專利名稱：刷牙技術(shù)監(jiān)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刷牙技術(shù)監(jiān)測(cè)。
刷牙對(duì)于從牙表面去除斑點(diǎn)的有效性受到使用者的刷牙動(dòng)作、刷牙持續(xù)時(shí)間以及使用者在刷牙過程中施加的力的影響。這些參數(shù)已經(jīng)被牙科專家綜合形成“推薦的刷牙技術(shù)”，在牙科病人造訪牙科醫(yī)生時(shí)教給他們。但一旦病人離開牙醫(yī)診所，這種技術(shù)經(jīng)常被忘記，而代之以使用差的刷牙技術(shù)。另外，如果牙醫(yī)讓病人表演其刷牙技術(shù)，這種表演經(jīng)常不代表病人的通常技術(shù)。
已經(jīng)提出了多種牙刷，這些牙刷測(cè)量上述三個(gè)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)這些參數(shù)不在預(yù)定范圍中時(shí)發(fā)出信號(hào)(如聲或光)。其它牙刷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，并提供一顯示在監(jiān)測(cè)過程中獲取的原始數(shù)據(jù)的圖表。
本發(fā)明向牙刷使用者和/或使用者的牙科醫(yī)生提供一種在刷牙過程中對(duì)使用者刷牙技術(shù)的精確評(píng)定。本發(fā)明獲取關(guān)于使用者刷牙運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)時(shí)間順序，刷牙過程中的力和持續(xù)時(shí)間，儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，然后對(duì)其進(jìn)行分析。使用者界面允許牙刷使用者和/或使用者的牙醫(yī)觀察對(duì)刷牙過程的模擬?？蓪碜远鄠€(gè)刷牙過程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，從而可以編輯和研究病人刷牙技術(shù)和狀況的歷史。
一方面，本發(fā)明提供一種方法，包括在牙刷使用者刷牙的同時(shí)獲取表示牙刷沿其縱軸線運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，并提供關(guān)于顯示數(shù)據(jù)的信息。
該方法的優(yōu)選實(shí)施包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。該方法還包括獲取顯示牙刷在至少兩個(gè)自由度上，優(yōu)選是至少4個(gè)自由度上，最優(yōu)選是在6個(gè)自由度上運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。該方法還包括獲取沿硬毛軸所施加壓力的數(shù)據(jù)。顯示運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立于壓力數(shù)據(jù)獲取。顯示運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)是從硬毛附近的一位置獲取的，如從具有相對(duì)于至少某些上述硬毛軸以0至45度角設(shè)置的縱軸線的細(xì)長件獲取的。數(shù)據(jù)是通過測(cè)量在刷牙過程中細(xì)長件彎曲時(shí)的應(yīng)力而獲取的。該方法還包括分析數(shù)據(jù)，從而確定每個(gè)刷牙行程的刷牙運(yùn)動(dòng)。信息被顯示給牙醫(yī)和/或牙刷使用者，或者將信息用于臨床或市場(chǎng)研究。該信息包括關(guān)于在刷牙過程中使用的刷牙運(yùn)動(dòng)，關(guān)于牙刷磨損，和/或關(guān)于刷牙壓力的細(xì)節(jié)。該信息用于根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)代表牙刷的圖像元件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。信息包括關(guān)于有多少刷牙發(fā)生在左側(cè)、右側(cè)和前部牙齒上的細(xì)節(jié)。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于監(jiān)測(cè)使用者刷牙技術(shù)的系統(tǒng)，包括(a)一牙刷，該牙刷構(gòu)造成獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，該時(shí)間順序表示牙刷硬毛在一大致垂直于牙刷硬毛軸的平面中改變的二維位置，及(b)一構(gòu)造成顯示關(guān)于使用者刷牙運(yùn)動(dòng)的信息的使用者界面。
本發(fā)明這一方面的優(yōu)選實(shí)施可包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。該系統(tǒng)還包括一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置與牙刷相聯(lián)，構(gòu)造成用于存儲(chǔ)由牙刷獲取的數(shù)據(jù)。該使用者界面構(gòu)造成用于在上述數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供對(duì)使用者刷牙技術(shù)的評(píng)價(jià)。該牙刷包括該使用者界面，或者該使用者界面設(shè)置在一牙刷保持架上。該使用者界面包括一用于顯示速度的顯示屏。該牙刷包括一調(diào)制解調(diào)器，如一無線調(diào)制解調(diào)器，用于將上述數(shù)據(jù)傳送到一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。該使用者界面包括一顯示器，該顯示器包括一代表牙刷并根據(jù)上述數(shù)據(jù)移動(dòng)的第一圖形元件。該顯示器還包括一第二圖形元件，該第二圖形元件代表一系列齒，相對(duì)于上述第一圖形元件靜止。該第一圖形元件在六個(gè)自由度中的任一個(gè)上移動(dòng)。該牙刷包括一傳感器和一微處理器。
另一方面，本發(fā)明提供一種牙刷，包括一手柄，一頸部，和一從上述頸部伸出的刷區(qū)域，該刷區(qū)域包括從一底座伸出的刷動(dòng)元件，及一設(shè)置在上述刷區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)傳感器。
