(57)【要約】      （修正有）【課題】本体部を通じて間接的に口腔衛生具を振動させるように構成した振動発生部を用いつつ、口腔内の処置部分に対する口腔衛生具の押圧力の推定値を、圧力センサを用いることなく演算可能な口腔衛生装置及び口腔衛生支援システムを提供する。【解決手段】替えブラシ２０と、替えブラシを操作するための本体部３０と、本体部を加振する振動発生部３２とを備えた電動歯ブラシ１０であって、本体部に作用する振動を検出する加速度センサ３６と、加速度センサからのセンサ出力に基づいて、口腔内の処置部分に対する替えブラシのブラッシング圧の推定値を演算する演算部とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔衛生具と、前記口腔衛生具を操作するための本体部と、前記本体部を加振する振動発生部とを備えた口腔衛生装置であって、
前記本体部に作用する振動を検出する加速度センサと、
前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する演算部と、
を備えたことを特徴とする口腔衛生装置。
【請求項２】
前記センサ出力と前記押圧力との相関関係を記憶する相関記憶部を設け、前記演算部では、予め前記相関記憶部に記憶された前記相関関係を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する請求項１記載の口腔衛生装置。
【請求項３】
前記相関記憶部に、前記相関関係として、前記センサ出力と前記押圧力との相関関数を記憶し、前記演算部では、予め前記相関記憶部に記憶された前記相関関数を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する請求項２記載の口腔衛生装置。
【請求項４】
前記演算部では、前記振動発生部により前記本体部を加振させながら、前記本体部を手で保持し、口腔内を処置していない無負荷時における、前記加速度センサからのセンサ出力を用いて、前記相関記憶部に記憶された前記相関関係を補正し、補正した後の相関関係を用いて、前記押圧力の推定値を演算する請求項２又は３記載の口腔衛生装置。
【請求項５】
前記押圧力が過剰か否かを判定するための閾値を予め記憶する閾値記憶部を設けるとともに、前記推定値が前記閾値記憶部に記憶された閾値以上か否かを判定する判定部を設けた請求項１〜４のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項６】
前記口腔衛生具が前記本体部に対して着脱可能に設けられ、前記本体部に取付けられる複数の前記口腔衛生具に、これら複数の口腔衛生具を相互に識別するための識別部をそれぞれ設け、前記本体部に、前記識別部に基づいて、前記本体部に取付けられた前記口腔衛生具を特定する特定部を設けた請求項１〜５のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項７】
前記推定値及び／又は前記判定部による判定結果を使用者に報知する報知部を設けた請求項１〜６のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項８】
前記加速度センサは、前記本体部の長手方向をＸ軸方向とし、前記Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としたときに、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向と前記Ｚ軸方向のうちの少なくとも、前記振動発生部の作動時に、前記口腔衛生具が最も大きなセンサ出力で振動する軸方向の振動を検出するように配置されている請求項１〜７のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項９】
前記振動発生部が、モータと、前記モータにより偏心回転する錘ムーブメントとを備えている請求項１〜８のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項１０】
前記口腔衛生装置が電動歯ブラシであり、前記口腔衛生具が前記電動歯ブラシの替えブラシである請求項１〜９のいずれか１項記載の口腔衛生装置。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項記載の口腔衛生装置と、無線端末装置とを備え、
前記口腔衛生装置に、少なくとも前記推定値を含む情報を送信するための無線通信部を設け、
前記無線端末装置に、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部を設けた、
ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか１項記載の口腔衛生装置と、無線端末装置とを備え、
前記口腔衛生装置に、少なくとも前記加速度センサからのセンサ出力を含む情報を送信するための無線通信部を設け、
前記無線端末装置に、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部と、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する端末側演算部とを設けた、
ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【請求項１３】
口腔衛生装置と無線端末装置とを備え、
前記口腔衛生装置は、口腔衛生具と、前記口腔衛生具を操作するための本体部と、前記本体部を加振する振動発生部と、前記本体部に作用する振動を検出する加速度センサと、少なくとも前記加速度センサからのセンサ出力を含む情報を送信するための無線通信部とを備え、
前記無線端末装置は、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部と、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する端末側演算部とを備えている、
ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【請求項１４】
前記センサ出力と前記押圧力との相関関係を記憶する端末側相関記憶部を設け、前記端末側演算部では、予め前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関係を用い、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する請求項１２又は１３記載の口腔衛生支援システム。
【請求項１５】
前記端末側相関記憶部に、前記相関関係として、前記センサ出力と前記押圧力との相関関数を記憶し、前記演算部では、予め前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関数を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する請求項１４記載の口腔衛生支援システム。
【請求項１６】
前記端末側演算部では、前記振動発生部により前記本体部を加振させながら、前記本体部を手で保持し、口腔内を処置していない無負荷時における、前記加速度センサからのセンサ出力を用いて、前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関係を補正し、補正した後の相関関係を用いて、前記押圧力の推定値を演算する請求項１４又は１５記載の口腔衛生支援システム。
【請求項１７】
前記無線端末装置に、前記押圧力が過剰か否かを判定するための閾値を予め記憶する端末側閾値記憶部を設けるとともに、前記推定値が前記端末側閾値記憶部に記憶された閾値以上か否かを判定する端末側判定部を設けた請求項１２〜１６のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項１８】
