(57)【要約】  ユーザの口内の口腔ケアデバイス（１０２）の場所をモニタリングする方法及びシステムは、光源（１０４）を有する口腔ケアデバイス（１０２）と、光源によって放射される光を受け取るように構成され且つ口腔ケアデバイスを使用してユーザから反射される光を受け取るように構成される光センサ（１１２）と、光センサによって生成される信号を受け取り且つ処理するように構成されるコンピューティングデバイス（１１０）とを含み、コンピューティングデバイスは、ユーザから反射される受け取る光からユーザの少なくとも１つの顔の特徴を検出し、検出する顔の特徴に従ってユーザの歯の場所を推定し、受け取る放射される光に従って前記光源の場所を決定し、光源の場所を歯の場所と比較してユーザの歯に対する口腔ケアデバイスの位置を推定する、ようにプログラムされる。
2018537217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所をモニタリングするシステムであって、
光源を有する口腔ケアデバイスと、
前記光源によって放射される光を受け取るように構成され、前記口腔ケアデバイスを使用して前記ユーザから反射される光を受け取るように構成される、光センサと、
該光センサによって生成される信号を受け取って処理するように構成されるコンピューティングデバイスとを含み、
該コンピューティングデバイスは、
前記ユーザから反射される前記受け取る光から前記ユーザの少なくとも１つの顔の特徴を検出し、
該検出する顔の特徴に従って前記ユーザの歯の場所を推定し、
前記受け取る放射される光に従って前記光源の場所を決定し、
前記光源の前記場所を前記歯の前記場所と比較して、前記ユーザの前記歯に対する前記口腔ケアデバイスの位置を推定する、
ようにプログラムされる、
システム。
【請求項２】
前記口腔ケアデバイスが前記ユーザの歯に対する各地点で費やす時間に基づいて、どの歯が洗浄されたかを表示するようにプログラムされる、グラフィカルインターフェースを更に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コンピューティングデバイスは、
測定値に従って前記口腔ケアデバイスの向きを決定し、且つ
前記口腔ケアデバイスの前記向きに基づいて現在洗浄されている歯の側面を決定する、
ように更にプログラムされる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記測定値は、前記光源によって放射される前記受け取る光の相対的な強度又は前記光源によって放射される前記受け取る光のパターンの大きさのうちの１つである、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記測定値は、前記口腔ケアデバイス内に配置されるセンサから受信する信号から決定され、前記センサは、ジャイロスコープ、磁力計、又は加速度計のうちの１つである、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記口腔ケアデバイスは、第２の光源を更に含み、前記第１の光源は、前記口腔ケアデバイスに対する第１の方向に第１の特性を有する光を放射し、前記第２の光源は、前記口腔ケアデバイスに対する第２の方向に第２の特性を有する光を放射する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンピューティングデバイスは、
前記第１の光源から受け取り且つ前記第１の特性によって識別される前記光の強度を前記第２の光源から受け取り且つ前記第２の特性によって識別される前記光の強度と比較することによって、前記口腔ケアデバイスの向きを決定し、
前記口腔ケアデバイスの前記向きに基づいて現在洗浄されている前記歯の側面を決定する、
ように更にプログラムされる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の特性は、第１の周波数であり、前記第２の特性は、第２の周波数である、請求項８に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の特性は、第１の埋込コードであり、前記第２の特性は、第２の埋込コードである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記口腔ケアデバイスは、少なくとも第１の特性を有する光を放射するように構成されるインジケータ光源を更に含み、伝えられる光のモードは、測定値の値に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記測定値は、前記口腔ケアデバイスに加えられる力、前記口腔ケアデバイスの移動速度、又は前記口腔ケアデバイスが前記ユーザの歯に対する位置で費やす時間のうちの１つであり、前記特性は、周波数、色、又は埋込コードのうちの１つである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コンピューティングデバイスは、
少なくとも１つの洗浄セッション中に前記ユーザの歯に対する各位置で費やされる前記時間に従って前記ユーザの歯のモデルを生成するように更にプログラムされる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コンピューティングデバイスは、
