(57)【要約】  ユーザについての情報を有するセンサデータを取得するよう構成された、少なくとも１つのセンサ２８と、特徴抽出モジュール２３０及び分類器２４０を持ち、該特徴抽出モジュールは、該取得されたセンサデータから１つ以上の特徴を抽出するよう構成され、該分類器は、前記抽出された１つ以上の特徴に基づいてユーザの状態を決定するように構成された、コントローラ３０と、パーソナルケア機能を提供するよう構成され、該ユーザの身体の少なくとも一部の決定された状態に基づいて、該パーソナルケア機能を調節するための１つ以上の制御信号を受信するよう構成された、パーソナルケア装置１０と、を含む、パーソナルケアシステム。
2021522935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの身体の少なくとも一部についての情報を有するセンサデータを取得するよう構成された、少なくとも１つのセンサと、
特徴抽出モジュール及び分類器を有し、前記特徴抽出モジュールは、前記取得されたセンサデータから１つ以上の特徴を抽出するよう構成され、前記分類器は、前記抽出された１つ以上の特徴に基づいて前記身体の少なくとも一部の状態を決定するように構成された、コントローラと、
パーソナルケア機能を提供するよう構成され、前記ユーザの身体の少なくとも一部の決定された状態に基づいて、前記パーソナルケア機能を調節するための１つ以上の制御信号を受信するよう構成された、パーソナルケア装置と、
を有する、パーソナルケアシステム。
【請求項２】
前記コントローラから制御信号を受信し、前記パーソナルケア機能を調節するため１つ以上の制御信号を前記パーソナルケア装置に送信するよう構成された、装置機能エンジンを更に有する、請求項１に記載のパーソナルケアシステム。
【請求項３】
前記パーソナルケア装置は口腔ケア装置である、請求項１に記載のパーソナルケアシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサは撮像センサである、請求項１に記載のパーソナルケアシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサは光学近接センサである、請求項１に記載のパーソナルケアシステム。
【請求項６】
ユーザの身体の少なくとも一部の状態に基づいてパーソナルケア装置を制御するための方法であって、
パーソナルケア装置を用いてパーソナルケア機能を提供するステップと、
前記パーソナルケア装置に関連する１つ以上のセンサにより、ユーザの身体の少なくとも一部についての情報を有するセンサデータを取得するステップと、
特徴抽出モジュールにより、前記取得されたセンサデータから１つ以上の特徴を抽出するステップと、
前記抽出された１つ以上の特徴に基づいて、前記ユーザの身体の少なくとも一部の状態を決定するステップと、
前記決定された前記ユーザの身体の状態に基づいて、前記パーソナルケア装置により提供されるパーソナルケア機能を調節するための１つ以上の制御信号を送信するステップと、
を有する方法。
【請求項７】
前記抽出された１つ以上の特徴を用いて分類器をトレーニングし、前記決定するステップの前に前記ユーザの身体の少なくとも一部の状態を予測するための分類モデルを生成するステップを更に有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ユーザの身体の少なくとも一部の状態を決定するステップは、前記１つ以上のセンサからの前記センサデータに重みを割り当てるステップを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ユーザの身体の少なくとも一部の状態を決定するステップは更に、前記１つ以上のセンサのそれぞれからの前記重み付けされたセンサデータに正規化関数を適用するステップを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記決定された前記ユーザの身体の少なくとも一部の状態に基づいて、前記ユーザ又は第三者にフィードバックを提供するステップを更に有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記パーソナルケア装置は口腔ケア装置であり、前記パーソナルケア機能は動作強度である、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記パーソナルケア装置は口腔ケア装置であり、前記パーソナルケア機能は動作モードである、請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記パーソナルケア機能は電力供給された状態又は電源供給されていない状態である、請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
