(57)【要約】  パーソナルケア装置（１０）を特徴付けるための方法（５００）を提供する。方法は：（ｉ）複数のタフト（１８）を有するパーソナルケア装置を提供するステップ（５１０）であって、複数のタフトのうちの第１のタフト（１８ａ）は、第１の触覚センサ（３８ａ）を含み、装置ヘッドに対して第１の角度を有し、さらに、複数のタフトのうちの第２のタフト（１８ｂ）が、第２の触覚センサ（３８ｂ）を含み、装置ヘッドに対して第２の角度を有する、ステップと；（ｉｉ）複数のタフトの使用表面（４０）との相互作用に応答して、第１の触覚センサによる第１のセンサデータおよび第２の触覚センサによる第２のセンサデータを生成するステップ（５２０）と；（ｉｉｉ）第１のセンサデータおよび第２のセンサデータを使用するコントローラによって、使用領域内のパーソナルケア装置の位置を特徴付けるステップ（５３０）と；を含む。
2019532756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルケア装置であって：
複数のタフトを有する装置ヘッドであって、前記複数のタフトのうちの第１のタフトは、第１の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第１の角度を有し、さらに前記複数のタフトのうちの第２のタフトは、第２の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第２の角度を有し、前記第１の角度と前記第２の角度は異なる、装置ヘッドと；
コントローラであって：（ｉ）前記複数のタフトの使用表面との相互作用に応答して、前記第１の触覚センサからの第１のセンサデータおよび前記第２の触覚センサからの第２のセンサデータを受信し；（ｉｉ）前記第１のセンサデータおよび前記第２のセンサデータを使用して、使用領域内の前記パーソナルケア装置の位置を特徴付ける；ように構成されたコントローラと；を有する、
パーソナルケア装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記第１のセンサデータおよび前記第２のセンサデータを使用して、前記使用領域内の前記パーソナルケア装置の動きを特徴付けるように構成される、
請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第１のセンサデータおよび／または前記第２のセンサデータを使用して、前記装置ヘッドによる前記表面における滞留時間を決定するように構成される、
請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記の特徴付けを伝達するように構成される、
請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項５】
前記パーソナルケア装置は、２以上の触覚センサを有する、
請求項１に記載のパーソナルケア装置。
【請求項６】
パーソナルケア装置であって：
複数のタフトを有する装置ヘッドであって、前記複数のタフトは、前記装置ヘッドに対して第１の角度を有し、前記第１の角度と第２の角度は異なる、装置ヘッドと；
ボディ部分であって、前記ボディ部分に対する前記装置ヘッドの動きを検出するように構成された触覚センサを有し、前記第１の角度は、傾斜した前記複数のタフトが表面と相互作用するときに前記装置ヘッドのノッチング運動を引き起こすように構成される、ボディ部分と；
コントローラであって：（ｉ）前記複数のタフトの前記表面との相互作用に応答して、前記触覚センサからセンサデータを受信し；（ｉｉ）前記センサデータを使用して、使用領域内の前記パーソナルケア装置の位置を特徴付ける；ように構成されたコントローラと；を有する、
パーソナルケア装置。
【請求項７】
複数のタフトを有する装置ヘッドを有するパーソナルケア装置を提供するステップであって、前記複数のタフトのうちの第１のタフトは、第１の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第１の角度を有し、前記第１の角度は前記装置ヘッドに対して９０度より大きいまたは９０度より小さい、ステップと；
前記複数のタフトの表面との相互作用に応答して、前記第１の触覚センサによって第１のセンサデータを生成するステップと；
前記第１のセンサデータを使用するコントローラによって、使用領域内の前記パーソナルケア装置の位置を特徴付けるステップと；を含む、
パーソナルケア装置を特徴付けるための方法。
【請求項８】
第２の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第２の角度を有する前記複数のタフトのうちの第２のタフトをさらに有し、前記第１の角度と前記第２の角度は異なり、さらに、前記コントローラは、前記の特徴付けるステップの間に前記第２のセンサデータも使用する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のセンサデータおよび／または前記第２のセンサデータを使用して、前記装置ヘッドによる前記使用表面における滞留時間を決定するステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記の特徴付けに基づいて使用セッションを評価するステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記の特徴付けを伝達するステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記の特徴付けるステップは、前記第１のセンサデータの前記第２のセンサデータとの比較を含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
ボディ部分と、複数のタフトを有する装置ヘッドとを有するパーソナルケア装置を提供するステップであって、前記複数のタフトのうちの第１のタフトが、第１の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第１の角度を有し、さらに、前記複数のタフトのうちの第２のタフトが、第２の触覚センサと通信し、前記装置ヘッドに対して第２の角度を有し、前記第１の角度と前記第２の角度は異なる、ステップと；