前記光センサが前記光源によって放射される光を受け取るのを止めるときに、前記口腔ケアデバイスの前記位置を補間するように更にプログラムされる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を決定する方法であって、
光センサから信号を受信するステップと、
前記信号から、口腔ケアデバイスに配置される光源の場所を識別するステップと、
前記信号から、前記光センサによって取り込まれるユーザの顔の少なくとも１つの特徴を識別するステップと、
該識別される顔の特徴に従って前記ユーザの歯の場所を推定するステップと、
前記光源の前記場所を前記ユーザの歯の前記推定される場所と比較して、前記歯に対する口腔ケアデバイスの位置を決定するステップとを含む、
方法。
【請求項１５】
第１の測定値に従って前記口腔ケアデバイスの向きを決定するステップと、
前記口腔ケアデバイスの前記向きに基づいて現在洗浄されている歯の側面を決定するステップとを更に含む、
請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概ね、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を追跡（トラッキング）する方法及びシステムに向けられている。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を追跡する様々な形態が試みられている。口腔ケアデバイスの場所を追跡することは、ユーザの口腔衛生習慣に関するユーザへの効果的なフィードバックを可能にする。例えば、ブラシヘッドの場所がユーザの口内で追跡されるならば、未だ洗浄されていない歯の部分が特定されることがあるので、ユーザはそれらの領域に集中することができる。
【０００３】
しかしながら、ユーザの口内のブラシの場所を追跡する既知の試みは、不利点を有する。例えば、ビデオベースのトラッキングデバイス（追跡デバイス）は、追跡される顔に対してブラシのハンドルを追跡するように設計される。その場合、口の内側のブラシ先端の場所特定(localization)は外挿に基づいており、それは不正確さの原因となり得る。その上、デバイスを操作する手による閉塞(occlusion)は、この方法の堅牢性(robustness)に挑戦する。
【０００４】
他の例として、局所的に生成される静磁場を使用してユーザの頭に対する位置及び向きを決定する。ユーザは耳栓(ear plugs)を着用する必要があり、耳栓は耳栓に対する器具の位置及び向きを感知する。器具追跡のためにイヤホン(earbuds)を挿入することは、めったに起こらない作業には受け入れられるが、歯磨きをする度には受け入れられない可能性が高い。
【０００５】
更なる例として、加速度計及び／又はジャイロスコープは、重力場に対する歯ブラシの向き及び他の軸での相対的な向きを決定することができる。しかしながら、加速度計及びジャイロスコープは、ユーザが口内のどこを歯磨きしているかに関する正確な情報を提供することができない。何故ならば、歯に対する基準が欠落しているからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、当技術分野には、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を追跡するための改良されたシステム及び方法の必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を正確に追跡（トラッキング）する発明的な方法及びシステムに関する。本明細書中の様々な実施形態及び実施は、口腔ケアデバイスを含むシステムに向けられており、口腔ケアデバイスは、口腔ケアデバイスの部分から光を放射するように構成される１つ又はそれよりも多くの光源を有する。プロセッサと、プログラムコードを格納する非一時的な記憶媒体とを含む、コンピューティングデバイスが、光源によって放射される光に従ってユーザの顔及び口腔ケアデバイスの場所を追跡するようにプログラムされる。コンピューティングデバイスは、更に、ユーザの歯の場所を推定するように構成され、光源の場所を口腔ケアデバイスの推定される場所と比較して、どの歯が現在洗浄されているかを決定するように構成される。システムは、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの向きを決定して、歯のどの側面が現在洗浄されているかを決定するように構成されてもよい。システムは、ユーザに、どの歯が清掃されたか並びにどの歯が依然として洗浄を必要とすることがあるかを示す、専用アプリケーションを含んでよい。
【０００８】
一般的には、１つの態様において、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所をモニタリング（監視）するシステムが、光源を有する口腔ケアデバイスと、光源によって放射される光を受け取るように構成され、口腔ケアデバイスを使用してユーザから反射される光を受け取るように構成される、光センサと、光センサによって生成される信号を受け取り且つ処理するように構成されるコンピューティングデバイスとを含み、コンピューティングデバイスは、ユーザから反射される受け取る光からユーザの少なくとも１つの顔の特徴を検出し、検出する顔の特徴に従ってユーザの歯の場所を推定し、受け取る放射される光に従って光源の場所を決定し、光源の場所を歯の場所と比較してユーザの歯に対する口腔ケアデバイスの位置を推定する、ようにプログラムされる。
【０００９】
