本發(fā)明涉及通過(guò)緊固到口腔護(hù)理工具的可緊固裝置來(lái)檢測(cè)該工具在使用期間的口腔位置。

背景技術(shù)：

保持良好的口腔衛(wèi)生對(duì)于口腔健康以及甚至總體健康是重要的。正確且規(guī)律的刷牙是口腔護(hù)理方案的一個(gè)基本的和重要的部分。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種牙刷，包括手動(dòng)牙刷和電動(dòng)牙刷，用于促進(jìn)有效的刷牙。研究人員已經(jīng)繼續(xù)嘗試改善刷牙質(zhì)量，例如通過(guò)優(yōu)化牙刷頭部、提高頭部旋轉(zhuǎn)頻率、設(shè)計(jì)新型清潔技術(shù)諸如利用超聲來(lái)改善刷牙質(zhì)量。雖然這些嘗試中的一些已經(jīng)在理論上獲得成功并且甚至得到了牙科醫(yī)生的贊賞，但許多消費(fèi)者在實(shí)施過(guò)程中尚未實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的刷牙。為此提出了幾種解釋。例如，至少一個(gè)研究報(bào)道成人刷牙平均為46秒，而推薦的刷牙時(shí)間公認(rèn)為2分鐘。研究甚至顯示在這種短的刷牙時(shí)間內(nèi)，消費(fèi)者趨于不均勻的刷牙，忽略某些牙齒表面并過(guò)多得刷其它牙齒表面。這可能導(dǎo)致齲齒形成和/或牙斑積聚在這些未充分刷牙的表面，并且導(dǎo)致刷過(guò)多之處的牙齦萎縮。因此，重要的是消費(fèi)者收到刷牙位置和時(shí)間的實(shí)時(shí)反饋，從而優(yōu)化他們的刷牙過(guò)程。此類反饋依賴精確并準(zhǔn)確地檢測(cè)口腔中的牙刷位置的能力。

在約十年中已經(jīng)努力開(kāi)發(fā)出位置檢測(cè)技術(shù)。例如，AU 2013 101 537 A4(2013-12-19)公開(kāi)了牙刷和外部聯(lián)接到牙刷的可拆卸口腔內(nèi)相機(jī)附接件。在另一個(gè)示例中，US 2012/266397 A1(2012-10-25)公開(kāi)了通過(guò)阻抗測(cè)量單元測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極之間的阻抗，從而估計(jì)刷洗區(qū)域的電動(dòng)牙刷。然而，迄今尚未廣泛地且高性價(jià)比地將這種技術(shù)商業(yè)化。持續(xù)需要以低成本提供非侵入的、精確的和/或準(zhǔn)確的位置檢測(cè)。位置檢測(cè)技術(shù)將幫助使用者改善他們的刷牙過(guò)程以便減少牙斑和齲齒、以及牙齦萎縮的發(fā)生率。也需要提供能夠緊固到口腔護(hù)理工具的位置技術(shù)，使得該技術(shù)可提供用于不具有此類位置檢測(cè)有益效果的那些工具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明試圖解決這些需求中的一個(gè)或多個(gè)。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供可釋放地緊固到口腔護(hù)理工具的緊固件裝置。緊固件裝置可總是被松脫并再緊固，例如，牙刷刷毛被更換或者甚至牙刷自身被更換。本發(fā)明為使用者的每次刷牙事件提供有價(jià)值的口腔區(qū)域位置檢測(cè)，但是同時(shí)通過(guò)無(wú)需使用者承擔(dān)每次更換刷毛和/或牙刷時(shí)的更換成本來(lái)節(jié)省使用者的費(fèi)用。

該裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是將其緊固、松脫、和再緊固到口腔護(hù)理工具上時(shí)的易用性和簡(jiǎn)便性。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)在電極對(duì)之間施加至少兩個(gè)不同的頻率來(lái)提高限定的口腔護(hù)理區(qū)域(例如唾液區(qū)域、面頰區(qū)域或舌區(qū)域)的檢測(cè)準(zhǔn)確性。這是提高位置檢測(cè)準(zhǔn)確性的相對(duì)簡(jiǎn)單且高性價(jià)比的方式。描述了本發(fā)明的幾個(gè)方面。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可緊固裝置，其包括：(a)外殼；(b)被構(gòu)造成將外殼緊固到口腔護(hù)理工具的至少第一緊固件；(c)設(shè)置在外殼上的至少一個(gè)電極對(duì)，其在通電時(shí)具有在其間形成的阻抗；其中外殼容納：電耦合至電極對(duì)的阻抗測(cè)量單元，用于測(cè)量在電極對(duì)之間的阻抗值；并且

其中可緊固裝置的特征在于容納在外殼內(nèi)并且與電極對(duì)電連通的頻率發(fā)生器，用于在電極對(duì)之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓。

本發(fā)明的另一方面提供用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可緊固裝置，包括：(a)外殼；(b)被構(gòu)造成將外殼緊固到口腔護(hù)理工具的至少第一緊固件；(c)設(shè)置在外殼上的至少一個(gè)電極對(duì)，其在通電時(shí)具有在其間形成的阻抗；其中外殼容納：電耦合至電極對(duì)的阻抗測(cè)量單元，用于測(cè)量在電極對(duì)之間的阻抗值；并且

其中可緊固裝置的特征在于由基座部分和相對(duì)的頭部部分以及位于基座部分和頭部部分之間的主體部分限定的外殼，其中基座部分包括至少一個(gè)緊固件作為限定開(kāi)口的第一緊固件，其中該開(kāi)口被構(gòu)造成沿牙刷頸部部分可滑動(dòng)；其中至少一個(gè)電極對(duì)設(shè)置在頭部部分上并且其中至少一個(gè)電極對(duì)包括至少第一電極、第二電極、第三電極、第四電極，其中所述電極能夠彼此形成電極對(duì)；并且其中頭部部分還包括至少一個(gè)緊固件作為第二緊固件，其限定被構(gòu)造成能夠可釋放地緊固到牙刷頸部部分的可扣合通道；并且其中該裝置還包括與電極對(duì)電連通的頻率發(fā)生器，用于在電極對(duì)之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓；其中阻抗測(cè)量單元測(cè)量至少在不同頻率下在電極對(duì)之間的阻抗值。

本發(fā)明的另一方面提供用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可緊固裝置，包括：(a)外殼；(b)被構(gòu)造成將外殼緊固到口腔護(hù)理工具的至少第一緊固件；(c)設(shè)置在外殼上的至少一個(gè)電極對(duì)，其在通電時(shí)具有在其間形成的阻抗；其中外殼容納：(i)電耦合至電極對(duì)的阻抗測(cè)量單元，用于測(cè)量在電極對(duì)之間的阻抗值；和(ii)用于發(fā)送阻抗值的發(fā)射器；并且

其中可緊固裝置的特征在于與電極對(duì)電連通的頻率發(fā)生器，用于在電極對(duì)之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓；其中阻抗測(cè)量單元測(cè)量至少在不同頻率下在電極對(duì)之間的阻抗值。

本發(fā)明的另一方面提供一種系統(tǒng)，包括：(a)口腔護(hù)理工具；(b)可緊固裝置，其包括：a.外殼；b.被構(gòu)造成將外殼緊固到所述口腔護(hù)理工具的至少第一緊固件；c.設(shè)置在外殼上的至少一個(gè)電極對(duì)，其在通電時(shí)具有在其間形成的阻抗；其中外殼容納：(i)電耦合至電極對(duì)的阻抗測(cè)量單元，用于測(cè)量在電極對(duì)之間的阻抗值；(ii)無(wú)線發(fā)射器，其被構(gòu)造成無(wú)線發(fā)送所述阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)；并且

其中可緊固裝置的特征在于(iii)與電極對(duì)電連通的頻率發(fā)生器，其被構(gòu)造成在電極對(duì)之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓；(c)計(jì)算裝置，其包括：a.被構(gòu)造成接收發(fā)送的測(cè)量數(shù)據(jù)的接收器；b.被構(gòu)造成處理接收到的數(shù)據(jù)的中央處理單元；c.被構(gòu)造成存儲(chǔ)處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器；和d.被構(gòu)造成顯示所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)的顯示器。

本發(fā)明的另一方面提供一種牙刷，該牙刷具有用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可釋放地緊固到其上的可緊固裝置，該牙刷包括：(a)該牙刷包括柄部部分和相對(duì)的刷毛頭部、以及在它們之間的頸部部分，其中刷毛頭部具有設(shè)置在其上的多根刷毛，該多根刷毛被構(gòu)造成在操作期間清潔牙齒，并且其中柄部部分被構(gòu)造成可被使用者抓握；以及b)根據(jù)本發(fā)明緊固到所述牙刷的頸部部分的可緊固裝置。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

雖然在說(shuō)明書(shū)之后提供了特別定義和清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)，但據(jù)信通過(guò)以下附圖說(shuō)明可更好地理解本發(fā)明。

圖1(a)示出面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域在頻率范圍內(nèi)的阻抗幅值變化。

圖1(b)示出面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域在頻率范圍內(nèi)的阻抗相位角變化。

圖2是本發(fā)明用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可緊固裝置的第一透視圖。

圖3是圖2的可緊固裝置的第二透視圖。

圖4是圖2和圖3的裝置的頂視圖。

圖5是圖2和圖3的裝置的側(cè)視圖。

圖6是圖2和圖3的裝置的前視圖。

圖7是圖2和圖3的緊固到牙刷頸部的可緊固裝置的第一透視圖。

圖8是圖2和圖3的緊固到牙刷頸部的可緊固裝置的第二透視圖。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于測(cè)定電極對(duì)的接觸信息的電路的框圖。