優(yōu)選的實(shí)施例包括一個(gè)或多個(gè)下列特征。刷區(qū)域還包括一背部，上述傳感器安裝在上述背部上，上述底座可取下地安裝在從上述背部伸出的上述傳感器的一部分上。上述刷動(dòng)元件和上述底座一起包括一可移動(dòng)的模塊單元。上述模塊單元是可更換的。上述傳感器永久安裝在牙刷上，上述模塊單元可取下地與上述傳感器的一部分配合。傳感器可替換地包括一在刷動(dòng)元件之間延伸的細(xì)長件，如該細(xì)長件的一部分延伸穿過上述共用底座中的一狹縫，進(jìn)入上述刷動(dòng)元件。該刷動(dòng)元件包括硬毛，上述細(xì)長部分批從軸線與至少某些硬毛的長軸成0到45角延伸。傳感器包括一硬毛狀元件。牙刷還還包括構(gòu)造成用于測(cè)量牙刷旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器，如一陀螺儀。上述運(yùn)動(dòng)傳感器構(gòu)造成用于測(cè)量在刷牙過程中當(dāng)使用者向牙齒施加力時(shí)該細(xì)長元件的彎矩。該運(yùn)動(dòng)傳感器在多個(gè)方向上測(cè)量彎矩。牙刷還包括一用于存儲(chǔ)由該傳感器傳感的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。牙刷還包括一調(diào)制解調(diào)器，如一無線調(diào)制解調(diào)器，用于將由該傳感器傳感的數(shù)據(jù)傳送到一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。牙刷還包括一構(gòu)造成用于分析上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置。牙刷還包括一顯示器，用于顯示有關(guān)刷牙過程的信息。牙刷還包括一與上述傳感器聯(lián)接的微處理器。
另一方面，本發(fā)明還提供一種方法，包括顯示一代表牙刷的第一圖形元件；使該第一圖形元件根據(jù)代表由使用者抓持的牙刷的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)而移動(dòng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，上述顯示還包括一保持靜止的第二圖形元件，該第二圖形元件代表一系列牙齒，并相對(duì)于上述第一圖形元件定位成使上述第一元件移動(dòng)經(jīng)過上述第二元件。
另一方面，本發(fā)明還提供一種用于評(píng)價(jià)牙刷使用者的刷牙技術(shù)的方法，包括(a)在牙刷使用者刷牙的同時(shí)，獲取與使用者刷牙相關(guān)的數(shù)據(jù)；(b)存儲(chǔ)在刷牙步驟中獲取的數(shù)據(jù)；(c)分析該數(shù)據(jù)，從而獨(dú)立于施加在牙齒上的壓力而獲取刷牙運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)；及(d)提供關(guān)于上述評(píng)價(jià)的信息用于顯示。
另一方面，本發(fā)明提供一種牙刷，包括一本體，及一傳感器，該傳感器構(gòu)造成用于生成與牙刷在足夠自由度上的定向相關(guān)的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，從而能夠獨(dú)立于在刷牙過程中由使用者施加的力而確定牙刷的運(yùn)動(dòng)。
在又一方面，本發(fā)明提供一種裝置，包括(a)一輸入，該輸入構(gòu)造成接收與刷牙過程中牙刷的定向相關(guān)的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，及(b)一分析裝置，該分析裝置在上述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定運(yùn)動(dòng)的輪廓。
在另一方面，本發(fā)明提供一種機(jī)器基礎(chǔ)上的使用者界面，包括一3維世界中的牙刷的顯示器，及一裝置，該裝置根據(jù)有關(guān)在刷牙過程中推導(dǎo)出的真實(shí)牙刷定向的數(shù)據(jù)而對(duì)3維世界中的牙刷的明顯運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。
另一方面，本發(fā)明提供一種牙刷，包括(a)一用于刷牙的刷部分；(b)一刷牙評(píng)價(jià)裝置；及(c)一位于上述本體上的顯示器，用于顯示由上述刷牙評(píng)價(jià)裝置產(chǎn)生的顯示信息。
在優(yōu)選實(shí)施例中，信息包括有關(guān)刷牙過程中使用的刷牙運(yùn)動(dòng)、刷牙壓力和牙刷磨損的細(xì)節(jié)。該顯示器還指示何時(shí)刷部分應(yīng)當(dāng)更換。
又一方面，本發(fā)明提供一種牙刷，包括一可更換的刷部分和一數(shù)據(jù)獲取裝置，該數(shù)據(jù)獲取裝置用于獲取和存儲(chǔ)有關(guān)刷牙壓力、持續(xù)時(shí)間和刷牙行程數(shù)量的數(shù)據(jù)，和一指示裝置，該指示裝置構(gòu)造成用于評(píng)價(jià)上述數(shù)據(jù)并向牙刷使用者指示何時(shí)應(yīng)當(dāng)更換刷部分。
本發(fā)明還提供其它用于監(jiān)測(cè)刷牙技術(shù)的方法和裝置。
其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述和權(quán)利要求中變得更加清楚。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的牙刷的局部剖視透視圖。
圖1A是存放在一牙刷保持架中的圖1中牙刷的示意性側(cè)視圖。
圖2是從牙刷或牙刷座向一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)方位置的數(shù)據(jù)流程的示意圖。
圖3是一牙刷的側(cè)視圖，示出一LCD或LED顯示器，帶有表示可顯示給使用者的信息的盒。
圖4示出一可看到的較大的顯示器，如在牙刷保持架上或在個(gè)人電腦屏幕上的LCD或LED。
圖5-5B是在分別大致水平、垂直和圓周運(yùn)動(dòng)過程中牙刷位置的x-y坐標(biāo)圖表。
圖5C是一相似的圖表，表示X最大，X最小，Y最大和Y最小的位置。
圖6是微處理器采取的步驟流程圖，用于在從圖1中牙刷加速度計(jì)獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定使用者的刷牙運(yùn)動(dòng)。
圖6A是一棋盤式對(duì)照表和圖表，示出可能用在圖6算法中的數(shù)據(jù)的例子。
圖6B是一列被標(biāo)識(shí)用于顯示刷牙行程的棋盤式對(duì)照表數(shù)據(jù)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一可替換實(shí)施例的牙刷頭部的分解示意性側(cè)視圖。
圖7A是圖7中所示牙刷的分解透視圖，示意性示出硬毛。
圖7B是用于圖7中牙刷的多軸力傳感器。
圖7C是圖7B中所示力傳感器的局部放大透視圖。
圖8是微處理器采取的步驟流程圖，用于在從圖7牙刷的多軸力傳感器獲取的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定使用者的刷牙運(yùn)動(dòng)。
圖8A-8C是表示分別用于水平、垂直和圓周運(yùn)動(dòng)的圖8中所示算法中使用的x-y坐標(biāo)系統(tǒng)的圖表。
圖8D是一列用圖8中所示算法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
圖9是一牙刷的示意側(cè)視圖，包括一陀螺測(cè)試儀和光傳感器。