ある実施形態によれば、システムは、口腔ケアデバイスがユーザの歯に対する各地点で費やす時間に基づいて、どの歯が洗浄されたかを表示するようにプログラムされるグラフィカルインターフェースを更に含む。
【００１０】
ある実施形態によれば、コンピューティングデバイスは、測定値に従って前記口腔ケアデバイスの向きを決定し、且つ、口腔ケアデバイスの向きに基づいて現在洗浄されている歯の側面を決定する、ように更にプログラムされる。
【００１１】
ある実施形態によれば、測定値は、光源によって放射される受け取る光の相対的な強度又は光源によって放射される受け取る光のパターンの大きさのうちの１つである。
【００１２】
ある実施形態によれば、測定値は、口腔ケアデバイス内に配置されるセンサから受信される信号から決定され、センサは、ジャイロスコープ、磁力計、又は加速度計のうちの１つである。
【００１３】
ある実施形態によれば、口腔ケアデバイスは、第２の光源を更に含み、第１の光源は、口腔ケアデバイスに対する第１の方向に第１の特性を有する光を放射し、第２の光源は、口腔ケアデバイスに対する第２の方向に第２の特性を有する光を放射する。
【００１４】
ある実施形態によれば、コンピューティングデバイスは、第１の光源から受け取り且つ第１の特性によって識別される光の強度を第２の光源から受け取り且つ第２の特性によって識別される光の強度と比較することによって、口腔ケアデバイスの向きを決定し、口腔ケアデバイスの向きに基づいて現在洗浄されている歯の側面を決定する、ように更にプログラムされる。
【００１５】
ある実施形態によれば、第１の特性は、第１の周波数であり、前記第２の特性は、第２の周波数である。
【００１６】
ある実施形態によれば、第１の特性は、第１の変調スキームで変調された第１のコードであり、第２の特性は、第２の変調スキームで変調された第２のコードである。
【００１７】
ある実施形態によれば、口腔ケアデバイスは、少なくとも第１の特性を有する光を放射するように構成されるインジケータ光源(indicator  light  source)を更に含み、伝えられる光のモードは、測定値の値に対応する。
【００１８】
ある実施形態によれば、測定値は、口腔ケアデバイスに加えられる力、口腔ケアデバイスの移動速度、又は口腔ケアデバイスがユーザの歯に対する位置で費やす時間のうちの１つであり、特性は、周波数、色、又は埋込コードのうちの１つである。
【００１９】
ある実施形態によれば、コンピューティングデバイスは、
少なくとも１つの洗浄セッション中に口腔ケアデバイス内の各位置で費やされる時間に従ってユーザの歯のモデルを生成するように更にプログラムされる。
【００２０】
ある実施形態によれば、コンピューティングデバイスは、光センサが前記光源によって放射される光を受け取るのを止めるときに、口腔ケアデバイスの位置を補間（内挿）するように更にプログラムされる。
【００２１】
他の態様によれば、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を決定する方法が、光センサから信号を受信するステップと、信号から、口腔ケアデバイスに配置される光源の場所を識別するステップと、信号から、光センサによって取り込まれるユーザの顔の少なくとも１つの特徴を識別するステップと、識別される顔の特徴に従ってユーザの歯の場所を推定するステップと、光源の場所をユーザの歯の推定される場所と比較して歯に対する口腔ケアデバイスの位置を決定するステップとを含む。
【００２２】
ある実施形態によれば、方法は、第１の測定値に従って口腔ケアデバイスの向きを決定するステップと、口腔ケアデバイスの向きに基づいて現在洗浄されている歯の側面を決定するステップとを更に含む。
【００２３】
本明細書中の様々な実施形態において、プロセッサ又はコントローラは、１つ又はそれよりも多くの記憶媒体と関連付けられてよい。（本明細書では、「メモリ」と概ね呼ぶ。例えば、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭのような、揮発性及び不揮発性コンピュータメモリ、フロッピーディスク（登録商標）、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ等）。幾つかの実施において、記憶媒体は、１つ又はそれよりも多くのプロセッサ及び／又はコントローラで実行されるときに、本明細書で議論する機能の少なくとも一部を実行する、１つ又はそれよりも多くのプログラムで符号化されてよい。様々な記憶媒体は、プロセッサ又はコントローラ内に固定されてよく、或いは、本明細書で議論する本発明の様々な態様を実施するために、様々な記憶媒体に格納される１つ又はそれよりも多くのプログラムがプロセッサ又はコントローラ内にロードされることができるよう、移動可能(transportable)であってよい。「プログラム」(“program”)又は「コンピュータプログラム」(“computer  program”)という用語は、本明細書において、１つ又はそれよりも多く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ることができる任意の種類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）を指すよう、一般的な意味において使用される。加えて、「プログラム」又は「コンピュータコード」(“computer  code”)は、非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されるものとして理解されるべきである。