前記パーソナルケア装置は、撮像装置を更に有し、前記１つ以上のセンサは、撮像センサであり、前記パーソナルケア機能は、前記ユーザの身体の少なくとも一部の画像を捕捉することである、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、口腔の状態に基づいてパーソナルケア装置の挙動を調節するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシ及び歯間洗浄器のような電動口腔ケア装置は、該電動口腔ケア装置が接する物質が含まれることが望まれる環境で動作させられる。歯磨き粉、唾液及び血液は、電動口腔ケア装置物の使用中に口から意図せずに放出され得る物質の例である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
更に、例えば遠隔歯科治療において、口腔を撮像する撮像センサを含む口腔ケア装置が、歯科専門家によって要求される歯科画像を取得するために用いられる。しかしながら、装置を操作する個人は、要求されたコンテンツを集めるために装置を位置決めしながら撮像装置のスクリーンを容易に見ることができないため、得られる画像の質及び画像を得る処理の効率が好適とならない。
【０００４】
従って、本分野では、より病気のない環境を提供し、全体的なユーザ体験を改善するために、環境内への口腔液の飛び散りを抑制するための方法及びシステムに対する、継続的なニーズがある。また、本分野では、口腔ケア装置上の撮像センサから得られる口腔画像の質を改善するための方法及びシステムに対する、継続的なニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、口腔の状態に基づいて電動パーソナルケア装置を制御するための本発明のパーソナルケアシステム及び方法に関する。パーソナルケアシステムは、ユーザの身体内及び周囲の変化を感知するように構成された１つ以上のセンサと、ユーザの身体の状況を推測するためのアルゴリズムと、ユーザに１つ以上のパーソナルケア機能（例えばブラシング、フロッシング、口腔洗浄、撮像など）を提供するように構成されたパーソナルケア装置と、を含み得る。パーソナルケア装置はまた、コントローラによって決定されたユーザの口腔の状態に基づいて、送信された制御シグナルに応じて、１つ以上のパーソナルケア機能を自動的に調節するように構成される。例えば、本発明のシステム及び方法は、ユーザの口が開いているか、閉じているか、開こうとしているか、又は閉じようとしているかを識別することを可能にし、ユーザの口の状態に基づいて、電動パーソナルケア装置の１つ以上のパーソナルケア機能を自動的に調節することを可能にする。
【０００６】
一般的に、一態様においては、パーソナルケアシステムが提供される。該パーソナルケアシステムは、ユーザの身体の少なくとも一部についての情報を含むセンサデータを取得するよう構成された、少なくとも１つのセンサと、特徴抽出モジュール及び分類器を有し、前記特徴抽出モジュールは、前記取得されたセンサデータから１つ以上の特徴を抽出するよう構成され、前記分類器は、前記抽出された１つ以上の特徴に基づいて口腔の状態を決定するように構成された、コントローラと、を含む。該パーソナルケアシステムはまた、ｉ）パーソナルケア機能を提供するよう構成され、ii）口腔の決定された状態に基づいて、前記パーソナルケア機能を調節するための１つ以上の制御信号を受信するよう構成された、パーソナルケア装置を含む。
【０００７】
一実施例においては、パーソナルケアシステムは、コントローラから制御信号を受信し、パーソナルケア機能を調節するためにパーソナルケア装置に１つ以上の制御信号を送信するように構成された、装置機能エンジンを含む。
【０００８】
種々の実施例においては、パーソナルケア装置は、電動歯ブラシ又は歯間洗浄器である。
【０００９】
種々の実施例においては、少なくとも１つのセンサは、撮像センサ又は光学近接センサである。
【００１０】
一般的に、他の態様においては、ユーザの口腔の状態に基づいてパーソナルケア装置を制御するための方法が提供される。該方法は、パーソナルケア装置にパーソナルケア機能を提供するステップと、パーソナルケア装置に関連付けられた１つ以上のセンサによって、ユーザの口腔に関する情報を含むセンサデータを取得するステップと、特徴抽出モジュールによって、取得されたセンサデータから１つ以上の特徴を抽出するステップと、抽出された１つ以上の特徴に基づいて口腔の状態を決定するステップと、決定された口腔の状態に基づいて、パーソナルケア装置によって提供されるパーソナルケア機能を調節するために１つ以上の制御信号を送信するステップと、を含む。
【００１１】
一実施例においては、本方法は、決定するステップの前に口腔の状態を予測するための分類モデルを作成するために、抽出された１つ以上の特徴を使用して分類器をトレーニングするステップを更に含む。
【００１２】
