KR20110002011A - 칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템 - Google Patents

칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110002011A
KR20110002011A KR1020107021076A KR20107021076A KR20110002011A KR 20110002011 A KR20110002011 A KR 20110002011A KR 1020107021076 A KR1020107021076 A KR 1020107021076A KR 20107021076 A KR20107021076 A KR 20107021076A KR 20110002011 A KR20110002011 A KR 20110002011A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
toothbrush
information
target
dental
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020107021076A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101564459B1 (ko
Inventor
테우니스 얀 이킹크
한스 마르크 베르트 뷔페
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20110002011A publication Critical patent/KR20110002011A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101564459B1 publication Critical patent/KR101564459B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/221—Control arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/0006—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with a controlling brush technique device, e.g. stroke movement measuring device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0038—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with signalling means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0038—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with signalling means
    • A46B15/004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with signalling means with an acoustic signalling means, e.g. noise
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

덴탈 위치 추적 시스템은 측정된 저장된 정보에 기초하여, 지구에 대해 이용자의 구강에서 칫솔의 방향(orientation)을 결정하기 위한 시스템(20)을 가지는 칫솔(30)을 포함한다. 복수의 덴탈 존들(22) 각각에 대한 예상되는 측정된 칫솔 방향들의 타겟 범위들과 관련된 정보가 칫솔에 저장된다. 처리기(24)는 측정된 칫솔 방향 정보와 타겟 방향 범위들을 비교하고, 타겟 방향 정보와 측정된 칫솔 방향 정보 둘 모두의 동일한 좌표 시스템으로의 변환이 뒤따른다. 처리기는 그 다음, 타겟 범위들 중 임의의 하나가 그의 선택된 오차 내에서, 칫솔 방향 정보와 매칭하는지를 결정한다. 타겟 범위와 측정된 칫솔 방향 정보 사이의 임의의 차이는 그 다음, 이용자의 헤드의 위치 변경을 보상하기 위하여, 타겟 정보 범위를 부분적으로 조정하기 위해 이용된다.

Description

칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템{DENTAL POSITION TRACKING SYSTEM FOR A TOOTHBRUSH}
본 발명은 일반적으로, 양치질 동안 치아들의 영역 또는 영역들(덴탈 존들)에 관해 구강에서 칫솔의 위치를 추적하는 시스템들에 관한 것이며 특히, 양치질 동안 헤드(head)의 움직임을 고려하는 이러한 시스템에 관한 것이다.
이용자가 자신의 치아들을 양치질하고 있을 때의 실시간 피드백은 칫솔의 바람직한 특징이다. 한 가지 중요한 정보 부분은 칫솔이 상이한 덴탈 위치들 또는 존들, 즉 다수의 인접 치아들을 커버(cover)하는 특정 치아 영역들에서 이용되는 시간 길이에 관련된다. 이 정보는 이용자가 각 덴탈 존에 관한 양치질의 질을 결정하는데 도움을 준다. 따라서, 이용자들은 예를 들면, 그들이 각 덴탈 존에 대한 시간의 관점에서 불충분한 양치질(underbrushing) 또는 과도한 양치질(overbrushing)을 하고 있는지의 여부를 결정할 수 있다.
이러한 정보를 획득하기 위한 한 가지 알려진 기술은 이용자가 자신의 치아들을 양치질할 때 칫솔의 방향(orientation)을 결정한 다음, 그 방향 정보를 다양한 미리-선택된 덴탈 존들과 상관시키는 것을 포함하고, 그것은 칫솔의 방향이 양치질 중인 특정 영역 또는 덴탈 존에 의존하여 알려진 방식으로 변할 것이기 때문이고 예를 들면, 양치질 중인 치아들이 하악(lower jaw) 또는 상악(upper jaw)에 있는지, 및 양치질 중인 특정 표면이 외부, 내부 또는 저작(chewing) 표면인지의 여부에 의존하여 칫솔이 상이하게 향해질 것이기 때문이다. 가속도계 및 자기계 센서들이 장착된 칫솔은 이러한 방향 정보를 개발할 수 있다. 이러한 시스템은 공보 WO 2006/1378648A1호에 개시되어 있다. 가속도계들은 중력을 측정하기 위해 이용되고, 자기계들은 지구의 자계들을 측정한다. 이러한 정보를 이용하여, 지구에 관한 칫솔의 방향 정보(지구-기반 좌표 시스템에서)가 결정될 수 있다.
그러나, 이 방식이 본질적으로 가지고 있는 중대한 문제점은 이용자가 양치질 동안 여전히 자신의 헤드를 유지해야 한다는 점이다. 특정 알려진 방향으로 유지되고 있는 헤드에 기초하여 덴탈 존 결정들이 이루어진다. 헤드 방향이 주어진 존에서 양치질 동안 상당히 변화한다면(헤드가 움직임/회전함), 측정된 방향들은 그 존에 대해 따라서 변화할 것이고, 이들 새롭게 측정된 방향들은 그 덴탈 영역에 대해 고정된 "타겟(target)" 칫솔 방향들과 더 이상 매칭(matching)하지 않을 수 있다. 따라서, 덴탈 영역은 인식되지 않을 수 있거나, 부정확한 덴탈 영역이 식별될 수 있다. 상당한 헤드 움직임들은 2분의 양치질 간격 동안 매우 흔할 수 있다. 한 가지 솔루션은 이용자의 헤드에 관해 고정된 방향을 가지는 이용자의 헤드 상의 기준 센서의 이용에 의해 헤드 방향 변화들을 측정하는 것이다. 따라서, 타겟 방향들에서 변화들이 이루어질 수 있다. 그러나, 이용자의 헤드 상의 개별 센서를 이용하는 것은 불편하고, 부가의 비용을 추가하며, 일관되게 이용될 가능성이 없다.