【００２４】
前述の着想及び以下により詳細に議論する追加的な着想の全ての組み合わせは、（そのような着想が互いに矛盾しないことを条件として）本明細書に開示する発明的な主題の部分であると考えられることが理解されるべきである。具体的には、本開示の最後に現れる請求項中の主題の全ての組み合わせは、本明細書に開示する本発明の主題の部分であると考えられる。
【００２５】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載する（複数の）実施形態から明らかであり、それ（それら）を参照して解明されるであろう。
【００２６】
図面において、同等の参照記号は、一般的には、異なる図を通じて同じ部分を指している。また、図面は必ずしも原寸通りでなく、代わりに一般的には強調を置いて、本発明の原理を例示している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ある実施形態に従った口腔ケアデバイスを追跡するシステムの概略図である。
【００２８】
【図２Ａ】ある実施形態に従った口腔ケアデバイスを追跡する方法のフローチャートである。
【００２９】
【図２Ｂ】ある実施形態に従った口腔ケアデバイスを追跡する方法のフローチャートである。
【００３０】
【図３Ａ】ユーザの頬にあるパターンを投射する口腔ケアデバイスの斜視図である。
【００３１】
【図３Ｂ】ユーザの頬にあるパターンを投射する口腔ケアデバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本開示は、ユーザの口内の口腔ケアデバイス(oral  care  device)の場所を正確に追跡（トラッキング）するための発明的な方法及びシステムに向けられている。より一般的には、本出願人は、ユーザの頬を透過する光をモニタリング（監視）することによって口腔ケアデバイスの場所を追跡することが有益であると認識した。本明細書中の様々な実施形態及び実施は、口腔ケアデバイスの一部から光を放射するように構成された１つ又はそれよりも多くの光源を有する口腔ケアデバイスを含むシステムに向けられている。プロセッサと、プログラムコードを格納する非一時的な記憶媒体とを含む、コンピューティングデバイスは、光源によって放射される光に従ってユーザの顔及び口腔ケアデバイスの場所を追跡するようにプログラムされる。コンピューティングデバイスは、更に、ユーザの歯の場所を推定するように構成され、そして、光源の場所を口腔ケアデバイスの推定される場所と比較して、どの歯が現在洗浄されているかを決定するように構成される。システムは、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの向きを決定して、歯のどの側が現在洗浄されているかを決定するように構成されてもよい。本発明のシステムは、どの歯が洗浄されたか並びにどの歯が依然として洗浄を必要としているかをユーザに示すための専用アプリケーションを含んでよい。
【００３３】
以下に記載する方法及びシステムは、口腔ケアデバイスに適用されるが、システム及び方法は、シェーバ(shavers)、トリマ(trimmers)、洗顔クレンザ(facial  cleansers)、ヘアドライヤ(hair  dryers)のような、他のパーソナルケアデバイス(personal  care  devices)を追跡するために適用されてもよく、或いは、ユーザの顔に対して有益に追跡されることがある任意の他のデバイスに適用されてもよいことが理解されるべきである。
【００３４】
図１を参照すると、１つの実施形態には、ユーザの口内の口腔ケアデバイスを追跡するシステム１００の表現がある。システム１００は、口腔ケアデバイス１０２の先端又は先端付近に配置される少なくとも１つの光源１０４を有する、歯ブラシ、口腔洗浄器、又は他のデバイスのような、口腔ケアデバイス１０２を含んでよい。光源１０４は、使用中にそれがユーザの口腔に入るような口腔ケアデバイスの位置に配置される必要があるだけである。光源１０４は、可視光を放射するように構成されてよく、或いは、光源１０４は、赤外光のような可視スペクトルの外側の光を放射してよい。１つの実施形態において、光源１０４は、操作可能な側とは反対の口腔ケアデバイスの側に配置される。例えば、口腔ケアデバイスが歯ブラシであるならば、光源は剛毛の反対側に配置されてよい。高価な光源を使い捨て可能なブラシヘッド（又は異なる口腔ケアデバイスにある均等物）内に配置することを避けるために、光源は口腔ケアデバイスのハンドル内に配置されてよく、各交換可能なヘッドは、光ファイバを含んでよく、光ファイバは、ハンドル内から、光が口腔ケアデバイス１０２のヘッドから放射されてよい地点まで、光を伝える。代替的な実施形態において、光は、口腔ケアデバイス１０２の操作可能な側から、例えば、歯ブラシの剛毛から放射されてもよい。
【００３５】