圖10是根據(jù)本發(fā)明一可替換實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)傳感器的示意性徑向剖視圖。
圖10A是另一可替換傳感器的示意性透視圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明一可替換實(shí)施例的牙刷頭部的示意性側(cè)視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一可替換實(shí)施例的牙刷頭部的示意性側(cè)視圖。
圖1中示出監(jiān)測(cè)刷牙技術(shù)的系統(tǒng)中使用的牙刷。牙刷10包括一手柄12和一刷頭14，刷頭14通常包括成束設(shè)置的硬毛40。
手柄12內(nèi)部裝有如圖1中所示聯(lián)接的一運(yùn)動(dòng)傳感器16，一微處理器18，一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置20，如一存儲(chǔ)卡，和一電源22，如一電池。刷牙過程中獲取數(shù)據(jù)及之后評(píng)價(jià)的方式將在下面詳細(xì)討論。
如圖1A中所示，系統(tǒng)還可包括一牙刷保持架24，不刷牙時(shí)可將牙刷放在其中。如果電源22包括一可充電電池，則牙刷保持架24包括一構(gòu)造成用作電源充電站的充電器23，并包括一用于將其聯(lián)接到一電插座上的插頭(未示出)。保持架還包括一顯示器27，如一LCD，用于提供顯示信息的讀出，該信息例如涉及對(duì)使用者刷牙技術(shù)的評(píng)價(jià)，如顯示如何良好地完成刷牙的“級(jí)”。圖3和4中示出可能的顯示器的例子。保持器還包括一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置25，例如如果牙刷中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是有限的或暫時(shí)的，則數(shù)據(jù)可從牙刷下載到其中。
保持器和/或牙刷還可包括一無線調(diào)制解調(diào)器(未示出)，數(shù)據(jù)和/或評(píng)價(jià)值可通過它傳遞到一遠(yuǎn)程位置，如個(gè)人電腦或一互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中通過刷牙技術(shù)監(jiān)測(cè)完成的三個(gè)步驟是(a)在刷牙過程中獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，例如與在足夠的自由度上的牙刷運(yùn)動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，以能夠確定牙刷的運(yùn)動(dòng)以及與刷牙過程中使用者施加到牙齒上的力相關(guān)的數(shù)據(jù)；(b)對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)間順序進(jìn)行分析，從而作出決定并獲取任何其它所需的信息，及(c)將步驟(a)和/或(b)的結(jié)果輸出到牙刷使用者或另一人，如牙醫(yī)或其它口腔護(hù)理專家。這些步驟將在下面詳細(xì)討論。
數(shù)據(jù)獲取可使用多種傳感設(shè)置來獲取有關(guān)牙刷運(yùn)動(dòng)及所施加力的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序。下面將討論兩個(gè)可替換實(shí)施例。
如圖1中所示，牙刷10包括一運(yùn)動(dòng)傳感器16，如一多軸加速度計(jì)和一應(yīng)力計(jì)21。多軸加速度計(jì)可以是一兩軸或三軸加速度計(jì)，用于測(cè)量在x和y方向上的加速度，即作為時(shí)間函數(shù)的牙刷頭平面中牙刷的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)例如通過一5伏電池將一基本恒定電流輸送到加速度計(jì)時(shí)，加速度計(jì)的電阻根據(jù)等式V＝IR隨運(yùn)動(dòng)而變化，產(chǎn)生一變化的電壓輸出。適當(dāng)?shù)募铀俣扔?jì)可從俄勒岡州波特蘭的維尼爾軟件公司獲得。應(yīng)力計(jì)21安裝在牙刷的頸部，測(cè)量施加在牙刷硬毛上的力，即z方向上的力。加速度和力的數(shù)據(jù)由微處理器以約10至50樣品/秒，例如20樣品/秒的數(shù)據(jù)獲取速度(取樣速度)獲取。加速度數(shù)據(jù)用于用下面討論的算法推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)；并不轉(zhuǎn)換成位置數(shù)據(jù)。
該實(shí)施例中，由于傳感器應(yīng)力計(jì)并不位于頭部區(qū)域，可例如通過與手柄的螺紋配合(未示出)而取下或更換，使得在硬毛發(fā)生磨損后牙刷可繼續(xù)使用?？墒褂萌魏嗡桀愋偷目扇∠骂^部或硬毛支架。
此外，如圖7-7A中所示，牙刷10可包括一三維力傳感器36，代替加速度計(jì)和應(yīng)力計(jì)，該三維力傳感器36與手提電腦鍵盤的鍵中埋入的指示裝置中使用的傳感器相似。適當(dāng)?shù)牧鞲衅骺蓮募永Ｄ醽喼萆Ｋ材鹊牟饭精@得，商標(biāo)為Aurora/DX系列傳感器，并在此處作為參考引入的美國專利No.5872320中描述。圖7B和7C中詳細(xì)示出的傳感器36包括一基本上垂直于牙刷手柄縱軸線41(并基本上平行于硬毛40的軸-未示出)從牙刷頭向上伸出的柱38。傳感器35還包括一安裝在該柱底部的傳感元件42。
一優(yōu)選的傳感元件42包括五個(gè)應(yīng)力計(jì)，其中兩個(gè)測(cè)量x方向上的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)測(cè)量y方向上的運(yùn)動(dòng)，其中第五個(gè)測(cè)量x方向上的壓力。測(cè)量運(yùn)動(dòng)的四個(gè)應(yīng)力計(jì)位于傳感元件42的四個(gè)角下方(應(yīng)力計(jì)34，35，36，37，圖7C)。測(cè)量壓力的第五個(gè)應(yīng)力計(jì)直接安裝在柱38下方，因而未示出。當(dāng)柱38即使非常略微地彎曲時(shí)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，使傳感元件42向一個(gè)或多個(gè)應(yīng)力計(jì)施力。由于包括了第五應(yīng)力計(jì)，傳感器能夠測(cè)量獨(dú)立于x和y軸上壓力(表示運(yùn)動(dòng))的z軸壓力(由硬毛施加在牙齒上的力)。因此，傳感器提供了對(duì)獨(dú)立于刷牙壓力的刷牙運(yùn)動(dòng)的精確測(cè)量。因而傳感器能夠精確地和始終地區(qū)分牙刷在牙齒上的垂直(或水平)運(yùn)動(dòng)和不包含運(yùn)動(dòng)的牙刷在牙齒上的壓力變化。