圖10A是示出根據(jù)圖2-6的實(shí)施方案的包括用于測(cè)定接觸信息的電路的可緊固裝置的框圖。

圖10B是示出計(jì)算裝置和具有可緊固裝置的另選實(shí)施方案的系統(tǒng)的框圖。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的接觸信息測(cè)定方法，其涉及唾液區(qū)域、舌區(qū)域和面頰區(qū)域。

圖12是示出18個(gè)牙齒區(qū)域的圖。

圖13A和13B是示出刷牙期間牙刷的8個(gè)取向扇區(qū)的圖。

具體實(shí)施方式

如本文所用，包括“一個(gè)”、“一種”和“所述”在內(nèi)的冠詞被理解為是指一種或多種受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的或描述的事物。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”、“含有”意在為非限制性的，即可加入不影響最終結(jié)果的其它步驟和其它部分。以上術(shù)語(yǔ)涵蓋術(shù)語(yǔ)“由……組成”和“基本上由……組成”。

根據(jù)本發(fā)明，提供了被構(gòu)造成可緊固到口腔護(hù)理工具的可緊固裝置，其能夠進(jìn)行口腔區(qū)域接觸檢測(cè)，甚至口腔位置檢測(cè)。本發(fā)明部分地基于以下令人驚訝的發(fā)現(xiàn)：當(dāng)在不同的電壓頻率下評(píng)估并比較阻抗時(shí)，口腔的某些口腔區(qū)域具有獨(dú)特的阻抗特征。此外，這些阻抗特征(在不同的電壓頻率下)在一定頻率范圍內(nèi)在口腔區(qū)域之間甚至是更明顯的。不受理論的束縛，是每個(gè)口腔區(qū)域的獨(dú)特電導(dǎo)率/介電性提供在不同電壓頻率(頻率范圍)下的獨(dú)特阻抗特征。這個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)致使可緊固裝置緊固到其上的口腔護(hù)理工具的口腔區(qū)域接觸檢測(cè)和口腔位置檢測(cè)具有更高的準(zhǔn)確性和/或精確性。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“口腔區(qū)域”是指口腔內(nèi)的不同部分或區(qū)域，包括但不限于面頰區(qū)域、舌區(qū)域、唾液區(qū)域、牙齒區(qū)域、牙齦區(qū)域、硬腭區(qū)域、軟腭區(qū)域、和唇區(qū)域。具體地，可緊固裝置可包括電極對(duì)、頻率發(fā)生器、阻抗測(cè)量單元和接觸測(cè)定單元。電極對(duì)優(yōu)選地設(shè)置在可緊固裝置的外殼上，可緊固裝置在其使用期間在口腔內(nèi)接觸不同的口腔區(qū)域(同時(shí)緊固到口腔護(hù)理工具如牙刷)。在通電時(shí)阻抗在電極對(duì)之間形成。通過(guò)電池(包含在該裝置內(nèi))供電。電池與該裝置的一個(gè)或多個(gè)電子部件電連通。頻率發(fā)生器與電極對(duì)電連接，用于在電極對(duì)之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓。頻率改變優(yōu)選地發(fā)生在約1s、500ms、50ms、10ms、5ms、或者甚至1ms內(nèi)。阻抗測(cè)量單元電耦合至電極對(duì)，用于測(cè)量不同頻率下在電極對(duì)之間的阻抗值。本文使用的術(shù)語(yǔ)“阻抗值”具有最廣泛的含義，包括可來(lái)源于評(píng)估電極之間的電導(dǎo)率/介電性的任何值，包括但不限于阻抗幅值、阻抗相位、相對(duì)介電常數(shù)、以及它們的組合。

“限定的口腔區(qū)域”是預(yù)先建立的口腔區(qū)域，其阻抗值已經(jīng)經(jīng)評(píng)估并且可用作參考。在電極對(duì)接觸限定的口腔區(qū)域如唾液區(qū)域、面頰區(qū)域或舌區(qū)域的情況下，阻抗值可能在不同頻率下差異很大，這是由于口腔區(qū)域的特定電導(dǎo)率/介電性。因此，接觸測(cè)定單元用于基于這種特定電導(dǎo)率/介電性來(lái)測(cè)定電極對(duì)的接觸信息。接觸測(cè)定單元包括用于存儲(chǔ)函數(shù)的存儲(chǔ)器。函數(shù)關(guān)聯(lián)不同頻率下該限定的口腔區(qū)域的阻抗值，其反映限定的口腔區(qū)域的特定電導(dǎo)率/介電性。繼而，接觸測(cè)定單元與阻抗測(cè)量單元通信。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“與...通信”是指在根據(jù)該術(shù)語(yǔ)連接的兩個(gè)元件之間存在數(shù)據(jù)傳輸。通信方法可為任何形式，包括無(wú)線通信或硬連線通信。通信方法的一些示例在例如US20130311278A的第39至第41段中討論。

接觸測(cè)定單元包括處理器，用于將測(cè)得的阻抗值處理成存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)函數(shù)以測(cè)定電極對(duì)與一個(gè)或多個(gè)限定的口腔區(qū)域的接觸信息。具體地，如果特定的測(cè)得的阻抗值匹配存儲(chǔ)函數(shù)代表的特定電導(dǎo)率/介電性，將確定電極對(duì)接觸限定的口腔區(qū)域(存儲(chǔ)函數(shù)對(duì)應(yīng)的區(qū)域)。如果測(cè)得的阻抗值不匹配存儲(chǔ)函數(shù)代表的特定電導(dǎo)率/介電性，將確定電極對(duì)沒(méi)有接觸限定的口腔區(qū)域(存儲(chǔ)函數(shù)對(duì)應(yīng)的區(qū)域)?？删o固裝置還可包括位置測(cè)定單元，其與接觸測(cè)定單元通信。位置測(cè)定單元被構(gòu)造成基于至少測(cè)定的接觸信息來(lái)測(cè)定該裝置的口腔位置(并且因此測(cè)定該裝置固定在其上的口腔護(hù)理工具的口腔位置)。

不受理論的束縛，本發(fā)明部分地通過(guò)使用頻率發(fā)生器產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的電壓頻率并在不同頻率下進(jìn)行測(cè)量來(lái)改善位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性和/或精確性。實(shí)際上，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)不同的口腔區(qū)域具有不同的阻抗特征(例如在兩個(gè)頻率之間)。此外，這一差異在某些頻率范圍內(nèi)甚至更明顯。在不同頻率下的阻抗值測(cè)量允許在口腔內(nèi)的不同口腔組織(例如舌和面頰)和唾液之間存在差異。這與單頻率裝置或那些不在不同頻率下進(jìn)行測(cè)量的裝置形成對(duì)比，它們僅能夠測(cè)定是否發(fā)生“接觸”。

在不同口腔區(qū)域中，唾液區(qū)域基本上由水和/或牙膏漿液構(gòu)成，并且因此具有大量離子，它們可使其具有電導(dǎo)率。包括口腔組織如面頰區(qū)域和舌區(qū)域的口腔區(qū)域也具有電導(dǎo)率，這是因?yàn)樗鼈儼罅康乃?。然而，口腔組織除水之外還包括細(xì)胞。這些導(dǎo)致口腔組織具有介電性，并且引起唾液和口腔組織的阻抗對(duì)頻率圖表的可見(jiàn)差異?？谇唤M織阻抗隨頻率的變化的主要特征可分成三類：α分散、β分散、和γ分散。α分散導(dǎo)致在赫茲范圍內(nèi)的低頻率下任何導(dǎo)體的阻抗變化。β分散存在于千赫茲至兆赫茲范圍內(nèi)的活體組織中，并且由細(xì)胞膜引起。γ分散是千兆赫范圍內(nèi)的高頻率現(xiàn)象，是由于水分子的偏振引起。因此，由于它們的組成不同，這些不同的口腔區(qū)域可顯示不同的電導(dǎo)率/介電性。例如，口腔區(qū)域內(nèi)包含的水和/或細(xì)胞的量、細(xì)胞形狀、細(xì)胞布置均可引起某個(gè)口腔區(qū)域的電導(dǎo)率/介電性不同于其它口腔區(qū)域。

圖1(a)是示出面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域在不同頻率下的典型阻抗幅值變化的圖。該圖示出這些口腔區(qū)域基于它們的阻抗值可彼此不同(在不同的電壓頻率下)。圖1(a)的x軸表示在0.50至6.00的對(duì)數(shù)尺度上單位為赫茲(Hz)的頻率。圖1(a)的y軸表示在2.50至4.75的對(duì)數(shù)尺度上單位為歐姆(Ω)的阻抗幅值。可看出面頰區(qū)域、舌區(qū)域和唾液區(qū)域在不同頻率下具有差異很大的阻抗幅值。例如，唾液區(qū)域的阻抗幅值在從10Hz至1kHz的頻率之間急劇下降，并且隨后在高達(dá)幾乎1MHz的廣頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定。對(duì)于面頰區(qū)域和舌區(qū)域，阻抗幅值的急劇下降看起來(lái)發(fā)生在1kHz至1MHz的范圍內(nèi)，具有不同的下降率。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，在不同頻率下關(guān)聯(lián)限定的口腔區(qū)域的阻抗值的函數(shù)可為線性函數(shù)，其反映在某一頻率范圍內(nèi)的下降率。例如，可看到在10kHz至100kHz的頻率范圍內(nèi)的阻抗幅值下降率在面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域之間變化很大。在一個(gè)另選的實(shí)施方案中，在不同頻率下關(guān)聯(lián)限定的口腔區(qū)域的阻抗值的函數(shù)可選自二次函數(shù)、三次函數(shù)、四次函數(shù)、五次函數(shù)、六次函數(shù)、和有理函數(shù)，前提條件是所選的函數(shù)可用于將限定的口腔區(qū)域與其它口腔區(qū)域在某一頻率范圍內(nèi)區(qū)分開(kāi)來(lái)。