ある実施形態において、口腔ケアデバイス１０２は、光源１０４から（口腔ケアデバイス１０２から放射状に）異なる方向に光を放射するように構成された、少なくとも１つの他の光源１０６を有してよい。例えば、光源１０６は、それが光源１０４によって放射される光に対して約９０度の角度で光を放射するように、口腔ケアデバイス１０２の側に配置されてよい。光源１０４及び光源１０６は、異なる周波数の光を更に放射してよい（即ち、光源１０４は、第１の周波数を有する光を放射してよいのに対し、光源１０６は、第２の周波数を有する光を放射してよい）。或いは、光源１０４及び光源１０６は、異なるコードで変調されてよい（即ち、光源１０４は、第１のコードが埋め込まれた光を伝えてよいのに対し、光源１０６は、第２のコードが埋め込まれた光を伝えてよい）。ある実施形態において、口腔ケアデバイス１０２は、光源１０４及び光源１０６によって放射される光を異なるコードで変調するために十分な或いは光源１０４及び光源１０６に異なる周波数の光を放射させるのに十分なマイクロチップ又は他のコンピューティングデバイスを含んでよい。更に、口腔ケアデバイス１０２は、加速度計又はジャイロスコープのようなセンサ１０８を含んでよい。
【００３６】
システム１００は、コンピューティングデバイス１１０を更に含み、コンピューティングデバイス１１０は、プロセッサと、プロセッサに本明細書に記載する様々な実施形態に従ったアルゴリズムを実行させるプログラムコードを含む非一時的な記憶媒体とを含んでよい。コンピューティングデバイス１１０は、汎用コンピュータ、モバイルデバイス、特注の専用コンピューティングデバイス、又は本明細書に記載するプログラムを格納し且つ実行し得る任意の他のコンピューティングデバイスであってよい。コンピューティングデバイス１１０は、当技術分野で知られているような、顔追跡(フェイストラッキング)(face  tracking)アルゴリズムを用いて構成されてよい。コンピューティングデバイス１１０は、光源１０４によって放射される光及び顔トラッカ(フェイシャルトラッカ)(facial  tracker)が顔を探し出して追跡し得ることがある十分な分解能を有するユーザの顔から反射される光を検出し得る、カメラのような少なくとも１つの光センサ１１２に動作可能に接続されてよい。光センサ１１２は、標準的なＣＭＯＳカメラであってよく、或いはモバイルデバイスに埋め込まれたカメラであってよい。光センサ１１２は、複数の光センサを含んでもよい。例えば、１つの光センサは、光源１０４によって放射される赤外光を受け取るように構成されてよいのに対し、他の光センサは、ユーザの顔を見るように構成されてよい。
【００３７】
コンピューティングデバイス１１０がモバイルデバイスである場合、コンピューティングデバイス１１０によって作動させられるプログラムは、ユーザの歯のモデルのグラフィカルインターフェース１１４を表示するように構成されてもよいモバイルアプリケーションであってよい。コンピューティングデバイス１１０がモバイルデバイスとは別のデバイスである場合、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザの歯のモデルを表示するためにモバイルアプリケーション又は他のアプリケーションと協働してよい。代替的に、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザの歯のモデルを表示するために（モバイルデバイスとは別の）ディスプレイと関連付けられてよい。
【００３８】
コンピューティングデバイス１１０及び光センサ１１２は、ユーザが口腔ケアデバイス１０２を使用しながら彼らの顔を見ることができる「スマートミラー」のようなミラー（鏡）と関連付けられてよい。例えば、スマートミラーは、半透明ミラーの背後にディスプレイを含んでよい。
【００３９】
図２Ａを参照すると、ユーザの口内の口腔ケアデバイスの場所を追跡する方法２００のフローチャートが示されている。方法は、本明細書に記載される或いはさもなければ本明細書で想定されるシステムの１つ又はそれよりも多くの実施形態を利用する。例えば、方法２００は、口腔ケアデバイス１０２及びコンピューティングデバイス１１０を含む、上述のシステム１００を使用してよい。
【００４０】
ステップ２０２で、光センサ１１２からの信号がコンピューティングデバイス１１０によって受信される。この信号はハード接続(hard  connection)を介して又は無線接続を介して受信されてよい。
【００４１】
ステップ２０４で、光源１０４の場所は、受け取る放射光から決定される。光源１０４は、口腔ケアデバイス１０２の先端付近に配置されるので、光源は、使用時に、ユーザの口内から、ユーザの皮膚を通じて、光を投射する。よって、光センサ１１２は、光源１０４によって放射される光がユーザの口内からユーザの頬の皮膚を通じて伝えられるときに、光源１０４によって放射される光を受光するように構成される。このステップは、受光される光が実際に光源１０４からであり、何らかの他の光源からでないことを決定するために、光中の周波数又は埋込みコードを識別することを含んでよい。
【００４２】
ステップ２０６で、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザの顔の少なくとも１つの特徴(feature)を識別するために、光センサ１１２から受信する信号を処理してよい。このステップは、当技術分野で知られているような顔識別又は顔追跡ソフトウェアによって達成されてよい。例えば、顔追跡ソフトウェアは、ユーザの顔の輪郭、ユーザの眼、唇等の場所のような、ユーザの顔の特徴を識別してよい。ステップ２０６で、コンピューティングデバイス１１０は、光源１０４によって放射される光から光源１０４の位置を識別するために、光センサ１１２によって受信する信号を処理してよい。
【００４３】
ステップ２０８で、顔追跡ソフトウェアを使用して、識別される顔の特徴に対して、ユーザの口腔又は歯の場所が推定される。例えば、コンピューティングデバイス１１０は、顔追跡ソフトウェアを使用して、少なくとも１つの顔特徴を識別してよく、この特徴を使用してユーザの顔を追跡してよい。唇、眼等のような、顔の特徴の間の既知の関係に基づいて、ユーザの歯の場所を推定してよい。