一実施例においては、口腔の状態を決定するステップは、１つ以上のセンサのそれぞれからのセンサデータに重みを割り当てるステップを含む。
【００１３】
一実施例においては、口腔の状態を決定するステップは、１つ以上のセンサのそれぞれからの重み付けされたセンサデータに正規化関数を適用するステップを更に含む。
【００１４】
一実施例においては、本方法は、口腔の決定された状態に基づいて、ユーザ又は第三者にフィードバックを提供するステップを更に含む。
【００１５】
種々の実施例においては、パーソナルケア装置は電動歯ブラシであり、パーソナルケア機能はブラシング強度又はブラシングモードである。
【００１６】
一実施例においては、パーソナルケア機能は、電力供給された状態又は電力供給されていない状態である。
【００１７】
一実施例においては、パーソナルケア装置は、撮像装置であり、１つ以上のセンサは、撮像センサを含み、パーソナルケア機能は、口腔の画像を取り込む。
【００１８】
本開示の目的のため、ここで用いられる「コントローラ」なる語は、撮像装置、システム又は方法の動作に関連する種々の装置を一般的に記述するために用いられる。コントローラは、ここで議論される種々の機能を実行するよう種々の態様で実装され得る（例えば専用のハードウェアを用いて）。「プロセッサ」は、ここで議論される種々の機能を実行するようソフトウェア（例えばマイクロコード）を用いてプログラムされたものであっても良い１つ以上のマイクロプロセッサを利用するコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを利用して実装されても良いし、又はプロセッサを利用せずに実装されても良く、幾つかの機能を実行するための専用のハードウェアと他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば１つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連する回路）との組み合わせとして実装されても良い。本開示の種々の実施例において利用され得るコントローラ要素の例は、限定するものではないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。
【００１９】
種々の実装例において、プロセッサ又はコントローラは、１つ以上の記憶媒体（ここでは、例えば揮発性又は不揮発性のコンピュータメモリのように、一般的に「メモリ」と呼ばれる）と関連しても良い。幾つかの実装例においては、該記憶媒体は、１つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行されるときに、ここで議論される機能の少なくとも幾つかを実行する、１つ以上のプログラムを伴ってエンコードされていても良い。種々の記憶媒体が、プロセッサ又はコントローラ内に固定されていても良いし、又は、保存された１つ以上のプログラムがプロセッサ又はコントローラにロードされ、ここで議論される本開示の種々の態様を実装するように輸送可能であっても良い。「プログラム」又は「コンピュータプログラム」なる語はここでは、１つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために利用され得るいずれのタイプのコンピュータコード（例えばソフトウェア又はマイクロコード）を一般的な意味で示すために用いられる。
【００２０】
ここで用いられる「ユーザインタフェース」なる語は、人間のユーザ又は操作者と、ユーザと装置との間の通信を可能とする１つ以上の装置と、の間のインタフェースを示す。本開示の種々の実施例において利用され得るユーザインタフェースの例は、限定するものではないが、スイッチ、電位差計、ボタン、ダイヤル、スライダ、トラックボール、表示画面、種々のタイプのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、マイクロフォン、及びその他のタイプの何らかの形の人間により生成された刺激を受けてそれに応じて信号を生成し得るセンサを含む。
【００２１】
更に詳細に以下に議論される以上の概念及び更なる概念の全ての組み合わせは（斯かる概念は相互に矛盾しないものとする）、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられることは、理解されるべきである。特に、本開示の末尾にある請求される主題の全ての組み合わせは、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられる。
【００２２】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００２３】
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示す。また、図面は必ずしも定縮尺で描かれたものではなく、一般的に本発明の原理の説明に強調が施されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施例による口腔ケア装置の模式的な図である。
