СПОСОБ И СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ СЕАНСУ УПРАВЛЯЕМОЙ ЧИСТКИ Российский патент 2021 года по МПК A46B15/00 A61C17/16 

[0001] Настоящее изобретение относится в целом к системам и способам определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Правильная чистка зубов, в том числе длительность и охват чистки щеткой, помогает обеспечить долгосрочное здоровье зубов. Много проблем с зубами испытывают люди, которые либо нерегулярно чистят зубы щеткой или иным образом, либо делают это неправильно, особенно на определенном участке или в определенной области ротовой полости. Среди людей, которые регулярно чистят зубы, неправильная чистка может приводить к плохому охвату чистки и, следовательно, к появлению поверхностей, которые не очищаются должным образом во время сеанса чистки даже при соблюдении стандартного режима чистки, такого как чистка щеткой в течение двух минут два раза в день.

[0003] Для содействия надлежащей чистке важно обеспечить достаточную очистку всех зубных поверхностей, включая участки рта, которые являются труднодоступными или чаще всего бывают ненадлежащим образом очищенными во время обычного сеанса чистки. Одним из способов обеспечения соответствующего охвата является предоставление пользователю указаний по использованию устройства и/или предоставление обратной связи пользователю во время или после сеанса чистки. Например, знание местоположения устройства во рту во время сеанса чистки является важным средством для создания улучшенной обратной связи, касающейся манеры выполнения пользователем чистки, и/или для адаптации одной или более характеристик устройства в соответствии с потребностями пользователя. Эта информация о местоположении может, например, быть использована для определения и предоставления обратной связи, касающейся характеристик чистки, таких как охват и сила.

[0004] Однако отслеживание устройства для чистки полости рта во время сеансов управляемой чистки имеет несколько ограничений. Например, для эффективной чистки требуется соблюдение пользователем указаний. Кроме того, для устройств, которые отслеживают местоположение головки устройства во рту по меньшей мере частично на основании управляемых положений, локализация обычно является неточной, если пользователь не следует точно указаниям сеанса управляемой чистки.

[0005] Соответственно, в данной области техники давно существует потребность в способах и устройствах, которые определяют соблюдение пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта и которые могут решить, использовать ли данные локализации, отчасти на основании определенного соблюдения.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Задачей настоящего изобретения является разработка инновационных способов и систем определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта. Применительно к системе, выполненной с возможностью обеспечения сеанса управляемой чистки, разработанные способы и системы позволяют устройству или системе оценивать надежность данных локализации на основании определенного соблюдения. Данные локализации предпочтительно используют только в том случае, если пользователь в достаточной мере соблюдал указания сеанса управляемой чистки. Соответственно, если система определяет несоблюдение пользователем указаний, то данные локализации не являются надежными и/или не будут использованы. Система обеспечивает пользователю сеанс управляемой чистки с помощью визуальных или звуковых сигналов. Когда пользователь реагирует на указания, система получает данные датчика от одного или более датчиков устройства. Система определяет соблюдение пользователем указаний посредством сравнивания получаемых данных датчика с ожидаемыми данными датчика. Затем система обеспечивает обратную связь пользователю относительно несоблюдения, тем самым обеспечивая возможность соблюдения, и/или идентифицирует данные локализации, полученные во время сеанса чистки, как ненадежные.

[0007] В целом, согласно одному аспекту изобретения, предлагается способ определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта. Способ включает следующие этапы:

(i) обеспечение устройства для чистки полости рта, содержащего датчик, генератор указаний и контроллер;

(ii) обеспечение пользователю сеанса управляемой чистки посредством генератора указаний;

(iii) выработка данных датчика во время сеанса управляемой чистки в первом местоположении, указывающих на положение или перемещение устройства для чистки полости рта;

(iv) сравнение выработанных данных датчика с ожидаемыми данными датчика для указанного первого местоположения и

(v) выработка на основании указанного сравнения оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

[0008] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ также включает этап предоставления обратной связи пользователю относительно оцененного соблюдения указаний сеанса управляемой чистки. В соответствии с вариантом осуществления изобретения обратная связь предоставляется в режиме реального времени. В соответствии с вариантом осуществления изобретения обратная связь содержит указание на то, что пользователь не соблюдает указания сеанса управляемой чистки.

[0009] В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ также включает этап адаптации сеанса управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний.

[0010] В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ также включает этап определения на основании оценки соблюдения пользователем указаний, следует ли отбрасывать полученные данные датчика для сеанса управляемой чистки.

[0011] Согласно аспекту изобретения предлагается устройство для чистки, выполненное с возможностью определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки. Устройство для чистки содержит:

датчик, выполненный с возможностью выработки данных датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки, причем данные датчика указывают на положение или перемещение устройства для чистки;

генератор указаний, выполненный с возможностью обеспечения пользователю сеанса управляемой чистки, содержащего множество инструкций; и

контроллер, выполненный с возможностью: (i) сравнения выработанных данных датчика с ожидаемыми данными датчика для указанного первого местоположения и (ii) выработки на основании указанного сравнения оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

[0012] В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство также содержит интерфейс пользователя, причем контроллер выполнен с возможностью предоставления пользователю обратной связи через интерфейс пользователя, касающейся оцененного соблюдения указаний сеанса управляемой чистки.

