢量は出力しないため、噛み合わせ面の部位判定は省略してもよい。

　上述のように部位が推定されると、処理は、図９に戻る。図９を参照して、ＣＰＵ１２０は直前に推定されてメモリ１２１に格納されていた情報が指す部位と、部位推定部５２０が現在出力する部位とを比較し、比較の結果に基づき、ブラッシング部位が変移したか否かを判定する（ステップＴ５）。判定結果に基づき、ブラッシング部位は別の部位に移ったと判定しない間は（ステップＴ５でＮＯ）、ステップＴ３の処理が繰返されるが、ブラッシング部位は別の部位に移ったと判定すると（ステップＴ５でＹＥＳ）、処理はステップＴ７に移行する。

　ＣＰＵ１２０は、操作受付部５０５の出力する操作信号に基づき、ユーザがスイッチ４０３を操作したか否かを判定する（ステップＴ７）。操作したことが判定されない（ステップＴ７でＮＯ）間は、処理はステップＴ３に戻り、以降の処理が同様に繰返される。

　一方、ユーザがスイッチ４０３を操作したことが判定されると（ステップＴ７でＹＥＳ）、歯垢量を検出するための処理（ルーチンＲＴ）が実行される。

　まず、姿勢検出部５１０は、加速度センサ１５の出力に基づき、ブラシ２１０の植毛面の背面をブラッシング部位に対面するように電動歯ブラシ１が持替えされたか否かを判定する（ステップＴ９）。つまり、姿勢検出部５１０は、ステップＴ３で検出した直前の姿勢ベクトルＡ＝（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）の向きと、ステップＴ７のスイッチ４０３がＯＮ操作されたときに検出した姿勢ベクトルＡ＝（Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ）の向きの差異が、所定角度の範囲内であるか否かを判定することにより、持替えされたか否かを判定する。

　差異が所定角度の範囲内であると判定すると、すなわち持ち替えはされていないと判定すると（ステップＴ９でＮＯ）、持ち替え検出されるまでステップＴ９の処理が繰返されるが、差異が所定角度の範囲外であると判定すると、すなわちユーザが電動歯ブラシ１を持ち替えたと判定すると（ステップＴ９でＹＥＳ）、処理はステップＴ１１に移行する。

　ステップＴ１１では、電動歯ブラシ１の持替えによりブラシ２１０の植毛面の背面がブラッシング部位に対面する状態において、撮像部５３０は、ＬＥＤ４００を制御して光を出射させる（ステップＴ１１）。光出射し撮像を終了するまでの間、駆動制御部５００は、振動部材５の運動を停止させるための制御信号を出力する。これにより、駆動信号供給部５８０からは、モータ１０に対して回転を停止させるような駆動信号が供給される（ステップＴ１３）。このように、モータ１０の回転が停止しブラッシングが停止することで、ユーザに所定部位にブラシが配置されて撮像のタイミングであり、ブラシの移動が禁止される旨を報知できる。

　なお、撮像により取得される画像のブレを防止するために、すなわち撮像の期間において、歯垢量が検出されるべき部位に光を十分に照射でき、且つ十分な反射光量がＣＣＤ４０１に入射可能にするために、駆動信号は、必ずしも運動を停止させるようなものである必要はなく、運動を抑制するようなものであってもよい。たとえば、制御信号が指す周期またはDuty比を変更して、モータ１０の回転に連動したブラシ２１０の周期的運動の周期を長くするようなものであってもよい。より具体的には、周期的運動が上下移動または左右移動の往復運動である場合には１往復に要する時間を長くし、回転運動である場合には１回転に要する時間を長くする。

　また、撮像により取得される画像のブレは、運動の周期を変更するのに代替して、画像処理により補正するようにしてもよい。

　このようにブラシ２１０の周期的運動が停止または抑制される期間において、ＬＥＤ４００からの出射光のうち歯垢からの反射光を含む光はＣＣＤ４０１により受光されて、光電変換による画像信号が導出される。撮像部５３０は画像信号から画像データを取得する（ステップＴ１５、Ｔ１７）。

　画像データが取得されて撮像が終了すると、駆動制御部５００は制御信号が指す周期またはDuty比を元に戻す。これにより、モータ１０の回転に連動したブラシ２１０の周期的運動の周期が元に戻る（ステップＴ１９）。運動周期が元に戻ったとき、ユーザは、ブラシ２１０をブラッシング部位に向けるように電動歯ブラシ１を持替えることで、次の部位に対するブラッシングを行うことができる。