前記口腔衛生具が前記本体部に対して着脱可能に設けられ、前記本体部に取付けられる複数の前記口腔衛生具に、これら複数の口腔衛生具を相互に識別するための識別部をそれぞれ設け、前記無線端末装置に、前記識別部に基づいて、前記本体部に取付けられた前記口腔衛生具を特定する端末側特定部を設けた請求項１２〜１７のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項１９】
前記加速度センサは、前記本体部の長手方向をＸ軸方向とし、前記Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としたときに、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向と前記Ｚ軸方向のうちの少なくとも、前記振動発生部の作動時に、前記口腔衛生具が最も大きなセンサ出力で振動する軸方向の振動を検出するように配置されている請求項１１〜１８のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項２０】
前記無線端末装置に、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、使用者による口腔衛生具の使用方法を評価する評価部を設けた請求項１１〜１９のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項２１】
前記無線端末装置が、前記推定値と、前記端末側判定部による判定結果と、前記評価部による評価結果のうちの少なくとも１つを使用者に報知する端末側報知部を備えている請求項１１〜２０のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項２２】
前記振動発生部が、モータと、前記モータにより偏心回転する錘ムーブメントとを備えている請求項１１〜２１のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【請求項２３】
前記口腔衛生装置が電動歯ブラシであり、前記口腔衛生具が前記電動歯ブラシの替えブラシである請求項１１〜２２のいずれか１項記載の口腔衛生支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動歯ブラシなどの口腔清掃装置に好適に利用可能な口腔衛生装置及び口腔衛生支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシで歯を磨くときに力を入れすぎると、歯面に対するブラシ部の押圧力（以下、ブラッシング圧という）が大きくなって、歯や歯肉を痛めることから、これを防止するために、歯ブラシ又は歯ブラシに付属させる付属機器に、静電容量式や歪ゲージなどを用いた圧力センサを設けて、ブラッシング圧を測定可能となしたものが種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、適正なブラッシング方法を指導可能な電動歯ブラシとして、電動歯ブラシの本体部に３軸加速度センサを設けて、加速度センサからのセンサ出力に基づいて、ブラッシング方法を解析し、使用者にブラッシング方法を指導するように構成したものも種々提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
更に、電動歯ブラシとして、ブラシ部を振動させる振動発生部を設けるとともに、本体部に作用する振動を検出する加速度センサを設け、ブラッシング圧が強くなると、加速度センサの出力波形の振動数が少なくなり、ブラッシング圧が弱くなると、加速度センサの出力波形の振動数が多くなることを利用して、ブラッシング圧と振動数との相関に基づいてブラッシング圧を推定できるように構成した電動歯ブラシも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６４−３９０３４号公報
【特許文献２】特許５９８３８６０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５６２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３記載の電動歯ブラシでは、加速度センサからの出力波形の振動数に基づいて、ブラッシング圧の推定値を算出でき、圧力センサを別途設ける必要がないので、電動歯ブラシの製作コストを安くできるという利点を有している。しかし、ブラッシング圧とブラシ部の振動数との相関に基づいてブラッシング圧を推定しているので、例えばモータにより錘ムーブメントを偏心回転させるように構成した振動発生部を備えた錘振動タイプの電動歯ブラシでは、振動発生部により発生した振動が、本体部を通じて間接的にブラシ部に伝達されて、ブラシ部が振動するため、ブラッシング圧が変化してもモータの回転数が変化せず、ブラシ部の振動数が変化しないことから、ブラッシング圧の推定値を演算できないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、本体部を通じて間接的に口腔衛生具を振動させるように構成した振動発生部を用いつつ、口腔内の処置部分に対する口腔衛生具の押圧力の推定値を、圧力センサを用いることなく演算可能な口腔衛生装置及び口腔衛生支援システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の発明を包含する。
（１）  口腔衛生具と、前記口腔衛生具を操作するための本体部と、前記本体部を加振する振動発生部とを備えた口腔衛生装置であって、前記本体部に作用する振動を検出する加速度センサと、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする口腔衛生装置。なお、演算部では、加速度センサからのセンサ出力に基づいて、センサ出力の出力波形の振幅、振れ幅、波高値、実効値などを算出し、これを用いて推定値を演算できる。また、前記口腔衛生具は、歯ブラシ、歯間ブラシ、歯間清掃具、舌磨きブラシ、歯肉マッサージャーなどで構成できる。
【０００９】
（２）  前記センサ出力と前記押圧力との相関関係を記憶する相関記憶部を設け、前記演算部では、予め前記相関記憶部に記憶された前記相関関係を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する前記（１）に記載の口腔衛生装置。相関関係としては、前記センサ出力と前記押圧力との相関関数、前記センサ出力と前記押圧力との相関表などを用いることができる。
【００１０】
（３）  前記相関記憶部に、前記相関関係として、前記センサ出力と前記押圧力との相関関数を記憶し、前記演算部では、予め前記相関記憶部に記憶された前記相関関数を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する前記（２）に記載の口腔衛生装置。なお、相関関数は、センサ出力の出力波形における、振幅の最大値、振れ幅の最大値、波高値の最大値、実効値、またはモータの回転数を一次とするｎ次高周波成分をＦＦＴ（高速フーリエ変換）により分析して得られる振幅値などと、口腔衛生具に作用する負荷との相関から予め求めたものである。
【００１１】
（４）  前記演算部では、前記振動発生部により前記本体部を加振させながら、前記本体部を手で保持し、口腔内を処置していない無負荷時における、前記加速度センサからのセンサ出力を用いて、前記相関記憶部に記憶された前記相関関係を補正し、補正した後の相関関係を用いて、前記押圧力の推定値を演算する前記（２）又は（３）に記載の口腔衛生装置。
【００１２】
（５）  前記押圧力が過剰か否かを判定するための閾値を予め記憶する閾値記憶部を設けるとともに、前記推定値が前記閾値記憶部に記憶された閾値以上か否かを判定する判定部を設けた（１）〜（４）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１３】