圖1(b)為示出面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域在不同頻率下的典型阻抗相位角變化的圖。圖1(b)的x軸表示在1.00至6.00的對(duì)數(shù)尺度上單位為赫茲(Hz)的頻率。圖1(b)的y軸表示在0°至80°的角度(°)內(nèi)的阻抗相位角。可看出面頰區(qū)域、舌區(qū)域和唾液區(qū)域在不同頻率下具有差異很大的阻抗相位角。例如，唾液區(qū)域的阻抗相位角在從100Hz至10kHz的頻率范圍內(nèi)急劇下降，并且隨后在高達(dá)幾乎1MHz的廣頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定。面頰區(qū)域的阻抗相位角在10Hz至50Hz的低頻率下急劇下降，并且隨后在50Hz至幾乎10kHz下急劇增大，并且隨后在高達(dá)1MHz的高頻率下再次下降。舌區(qū)域的阻抗相位在10Hz至100Hz的低頻率下急劇下降，并且隨后在100Hz至1kHz下急劇增大，并且隨后在高達(dá)1MHz的高頻率下再次下降。在一個(gè)實(shí)施方案中，可選擇某一頻率范圍如100Hz至1kHz以通過(guò)阻抗相位角的下降率區(qū)分面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域。

用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)的可緊固裝置可緊固到口腔護(hù)理工具。繼而，本發(fā)明的口腔護(hù)理工具可采用以下形式：牙刷(手動(dòng)或電動(dòng))、電動(dòng)牙線、沖牙器、刮舌器、牙間清潔器、口腔矯治器以及任何其它口腔或牙科裝置，它們中的至少一部分用于口腔。這些描述僅僅為了說(shuō)明的目的給出并且并不意指是對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)橹竺枋鰧?shí)施方案的許多變型可能不超出本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。

圖2至6涉及本發(fā)明的可緊固裝置1，其被構(gòu)造成可緊固到口腔護(hù)理工具(例如牙刷，未示出)并且用于口腔區(qū)域位置檢測(cè)。圖2-6提供了相同裝置1的不同視圖，并且共同作為本文參考?？删o固裝置1包括容納各種電子部件的外殼3。外殼3由基座部分5和相對(duì)的頭部部分9以及位于基座部分5和頭部部分9之間的主體部分6限定。外殼可由塑料諸如POM、或PMT、或PP、或它們的組合制成?；糠?包括第一緊固件7。第一緊固件7為周向一體外殼3的形式，其限定具有12mm內(nèi)徑的開(kāi)口19。開(kāi)口19被構(gòu)造成沿牙刷頸部部分(在圖2-6中未示出)可滑動(dòng)。頭部部分9包括第二緊固件15。第二緊固件15為周向非一體外殼3的形式，其限定具有7mm內(nèi)徑的可扣合通道21。該可扣合通道21被構(gòu)造成能夠可釋放地緊固到牙刷頸部部分35?？v向軸線11橫貫開(kāi)口19的中心和可扣合通道21的內(nèi)徑中點(diǎn)。緊固件裝置1沿縱向軸線11的長(zhǎng)度為58mm，或者15mm至240mm?？删o固裝置1沿兩側(cè)對(duì)稱平面(未示出)兩側(cè)對(duì)稱，該平面與縱向軸線11相交。

開(kāi)口19和可扣合通道21的直徑與縱向軸線11正交測(cè)量。與縱向軸線11正交的開(kāi)口19的橫截面面積為113mm²，或者55mm²至5541mm²。沿可緊固裝置1的縱向軸線11測(cè)得的最長(zhǎng)尺寸為48mm至68mm，優(yōu)選地52mm至64mm，或者它們的組合?？煽酆贤ǖ?1具有圍繞縱向軸線11的約1π弧度的圓弧。與縱向軸線11正交的可扣合通道21的打開(kāi)部分被構(gòu)造成至少部分地周向圍繞例如牙刷頸部(未在圖2-6中示出)可釋放地緊固(即，“扣合”)。當(dāng)使用者準(zhǔn)備從牙刷移除裝置1時(shí)，使用者能夠簡(jiǎn)單地將該裝置從牙刷頸部上拔除以“解扣”可扣合通道21。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供可緊固裝置1，其包括由基座部分5和相對(duì)的頭部部分9以及位于基座部分5和頭部部分9之間的主體部分6限定的外殼3，其中基座部分5包括限定開(kāi)口19的周向一體外殼3形式的第一緊固件7，并且其中頭部部分5還包括限定可扣合通道21的周向非一體外殼3形式的第二緊固件15。

在本發(fā)明的另一方面，可緊固裝置具有兩個(gè)可扣合通道。換句話講，本發(fā)明提供可緊固裝置1，其包括由基座部分50和相對(duì)的頭部部分9以及位于基座部分5和頭部部分9之間的主體部分6限定的外殼3，其中基座部分5包括限定第一可扣合通道(未示出)的周向非一體外殼(未示出)形式的第一緊固件7，并且其中頭部部分5還包括限定第二可扣合通道21的周向非一體外殼3形式的第二緊固件15。

電極

在使用期間，將裝置1的頭部部分9的至少一部分放入使用者的口腔，使得一個(gè)或多個(gè)電極13接觸使用者的牙齒或牙齦。電極13一般沿頭部部分9等間距并旋轉(zhuǎn)布置(相對(duì)于縱向軸線11)。第三電極13c沿兩側(cè)對(duì)稱平面分成兩部分，并且面朝牙刷31后方，即，與刷毛41側(cè)相反。第一電極13a和第二電極13b在頭部部分9的一側(cè)，并且其中第四電極13d和第五電極13e在頭部部分9的相反一側(cè)。這些電極13可彼此形成電極對(duì)。例如，第一電極對(duì)可在第二電極13b和第四電極13d之間形成。第二電極對(duì)可在第四電極13d和第五電極13e之間形成。第三電極對(duì)可在第一電極13a和第二電極13b之間形成。第四電極對(duì)可在第三電極13c和第四電極13d之間形成。第五電極對(duì)可在第二電極13b和第三電極13c之間形成。顯然在那些實(shí)施方案中這可擴(kuò)展為具有超過(guò)五個(gè)電極13。

這種周向設(shè)置的電極13的布置當(dāng)不能通過(guò)任何特定的第一電極對(duì)檢測(cè)到與限定的口腔區(qū)域的所有接觸時(shí)是尤其有利的。例如，在一些情況下，僅有一個(gè)電極(例如13b)接觸限定的口腔區(qū)域并且因此第一電極對(duì)(即，13b和13d)將不會(huì)檢測(cè)到該接觸。第五電極對(duì)(即，13b和13c)將確保牙刷31背側(cè)與限定的口腔區(qū)域的接觸將能夠被檢測(cè)到。電極中的每一個(gè)可使用導(dǎo)電樹(shù)脂或金屬材料，并且可與可緊固裝置的外殼3一體成形。

當(dāng)然，附加的電極可設(shè)置在頭部部分9或裝置的其它部位，從而可能提供與限定的口腔區(qū)域甚至更精確的接觸信息(取決的因素可包括成本限制、表面積范圍、以及所需的精確性)。電極中的每一個(gè)可使用導(dǎo)電樹(shù)脂或金屬材料，并且可與頭部部分9一體成形，或者可裝配到/連接到頭部部分9。

圖7和8示出緊固到牙刷31的可緊固裝置1。牙刷31是一個(gè)電動(dòng)牙刷，具有手持部分(未示出)和相對(duì)的刷毛頭部39，以及在二者之間的頸部部分35。當(dāng)然，可緊固裝置1可被可釋放地緊固到手動(dòng)牙刷(即，非電動(dòng)牙刷)。頸部部分35特別具有緊鄰刷毛頭部39的球狀頸部末端37。繼而，刷毛頭部39具有設(shè)置在其上的多根刷毛41，它們被構(gòu)造成在操作期間清潔牙齒(例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)、振蕩、振動(dòng)、移動(dòng)等等)。柄部部分是使用者將在操作期間抓握牙刷31的部分(即，被構(gòu)造成被使用者抓握)。柄部部分也可容納牙刷31的電源和馬達(dá)(未示出)。馬達(dá)提供旋轉(zhuǎn)和/或振蕩運(yùn)動(dòng)，和/或以其它方式提供刷毛頭部39的運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中，電動(dòng)牙刷31將具有可替換的頸部部分35和刷毛頭部39。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的可緊固裝置1僅被緊固到牙刷31的頸部部分35(如圖6和7所示)。牙刷頸部部分35的直徑優(yōu)選地遠(yuǎn)小于牙刷柄部部分33的直徑。

參見(jiàn)圖7和8，電極13設(shè)置在可緊固裝置1的頭部部分9上。當(dāng)可緊固裝置1附接到牙刷31時(shí)，電極13鄰近刷毛31。假定電極13和刷毛41之間非常接近，這為刷毛與待清潔的牙齒面對(duì)面之處提供較準(zhǔn)確的位置檢測(cè)數(shù)據(jù)。“刷毛41側(cè)”或“刷毛41側(cè)面”是指被構(gòu)造成接觸牙齒的刷毛41的一側(cè)。這可能最好在圖7中觀察。通過(guò)類比，這同樣適用于任何其它口腔護(hù)理工具和工具的功能端部(例如噴水器的噴管)。