　上述の撮像により画像データが取得されると、歯垢検出部５４０は、撮像部５３０からの画像データに基づき、ステップＴ３で推定された部位における歯垢量を検出する（ステップＴ２１）。歯垢量が検出されると、記憶部５５０は、検出された歯垢量を、ステップＴ３で推定された部位と、タイマ１２２の計時データとを対応付けて、テーブルＴＢ１に格納する（ステップＴ２３）。

　その後、ＣＰＵ１２１は、テーブルＴＢ１のデータに基づき、図８に示した部位の全てについて歯垢量の検出が終了したか否かを判定する（ステップＴ２５）。歯垢量が検出されていない部位があると判定すると（ステップＴ２５でＮＯ）、処理はステップＴ３に戻り、次の部位に対する処理が同様に行われるが、全部位について歯垢量が検出されていると判定されると（ステップＴ２５でＹＥＳ）、処理はステップＴ２７に以降する。

　ステップＴ２７では、今回の歯ブラシ時においてステップＴ３～Ｔ２５の処理によりテーブルＴＢ１に格納された情報が読出部５６０により読出されて、表示制御部５７０によりデータ送信部１２３を介して表示器１１０のディスプレイ１１１に表示される（ステップＴ２７）。

　ステップＴ２７における、表示の一例が図２２に示される。表示制御部５７０は、読出部５６０によってメモリ１２１のテーブルＴＢ１から各部位の歯垢量を読出し、たとえば、歯垢量を「０～５％」、「５～１０％」、「１０％～」にランク付けし、「０～５％」のみを“ＯＫ”と評価する。そのランク付けおよび評価結果は表示器１１０に送信される。表示器１１０のディスプレイ１１１には歯列が描画されており、その歯列中の１０％～に応じた色（「ＯＫ」は白色、「５～１０％」は黄色、「１０％～」は赤色など）で点灯する。このような表示をみることで、ユーザは歯列中のどの部位に歯垢が残っており、ブラッシングが不足しているかを直感的に把握できる。

　なお、ランク付けおよび評価結果は、ブラッシング時に部位が推定されるごとに、表示制御部５７０により、データ送信部１２３を介して表示器１１０のディスプレイ１１１に表示されるとしてもよい。

　図２２の表示から、ユーザは歯垢が残る部位を確認して、当該部位のブラッシングを行うと、姿勢検出部５１０および部位推定部５２０により、ステップＴ３と同様にブラッシング部位が推定される（ステップＴ２９）。部位が推定されると、表示制御部５７０は、ディスプレイ１１１の図２２の当該部位を点滅表示することにより、ブラッシングを継続する旨を報知する（ステップＴ３１）。これにより、ユーザに対し、点滅している期間（たとえば、１０秒間）は当該部位に対する歯垢除去のためのブラッシング継続が促される。

　また、ステップＴ２９で推定された部位の歯垢を確実に除去するための駆動信号がモータ１０に供給される（ステップＴ３５）。具体的には、読出部５６０は、ステップＴ２９で推定された部位に基づきテーブルＴＢ１を検索し、検索結果に基づき、テーブルＴＢ１から当該部位に対応する歯垢量のうち最も最近に格納された歯垢量を読出す。そして、読出した歯垢量に基づきテーブルＴＢ２から当該歯垢量に対応のデータを読出す（ステップＴ３３）。駆動制御部５００は、読出されたデータ基づく制御信号を出力する。

　図２３に示すように、部位ごとにテーブルＴＢ２がメモリ１２１に予め格納される。テーブルＴＢ２のデータは、実験により準備される。テーブルＴＢ２には、対応する部位について歯垢量ごとに、当該歯垢量を除去するための駆動信号の周期を決定する周波数（単位：Ｈｚ）とDuty比とが格納されている。

　これにより、ステップＴ３１で報知がされる所定期間において、ユーザが所望した部位の歯垢を除去するための適切な周期とDuy比に基づく駆動信号によってブラッシングを行うことができる。すなわち、所望した部位の歯垢を除去するため、ブラシ２１０の周期的な運動であるブラッシングの周期は適切に変更されることになる。

　ＣＰＵ１２０は、操作受付部５０５の出力に基づき、スイッチ４０３が操作されたか否かを判定する（ステップＴ３７）。操作されないと判定されると（ステップＴ３７でＮＯ）、処理はステップＴ３５に戻り、ブラッシングが継続する。一方、ユーザは上述の点滅表示が終了するなどして所望部位の歯垢は除去されたであろうから歯垢量を確認したいと希望するとスイッチ４０３を操作する（ステップＴ３７でＹＥＳ）。