（６）  前記口腔衛生具が前記本体部に対して着脱可能に設けられ、前記本体部に取付けられる複数の前記口腔衛生具に、これら複数の口腔衛生具を相互に識別するための識別部をそれぞれ設け、前記本体部に、前記識別部に基づいて、前記本体部に取付けられた前記口腔衛生具を特定する特定部を設けた前記（１）〜（５）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１４】
（７）  前記推定値及び／又は前記判定部による判定結果を使用者に報知する報知部を設けた前記（１）〜（６）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１５】
（８）  前記加速度センサは、前記本体部の長手方向をＸ軸方向とし、前記Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としたときに、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向と前記Ｚ軸方向のうちの少なくとも、前記振動発生部の作動時に、前記口腔衛生具が最も大きなセンサ出力で振動する軸方向の振動を検出するように配置されている前記（１）〜（７）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１６】
（９）  前記振動発生部が、モータと、前記モータにより偏心回転する錘ムーブメントとを備えている前記（１）〜（８）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１７】
（１０）  前記口腔衛生装置が電動歯ブラシであり、前記口腔衛生具が前記電動歯ブラシの替えブラシである前記（１）〜（９）のいずれかに記載の口腔衛生装置。
【００１８】
（１１）  前記（１）〜（７）のいずれかに記載の口腔衛生装置と、無線端末装置とを備え、前記口腔衛生装置に、少なくとも前記推定値を含む情報を送信するための無線通信部を設け、前記無線端末装置に、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部を設けた、ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【００１９】
（１２）  前記（１）〜（７）のいずれかに記載の口腔衛生装置と、無線端末装置とを備え、前記口腔衛生装置に、少なくとも前記加速度センサからのセンサ出力を含む情報を送信するための無線通信部を設け、前記無線端末装置に、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部と、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する端末側演算部とを設けた、ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【００２０】
（１３）  口腔衛生装置と無線端末装置とを備え、前記口腔衛生装置は、口腔衛生具と、前記口腔衛生具を操作するための本体部と、前記本体部を加振する振動発生部と、前記本体部に作用する振動を検出する加速度センサと、少なくとも前記加速度センサからのセンサ出力を含む情報を送信するための無線通信部とを備え、前記無線端末装置は、前記口腔衛生装置から送信される前記情報を受信する無線通信部と、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記口腔内の処置部分に対する前記口腔衛生具の押圧力の推定値を演算する端末側演算部とを備えている、ことを特徴とする口腔衛生支援システム。
【００２１】
（１４）  前記センサ出力と前記押圧力との相関関係を記憶する端末側相関記憶部を設け、前記端末側演算部では、予め前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関係を用い、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する前記（１２）又は（１３）記載の口腔衛生支援システム。
【００２２】
（１５）  前記端末側相関記憶部に、前記相関関係として、前記センサ出力と前記押圧力との相関関数を記憶し、前記演算部では、予め前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関数を用い、前記加速度センサからの前記センサ出力に基づいて、前記押圧力の推定値を演算する前記（１４）記載の口腔衛生支援システム。
【００２３】
（１６）  前記端末側演算部では、前記振動発生部により前記本体部を加振させながら、前記本体部を手で保持し、口腔内を処置していない無負荷時における、前記加速度センサからのセンサ出力を用いて、前記端末側相関記憶部に記憶された前記相関関係を補正し、補正した後の相関関係を用いて、前記押圧力の推定値を演算する前記（１４）又は（１５）記載の口腔衛生支援システム。
【００２４】
（１７）  前記無線端末装置に、前記押圧力が過剰か否かを判定するための閾値を予め記憶する端末側閾値記憶部を設けるとともに、前記推定値が前記端末側閾値記憶部に記憶された閾値以上か否かを判定する端末側判定部を設けた前記（１２）〜（１６）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００２５】
（１８）  前記口腔衛生具が前記本体部に対して着脱可能に設けられ、前記本体部に取付けられる複数の前記口腔衛生具に、これら複数の口腔衛生具を相互に識別するための識別部をそれぞれ設け、前記無線端末装置に、前記識別部に基づいて、前記本体部に取付けられた前記口腔衛生具を特定する端末側特定部を設けた前記（１２）〜（１７）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００２６】
（１９）  前記加速度センサは、前記本体部の長手方向をＸ軸方向とし、前記Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としたときに、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向と前記Ｚ軸方向のうちの少なくとも、前記振動発生部の作動時に、前記口腔衛生具が最も大きなセンサ出力で振動する軸方向の振動を検出するように配置されている前記（１１）〜（１８）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００２７】
（２０）  前記無線端末装置に、前記加速度センサからのセンサ出力に基づいて、使用者による口腔衛生具の使用方法を評価する評価部を設けた前記（１１）〜（１９）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００２８】
（２１）  前記無線端末装置が、前記推定値と、前記端末側判定部による判定結果と、前記評価部による評価結果のうちの少なくとも１つを使用者に報知する端末側報知部を備えている前記（１１）〜（２０）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００２９】
（２２）  前記振動発生部が、モータと、前記モータにより偏心回転する錘ムーブメントとを備えている前記（１１）〜（２１）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【００３０】
（２３）  前記口腔衛生装置が電動歯ブラシであり、前記口腔衛生具が前記電動歯ブラシの替えブラシである前記（１１）〜（２３）のいずれかに記載の口腔衛生支援システム。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る口腔衛生装置及び口腔衛生支援システムによれば、本体部を通じて間接的に口腔衛生具を振動させるように構成した振動発生部を用いつつ、口腔内の処置部分に対する口腔衛生具の押圧力の推定値を、圧力センサを用いることなく演算できる。このため、圧力センサを省略して口腔衛生装置の製作コストを安くしつつ、口腔衛生具により口腔内を処置しているときにおける、口腔内の処置部分に対する口腔衛生具の押圧力の推定値を利用して、口腔衛生具による口腔内の適正な処置方法を支援したり、指導したりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、電動歯ブラシの斜視図である。