그러므로, 가속도계들 및 자기계들의 이용에 의해 칫솔 방향 정보를 획득하는 것을 포함하지만, 또한 개별 센서의 필요성 없이 양치질 동안 헤드의 움직임을 정확하게 고려하는 능력을 또한 포함하는 덴탈 위치 추적 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서, 양치질 동안 헤드 움직임을 보상하는 칫솔에 대한 덴탈 존 추적 시스템이 개시되며, 덴탈 존 추적 시스템은: 이용자의 구강에서 칫솔의 방향을 결정하기 위한 시스템을 포함하는 칫솔; 복수의 선택된 덴탈 존들 각각에 대해 칫솔 방향에 대한 저장된 타겟 정보; 칫솔 방향 정보 및 타겟 방향 정보가 둘 모두 동일한 좌표 시스템에 있다면, 칫솔 방향 정보를 타겟 방향 정보와 비교하고, 어떤 타겟 정보가 선택된 오차 내에서 칫솔 방향 정보와 매칭하는 것이 있다면, 이를 결정하기 위한 처리 시스템; 칫솔 방향 정보와 이전 타겟 정보 사이의 차이들에 기초하여 덴탈 존들에 대한 조정된 타겟 정보를 생성하는 보상 시스템; 및 처리 시스템에 응답하여, 선택된 덴탈 존들에서의 양치질에 관한 피드백 정보를 이용자에게 제공하기 위한 정보 시스템을 포함한다.
또한, 양치질 동안 헤드 움직임을 보상하는 칫솔에 대한 덴탈 존 추적 방법이 개시되며, 덴탈 존 추적 방법은: 이용자의 구강에서 칫솔의 방향을 결정하는 단계; 복수의 선택된 덴탈 존들 각각에 대해 칫솔 방향에 대한 타겟 정보를 저장하는 단계; 칫솔 방향 정보 및 타겟 방향 정보가 둘 모두 동일한 좌표 시스템에 있다면, 칫솔 방향 정보를 타겟 방향 정보와 비교하고, 어떤 타겟 정보가 선택된 오차 내에서 칫솔 방향 정보와 매칭하는 것이 있다면, 이를 결정하는 단계; 칫솔 방향 정보와 이전 타겟 정보 사이의 차이들에 기초하여 덴탈 존들에 대한 타겟 정보를 조정하는 단계; 및 선택된 덴탈 존들에서의 양치질에 관한 피드백 정보를 이용자에게 제공하는 단계를 포함한다.
도 1은 칫솔 및 칫솔에 대한 좌표 시스템의 투시도.
도 2는 이용자의 헤드 및 이용자의 헤드에 대한 좌표 시스템의 측면 입면도.
도 3은 이용자의 구강에서의 덴탈 존들을 도시한 도면.
도 4는 덴탈 존 추적을 달성하기 위한 처리를 나타낸 시스템 도면.
본 시스템에서, 칫솔 방향 정보(구강에서)는‘648 공보에 설명된 방식과 유사한 방식으로 또는 다른 종래의 잘 알려진 방식으로 가속도계 및 자기계 센서들에 의해 지구-기반 좌표 시스템에서 획득된다. 이러한 방향 정보는 측정된 칫솔 방향 정보라고 칭해지며, 덴탈 존들에 대한 미리 확립된 고정된 타겟 방향들과 측정된 방향들 사이의 차이들을 추적함으로써, 이용자의 헤드의 위치의 변화들(회전)을 결정하기 위해 본 시스템에서도 또한 이용되며, 이러한 차이들은 헤드 움직임에 의해 유발되는 것이다. 이것은 이용자가 자신의 헤드를 움직이고 있을 때에도 칫솔이 위치되는 덴탈 영역들을 시스템이 정확하게 식별할 수 있게 한다. 양치질 정보의 시간은 그 다음, 각 덴탈 존/영역에 대해 정확하게 획득된다.
덴탈 존 위치 추적 시스템은 먼저, 구강에서의 덴탈 존들의 수를 식별하는 것을 요구하고 예를 들면, 존들은 턱(상/하), 치아들의 표면들(외부 표면, 저작 표면, 내부 표면) 및 특정 절반의 턱(우/좌)에 따라 나누어질 수 있다. 이것은 도 3에 도시되어 있다. 이 특정 구성은 따라서, 12개의 상이한 덴탈 존들 또는 영역들로 구강을 나누고 예를 들면, 하나의 존/영역은 하악의 좌반의 치아들의 외부 표면들을 커버할 수 있었다. 보다 소수의 또는 보다 큰 수의 존들이 이용될 수 있다. 보다 큰 수의 존들에 대해, 턱의 앞쪽의 치아들은 턱의 뒤쪽의 치아들과 구별될 수 있다.
덴탈 위치 추적에서 주요 고려사항은 헤드가 특정 위치에 있을 때 덴탈 구역들 각각이 이와 연관된 알려진 유효한 칫솔 방향들의 범위를 가진다는 것이고, 이것은 타겟 방향들이라고 칭해진다. 이들 타겟 범위들은 헤드-기반 좌표 시스템에서 규정되고, 가속도계 및 자기계 센서 데이터로부터 결정된, 측정된 칫솔 방향들은 지구-기반 좌표 시스템에 관련된다. 타겟 방향 범위들 및 측정된 방향들이 동일한 좌표 시스템에서 표현될 때 비교가 이루어진다. 측정된 칫솔 방향이 타겟 방향들 중 하나 내에 있다면, 이용자가 그 타겟 범위를 가지는 덴탈 구역에서 자신의 치아들을 양치질하고 있는 것으로 결론짓는다. 그 다음, 각 덴탈 구역에서 소비된 시간이 추적될 수 있고, 그 정보는 양치질 습관들의 확인 또는 수정을 위해 이용자에게 제공된다. 또한, 실제 상황에서, 각 존에 대해 얼마나 많은 시간이 여전히 이용되어야 하는지에 관한 정보가 제공될 수 있다.
각 덴탈 위치에 대한 방향들의 타겟 범위는 존 내의 이상적인 방향들과 연관되는 1차원 뿐만 아니라, 이상적인 타겟 방향에 대한 허용가능한 방향 오차를 나타내는 직교 2차원들을 포함한다.
각 덴탈 존에 대한 타겟 범위들은 칫솔의 메모리에 저장된다. 상술된 바와 같이, 타겟 방향 범위들은 헤드-기반 좌표 시스템에서 규정되고, 가속도계 및 자기계 센서 데이터로부터 결정되는 측정된 칫솔 방향들은 지구-기반 좌표 시스템에서 표현된다. 덴탈 존을 결정하기 위한 둘의 비교는 동일한 좌표 시스템에서 둘 모두 표현될 것을 요구한다. 방향들의 타겟 범위를 지구-기반 좌표 시스템으로 변환하는 것은 그 반대로 하는 것보다 계산상 덜 복잡하지만, 대안적으로, 측정된 방향들은 비교를 위해 헤드-기반 좌표 시스템으로 변환될 수 있었다.