　スイッチ４０３が操作されると、前述したステップＴ９～Ｔ２１を含むルーチンＲＴが実行される。これにより、ステップＴ２９で推定された部位に対するブラッシング後の歯垢量が検出されて、検出された歯垢量を用いてテーブルＴＢ１の当該部位に対応する情報が更新されるとともに、検出された当該部位の歯垢量（更新後の歯垢量）はディスプレイ１１１に表示される（ステップＴ３９）。ユーザは、表示から、磨き残しの歯垢が除去できたか否かを判別することができる。

　表示後は、部位推定処理が行われる（ステップＴ４１）。推定の結果に基づき、ユーザがブラッシング部位を別の部位に移動させたか否かが判定される（ステップＴ４３）。別の部位に移動したと判定されると（ステップＴ４３でＹＥＳ）、処理はステップＴ３１に戻り、以降の処理が同様に繰返される。一方、部位は変移していないと判定されると（ステップＴ４３でＮＯ）、ＣＰＵ１２０は操作受付部５０５の出力に基づきスイッチ４０２が操作されて電源ＯＦＦ操作がされてブラッシングの運動の停止が要求されたか否かを判定する（ステップＴ４５）。

　ブラッシング運動の停止要求がされていないと判定されると（ステップＴ４５でＮＯ）、処理はステップＴ４１に戻りに、以降の処理が同様に繰返されるが、停止要求がされたと判定されると（ステップＴ４５でＹＥＳ）、駆動制御部５００はブラッシングを停止するための制御信号を出力する。これにより、駆動信号供給部５８０によりモータ１０への駆動信号の供給は停止し、モータ１０は停止する（ステップＴ４７）。以上で図９の処理は終了する。

　なお、図６では歯垢検出部５４０およびテーブルＴＢ１は電動歯ブラシ１が備えたが、電動歯ブラシ１に代替して表示器１１０のＭＰＵ１１３が備えるようにしてもよく、または両方で備えるとしてもよい。

　＜他の実施の形態＞
　本実施の形態によれば、歯垢検出を指示するためのスイッチ４０３が操作されると（ステップＴ７でＹＥＳ）、歯垢量が検出開始されるとしているが、スイッチ４０３の操作に代替してブラッシング部位の変移を検出すると、歯垢量が検出開始されるとしてもよい。また、本実施の形態でＬＥＤ４００とＣＣＤ４０１は図２の態様で装着される場合には、ステップＴ９の持替えの判定が必要とされるが、図２に代替して図５の態様で装着される場合には持替えの判定を省略することができる。

　いずれにしても、ＬＥＤ４００は撮像期間のみ光を出射し、撮像終了後からブラッシング部位が移動したことが検出されるまでの期間はＬＥＤ４００の光出射を含む撮像は停止されるから、電力の消費量を抑制することができる。

　図９では、部位が推定された後に歯垢量が検出されるとしているが、歯垢検出は部位推定とは独立して行なわれても良い。つまり、ユーザがスイッチＳＷを操作して操作受付部５０５が撮像の指示を入力すると、撮像部５３０は、当該撮像指示に従って撮像するとしてもよい。これにより、当該操作がされたときにブラシ２１０が当てられている部位の撮像と歯垢量の検出とディスプレイ１１１による検出結果の表示（および／または撮像画像の表示）とが行なわれるとしてもよい。

　また、図９では、全部位の歯垢量をテーブルＴＢ１に記録する処理（ステップＴ３～Ｔ２５）と、次に当該記録結果に基づく歯垢除去のブラッシングのための処理（ステップＴ２７～Ｔ４７）とを連続して行うとしたが、処理の順番はこれに限定されない。

　つまり、テーブルＴＢ１に情報が予め格納されている場合には、電源ＯＮの操作がされると当該情報に基づく歯垢除去のブラッシングのための処理（ステップＴ２７～Ｔ４７）が行なわれるとしてもよい。この場合には、ＣＰＵ１２０は、テーブルＴＢ１の情報に基づき、全部位のうち歯垢量が「ＯＫ」と評価されない量であり、且つ所定期間（たとえば直近の３日間）、その歯垢量に変化がない部位を検出し、表示器１１０のディスプレイ１１１にその旨を図２２のようにガイド表示する。これにより、ユーザは当該部位のブラッシングをスルーする癖があると判断することができる。たとえば、通常は手磨きブラシを使用し、たまに電動歯ブラシ１を利用するような場合は、ＣＰＵ１２０は、部位ごとの前回検出の歯垢量と、今回検出の歯垢量とを比較し、比較結果に基づき歯垢量が変化していない部位は、手磨きによっては歯垢が除去されていない部位であると判別できる。したがって、その部位の磨きが常に不足している（ユーザはブラッシングをスルーする癖がある）とのガイダンスを表示器１１０を介して表示することができる。