使用表面に対する前記複数のタフトの動きに応答して、前記第１の触覚センサによる第１のセンサデータおよび前記第２の触覚センサによる第２のセンサデータを生成するステップと；
前記第１のセンサデータおよび前記第２のセンサデータを使用するコントローラによって、前記使用表面に対する前記パーソナルケア装置の動きを特徴付けるステップと；を含む、
パーソナルケア装置を特徴付けるための方法。
【請求項１４】
前記第１のセンサデータおよび／または前記第２のセンサデータを使用して、前記装置ヘッドによる前記使用表面における滞留時間を決定するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記の特徴付けに基づいて使用セッションを評価するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、センサ入力を用いてパーソナルケア装置の位置を特定する、およびその動きを追跡するための方法およびシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルケア装置の適切な使用を容易にするために、現代の装置は、使用、タイミングなどを監視するためにセンサを内蔵している。例えば、電動歯ブラシは、ユーザが最低推奨時間ブラッシングすることを知るように、タイマ機能を提供するように設計されている。タイマ機能は、可聴音、触覚フィードバック、または所定の時間が経過したときにユーザに知らせるための他の通知機構を含むことができる。これはユーザに十分な時間歯を磨いたことの指示を提供する。電気かみそりは、見逃した領域を識別するために剃毛セッション中に剃毛されていない顔の領域を識別できるセンサを備えて設計されている。同様に、皮膚洗浄装置は、それらが使用された場所および見落とされた場所を識別できるセンサを備えて設計されている。
【０００３】
例えば、口腔衛生のためには、ブラッシングの長さおよび適用範囲（coverage）を含む適切な歯磨き、および定期的なフロッシング（flossing）が、長期間にわたる歯の健康を確実にするのを助ける。多くの歯の問題は、定期的に自分の歯をブラッシングしないまたはフロッシングしない、または特に口腔の特定のエリアまたは領域を不適切にブラッシングまたはフロッシングする（floss）個人が経験する。定期的にブラッシングまたはフロッシングする人の間では、標準的なブラッシングまたはフロッシング法に従ったとしても、不適切な清掃習慣は、劣った適用範囲を、したがって、清掃セッション中に適切に清掃されない表面をもたらすことがある。適切なブラッシング技術を容易にするための別のメカニズムは、到達しにくいまたは平均的なブラッシングセッション中に不適切に清掃される傾向がある口の領域を含む、すべての歯の表面の適切な清掃があることを保証することである。適切な適用範囲を確実にするための１つの方法は、ブラッシングセッション中に口の中での歯ブラシの位置を決定または追跡し、それを歯の表面の地図と比較することである。たとえば、ユーザの歯と固定した関係に配置されたセンサを備えたシステムが、ユーザの歯の上の歯ブラシの動きを追跡できる。代替的には、歯ブラシは、口内での装置の動きを追跡しようと試みる１つまたは複数の内部センサを含み得る。しかし、これらの位置特定および追跡システムは高価であるか、あるいはパーソナルケア装置の位置を適切に特定または追跡することができない。
【０００４】
従って、適切かつ完全な使用を確実にするために使用領域内で装置を適切に位置特定するパーソナルケア装置が引き続き必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、パーソナルケア装置を使用領域内で位置特定し、それによって装置の使用の評価を可能にするための本発明の方法およびシステムを対象とする。例えば、口内でパーソナルケア装置を位置特定するように構成されたシステムに適用されるとき、本発明の方法およびシステムは、位置特定および追跡のより高い精度を可能にし、したがってユーザの歯磨き技術の評価を可能にする。このシステムは、清掃されることになる表面に対する装置ヘッドの相対位置、滞留時間、および並進方向を決定するためにパーソナルケア装置内の１つまたは複数のセンサを利用する。口腔衛生装置と共に使用するための一実施形態によれば、例えば、センサデータは、装置が歯または歯間領域に対して中心にあるかどうか、装置がある位置にどれくらい留まるか、および／または、後方または前方などどの方向に装置が口内で動かされるかについての情報を提供する。
【０００６】
概して一態様では、使用領域内のパーソナルケア装置を特徴付けるための方法が提供される。この方法は、（ｉ）複数のタフト（tufts）を有する装置ヘッドを含むパーソナルケア装置を提供するステップであって、複数のタフトのうちの第１のタフトは、第１の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第１の角度を有し、第１の角度は装置ヘッドに対して９０度より大きいまたは９０度より小さい、ステップと；（ｉｉ）複数のタフトと清掃されることになる表面との相互作用に応答して、第１の触覚センサによって第１のセンサデータを生成するステップと；（ｉｉｉ）第１のセンサデータを使用するコントローラによって、使用領域内のパーソナルケア装置の位置を特徴付けるステップと；を含む。
【０００７】
一実施形態によれば、パーソナルケア装置は、第２の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第２の角度を有する複数のタフトのうちの第２のタフトをさらに含み、第１の角度と第２の角度は異なり、さらに、コントローラは、特徴付けるステップの間に第２のセンサデータも使用する。
【０００８】
一実施形態によれば、方法は、第１のセンサデータおよび／または第２のセンサデータを使用して、装置ヘッドによって清掃されることになる表面における滞留時間を決定するステップをさらに含む。