【図２】図２は、図１のII-II線断面図である。
【図３】図３は、振動発生部の斜視図である。
【図４】図４は、他の構成の振動発生の正面図である。
【図５】図５は、電動歯ブラシの制御系のブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、負荷がゼロの場合における時間と加速度との関係を示すグラフである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、負荷が１００グラムの場合における時間と加速度との関係を示すグラフである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、負荷が２００の場合における時間と加速度との関係を示すグラフである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、負荷が４００グラムの場合における時間と加速度との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、負荷と振れ幅の最大値との相関関係を示すグラフである。
【図８】図８は、案内制御のルーチンのフローチャートである。
【図９】図９は、判定処理のルーチンのフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１の口腔衛生支援システムの制御系のブロック図である。
【図１１】図１１は、第２の口腔衛生支援システムの制御系のブロック図である。
【図１２】図１２は、第３の口腔衛生支援システムの制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態は、本発明を電動歯ブラシに適用した場合のものである。また、本実施の形態では、電動歯ブラシを縦向きにした状態を基準に、上下方向を定義して説明する。
【００３４】
図１、図２、図５に示すように、電動歯ブラシ１０（これが口腔衛生装置に相当する。）は、上端部にブラシ部２５を有する替えブラシ２０（これが口腔衛生具に相当する）と、替えブラシ２０を操作するための持ち手を兼ねる本体部３０と、本体部３０を加振することにより、本体部３０を通じて間接的にブラシ部２５を振動させる振動発生部３２と、本体部３０に作用する振動を検出する加速度センサ３６と、加速度センサ３６からのセンサ出力に基づいて、歯面（口腔内の処置部分に相当する。）に対するブラシ部２５のブラッシング圧（押圧力に相当する。）の推定値を演算する演算部６５とを備えている。
【００３５】
替えブラシ２０は、上端部に板状の植毛台２１を形成し、下端部内に取付孔２２を形成した合成樹脂製の柄２３と、複数本のフィラメントを束ねてなる複数の毛束２４を所定の配列で植毛台２１に植設してなるブラシ部２５とを備え、本体部３０の上端部に突出状に設けた連結軸４１を取付孔２２に嵌合させて、本体部３０に対して着脱自在に取付可能となした周知の構成のものである。なお、替えブラシ２０における、毛束２４を構成するフィラメントの本数、素材、毛丈、直径及び先端部の構造と、植毛台２１の形状、植毛台２１に対する毛束２４の配列、植毛台２１に対する毛束２４の植設構造とを含む各部の構成は、周知の任意の構成を採用することができる。
【００３６】
本体部３０のケーシング３１内には、図２、図５に示すように、振動発生部３２、二次電池３３、誘導コイル３４、電源スイッチ３５、加速度センサ３６、リーダライタ３７、回路基板３８、発光ダイオード３９ａ及びブザー３９ｂなどの報知部３９、及び後述する制御部６０などが組み込まれている。
【００３７】
ケーシング３１は、上端部に上方へ突出する連結軸４１を有し、内部を液密状に閉塞可能なものであれば、任意の構成のものを採用できる。例えば、図２に示すように、上端部に小径部４２ａを設けた中空パイプ状の外装ケース４２と、外装ケース４２の上下両端部を閉塞する上部閉塞構造４３及び下部閉塞構造４４を備えたものを採用できる。上部閉塞構造４３としては、小径部４２ａに内嵌される上部プラグ４３ａと、上部プラグ４３ａと小径部４２ａ間をシールするシールリング４３ｂと、小径部４２ａから上方へ突出する上部プラグ４３ａの上部に螺合されるプラグ固定部材４３ｃとを有するものを採用でき、下部閉塞構造４４としては、外装ケース４２の下端部に内嵌される有底の下部プラグ４４ａと、外装ケース４２の下端部と下部プラグ４４ａ間をシールするシールリング４４ｂと、下部プラグ４４ａの下端開口を閉層する閉塞板４４ｃを有するものを採用できる。なお、電源スイッチ３５は閉塞板４４ｃを押し操作することで操作可能に構成されている。
【００３８】
下部プラグ４４ａ内には誘導コイル３４が設けられ、図示外の充電器に電動歯ブラシ１０の下端部を嵌合させて、電動歯ブラシ１０を充電器に縦向きにセットすることで、誘導コイル３４に誘導電流を発生させて、二次電池３３を充電できるように構成されている。
【００３９】
二次電池３３としては、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池を採用できる。
【００４０】
振動発生部３２は、図２、図３に示すように、モータ４５と、モータ４５の回転軸４６の上端部に固定した錘ムーブメント４７とを有し、ケーシング３１の上部内に組み込まれ、モータ４５により錘ムーブメント４７を偏心回転させることで、ケーシング３１の上部を振動させ、この振動を連結軸４１と柄２３を介してブラシ部２５に伝達するように構成したものである。ただし、図４に示すように、本体部３０の長さ方向に往復直線運動する出力軸５０を有するリニアアクチュエータ５１と、該リニアアクチュエータ５１の出力軸５０の両端部に固定した錘ムーブメント５２とを備え、リニアアクチュエータ５１により錘ムーブメント５２を往復直線運動させて、ケーシング３１の上部に作用する振動をブラシ部２５に伝達するように構成した振動発生部５３を用い、バス法によるブラッシング操作を助勢するように構成することもできる。なお、錘ムーブメント５２は出力軸５０の両端部に設けることもできるし、片側にのみ設けることもできる。ただし、振動発生部としては、本体部３０に振動を作用させて、本体部３０から間接的にブラシ部２５に振動を伝達するように構成したものであれば、上述以外の任意の構成のものを採用できる。
【００４１】
加速度センサ３６としては、三方向の加速度を検出する三軸加速度センサを用いることが好ましいが、少なくとも一方向の加速度を検出可能な一軸加速度センサ又は二軸加速度センサを採用することもできる。加速度センサ３６は、振動発生部３２の作動時に、ブラシ部２５が最も大きな振幅で振動する方向の振動を検出できるように配置することが好ましい。例えば、図１に示すように、本体部３０の長手方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向及びＺ軸方向としたときに、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向のうちの少なくとも、振動発生部３２の作動時に、ブラシ部２５が最も大きな振幅で振動する軸方向の振動を検出するように配置することができる。より具体的には、錘ムーブメント４７を回転させる振動発生部３２を用いる場合には、Ｙ軸方向の振動とＺ軸方向の振動の少なくとも一方を検出できるように、本体部３０内に加速度センサ３６を設けることができる。また、錘ムーブメント５２を本体部３０の長手方向に往復直線運動させる振動発生部５３を用いる場合には、本体部３０の長手方向に沿ったＸ軸方向の振動を検出できるように、本体部３０内に加速度センサ３６を設けることができる。このように、大きな振動を加速度センサ３６により検出させることで、ブラッシング圧の推定値をより正確に演算することができる。