양치질 동안 헤드 위치의 변화들을 수용하기 위하여, 타겟 범위 방향 정보의 지구-기반 좌표 시스템으로의 연속적인 변환이 행해진다. 본 시스템에서, 이것은 양치질 중인 덴탈 존을 정확하게 식별하기 위하여, 양치질 동안 헤드 위치의 변화들(회전)을 밝히는 2개의 단계들로 달성된다. 제 1 단계에서, 초기 헤드 위치는 이용자가 양치질 세션을 시작할 때 확립된다. 초기 헤드 위치는 헤드-기반 좌표 시스템에서의 초기 칫솔 방향이 알려지는 경우에만 매우 정확하게 결정될 수 있다. 헤드-기반 좌표 시스템에서의 초기 칫솔 방향이 알려지면, 지구-기반 좌표 시스템에서의 칫솔 방향을 측정할 때, 초기 헤드 위치의 결정을 허용한다. 그러나, 실제로, 그것은 양치질 중인 초기 덴탈 존을 알기에 충분할 것이고, 그러므로, 헤드-기반 좌표 시스템에서의 정확한 헤드 방향보다는 헤드-기반 좌표 시스템에서의 대응하는 방향 범위를 알기에 충분할 것이다. 따라서, 이용자는 미리-선택된 덴탈 존에서 양치질을 시작해야 하고, 처리 시스템은 이 시작 위치를 알아야 한다. 양치질 이벤트의 시작에서 미리-선택된 덴탈 존에 대한 방향의 타겟 범위와 측정된 칫솔 방향들 사이에는 상관을 유발한다. 초기 헤드 방향으로 인한 임의의 에러들이 헤드 추적 처리에서 제 2 단계에 의해 수용될 수 있다(점차적으로 정정됨).
제 2 단계에서, 헤드 방향은 양치질 세션의 동안에 이용자가 이를 변화시킬 수 있을(또는 없을) 때 효과적으로 추적된다. 측정된 칫솔 방향들은 헤드 방향의 변화들을 추적하기 위해 이용된다. 헤드 방향이 변화되면, 측정된 칫솔 방향들은 측정된 칫솔 방향들이 헤드 방향이 변화될 때 치아들의 실제 위치를 따르도록 변화될 것이므로, 양치질 중인 덴탈 존에 대응하는 타겟 방향 범위(헤드 방향의 변화로부터 직접 변화되지 않는)로부터 벗어날 것이다. 헤드 위치가 변화되지 않으면, 측정된 방향들은 양치질 중인 덴탈 존에 대한 저장된 타겟 방향 범위 내에 있을 것이다. 타겟 방향 범위로부터 벗어나지만 그 범위에 대한 임계값 내에 있는 편차(Deviation)는 지구 좌표 시스템에서 표현되는 바와 같은 타겟 방향 범위가 측정된 칫솔 방향들에 근접해지도록 헤드 방향 추정이 조정되는(타겟 방향 범위의 변화를 유발하는) 것을 나타낸다. 헤드 방향의 변화는 타겟 방향 범위와 측정된 방향 사이의 차이를 생성하고, 헤드 방향의 차이는 실제로 추적, 즉 수용된다. 타겟 방향 범위에 적용될 조정은 동일할 수 있었고, 타겟 방향들의 범위를 측정된 칫솔 방향과 동조(매칭)해야 되었다. 그러나, 측정된 방향들에서 잡음의 존재로 인해 전체 정정 조정은 통상적으로 이루어지지 않는다; 즉, 하나의 샘플링 간격이 전체 정정을 행하기 위해 이용되어서는 안 된다. 그러므로, 정정은 전체 정정보다 다소 적으며, 이것은 0(정정 없음)과 1(전체 정정) 사이에서 가변할 수 있다.
처리에서, 임의의 측정된 칫솔 방향들이 가능한 덴탈 위치 존에 대응하는 범위(차 오차/임계값을 포함하는)의 외부에 있다면, 헤드 방향 정보 및 타겟 방향 범위는, 임계값 외부의 방향 정보가 칫솔이 하나의 덴탈 존으로부터 또 다른 덴탈 존으로 이용자에 의해 움직이고 있는 것을 나타낼 가능성이 있기 때문에 업데이트되지 않는다.
도 1은 칫솔에 대한 좌표 시스템을 도시하고, 도 2는 헤드-기반 좌표 시스템을 도시한다. 도 1에서, x-축은 칫솔모들의 방향이고, z-축은 칫솔의 자루를 따르고, y-축은 칫솔에 대해 측방향(측면으로)으로 향한다. 도 2에서, z-축은 헤드의 하부로부터 상부로의 방향이고(덴탈 아치의 평면에 수직), x-축은 헤드의 오른쪽 방향이고, y-축은 헤드의 전진 방향이다. 본 시스템에서, 지구에 대한 칫솔의 방향 정보는 측정된 가속도계 및 자기계 정보로부터 결정된다. 이것은 도 4의 블록(20)에 도시되어 있다. 지구의 중력 또는 자계로부터의 방향 정보의 계산은 하기에 간단히 기술된다. 지구의 중력 및 자계 벡터들은 지구-고정된 기준 좌표 시스템에서 고정된 및 알려진 방향을 가진다. 이들은 각각 rg 및 rB로서 하기에 식별되며, 둘 모두 3차원 벡터들이다. 가속도계들 및 자기계들이 장착된 칫솔을 이용함으로써, 두 벡터들은 tg 및 tB를 제공하는 칫솔-기반 좌표 시스템(도 1)에서 측정될 수 있다. 지구-고정된 좌표 시스템에서의 칫솔 방향은 3 x 3 매트릭스 rT에서 표현될 수 있다. rT의 컬럼들은 지구-기반 좌표 시스템에서 표현된, 칫솔-기반 좌표 시스템의 베이스 벡터들이다. 지구-기반 좌표 시스템에서의 벡터 V의 표현 rV와 칫솔-기반 좌표 시스템에서의 그 표현 tV 사이의 관계는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00001
따라서, 3D 벡터들의 직교 세트가 다음과 같이 형성되면:
Figure pct00002
칫솔 방향 r T는 다음과 같이 획득될 수 있다:
Figure pct00003
벡터들의 상기 세트는 매트릭스로 구성된다. 위첨자 t는 매트릭스 응답 연산자를 나타내고, 매트릭스 역 연산자를 대체하기 위해 이용되었으며, 이것은 피연산자 매트릭스가 단일이므로 허용된다. 좌측-매트릭스 인수(지구-기반 좌표 시스템에서의 벡터 표현들을 포함하는)가 미리 계산될 수 있다. east, north 및 up가 지구-기반 좌표 시스템의 x, y, z 베이스 벡터 방향들로서 채택되면, 왼쪽의 좌측-매트릭스가 하기와 같도록 매트릭스를 식별하게 된다:
Figure pct00004
상기 수학식은 칫솔-장착된 가속도계 및 자기계 센서들로부터 획득된 측정된 중력 및 자계 벡터들로부터 칫솔 방향을 계산하기 위해 이용될 수 있다. 그러나, 벡터 매칭과 같은 본 기술분야에 알려진 다른 기술들이 방향 결정의 정확도를 개선하기 위해 적용될 수 있다.