【０００９】
一実施形態によれば、方法は、特徴付けに基づいて清掃セッションを評価するステップをさらに含む。
【００１０】
一実施形態によれば、方法は、特徴付けを伝達するステップをさらに含む。
【００１１】
一実施形態によれば、特徴付けるステップは、第１のセンサデータと第２のセンサデータとの比較を含む。
【００１２】
一実施形態によれば、パーソナルケア装置は、２より多い触覚センサを有する。
【００１３】
一態様によれば、パーソナルケア装置を特徴付けるための方法が提供される。この方法は、（ｉ）複数のタフトを有する装置ヘッドを有するパーソナルケア装置を提供するステップであって、複数のタフトのうちの第１のタフトは、第１の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第１の角度を有し、さらに、複数のタフトのうちの第２のタフトが、第２の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第２の角度を有し、第１の角度と第２の角度は異なる、ステップと；（ｉｉ）清掃されることになる表面に対する複数のタフトの動きに応答して、第１の触覚センサによる第１のセンサデータおよび第２の触覚センサによる第２のセンサデータを生成するステップと；（ｉｉｉ）第１のセンサデータおよび第２のセンサデータを使用するコントローラによって、清掃されることになる表面に対するパーソナルケア装置の動きを特徴付けるステップと；を含む。
【００１４】
一態様によれば、パーソナルケア装置が提供される。パーソナルケア装置は：複数のタフトを含む装置ヘッドであって、複数のタフトのうちの第１のタフトは、第１の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第１の角度を有し、さらに複数のタフトのうちの第２のタフトは、第２の触覚センサと通信し、装置ヘッドに対して第２の角度を有し、第１の角度と第２の角度は異なる、装置ヘッドと；コントローラであって：（ｉ）複数のタフトと清掃されることになる表面との相互作用に応答して、第１の触覚センサからの第１のセンサデータおよび第２の触覚センサからの第２のセンサデータを受信し；（ｉｉ）第１のセンサデータおよび第２のセンサデータを使用して、清掃されることになる領域内のパーソナルケア装置の位置を特徴付ける；ように構成されたコントローラと；を含む。
【００１５】
一態様によれば、パーソナルケア装置が提供される。パーソナルケア装置は：複数のタフトを有する装置ヘッドであって、複数のタフトは、装置ヘッドに対して第１の角度を有し、第１の角度と第２の角度は異なる、装置ヘッドと；ボディ部分であって、ボディ部分に対する装置ヘッドの動きを検出するように構成された触覚センサを有し、第１の角度は、複数の傾斜したタフトが清掃されることになる表面と相互作用するときに装置ヘッドのノッチング（切り込みを入れる）運動（notching movement）を引き起こすように構成される、ボディ部分と；コントローラであって：（ｉ）複数のタフトと表面との相互作用に応答して、触覚センサからセンサデータを受信し；（ｉｉ）センサデータを使用して、清掃されることになる領域内のパーソナルケア装置の位置を特徴付ける；ように構成されたコントローラと；を含む。
【００１６】
当然のことながら、前述の概念および以下でさらに詳細に説明される追加の概念のすべての組み合わせは（そのような概念が互いに矛盾しない限り）、本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられる。特に、本開示の終わりに現れる特許請求の範囲に記載された主題の全ての組み合わせは、本明細書に開示された発明の主題の一部であると考えられる。
【００１７】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになり、説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面において、同様の参照文字は、一般的に、異なる図を通して同じ部分を指す。また、図面は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点が置かれている。
【００１９】
【図１】一態様による、パーソナルケア装置の概略図である。
【図２】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図３】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図４】一態様による、パーソナルケアシステムの概略図である。
【図５】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図６】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図７】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図８】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図９】一態様による、パーソナルケア装置の装置ヘッドの概略図である。
【図１０】一態様による、センサ入力を使用してパーソナルケア装置を特徴付ける方法を示すフローチャートである。
【図１１】一態様による、パーソナルケア装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示は、ユーザの口内のパーソナルケア装置の位置を特徴付けるための方法、システム、およびパーソナルケア装置の様々な実施形態を説明する。より一般的には、出願人は、ユーザにフィードバックを提供するために、清掃されることになるまたはその他の方法で処置されることになる領域においてパーソナルケア装置を位置特定するためのシステムを提供することが有益であることを認識し且つ理解した。したがって、本明細書に記載または他の方法で想定される方法およびシステムは、領域に対するパーソナルケア装置の位置、装置がその位置にどれくらい留まるか、および／または装置が領域内でどの方向に移動されるかを決定するように構成されたパーソナルケア装置を提供する。一実施形態によれば、パーソナルケア装置は、清掃に関する装置ヘッドの相対位置、滞留時間、および並進方向を決定するために、１つまたは複数のセンサおよびタフトを利用する。