【００４２】
報知部３９としての発光ダイオード３９ａは制御部６０からの制御信号に応じて、点灯状態と消灯状態とに切り替え可能に構成され、報知部３９としてのブザー３９ｂは、後述する制御部６０からの制御信号に応じて警告音などの報知音を出力できるように構成されている。ただし、報知部３９としては、発光ダイオード３９ａとブザー３９ｂの一方のみを設けることもできるし、小型の液晶ディスプレイなどを設けることもできる。また、発光ダイオード３９ａを設ける場合には、歯磨きしながら目視にて発光ダイオード３９ａの点灯状態を確認できるように、本体部３０の基端部（下端部）のうちの、植毛台２１に対する毛束２４の植設側に設けることが好ましい。
【００４３】
電源スイッチ３５は、プッシュスイッチで構成され、制御部６０では、電源スイッチ３５を一度押すとＯＮ状態となり、もう一度押すとＯＦＦ状態となるように構成されている。ただし、電源スイッチ３５としては、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切換え可能な、任意の構成のスイッチを採用できる。
【００４４】
替えブラシ２０の下端部には替えブラシ２０を特定するための種別識別情報と使用者識別情報を記憶したＩＣタグ２６（これが識別部に相当する）が設けられ、本体部３０の上端部にはリーダライタ３７が設けられている。ＩＣタグ２６とリーダライタ３７とでＲＦＩＤ（Radio frequency identification）などの近距離無線通信装置が構成される。
【００４５】
本体部３０には、図５に示すように、リーダライタ３７により読み取ったＩＣタグ２６の識別情報に基づいて、本体部３０に取付けた替えブラシ２０の種別及び使用者を特定する後述の特定部６７が設けられ、ＩＣタグ２６とリーダライタ３７と特定部６７とで替えブラシ２０の特定装置が構成され、本体部３０に取付けられた替えブラシ２０を非接触で特定できるように構成されている。ただし、ＲＦＩＤに代えて、例えばＮＦＣ（Near Field Communication）などの近距離無線通信装置を用いて、本体部３０に取り付けられた替えブラシ２０を特定することも可能である。また、ＩＣタグ２６とリーダライタ３７と特定部６７を備えた特定装置に代えて、電気式、磁気式または機械式の特定装置を用いて、本体部３０に取り付けた替えブラシ２０を特定することも可能である。
【００４６】
制御部６０は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性の記憶部、タイマ回路、及びこれらの周辺回路等を備えたいわゆるマイクロコンピュータで構成されている。
【００４７】
記憶部には、適正なブラッシング圧を使用者に案内する案内制御の制御プログラムが記憶されるとともに、記憶部には、ブラッシング圧とセンサ出力との相関関数を記憶する相関記憶部６２と、ブラッシング圧の閾値を記憶する閾値記憶部６３と、閾値の調整量を記憶する調整量記憶部６４などが設けられている。
【００４８】
相関記憶部６２に記憶される相関関数は、加速度センサ３６のセンサ出力（加速度）の出力波形（以下、加速度センサ３６からの出力波形または単に出力波形という。）における、振幅の最大値、振れ幅の最大値、波高値の最大値、実効値、またはモータ４５の回転数を一次とするｎ次高周波成分をＦＦＴ（高速フーリエ変換）により分析して得られる振幅値などと、替えブラシ２０に作用する負荷との相関から求めたものである。
【００４９】
例えば、加速度センサ３６からの出力波形の振れ幅の最大値と、歯面に対するブラッシング圧との相関関数を求める場合には、ブラシ部２５に対する負荷（ブラッシング圧）を種々変更した場合における加速度センサ３６からの出力波形の振れ幅の最大値を求めて、相関関数を求めることになる。具体的には、図６Ａに示すように、ブラシ部２５に作用する負荷が０グラムの場合における加速度センサ３６からの出力波形と、図６Ｂに示すように、ブラシ部２５に作用する負荷が１００グラムの場合における加速度センサ３６からの出力波形と、図６Ｃに示すように、ブラシ部２５に作用する負荷が２００グラムの場合における加速度センサ３６からの出力波形と、図６Ｄに示すように、ブラシ部２５に作用する負荷が４００グラムの場合における加速度センサ３６からの出力波形を測定する。そして、例えば図６Ａ〜図６Ｄに示すよう、一定期間（例えば５０ｍｓや１００ｍｓ）内における、それぞれの出力波形について、出力波形の振れ幅の最大値から最小値を減算した振れ幅の最大値Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ４を求めて、図７に示すように、振れ幅の最大値とブラシ部２５に作用する負荷との関係から、相関関数Ｃを得ることになる。ただし、図６Ａ〜図６Ｄ、図７における加速度（ｍｇ）及び振れ幅の最大値（ｍｇ）の「ｇ」は、重力加速度を意味する。
【００５０】
ただし、相関記憶部６２には、相関関数Ｃに代えて、加速度センサ３６からのセンサ出力と、歯面に対するブラッシング圧との相関関係を、相関表として数値化して記憶することもできる。例えば表１のように、加速度センサ３６からの出力波形における、振れ幅の最大値の取り得る範囲を、ブラッシング圧に対応させて複数の領域に区画して、これら複数の領域毎に振れ幅の最大値の上限値と下限値と設定できる。この場合には、加速度センサ３６からのセンサ出力に基づいて、前記と同様にして振れ幅の最大値を求め、演算して求めた振れ幅の最大値を、相関表の振れ幅の最大値の範囲と照合して、ブラッシング圧の推定値を得ることができる。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
閾値記憶部６３に記憶される閾値は、ブラッシング圧の推定値が最適なブラッシング圧を超えているか否かを判定するために用いられものである。具体的には、電動歯ブラシ１０においては、最適なブラッシング圧が１００グラム〜２００グラムなので、予め２００グラムを閾値として記憶することになる。ただし、閾値記憶部６３に複数の閾値を設けて、ブラッシング圧の過剰度合を複数段階に設定することともできる。例えば、２００グラムと３００グラムを閾値として予め記憶し、ブラッシング圧の推定値が、２００グラムを超え３００グラム以下であるときに、やや高いブラッシング圧であると判定し、３００グラムを超えたときに、過剰なブラッシング圧が作用していると判定することも可能である。
【００５３】
調整量記憶部６４には、最適なブラッシング圧を判定するための閾値の調整量が、替えブラシ２０の物理的特性に応じた種別毎に、種別識別情報ともに記憶されている。つまり、替えブラシ２０としては、毛丈、毛腰、フィラメントの先端部形状、毛束２４の個数などの物理的特性の異なる複数種類の替えブラシ２０が市販されている。このため、ブラシ部２５の物理的特性が異なると、それに応じて適正なブラッシング圧も調整することが好ましい。例えば毛腰の強いブラシ部２５を有する替えブラシ２０を用いた場合には、毛腰の弱いブラシ部２５を有する替えブラシ２０を用いた場合よりも、歯肉への為害性を少なくするためブラッシング圧を弱くすることが好ましい。そこで、最適なブラッシング圧の閾値の調整量を、替えブラシ２０の種別毎に予め記憶し、本体部３０に取付けた替えブラシ２０の物理的特性に応じて閾値を調整することで、替えブラシ２０に応じた最適なブラッシング圧を設定できるように構成されている。
【００５４】