　また、電動歯ブラシ１のブラッシング部位が、当該スルーする部位であると判定したときは、重点的なブラッシングポイントであることを表示器１１０により報知（「１０秒間この歯を磨き続けて下さい」）するとしてもよい。

　また、ユーザ毎のテーブルＴＢ１は、メモリ１２１から読出されてデータ送信部１２３によって、図示のない外部コンピュータ（サーバ装置）に送信し、外部コンピュータのメモリで管理するようにしてもよい。外部コンピュータのメモリは歯科医もアクセスできるとすれば、歯科医は、ユーザ毎のテーブルＴＢ１の情報に基づき、容易に、ユーザ毎に定期的な歯科指導、適切な治療計画を立てることできる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　電動歯ブラシ、２　本体部、３　ブラシ部、４　柄部、５　振動部材、１０　モータ、１１　回転軸、１２　駆動回路、１３　充電池、１４　コイル、１５　加速度センサ、２０　ステム部、２１　ブラシ部品、３０　偏心軸、５０　接触検知部、５２　電極部、５４　検出部、６１，６２，６３，５２１，５２２　電極、６４，６５　リード線、１００　充電器、１１０　表示器、１１１　ディスプレイ、１１２　データ受信部、１２１　メモリ、１２２　タイマ、１２３　データ送信部、２０２　弾性部材、２０３　軸受、２１０　ブラシ、４０２，４０３，ＳＷ　スイッチ、５００　駆動制御部、５０５　操作受付部、５１０　姿勢検出部、５２０　部位推定部、５２１　背面電極、５２２　本体電極、５３０　撮像部、５４０　歯垢検出部、５５０　記憶部、５６０　読出部、５７０　表示制御部、５８０　駆動信号供給部、６００　端部。

Claims

　口腔をケアするためのケア部材（３）と、
　前記ケア部材の姿勢を検出するための姿勢検出部（５１０）と、
　検出された姿勢に基づいて口腔のケア部位を推定するための部位推定部（５２０）と、
　歯垢が反応する所定波長の光を出射する光源（４００）と、
　光を受光し電気信号に変換する光電変換部（４０１）と、
　前記光源によりケア部位に対し光を出射させ、ケア部位からの反射光の前記光電変換部によって変換された電気信号に基づき画像データを取得する撮像部（５３０）と、
　前記撮像部が取得した画像データに基づき、ケア部位の歯垢量を検出するための歯垢検出部（５４０）と、
　前記部位推定部により推定されるケア部位と、当該ケア部位について前記歯垢検出部により検出される歯垢量とを対応付けてメモリに記憶するための記憶部（５５０）と、を備える、口腔ケア装置。
　前記ケア部材を周期的に運動させるための駆動部（１０）と、
　前記駆動部を制御する駆動制御部（５００）と、をさらに備え、
　前記駆動制御部は、
　前記撮像部が前記光源により光を出射させるときは、前記ケア部材の運動の周期が長くなるように、前記駆動部を制御する、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記ケア部材を周期的に運動させるための駆動部（１０）と、
　前記駆動部を制御する駆動制御部（５００）と、をさらに備え、
　前記駆動制御部は、
　前記撮像部が前記光源により光を出射させるときは、前記ケア部材の運動が停止するように、前記駆動部を制御する、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記駆動制御部は、
　前記部位推定部により推定されるケア部位に対応して前記メモリに記憶されている歯垢量に基づき、前記周期が変更されるように前記駆動部を制御する、請求項２または３に記載の口腔ケア装置。
　前記駆動部は、前記ケア部材を周期的に振動させる、請求項４に記載の口腔ケア装置。
　前記駆動部は、前記ケア部材を周期的に回転させる、請求項４に記載の口腔ケア装置。
　撮像を指示するための操作を受付ける操作受付部（５０５）を、さらに備え、
　前記撮像部は、前記操作受付部が操作を受付けたとき、前記光源により光を出射させる、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記撮像部が出力する画像データを表示部に表示する、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記ケア部位について前記歯垢検出部により検出される歯垢量を表示部に表示する、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記メモリに記憶された情報を表示部に表示する、請求項１に記載の口腔ケア装置。
　前記ケア部材を取付けるための取り付け面を、さらに備え、
　光源の光出射面と光電変換部の受光面は、前記取り付け面の背面に設けられる、請求項１から７のいずれかに記載の口腔ケア装置。