【００２１】
本明細書における実施形態および実装の利用の特定の目的は、例えば、Philips Sonicare（商標）電動歯ブラシ（Koninklijke Philips Electronics, N.V.によって製造される）などのパーソナルケア装置を使用してブラッシング情報を提供することであるが、アセンブリは、他の口腔衛生装置、顔クリーナ、シェーバ、および他の装置などの他の多くのパーソナルケア装置と共に利用されてもよい。
【００２２】
図１を参照すると、一実施形態では、ボディ部分１２とヘッド部材１４とを含むパーソナルケア装置１０が提供される。ヘッド部材１４は、ボディ部分から遠く離れたその端部に装置ヘッド１６を含む。ボディ部分１２は典型的には、パーソナルケア装置の構成要素を収容するために、少なくともその一部が中空であるハウジングを有する。ヘッド部材１４は、ボディ部分１２に対して動くことができるように取り付けられる。動きは、とりわけ、振動または回転を含む様々な異なる動きのうちのいずれかであり得る。
【００２３】
ボディ部分１２は、典型的には、動きを発生させるためのモータ２２と、発生した動きをヘッド部材１４に伝達するための伝動構成要素またはドライブトレーンシャフト２４とを有するドライブトレーンアセンブリを含む。例えば、ドライブトレーンシャフト２４の動きを生成するドライブトレーンはモータまたは電磁石（複数可）２２を含み、その動きはその後ヘッド部材１４に伝達される。ドライブトレーンは、他の構成要素の中でも特に、電源、発振器、および１つまたは複数の電磁石などの構成要素を含むことができる。この実施形態では、電源は、例えば、使用されていないときにパーソナルケア装置１０が配置されている充電ホルダ内で充電することができる、図示されていない１つまたは複数の充電式バッテリを含む。一実施形態によれば、ヘッド部材１４は、ボディ部分１２に対して振動することができるようにドライブトレーンシャフト２４に取り付けられている。ヘッド部材１４は、ドライブトレーンシャフト２４に固定して取り付けられてもよく、又は代替的に、ヘッド部材１４が、異なる動作特徴のために、またはヘッド部材の構成要素が摩耗して交換を必要とするときには、異なるヘッド部材と交換されることができるように、取り外し可能に取り付けられてもよい。
【００２４】
ボディ部分１２は、ドライブトレーンを作動および作動停止させるためのユーザ入力部２６をさらに備える。ユーザ入力部２６は、ユーザがパーソナルケア装置１０を操作すること、例えば装置をオンおよびオフにすることを可能にする。ユーザ入力部２６は、例えば、ボタン、タッチスクリーン、またはスイッチであり得る。
【００２５】
装置のボディ部分はまた、コントローラ３０を含む。コントローラ３０は、１つまたは複数のモジュールから形成されることができ、ユーザ入力部２６を介して得られる入力などの入力に応答してパーソナルケア装置１０を動作させるように構成される。コントローラ３０は、例えば、プロセッサ３２およびメモリ３４を有することができ、オプションで接続モジュールを含むことができる。プロセッサ３２は、マイクロコントローラ、複数のマイクロコントローラ、回路、単一のプロセッサ、または複数のプロセッサを含むがこれらに限定されない、任意の適切な形態をとり得る。メモリ３４は、不揮発性メモリおよび／またはＲＡＭを含む任意の適切な形態をとることができる。不揮発性メモリは、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を含み得る。メモリは、とりわけ、オペレーティングシステムを格納することができる。ＲＡＭはデータの一時記憶のためにプロセッサによって使用される。一実施形態によれば、オペレーティングシステムは、コントローラ３０によって実行されるとき、パーソナルケア装置１０のハードウェア構成要素の動作を制御するコードを含み得る。一実施形態によれば、接続モジュール３６は、収集されたセンサデータを送信し、有線あるいは、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信、および／またはセルラーモジュールを含むがこれらに限定されない、無線信号を送信することができる任意のモジュール、装置、または手段であることができる。
【００２６】
図１に示されるパーソナルケア装置１０の実施形態は電動歯ブラシであるが、フロッサ、シェーバ、皮膚洗浄装置（図示せず）などのパーソナルケア装置の多くの代替実施形態が可能であることが理解されるであろう。
【００２７】
図２を参照すると、一実施形態では、パーソナルケア装置１０の装置ヘッド１６が提供される。装置ヘッド１６は、洗浄されることになる表面と相互作用するように外側に延びる複数のタフト１８を含む。装置ヘッド１６はまた、任意の触覚センサであることができる２つ以上の触覚センサ３８を含む。触覚センサは、装置ヘッド１６内に少なくとも部分的に埋め込まれることが好ましい。触覚センサは、タフトの周りのリングであってもよく、タフトの近位端部に接続されてもよく、および／または、１つまたは複数の介在要素を介してタフトに接続されてもよい。本明細書で使用される「タフト」１８という用語は、清掃用の毛の集まり（clusters
of cleaning bristles）、水または空気のパルスを供給するための機構、またはグルーミングもしくは他の切断機構もしくは装置ヘッド１６上に配置された構成要素を含む様々な構成要素を指すことができる。一実施形態によれば、触覚センサは、タフトが触覚センサ要素と接触して配置されるベースプレートの機械的接続によって達成され得る。センサ要素は、加えられた力または圧力を電気信号に変換し、これは、ピエゾ抵抗率、ピエゾ電気性、キャパシタンスまたは弾性抵抗率に基づく既知の触覚センサを用いて達成することができる。
【００２８】