また、調整量記憶部６４には、最適なブラッシング圧を判定するための閾値の調整量が、本体部３０を共用する使用者毎に、使用者識別情報とともに記憶されている。つまり、本体部３０を複数人で共用する場合には、口腔内に歯周病などの疾病を有する人や、疾病を有する人であってもその程度が異なる人が含まれる可能性がある。そこで、使用者毎に閾値の調整量を、使用者識別情報とともに調整量記憶部６４に予め記憶することで、本体部３０に取付けられた替えブラシ２０が、調整量記憶部６４に記憶された複数人の使用者のうちの、誰の替えブラシ２０かを特定して、使用者に応じて閾値を調整することで、使用者に応じた最適なブラッシング圧を設定できる。なお、ＩＣタグ２６への使用者識別情報の入力と、調整量記憶部６４への使用者識別情報及び閾値の調整量の入力は、例えば後述する口腔衛生支援システム１００のように、電動歯ブラシ１０に無線通信部７０を備えさせて、電動歯ブラシ１０と無線端末装置１０１とを無線通信可能に構成し、無線端末装置１０１のタッチパネルディスプレイ１０３にて入力したり、電動歯ブラシ１０と端末装置とをＵＳＢコードで接続して、端末装置にて入力したりすることができる。
【００５５】
制御部６０は、案内制御の制御プログラムを実行することにより、演算部６５、判定部６６及び特定部６７として機能する。
【００５６】
制御部６０でなされる案内制御の制御プログラムの一例について、図８、図９に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図中、Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・・）は各ステップを示すものである。
【００５７】
電源スイッチ３５がＯＮ操作されると、この制御が開始され、替えブラシ２０に設けたＩＣタグ２６に予め記憶された種別識別情報及び使用者識別情報を、本体部３０に設けたリーダライダにより読み取って、特定部６７により、ＩＣタグ２６に予め記憶された種別識別情報及び使用者識別情報と、調整量記憶部６４に記憶された種別識別情報及び使用者識別情報とを照合して、本体部３０に取付けられた替えブラシ２０の種別及び使用者を特定するとともに、特定された替えブラシ２０に応じて、予め設定した調整量を用いて、閾値を調整する（Ｓ１）。例えば、替えブラシ２０として、毛腰の強い替えブラシ２０が本体部３０に取付けられた場合には、閾値が小さくなるように調整し、毛腰の弱い替えブラシ２０が本体部３０に取付けられた場合には、閾値が大きくなるように調整する。また、使用者が、口腔内に歯周病などの疾病を有する人の場合には、歯肉を傷めないように、閾値が小さくなるように調整する。このように閾値を調整することで、替えブラシ２０を異なる特性のものに変更した場合でも、使用者の握力などにより、ブラッシング圧の推定値が変化する場合でも、それに応じて最適なブラッシング圧の推定値の閾値を設定できる。
【００５８】
次に、モータ４５が駆動され（Ｓ２）、その後、図６Ａに示すように、モータ４５の回転が安定してから一定時間、例えば５０ｍｓや１００ｍｓの範囲内における、無負荷状態での加速度センサ３６からの出力波形の最大値から最小値を減算した振れ幅Ａ０を算出し、この振れ幅Ａ０を用いて相関記憶部６２に予め記憶された相関関数を補正する（Ｓ３）。具体的には、振れ幅Ａ０が２２００ｍｇ（質量×重力加速度）である場合には、相関関数の負荷ゼロ時における振れ幅が２２００ｍｇ（質量×重力加速度）となるように、図７に示す相関関数Ｃの場合であればグラフを全体的に下げることになる。ただし、相関記憶部６２に相関表を記憶する場合には、予め無負荷状態での振れ幅を求めて相関記憶部６２に記憶し、相関記憶部６２に記憶されている無負負荷状態での振れ幅と、振れ幅Ａ０との差分だけ相関表の上限値と下限値とを補正することになる。
【００５９】
ただし、このＳ１、Ｓ３の処理の少なくとも一方は省略することも可能である。また、モータ４５を駆動した後に相関関数又は相関表における相関関係の補正を行うように構成されていれば、Ｓ１〜Ｓ３の処理は任意の順番で行うことができる。
【００６０】
次に、電源スイッチ３５がＯＮ状態か否かが判定され（Ｓ４）、ＯＮ状態の場合には、ブラッシング圧の判定処理（Ｓ５）が実行されてから、Ｓ４に戻り、ＯＦＦ状態の場合には、モータ４５を停止して（Ｓ６）、案内制御を終了する。
【００６１】
Ｓ５におけるブラッシング圧の判定処理が実行されると、先ず、電動歯ブラシ１０によりブラッシングが開始されたか否かが判定される（Ｓ１０）。例えば、演算部６５により、一定時間（例えば５０ｍｓや１００ｍｓ）の範囲内における加速度センサ３６からの出力波形の振れ幅の最大値を演算し、振れ幅の最大値が、予め記憶部に記憶された開始判定値よりも小さくなったとき、ブラッシングが開始されたと判定され、開始判定値以上のとき、ブラッシングが開始されていないと判定する。
【００６２】
次に、Ｓ１０で演算して得られた、加速度センサ３６からの出力波形の振れ幅の最大値を、Ｓ３における補正後の相関関数に当てはめて、ブラッシング圧の推定値を演算する（Ｓ１１）。ただし、相関表を用いる場合には、加速度センサ３６からの出力波形の振れ幅の最大値が、相関表のどの領域における振幅の最大値の下限値以上、上限値未満に含まれるかを照合して、ブラッシング圧の推定値を求めることになる。
【００６３】
次に、Ｓ１１において演算して求めたブラッシング圧の推定値を用い、該推定値がＳ１において補正した後の閾値以下か否かが判定される（Ｓ１２）。そして、ブラッシング圧の推定値が、調整後の閾値以下の場合には、Ｙｅｓと判定されて、適正なブラッシング圧でブラッシングされているとして、Ｓ４に戻り、ブラッシング圧の推定値が、調整後の閾値を超える場合には、Ｎｏと判定されて、過剰なブラッシング圧でブラッシングされているとして、例えば一定時間だけ、ブザー３９ｂを作動させたり、発光ダイオード３９ａを点灯させたりして、使用者に報知する（Ｓ１３）。
【００６４】
こうして、電源スイッチ３５がＯＦＦ操作されて、Ｓ４においてＮＯと判定されるまで、Ｓ１０〜Ｓ１２が繰り替えされて、推定値に基づいて現在のブラッシング圧が順次判定され、過剰なブラッシング圧でブラッシングされているときには、Ｓ１３において、ブザー３９ｂや発光ダイオード３９ａにより使用者に報知することになる。
【００６５】
この電動歯ブラシ１０では、本体部３０を通じて間接的に替えブラシ２０を振動させるように構成した電動歯ブラシ１０を用いつつ、歯面に対する替えブラシ２０のブラッシング圧の推定値を、圧力センサを用いることなく算出できる。このため、圧力センサを省略して電動歯ブラシ１０の製作コストを安くしつつ、替えブラシ２０により歯面をブラッシングしているときにおける、ブラッシング圧の推定値を利用して、ブラッシング圧が適正な範囲内か否かを使用者に案内することができる。
【００６６】
また、センサ出力とブラッシング圧との相関関係を記憶する相関記憶部６２を設け、演算部６５では、予め相関記憶部６２に記憶された相関関係を用い、加速度センサ３６からのセンサ出力に基づいて、ブラッシング圧の推定値を演算するので、簡易に且つ適正にブラッシング圧の推定値を演算できる。
【００６７】
更に、相関記憶部６２に、相関関係として、センサ出力とブラッシング圧との相関関数を記憶し、演算部６５では、予め相関記憶部６２に記憶された相関関数を用い、加速度センサ３６からのセンサ出力に基づいて、ブラッシング圧の推定値を演算する場合には、きめ細かくブラッシング圧の推定値を演算できる。
【００６８】
更にまた、演算部６５では、振動発生部３２により本体部３０を加振させながら、本体部３０を手で保持し、ブラッシングを行っていない無負荷時における、加速度センサ３６からのセンサ出力を用いて、相関記憶部６２に記憶された相関関数又は相関表などの相関関係を補正し、補正した後の相関関係を用いて、ブラシイング圧の推定値を演算する。このため、歯周病などの使用者の口腔内の状況に応じて、ブラッシング圧の推定値をより適正な値に補正することができる。
【００６９】
また、ブラッシング圧が過剰か否かを判定するための閾値を予め記憶する閾値記憶部６３を設けるとともに、推定値が閾値記憶部６３に記憶された閾値（ただし、替えブラシ２０の種別や使用者により、閾値を調整する場合には調整後の閾値）以上か否かを判定する判定部６６を設けたので、ブラッシング圧が過剰になったときに、ブザー３９ｂによる報知音や発光ダイオード３９ａの点灯により、使用者に対して報知できる。
【００７０】