상기 결정들에서, x-방향은 칫솔모 가닥들에 다소 평행하여(브러시가 동작되지 않고 있을 때), 상기 계산들로부터의 결과는 칫솔 좌표 시스템에 관련된 칫솔에 대한 방향 정보이다.
덴탈 위치 존들 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드-기반 좌표 시스템에서 표현될 때, 시간 고정되는(불변하는) 칫솔 타겟 방향들의 대응하는 연속 범위로 맵핑된다. 이것은 도 4의 블록(22)에 표현된다. 각 범위(12-존 시스템에 대해)의 시작 및 끝은 특정 존의 앞니들 및 어금니들을 양치질하는 것, 즉 앞니들로부터 어금니들까지의 칫솔의 방향 범위에 대응한다. 브러시헤드가 하나의 덴탈 존에서 어금니들로부터 앞니들까지 움직일 때, 칫솔은 일반적으로 단일 축 주위에서 회전된다. 이 축은 일반적으로 헤드-기반 좌표 시스템의 z-방향이다(도 2의 덴탈 아치의 평면에 수직). 칫솔 시작하는 및 끝나는 타겟 방향에 의한 완성된 존 규정(12개의 존들에 대해)은 예를 들면, 각 구역에 대해, 상악/하악, 우측 또는 좌측의 선택된 치아 표면들(외부, 내부, 저작)을 식별하는 표 1에 도시되어 있다.
덴탈 위치 존 칫솔 x-축에 대한 회전 각(각도들로)
시작 끝		 칫솔 x-축 방향
시작 끝
상, 외부, 좌 80 80
Figure pct00005
 (0, -1, 0)
상, 외부, 우 -80 -80
Figure pct00006
 (0, -1, 0)
상, 저작, 좌 80 0 (0, 0, 1) (0, 0, 1)
상, 저작, 우 100 180 (0, 0, 1) (0, 0, 1)
상, 내부, 좌 -80 -80
Figure pct00007
 (0, 1, 0)
상, 내부, 우 80 80
Figure pct00008
 (0, 1, 0)
하, 외부, 좌 100 100
Figure pct00009
 (0, -1, 0)
하, 외부, 우 -100 -100
Figure pct00010
 (0, -1, 0)
하, 저작, 좌 100 180 (0, 0, -1) (0, 0, -1)
하, 저작, 우 80 0 (0, 0, -1) (0, 0, -1)
하, 내부, 좌 -100 -100
Figure pct00011
 (0, 1, 0)
하, 내부, 우 100 100
Figure pct00012
 (0, 1, 0)
타겟 방향들은 헤드-기반 좌표 시스템에 대해 표현되고, 칫솔 x-축의 방향 및 칫솔 x-축 주위의 회전 각에 의해 특징지워진다. 칫솔-기반 좌표 시스템이 헤드-기반 좌표 시스템에 정렬될 때, 회전각은 영이 되고, 칫솔 x-축 방향은 (1,0,0)이다. 우반 상악 상의 후방 어금니들의 외부 표면들을 양치질하기 위해, 칫솔은 칫솔모 가닥 방향에 대해 대략 +80°로 회전되고, 칫솔모 가닥들은
Figure pct00013
방향으로 향하며, 여기서 d=cos(80°)이다.
타겟 방향 범위들은 각각 시작과 끝을 가진다. 시작 방향으로부터, 끝 방향은 단일 회전축에 대해 칫솔의 연속된 회전에 의해 도달된다. 상기 특정 예에서, 고유한 회전 축은 헤드-기반 좌표 시스템에서 z-축과 평행하다. 상기 예에서, 각 존의 시작 및 끝 방향들은 칫솔의 80°회전만큼 이격된다.
측정된 칫솔 방향 정보는 그 다음, 칫솔의 처리기(블록(24)) 또는 개별 유닛에 의해 타겟 방향 범위들과 정규 간격들(일정 수의 밀리초들마다)로 비교된다. 양치질 중인 덴탈 존의 결정은 12개의 가능한 타겟 범위(블록(22))와의 측정된 칫솔 방향들(블록(20))의 비교를 수반한다. 양치질 중인 가장 가능성 있는 덴탈 존은 타겟 방향 범위가 측정된 방향에 가장 근접한 존이다. 가장 근접한 타겟 범위가 측정된 방향들과 너무 다르면, 즉 범위에 대한 임계차의 외부에 있으면, 브러시는 덴탈 위치 존들 중 어디에도 있지 않을 가능성이 있다.