一実施形態によれば、装置ヘッド１６が歯ブラシヘッドである場合、それは少なくとも３つの異なる構成を備えたタフト１８を含む。第１の構成は、大多数のタフト１８がパーソナルケア装置１０の横軸に対して実質的に垂直であることによって具現化される。第２の構成は、パーソナルケア装置の横軸に対して第１の方向に傾斜した１つまたは複数のタフト１８ａを含む。第３の構成は、パーソナルケア装置の横軸に対して第２の方向に傾斜した１つまたは複数のタフト１８ｂを含み、第１の方向と第２の方向とは互いに反対である。１つまたは複数のタフト１８ａは、第１の触覚センサ３８ａと接続されているか、そうでなければ通信している。１つまたは複数のタフト１８ｂは、第２の触覚センサ３８ｂと接続されているか、そうでなければ通信している。傾斜したタフト１８ａおよび１８ｂは、図２に示すように、極めて接近していてもよく、あるいは、図３に示すように、それらは遠く離れていてもよい。図は２つの傾斜したタフトと２つの触覚センサのみを示しているが、装置ヘッドは複数の傾斜したタフトおよび触覚センサを有し得ることが理解されるべきである。例えば、図は、傾斜していないものとして非感知タフトを示しているが、装置ヘッドは、傾斜した感知タフトおよび傾斜した非感知タフトの両方を含んでもよい。したがって、装置ヘッドは、すべて同じ角度で、または２つ以上の異なる角度で感知タフトおよび非感知タフトを有してもよい。
【００２９】
パーソナルケア装置が清掃されることになる表面に沿って動かされると、傾斜した毛タフト１８ａおよび１８ｂは表面と相互作用し、それによって触覚センサからセンサデータを引き出す。同じ表面との相互作用は、さまざまなタフトの異なる角度のために異なる。タフトの異なる角度のため、例えば、触覚センサからのセンサデータはより明確になる。さらに、傾斜した構成は、本明細書でより詳細に説明するように、傾斜したタフト間の信号の差による前方および後方への動きの検出を向上させるであろう。
【００３０】
装置ヘッド１６の好ましい実施形態では、全てのタフト１８は決して傾斜していないが、ほとんどの伝統的な装置ヘッドに見られるように、ほとんどがパーソナルケア装置の横軸に対して実質的に垂直な角度を有する。多すぎる傾斜したタフトは、タフトがある領域から次の領域に移動したときに切り込みを入れる（notching）感覚のように、ユーザが感じることができる大きい力の変動をもたらす。
【００３１】
タフトの相対角度に加えて、タフトの長さおよびタフト材料の剛性は、パーソナルケア装置を適切に機能させるための重要なパラメータである。例えば、タフトの長さは、それらのタフトと通信する触覚センサによって提供される信号の強度に影響を与える。加えて、非感知タフトに対する感知タフトの長さは、信号強度に著しい影響を与える。例えば、より長いタフトは、それらが表面からより大きい力を受ける位置にあるので、より強い信号強度と関連付けられ得る。同様に、タフトの剛性は、それらのタフトと通信している触覚センサによって提供される信号の強度に影響を与える。加えて、非感知タフトに対する感知タフトの剛性は、信号強度に著しい影響を及ぼす。触覚センサと通信しているタフトの剛性を調整することは、同様に信号強度を調整する。したがって、感知タフトの長さおよび／または剛性は、パーソナルケア装置または装置ヘッドの設計および／または製造中に決定することができるパラメータである。
【００３２】
図４を参照すると、清掃システム４００の一実施形態が提供されている。一実施形態によれば、清掃システム４００は、装置ヘッド１６内の１つまたは複数の触覚センサ３８と、プロセッサ３２およびメモリ３４を含むコントローラ３０とを含む。清掃システム４００はドライブトレーン２２を含み、その動作はコントローラ３０によって制御される。装置ヘッド１６内の１つまたは複数の触覚センサ３８は、コントローラ３０と有線および／または無線で通信し、２つ以上のセンサ３８によって生成されたセンサデータは、本明細書で説明するさまざまな分析のためにコントローラ３０に提供される。
【００３３】
図５を参照すると、一実施形態では、本明細書に示されるように、１つまたは複数の歯などの表面４０と相互作用するパーソナルケア装置１０の装置ヘッド１６が提供される。ユーザが装置ヘッドを表面に向かって矢印の方向に押すと、タフト１８は抵抗力を受ける。タフト１８ａおよび／または１８ｂは、それらが抵抗力を受ける場合、その抵抗力を触覚センサ３８ａおよび／または３８ｂに伝達する。この例では、センサデータは、パーソナルケア装置のタフト１８ａおよび１８ｂが現在歯の表面４０に係合していることを示す。
【００３４】
抵抗力に応答して触覚センサによって生成されたセンサデータはコントローラに伝達され、パーソナルケア装置は力が加えられていることを認識する。力は、力の印加のオン／オフ決定など、定性的に測定され得る。代替的には、力は、どれだけの力が加えられているかのおおよその決定を含めて、定量的に測定され得る。加えて、触覚センサは方向性のある力（directional
force）を検出するように構成され得る。例えば、表面に対して主として垂直なベクトルの力の直接的な印加にのみ応答する代わりに、触覚センサ３８は、タフトの横方向の移動を含むがこれに限定されない複数の角度でのタフトの移動に応答してセンサデータを生成するように構成され得る。
【００３５】
図６を参照すると、一実施形態では、１つまたは複数の歯４０などの表面と相互作用するパーソナルケア装置１０の装置ヘッド１６が提供される。ユーザが装置ヘッドを表面に対して矢印の方向に押し付けると、タフト１８は抵抗力を受ける。しかし、図５と比較すると、この実施形態におけるタフト１８ａおよび／または１８ｂは歯間スペース内に配置されており、現在抵抗力を受けていない。触覚センサは、加えられた力を示すセンサデータを生成しておらず、これは、パーソナルケア装置のタフト１８ａおよび１８ｂが現在表面４０に係合していないことを示す。
【００３６】
図７及び８を参照すると、ユーザが表面４０に対してパーソナルケア装置を動かしているパーソナルケア装置１０の装置ヘッド１６が提供される。これらの実施形態のそれぞれにおいて、ユーザは装置ヘッドをそれぞれの矢印の方向に移動させている。例えば、図７では、ユーザは、パーソナルケア装置を引っ張り、したがって装置ヘッドはユーザに向かって後方に向かう。図８では、ユーザはパーソナルケア装置を押しているまたは押し出しており、したがって装置ヘッドはユーザから離れて前方に向かう。