雖然五個(gè)電極13a，13b，13c，13d，13e顯示圍繞頭部部分9周向(圍繞縱向軸線11)且等距設(shè)置，但當(dāng)然可能存在不同的實(shí)施方案。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，存在單個(gè)電極對(duì)(即，兩個(gè)電極)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，存在3、4、5、6、7、8、9、10或更多個(gè)電極13，它們?cè)O(shè)置在頭部部分9上，但是也可能設(shè)置在裝置1的主體部分6和/或基座部分5上。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在牙刷柄部部分33上或其鄰近之處無(wú)電極(此時(shí)裝置1緊固到牙刷31)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)可緊固裝置1緊固到牙刷頸部部分35時(shí)，電極13(設(shè)置在外殼3上)緊鄰或靠近牙刷刷毛41，從而為刷毛41(即，刷毛41側(cè))接觸限定的口腔區(qū)域處提供最準(zhǔn)確的口腔區(qū)域位置檢測(cè)。

緊固方法

本發(fā)明的一個(gè)方面提供安裝本發(fā)明的可緊固裝置1到口腔護(hù)理工具(例如牙刷)的方法。第一步驟涉及使用者將牙刷1的刷毛頭部39穿過(guò)可緊固裝置1的第一緊固件7的開(kāi)口19。開(kāi)口19以可滑動(dòng)的方式接合牙刷頸部部分35?？删o固裝置1沿牙刷頸部35滑動(dòng)直至它到達(dá)牙刷柄部部分33。一般來(lái)講，牙刷頸部35具有比牙刷柄部部分小得多的直徑，使得一旦直徑在牙刷頸部部分35和牙刷柄部部分33之間的過(guò)渡增大，可緊固裝置1不能進(jìn)一步滑動(dòng)。

方法的第二步驟需要使用者數(shù)字按壓可緊固裝置1的頭部部分9或者甚至主體部分6以使可緊固裝置1的可扣合通道21可釋放地緊固牙刷頸部部分35?？煽酆贤ǖ?1的任一側(cè)可彈性伸展以接合牙刷頸部部分35并施力于頸部部分35以產(chǎn)生摩擦，從而使可緊固裝置1在操作期間保持可釋放地緊固到牙刷31。

參見(jiàn)圖7和8，可扣合通道21的表面區(qū)域接合牙刷頸部35表面。開(kāi)口19的表面接合牙刷頸部35表面。第一緊固件7摩擦接合最靠近牙刷刷毛頭部39的牙刷頸部部分35的表面。第二緊固件15摩擦接合最靠近牙刷柄部部分33的牙刷頸部部分35的表面(經(jīng)由限定開(kāi)口19的表面和頸部部分35的表面)。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供將可緊固裝置1緊固到牙刷頸部35的方法，該方法包括以下步驟：(a)提供可緊固裝置1，其包括：由基座部分5和相對(duì)的頭部部分9以及位于基座部分5和頭部部分9之間的主體部分6限定的外殼3，其中基座部分5包括限定開(kāi)口19的周向一體外殼3形式的第一緊固件7，并且其中頭部部分9還包括限定可扣合通道21的周向非一體外殼3形式的第二緊固件15；(b)提供牙刷31，其包括柄部部分33和相對(duì)的刷毛頭部39，以及在二者之間的頸部部分35；(c)滑動(dòng)牙刷刷毛頭部39通過(guò)第一緊固件7的開(kāi)口19并繼續(xù)滑動(dòng)直至柄部部分33毗連第一緊固件7；以及(d)將頭部部分9或主體部分6和牙刷頸部部分35擠壓到一起直至可扣合通道21圍繞牙刷頸部35的至少一部分扣合，從而將可緊固裝置1緊固到牙刷頸部35。

本發(fā)明的另一方面提供將可緊固裝置1緊固到牙刷頸部35的方法，該方法包括以下步驟：(a)提供可緊固裝置1，其包括：由基座部分5和相對(duì)的頭部部分9以及位于基座部分5和頭部部分9之間的主體部分6限定的外殼3，其中基座部分5包括限定第一可扣合通道(未示出)的周向非一體外殼(未示出)形式的第一緊固件7，并且其中頭部部分9還包括限定第二可扣合通道21的周向非一體外殼3形式的第二緊固件15；(b)提供牙刷31，其包括柄部部分33和相對(duì)的刷毛頭部39，以及在二者之間的頸部部分35；(c)將基座部分5或主體部分6和牙刷頸部部分35擠壓到一起直至第一可扣合通道圍繞牙刷頸部35的至少一部分扣合(未示出)；以及(d)將頭部部分9或主體部分6和牙刷頸部部分35擠壓到一起直至第二可扣合通道21圍繞牙刷頸部35的至少一部分扣合，從而將可緊固裝置1緊固到牙刷頸部35。

具有能夠可釋放地緊固到口腔護(hù)理工具的可緊固裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用者無(wú)需承擔(dān)與位置檢測(cè)電子器件相關(guān)聯(lián)的更換成本(例如每次需要更換刷毛時(shí)的成本)。換句話講，可緊固裝置可在每次更換刷毛或者甚至更換牙刷自身時(shí)被松脫并再緊固。本發(fā)明為使用者的每次刷牙事件提供有價(jià)值的口腔區(qū)域位置檢測(cè)，但是同時(shí)通過(guò)無(wú)需使用者承擔(dān)每次更換刷毛和/或牙刷時(shí)的更換成本來(lái)節(jié)省使用者的費(fèi)用。實(shí)際上，刷毛往往在電子器件損壞前損壞。

另選地，可緊固裝置當(dāng)然可具有單個(gè)緊固件，優(yōu)選第一緊固件和第二緊固件，更優(yōu)選其中第一緊固件和第二緊固件位于裝置的相對(duì)端(例如頭部部分和基座部分)。一個(gè)另選的實(shí)施方案可具有三個(gè)或四個(gè)或更多個(gè)緊固件。在一個(gè)實(shí)施方案中，可緊固裝置僅被可釋放地緊固到牙刷頸部。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一緊固件和第二緊固件可均為周向非一體的，它們限定可扣合通道，使得第一緊固件和第二緊固件均可圍繞牙刷頸部的至少一部分周向“扣合”。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置被可釋放地緊固到牙刷的柄部部分和頸部部分。另選地，牙刷和/或裝置可配有凸/凹連接器作為緊固件。此類凸/凹連接器的示例是熟知的。參見(jiàn)例如US 2007/0264901 A1。另選地，一個(gè)或多個(gè)緊固件可采用鉤-環(huán)形式(例如)(例如鉤可位于裝置上，而環(huán)可位于牙刷上，反之亦然)?？稍O(shè)計(jì)可緊固裝置以改裝現(xiàn)有的口腔護(hù)理工具。另選地，可同時(shí)設(shè)計(jì)可緊固裝置和口腔護(hù)理工具以匹配彼此。為此，可緊固裝置的基座部分的開(kāi)口無(wú)需為圓形，而是依從牙刷頸部的特有形狀(當(dāng)然，這同樣也適用于第二緊固件和/或第三緊固件(如果存在的話))。

具有清潔頭部(即，帶有刷毛的刷毛頭部)、手持件(即，柄部部分)、和布置在清潔頭部和手持件之間的頸部部分的電動(dòng)牙刷的非限制性示例在WO 2010/106524中有所描述。是一個(gè)電動(dòng)牙刷品牌。雖然未在圖2-8中描述，裝置外殼容納多個(gè)電子部件。

由電極組成的電極對(duì)中的每一個(gè)在電路中電連通，并且在通電時(shí)在每個(gè)電極對(duì)之間可形成阻抗。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案用于測(cè)定電極對(duì)與限定的口腔區(qū)域的接觸信息的電路的框圖。在圖9中，電極對(duì)1200適用于電極13的第一電極對(duì)至第五電極對(duì)中的任何一個(gè)，如圖7和8所示。參見(jiàn)圖9，頻率發(fā)生器1300與電極對(duì)1200電連接，用于在電極對(duì)1200之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓。在頻率發(fā)生器1300和電極對(duì)1200之間的電連接可通過(guò)線連接實(shí)現(xiàn)，例如經(jīng)由柔性銅線或纜線連接。頻率發(fā)生器1300能夠優(yōu)選地操作以產(chǎn)生1kHz、10kHz、或50kHz至100kHz、500kHz、或1MHz范圍內(nèi)的頻率，但是其它頻率范圍也是可能的。在一個(gè)實(shí)施方案中，頻率發(fā)生器1300可交替產(chǎn)生兩個(gè)頻率并且在兩個(gè)頻率之間交替。另選地，頻率發(fā)生器1300可交替產(chǎn)生3、4、5、6、7、8、9、10或更多個(gè)頻率并在這些頻率之間交替。另選地，頻率發(fā)生器1300可產(chǎn)生非固定頻譜，例如選自正弦波、方波、三角波、鋸齒波、以及它們的組合的波形。頻率值和波形的選擇可取決于限定的口腔區(qū)域的特定電導(dǎo)率/介電性。例如，可選擇頻率范圍，當(dāng)頻率在該頻率范圍內(nèi)變化時(shí)，如果限定的口腔區(qū)域的阻抗變化具有顯著不同于其它口腔區(qū)域的趨勢(shì)，從而容易地區(qū)分限定的口腔區(qū)域與其它口腔區(qū)域。頻率發(fā)生器1300可通過(guò)Harris Corporation(Melbourne，F(xiàn)lorida)或Hewlett Packard Corporation(Palo Alto，California)制造的那些來(lái)實(shí)施。