타겟 방향 범위와 측정된 방향 사이의 차이는 한 방향으로부터 또 다른 방향으로 얻어져야 하는 최소의 회전각에 의해 측정된다. 이러한 점에서, 방향들이 쿼터니언들(quaternions)을 이용하여 표현되는 경우에 계산들이 더 쉽다. 쿼터니언들에 의해 표현된 타겟 방향 범위와 측정된 방향 사이의 회전각의 계산은 2개의 쿼터니언들의 도트-곱(dot-product)을 취하는 것을 수반한다. 도트-곱은 회전각의 코사인에 비례한다. 도트-곱의 역 코사인을 취하는 것은 방향 차이를 측정하는 원하는 회전각을 제공한다. 회전각의 크기가 타겟 범위에 대한 임계값 또는 오차값(임계값 내의)보다 더 작다면, 칫솔은 여전히 그 타겟 방향 범위에 대응하는 덴탈 존 내에 있을 가능성이 있다. 신뢰가능한 방향 임계 레벨들은 5°내지 20°의 범위에 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 타겟 방향 범위들은 시작 및 끝 칫솔 방향들에 의해 특징지워진다. 중간 타겟 방향 쿼터니언들은 시작 및 끝 방향들 사이의 보간법(interpolation)에 의해 획득된다. 타겟 쿼터니언들의 세트는 4차원 쿼터니언 공간에서 원호를 형성한다. 측정된 방향 쿼터니언과 타겟 방향 쿼터니언 범위 사이의 거리를 찾기 위하여, 제 1 단계는 측정된 쿼터니언에 가장 근접한 호를 따른 단일 보간된 타겟 쿼터니언을 찾는 것이다. 이것은 최적의 타겟 쿼터니언이라고 칭해진다. 그 타겟 쿼터니언이 식별되면, 측정된 쿼터니언에 대한 거리를 쉽게 계산할 수 있다. 이 거리는 측정된 방향 쿼터니언과 타겟 방향 쿼터니언 범위 사이의 거리이다.
타겟 방향 범위들은 이들이 지구-기반 좌표 시스템에서 결정되는 칫솔 방향들에 비교될 수 있도록 헤드-기반 좌표 시스템으로부터 지구-기반 좌표 시스템으로 변환된다. 이러한 변환은 타겟 방향 범위의 각각의 시작 또는 끝을 나타내는 쿼터니언과 헤드 방향을 나타내는 쿼터니언을 곱함으로써 행해진다. 그러나, 상기에 나타낸 바와 같이, 대안적인 실시예에서, 측정된 칫솔 방향들은 헤드-기반 좌표 시스템으로 변환되어, 이들은 그 좌표 시스템에서 이미 규정된 타겟 방향 범위들과 비교될 수 있다. 이러한 변환은 헤드 방향을 나타내는 쿼터니언의 컨쥬게이트(conjugate)를 측정된 칫솔 방향을 나타내는 쿼터니언과 곱함으로써 행해진다.
이용자의 헤드가 양치질 세션 동안 움직일 때, 헤드 방향 쿼터니언은 통상적으로 업데이트을 요구하여, 타겟 범위의 조정을 유발할 것이다. 헤드 방향의 변화는 측정된 방향 쿼터니언들이 식별된 덴탈 위치 존과 연관된 타겟 범위로부터 체계적으로 벗어나는 것으로 판명된다면, 이것은 헤드 위치의 변화로 인한 것이 틀림없다는 가정하에 추정된다. 상기에 나타낸 바와 같이, 헤드 방향은 그 다음, 측정된 칫솔 방향과 타겟 방향들 사이의 임계값 내의 편차(차)가 최종적으로 영이 되도록 타겟 방향들의 연속적인 조정들에 의해 천천히 적응된다. 이들 조정들은 처리기 블록(24)과 타겟 범위 블록(22) 사이의 피드백 라인(27)에 의해 표현된다.
일반적으로, 결정된 에러(차) 쿼터니언은 측정된 칫솔 방향 쿼터니언을 매칭하기 위해 타겟 쿼터니언의 변화를 일으킨다. 에러 쿼터니언이 헤드 방향 쿼터니언을 변화시키도록 적용되면, 최적의 타겟 방향 쿼터니언이 측정된 방향 쿼터니언과 일치하는 것으로 나타난다. 그러나, 일반적으로, 불량한 덴탈 존 식별을 유발하는 측정된 쿼터니언의 잡음으로 인해, 부정확한 헤드 방향 추정들 및 대응하는 부정확한 타겟 방향 쿼터니언들을 회피하기 위해, 헤드 방향 추정은 양치질 동안 통상적으로 비교적 작은 예상된 헤드 위치 변화에 기초하여 업데이트된다. 전체 에러 쿼터니언은 적용되지 않으며, 오히려 그 버전이 감소된다. 헤드 위치 정보의 업데이팅을 포함하는 쿼터니언들을 이용하여 처리 시스템 단계들의 시퀀스의 일례는 다음과 같다.
하기의 위첨자 r의 이용은 대응하는 양(벡터, 매트릭스 또는 쿼터니언)이 지구-기반(기준) 좌표 시스템에서 표현되는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 위첨자 t는 칫솔-기반 좌표 시스템에서의 표현을 나타내고, 위첨자 h는 헤드-고정 좌표 시스템에서의 표현을 나타낸다.
(1) 칫솔-기반 센서들(가속도계 및 자기계)에 의해 중력 (t g) 및 지구-자계(B) 벡터들의 측정들로부터 현재 시간 단계(간격)의 칫솔 방향 매트릭스 t T를 결정한다.
Figure pct00014
(2) 표준 매트릭스-쿼터니언 변환 처리에 의해 방향 매트릭스 rT를 현재 시간 단계(간격)의 쿼터니언 rt로 변환한다.
(3) 헤드-기반 좌표 시스템(즉, ht)에서의 칫솔 방향을 획득하기 위해 이전 시간 단계의 헤드 쿼터니언 rh(pre)를 적용하고,
Figure pct00015
여기서 *는 쿼터니언 컨쥬게이션 연산자를 나타내고
Figure pct00016
는 쿼터니언 곱 연산자를 나타낸다.
(4) 덴탈 위치 존에 속하는 타겟 방향 범위들 [hZBi, hZEi](i = 0...11)의 각각에 대해 존-최적 타겟 쿼터니언 hzoi을 계산한다. 쿼터니언 hZBi는 범위의 시작이고, hZEi는 범위의 끝이다. 각 존 및 연관된 타겟 방향 범위에 대해, 존-최적 타겟 쿼터니언은 tt에 대한 최소 거리를 가지는 타겟 범위 내의 쿼터니언이다.