如圖7和7A中所示，該實(shí)施例中硬毛41安裝在一模塊50上，該模塊50具有一按壓或緊鎖裝配到柱38上(圖7中的箭頭)的部分52，使得模塊可更換。傳感元件42設(shè)置在一空腔54中，該空腔54由模塊50和手柄12的頭部區(qū)域56限定，以保護(hù)傳感元件。由于空腔54的內(nèi)周邊與模塊外周邊之間的一縫隙，模塊可相對(duì)于頭部區(qū)域運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)由在頭部區(qū)域繞模塊周邊延伸的墊圈51和繞空腔周邊延伸的墊圈53緩沖。由于傳感器測(cè)量的是模塊在三維方向上相對(duì)于頭部區(qū)域的運(yùn)動(dòng)，而不是手柄的運(yùn)動(dòng)和/或頸部的彎曲運(yùn)動(dòng)，所獲取的數(shù)據(jù)精確地代表了刷牙運(yùn)動(dòng)。例如，非刷牙運(yùn)動(dòng)/壓力，如頭部上的靜壓力，或手柄通過空間的運(yùn)動(dòng)(沒有刷牙)，不會(huì)錯(cuò)誤地作為運(yùn)動(dòng)報(bào)告給使用者。該實(shí)施例中，以約25-75樣品/秒，如50樣品/秒的數(shù)據(jù)獲取速度來獲取數(shù)據(jù)。
在上述兩個(gè)實(shí)施例中，刷牙持續(xù)時(shí)間是在何時(shí)用一開/關(guān)型開關(guān)(未示出)手動(dòng)打開或關(guān)閉裝置的基礎(chǔ)上確定的。如果需要，裝置在不使用時(shí)可以在“睡眠”狀態(tài)下繼續(xù)打開。在這種情況下，裝置可構(gòu)造成通過刷牙壓力或者通過手動(dòng)打開裝置而激活(轉(zhuǎn)換到“叫醒”狀態(tài))。在前面的情況下，裝置可構(gòu)造成當(dāng)首次測(cè)量到刷牙壓力時(shí)開始獲取數(shù)據(jù)，當(dāng)在一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)，如30秒內(nèi)沒有檢測(cè)到刷牙壓力時(shí)結(jié)算數(shù)據(jù)。
在圖1和圖7-7A中所示牙刷中，可包括如圖9所示的陀螺儀，用于檢測(cè)牙刷繞x、y和z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由該陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)可用于確定使用者何時(shí)將牙刷從嘴的一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)(從一側(cè)向另一側(cè)的移動(dòng)不可避免地伴隨著牙刷的倒轉(zhuǎn))。如上所述，這些數(shù)據(jù)可用于確定要嘴每一側(cè)的持續(xù)時(shí)間。陀螺儀數(shù)據(jù)還可用于確定齒齦何時(shí)被刷，因?yàn)樵谒X齦過程中多數(shù)使用者以與正常刷牙位置(硬毛大致水平)成45度角抓持牙刷頭部。這個(gè)刷齒齦數(shù)據(jù)還可用于通過齒齦在一特定時(shí)間段內(nèi)被刷時(shí)角度是否是45度或者大約45度，而確定在該時(shí)間段內(nèi)上齒和下齒是否被刷。
牙刷還可以有選擇地包括一傳感器，用于確定前齒(而不是左側(cè)或右側(cè)齒)何時(shí)被刷。該傳感器例如可以是一安裝在牙刷頭部背面的光傳感器(圖9)(因而當(dāng)位于嘴中時(shí)將被使用者的面頰蓋住，而當(dāng)前面的齒被刷時(shí)向光線暴露)，或者類似地安裝的壓力傳感器，當(dāng)牙刷位于嘴中但前面齒沒有被刷時(shí)，該壓力傳感器將接觸面頰。
由上述傳感器獲取的數(shù)據(jù)可通過一數(shù)據(jù)獲取書(DAQ書)傳送。該DAQ書沒有單獨(dú)在附圖中示出，可埋入微處理器中的芯片中，或者可以是固定到牙刷上的一單獨(dú)部件。適當(dāng)?shù)墓潭ǖ腄AQ書可從維尼爾軟件公司購買。DAQ書可以在購買時(shí)的狀態(tài)下使用，除校正外不進(jìn)行任何修改或編程。DAQ書將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表格形式，使其可以掃描成常規(guī)數(shù)據(jù)獲取軟件程序的表格中，如可從微軟公司購買的商標(biāo)為Excel的棋盤式對(duì)照表軟件。圖6A中示出棋盤式對(duì)照表的一個(gè)例子，一圖表示出該棋盤式對(duì)照表中的數(shù)據(jù)坐標(biāo)。數(shù)據(jù)以編年順序存儲(chǔ)并編成表格，一直保持在刷牙過程中獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間順序。如下面將在“數(shù)據(jù)分析”部分討論的，制成表格的數(shù)據(jù)而后被用于產(chǎn)生表示在刷牙過程中用于每個(gè)刷牙行程的刷牙運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)時(shí)間順序。
數(shù)據(jù)分析如下面將討論的，對(duì)由加速度計(jì)或多軸力傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而確定在刷牙過程中每個(gè)刷牙行程的運(yùn)動(dòng)(即水平，垂直或圓周)。有關(guān)刷牙持續(xù)時(shí)間和刷牙力的數(shù)據(jù)，除了如果需要與一預(yù)定推薦的刷牙持續(xù)時(shí)間和力進(jìn)行比較，從而確定該持續(xù)時(shí)間和/或力是否應(yīng)當(dāng)增加或減小之外，通常不需要任何分析。硬毛磨損量也可以通過結(jié)合表示壓力、持續(xù)時(shí)間和行程總量的數(shù)據(jù)而推導(dǎo)出來。將這個(gè)參數(shù)報(bào)告給使用者可告訴使用者何時(shí)應(yīng)當(dāng)更換牙刷頭。
當(dāng)使用圖1中所示的傳感器結(jié)構(gòu)時(shí)，必須用x和y坐標(biāo)完成一系列計(jì)算，以確定在刷牙過程中使用的刷牙運(yùn)動(dòng)的順序。為了在下面的討論中進(jìn)行參照，圖5-5B中示出表示用于水平、垂直和圓周行程的典型x、y坐標(biāo)的圖表。數(shù)據(jù)獲取速度足夠快，因而在圖5-5B的弧線上有許多數(shù)據(jù)點(diǎn)。為清楚起見，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)是圖中表示出的僅有的點(diǎn)。為清楚起見，圖示的所述數(shù)據(jù)點(diǎn)繞x和y軸對(duì)稱，但這不總是實(shí)際數(shù)據(jù)的情況。
在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)傳感器進(jìn)行校正。一個(gè)周期的水平運(yùn)動(dòng)將大致有1、-1或更大的最大和最小x值(因而X最大與X最小之間的距離大于2)，而最大和最小y值明顯小于1、-1。垂直運(yùn)動(dòng)將呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，而圓周運(yùn)動(dòng)則不落入任一種類。
圖6中示出用于確定刷牙運(yùn)動(dòng)的算法的流程圖。下面參照?qǐng)D5-5C和6-6B對(duì)該算法進(jìn)行討論。