【００３７】
タフト１８ａおよび１８ｂのそれぞれは、移動の結果として力を受け、したがって、触覚センサ３８ａおよび３８ｂのそれぞれは、センサデータを生成する。しかし、触覚センサ３８ａおよび３８ｂは異なる角度を有するので、装置ヘッド１６の動きに対するそれらの応答は異なる。例えば、図７では、タフト１８ａは表面４０に沿ってその自然な角度の一般的な方向に引きずられており、したがって著しい力を受けていないが、多少の力を受け得るので、センサデータを生成し且つ伝達している触覚センサ３８ａにその力を伝える。対照的に、タフト１８ｂは、表面４０と相互作用する際に著しい抵抗力を受けている。したがって、それは、センサデータを生成し伝達する触覚センサ３８ｂにその力を伝達している。触覚センサ３８ｂまたは３８ａによって生成されたセンサデータは、力の方向を示すためにそれ自体で十分であり得るが、両方の触覚センサからのセンサデータを使用することによって、コントローラ３０による分析はよりロバストである。
【００３８】
図８では、タフト１８ｂは表面４０に沿ってその自然な角度の一般的な方向に引きずられているので、著しい力を受けていないが、多少の力を受け得るので、センサデータを生成し且つ伝達している触覚センサ３８ｂにその力を伝える。対照的に、タフト１８ａは、それが表面４０と相互作用するときに著しい抵抗力を受けている。したがって、それは、センサデータを生成し伝達する触覚センサ３８ａにその力を伝達している。
【００３９】
図９を参照すると、一実施形態では、２より多い傾斜したタフトを備えたパーソナルケア装置１０の装置ヘッド１６が提供される。代わりに、多数の異なる角度を持つタフト１８ａ乃至１８ｆがある。この実施形態では、装置ヘッドはまた複数の触覚センサ１８ａ乃至１８ｆを含む。同じ装置ヘッドは、２つ以上の異なる角度のタフト１８を含み得る。タフトおよび触覚センサの多くの他の組み合わせおよび構成が可能である。一実施形態によれば、追加の触覚センサ３８は、より高い感度、ならびに位置特定および動き検出の向上した精度をもたらし得る。
【００４０】
別の実施形態によれば、表面との装置ヘッド全体の接触力を測定することによって、感知が完全にパーソナル装置ハンドル内で行われる場合、傾斜した毛が、ここに示すようにユーザが歯などの個々の表面にわたって切り込みを入れる（notches
over）ときに識別可能な信号を生じさせるように、ブラシヘッドの十分に広い領域にわたって存在してもよい。切り込みを入れることは、ナビゲーションをも支援しながら、ユーザに各個々の表面を清掃することを意識させるための手段として利用され得る。
【００４１】
図１０を参照すると、一実施形態では、センサ入力を用いてパーソナルケア装置を特徴付けるための方法５００のフローチャートが提供される。方法のステップ５１０において、パーソナルケア装置１０が提供される。パーソナルケア装置は、本明細書に記載されているかまたはそうでなければ想定されている実施形態のいずれかであり得る。例えば、一実施形態によれば、パーソナルケア装置１０は、ボディ部分１２と、複数のタフト１８を備えたヘッド部材１４と、２つ以上の触覚センサ３８と、プロセッサ３２およびメモリ３４を備えたコントローラ３０とを含む。パーソナルケア装置１０の多くの他の実施形態が可能である。
【００４２】
本方法のステップ５２０において、パーソナルケア装置１０は、第１の表面４０ａにおいて清掃されることになる領域内に配置され、タフトは表面と相互作用する。この力は、触覚センサに伝達され、力を定性的および／または定量的に測定するセンサデータが生成される。第１のタフト１８ａと通信する第１の触覚センサ３８ａは第１のセンサデータを生成し、第２のタフト１８ｂと通信する第２の触覚センサ３８ｂは第２のセンサデータを生成する。第１と第２のタフトは異なる角度を有するので、第１と第２のセンサデータは異なるだろう。生成されたセンサデータは、本明細書に記載されるようにそれを分析することができるコントローラ３０に伝達される。この実施形態は２つの触覚センサを参照して説明されているが、パーソナルケア装置１０は多くの異なる触覚センサを有し得ることが認識される。
【００４３】
方法のステップ５３０において、コントローラは、受信したセンサデータを使用して、使用領域内のパーソナルケア装置の位置を特徴付ける。例えば、装置ヘッドの位置および／または運動方向に応じて、１つのタフトの信号は異なる角度を有する他のタフトの信号よりも高くなる。タフトの相対的位置状態‐（ｉ）歯を中心とする；または（ｉｉ）歯間など‐は、第１および第２のセンサデータの位相に基づいて特徴付けられることができる。実施形態によれば、センサデータ分析は、第１のセンサデータと第２のセンサデータとの比較を含む。別の実施形態によれば、分析は２つ以上のセンサから来る信号の組み合わせを含む。例えば、分析の一方法は、各信号をしきい値処理することを含み、その後、論理回路が状態１または状態２の信号を出力するために使用されることができる。状態１は、装置ヘッドに埋め込まれたノズルによって液体パルスをトリガするなどの特定の動作を示し得る、一方、状態２は、液体がトリガされこされるべきではないことを示し得る。多くの他の構成が可能である。
【００４４】
加えて、信号が最大且つ特定の信号レベルを下回った使用領域の前縁とのタフトの最初の接触などのポイントをマーキングすることは、これらの位置状態（への遷移）の表示である。信号のタイミングと共に、特定の使用領域表面上のタフトの滞留時間が推定されることができる。本明細書に記載または他の方法で想定されるように、特徴付けは、状態遷移をカウントすることおよび／または清掃のための液体パルスのトリガを含むがこれらに限定されない、下流または二次機能に使用されることができる。
【００４５】