(5) ht와 존-최적 타겟 쿼터니언들 hzoi(i = 0...11) 각각 사이의 거리를 계산한다. 또한, 대응하는 차 쿼터니언
Figure pct00017
을 계산한다.
(6) 대응하는 존-최적 타겟 쿼터니언 hZOj가 ht에 가장 근접한 존 j로서 현재 시간 단계의 덴탈 위치 존을 식별하기 위해 이전 단계에서 계산된 거리들을 이용한다. 대응하는 차 쿼터니언 hdfj는 순시 헤드 방향 에러 쿼터니언 hhe = hdfj이다. 최소의 거리가 범위에 대한 미리 규정된 임계값보다 크다면, 덴탈 위치는 식별되지 않고(브러시는 존들 사이에 있고) 순시 헤드 방향 에러 쿼터니언은 (1,0,0,0)으로서 취해진다.
(7) 순시 헤드 방향 에러 쿼터니언을 지구-기반 좌표 시스템,
Figure pct00018
쪽으로 변환한다.
(8) 순시 헤드 방향 에러 쿼터니언의 감소된 버전으로서 헤드 업데이트 쿼터니언을 계산한다. 여기서 감소된 버전은 회전량(즉, 회전각)이 감소되는 것을 의미한다. 이것은 쿼터니언의 3D 벡터 성분(즉, 최종 3개의 스칼라 성분들)을 인자 k(0 < k ≤ 1)로 곱한 후에 쿼터니언의 단일로 환치 계산함으로써 행해질 수 있다. 수학식은 다음과 같다:
Figure pct00019
인자 k는 헤드 추적 알고리즘의 응답 시간을 결정한다; k=1은 순시 응답을 나타내고, k=0은 무한히 긴 응답을 나타낸다. k의 최적 값은 헤드 방향 추정의 급속한 응답(높은 k)과 낮은 잡음(낮은 k) 사이의 절충이다.
(9) 헤드 업데이트 쿼터니언,
Figure pct00020
에 의해 이전 시간 단계 rh(pre)의 헤드 쿼터니언을 미리 곱함으로써 현재 시간 단계 rh(cur)의 헤드 쿼터니언을 계산한다.
(10) 다음 시간 단계 동안 (1)로 복귀한다.
본 시스템에서 일반적으로 쿼터니언들의 이용에 관한 또 다른 정보에 대해, 타겟 방향 범위는 시작 쿼터니언 hZB 및 끝 쿼터니언 hZE에 의해 규정된다. 전체 범위는 이들 2개의 쿼터니언들을 접속하는 단위 초구(unit hypersphere) 상의 호(원 세그먼트)이다. 방향 hZB로부터 방향 hZE로 진행하는데 필요한 회전은 스팬 쿼터니언에 의해 주어진다:
Figure pct00021
이 스팬 쿼터니언은 표준 형태로 표현될 수 있다:
Figure pct00022
여기서, φspan은 회전각이고(시작(개시) 방향에서부터 끝 방향으로 회전하는) h n은 대응하는 회전 축이다(단일 길이의 3D 벡터). 존-최적 쿼터니언 hzo는 hZB 및 hZE에 의해 한정된 호 상의 어떤 장소이다. 그러므로, 그것은 하기와 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00023
여기서, 0 ≤φopt ≤ φspan이다. 회전각 φopt는 호 상에서 존-최적 쿼터니언이 놓인 장소를 규정한다. φopt = 0이면, 존-최적 쿼터니언은 시작 방향 hZB와 일치하고, φopt = φs p an이면, 그것은 끝 방향 hZE와 일치한다.
정확한 φopt를 찾기 위하여, 호는 전체 원쪽으로 일시적으로 연장되고, 원 상에서 φopt가 놓인 장소를 계산한다. 이후, φopt는 간격 0 ≤φopt ≤ φspan 상에서 트렁케이트된다(truncated). 원 상의 위치는 수학식으로부터 계산될 수 있다:
Figure pct00024
여기서 hZB0은 hZB 쿼터니언의 스칼라(제 1) 성분이고, h ZB는 hZB 쿼터니언의 3D 벡터 부분(최종 3개의 성분들)이다. 마찬가지로, ht0은 ht(칫솔) 쿼터니언의 스칼라 성분이고, h t는 ht 쿼터니언의 3D 벡터 부분이다. φopt로 나타낸 이러한 원 상의 위치는 칫솔 쿼터니언 ht로부터의 극한 거리(최소 또는 최대)를 가진다. 대체로, 항상, 최소 거리의 한 위치와 최대 거리의 한 위치가 있다. 이들 위치들은 원 및 단위 초구 둘 모두 상에 정반대로 이격되어 있다(원과 초구의 중심점들이 일치하므로). 달리 말하면, 두 극한들은 φopt에 의해 2π 이격되어 있다. 그러므로, 이들 위치들(최소 및 최대 거리의)은 동일한 방향에 대응하고, 계산된 φopt로 나타낸 극한들의 속성을 결정할 필요가 없다.
존-최적 쿼터니언 hzo는 최종적으로 하기와 같이 된다:
Figure pct00025
Figure pct00026
이것은 hZB 및 hZE에 대한 트렁케이션을 포함한다. mod(모듈로) 연산자는 동일한 방식으로 두 극한들을 처리하기 위해 포함된다. 쿼터니언 hzo가 단일 길이를 가지는 것을 보장하기 위해 정규화가 필요하다.
상기에 따라 칫솔이 양치질하고 있는 덴탈 존의 정규 시간 간격들에서의 결정은 양치질 동안 이용자의 헤드 방향의 가능한 변화를 고려한다. 이것은 쿼터니언들을 이용하여 상기에 상세히 기술된 방식으로 처리기(24)에 의해 달성된다. 그 다음, 블록(28)에 나타낸 바와 같이, 칫솔 방향에 기초하여, 각 덴탈 존에서 소비된 양치질 시간량에 관해 이용자를 위한 정보가 개발된다. 음성과 같은, 피드백 정보가 칫솔 자체 내에서 생성될 수 있으며, 이것은 도 4의 점선들(30)로, 또는 음성 및 디스플레이를 포함할 수 있는 분리된 디바이스에 의해 표시된다. 칫솔과 분리된 디바이스 사이의 통신은 무선 또는 배선줄이 될 수 있다. 분리된 디바이스는 칫솔-전용 디바이스가 될 수 있거나, 적합한 무선 인터페이스가 장착된 이용자의 PDA 또는 모바일 폰이 될 수 있다.