【図２】一実施例による口腔ケア装置のヘッドの模式的な図である。
【図３】一実施例によるパーソナルケアシステムの模式的な図である。
【図４】一実施例によるパーソナルケア装置を制御するための方法のフロー図である。
【図５】一実施例によるユーザの口が開いている／閉じている離散的な状態に関連するセンサ信号の表現である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、全体的なユーザ体験を改善するために、ユーザの口腔の状態に基づいて、電動パーソナルケア装置の１つ以上の機能を自動的に調節するためのシステム及び方法の種々の実施例を説明する。より一般的には、本出願人は、ユーザの口腔の状態を識別又は特徴付けし、ユーザの口腔の状態に基づいて電動パーソナルケア装置を制御するための装置及び方法を提供することが有利であることを認識した。従って、本明細書に記載されるか又はそうでなければ想定される方法及びシステムは、ユーザの口の中及び周囲の変化を感知することができる１つ以上のセンサと、センサ信号の変化に基づいてユーザの口の状態を推論するためのアルゴリズムと、使用中に電子的に制御又は調節することができる電動パーソナルケア装置とを提供する。
【００２６】
本発明の特定の実施例の利用の特定の目的は、ユーザの口が開いている、開こうとしている、閉じている、又は閉じようとしているときに、ブラシングモード又はブラシング強度を自動的に変更すること、又はパーソナルケア装置をオン又はオフにすることである。本開示の特定の実施例の利用の別の特定の目標は、ユーザの口が十分に開いているときに、ユーザの口腔の画像を自動的に捕捉することである。
【００２７】
本明細書に開示又は他の方法で想定される実施例及び実装例は、任意の好適な電動パーソナルケア装置と共に利用することができる。好適なパーソナルケア装置の例には、電動歯ブラシ、シェーバ、フロッシング装置、口腔洗浄器、舌洗浄器、スキンケア装置、又は他のパーソナルケア装置が含まれる。しかし、本開示は、これらのパーソナルケア装置に限定されず、従って、本明細書で開示される開示及び実施例は、任意の手持ち式又はパーソナルケア装置を包含し得る。
【００２８】
図１を参照すると、一実施例において、ハンドル部又は本体部１２及びヘッド部材１４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、本体部から離れた端部に操作部品１６を含む。本体部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、その少なくとも一部が空洞である筐体を含む。本体部１２は、動きを発生するためのモータ２２を備えた駆動系アセンブリと、発生した動きをヘッド部材１４に伝達するためのトランスミッション要素又は駆動系シャフト２４とを含んでも良い。
【００２９】
一実施例によれば、ヘッド部材１４は、本体部１２に対して動くことが可能となるように駆動系シャフト２４に取り付けられている。この動きは、とりわけ、振動又は回転を含む種々の異なる動きのいずれであっても良い。例えば、ヘッド部材１４は、駆動系シャフト２４上に固定的に取り付けられても良いし、又は、ヘッド部材１４が異なる動作特徴のために異なるヘッド部材と交換することができるように、若しくはヘッド部材の部品が摩耗して交換を必要とする場合に、取り外し可能に取り付けられても良い。本実施例においては、図１に示される電動パーソナルケア装置１０は、電動歯ブラシであるが、パーソナルケア装置は、任意の他の電動パーソナルケア装置であっても良いことは、理解されるであろう。
【００３０】
本体部１２には更に、ユーザが、例えば装置をスイッチオン及びオフするために、電動パーソナルケア装置１０を操作できるようにするためのユーザインプット２６が設けられている。ユーザ入力２６は、例えばボタン、タッチスクリーン、又はスイッチであっても良い。
【００３１】
電動パーソナルケア装置１０は、装置１０の使用中にユーザの身体の変化及び／又は周囲の変化を示すセンサデータを取得するように構成された１つ以上のセンサ２８を含む。センサ２８は、図１では、本体部１２内に示されているが、例えば、ヘッド部材１４内、操作要素１６内、又は該装置内若しくは該装置上の他の場所を含む、該装置内の任意の場所に配置されても良い。一実施例によれば、センサ２８は、１つ以上の光学近接センサ、圧力センサ及び／又はその他の出力がユーザの身体又はその一部の状態に敏感であるセンサモダリティを含んでも良い。
【００３２】