阻抗測(cè)量單元1100電耦合至電極對(duì)1200，用于測(cè)量不同頻率下在電極對(duì)1200之間的阻抗值。在一個(gè)實(shí)施方案中，阻抗測(cè)量單元1100可通過(guò)線連接與電極對(duì)1200物理連接，例如，經(jīng)由柔性銅線或纜線連接。在另一個(gè)實(shí)施方案中，阻抗測(cè)量單元1100可無(wú)線耦合到電極對(duì)1200，例如使用激光和壓電換能器無(wú)線耦合(參見(jiàn)例如Hyun-Jun Park，Hoon Sohn，Chung-Bang Yun，Joseph Chung和II-Bum Kwon.A wireless guided wave excitation technique based on laser and optoelectronics.Smart Structures and Systems，第6卷，第5-6期，2010，749-765)。阻抗測(cè)量單元1100可遵循選自橋接方法(諸如Wheatstone Bridge方法)、諧振方法、I-V(電流-電壓)方法、RF(射頻)I-V方法、網(wǎng)絡(luò)分析方法、自動(dòng)平衡橋接方法、以及它們的組合的測(cè)量方法。阻抗測(cè)量方法的選擇可取決于一些因素如頻率范圍、測(cè)量范圍、測(cè)量準(zhǔn)確性和操作簡(jiǎn)便性。例如，自動(dòng)平衡橋接方法可確保1MHz至110MHz的廣頻范圍的高準(zhǔn)確性測(cè)量，RF I-V方法可對(duì)100MHz至3GHz的頻率范圍具有最佳測(cè)量能力，并且網(wǎng)絡(luò)分析可為當(dāng)頻率范圍為3GHz至更高時(shí)的推薦技術(shù)。阻抗測(cè)量單元1100可通過(guò)Agilent Technologies(Santa Clara，California)制造的那些來(lái)實(shí)施。

接觸測(cè)定單元1000與阻抗測(cè)量單元1100通信以測(cè)定接觸信息。當(dāng)電極對(duì)1200通電并接觸限定的口腔區(qū)域時(shí)，形成閉合電路，電流通過(guò)限定的口腔區(qū)域。將限定的口腔區(qū)域的阻抗測(cè)量為對(duì)電流的反應(yīng)并表示限定的口腔區(qū)域的電導(dǎo)率/介電性。由于不同的組成和結(jié)構(gòu)，不同的口腔區(qū)域可具有不同的電導(dǎo)率/介電性測(cè)量結(jié)果。例如，特定口腔區(qū)域包含的水越多，它的導(dǎo)電性越強(qiáng)，并且因此它的阻抗在廣頻頻范圍內(nèi)越恒定(與具有較少水的那些區(qū)域相比)。本發(fā)明基于各種口腔區(qū)域在不同電頻率下不同的電導(dǎo)率/介電性。因此，接觸測(cè)定單元1000可包括用于存儲(chǔ)函數(shù)的存儲(chǔ)器1010，其中函數(shù)關(guān)聯(lián)限定的口腔區(qū)域在不同頻率下的阻抗值。函數(shù)可涉及一個(gè)或多個(gè)口腔區(qū)域，其選自如上文所述的面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域，參見(jiàn)圖1(a)和1(b)。接觸測(cè)定單元1000還可包括處理器1020，其用于將測(cè)得的阻抗值處理成存儲(chǔ)函數(shù)以測(cè)定電極對(duì)1200與限定的口腔區(qū)域的接觸信息。存儲(chǔ)器1010和處理器1020可各自獨(dú)立地以任何形式體現(xiàn)，并且可以任何形式彼此相關(guān)聯(lián)。存儲(chǔ)器1010和處理器1020以及它們的關(guān)聯(lián)的一些示例可見(jiàn)于例如US2013/0176750A1，第426至431段。

在一個(gè)實(shí)施方案中，存儲(chǔ)器1010還存儲(chǔ)用于測(cè)定測(cè)得的阻抗值是否高于預(yù)先建立的閾值的受控程序，該閾值指示裝置1靠近使用者的口腔或在使用者的口腔內(nèi)，并且隨后實(shí)施裝置1的口腔護(hù)理位置檢測(cè)，優(yōu)選地裝置1的特征在于缺少機(jī)械通/斷開(kāi)關(guān)。參見(jiàn)例如US 2012/0246846A1。

頻率發(fā)生器1300、阻抗測(cè)量單元1100和接觸測(cè)定單元1000可整合成印刷電路板(PCB，未示出)。PCB可容納在裝置的外殼3內(nèi)，如圖2–6所示。電極13可通過(guò)導(dǎo)體和/或線路(未示出)連接至PCB。外殼3具有外表面和相反的內(nèi)表面(未示出)，其中外殼的內(nèi)表面限定內(nèi)部體積以容納這些導(dǎo)體和/或線路。這些導(dǎo)體和/或線路可附接到外殼3的內(nèi)表面。設(shè)置在外殼3的內(nèi)表面上的導(dǎo)體數(shù)量通常等于電極13的數(shù)量。電極13及其相應(yīng)的線路和/或?qū)w可一體成形，或者可裝配/連接到一起。

參見(jiàn)圖10A，裝置1還包括位置測(cè)定單元5000。位置測(cè)定單元5000可與接觸測(cè)定單元1000通信，用于基于至少測(cè)定的接觸信息來(lái)測(cè)定例如裝置1緊固到其上的牙刷31的口腔位置。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“接觸信息”涉及給定的側(cè)(例如刷毛側(cè)、相反的背側(cè)、第一側(cè)(在刷毛側(cè)和背側(cè)之間)、和相對(duì)的第二側(cè))是否接觸限定的口腔區(qū)域。基于這一信息，可估計(jì)口腔位置(在給定的時(shí)間點(diǎn))。例如，如果牙刷的背側(cè)(即，與刷毛相反的側(cè))在刷牙期間接觸面頰，可估計(jì)刷毛頭部39的口腔位置介于面頰和牙齒之間，且刷毛41面向牙齒。

參見(jiàn)圖10A，為了檢測(cè)口腔位置(即，提供比接觸信息更多的位置信息)，可緊固裝置1還可包括取向測(cè)定單元2000，它與位置測(cè)定單元5000通信。取向測(cè)定單元2000可被構(gòu)造成獲取可緊固裝置1的取向數(shù)據(jù)，并且位置測(cè)定單元5000可被構(gòu)造成進(jìn)一步基于獲取的取向信息來(lái)測(cè)定口腔位置。取向測(cè)定單元2000可選自3-軸加速度計(jì)、3-軸陀螺儀、地磁傳感器、以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，參見(jiàn)圖7，3-軸(x、y、和z軸)加速度計(jì)(未示出)設(shè)置在裝置外殼3內(nèi)，例如，附接到PCB(未示出)。可安裝加速度計(jì)(并且最終使得可緊固裝置1緊固到牙刷31)使得x軸平行于刷毛41側(cè)且正交于牙刷31的縱向伸長(zhǎng)軸L，y軸匹配牙刷31的縱向伸長(zhǎng)軸L，并且z軸正交于刷毛41側(cè)。重力加速度矢量可用于指示牙刷31的取向。例如，當(dāng)牙刷31(帶有緊固到其上的裝置1)豎直立在水平桌面上、牙刷31的縱向伸長(zhǎng)軸L正交于水平桌面時(shí)，重力加速度矢量平行于y軸。當(dāng)牙刷31水平放置、牙刷31的縱向伸長(zhǎng)軸L平行于水平面并且刷毛41側(cè)指向上時(shí)，重力加速度矢量平行于z軸。當(dāng)牙刷31水平放置時(shí)、牙刷31的縱向伸長(zhǎng)軸L平行于水平面并且刷毛41側(cè)指向側(cè)面時(shí)，重力加速度矢量平行于x軸。

在一個(gè)實(shí)施方案中，3-軸加速度計(jì)包括微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，加速度計(jì)包括MEMS傳感器，其選自壓電電阻型MEMS、靜電電容型MEMS、熱探測(cè)型MEMS、以及它們的組合。MEMS傳感器極小并且因此能夠容易地置于本文的可緊固裝置1中。雖然未專門示出，提供校正電路是有益的，其用于校正相應(yīng)軸中的加速度計(jì)的靈敏度平衡、靈敏度溫度特性、溫度漂移等等。此外，可提供帶通濾波器(低通濾波器)用于去除動(dòng)態(tài)加速部件、噪音等等。此外，可通過(guò)平滑來(lái)自加速度計(jì)的輸出的波形來(lái)降噪。可使用的其它類型的加速度計(jì)可包括電動(dòng)傳感器、應(yīng)變儀傳感器、壓電傳感器等等。

參見(jiàn)圖10A，可緊固裝置1還可包括用于感測(cè)刷毛41或限定的口腔區(qū)域的溫度的紅外傳感器3100、以及與紅外傳感器3100通信的刷洗識(shí)別單元3000，該刷洗識(shí)別單元基于感測(cè)到的刷毛溫度來(lái)識(shí)別刷毛與牙齒或牙齦的接觸信息。紅外傳感器3100能夠感測(cè)每根刷毛的溫度。另選地，紅外傳感器3100可設(shè)置在外殼3上，如此來(lái)感測(cè)面向刷毛41側(cè)的對(duì)象的溫度。在刷牙期間面向刷毛41側(cè)的對(duì)象可為牙齒或牙齦。刷洗識(shí)別單元3000可被構(gòu)造成基于感測(cè)溫度識(shí)別刷毛41側(cè)是否面向牙齒或牙齦。位置測(cè)定單元5000可與刷洗識(shí)別單元3000通信，并且被構(gòu)造成進(jìn)一步基于刷毛與牙齒或牙齦的識(shí)別的接觸信息來(lái)測(cè)定口腔位置。紅外傳感器3100可為但不限于熱電偶或熱電堆。