首先，從存儲(chǔ)器中將表格形式的x和y加速度數(shù)據(jù)掃描到一列中(如上面討論并在圖6A中圖示的棋盤式對(duì)照表)。該列以一種有利于下面計(jì)算的形式存儲(chǔ)來自存儲(chǔ)器(如PC中的RAM存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡)的每個(gè)單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。接下來，通過以編年順序掃描數(shù)據(jù)確定每個(gè)刷牙行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)(103)，得到最大和最小x值(見圖6B)。在掃描過程中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)最小值標(biāo)記為第一個(gè)X最小，并認(rèn)為是第一刷牙行程的起點(diǎn)。在第一個(gè)最小x值之后的第一個(gè)最大x值被定位和構(gòu)造成第一刷牙行程的中點(diǎn)(刷牙行程從一個(gè)方向變向另一個(gè)方向的位置)。下一個(gè)X最小表示第一刷牙行程的終點(diǎn)和下一個(gè)刷牙行程的起點(diǎn)。計(jì)算機(jī)為每個(gè)刷牙行程記錄數(shù)據(jù)，并通過這些數(shù)據(jù)繼續(xù)尋找下一個(gè)刷牙行程，在存儲(chǔ)器中記錄每個(gè)連續(xù)的刷牙行程。
參照?qǐng)D6和5C，對(duì)于第一個(gè)刷牙行程，確定x坐標(biāo)的最大和最小值(X最大和X最小)(105)。然后確定剛好位于每個(gè)X最大和X最小之前和之后的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的Y方向長度Ly1和Ly2(107，109)。X最大與X最小之間沿x軸的長度Lx同樣被確定(111)。
獲取這些數(shù)據(jù)后，以如下方式用它們確定刷牙行程的運(yùn)動(dòng)(113)如果Lx小于2，而Ly1和Ly2中之一大于1(如圖5A中所示的情況)，則該運(yùn)動(dòng)解釋為垂直的。
如果Ly1和Ly2都小于1(如圖5中的情況)，則該運(yùn)動(dòng)解釋為水平的。
否則，該運(yùn)動(dòng)解釋為圓周的。
然后以時(shí)間順序?qū)⑼茢嗟倪@種刷牙行程的運(yùn)動(dòng)類型存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(115)，計(jì)算機(jī)檢查是否全部刷牙行程都已經(jīng)分析(117)，如果沒有，以相同方式對(duì)下一個(gè)刷牙行程進(jìn)行分析(119)，直到每個(gè)刷牙行程(或者刷牙過程中一所需部分的每個(gè)行程)的運(yùn)動(dòng)都分析完。然后將結(jié)果顯示出來，例如以時(shí)間順序列出的表，并記錄每個(gè)行程的類型。
當(dāng)使用圖7-7A中所示的傳感器結(jié)構(gòu)時(shí)，用圖8中所示算法對(duì)力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再次確定在刷牙過程中所使用的刷牙運(yùn)動(dòng)的順序。與加速度計(jì)不同，圖7-7A中所示力傳感器在每個(gè)刷牙行程中一般必須通過一“零”位置(x＝0，y＝0)，因?yàn)橹菐в幸粌A向于返回其中心位置的偏置力安裝的。因而經(jīng)過一段時(shí)間后，柱可能還沒有距中心位置的平均位移。因此所需的分析比上面參照?qǐng)D6進(jìn)行分析略為簡(jiǎn)單，因?yàn)長y1和Ly2的值可直接確定，不必從幾何關(guān)系上導(dǎo)出。
如前面描述的算法中那樣，首先將數(shù)據(jù)掃描到一列中(101)，并確定每個(gè)刷牙行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)(103)。接下來，對(duì)單個(gè)行程確定X最大、X最小、Y最大和Y最小(104)，并確定Ly和Lx(Ly＝Y(jié)最大-Y最小，Lx＝X最大-X最小)然后產(chǎn)生兩行新列(見“列A”和“列B”，圖8D)，以保持?jǐn)?shù)字1至4的順序(如圖8A-8C所示，這些數(shù)字代表x、y坐標(biāo))。根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)以時(shí)間順序，即以數(shù)據(jù)被取樣的順序?qū)?shù)字放置在行中(108，110)。
對(duì)于給定的刷牙行程，如果Lx大于0.8(選擇用來過濾掉沿X方向的小移動(dòng)的任意臨界值)，則將數(shù)字1、3輸入第一行新列中(“列A”)，與達(dá)到X最大和X最小的時(shí)間相聯(lián)系，表示刷牙的水平運(yùn)動(dòng)。對(duì)于同樣的刷牙行程，如果Ly大于0.4(同樣是一個(gè)任意的“過濾”值)，則以相同方式將數(shù)字2、4加到第二行新列中(“列B”)，以表示垂直運(yùn)動(dòng)。接下來，將兩行合并(112)，保留時(shí)間順序，以形成一包含數(shù)字時(shí)間順序的新行(“C列”，圖8D)。
然后檢查“列C”行中的數(shù)字順序，并以如下方式確定每個(gè)刷牙行程的行程運(yùn)動(dòng)(113′)如果數(shù)字順序是1、3、1、3，則行程是大致水平的(見圖8A中的箭頭)。
如果數(shù)字順序是2、4、2、4，則行程是大致垂直的(見圖8B中的箭頭)。
如果數(shù)字順序是1、2、3、4，則行程是大致圓周的(見圖8C中的箭頭)。
其余算法以與上面針對(duì)圖6中所示算法討論的相同方式繼續(xù)進(jìn)行。
由陀螺儀獲取的數(shù)據(jù)，如果使用的話，通常不需要復(fù)雜的分析。為了確定在一特定時(shí)間嘴的哪一側(cè)正在被刷，對(duì)陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，確定旋轉(zhuǎn)定向何時(shí)大于180度，表示左側(cè)；何時(shí)小于180度，表示右側(cè)。如上所述，還可以不用任何計(jì)算，簡(jiǎn)單地通過檢查數(shù)據(jù)就可獲取上部和下部及齒齦的刷牙信息。
數(shù)據(jù)輸出在刷牙過程中獲取并進(jìn)行了如上分析的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，可以以多種方式使用。
可以在位于牙刷或牙刷保持架上的讀出上以縮略形式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給使用者，以向使用者提供關(guān)于刷牙完成情況的即時(shí)反饋。例如，可如圖3和4中所示呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。圖3中，牙刷顯示器26是具有LCD或LED顯示器的小的矩形窗口。使用者可通過按壓牙刷手柄上的開/關(guān)/選擇按鈕而滾動(dòng)觀察可能的顯示信息(示于圖3右手側(cè)的條框中)。因此使用者可通過連續(xù)按壓按鈕60而觀察到刷牙過程的等級(jí)，過程持續(xù)時(shí)間，平均刷牙壓力，以及水平、垂直和圓周刷牙行程的數(shù)量和百分比。如果在牙刷、牙刷保持架或手提電腦屏幕上設(shè)有較大的顯示屏，則可以以單屏形式顯示信息，且如圖4中所示，可以按嘴的區(qū)域?qū)?shù)據(jù)分解。圖3和4中所示的顯示僅是可以顯示數(shù)據(jù)的多種可能形式中的例子。