【００４４】
ステップ２１０で、光源の場所を推定される歯の場所と比較して、ユーザの歯に対する口腔ケアデバイス１０２の位置を決定する。ステップ２１２で、この決定される位置から、口腔ケアデバイスによって洗浄される歯が決定されてもよい（即ち、口腔ケアデバイスは、それが最も近い歯を洗浄すると想定される）。
【００４５】
図２Ｂに示すように、ステップ２１４で、ユーザの口内の口腔ケアデバイス１０２の向きを決定するために測定値が取られてよい。例えば、光源１０４によって放射される光の強度を所定のレベルに対して又は以前に測定したレベルに対して測定して、光源１０４が光センサ１１２に向かう方向を指しているか或いは光センサ１１２から離れる方向を指しているか否かを決定してよい。例えば、受け取る光が減少するならば、口腔ケアデバイスは光センサ１１２から離れる方向に向けられていると想定されてよい。
【００４６】
代替的に、コンピューティングデバイス１１０は、異なる方向を指す２つの別個の光源１０４，１０６から受け取る光を区別してよい。例えば、光源１０３が口腔ケアデバイス１０２の背面に位置付けられ、光源１０６が口腔ケアデバイス１０２の側に位置付けられるならば、光源１０６によって放射される光が光源１０４によって放射される光よりも強いならば、口腔ケアデバイス１０２の背面は、光センサ１１２から見て外方を向いているのに対し、光源１０６、即ち、口腔ケアデバイス１０２の側は、光センサ１１２に向かって面している想定されてよい。光センサ１１２に対する向きが知られているならば、歯の特定の側面が洗浄されていると想定されてよい。
【００４７】
光源１０４，１０６が受け取る光を区別するために、（代替的な実施形態では、２よりも多くの光源が使用されてよいことに留意のこと）、上述のように、光源１０４は、１つの周波数を有してよいか或いは１つのコードが埋め込まれてよいのに対し、光源１０６は、他の周波数を有してよいか或いは別のコードが埋め込まれてよい。従って、コンピューティングデバイス１１０は、口腔ケアデバイス１０２の向きを決定するために、光センサ１１２が受信する光信号を区別してよい。光源１０４に加えて、加速度計又はジャイロスコープのような他のセンサを使用して、ユーザの口内のブラシの向きを決定してよい。更に、他の光源を口腔ケアデバイスのハンドルに配置してよく、それをユーザの頬内から受け取る光と比較して、口腔ケアデバイス１０２の位置又は向きを更に決定してよい。
【００４８】
代替的な実施形態において、コンピューティングデバイス１１０は、（任意の光投射要素であってよいが光源１０４のような）少なくとも１つの光源によってユーザの頬の内部に投射され、ユーザの頬を通じて光センサ１１２によって検出される、パターンの大きさを測定することによって、口腔ケアデバイスの向き又は位置を決定してよい。例えば、所定の角度で光を放射するように配置された２つの光源を使用して、そのパターンをユーザの頬に投射してよい。図３Ａに示すように、口腔ケアデバイス１０２がユーザの頬の内部から離れているならば、頬に投射されるパターンの大きさは比較的大きいことがある。しかしながら、図３Ｂに示すように、口腔ケアデバイス１０２がユーザの頬により近く移動させられると、パターンは縮小することがある。よって、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザの顔に対する又は何らかの他の計量(metric)に対するパターンの大きさを測定することによって、口腔ケアデバイス１０２の位置及び向きを決定してよい。例えば、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザの顔の画像及びユーザの頬を通じて光るパターンの大きさの両方を光センサ１１２から受け取ってよい。パターンの大きさをユーザの頬の大きさと比較することによって、コンピューティングデバイス１１０は、口腔ケアデバイスが（投射されている頬に対して）ユーザの口の奥側(far  side)に位置付けられており、洗浄デバイスが、図３Ａに示すように、ユーザの歯の内部を洗浄しているように方向付けられていると決定してよい。代替的に、パターンがユーザの頬に対して非常に小さいならば、コンピューティングデバイス１１０は、口腔ケアデバイス１０２が、投射されている頬に対してユーザの口の手前側(near  side)に配置されており、ユーザの歯の外側を洗浄していると決定してよい。光のパターンは、任意の検出可能な所定の、無作為な(random)又は疑似乱数の(pseudo-random)パターンであってよい。パターンは、幾つかの光源によって又は単一の光源によって放射されてよい。
【００４９】
図２Ｂを参照すると、ステップ２１６で、口腔ケアデバイス１０２の決定される向きに従って、現在洗浄されている歯の側面が識別されてよい。例えば、口腔ケアデバイス１０２が、背面が光センサ１０４に面するように方向付けられていると決定されるならば、ユーザの歯の前面が現在洗浄されていると決定されてよい。
【００５０】
場合によっては、光源１０４，１０６等の各々からの光は、完全に消滅してよく、或いは大幅に減少させられてよい。これが起こるとき、口腔ケアデバイスの先端はユーザの歯の背後にあると想定されてよい。先端の場所を追跡し続けるために、先端の位置は、その最後の既知の地点から外挿されてよく、或いは、ブラシの履歴を生成するために、先端が歯の背後から現れて、光が再び受け取られるときに、移動した経路が（任意的なステップ２１８で）補間されてよい。先端が最後に見られた地点及び先端が再び現れた点を使用することによって、ブラシが移動した経路が推定されてよい。