一実施形態によれば、加速度計などのセンサが、位置特定の精度をさらに向上させるために利用されることができる。したがって、パーソナルケア装置１０は、加速度計などの追加のセンサを有し得る。追加のセンサは、任意の他の動きセンサまたは位置センサであり得る。パーソナルケア装置１０は、パーソナルケア装置１０の位置、場所、および／または動きをより正確に決定するために、第１および第２のセンサデータと共に追加のセンサからの入力を利用することができる。
【００４６】
本方法のオプションのステップ５６０において、第１および／または第２のセンサデータは、どれくらい長く特定の使用領域にあるかまたは特定の力を加えていたかを含むがこれらに限定されない、使用領域の表面４０上での装置ヘッドの滞留時間を決定するために利用される。例えば、装置のコントローラは、触覚センサから受信した異なる信号を計時するタイマを含み得る。
【００４７】
方法のステップ５４０において、パーソナルケア装置１０は、第１の表面４０ａの使用領域内に配置され、次いで第２の表面４０ｂに移動される。これは、タフトに力を発生させ、それが関連する触覚センサに伝達され、力を定性的および／または定量的な方法で測定するセンサデータが生成される。第１のタフト１８ａと通信する第１の触覚センサ３８ａは第１のセンサデータを生成し、第２のタフト１８ｂと通信する第２の触覚センサ３８ｂは第２のセンサデータを生成する。第１および第２のタフトは異なる角度を有するので、第１および第２のセンサデータは異なる。生成されたセンサデータは、本明細書に記載されるようにそれを分析することができるコントローラ２２に伝達される。
【００４８】
方法のステップ５５０において、コントローラは、本明細書に記載されるかまたは別の方法で想定される分析のいずれかを使用して、使用領域内のパーソナルケア装置の動きを特徴付けるために受信されたセンサデータを使用する。例えば、装置ヘッドの位置および／または動きの方向に応じて、１つのタフトの信号は、異なる角度を有する他のタフトの信号よりも高くなる。装置によって特徴付けられることができる動きの中には、静止していること、使用領域の後ろに向かって動くこと、使用領域の前に向かって動くこと、他多数の記述子がある。
【００４９】
方法の任意のステップ５７０において、装置は、使用セッションを評価するために使用セッション中に取得された特徴付けられた位置および／または動き情報を利用することができる。一実施形態によれば、システムは、評価を作成または他の方法で実行するために、すぐにまたは将来のある時点で、使用セッション中に情報を格納する。別の実施形態によれば、システムは、ブラッシング時間、技術、または他の測定基準における改善、ならびに改善の欠如を含む、データを経時的に蓄積するための複数の使用セッションに関する情報を格納する。
【００５０】
方法のオプションのステップ５８０において、使用セッションの評価が伝達されることができる。例えば、システムは、どの領域が適切に清掃され、どの領域が適切に清掃されなかったかについての情報をユーザに伝達することができる。これは、どの領域が適切にブラッシングされたか、どの領域が適切にブラッシングされなかったか、および／またはその両方の視覚的インジケータなどのディスプレイを利用して実行されることができる。一実施形態によれば、システムは、有線または無線ネットワーク接続を介して、リアルタイムの位置および／または動き情報をユーザまたは遠隔システムに提供することができる。別の例として、システムは、有線または無線ネットワーク接続を介して、格納されている位置および／または動きデータをコンピュータに送信することができる。したがって、システムは、単一使用セッションおよび／または複数使用セッションに関する情報を、歯科医、歯科衛生士、皮膚科医などの医療専門家に直接送信することができる。
【００５１】
一実施形態によれば、この方法は、空間解像度および使用セッションについて得られる情報を改善するために、他の位置検出システムまたは追跡システムと一緒に利用することができる。一実施形態によれば、この方法を利用して液体洗浄装置の機能性を向上させることができる。例えば、パーソナルケア装置に埋め込まれた洗浄ジェットおよび／またはスプレーは、装置が適切な位置にあると本方法が決定するときにのみ作動または適用されてもよい。例えば、スプレーまたはジェットが特定の領域のみを標的とすることを意図している場合、この方法は液体パルスをトリガするために使用することができる。典型的には、そのようなセンサの読み出された情報は、位置よりもむしろ時間の関数である。しかし、本明細書に記載の方法および装置に従って得られたセンサデータの使用により、これらのセンサの機能は劇的に向上するであろう。
【００５２】
図１１を参照すると、一実施形態では、装置ヘッド１６、ボディ部分１２、およびヘッド部材１４を有するパーソナルケア装置１０が示されている。ヘッドは、装置ヘッドに対して単一の角度を有するタフト１８ａ乃至１８ｆ、または図１１に示されるように、互いに対して２つ以上の異なる角度を持つタフトを有する。パーソナルケア装置のボディ部分１２は、使用表面との装置ヘッドの接触力を検出する触覚センサ３８を有する。傾斜したタフトが使用領域内の構造と相互作用する結果として、ユーザが個々の表面にわたって切り込みを入れると、検出可能な信号がある。切り込みを入れることは、ナビゲーションをも支援しながら、ユーザに各個々の領域を清掃することを意識させるための手段として利用することができる。
【００５３】
すべての定義は、本明細書で定義および使用される場合、辞書の定義、参照により組み込まれる文書中の定義、および／または定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。
【００５４】
本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、不定冠詞「１つの、ある（“ａ”）」および「１つの、ある（“ａｎ”）」は、そうでないことが明確に示されていない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【００５５】