裝置1還可包括定時(shí)器4000。定時(shí)器4000可被構(gòu)造成測(cè)定在口腔位置處的持續(xù)時(shí)間?？商峁╋@示器6000，它與裝置1通信，或者甚至位于使用者可見(jiàn)的外殼3的外表面上(當(dāng)該裝置緊固到口腔護(hù)理工具時(shí))。顯示器6000可被構(gòu)造成顯示在每個(gè)口腔位置處的持續(xù)時(shí)間。顯示器6000可整合進(jìn)裝置1中，或者物理上與裝置1分離。也可提供指示器7000，它與裝置1進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。指示器7000可被構(gòu)造成指示持續(xù)時(shí)間比預(yù)定時(shí)間段更短或更長(zhǎng)。指示器7000可整合進(jìn)裝置1(例如外殼3)，或者物理上與裝置1分離，或者甚至成為顯示器6000的一部分。

還參見(jiàn)圖10A，裝置1可包括容納在外殼3中的電池(未示出)，它與電極存儲(chǔ)器、處理器、或存儲(chǔ)器、或任何需要通電的其它電子部件電連通，優(yōu)選地其中電池為可再充電的，更優(yōu)選地其中電池為可無(wú)線再充電的。裝置1可包括其它傳感器8000a，包括但不限于生物傳感器(例如評(píng)估細(xì)菌類型和含量)、牙齒美白、pH、溫度、診斷傳感器(評(píng)估口腔病癥或疾病)等等。來(lái)自這些其它傳感器的數(shù)據(jù)可發(fā)送到位置測(cè)定單元5000并與其它接收到的數(shù)據(jù)整合。

圖10B描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，其中提供系統(tǒng)9999，其包括可緊固裝置1b和計(jì)算裝置9000。計(jì)算裝置9000的非限制性示例包括智能電話或膝上型計(jì)算機(jī)或平板電腦等等。具有如本文所述的系統(tǒng)9999帶來(lái)若干優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是成本。與可緊固裝置1b相比，計(jì)算裝置9000使用一個(gè)或多個(gè)處理或存儲(chǔ)器功能。例如，來(lái)自阻抗測(cè)量單元1100b(或接觸測(cè)定單元(未示出))的數(shù)據(jù)、或者來(lái)自取向測(cè)定單元2000b、定時(shí)器4000b、刷洗識(shí)別單元(未示出)、紅外傳感器(未示出)、或其它傳感器8000b的數(shù)據(jù)可直接發(fā)送到計(jì)算裝置9000，用于數(shù)據(jù)處理或計(jì)算或存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)從可緊固裝置1b到計(jì)算裝置9000的發(fā)送可存在若干方法。一個(gè)方法是直接通過(guò)諸如USB端口或IEEE 1394(火線)端口等的有線方法。另一個(gè)方法是通過(guò)近場(chǎng)通信(如Bluetooth^TM，IEEE 802.15.1)或Wi-FI或WiMAX等的無(wú)線方法。優(yōu)選地，無(wú)線通信的有效范圍為±2-5米。通信可通過(guò)可見(jiàn)光、超聲波、紅外線、射頻、以及其它通信技術(shù)。當(dāng)然，可使用其它線取代通信硬件和軟件，優(yōu)選地它們具有低耗電量。系統(tǒng)9999的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是更理想的用戶界面，包括網(wǎng)站和便利的軟件更新以及計(jì)算裝置9000將通常具有的更大的顯示器。計(jì)算裝置9000能夠追蹤歷史結(jié)果或者與標(biāo)準(zhǔn)或使用者口腔衛(wèi)生目標(biāo)的其它個(gè)人目的等等進(jìn)行比較。

還參見(jiàn)圖10B，可緊固裝置1b可具有第一中央處理單元或第一CPU8200。第一CPU8200優(yōu)選地為低成本CPU，具有相對(duì)低的計(jì)算能力和耗電量。在這個(gè)本發(fā)明另選的實(shí)施方案中，第一CPU8200簡(jiǎn)單地從一個(gè)或多個(gè)傳感器或測(cè)量單元(例如1200b，1100b，2000b，4000b，8000b)中接收數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)至發(fā)射器8100，用于將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算裝置9000。頻率發(fā)生器1300b、一個(gè)或多個(gè)電極對(duì)1200b、和阻抗測(cè)量單元1100b均與彼此電連通，并且最終與第一CPU8200電連通。頻率發(fā)生器1300b與一個(gè)或多個(gè)電極對(duì)1200b電連接，用于在該一個(gè)或多個(gè)電極對(duì)1200b之間施加具有至少兩個(gè)不同頻率的電壓。阻抗測(cè)量單元1100b電耦合至電極對(duì)1200b，用于測(cè)量不同頻率下在電極對(duì)之間的阻抗值。測(cè)得的阻抗值作為數(shù)據(jù)從阻抗測(cè)量單元1100b發(fā)送到第一CPU8200。取向測(cè)定單元2000b、定時(shí)器4000b、和其它傳感器8000b收集數(shù)據(jù)并且也與第一CPU8200電連通。

如圖10B所示，計(jì)算裝置9000經(jīng)由接收器9400接收來(lái)自可緊固裝置1b的數(shù)據(jù)傳輸。如前文所述，接收器9400可與發(fā)射器8100通過(guò)有線或無(wú)線方式通信。信息或數(shù)據(jù)如軟件更新等等也可從計(jì)算裝置9000發(fā)送到可緊固裝置1b。第二CPU9200比前述第一CPU8200強(qiáng)大得多。第二CPU9200被構(gòu)造成具有足夠的計(jì)算能力，用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)傳輸提供口腔區(qū)域位置檢測(cè)?？谇粎^(qū)域位置檢測(cè)信息可存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器9300中成為計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)。第二CPU9200與第二存儲(chǔ)器9300通信。第二CPU9200與第二顯示器9100電連通，顯示口腔區(qū)域位置檢測(cè)信息。優(yōu)選地，計(jì)算裝置9000包括網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)，該網(wǎng)絡(luò)接口被構(gòu)造成上載存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或信息到遠(yuǎn)程服務(wù)器(例如網(wǎng)站)并從遠(yuǎn)程服務(wù)器(例如網(wǎng)站)下載存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或信息。當(dāng)然，本文所述的各種部件均電耦合至電源(例如電池或墻壁插座)(未示出)。第一CPU8200和第二CPU9200可具有提供處理指令的軟件和算法。

在一個(gè)方面，系統(tǒng)9999包括可緊固裝置1b和計(jì)算裝置9000?？删o固裝置1b包括電極對(duì)1200b，它與提供阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)的阻抗測(cè)量單元1100b電連通。優(yōu)選地，可緊固裝置1b還包括用于提供取向數(shù)據(jù)的取向測(cè)定單元2000b，其中更優(yōu)選地，取向測(cè)定單元2000b為被構(gòu)造成提供加速度計(jì)數(shù)據(jù)的加速度計(jì)(未示出)。最后，可緊固裝置1b還包括發(fā)射器8100，優(yōu)選地?zé)o線發(fā)射器8100，其被構(gòu)造成發(fā)送阻抗測(cè)量數(shù)據(jù)和任選的加速度計(jì)數(shù)據(jù)。

計(jì)算裝置9000，優(yōu)選地便攜式計(jì)算裝置9000，包括接收器9400，優(yōu)選地?zé)o線接收器9400，其被構(gòu)造成接收傳輸?shù)淖杩箿y(cè)量數(shù)據(jù)和任選的加速度計(jì)數(shù)據(jù)(以及任選地定時(shí)器數(shù)據(jù)和任選地其它傳感器數(shù)據(jù)(如前文所述)。第二CPU9200被構(gòu)造成處理接收到的數(shù)據(jù)。第二存儲(chǔ)器9300被構(gòu)造成存儲(chǔ)處理數(shù)據(jù)。第二顯示器9100被構(gòu)造成顯示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)。最后，計(jì)算裝置9000可包括網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)，其尤其被構(gòu)造成上載存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程服務(wù)器(未示出)。

接觸信息測(cè)定

在刷牙期間，牙刷刷毛頭部39的側(cè)(即，第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè))可能接觸的口腔區(qū)域主要包括面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域，而設(shè)置在刷毛頭部39上的刷毛41(即，刷毛41側(cè))接觸牙齒和/或牙齦。

重新參照?qǐng)D7和8，五個(gè)電極13a，13b，13c，13d，13e設(shè)置在裝置1的頭部部分9上。這五個(gè)電極基本上覆蓋周向圍繞L軸的四個(gè)側(cè)面中的三個(gè)。這些電極13構(gòu)成多個(gè)電極對(duì)1200，它們用于測(cè)定牙刷31的第一側(cè)、背側(cè)和第二側(cè)中的每一個(gè)是否接觸限定的口腔區(qū)域。