따라서, 각 덴탈 위치 존에서 소비된 시간에 대한 실시간 피드백이 제공된다. 또한, 불충분하게 양치질 된 존들이 식별될 수 있을 뿐만 아니라, 각 존에서 소비된 총 양치질 시간의 단편과 같은, 양치질 효율성이 식별될 수 있다. 다양한 보고들 및 정보가 실시간으로 이용자에게 제공될 수 있다. 이용자 피드백은 또한, 양치질 보고들 및 양치질 동향들의 형태로 제공될 수 있다. 트렌드들은 메모리 및 적합한 이용자 인터페이스를 요구한다. 메모리는 이용자의 PDA 또는 모바일 폰 내부의 메모리 또는 분리된 디바이스로 플러그인될 수 있는 메모리 소자의 형태를 취할 수 있다. 정보는 또한 이용자의 개인용 컴퓨터에 저장될 수 있다.
그러므로, 방향 정보의 선택된 처리에 의해, 이용자의 헤드의 위치의 변화들을 고려하면서도 가속도계들 및 자기계들의 이용을 통해 칫솔 방향을 결정함으로써, 양치질 중인 덴탈 존들을 정확하게 추적하기 위한 시스템이 기술되었다. 이용자가 이용자의 헤드 상에 개별 센서를 가질 필요 없이, 양치질 동안 자신의 헤드를 움직이고 있는 경우에도, 양치질 중인 덴탈 존들의 정확한 정보가 획득될 수 있다. 이 정보는 다양한 덴탈 존들에서 소비된 시간에 관련하여 이용자에 대한 및 다른 관련 정보에 대한 중요한 피드백을 생성하기 위해 처리될 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 개시되었지만, 다양한 변경들, 수정들 및 대체들이 다음의 특허청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않고 실시예에 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
20: 칫솔 방향 22: 타겟 방향 범위들
24: 비교(처리기) 26: 가장 가능성 있는 존
28: 이용자 정보

Claims (31)

  1. 양치질 동안 헤드 움직임을 보상하는 칫솔에 대한 덴탈 존 추적 시스템(dental zone tracking system)에 있어서:
    이용자의 구강에서 상기 칫솔의 방향(orientation)을 결정하기 위한 시스템(20)을 포함하는 칫솔;
    복수의 선택된 덴탈 존들 각각에 대해 칫솔 방향에 대한 저장된 타겟 정보(22);
    상기 칫솔 방향 정보 및 상기 타겟 방향 정보가 둘 모두 동일한 좌표 시스템에 있다면, 상기 칫솔 방향 정보를 상기 타겟 방향 정보와 비교하고, 어떤 타겟 정보가 선택된 오차 내에서 상기 칫솔 방향 정보와 매칭(matching)하는 것이 있다면, 이를 결정하기 위한 처리 시스템(24);
    상기 칫솔 방향 정보와 이전 타겟 정보 사이의 차이들에 기초하여 상기 덴탈 존들에 대한 조정된 타겟 정보를 생성하는 보상 시스템(24); 및
    상기 처리 시스템에 응답하여, 상기 선택된 덴탈 존들에서의 양치질에 관한 피드백 정보를 상기 이용자에게 제공하기 위한 정보 시스템(28)을 포함하는, 덴탈 존 추적 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 정보는 각 덴탈 존에 대한 타겟 방향들의 범위의 형태인, 덴탈 존 추적 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타겟 범위 정보에 대한 조정은 전체 차이(full difference)보다 적은, 덴탈 존 추적 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 시스템은 각 덴탈 존에서 양치질에 소비된 시간에 관한 정보를 상기 이용자에게 제공하는, 덴탈 존 추적 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 보상 시스템은 미리-선택된 덴탈 존에 관해 상기 칫솔의 알려진 초기 위치에 기초하는 초기 헤드 위치 정보를 이용하는 것을 포함하고, 상기 헤드 위치 정보는 미리-선택된 시간 간격들로 상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 범위 방향 정보 사이의 차이를 결정함으로써, 상기 미리-선택된 시간 간격들로 업데이트되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 타겟 방향의 범위들은 초기에 상기 이용자의 헤드(head)에 관련되고, 상기 칫솔 방향들은 초기에 지구-기반 좌표 시스템에 관련되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타겟 방향 정보 및 상기 타겟 범위들은 둘 모두 그의 비교 동안 지구-기반 좌표 시스템에 관련되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 타겟 방향 정보 및 상기 타겟 범위들은 둘 모두 그의 비교 동안 헤드-기반 좌표 시스템에 관련되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 상기 칫솔로부터 제공되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 청취가능한 통신의 형태인, 덴탈 존 추적 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 상기 칫솔로부터 분리된 디바이스에 의해 제공되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 청취가능한 정보 또는 비주얼 디스플레이의 형태인, 덴탈 존 추적 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 분리된 디바이스는 칫솔-전용 디바이스, PDA 또는 모바일 폰인, 덴탈 존 추적 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 및 보상 시스템들은 쿼터니언들(quaternions)을 이용하는, 덴탈 존 추적 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 덴탈 존들은: (1) 외부 치아 표면들, 치아 저작(chewing) 표면들, 내부 치아 표면들; (2) 상악, 하악 중 하나; 및 (3) 반우악(right jaw half) 및 반좌악(left jaw half) 중 하나의 치아 분할들을 포함하는, 덴탈 존 추적 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 방향 정보 사이의 차이는 상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 방향 정보 사이에서 움직이도록 최소의 회전각에 의해 결정되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 칫솔 방향 정보는 상기 칫솔 상에 위치된 가속도계 및 자기계에 의해 획득된 측정들을 이용하여 결정되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 타겟 방향들의 범위 내의 중간 방향들은 단일 회전축에 대해 회전함으로써 획득되는, 덴탈 존 추적 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 단일 회전축은 헤드-기반 좌표 시스템의 z-축에 평행한, 덴탈 존 추적 시스템.