使用加載到使用者PC上的軟件，可以用表格和/或圖表的形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)例如可包括(a)使用不同刷牙運(yùn)動(dòng)，如水平、垂直和圓周運(yùn)動(dòng)所花費(fèi)時(shí)間的百分比；(b)用于刷齒的每一側(cè)和前部所花費(fèi)時(shí)間的百分比；(c)過程的總持續(xù)時(shí)間；(d)這些參數(shù)與預(yù)定的推薦值之間的對(duì)比。用于多個(gè)刷牙過程的數(shù)據(jù)還可以與以圖表或其它適當(dāng)方式顯示的，如作為表示提高和改進(jìn)的歷史圖表的可比數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
數(shù)據(jù)還可用于生成對(duì)刷牙過程的動(dòng)畫圖形顯示，其中代表牙刷的一圖形元件根據(jù)在刷牙過程中獲取的數(shù)據(jù)，移動(dòng)經(jīng)過一代表牙齒的圖形元件。該移動(dòng)是由軟件提供的，將牙刷的圖形代表位置順序移到在獲取過程中獲取的x、y坐標(biāo)上。如果需要圖形元件的三維移動(dòng)，則在來自陀螺儀和光傳感器的已經(jīng)分析過的讀數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)嘴的區(qū)域進(jìn)行確定，以確定在刷牙過程中刷牙的左-右轉(zhuǎn)換何時(shí)進(jìn)行。動(dòng)畫還可包括對(duì)刷牙壓力變化的圖形指示，及警報(bào)，如當(dāng)超過一預(yù)定刷牙壓力時(shí)的聲音或顏色變化。
這些表格、圖表和動(dòng)畫可以由例如牙刷使用者，如果使用者是小孩，則由使用者的父母，牙科專家，和/或牙刷制造商如ORAL B觀看和研究。牙刷使用者可訪問牙刷制造商的網(wǎng)站，將來自一個(gè)或多個(gè)刷牙過程的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，然后從制造商那里接收定制的信息，該信息涉及針對(duì)使用者的特定刷牙技術(shù)的適合的牙刷結(jié)構(gòu)。由使用者提供的數(shù)據(jù)還可由制造商在設(shè)計(jì)新牙刷時(shí)使用，新牙刷對(duì)于在臨床和/或市場(chǎng)調(diào)查中特別普遍的刷牙技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
數(shù)據(jù)還可以輸入游戲中，該游戲設(shè)計(jì)用來促發(fā)兒童刷他們的牙，可借助于網(wǎng)站或加載到使用者PC上的軟件提供。
來自多個(gè)刷牙過程的數(shù)據(jù)可收集用于編輯一個(gè)在較長時(shí)間內(nèi)使用者刷牙習(xí)慣的歷史，使得使用者的牙醫(yī)能夠更好地理解病人的可塑性問題。牙醫(yī)可在門診中與使用者一起觀察數(shù)據(jù)并觀看使用者刷牙過程的動(dòng)畫，使牙醫(yī)能夠更好地用正確的刷牙技術(shù)指導(dǎo)使用者。牙醫(yī)還可以瀏覽病人在一段時(shí)間中的刷牙歷史，以確定病人的刷牙技術(shù)是否正在提高。如果提供了關(guān)于牙刷磨損的數(shù)據(jù)(如上所述)，牙醫(yī)可與病人討論更換牙刷的必要性，和/或在門診中進(jìn)行更換。
其它實(shí)施例都落入權(quán)利要求范圍內(nèi)。
例如，牙刷保持架可包括一微處理器，電源和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，牙刷可通過一繩附接到保持架上，這樣牙刷只需包含一傳感器和一用于將傳感的數(shù)據(jù)通過該繩傳送到保持架上的裝置。
另外，可以使用其它類型的傳感器來獲取關(guān)于刷牙運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。例如，分別如圖10和10A所示，加速度計(jì)可以用一個(gè)中空的平圓柱管或一個(gè)中空的球代替，該球中容納有一小物體并在管的外側(cè)包括接近傳感器。當(dāng)牙刷在使用中且接近傳感器檢測(cè)到其運(yùn)動(dòng)時(shí)，該物體在管或球中來回跳動(dòng)。如圖10所示，如果使用管(管100)，則該物體是一金屬冰球(形狀大致如縮小的冰球)環(huán)繞管的圓周相互以45度角安裝8個(gè)接近傳感器102，以測(cè)量冰球104的二維運(yùn)動(dòng)。如果如圖10A所示，使用一球，則該物體是一滾珠(未示出)，在球100′的表面上以平均間距安裝18個(gè)接近傳感器102′，以測(cè)量滾珠的三維運(yùn)動(dòng)。
此外，可使用上述傳感器來獲取其它類型的數(shù)據(jù)。例如，用于測(cè)量牙刷大規(guī)模旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的陀螺儀(表示從嘴的一側(cè)向另一側(cè)的轉(zhuǎn)換)還可用于檢測(cè)表示在刷牙過程中牙刷在牙齒上的旋轉(zhuǎn)的小規(guī)模旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該附加數(shù)據(jù)可包括在對(duì)病人刷牙技術(shù)的評(píng)價(jià)中，以及刷牙過程的視覺顯示中。
附加地，可設(shè)置一上述類型的多軸力傳感器，其中柱38由一硬毛狀元件138，如一涂覆橡膠的線代替。如圖11所示，該傳感器安裝在牙刷硬毛41之間，因而硬毛狀元件的彎曲是相鄰硬毛彎曲的代表。這種類型的傳感器可以以上述方式使用，以確定刷牙運(yùn)動(dòng)和壓力。為使牙刷頭部具有互換性，硬毛可安裝在一模塊上(如上面參照?qǐng)D7討論的)，硬毛狀傳感器可延伸穿過模塊中的一狹縫進(jìn)行硬毛區(qū)域。