在操作期間，由電極13構(gòu)成的電極對(duì)1200中的每一個(gè)(下文統(tǒng)稱為“電極對(duì)1200”)通電帶有電壓，從而在它們之間形成阻抗。優(yōu)選地，電壓可由AC(交流電)提供(出于下文所解釋的原因)。重新參照?qǐng)D9，隨后通過(guò)頻率發(fā)生器1300施加至少兩個(gè)不同的頻率至通電電極對(duì)1200之間的電壓。通過(guò)阻抗測(cè)量單元1100測(cè)量在施加的不同頻率下，在通電電極對(duì)1200之間形成的阻抗的阻抗值。可同時(shí)或依序測(cè)量每個(gè)電極對(duì)1200。定義函數(shù)使其關(guān)聯(lián)限定的口腔區(qū)域在施加的不同頻率下的阻抗值，并且存儲(chǔ)在接觸測(cè)定單元1000的存儲(chǔ)器1010中。測(cè)得的阻抗值隨后在接觸測(cè)定單元1000的處理器1020中處理成存儲(chǔ)函數(shù)。如果測(cè)得的阻抗值匹配存儲(chǔ)函數(shù)，將確定與限定的口腔區(qū)域發(fā)生接觸。

以下討論基于面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域的阻抗幅值變化以進(jìn)一步解釋接觸信息測(cè)定。如本文上文對(duì)圖1(a)的討論，在10kHz至100kHz的頻率范圍內(nèi)的阻抗幅值下降率在面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域之間變化很大。甚至更有利的是當(dāng)頻率在10kHz至100kHz的范圍內(nèi)提高時(shí)，所有這三個(gè)區(qū)域的阻抗幅值幾乎均線性下降。這使得使用非常簡(jiǎn)單的線性函數(shù)以區(qū)分這三個(gè)限定的口腔區(qū)域是可能的，這需要僅在兩個(gè)不同頻率下的阻抗幅值，并且因此消耗非常低的計(jì)算能力。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地理解超過(guò)三個(gè)或更多個(gè)頻率的反映阻抗幅值變化的其它頻率范圍和其它函數(shù)也可另選地用于實(shí)施本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也能夠容易地理解其它阻抗值例如如圖1(b)所示的阻抗相位也可另選地用于或者甚至附加地用于測(cè)定接觸信息。

參見(jiàn)圖1(a)，可用于在10kHz至100kHz的頻率范圍內(nèi)區(qū)分面頰區(qū)域、舌區(qū)域和唾液區(qū)域的線性函數(shù)可包括A1/A2比率，其中A1是在第一頻率下測(cè)得的第一阻抗幅值，并且A2是在第二頻率下測(cè)得的第二阻抗幅值。兩個(gè)閾值常數(shù)可用于設(shè)定識(shí)別面頰區(qū)域、舌區(qū)域、和唾液區(qū)域的限度。例如，在當(dāng)?shù)诙l率大于第一頻率的情況下，當(dāng)A1/A2小于第一閾值常數(shù)a時(shí)，可將其識(shí)別為唾液區(qū)域。當(dāng)A1/A2不小于第二閾值常數(shù)b時(shí)，可將其識(shí)別為面頰區(qū)域。當(dāng)A1/A2小于第二閾值常數(shù)b，但是不小于第一閾值常數(shù)a時(shí)，可將其識(shí)別為舌區(qū)域。

閾值常數(shù)值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。例如，第一閾值常數(shù)a可為1.2至1.4，因?yàn)檫@個(gè)值通過(guò)接觸唾液區(qū)域一般不能達(dá)到，而接觸舌區(qū)域能夠容易地超過(guò)這個(gè)值。第二閾值常數(shù)b可為1.7至2.1，用于區(qū)分與舌區(qū)域的接觸和與唾液區(qū)域的接觸。

一個(gè)或多個(gè)函數(shù)可被限定并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1010中。一個(gè)或多個(gè)函數(shù)中的每一個(gè)關(guān)聯(lián)一個(gè)限定的口腔區(qū)域在施加的不同頻率下的阻抗值。處理器1020可將測(cè)得的阻抗值逐個(gè)處理成一個(gè)或多個(gè)函數(shù)中的每一個(gè)，用于發(fā)現(xiàn)測(cè)得的阻抗值匹配的函數(shù)(如果有的話)。

圖11示出示例性的接觸測(cè)定方法，該方法用于測(cè)定刷毛41側(cè)是否接觸選自唾液區(qū)域、舌區(qū)域、和面頰區(qū)域的限定的口腔區(qū)域。側(cè)面(例如刷毛側(cè)、相反的背側(cè)；和第一側(cè)(在刷毛側(cè)和背側(cè)之間)、以及相對(duì)的第二側(cè))具有電極對(duì)，其帶有電壓以在它們之間形成阻抗。施加于電極對(duì)的不同頻率包括第一頻率(例如10kHz)和第二頻率(例如100kHz)。A1第一阻抗值(例如阻抗幅值)是在第一頻率下在電極對(duì)之間測(cè)得的S10。A2第二阻抗值(例如阻抗幅值)是在第二頻率下在電極對(duì)之間測(cè)得的S20。如果A1和A2中的任一個(gè)小于阻抗幅值閾值(例如，100kΩ)(在S30中為“是”)，則認(rèn)為該側(cè)不與唾液區(qū)域、舌區(qū)域或面頰區(qū)域接觸S40。阻抗幅值閾值可為等于或大于在第一頻率和第二頻率下唾液區(qū)域、舌區(qū)域或面頰區(qū)域可獲得的最大阻抗幅值的值。如果A1和A2均不高于阻抗幅值閾值100kΩ(在S30中為“否”)，該側(cè)接觸唾液區(qū)域、舌區(qū)域、或面頰區(qū)域；并且因此該方法進(jìn)行到S50。如果A1/A2的比率小于1.4(在S50中為是)，該側(cè)接觸唾液區(qū)域S60。如果對(duì)S50的回答為“否”，該方法進(jìn)行到S70。如果A1/A2的比率等于或大于1.4但小于1.8(在S70中為是)，該側(cè)接觸舌區(qū)域S80。如果對(duì)S70的回答為否，該方法進(jìn)行到S90。如果A1/A2的比率等于或大于1.8(在S90中為是)，該側(cè)接觸面頰區(qū)域S100。如果對(duì)S90的回答為否，返回一個(gè)錯(cuò)誤信息S110。錯(cuò)誤可能是由于A1和A2中的任一個(gè)或二者均等于0，這指示可能存在短路或其它故障。需注意，可重復(fù)S10至S90的方法直至識(shí)別接觸信息(包括未接觸和接觸唾液區(qū)域、舌區(qū)域、或面頰區(qū)域)，而非提供如在S110中的錯(cuò)誤信息。還需注意，在這個(gè)示例性接觸測(cè)定方法中顯示的所有值，包括頻率值、阻抗幅值閾值、和比率值，可經(jīng)調(diào)節(jié)或改變以適配一個(gè)或多個(gè)特定使用者。

整個(gè)接觸測(cè)定方法可發(fā)生在1s、500ms、50ms、10ms、或5ms內(nèi)。在刷牙動(dòng)作(或類似的口腔護(hù)理操作)期間整個(gè)接觸測(cè)定方法可每1s、2s、3s、5s、或8s自動(dòng)重復(fù)。在施加的不同頻率下的阻抗值優(yōu)選地在小于500ms、300ms、100ms、50ms、10ms、5ms、或者甚至1ms的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量。這有助于確認(rèn)阻抗值的變化是由于頻率變化而非牙刷移動(dòng)引起。

在實(shí)施過(guò)程中，一旦牙刷的刷毛頭部39插入口腔且使用者開(kāi)始刷牙，唾液層將包圍可緊固裝置的頭部部分9以及相關(guān)聯(lián)的電極13。當(dāng)頭部部分9接觸面頰或舌時(shí)，形成接觸壓力以使唾液層變得非常薄。在直流電(DC)電路中這個(gè)非常薄的唾液層可顯著影響電極對(duì)之間的阻抗，使得與面頰或舌的接觸不能被檢測(cè)。然而，在具有不同頻率的電壓的AC電路中，通過(guò)選擇其中面頰和/或舌的阻抗變化遠(yuǎn)大于唾液的阻抗變化的合適頻率范圍，在檢測(cè)與面頰或舌的接觸時(shí)可忽略這個(gè)非常薄的唾液層。本發(fā)明優(yōu)選地利用這個(gè)發(fā)現(xiàn)，并且提供準(zhǔn)確的接觸信息測(cè)定。

口腔位置測(cè)定

牙刷(帶有緊固到其上的可緊固裝置)的口腔位置可由面向牙齒區(qū)域的刷毛側(cè)限定。牙齒區(qū)域是指在一個(gè)或多個(gè)牙齒上的區(qū)域。牙齒區(qū)域的數(shù)量和位置可能基于特定目的而變化。在一個(gè)示例中，圍繞使用者的牙齒分成18個(gè)牙齒區(qū)域，如圖12所示。這18個(gè)牙齒區(qū)域通過(guò)每個(gè)牙齒在口腔內(nèi)的獨(dú)有位置進(jìn)行區(qū)分。這些牙齒區(qū)域包括：左上后牙齒的面頰側(cè)(區(qū)域a)、左上后牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域b)、左上后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域c)、前上牙齒的前側(cè)(區(qū)域d)、前上牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域e)、前上牙齒的舌側(cè)(區(qū)域f)、右上后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域g)、右上后牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域h)、右上后牙齒的面頰側(cè)(區(qū)域i)、左下后牙齒的面頰側(cè)(區(qū)域j)、左下后牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域k)、左下后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域l)、前下牙齒的舌側(cè)(區(qū)域m)、前下牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域n)、前下牙齒的前側(cè)(區(qū)域o)、右下后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域p)、右下后牙齒的咬合側(cè)(區(qū)域q)、和右下后牙齒的面頰側(cè)(區(qū)域r)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，牙刷頭部部分的口腔位置基于該裝置頭部部分(和電極)的每個(gè)側(cè)與面頰區(qū)域、舌區(qū)域或唾液區(qū)域的接觸信息進(jìn)行測(cè)定。表1示出裝置1頭部部分9和設(shè)置電極13(參見(jiàn)例如圖7和8)的背側(cè)(與刷毛側(cè)相反)、第一側(cè)(在背側(cè)和刷毛側(cè)之間)、和與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的假定的接觸信息，其中刷毛41側(cè)(尤其是圖7)面向每個(gè)牙齒區(qū)域。