図２を参照すると、一実施例においては、パーソナルケア装置１０は、ユーザの身体又はその関連部分の画像を取得するための撮像センサ２８ａである、１つ以上のセンサ２８を含む。撮像センサ２８ａは、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサのような、好ましくはディジタル形式で画像を得ることができる、任意の撮像装置であっても良い。代替実施例においては、撮像センサ２８ａは、スタンドアロン型のディジタルカメラ、又はスマートフォン、スマートミラー、ウェアラブルコンピューティング装置、及び／又は任意の他のコンピューティング装置に統合されたカメラとすることができる。撮像装置又は撮像器は、ユーザの身体の１つ以上の領域を照明するように構成された光源を含んでも良く、又はそうでなければ斯かる光源と連絡していても良い。例えば該光源は、フラッシュ又は該装置に関連する他の光源であっても良い。該光源は、高品質画像化を容易にすることができる光を放出するＬＥＤ光源などの任意の光源であっても良く、又は斯かる光源を含んでも良い。一実施例によれば、光源は、２つ以上の光源からの光を含む。撮像器及び／又は光源は、周期的に、連続的に及び／又は刺激に応答して動作するように構成され得る。例えば、撮像器及び光源は、ユーザが画像を撮ることに応答して、ユーザが撮像器を身体の一部の上に位置決めすることに応答して、リアルタイムで撮像装置によって検出されるように、又はユーザが撮像装置を身体の特定の部位内又はその付近に位置決めすることに応答して、例えば、撮像装置が、本明細書に記載されるような装置によって検出されるように、口腔が十分に開いているか又は開こうとしているときに、口腔内に位置決めされる口腔ケア装置上にある場合などに、画像を取得することができる。
【００３３】
装置１０は更に、１つ以上のセンサ２８によって生成されたセンサデータを受信するように構成されたコントローラ３０を含む。一実施例によれば、センサ２８は、コントローラ３０に一体化されている。コントローラ３０は、１つ又は多数のモジュールから形成されても良く、ユーザ入力２６を介して得られる入力及び／又は１つ以上のセンサ２８によって検出されるユーザの身体の状態などの入力に応じて、電動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と、メモリ又はデータベース３４と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、又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ることができる。メモリ又はデータベース３４は、不揮発性メモリ及び／又はＲＡＭを含む任意の適切な形態をとることができる。不揮発性メモリには、読み出し専用メモリ、ハードディスクドライブ、又は固体ドライブ（ＳＳＤ）が含まれる。メモリは、数あるなかでも、オペレーティングシステムを記憶することができる。ＲＡＭ は、データを一時的に保存するためにプロセッサによって使用される。一実施例によれば、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、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符号を含むことができる。一実施例によれば、接続モジュール３８は、収集されたセンサデータを送信し、Wi-Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、近距離無線通信及び／又はセルラーモジュールを含むがこれらに限定されない、有線又は無線信号を送信することができる任意のモジュール、装置又は手段とすることができる。
【００３４】
図３を参照すると、一実施例において、ユーザの身体の一部の状態に基づいて電動パーソナルケア装置１０を制御するためのシステム２００が示されている。システム２００は、パーソナルケア装置１０の実施例であり、例えば、ここで開示されるか又は想定される電動口腔ケア装置の実施例である。別の実施例によれば、システム２００は、２つ以上の装置で実施することができる。例えば、システム２００のモジュール又は構成要素の１つ以上は、スマートフォン、タブレット、ウェアラブル装置、コンピュータ又は他のコンピュータのような遠隔装置に実装することができる。
【００３５】
システム２００は、コントローラ３０と、ユーザの身体に関する情報を取得し、ユーザの身体又はユーザの身体の運動特性に関連するセンサデータを生成するように構成された１つ以上のセンサ２８と、を含む。コントローラ３０は、１つ以上のセンサ２８からセンサデータを受信するように構成される。
【００３６】
システム２００はまた、特徴抽出モジュール２３０及び状態分類アルゴリズムモジュール２４０を含む。特徴抽出モジュール２３０は、コントローラで受信したセンサデータに基づいて、コントローラ３０からセンサ信号を受信するように構成される。一実施例によれば、特徴抽出モジュール２３０は、コントローラ３０の構成要素である。特徴抽出モジュール２３０は、信号処理を使用してセンサデータからの特徴ベクトルから１つ以上の特徴を抽出するように構成され、設計され又はプログラムされる。これらの機能は、分類に使用できる個別の状態及び／又はレベルに対応する情報を提供する。一実施例においては、身体状態及び／又はレベルは、標準に応じて又は個々のユーザに応じて事前に定義されても良い。１つ以上の抽出された特徴を使用して、状態分類アルゴリズムモジュール２４０は、状態又はレベルの連続範囲内の離散的な状態又はレベルを決定し、斯かる状態又はレベルをコントローラ３０に送信する。