[0013] Согласно аспекту изобретения предлагается устройство для чистки, выполненное с возможностью определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки. Устройство для чистки содержит:

(i) модуль датчика, выполненный с возможностью приема от датчика данных датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки, причем данные датчика указывают на положение или перемещение устройства для чистки;

(ii) модуль генератора указаний, выполненный с возможностью формирования сеанса управляемой чистки, который содержит множество инструкций;

(iii) модуль извлечения признаков, выполненный с возможностью извлечения одного или более признаков из сеанса управляемой чистки и данных датчика; и

(iv) модуль модели классификации, выполненный с возможностью выработки на основании извлеченного одного или более признаков оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

[0014] В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство также содержит базу данных указаний, содержащую один или более сохраненных сеансов управляемой чистки.

[0015] В соответствии с вариантом осуществления изобретения модуль генератора указаний выполнен с возможностью адаптации сеанса управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний.

[0016] Используемый в данной заявке для целей настоящего изобретения термин "контроллер" обычно используют для описания различных устройств, относящихся к управлению устройством датчика потока, системой или способом. Контроллер может быть реализован множеством способов (например, при помощи специализированных аппаратных средств) для выполнения различных функций, описанных в настоящей заявке. "Процессор" является одним примером контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы при помощи программного обеспечения (например, микрокода) для выполнения различных функций, описанных в настоящей заявке. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован как комбинация специализированных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и как процессор (например, один или более запрограммированных микропроцессоров и связанные с ними схемы) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают в себя, помимо прочего, традиционные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (application specific integrated circuits, ASIC) и программируемые пользователем матрицы логических элементов (field-programmable gate arrays, FPGA).

[0017] В различных вариантах осуществления процессор или контроллер может быть связан с одним или более носителями данных (в настоящей заявке в общем называемыми "памятью", например, энергозависимой или энергонезависимой памятью компьютера). В некоторых вариантах осуществления носители данных могут быть закодированы одной или более программами, которые при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах выполняют по меньшей мере некоторые из функций, описанных в настоящей заявке. Различные носители данных могут быть закреплены в процессоре или контроллере или могут быть транспортируемыми, так что одна или более сохраненных на них программ могут быть загружены в процессор или контроллер с тем, чтобы осуществить различные аспекты настоящего изобретения, описанные в настоящей заявке. Термины "программа" или "компьютерная программа" использованы в настоящей заявке в общем смысле для обозначения любого типа машинного кода (например, программного обеспечения или микрокода), который может быть использован для программирования одного или более процессоров или контроллеров.

[0018] Термин "интерфейс пользователя", используемый в настоящей заявке, относится к интерфейсу между человеком-пользователем или оператором и одним или более устройствами, который обеспечивает возможность связи между пользователем и устройством(-вами). Примеры интерфейсов пользователя, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают в себя, помимо прочего, переключатели, потенциометры, кнопки, циферблаты, ползунки, трекболы, экраны мониторов, различные типы графических интерфейсов пользователя (ГИП), сенсорные экраны, микрофоны и другие типы датчиков, которые могут принимать те или иные виды вырабатываемых человеком задающих сигналов и вырабатывать в ответ на них сигнал.

[0019] Следует отметить, что все комбинации вышеупомянутых концепций и дополнительных концепций, описанных более подробно ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящей заявке. В частности, все комбинации заявленного настоящего изобретения, приведенные в конце этого описания, рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого в настоящей заявке.

[0020] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны из варианта(-ов) осуществления изобретения, описанных в настоящей заявке, и будут объяснены со ссылками на эти варианты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0021] На чертежах схожие ссылочные обозначения обычно относятся к одинаковым деталям на различных видах. Кроме того, чертежи представлены необязательно с соблюдением масштаба, вместе с тем акцент делается на изображение принципов изобретения.

[0022] ФИГ. 1 схематически изображает устройство для чистки полости рта в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0023] ФИГ. 2 схематически изображает систему для чистки полости рта в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0024] ФИГ. 3 схематически изображает систему для чистки полости рта в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

[0025] ФИГ. 4 изображает блок-схему способа определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Настоящее изобретение описывает различные варианты осуществления способа и устройства для определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта. В более общем смысле Заявитель признал и отметил, что было бы предпочтительно разработать систему, выполненную с возможностью идентификации данных о локализации, полученных во время сеанса чистки полости рта, как ненадежных на основании несоблюдения указаниям сеанса управляемой чистки. Соответственно, способы, описанные или иным образом предлагаемые в настоящей заявке, предлагают устройство для чистки полости рта, выполненное с возможностью обеспечения пользователю сеанса управляемой чистки, возможностью получения данных датчика от одного или более датчиков устройства во время сеанса управляемой чистки и возможностью оценки соблюдения указаний сеанса управляемой чистки посредством сравнения полученных данных датчика с ожидаемыми данными датчика. Затем устройство для чистки полости рта идентифицирует данные локализации, полученные во время сеанса чистки, как надежные или ненадежные на основании соблюдения или несоблюдения указаний сеанса управляемой чистки. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство для чистки полости рта содержит один или более датчиков, выполненных с возможностью получения данных о локализации, и при необходимости содержит механизм обратной связи для предоставления пользователю обратной связи, касающейся несоблюдения указаний.