表1：每個(gè)牙齒區(qū)域的假定接觸信息

基于如表1所示的假定接觸信息，存在具有相同接觸信息的一些牙齒區(qū)域，例如區(qū)域a和區(qū)域r，它們因此僅基于接觸信息不能被彼此區(qū)分。此外，區(qū)域d、e、f、m、n、和o不能被彼此區(qū)分，因?yàn)樗鼈儾唤佑|面頰或舌。

因此，在另一個(gè)實(shí)施方案中，刷毛側(cè)的口腔位置通過(guò)結(jié)合可緊固裝置的接觸信息與取向信息來(lái)測(cè)定。取向信息可包括在刷毛側(cè)和水平面之間形成的取向角度。對(duì)于安裝在裝置1內(nèi)的3-軸(x、y、和z軸)加速度計(jì)，加速度計(jì)的x軸平行于刷毛側(cè)并正交于牙刷的縱向伸長(zhǎng)軸L，因此可取在加速度計(jì)的x軸與水平面之間形成的角度作為取向角度。參見(jiàn)例如圖7。

為方便起見(jiàn)，由取向角度定義的刷取向可分解成8個(gè)取向扇區(qū)A至H，如圖12所示。扇區(qū)A至F中的每一個(gè)大小為60度。扇區(qū)G是扇區(qū)A和B的組合。扇區(qū)H是扇區(qū)D和E的組合。當(dāng)如圖12所示的18個(gè)牙齒區(qū)域在刷牙事件期間被刷時(shí)，這8個(gè)取向扇區(qū)對(duì)應(yīng)于8個(gè)典型的刷取向。例如，扇區(qū)A對(duì)應(yīng)于當(dāng)刷左上后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域c)時(shí)的刷取向，而扇區(qū)B對(duì)應(yīng)于當(dāng)刷左下后牙齒的舌側(cè)(區(qū)域l)時(shí)的刷取向。在扇區(qū)A處的取向角度為約60°。在扇區(qū)B處的取向角度為約120°。表2示出可能在每個(gè)取向扇區(qū)被刷的牙刷和牙齒區(qū)域的取向角度。

表2：在每個(gè)取向扇區(qū)的取向角度和牙齒區(qū)域

表3示出如圖12所示的18個(gè)牙齒區(qū)域中的每一個(gè)如何通過(guò)結(jié)合接觸信息和取向信息進(jìn)行識(shí)別。對(duì)先前刷過(guò)的牙齒區(qū)域予以考慮以識(shí)別涉及前牙的牙齒區(qū)域，在該區(qū)域未獲取到與面頰或舌的接觸信息。這基于一個(gè)假設(shè)：使用者一般刷牙是從一個(gè)區(qū)域刷到另一個(gè)相鄰區(qū)域?？蓪⒈?所示的一個(gè)算法編程到位置測(cè)定單元5000中(圖10)以區(qū)分所有18個(gè)牙齒區(qū)域。

表3：通過(guò)結(jié)合接觸信息和取向信息識(shí)別牙齒區(qū)域。

因此，所有18個(gè)牙齒區(qū)域通過(guò)本發(fā)明以低成本的非侵入的、精確的和準(zhǔn)確的方式得到區(qū)分。根據(jù)本發(fā)明，使用者無(wú)需佩戴可認(rèn)為是侵入性的任何設(shè)備。刷牙時(shí)的頭部移動(dòng)和走動(dòng)不干擾本發(fā)明的位置檢測(cè)，因?yàn)樗且环N僅使用加速度計(jì)的系統(tǒng)，能夠提供良好的精確性和準(zhǔn)確性。在批量生產(chǎn)中接觸測(cè)定依賴可容易插入作為牙刷中的導(dǎo)電膏的電極對(duì)，它是高性價(jià)比的。當(dāng)刷毛需要更換等等時(shí)，該裝置也提供可從牙刷上移除的便利，并且因此節(jié)省電子器件的成本。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，刷毛側(cè)的口腔位置還通過(guò)牙齒/牙齦刷洗識(shí)別方法進(jìn)行測(cè)定。在牙齒和牙齦之間存在溫度差異。有血液的牙齦溫度比無(wú)血液的牙齒溫度更高。重新參照?qǐng)D10，在刷牙期間可通過(guò)紅外傳感器3100獲得溫度。溫度可為刷毛溫度或目標(biāo)(例如口腔護(hù)理組織)溫度。如果溫度大于或等于第一閾值(例如，34.5℃)，確定牙齦被刷到。如果刷毛溫度小于第一閾值但是大于或等于第二閾值(例如，31℃)，確定牙齒被刷到。當(dāng)將每個(gè)牙齒區(qū)域的刷洗時(shí)間記錄為反饋時(shí)，這種牙齒/牙齦刷洗識(shí)別信息是尤其有利的。通過(guò)這一刷洗識(shí)別方法，可分別記錄刷牙齦時(shí)間和刷牙齒時(shí)間，使得使用者能夠獲得更精確和更準(zhǔn)確的刷洗反饋。

如圖10所示，可提供顯示器6000和指示器7000作為用戶界面，用于顯示和指示與口腔位置相關(guān)聯(lián)的信息，使得使用者可通過(guò)基于這種信息優(yōu)化他們的刷牙方法來(lái)改善刷牙質(zhì)量。顯示器和/或指示器可與裝置成一體(即，在裝置上可見(jiàn))或者可位于裝置外部。

在一個(gè)實(shí)施方案中，顯示器6000包括示出18個(gè)牙齒區(qū)域的圖表，如圖12所示。通過(guò)提亮在刷牙期間已經(jīng)刷過(guò)或正在被刷的牙齒區(qū)域可提供實(shí)時(shí)反饋?？赏ㄟ^(guò)如果牙齒區(qū)域已經(jīng)刷牙足夠，顯示綠色，否則顯示紅色來(lái)提供另一種實(shí)時(shí)反饋。另外，如果刷牙過(guò)度，牙齒區(qū)域可閃爍。可通過(guò)顯示在刷牙期間和/或刷牙后每個(gè)牙齒區(qū)域使用了多少時(shí)間來(lái)提供一種綜合反饋?？赏ㄟ^(guò)示出是否遺漏了任何牙齒區(qū)域或者是否已經(jīng)正確地刷了所有牙齒區(qū)域來(lái)提供一種總體刷牙結(jié)果。此類反饋將促使使用者重刷已經(jīng)遺漏的或刷牙時(shí)間不足的牙齒區(qū)域。顯示器可為在裝置外殼上可見(jiàn)的LED顯示器。另選地，顯示器可在計(jì)算裝置9000上，如圖10B所示。

在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)用于一個(gè)牙齒區(qū)域的時(shí)間長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間量時(shí)，指示器7000提供視覺(jué)、聲音和/或物理信號(hào)以指示使用者改變刷牙區(qū)域。信號(hào)可體現(xiàn)在裝置或顯示器6000上。例如，物理信號(hào)可包括裝置的振動(dòng)(并且因此包括牙刷的振動(dòng))。

在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)觸及某個(gè)牙齒區(qū)域時(shí)，指示器7000提供視覺(jué)、聲音和/或物理信號(hào)以指示使用者遞送特定活性物質(zhì)如美白活性物質(zhì)到牙齒表面上。

與口腔位置相關(guān)聯(lián)的更多信息可通過(guò)用戶界面提供以有益于使用者，諸如在WO2008060482A2、WO201177282A1的第24至26段，和US 8479341B2的第15至16列中公開(kāi)的那些?？赏瑫r(shí)或依序展示或指示所有信息。使用者可控制待顯示或待指示的信息。顯示器6000或指示器7000可與處理器1020電連通。

本文所公開(kāi)的量綱和值不應(yīng)理解為嚴(yán)格限于所引用的精確數(shù)值。相反，除非另外指明，否則每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開(kāi)為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。

除非明確地排除或以其它方式限制，否則本文所引用的每個(gè)文檔，包括該申請(qǐng)要求其優(yōu)先權(quán)或權(quán)益的任何交叉引用或相關(guān)的專利或申請(qǐng)和任何專利申請(qǐng)或?qū)＠?，均全文以引用的方式并入本文。任何文獻(xiàn)的引用不是對(duì)其相對(duì)于任何本發(fā)明所公開(kāi)的或本文受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可，或不是對(duì)其單獨(dú)地或以與任何其它參考文獻(xiàn)或多個(gè)參考文獻(xiàn)的組合提出、建議或公開(kāi)了任何此類發(fā)明的認(rèn)可。此外，如果此文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻(xiàn)中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義相沖突，將以此文獻(xiàn)中賦予該術(shù)語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。

雖然已經(jīng)舉例說(shuō)明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講顯而易見(jiàn)的是，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出各種其它變化和修改。因此，本文旨在于所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。