【００３７】
システム２００はまた、パーソナルケア装置１０がどのように操作されるかを調節するように構成された装置機能エンジン２５０を含む。換言すれば、装置機能エンジン２５０は、ユーザの身体及び／又はレベルに関する情報を受信又は検出し、パーソナルケア装置１０の挙動を電子的に調節するための命令を提供するように構成される。
【００３８】
電動パーソナルケア装置の場合においては、制御信号は、装置をスイッチオン又はオフし、動作方式又は動作強度を変更することができる。例えば、電動パーソナルケア装置が、電動歯ブラシ又はウォーターフロス装置などの口腔ケア装置である場合、ユーザの口が開いているか又は開こうとしていることを検出すると、１つ以上の制御信号を自動的に送信して、動作強度を調節することができる。例えば、口が開かれようとしていることが検出された場合、動作強度を低減することは、ヘッド部材の電動動作に起因して口から周囲環境に物質が逃げる可能性を低減し得る。
【００３９】
ここで用いられる「状態」という用語は、絶対的な状態（例えば開いている又は閉じている）又は相対的な状態（例えば、以前の時間における何らかの参照と比較した状態の変化）を表し得る。実施例においては、ユーザの口腔の状態を検出すると、装置機能エンジン２５０は、追加的に又は代替的に、ユーザ又は第三者にフィードバックを提供するように設計されても良い。電動パーソナルケア装置の場合においては、電動パーソナルケア装置を動作させながら、触覚的なフィードバック、装置内に埋め込まれた発光ダイオード、又はユーザが自由に使用できる任意の適切な機構を介して、適切なフィードバックが提供されても良い。
【００４０】
撮像センサ２８ａを備えたパーソナルケア装置の場合、装置機能エンジン２５０は、ユーザの身体のある状態（即ち体温、皮膚含水率又はその他の状態）を検出すると、装置機能エンジン２５０が、例えば制御ユニットを介して撮像センサ２８ａに制御シグナルを送信し、画像を捕捉するか又は他の特定の動作を実行するように指示するように設計されても良い。例えば、撮像センサが使用者の口の中の画像を得るために使用される場合、使用者の口が開いていることを検出すると、１つ以上の制御信号を自動的に送って、撮像センサが使用者の口腔の画像を捕捉することを可能にすることができ、代替的に、使用者の口が閉じている場合、撮像センサが画像を捕捉することを不可能にすることができる。このことは、撮像センサから得られた画像が関心領域の情報のみを含むことを保証するが、装置がより効率的かつ自律的に動作し、それによってエネルギを保存することも保証する。
【００４１】
一実施例においては、システム２００は、使用者の口腔を最大限に露出させるために、口腔ケア装置の最適な配置へのガイダンスを使用者に提供するために用いられ得る。
【００４２】
図４を参照すると、一実施例において、ユーザの身体の状態に基づいて電動パーソナルケア装置を制御するための方法３００のフロー図が示されている。ステップ３１０では、電動パーソナルケア装置１０を使用して、１つ以上のパーソナルケア機能を提供する。装置１０は、ここで記載されるか又は想定される任意の装置であり得る。一実施例においては、電動パーソナルケア装置１０は、口腔ケアセッション中に、又は遠隔歯科診療に従って、ユーザの口腔内で操作される口腔ケア装置である。パーソナルケア機能は、パーソナルケア装置の任意の特性、例えば動作周波数、振幅及び／又はパターン、電力供給／非電力供給状態（即ちオン／オフ状態）、光源起動モード、位置決めモード、撮像モード、動作強度モード、又は任意の他の好適な特性を示すものであっても良い、１つ以上の動作モード（例えばブラシングモード）を実施化しても良い。
【００４３】
本方法のステップ３２０では、ユーザが電動パーソナルケア装置１０を操作している間に、１つ以上のセンサ２８からのセンサデータが得られる。これに加えて又はこれに代えて、一実施例においては、該情報は、装置又はユーザの身体の運動特性を含んでも良い。センサデータは、コントローラ３０及び／又は特徴抽出モジュール２３０に通信されても良い。センサデータは、直ちに使用されてもよいし、例えばメモリ３４に記憶されてもよいし、あるいは後の分析のために待ち行列に入れられても良い。代替としては、センサデータは、リモートのサーバ、データベース又はその他の記憶ユニット内において、該装置からリモートで記憶される。
【００４４】