[0027] Варианты осуществления изобретения, раскрытые или иным образом предусмотренные в настоящей заявке, могут быть использованы с любым устройством для ухода за полостью рта, включая, помимо прочего, зубную щетку, устройство для чистки зубной нитью, такое как Philips AirFloss®, ирригатор для полости рта или любое другое устройство для ухода за полостью рта. Одна конкретная цель использования вариантов осуществления изобретения в настоящей заявке состоит в том, чтобы предоставлять информацию о чистке и обратную связь при использовании устройства для чистки полости рта, такого как, например, зубная щетка Philips Sonicare® (производства компании Koninklijke Philips Electronics, N.V.). Однако изобретение не ограничено зубной щеткой, и, таким образом, варианты осуществления изобретения, раскрытые в настоящей заявке, могут охватывать любое устройство для ухода за полостью рта.

[0028] Как показано на ФИГ. 1, в одном варианте осуществления изобретения предлагается устройство 10 для чистки полости рта, которое содержит корпусную часть 12 и головной элемент 14 устройства, установленный на корпусной части. На конце головного элемента 14 устройства, удаленном от корпусной части, расположена головка 16. Головка 16 содержит переднюю поверхность 18, используемую для чистки.

[0029] В соответствии с вариантом осуществления изобретения головной элемент 14 устройства, головка 16 и/или передняя поверхность 18 установлены с возможностью перемещения относительно корпусной части 12. Перемещение может быть любым из множества различных перемещений, включая, помимо прочего, вибрации или вращение. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения головной элемент 14 устройства установлен на корпусе таким образом, чтобы иметь возможность вибрации относительно корпусной части 12, или, в качестве другого примера, головка 16 установлена на головном элементе 14 устройства с возможностью вибрации относительно корпусной части 12. Головной элемент 14 устройства может быть неподвижно установлен на корпусной части 12 или, альтернативно, может быть установлен с возможностью отсоединения с тем, чтобы головной элемент 14 устройства мог быть заменен новым, когда компонент устройства изношен и требует замены.

[0030] В соответствии с вариантом осуществления изобретения корпусная часть 12 содержит силовой блок 22 для создания перемещения и передаточный компонент 24 для передачи создаваемых перемещений к головному элементу 14 устройства. Например, силовой блок 22 может содержать двигатель или электромагнит(-ы), который создает перемещение передаточного компонента 24, которое затем передается головному элементу 14 устройства. Силовой блок 22 может содержать, помимо прочего, такие компоненты, как источник питания, генератор колебаний и один или более электромагнитов. В этом варианте осуществления изобретения источник питания содержит одну или более перезаряжаемых батарей (не показаны), которые можно например, электрически заряжать в держателе для зарядки, в который помещено устройство 10 для чистки полости рта, когда оно не используется.

[0031] Хотя в варианте осуществления изобретения, представленном на некоторых чертежах, устройством 10 для чистки полости рта является электрическая зубная щетка, следует понимать, что в альтернативном варианте осуществления устройством для чистки полости рта может быть ручная зубная щетка (не показана). При такой конфигурации ручная зубная щетка содержит электрические компоненты, но головка щетки не имеет механического привода от электрического компонента. Кроме того, устройство 10 для чистки полости рта может представлять собой любое из множества устройств для чистки полости рта, таких как устройство для чистки зубной нитью, ирригатор для полости рта или любое другое устройство для ухода за полостью рта.

[0032] Корпусная часть 12 также оснащена пользовательским вводом 26 для активации и деактивации генератора 22 перемещения. Пользовательский ввод 26 позволяет пользователю управлять устройством 10 для чистки полости рта, например, включать и выключать его. Пользовательский ввод 26 может быть представлен, например, кнопкой, сенсорным экраном или переключателем.

[0033] Устройство 10 для чистки полости рта содержит один или более датчиков 28. На ФИГ. 1 показано, что датчик 28 находится в корпусной части 12, но может быть расположен в любом другом месте в пределах устройства, включая, например, головной элемент 14 или головку 16. Датчики 28 могут содержать, например, 6-осную или 9-осную пространственную систему датчиков и могут включать в себя одно или более из акселерометра, гироскопа и/или магнитометра для обеспечения показаний, относящихся к осям перемещения устройства для чистки полости рта, а также для характеристики ориентации и смещения устройства. Например, датчик 28 может быть выполнен с возможностью обеспечения показаний о шести осях относительного перемещения (перемещение вдоль трех осей и вращение вокруг трех осей) посредством, например, 3-осного гироскопа и 3-осного акселерометра. Возможны многие другие конфигурации. Другие датчики могут быть использованы как отдельно, так и совместно с этими датчиками, включая, помимо прочего, датчик давления (например, датчик Холла) и другие типы датчиков, такие как датчик, измеряющий электромагнитные колебания в предварительно определенном диапазоне длин волн, емкостный датчик, камера, фотоэлемент, датчик видимого света, датчик ближней инфракрасной области спектра, датчик радиоволн и/или один или более датчиков других типов. Можно использовать много разных типов датчиков, как описано или иным образом предусмотрено в настоящей заявке. В соответствии с вариантом осуществления изобретения эти дополнительные датчики предоставляют дополнительную информацию о положении устройства относительно части тела пользователя, о фиксированной точке и/или об одном или более других положениях. В соответствии с вариантом осуществления датчик 28 расположен в заданном положении и ориентации в устройстве 10 для чистки полости рта, а головка имеет фиксированное пространственное расположение относительно датчика 28. Таким образом, ориентация и положение головки может быть легко определено на основании известной ориентации и положения датчика 28.