本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「および／または」という句は、そのように結合された要素の「いずれかまたは両方」、すなわち、いくつかの場合には接続的に存在する要素、他の場合には非接続的に存在する要素を意味すると理解されるべきである。「および／または」で列挙された複数の要素は、同じように解釈されるべきであり、すなわち、そのように接続された要素の「１つまたは複数」である。具体的に識別された要素に関連しているかどうかにかかわらず、「および／または」の節によって具体的に識別された要素以外の他の要素が任意に存在してもよい。
【００５６】
本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「または」は、上で定義された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を分離するとき、「または」または「および/または」は包括的、すなわち、多くの要素または要素のリストのうち、少なくとも１つを含むが、複数も含み、また、オプションで、リストに含まれていない追加の項目を含むと解釈されるべきである。反対に明確に示されているもののみを示す用語「のうちの１つのみ」または「厳密に１つ」などまたは特許請求の範囲で使用される場合、「からなる」は、いくつかの要素または要素のリストのうちの厳密に１つの要素の包含を指す。一般に、本明細書で使用される場合、「または」という用語は、「いずれか」、「のうちの１つ」、「のうちの１つのみ」または「厳密に〜のうちの１つ」などの排他的な用語が先行する場合、排他的な代替物のみを示すと解釈される（すなわち「一方または他方であり、両方ではない」）。
【００５７】
本明細書および特許請求の範囲で使用されるとき、１つまたは複数の要素のリストに関する句「少なくとも１つ」は、その要素のリストの任意の１つまたは複数の要素から選択される少なくとも１つの要素を意味するが、その要素のリストに特定的に列挙された各要素およびすべての要素のうち少なくとも１つを必ず含むわけではなく、その要素のリストにある要素の任意の組み合わせを排除するものではないと理解されるべきである。この定義はまた、「少なくとも１つ」という句が指す要素のリスト内で特定的に識別された要素以外の要素が、特定的に識別された要素に関連するにしろ関連しないにしろ、オプションで存在し得ることを可能にする。
【００５８】
反対のことが明確に示されていない限り、複数のステップまたは動作を含む本明細書で特許請求の範囲に記載されている方法では、方法のステップまたは動作の順序は、必ずしも方法のステップまたは動作が列挙されている順序に限定されるものではないことも理解されるべきである。
【００５９】
特許請求の範囲および上の記載において、「〜有する、を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「〜を有する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「〜を含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「〜を含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「〜を保持する（ｈｏｌｄｉｎｇ）」、「〜から構成される（ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ）」などのすべての移行句は、オープンエンド（非限定的）である、すなわち、含むことを意味するがこれに限定されるものではないと理解されるべきである。「からなる」および「から本質的になる」という移行句だけが、それぞれ、限定的な移行句または半限定的な移行句である。
【００６０】
本明細書ではいくつかの本発明の実施形態を説明し例示したが、当業者は、機能を実行するためのならびに／または本明細書に記載された結果および／または利点のうちの１つまたは複数を得るための様々な他の手段および／または構造を容易に想到するであろう。そして、そのような変形および／または修正の各々は、本明細書に記載の発明の実施形態の範囲内にあると見なされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載のすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は、本発明の教示が使用されている特定の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者であれば、本明細書に記載の特定の発明の実施形態に対する多くの均等物を認識し、または単なる日常的な実験を用いて確かめることができるだろう。したがって、前述の実施形態は例としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内で、本発明の実施形態は具体的に説明および特許請求の範囲に記載される以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載されている個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法のそれぞれに関する。加えて、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が互いに矛盾していない場合、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の２つ以上の任意の組み合わせも、本開示の発明の範囲内に含まれる。
【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６】
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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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【国際調査報告】
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