另外，盡管在上述實(shí)施例中以及附圖中硬毛40基本上垂直于牙刷手柄，可以使用其它硬毛幾何形狀和牙刷結(jié)構(gòu)。例如，如圖12所示，硬毛可以與牙刷手柄頭部區(qū)域成一角度。不考慮硬毛的角度，圖7-7C中所示傳感器的柱將定位成在刷牙過程中大致垂直于牙齒表面(對(duì)于多數(shù)牙刷結(jié)構(gòu)來講，該位置將垂直于牙刷手柄的縱軸線)。因此，如果硬毛與安裝它們的底座成一角度，則傳感器將與硬毛軸的縱軸線成一對(duì)應(yīng)的角度定位。參照?qǐng)D12，硬毛的縱軸線(A1)與傳感器柱38的縱軸線(A2)限定了一個(gè)角度B。角度B通常約為0到45度。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括當(dāng)牙刷使用者正在刷牙時(shí)，獲取表示牙刷沿其縱軸線的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，及提供關(guān)于用于顯示的上述數(shù)據(jù)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括獲取表示牙刷在至少兩個(gè)自由度上的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括獲取沿硬毛軸所施加壓力的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中表示運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)是獨(dú)立于壓力數(shù)據(jù)獲取的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中數(shù)據(jù)是從靠近硬毛的位置獲取的。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中數(shù)據(jù)是從一細(xì)長件獲取的，該細(xì)長件與至少一些上述硬毛的軸成0到45度角設(shè)置。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中數(shù)據(jù)是通過當(dāng)該細(xì)長件在刷牙過程中彎曲時(shí)測(cè)量應(yīng)力而獲取的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括分析上述數(shù)據(jù)，以確定每個(gè)刷牙行程的刷牙運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述信息顯示給牙科醫(yī)生。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述信息顯示給牙刷使用者。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述信息用于臨床或市場(chǎng)研究。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述信息包括有關(guān)刷牙過程中使用的刷牙運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該信息涉及牙刷磨損。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該信息涉及刷牙壓力。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該信息涉及刷牙持續(xù)時(shí)間。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該信息用于控制一圖形元件的運(yùn)動(dòng)，該圖形元件根據(jù)上述數(shù)據(jù)代表一牙刷。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述信息包括有關(guān)在左側(cè)、右側(cè)和前部牙齒上刷多少次的細(xì)節(jié)。
18.一種用于監(jiān)測(cè)使用者刷牙技術(shù)的系統(tǒng)，包括一構(gòu)造成用于獲取數(shù)據(jù)時(shí)間順序的牙刷，該時(shí)間順序表示牙刷的硬毛在一大致垂直于牙刷硬毛軸的平面中二維位置的變化，及一構(gòu)造成用于顯示有關(guān)使用者刷牙運(yùn)動(dòng)的信息的使用者界面。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置與牙刷相聯(lián)，構(gòu)造成用于存儲(chǔ)由牙刷獲取的數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中上述使用者界面構(gòu)造成用于在上述數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供對(duì)使用者刷牙技術(shù)的評(píng)價(jià)。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中上述牙刷包括上述使用者界面。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中上述使用者界面設(shè)置在一牙刷保持架上。
23.如權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其中上述使用者界面包括一用于顯示速度的顯示屏。
24.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中上述牙刷包括一用于將上述數(shù)據(jù)傳送到一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的調(diào)制解調(diào)器。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中上述調(diào)制解調(diào)器包括一無線調(diào)制解調(diào)器。
26.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中上述使用者界面包括一顯示器，該顯示器包括一代表牙刷并根據(jù)上述數(shù)據(jù)移動(dòng)的第一圖形元件。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中上述顯示器還包括一第二圖形元件，該第二圖形元件代表一系列齒，相對(duì)于上述第一圖形元件靜止。
28.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中上述第一圖形元件在六個(gè)自由度中的任一個(gè)上移動(dòng)。
29.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中上述牙刷包括一傳感器和一微處理器。
30.一種牙刷，包括一手柄，一頸部，和一從上述頸部伸出的刷區(qū)域，該刷區(qū)域包括從一底座伸出的刷動(dòng)元件，及一設(shè)置在上述刷區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)傳感器。
31.如權(quán)利要求30所述的牙刷，其中上述刷區(qū)域還包括一背部，上述傳感器安裝在上述背部上，上述底座可取下地安裝在從上述背部伸出的上述傳感器的一部分上。
32.如權(quán)利要求30所述的牙刷，其中上述刷動(dòng)元件和上述底座一起包括一可移動(dòng)的模塊單元。
33.如權(quán)利要求32所述的牙刷，其中上述模塊單元是可更換的。
34.如權(quán)利要求33所述的牙刷，其中上述傳感器永久安裝在牙刷上，上述模塊單元可取下地與上述傳感器的一部分配合。
35.如權(quán)利要求33所述的牙刷，其中上述傳感器的一細(xì)長部分延伸穿過上述共用底座中的一狹縫，進(jìn)入上述刷動(dòng)元件。
36.如權(quán)利要求35所述的牙刷，其中該刷動(dòng)元件包括硬毛，上述細(xì)長部分批從軸線與至少某些硬毛的長軸成0到45角延伸。