[0034] В соответствии с вариантом осуществления изобретения датчик 28 выполнен с возможностью выработки информации, указывающей на ускорение и угловую ориентацию устройства 10 для чистки полости рта. Например, система датчиков может содержать два или более датчиков 28, которые работают вместе как 6-осная или 9-осная пространственная система датчиков. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения интегрированный 9-осный пространственный датчик может обеспечить экономию пространства в устройстве 10 для чистки полости рта.

[0035] Информацию, вырабатываемую первым датчиком 28, подают на контроллер 30. Контроллер 30 может быть образован одним или множеством модулей и выполнен с возможностью управления устройством 10 для чистки полости рта в ответ на входной сигнал, такой как входной сигнал, полученный через пользовательский ввод 26 данных. В соответствии с вариантом осуществления изобретения датчик 28 составляет единое целое с контроллером 30. Контроллер 30 может, например, содержать по меньшей мере процессор 32, память 34 и модуль 38 подключения. Процессор 32 может иметь любой подходящий вид, включая, помимо прочего, микроконтроллер, множество микроконтроллеров, электронную схему, один процессор или множество процессоров Память 34 может иметь любой подходящий вид, включая энергонезависимое запоминающее устройство и/или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Энергонезависимое запоминающее устройство может включать постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), накопитель на жестких магнитных дисках (HDD) или твердотельный накопитель (SSD). Память может хранить, помимо прочего, операционную систему. ОЗУ используется процессором для временного хранения данных. В соответствии с вариантом осуществления изобретения операционная система может содержать код, который при выполнении контроллером 30 управляет работой компонентов аппаратных средств устройства 10 для чистки полости рта. В соответствии с вариантом осуществления изобретения модуль 38 подключения передает собранные данные датчиков и может представлять собой любой модуль, устройство или средство, способное передавать сигналы по проводной или беспроводной связи, включая, помимо прочего, модуль Wi-Fi, Bluetooth, беспроводной связи ближнего радиуса действия и/или мобильной связи.

[0036] В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство 10 для чистки полости рта содержит интерфейс 48 пользователя, выполненный с возможностью предоставления пользователю информации перед сеансом чистки, во время сеанса и/или после него. Интерфейс 48 пользователя может иметь множество разных видов, но выполнен с возможностью предоставления пользователю информации об управляемой чистке. Например, информацию, касающуюся того, где, когда и/или как чистить конкретные участки, сегменты или области полости рта, можно прочитать, увидеть, услышать, почувствовать и/или иным образом интерпретировать. В соответствии с вариантом осуществления изобретения интерфейс 48 пользователя обеспечивает обратную связь пользователю, такую как сеанс управляемой чистки, которая содержит информацию о том, в каком месте полости рта нужно чистить, о времени, углах, давлении и/или множестве других параметров или характеристик чистки. Соответственно, интерфейс пользователя может являться дисплеем, который предоставляет информацию пользователю, тактильным механизмом, который обеспечивает тактильную обратную связь пользователю, динамиком, который обеспечивает звуковые сигналы или слова пользователю, или любым из множества других механизмов интерфейса пользователя.

[0037] На ФИГ. 2 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения изображена система 200 для чистки полости рта, содержащая устройство 10 для чистки полости рта и удаленное устройство 40, которое отделено от устройства для чистки полости рта. Устройство 10 для чистки полости рта может представлять собой любой из вариантов осуществления устройства для чистки полости рта, описанных или иным образом предусмотренных в настоящей заявке. Например, в соответствии с вариантом осуществления устройство 10 для чистки полости рта содержит один или более датчиков 28, контроллер 30, содержащий процессор 32, и источник 42 питания. Кроме того, устройство 10 для чистки полости рта содержит модуль 38 подключения. Модуль 38 подключения передает собранные данные датчиков, в том числе и на удаленное устройство 40, и может представлять собой любой модуль, устройство или средство, способное передавать сигналы по проводной или беспроводной связи, включая, помимо прочего, модуль Wi-Fi, Bluetooth, беспроводной связи ближнего радиуса действия и/или мобильной связи. Кроме того, устройство 10 для чистки полости рта содержит интерфейс пользователя, выполненный с возможностью приема и/или передачи информации пользователю. К тому же, устройство для чистки полости рта содержит генератор 46 указаний, выполненный с возможностью предоставления пользователю управляющих инструкций перед сеансом чистки, во время сеанса и/или после него. Управляющие инструкции могут быть получены на основании, например, заданной процедуры чистки и/или на основании информации об одном или более предыдущих сеансах чистки.

[0038] В соответствии с вариантом осуществления изобретения удаленное устройство 40 может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью осуществления связи с устройством 10 для чистки полости рта. Например, удаленное устройство 40 может представлять собой держатель или станцию устройства для чистки, смартфон, компьютер, планшет, сервер или любое другое компьютеризованное устройство. В соответствии с вариантом осуществления изобретения удаленное устройство 40 содержит модуль 38b связи, который может представлять собой любой модуль, устройство или средство, способное принимать сигналы по проводной или беспроводной связи, включая, помимо прочего, модуль Wi-Fi, Bluetooth, беспроводной связи ближнего радиуса действия и/или мобильной связи. Кроме того, устройство 40 содержит контроллер 30b, который использует полученную информацию от датчика 28, отправленную через модуль 38 подключения.