更に、替えブラシ２０が本体部３０に対して着脱可能に設けられ、本体部３０に取付けられる複数の替えブラシ２０に、これら複数の替えブラシ２０を相互に識別するためのＩＣタグ２６などの識別部をそれぞれ設け、識別部に基づいて、本体部３０に取付けられた替えブラシ２０を特定する特定部６７を設けているので、替えブラシ２０の種別や使用者により、よりきめ細かく閾値を調整することができる。
【００７１】
次に、第１の実施の形態の口腔衛生支援システムについて説明する。なお、前記実施の形態の電動歯ブラシ１０と同一部材には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７２】
図１０に示すように、この口腔衛生支援システム１００は、電動歯ブラシ１０Ａと無線端末装置１０１とを無線通信により連携させて使用するように構成したものである。
【００７３】
電動歯ブラシ１０Ａは、無線通信部７０を備えた以外は、前記実施の形態の電動歯ブラシ１０と同様に構成されている。無線通信部７０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Near Field Communication）等の電磁波による無線通信回路や、赤外線通信、可視光通信等、種々の無線通信方式を用いることができる。無線通信部７０は、電源スイッチ３５をＯＮ操作したときに、本体部３０に取付けられた替えブラシ２０のＩＣタグ２６に予め記憶された種別識別情報及び使用者識別情報を示す無線信号と、電源スイッチ３５のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを示す無線信号を送信するとともに、加速度センサ３６からのセンサ出力を示す無線信号を順次送信する。
【００７４】
無線端末装置１０１は、無線通信部１０２、タッチパネルディスプレイ１０３（表示部）、スピーカ１０４及び制御部１０５を備えている。無線通信部１０２は、無線通信部７０と同じ無線通信方式により無線信号を受信する無線通信回路である。無線通信部１０２は、無線通信部７０からの無線信号を受信し、その無線信号から電源スイッチ３５のスイッチ信号と、種別識別情報及び使用者識別情報と、加速度センサ３６からのセンサ出力を取得し、制御部１０５へ出力する。
【００７５】
タッチパネルディスプレイ１０３は、例えば液晶表示装置と、その液晶表示装置の表示画面上におけるユーザがタッチした位置を検出するタッチパネルとが組み合わされて構成されている。なお、タッチパネルディスプレイ１０３の代わりに、例えば液晶表示装置等の表示器と、キーボード等の操作入力装置とを備えてもよい。スピーカ１０４は、制御部１０５から出力された信号に応じて音を出力する。
【００７６】
制御部１０５は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性の記憶部、タイマ回路、及びこれらの周辺回路等を備えたいわゆるマイクロコンピュータで構成されている。
【００７７】
記憶部には、適正なブラッシング圧での歯磨きを使用者に案内する案内制御の制御プログラムが記憶されるとともに、ブラッシング方法の評価制御の制御プログラムが記憶され、また記憶部には、ブラッシング圧とセンサ出力との相関関数又は相関表を記憶する相関記憶部１０６と、ブラッシング圧の閾値を記憶する閾値記憶部１０７と、閾値の調整量を記憶する調整量記憶部１０８と、ブラッシング方法の評価基準を記憶する評価基準記憶部１０９などが設けられている。
【００７８】
相関関数又は相関表と、ブラッシング圧の閾値と、調整量とは、前記実施の形態における電動歯ブラシ１０と同様にして設定され、無線端末装置１０１の相関記憶部１０６と閾値記憶部１０７と調整量記憶部１０８にそれぞれ記憶されている。
【００７９】
評価基準記憶部１０９には、電動歯ブラシ１０Ａを手動操作した際における、バス法、スクラッビング法、横持縦磨き、ローリング法などのブラッシング方法の評価基準情報が予め記憶されている。
【００８０】
ここで、バス法とは、歯と歯茎の境目に４５度程度の角度でブラシ部２５を当てて、ブラシ部２５を水平方向に往復動させるブラッシング方法である。また、スクラッビング法は、ブラシ部２５を歯に垂直に当てて、水平方向に往復動させるブラッシング方法である。バス法及びスクラッビング法は、電動歯ブラシ１０Ａを水平方向に往復動させるブラッシング方法なので、電動歯ブラシ１０Ａの水平方向に対する角度の適正範囲と、Ｘ軸方向の加速度及び周波数の適正範囲とを評価基準情報として記憶することになる。なお、電動歯ブラシ１０Ａの水平方向に対する角度は、加速度センサ３６からのＸ軸方向のセンサ出力と、Ｙ軸方向又はＺ軸方向のセンサ出力とに基づいて得ることができる。
【００８１】
また、横持縦磨きのブラッシング方法とは、電動歯ブラシ１０Ａを略水平に保持した状態で、ブラシ部２５を上下に往復移動させるブラッシング方法である。この横持縦磨きのブラッシング方法の評価は、電動歯ブラシ１０Ａの水平方向に対する角度の適正範囲と、Ｙ軸方向の加速度及び周波数の適正範囲とを評価基準情報として記憶することになる。
【００８２】
更に、ローリング法とは、電動歯ブラシ１０Ａを略水平に保持した状態でブラシ部２５の毛先側の側縁を歯の根元に垂直に当て、歯冠に向かって９０度回転させるブラッシング方法である。このローリング法の評価は、電動歯ブラシ１０Ａの水平方向に対する角度の適正範囲と、Ｘ軸を中心とした回転方向の加速度及び周波数の適正範囲とを評価基準情報として記憶することになる。
【００８３】
制御部１０５は、案内制御の制御プログラムを実行することにより、演算部１１０、判定部１１１、特定部１１２、評価部１１３として機能する。
【００８４】
制御部１０５でなされる案内制御は、基本的には、電動歯ブラシ１０の制御部６０でなされる案内制御と同様の制御がなされる。ただし、電源スイッチ３５のスイッチ信号と、替えブラシ２０を特定するための種別識別情報及び使用者識別情報と、加速度センサ３６からのセンサ出力とは、電動歯ブラシ１０Ａの無線通信部７０から送信されたものを使用することになる。
【００８５】
前記実施の形態の電動歯ブラシ１０の案内制御のルーチンのフローチャートを用いて簡単に説明すると、図８、図９に示すように、電源スイッチ３５がＯＮ操作されて、制御部１０５でなされる案内制御が開始されると、閾値記憶部１０７に記憶された閾値を、替えブラシ２０の種別及び使用者に応じて、調整量記憶手段１０８に記憶された調整量で補正し（Ｓ１）、モータ４５を駆動してから（Ｓ２）、相関記憶部１０６に記憶された相関関数又は相関表を、無負荷状態での加速度センサ３６からの出力波形に基づいて得られる振れ幅Ａ０を用いて補正する（Ｓ３）。次に、電源スイッチ３５がＯＮ状態か否かが判定され（Ｓ４）、ＯＮ状態の場合には、電動歯ブラシ１０Ａによりブラッシングが開始されたか否かが判定される（Ｓ１０）。電動歯ブラシ１０Ａによりブラッシングが開始されると、加速度センサ３６からの出力波形に基づいてブラッシング圧の推定値が演算される（Ｓ１１）。次に、ブラッシング圧の推定値が補正した後の閾値以下か否かが判定される（Ｓ１２）。そして、ブラッシング圧の推定値が、調整後の閾値以下の場合には、Ｙｅｓと判定されて、適正なブラッシング圧でブラッシングされているとして、Ｓ４に戻り、ブラッシング圧の推定値が、調整後の閾値を超える場合には、Ｎｏと判定されて、過剰なブラッシング圧でブラッシングされているとして、スピーカ１０４から音声などにより案内したり、タッチパネルディスプレイ１０３に過剰であることを表示したりして、使用者に報知する（Ｓ１３）。
【００８６】