37.如權(quán)利要求35所述的牙刷，其中上述細(xì)長部分包括一硬毛狀元件。
38.如權(quán)利要求29所述的牙刷，還包括構(gòu)造成用于測(cè)量牙刷旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳感器。
39.如權(quán)利要求38所述的牙刷，其中上述旋轉(zhuǎn)傳感器包括一陀螺儀。
40.如權(quán)利要求29所述的牙刷，其中上述傳感器構(gòu)造成用于測(cè)量在刷牙過程中當(dāng)使用者向牙齒施加力時(shí)該細(xì)長元件的彎矩。
41.如權(quán)利要求40所述的牙刷，其中該傳感器在多個(gè)方向上測(cè)量彎矩。
42.如權(quán)利要求29所述的牙刷，還包括一用于存儲(chǔ)由該傳感器傳感的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
43.如權(quán)利要求29所述的牙刷，還包括一調(diào)制解調(diào)器，用于將由該傳感器傳感的數(shù)據(jù)傳送到一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。
44.如權(quán)利要求43所述的牙刷，其中該調(diào)制解調(diào)器包括一無線調(diào)制解調(diào)器。
45.如權(quán)利要求42所述的牙刷，還包括一構(gòu)造成用于分析上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置。
46.如權(quán)利要求29所述的牙刷，還包括一顯示器，用于顯示有關(guān)刷牙過程的信息。
47.如權(quán)利要求29所述的牙刷，還包括一與上述傳感器聯(lián)接的微處理器。
48.一種方法，包括顯示一代表牙刷的第一圖形元件；及使該第一圖形元件根據(jù)代表由使用者抓持的牙刷的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)而移動(dòng)。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中上述顯示還包括一保持靜止的第二圖形元件，該第二圖形元件代表一系列牙齒，并相對(duì)于上述第一圖形元件定位成使上述第一元件移動(dòng)經(jīng)過上述第二元件。
50.如權(quán)利要求48所述的方法，其中上述第一圖形元件在六個(gè)自由度中的任一個(gè)上移動(dòng)。
51.一種用于評(píng)價(jià)牙刷使用者的刷牙技術(shù)的方法，包括在牙刷使用者刷牙的同時(shí)，獲取與使用者刷牙相關(guān)的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)在刷牙步驟中獲取的數(shù)據(jù)；分析該數(shù)據(jù)，從而獨(dú)立于施加在牙齒上的壓力而獲取刷牙運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)；及提供關(guān)于上述評(píng)價(jià)的信息用于顯示。
52.一種牙刷，包括一本體，及一傳感器，該傳感器構(gòu)造成用于生成與牙刷在足夠自由度上的定向相關(guān)的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，從而能夠獨(dú)立于在刷牙過程中由使用者施加的力而確定牙刷的運(yùn)動(dòng)。
53.一種裝置，包括一輸入，該輸入構(gòu)造成接收與刷牙過程中牙刷的定向相關(guān)的數(shù)據(jù)的時(shí)間順序，及一分析裝置，該分析裝置在上述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定運(yùn)動(dòng)的輪廓。
54.一種機(jī)器基礎(chǔ)上的使用者界面，包括一3維世界中的牙刷的顯示器，及一裝置，該裝置根據(jù)有關(guān)在刷牙過程中推導(dǎo)出的真實(shí)牙刷定向的數(shù)據(jù)而對(duì)3維世界中的牙刷的明顯運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。
55.一種牙刷，包括一用于刷牙的刷部分；一刷牙評(píng)價(jià)裝置；及一位于上述本體上的顯示器，用于顯示由上述刷牙評(píng)價(jià)裝置產(chǎn)生的顯示信息。
56.如權(quán)利要求55所述的牙刷，其中上述信息包括有關(guān)刷牙過程中使用的刷牙運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)。
57.如權(quán)利要求55所述的牙刷，其中上述信息包括有關(guān)刷牙壓力的數(shù)據(jù)。
58.如權(quán)利要求55所述的牙刷，其中上述信息包括對(duì)牙刷磨損的顯示。
59.如權(quán)利要求55所述的牙刷，其中上述信息包括有關(guān)刷牙持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù)。
60.如權(quán)利要求55所述的牙刷，其中該刷部分可取下并可更換。
61.如權(quán)利要求60所述的牙刷，其中該顯示器提供刷部分應(yīng)當(dāng)更換的指示。
62.一種牙刷，包括一可更換的刷部分和一數(shù)據(jù)獲取裝置，該數(shù)據(jù)獲取裝置用于獲取和存儲(chǔ)有關(guān)刷牙壓力、持續(xù)時(shí)間和刷牙行程數(shù)量的數(shù)據(jù)，和一指示裝置，該指示裝置構(gòu)造成用于評(píng)價(jià)上述數(shù)據(jù)并向牙刷使用者指示何時(shí)應(yīng)當(dāng)更換刷部分。
63.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括獲取表示牙刷在至少四個(gè)自由度上的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。
64.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括獲取表示牙刷在六個(gè)自由度上的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一處監(jiān)測(cè)刷牙技術(shù)的方法，例如，當(dāng)牙刷使用者在刷牙時(shí)，該方法包括獲取指示牙刷沿其縱軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)、并提供顯示數(shù)據(jù)的信息。還提供了監(jiān)測(cè)刷牙技術(shù)的裝置和系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A41B11/10GK1514695SQ00817928
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2000年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者安迪·揚(yáng), 卡斯帕·蔣, 蔣, 安迪 揚(yáng) 申請(qǐng)人:加拿大吉勒特公司