[0039] В соответствии с вариантом осуществления изобретения удаленное устройство 40 содержит интерфейс 48 пользователя, выполненный с возможностью предоставлению пользователю информации об управляемой чистке, такой как информация о том, в каком месте полости рта нужно чистить, о времени, углах, давлении и/или множестве других параметров или характеристик чистки. Интерфейс 48 пользователя может иметь множество разных видов, таких как тактильный интерфейс, визуальный интерфейс, звуковой интерфейс или другие виды.

[0040] Кроме того, в соответствии с вариантом осуществления изобретения удаленное устройство 40 может содержать генератор 46b указаний, выполненный с возможностью выработки управляющих инструкций для пользователя перед сеансом чистки, во время сеанса и/или после него. Управляющие инструкции могут быть получены на основании, например, заданной процедуры чистки и/или на основании информации об одном или более предыдущих сеансах чистки.

[0041] Например, удаленное устройство 40 может представлять собой смартфон пользователя или портативное устройство выработки инструкций. Удаленное устройство генерирует инструкции по чистке посредством генератора 46b указаний, который может являться приложением для смартфона, и предоставляет пользователю инструкции по чистке через динамики и/или дисплей. Устройство 10 для чистки полости рта получает данные датчиков от датчика 28 во время сеанса управляемой чистки, представляющие данные локализации для устройства для чистки полости рта, и отправляет эти данные на контроллер 30 устройства для чистки полости рта и/или контроллер 30b удаленного устройства. Принимающий контроллер(-ы) сравнивает полученные данные датчика с ожидаемыми данными датчика, которые могут храниться в локальной или удаленной памяти, для определения соблюдения пользователем указаний сеанса чистки в режиме реального времени и/или после завершения сеанса чистки. Затем контроллер классифицирует данные локализации, полученные во время сеанса чистки, как надежные или ненадежные на основании соблюдения или несоблюдения указаниям сеанса управляемой чистки. В соответствии с вариантом осуществления изобретения система 200 обеспечивает пользователю обратную связь в режиме реального времени и/или после завершения сеанса чистки через интерфейс 48 пользователя устройства для чистки полости рта и/или интерфейс 48b пользователя удаленного устройства r.

[0042] На ФИГ. 3 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения изображена система 300 для чистки полости рта. Система 300 для чистки полости рта является вариантом осуществления устройства 10 для чистки полости рта, который может представлять собой любой из вариантов осуществления устройства для чистки полости рта, описанных или иным образом предусмотренных в настоящей заявке. В соответствии с вариантом осуществления системы 300 для чистки полости рта модуль 310 генератора указаний системы 300 для чистки полости рта создает одну или более инструкций по чистке для пользователя перед сеансом чистки, во время сеанса и/или после него. Управляющие инструкции могут быть получены на основании, например, заданной процедуры чистки и/или на основании информации об одном или более предыдущих сеансах чистки. Например, модуль 310 генератора указаний может содержать базу данных 312 указаний, содержащую информацию об одной или более процедурах чистки, или может быть связан с указанной базой данных посредством проводной и/или беспроводной связи.

[0043] Модуль 320 датчиков системы 300 для чистки полости рта направляет или получает данные датчика от датчика 28 устройства, которым может быть, например, инерциальный измерительный блок (Inertial Measurement Unit, IMU), содержащий гироскоп, акселерометр и/или магнитометр. Данные датчиков содержат информацию о перемещениях устройства.

[0044] Модуль 330 предварительной обработки системы 300 для чистки полости рта принимает и обрабатывает данные датчиков от модуля 320 датчиков. В соответствии с вариантом осуществления изобретения предварительная обработка включает такие этапы, как фильтрация для уменьшения воздействия сигналов привода двигателя на датчик перемещения, субдискретизация для уменьшения полосы рабочих частот канала связи и калибровка смещения гироскопа. Эти этапы улучшают и нормализуют полученные данные датчиков.

[0045] Модуль 340 извлечения признаков системы 300 для чистки полости рта генерирует один или более признаков из предварительно обработанных сигналов датчиков от модуля 330 предварительной обработки и из управляющих инструкций от модуля 310 генератора указаний. Эти признаки предоставляют информацию, относящуюся к расположению головки 16 во рту пользователя. В соответствии с вариантом осуществления изобретения признак может быть вычислен посредством агрегации сигналов на протяжении некоторого времени. Например, признаки могут быть вычислены в конце сеанса чистки, в конце каждого интервала управления, каждые x секунд или через другие интервалы или в ответ на другие события.

[0046] Данные типичного сеанса чистки содержат тысячи измерений датчиков. Модуль 340 извлечения признаков применяет методы обработки сигналов к этим измерениям датчиков, чтобы получить меньше значений, называемых признаками, которые содержат соответствующую информацию, необходимую для определения того, соблюдает ли пользователь указания. Эти признаки обычно относятся к перемещениям пользователя и к ориентации устройства. Среди прочих признаков модуль 340 извлечения признаков может генерировать следующие признаки: (i) средняя ориентация устройства; (ii) отклонение ориентации устройства; (iii) энергия в сигналах датчика 28 перемещения; (iv) энергия в сигналах датчика перемещения в частотном диапазоне; (v) средняя прикладываемая сила; (vi) длительность сеанса чистки и многое другое.