【００５１】
口腔ケアデバイス１０２の場所を追跡することは、モバイルアプリケーションのようなアプリケーションと共に或いはスマートミラー又は汎用コンピュータのディスプレイ上で使用されてよい。アプリケーションは、どの歯が清掃されたか及びどの歯が依然として洗浄を必要としているかをユーザに知らせるために使用されてよい。例えば、アプリケーションは、抽象的な又は３Ｄモデルの歯を表示してよい。即ち、綺麗な歯は白色として表示されてよいか、或いはそれらの上に他のマーカを有してよいのに対し、更に洗浄されるべき歯は、仮想の歯垢で覆われて表示されるか、或いはそれらを識別する何らかの他のマーカを有してよい。アプリケーションは、それが個々の歯又は歯の区画に対応するときに、ブラシ品質の表示として、口内の場所毎の歯磨き時間に関するフィードバックを提供してよい。
【００５２】
代替的に、フィードバックは、ユーザが十分な時間を費やして特定の場所を歯磨きしたか否かを示すことがある、（光源１０４と同じであっても同じでなくてもよい）ブラシインジケータ光(indicator  light)を介して与えられてよい（即ち、琥珀色の光は、ある場所で十分な時間が費やされていないことを示してよいのに対し、緑色の光は、その場所が十分に洗浄されていることを示してよい）。実際には、歯ブラシ１０２の移動速度、歯ブラシ１０２に加えられる力等のような、任意の情報が、光の周波数／色を変更することによってインジケータ光によって通信されてよい。例えば、コンピューティングデバイス１１０は、ユーザが速く歯磨きし過ぎていること、即ち、歯ブラシ１０２の位置が所定の値よりも大きい速度で変化していることを決定してよい。次に、これは歯ブラシ１０２に配置されたマイクロチップ又は他のコンピューティングデバイスを介して歯ブラシ１０２に戻されてよく、インジケータ光の色が相応して変更されてよい。よって、ユーザが速く歯磨きし過ぎているならば、インジケータ光は黄色に変わってよいが、ユーザが適切な速度で歯磨きをしているならば、青色に変わってよい。代替的に、歯ブラシ１０２に配置されたセンサ１０８は、過剰な力が歯ブラシ１０２に加えられていることを計算してよい。その場合、歯ブラシ１０２に配置されたマイクロチップ、又はコンピューティングデバイス１１０、又は（マイクロチップ若しくはコンピューティングデバイス１１０を含む）一致して作用するコンピューティングデバイスの組み合わせは、過剰な力が加えられていることをユーザに通知するために、インジケータ光に指令して色を変更させてよい。ある位置で費やされた時間、歯磨きの力、又は歯磨き速度のような、任意の値が、コンピューティングデバイス１１０によって或いは歯ブラシ１０２に配置されたチップによって計算されてよく、歯ブラシ１０２に配置される１つ又はそれよりも多くのインジケータ光の色／周波数を変更することによってユーザに伝えられてよい。更に他の実施形態において、歯ブラシ１０２に配置されるマイクロチップは、インジケータ光によって放射される光に埋め込まれるコードを介してコンピューティングデバイスと通信してよい。例えば、センサ１０８が、過剰な力が加えられていることを読み取っているならば、これは、光センサ１１２によって受け取られてコンピューティングデバイス１１０によって解釈されてよいコードを備える放射光を変調することによって、コンピューティングデバイス１１０に伝えられてよい。次に、コンピューティングデバイス１１０は、過剰な力が適用されていることを、モバイルデバイス上のアプリを介して或いは歯ブラシ１０２に配置されるスクリーンを通じて或いは何らかの他のインジケータによってユーザに通知してよい。このようにして、適用される力、歯磨きの速度等のような、歯ブラシ１０２によって検出されるあらゆる値が、コンピューティングデバイス１１０に伝えられてよい。コンピューティングデバイス１１０に伝えられる値は、ユーザが適切に歯磨きしているか否かをユーザにリアルタイムに知らせるために用いられてよく、或いは要約(summary)として格納されて、ユーザに給送されてよい。
【００５３】
任意的に、ユーザ又は歯科医は、特定の歯磨きの注意を必要とする問題領域がどこにあるかを入力することができてよく、それは、ユーザが歯の特定部分で費やすことをアプリケーションが推奨する時間量に反映されてよく、或いは、彼らがそのスポットに集中する必要を他の方法で知らせることによって反映されてよい。アプリケーションは、口腔ケアデバイスの場所によって決定されるような歯磨き挙動を更に格納して、それをユーザ又は歯科医に注目させてよい。
【００５４】
加えて、コンピューティングデバイス１１０が口腔ケアデバイス１０２を追跡すると、コンピューティングデバイス１１０はユーザの歯のモデルを形成し始めてよい。例えば、ユーザが臼歯又は知恵歯を欠いているならば、コンピューティングデバイス１１０は、口腔ケアデバイス１０２が口内のこれらの地点まで進行していないことを認識し、ユーザの歯のモデルを相応して更新し或いは形成してよい。
【００５５】
本明細書において定義され且つ使用されるような全ての定義は、辞書の定義、参照により援用される文献中の定義、及び／又は定義される用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。