制御部１０５でなされるブラッシング方法の評価制御は、電動歯ブラシ１０Ａを手動歯ブラシと同様に操作したときにおけるブラッシング方法を評価するもので、加速度センサ３６から得られるＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向のセンサ出力に基づいて、各軸方向の加速度と周波数を求めるとともに、Ｘ軸を中心とした回転方向の加速度と周波数を求めて、評価部１１３により、評価基準記憶部１０９に記憶されたバス法、スクラッビング法、横持縦磨き、ローリング法などのブラッシング方法の評価基準情報と対比して、使用者のブラッシング方法を採点し、タッチパネルディスプレイ１０３に表示したり、タッチパネルディスプレイ１０３に上下の歯列を表示して、現在のブラッシング位置やブラッシング評価を順次表示したりするものである。ただし、この評価制御自体は、例えば国際公開公報ＷＯ２０１６／１０４４４２に記載のような周知のものであり、また本発明とは直接的に関係しないので、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
この口腔衛生支援システム１００では、前記実施の形態の電動歯ブラシ１０と同様の作用効果が得られる。加えて、ブラッシング圧の推定値とともに、ブラッシング方法の評価を表示できるので、電動歯ブラシ１０Ａの使用者に対してよりきめ細かなブラッシング方法を案内できる。しかも、ブラッシング方法の評価を行う際には、加速度センサ３６が必須の構成であるので、この必須の構成の加速度センサ３６を用いて、ブラッシング圧の推定値を演算でき、ブラッシング圧を測定するための歪ゲージなどを別途設ける必要がないので、電動歯ブラシ１０Ａの製作コストを安くできる。
【００８８】
次に、第２の実施の形態の口腔衛生支援システムについて、図１１を参照しながら説明する。なお、前記第１の実施の形態の口腔衛生支援システム１００と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８９】
この口腔衛生支援システム１００Ａは、電動歯ブラシ１０Ｂと、無線端末装置１０１とを備え、無線端末装置１０１でのみブラッシング圧の推定値などの演算処理するものである。
【００９０】
この口腔衛生支援システム１００Ａの電動歯ブラシ１０Ｂは、図１１に示すように、前記電動歯ブラシ１０Ａの制御部１０５における、演算部６５、判定部６６、特定部６７、相関記憶部６２、閾値記憶部６３及び調整量記憶部６４を省略し、電動歯ブラシ１０Ｂの制御系を簡略に構成したものである。
【００９１】
無線端末装置１０１では、電動歯ブラシ１０Ｂから送信される、電源スイッチ３５のスイッチ信号を示す無線信号と、替えブラシ２０を特定するための種別識別情報及び使用者識別情報を示す無線信号と、加速度センサ３６からのセンサ出力を示す無線信号とを用いて、前記口腔衛生支援システム１００の無線端末装置１０１と同様に、閾値と、相関関数又は相関表とを補正するとともに、補正した後の相関関数又は相関表を用いて現在のブラッシング圧の推定値を演算し、演算して求めたブラッシング圧の推定値が、補正した後の閾値以下であるか否かを判定して、ブラッシング圧が適正値を超える場合には、スピーカ１０４から音声などにより案内したり、タッチパネルディスプレイ１０３に過剰であることを表示したりして、使用者に報知することになる。
【００９２】
この口腔衛生支援システム１００Ａでは、電動歯ブラシ１０Ｂの制御系を簡略に構成して、電動歯ブラシ１０Ｂの製作コストを安くできる。
【００９３】
次に、第３の実施の形態の口腔衛生支援システムについて、図１２を参照しながら説明する。なお、前記第１の実施の形態の口腔衛生支援システム１００と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９４】
この口腔衛生支援システム１００Ｂは、電動歯ブラシ１０Ａと、無線端末装置１０１Ｂとを備え、電動歯ブラシ１０Ａでのみブラッシング圧の推定値などの演算処理を行うものである。
【００９５】
電動歯ブラシ１０Ａの無線通信部７０からは、無線端末装置１０１Ｂの無線通信部１０２に対して、推定値とブラッシングの判定結果を含む情報を示す無線信号が送信される。
【００９６】
無線端末装置１０１Ｂの制御部１０５Ｂは、前記第１の実施の形態の無線端末装置１００の制御部１０５における、演算部１１０、判定部１１１、特定部１１２、評価部１１３が省略されるとともに、相関記憶部１０６、閾値記憶部１０７、調整量記憶部１０８、評価基準記憶部１０９が省略され、制御部１０５Ｂでは、電動歯ブラシ１０Ａの無線通信部７０から送信されるブラッシング圧の推定値を、タッチパネルディスプレイ１０３に順次常時したり、ブラッシング圧が適正値を超える場合に、スピーカ１０４から音声などにより案内したり、タッチパネルディスプレイ１０３に過剰であることを表示したりして、使用者に報知することになる。
【００９７】
この口腔衛生支援システム１００Ｂでは、無線端末装置１０１Ｂの制御系を簡略に構成できる。また、無線端末装置１０１Ｂを必ずしも用いないでも、電動歯ブラシ１０Ａにより、ブラッシング圧が適正値を超えた場合には、ブザー３９ｂを作動させたり、発光ダイオード３９ａを点灯させたりして、使用者に報知できる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、電動歯ブラシ１０、１０Ａ、１０Ｂ及び口腔衛生支援システム１００、１００Ａ，１００Ｂに本発明を適用した場合について説明したが、替えブラシ２０に代えて、歯間ブラシ、歯間清掃具、舌磨きブラシ、歯肉マッサージャーなどの周知の構成の口腔衛生具を、本体部３０に着脱自在に取り付けて、電動歯ブラシ１０以外の口腔衛生装置及び口腔衛生支援システムを構成することも可能である。また、これらの口腔衛生具を用いる場合には、演算部又は端末側演算部において、歯間ブラシ又は歯間清掃具を用いて場合には、歯間に対する押圧力の推定値を演算したり、押圧力が閾値以下か否かを判定したりすることになり、舌磨きブラシを用いる場合には、舌に対する押圧力の推定値を演算したり、押圧力が閾値以下か否かを判定したりすることになり、歯肉マッサージャーを用いる場合には、歯肉に対する押圧力の推定値を演算したり、押圧力が閾値以下か否かを判定したりすることになる。
【００９９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１００】
１０    電動歯ブラシ
２０    替えブラシ
２１    植毛台
２２    取付孔
２３    柄
２４    毛束
２５    ブラシ部
２６    ＩＣタグ
３０    本体部
３１    ケーシング
３２    振動発生部
３３    二次電池
３４    誘導コイル
３５    電源スイッチ
３６    加速度センサ
３７    リーダライタ
３８    回路基板
３９    報知部
３９ａ  発光ダイオード
３９ｂ  ブザー
４１    連結軸
４２    外装ケース
４２ａ  小径部
４３    上部閉塞構造
４３ａ  上部プラグ
４３ｂ  シールリング
４３ｃ  プラグ固定部材
４４    下部閉塞構造
４４ａ  下部プラグ
４４ｂ  シールリング
４４ｃ  閉塞板
４５    モータ
４６    回転軸
４７    錘ムーブメント
５０    出力軸
５１    リニアアクチュエータ
５２    錘ムーブメント
５３    振動発生部
６０    制御部
６２    相関記憶部
６３    閾値記憶部
６４    調整量記憶部
６５    演算部
６６    判定部
６７    特定部
１００    口腔衛生支援システム
１０１    無線端末装置
１０Ａ    電動歯ブラシ
７０      無線通信部
１０２    無線通信部
１０３    タッチパネルディスプレイ
１０４    スピーカ
１０５    制御部
１０６    相関記憶部
１０７    閾値記憶部
１０８    調整量記憶部
１０９    評価基準記憶部
１１０    演算部
１１１    判定部
１１２    特定部
１１３    評価部
１００Ａ  口腔衛生支援システム
１００Ｂ  口腔衛生支援システム
１０Ｂ    電動歯ブラシ
１０１Ｂ  無線端末装置
１０５Ｂ  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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