[0047] В соответствии с вариантом осуществления изобретения первым этапом извлечения признаков является оценка ориентации устройства 10 для чистки полости рта относительно головы пользователя. На основании сигналов от одного или более датчиков 28 можно определить или оценить ориентацию устройства относительно сторон света. Кроме того, информация об ориентации головы пользователя может быть определена или оценена на основании интервалов управления, в течение которых пользователь предположительно должен выполнять чистку на молярных участках. Например, в течение этих интервалов среднее направление главной оси устройства выровнено с направлением лица пользователя. Практические испытания показывают, что средняя ориентация устройства тесно связана с областью полости рта, подвергаемой чистке. Например, при чистке верхней челюсти средняя ориентация устройства имеет направленность вверх, а при чистке нижней челюсти средняя ориентация устройства имеет направленность вниз. Аналогичным образом, основная ось устройства для чистки полости рта направлена влево (вправо), когда пользователь чистит правую (левую) сторону рта.

[0048] Взаимосвязь между средней ориентацией устройства и областью полости рта, подвергаемой чистке, может быть использована для оценки соблюдения указаниям сеанса управляемой чистки. Например, когда пользователь чистит верхнюю челюсть, ожидается положительное значение переменной в вертикальной плоскости устройства. Например, когда пользователь чистит нижнюю челюсть, ожидается отрицательное значение переменной в вертикальной плоскости устройства. Следовательно, разница между значением переменной в вертикальной плоскости во время управляемой чистки верхней челюсти и управляемой чистки нижней челюсти должна быть положительным числом, если пользователь соблюдал указания сеанса управляемой чистки.

[0049] Модуль 350 модели классификации системы 300 для чистки полости рта определяет или прогнозирует уровень, процентное отношение или другую величину соблюдения пользователем управляющего сигнала на основании расчетных признаков сигнала. В соответствии с вариантом осуществления изобретения система определяет соблюдение пользователем указаний посредством сравнивания получаемых данных датчика с ожидаемыми данными датчика.

[0050] Учитывая набор признаков из модуля 340 извлечения признаков, модуль 350 модели классификации может использовать модель регрессии или классификации для оценки соблюдения указаниям сеанса управляемой чистки. Например, модель может представлять собой линейную регрессию, обобщенные линейные модели, метод опорных векторов, логистическую регрессию или любую из множества других моделей. В соответствии с вариантом осуществления изобретения параметры модели получают на основании данных режима обучения, таких как набор помеченных примеров, включая данные лабораторных испытаний, в ходе которых была точно измерена степень соблюдения пользователем указаний. В соответствии с вариантом осуществления, после того, как степень соблюдения пользователем управляющего сигнала оценена для данного сеанса чистки, может быть принято решение о том, следует ли дальше обрабатывать данные.

[0051] На ФИГ. 4 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения изображена блок-схема способа 400 определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта. На этапе 410 обеспечивают устройство 10 для чистки полости рта. В альтернативном варианте может быть обеспечена система для чистки полости рта с устройством 10 и удаленным устройством 40. Устройство или система для чистки полости рта может представлять собой любое из устройств или систем, описанных или иным образом предусмотренных в настоящей заявке. Например, устройство для чистки полости рта может содержать датчик 28, генератор 46 указаний, интерфейс 48 пользователя и контроллер 30.

[0052] На этапе 420 способа генератор 46 указаний обеспечивает пользователю сеанс управляемой чистки. Сеанс управляемой чистки может быть, например, предварительно запрограммирован и храниться в базе данных 312 указаний или может быть получен сеансом управляемой чистки. Сеанс управляемой чистки содержит множество управляющих инструкций по чистке для пользователя и может содержать информацию о том, где чистить, как чистить и прочую информацию. Сеанс управляемой чистки может быть рассчитан по времени и/или зависеть от данных датчика. В соответствии с вариантом осуществления изобретения управляемая чистка является неявной, при которой пользователь получает указание следовать определенному шаблону, но принимает только инициирующий сигнал перехода в другую область без получения информации о том, в какую область нужно переходить.

[0053] На этапе 430 способа датчик 28 устройства 10 для чистки полости рта вырабатывает данные датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки. Данные датчика указывают на положение, перемещение, ориентацию или другой параметр или характеристику устройства для чистки полости рта в этом первом местоположении. Данные датчика хранят или отправляют на контроллер 30 устройства для чистки полости рта и/или контроллер 30b удаленного устройства. Соответственно, контроллер получает данные датчика, указывающие на положение или перемещение устройства для чистки полости рта.

[0054] На этапе 440 способа контроллер сравнивает полученные данные датчика с ожидаемыми данными датчика для первого местоположения. Например, как описано в настоящей заявке, система может содержать информацию об ожидаемых данных датчика для множества местоположений в полости рта. Эта информация может быть предварительно запрограммирована или может быть получена на основании одного или более сеансов чистки, включая сеанс управляемой чистки.

[0055] На этапе 450 способа на основании сравнения полученных данных датчика с ожидаемыми данными датчика контроллер вырабатывает оценку соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, как описано в настоящей заявке, система содержит модель регрессии или классификации, которая анализирует один или более признаков, извлеченных модулем извлечения признаков из данных датчика и сеанса управляемой чистки.