【００５６】
本明細書及び請求項において使用するとき、単数形の表現は、逆のことが明確に示されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解されるべきである。
【００５７】
本明細書及び請求項において使用するとき、「及び／又は」という成句は、そのように結合される要素、即ち、幾つかの場合には結合的に存在し且つ他の場合には分離的に存在する要素のうちの「一方又は両方」を意味するものと理解されるべきである。他の場合に存在する。「及び／又は」と共に列挙される複数の要素は、同じように解釈されるべきである、即ち、そのように結合される要素の「１つ又はそれよりも多く」と解釈されるべきである。具体的に特定される要素と関連しようが関連しまいが、「及び／又は」節によって具体的に特定される要素以外の他の要素が任意的に存在してよい。
【００５８】
本明細書及び請求項において使用するとき、「又は」は、上で定義する「及び／又は」と同じ意味を有するものと理解されるべきである。例えば、リスト中の項目を分離するとき、「又は」又は「及び／又は」は包括的であると解釈されるべきである、即ち、多数の要素又は要素のリストの少なくとも１つを含むが、１よりも多くも含み、任意的に、追加的に列挙されていない項目を含むものと理解されるべきである。「〜のうちの１つだけ」若しくは「〜のうちの厳密に１つ」のような明確に逆のことが示されている用語又は請求項中で使用されるときの「〜からなる」という用語のみが、多数の要素又は要素のリスト中の厳密に１つの要素を含むことを意味する。一般的に、本明細書で使用するとき、「又は」という用語は、「いずれか」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、「〜のうちの厳密に１つ」のような、排他的な用語によって先行されるとき、排他的な代替（即ち、一方又は他方であるが両方ではない）ことを示すものとしてだけ解釈されるべきである。
【００５９】
本明細書及び請求項において使用するとき、１つ又はそれよりも多くの要素のリストを参照する「少なくとも１つの」という成句は、要素のリスト中の要素のうちの任意の１つ又はそれよりも多くから選択される少なくとも１つの要素を意味するが、要素のリスト中に特別に列挙されるありとあらゆる要素のうちの少なくとも１つを含み且つ要素のリスト中の要素の任意の組み合わせを排除することを必ずしも意味しない。この定義は、具体的に特定される要素に関連しようが関連しまいが、「少なくとも１つ」という成句が指す要素のリスト中で具体的に特定される要素以外の要素が任意に存在することも可能にする。
【００６０】
逆のことが明確に示されていない限り、１つよりも多くのステップ又は行為を含む本明細書で請求するあらゆる方法において、方法のステップ又は行為の順序は、方法のステップ又は行為が列挙される順序に必ずしも限定されない。
【００６１】
請求項並びに上記明細書において、「含む」(“comprising”)、「含む」(“including”)、「有する」(“carrying”)、「有する」(“having”)、「含む」(containing”)、「含む」(“involving”)、「保持する」(“holding”)、「構成される」(“composed of”)等のような、全ての移行成句は、開放端である、即ち、非限定的に含むことを意味するものと理解されなければならない。
【００６２】
幾つかの発明的な実施形態を本明細書に記載し且つ例示したが、当業者は、本明細書に記載する機能を実行し且つ／或いは結果及び／又は利点の１つ又はそれよりも多くを取得する様々な他の手段及び／又は構造を容易に構想し、そのような変形及び／又は修正の各々は、本明細書に記載する発明的な実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載する全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成が例示的であることを意図すること、並びに実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、発明的な教示が使用される用途又は複数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、本明細書に記載する特定の発明的な実施形態に対する多くの均等物を、日常的に過ぎない実験を用いて認識し或いは突き止めることができるであろう。従って、前述の実施形態は、例示として提示されているに過ぎないこと、並びに、添付の請求項及びそれらの均等物の範囲内で、発明的な実施形態は、具体的に記載され且つ請求される以外の方法で実施されてよいことが理解されるべきである。本開示の発明的な実施形態は、本明細書に記載する個々の特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法に向けられている。加えて、そのような特徴、システム、物品、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しないならば、２つ又はそれよりも多くのそのような特徴、システム、物品、キット、及び／又は方法の如何なる組み合わせも、本開示の発明的な範囲内にある。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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