本方法のステップ３３０において、特徴抽出モジュール２３０は、センサデータに基づいて、コントローラ３０によって生成されたセンサ信号から１つ以上の特徴を抽出する。特徴抽出モジュール２３０は、装置又はシステム内に存在するセンサに応じて、１つ以上の特徴を抽出することができる。本方法のステップ３４０において、状態分類アルゴリズムモジュール２４０は、ユーザの身体の一部の状態又はレベルを識別する。
【００４５】
例えば、状態分類を口腔ケア装置で使用して、ユーザの口が開いた状態にあるか閉じた状態にあるかを判定することができる。開いている又は閉じているという２つの別個の口の開口状態を検出するのに、単一のセンサモダリティで十分である。選択されたセンサによって与えられる信号分解能に応じて、口の開口は、離散的な状態（開いているか閉じているか）に分類されるように定義されても良く、又は適切な正規化関数の選択によって開口レベルの連続的な範囲に入るように定義されても良い。単一の光学近接センサを含む実施例の例では、開いている又は閉じているという２つの離散的な口の開口状態は、以下の閾値に基づく式を使用して検出されても良い：
ａ＝ｆ（ｓ１）＊ｗ（ｓ１）／ｒ（ｓ１）
ここでｆ（ｓ１）＝１（ｓ１≧閾値の場合）、０（ｓ１≦閾値の場合）
近接センサからの入力ｓ１に対してｗ（ｓ１）＝１及びｒ（ｓ１）＝１
この実施例においては、ｆ（ｓ１）は、センサ１から特徴を抽出する関数であり、ｗ（ｓ１）は、同じセンサ入力に重みを割り当てる関数であり、ｒ（ｓ１）は、対応する開口レベルが特定の範囲内にあることを保証する正規化関数である。重み付け関数は、開口の決定において各センサ出力が持つ寄与を定義する重みを割り当てるために使用される。一実施例においては、特徴抽出モジュール２３０は、抽出関数を含んでも良く、状態分類アルゴリズムモジュール２４０は、重み付け関数及び正規化関数を含んでも良い。
【００４６】
図５は、一定期間にわたる単一の光学近接センサからのセンサ出力の例を示す。上述したような適切なアルゴリズムが、センサ出力から特徴を抽出するために実装されても良い。出力を左から右に見ると、ユーザの口が開いているか閉じている離散的な状態に関連することができる５つの時間間隔がある。左から右へ、第１、第３及び第５の時間間隔は、口が開いた状態に関連付けることができ、第２及び第４の時間間隔は、口が閉じた状態に関連付けることができる。信号は、ユーザの口から反射された光に基づいて測定された光強度を表す。第１、第３及び第５の時間間隔における信号は、口からの光の反射が少ないため強度が小さく、第２及び第４の時間間隔の信号は、より多くの光が口から反射されるため、強度が大きい。パーソナルケア装置又はコントローラなどのシステムの構成要素は、任意の好適な数学的関数又はアルゴリズムによって、１つ以上のセンサによって生成された出力を口腔の開状態又は閉状態に関連付ける。
【００４７】
記載された実施例においては、装置センサは単一の近接センサを含むが、代替の実施例においては、装置センサは任意の他の好適なセンサを含むことが理解されるであろう。例えば、上述の装置では、パーソナルケア装置１０は、使用者の上唇、下唇又は上唇と下唇との両方から圧力を感知するように構成された、１つ以上の圧力センサ２８を含んでも良い。ユーザの上唇及び下唇から圧力が検出された場合、ユーザの口が閉じていると推測することができる。同様に、圧力がユーザの上唇又は下唇から検出されるが、両方からは検出されない場合、ユーザの口は少なくとも部分的に開いていると推測することができる。
【００４８】
別の実施例によれば、圧力センサを使用して、使用者の口が開いているか閉じているかを検出しても良い。例えば、ユーザの上唇及び下唇から検出される増大する又は変化する圧力に基づいて、ユーザの口が閉じていると推測することができる。同様に、ユーザの上唇及び下唇から検出される低下する又は変化する圧力に基づいて、ユーザの口が開いていると推測することができる。１つ以上の光学近接センサを使用して、上述のように、ユーザの口は、低下又は増大する信号にそれぞれ基づいて、開いている又は閉じていると推測されても良い。
【００４９】
一実施例によれば、抽出された特徴は、直ちに使用されても良いし、又はデータベース、例えばメモリ３４に記憶されても良いし、若しくは外部メモリ又はコントローラ３０を介してアクセスされても良い。ここで記載されるシステム及び方法は、抽出された特徴に基づいて状態及び／又はレベルを予測する分類モデルを作成するための機械学習分類器を含んでも良い。一実施例によれば、トレーニングデータベースが作成されても良く、機械学習分類器をトレーニングデータベースと共に使用して予測モデルを作成しても良い。適切な機械学習アルゴリズムの例には、多くのとり得る機械学習アルゴリズムの中でも、サポートベクトルマシン、Ｋ最近傍、ロジスティック回帰及び／又は決定木が含まれる。抽出された特徴が直ちに使用される実施例においては、予測モデルを使用して、各状態又はレベルに関連付けられるべき特徴空間の領域を識別することができる。
【００５０】