[0056] На дополнительном этапе 460 способа устройство или система предоставляют пользователю обратную связь относительно оцененного соблюдения указаний сеанса управляемой чистки. Например, обратная связь может быть представлена пользователю в режиме реального времени и/или иным образом во время или после сеанса чистки. Обратная связь может включать в себя указание на то, что пользователь не соблюдает инструкции, включая то, как пользователь отклоняется от инструкций, или то, как пользователь может изменить свое поведение, чтобы соблюдать инструкции. Обратная связь, вырабатываемая устройством 10 для чистки полости рта и/или удаленным устройством 40, может быть представлена пользователю различными способами, в том числе посредством визуальной, письменной, звуковой, тактильной обратной связи или обратной связи другого типа.

[0057] На дополнительном этапе 470 способа устройство или система адаптирует сеанс управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний. Например, система может определить, что пользователь должен повторно почистить определенную область полости рта, на основании несоблюдения инструкций при чистке этого участка рта. В качестве другого примера, система может определить, что пользователь должен откорректировать угол устройства, и предоставит инструкции по корректировке во время сеанса управляемой чистки. Адаптация или корректировка предназначена для обеспечения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

[0058] На дополнительном этапе 480 способа устройство или система определяет, можно ли полагаться на данные локализации или отбросить их. Например, если пользователь не соблюдал указания сеанса управляемой чистки, то данные локализации будут содержать большее количество ошибок и должны быть отброшены или не должны быть использованы для обратной связи и дальнейшего анализа. Если пользователь соблюдал указания сеанса управляемой чистки, то данные локализации будут содержать меньшее количество ошибок и на эти данные можно положиться и использовать для обратной связи и дальнейшего анализа. Согласно варианту осуществления изобретения функции проверки соблюдения используют в конце каждого сеанса чистки, так что каждый сеанс маркируют как соответствующий или не соответствующий указаниям. Это позволяет исключить несоответствующие указаниям сеансы чистки из обратной связи, предоставляемой пользователю. Кроме того, данные завершенного сеанса чистки будут доступны для извлечения признаков.

[0059] Все определения, заданные и используемые в настоящей заявке, следует понимать как превалирующие над словарными определениями, определениями в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычными значениями заданных терминов.

[0060] Формы единственного числа, используемые в настоящей заявке в описании и в формуле изобретения, если явно не указано иное, следует понимать как означающие "по меньшей мере один".

[0061] Союз "и/или", используемый в настоящей заявке в описании и в формуле изобретения, следует понимать как означающий "один или оба" из элементов, объединенных таким образом, то есть элементов, которые в одних случаях присутствуют совместно, а в других случаях раздельно. Множество элементов, перечисленных с помощью союза "и/или", должны быть истолкованы в одинаковой манере, то есть "один или более" из элементов, объединенных таким образом. При необходимости могут присутствовать другие элементы, отличные от элементов, конкретно обозначенных в предложении с союзом "и/или", независимо от того, связаны ли они или нет с этими конкретно обозначенными элементами.

[0062] Используемый в настоящей заявке в описании и формуле изобретения союз "или" следует понимать как имеющий то же значение, что и союз "и/или", как описано выше. Например, при разделении элементов в списке союз "или" или "и/или" должен интерпретироваться как включающий, то есть как включающий по меньшей мере один, но также более одного, из числа или списка элементов, и, необязательно, дополнительные не включенные в список элементы. Только термины, четко обозначающие противоположное, такие как "только один из" или "именно один из", или используемый в формуле изобретения термин "состоящий из" будут относиться к включению только одного элемента из числа или списка элементов. В целом, термин "или", используемый в настоящей заявке, должен толковаться только как указывающий на исключающие альтернативы (то есть "один или другой, но не оба"), когда ему предшествуют термины исключительности, такие как "либо", "один из", "только один из" или "именно один из".

[0063] Используемое в настоящей заявке в описании и формуле изобретения выражение "по меньшей мере один" в отношении списка из одного или более элементов следует понимать как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но не обязательно включающее в себя по меньшей мере один из каждого элемента, конкретно указанного в списке элементов, и не исключающее любые сочетания элементов в списке элементов. Это определение также допускает, что при необходимости могут присутствовать элементы, отличные от элементов, конкретно указанных в списке элементов, к которым относится выражение "по меньшей мере один", независимо от того, связаны ли они или нет с этими конкретно обозначенными элементами.

[0064] Кроме того, следует понимать, что, если не указано иное, в любых способах, заявленных в настоящей заявке, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором этапы или действия способа изложены.

[0065] В формуле изобретения, как и в приведенном выше описании, все переходные выражения, такие как "содержащий", "включающий", "несущий", "имеющий", "содержащий в себе", "задействующий", "держащий", "составленный из" и тому подобное, следует понимать как открытые, то есть означающие включающий, помимо прочего. Только переходные выражения "состоящий из" и "состоящий по существу из" являются закрытыми или полузакрытыми переходными выражениями соответственно.

[0066] Несмотря на то, что в настоящей заявке описаны и изображены несколько вариантов осуществления изобретения, специалистам в данной области техники очевидно множество других средств и/или конструкций для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более преимуществ, описанных в настоящей заявке, и каждый из таких вариантов и/или модификаций считается находящимся в пределах объема вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящей заявке. В целом, специалисты в данной области техники легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в настоящей заявке, представлены в качестве примера, и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которых используют изобретение. Специалисты в данной области техники распознают или смогут установить посредством обычных экспериментов множество эквивалентов конкретных вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящей заявке. Следовательно, следует понимать, что вышеизложенные варианты осуществления изобретения представлены только в качестве примера, и что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления изобретения могут быть реализованы на практике иначе, чем конкретно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на каждый отдельный признак, систему, изделие, материал, набор и/или способ, описанные в настоящей заявке. Кроме того, любая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объем настоящего изобретения.

Предложена группа изобретений, включающая устройство для чистки полости рта, выполненное с возможностью определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки, и способ определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства для чистки полости рта. Устройство содержит: датчик, выполненный с возможностью выработки данных датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки, причем данные датчика указывают на положение или перемещение устройства для чистки полости рта; генератор указаний, выполненный с возможностью обеспечения пользователю сеанса управляемой чистки, содержащего множество инструкций; контроллер. Контроллер выполнен с возможностью сравнения выработанных данных датчика с ожидаемыми данными датчика для указанного первого местоположения, выработки на основании указанного сравнения оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и оценки надежности выработанных данных датчика на основании оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки. В результате обеспечивается правильная чистка зубов за счет соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и которые могут решить, использовать ли те или иные локализации на основании определенного соблюдения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство (10) для чистки полости рта, выполненное с возможностью определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и содержащее:

датчик (28), выполненный с возможностью выработки данных датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки, причем данные датчика указывают на положение или перемещение устройства для чистки полости рта;

генератор (46) указаний, выполненный с возможностью обеспечения пользователю сеанса управляемой чистки, содержащего множество инструкций;

контроллер (30), выполненный с возможностью:

(i) сравнения выработанных данных датчика с ожидаемыми данными датчика для указанного первого местоположения;

(ii) выработки на основании указанного сравнения оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и

(iii) оценки надежности выработанных данных датчика на основании оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

2. Устройство для чистки полости рта по п. 1, также содержащее интерфейс (48) пользователя, причем контроллер выполнен с возможностью предоставления пользователю обратной связи через интерфейс пользователя, касающейся оцененного соблюдения указаний сеанса управляемой чистки.

3. Устройство для чистки полости рта по п. 2, в котором обратная связь обеспечена в режиме реального времени.

4. Устройство для чистки полости рта по п. 2, в котором обратная связь содержит указание на то, что пользователь не соблюдает указания сеанса управляемой чистки.

5. Устройство для чистки полости рта по п. 1, в котором генератор указаний выполнен с возможностью адаптации сеанса управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний.

6. Устройство для чистки полости рта по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью определения на основании оценки соблюдения пользователем указаний, следует ли отбрасывать полученные данные датчика для сеанса управляемой чистки.

7. Устройство (10) для чистки полости рта, выполненное с возможностью определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки, содержащее:

модуль (320) датчика, выполненный с возможностью приема от датчика (28) данных датчика в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки, причем данные датчика указывают на положение или перемещение устройства для чистки полости рта;

модуль (310) генератора указаний, выполненный с возможностью формирования сеанса управляемой чистки, который содержит множество инструкций;

модуль (340) извлечения признаков, выполненный с возможностью извлечения одного или более признаков из сеанса управляемой чистки и данных датчика; и

модуль (350) модели классификации, выполненный с возможностью выработки на основании извлеченного одного или более признаков оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и оценки надежности выработанных данных датчика на основании оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

8. Устройство для чистки полости рта по п. 7, также содержащее базу (312) данных указаний, содержащую один или более сохраненных сеансов управляемой чистки.

9. Устройство для чистки полости рта по п. 7, в котором модуль генератора указаний выполнен с возможностью адаптации сеанса управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний.

10. Способ (400) определения соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки во время использования устройства (10) для чистки полости рта, включающий следующие этапы:

обеспечение (410) устройства для чистки полости рта, которое содержит датчик (28), генератор (46) указаний и контроллер (30);

обеспечение (420) посредством генератора (46) указаний сеанса управляемой чистки для пользователя;

выработка (430) в первом местоположении во время сеанса управляемой чистки данных датчика, указывающих на положение или перемещение устройства для чистки полости рта;

сравнение (440) выработанных данных датчика с ожидаемыми данными датчика для указанного первого местоположения;

выработка (450) на основании указанного сравнения оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки и

оценка надежности данных датчика на основании оценки соблюдения пользователем указаний сеанса управляемой чистки.

11. Способ по п. 10, также включающий этап (460) предоставления обратной связи пользователю относительно оцененного соблюдения указаний сеанса управляемой чистки.

12. Способ по п. 11, в котором обратную связь обеспечивают в режиме реального времени.

13. Способ по п. 11, в котором обратная связь содержит указание на то, что пользователь не соблюдает указания сеанса управляемой чистки.

14. Способ по п. 10, также включающий этап (470) адаптации сеанса управляемой чистки на основании оценки соблюдения пользователем указаний.

15. Способ по п. 10, также включающий этап (480) определения на основании оценки соблюдения пользователем указаний, следует ли отбрасывать полученные данные датчика для сеанса управляемой чистки.