一実施例によれば、特定の状況又はレベルの状態を識別するためにパーソナルケア装置をトレーニングすることは、パーソナルケア装置が使用されている間を含んで、多数回繰り返されてもよい、ここで記載される１つ以上のステップを含む。例示的なトレーニング段階では、パーソナルケア装置は、パーソナルケアセッションが使用されているときに、１つのパーソナルケアセッションの少なくとも一部についてセンサデータを取得する。一実施例によれば、分析されるトレーニングセッションが多いほど、より多くのトレーニングデータが分類器をトレーニングするために使用され、分類器はより良好に状態又はレベルを識別することができる。更に、抽出モジュールは、センサデータから複数の特徴を抽出する。一実施例によれば、装置によって記録された全ての動作セッションについて、識別特徴がセンサデータから抽出される。機能の選択は、装置に存在するセンサに依存する。
【００５１】
一実施例によれば、装置内に他のセンサが存在する場合、他の判別特徴を抽出することができる。これらの特徴の中には、例えば、装置が静電容量センサのような近接センサを有する場合、動作中の近接パターン、及び／又は、装置がカメラを含む場合、顔認識に一般的に使用される顔の特徴がある。
【００５２】
該方法のステップ３５０では、検出又は決定された状況に応じて、パーソナルケア装置の１つ以上のパーソナルケア機能を調節するために、１つ以上の制御信号が提供される。一実施例においては、１つ以上の制御信号が処理ユニットに送信され、処理ユニットは次いで、パーソナルケア装置１０に制御信号を送信する。一実施例においては、制御信号は、パーソナルケア装置に、適切な機能を停止又は変更するように指示する。図５に示される実施例を参照すると、有利にも、ここで記載される本発明のシステム及び方法は、第１の信号セットの間にユーザの口が開いている又は開こうとしていると推論し、第２の信号セット中に異なる信号が検出されると、ユーザの口が閉じている又は閉じようとしていると推論するように構成される。使用者が装置を使用している間のこの決定に基づいて、該装置は、変化した状態又はユーザの口腔の状態を考慮するため、パーソナルケア機能を自動的に調節することができる。
【００５３】
更に詳細に以下に議論される以上の概念及び更なる概念の全ての組み合わせは（斯かる概念は相互に矛盾しないものとする）、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられることは、理解されるべきである。特に、本開示の末尾にある請求される主題の全ての組み合わせは、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられる。
【００５４】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００５５】
幾つかの本発明の実施例がここで説明され例示されたが、当業者は、機能を実行するため及び／又はここで説明された結果及び／又は利点の１つ以上を得るため、多様な他の手段及び／又は構造を容易に想到するであろう。斯かる変形及び／又は変更のそれぞれは、ここで説明された本発明の実施例の範囲内であるとみなされる。更に一般的に、当業者は、ここで説明された全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は、例であることが意図されたものであり、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、本発明の教示が利用され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。当業者は、単なる一般的な実験を用いて、ここで説明された特定の本発明の実施例に対する多くの同等物を認識し、又は確認することが可能である。それ故、以上の実施例は、単に例として提示されたものであり、添付される請求項及びその等価物の範囲内において、本発明の実施例は、明示的に記載されて請求されるものとは異なって実行され得る。本開示の本発明の実施例は、ここで説明されたそれぞれの個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向けたものである。更に、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の２つ以上のいずれかの組み合わせもが、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾しない場合には、本開示の本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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【国際調査報告】
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