  20. 양치질 동안 헤드 움직임을 보상하는 칫솔에 대한 덴탈 존 추적 방법에 있어서:
    이용자의 구강에서 상기 칫솔의 방향을 결정하는 단계(20);
    복수의 선택된 덴탈 존들 각각에 대해 칫솔 방향에 대한 타겟 정보를 저장하는 단계(22);
    상기 칫솔 방향 정보 및 상기 타겟 방향 정보가 둘 모두 동일한 좌표 시스템에 있다면, 상기 칫솔 방향 정보를 상기 타겟 방향 정보와 비교하고(24), 어떤 타겟 정보가 선택된 오차 내에서 상기 칫솔 방향 정보와 매칭하는 것이 있다면, 이를 결정하는 단계;
    상기 칫솔 방향 정보와 이전 타겟 정보 사이의 차이들에 기초하여 상기 덴탈 존들에 대한 타겟 정보를 조정하는 단계(24); 및
    상기 선택된 덴탈 존들에서의 양치질에 관한 피드백 정보를 상기 이용자에게 제공하는 단계(28)를 포함하는, 덴탈 존 추적 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 타겟 정보는 각 덴탈 존에 대한 타겟 방향들의 범위의 형태인, 덴탈 존 추적 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 타겟 범위 정보에 대한 조정은 전체 차이보다 적은, 덴탈 존 추적 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    정보 시스템은 각 덴탈 존에서 양치질에 소비된 시간에 관한 정보를 상기 이용자에게 제공하는, 덴탈 존 추적 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    보상 시스템은 미리-선택된 덴탈 존에 관해 상기 칫솔의 알려진 초기 위치에 기초하는 초기 헤드 위치 정보를 이용하는 것을 포함하고, 상기 헤드 위치 정보는 미리-선택된 시간 간격들로 상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 범위 방향 정보 사이의 차이를 결정함으로써, 상기 미리-선택된 시간 간격들로 업데이트되는, 덴탈 존 추적 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 타겟 방향의 범위들은 초기에 상기 이용자의 헤드에 관련되고, 상기 칫솔 방향들은 초기에 지구-기반 좌표 시스템에 관련되는, 덴탈 존 추적 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 타겟 방향 정보 및 상기 타겟 범위들은 둘 모두 그의 비교 동안 지구-기반 좌표 시스템에 관련되는, 덴탈 존 추적 방법.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 상기 칫솔로부터 제공되는, 덴탈 존 추적 방법.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 이용자 피드백 정보는 상기 칫솔로부터 분리된 디바이스에 의해 제공되는, 덴탈 존 추적 방법.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 방향 정보 사이의 차이는 상기 칫솔 방향 정보와 상기 타겟 방향 정보 사이에서 움직이도록 최소의 회전각에 의해 결정되는, 덴탈 존 추적 방법.
  30. 제 20 항에 있어서,
    상기 칫솔 방향 정보는 상기 칫솔 상에 위치된 가속도계 및 자기계에 의해 획득된 측정들을 이용하여 결정되는, 덴탈 존 추적 방법.
  31. 제 21 항에 있어서,
    상기 타겟 방향들의 범위 내의 중간 방향들은 단일 회전축에 대해 회전함으로써 획득되는, 덴탈 존 추적 방법.
KR1020107021076A 2008-02-27 2009-02-19 칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템 Expired - Fee Related KR101564459B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1584608P 2008-02-27 2008-02-27
US61/015,846 2008-02-27
US6105608P 2008-06-12 2008-06-12
US61/061,056 2008-06-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110002011A true KR20110002011A (ko) 2011-01-06
KR101564459B1 KR101564459B1 (ko) 2015-10-30

Family

ID=40722595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107021076A Expired - Fee Related KR101564459B1 (ko) 2008-02-27 2009-02-19 칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템

Country Status (10)

Country Link
US (2) US8690579B2 (ko)
EP (1) EP2244660B1 (ko)
JP (1) JP5587796B2 (ko)
KR (1) KR101564459B1 (ko)
CN (1) CN102065791B (ko)
BR (1) BRPI0907548A2 (ko)
CA (1) CA2717092C (ko)
MX (1) MX2010009342A (ko)
RU (1) RU2496446C2 (ko)
WO (1) WO2009107047A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098466A1 (ko) * 2017-11-17 2019-05-23 엘지전자 주식회사 스마트 칫솔과 연동되는 양치 가이드 모듈 및 스마트 칫솔과 양치 가이드 모듈로 구성되는 스마트 칫솔 시스템

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100186234A1 (en) 2009-01-28 2010-07-29 Yehuda Binder Electric shaver with imaging capability
JP2012524643A (ja) * 2009-05-08 2012-10-18 ザ ジレット カンパニー パーソナルケアシステム、製品、及び方法
US8186997B2 (en) * 2010-06-29 2012-05-29 Mcneil-Ppc, Inc. Method for cleaning the oral cavity
DE102011081049A1 (de) * 2011-08-16 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Auswertung von Ausgangssignalen einer Drehratensensoreinheit und Drehratensensoreinheit
JP6101701B2 (ja) * 2011-10-24 2017-03-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 口腔内での電動歯ブラシのブラシヘッドの振幅を判定するシステム
RU2654771C2 (ru) 2012-12-21 2018-05-22 Конинклейке Филипс Н.В. Адаптивная система для изменения пользовательского процесса чистки зубов
JP6358730B2 (ja) * 2013-04-11 2018-07-18 ライオン株式会社 歯ブラシの位置姿勢伝達方法、および歯ブラシの位置姿勢伝達システム
AT514490B1 (de) * 2013-06-19 2015-10-15 Benjamin Ohmer System und Verfahren zur Bestimmung von Bewegungsmustern bei einer Zahnbehandlung
WO2014202438A1 (de) 2013-06-19 2014-12-24 Benjamin Ohmer Verfahren zur bestimmung von bewegungsmustern bei einer zahnbehandlung
WO2014202250A1 (en) 2013-06-19 2014-12-24 Kolibree Toothbrush system with sensors for a dental hygiene monitoring system
EP2976966A1 (en) 2014-07-22 2016-01-27 Braun GmbH Fastenable device for oral cavity position detection
EP2976965A1 (en) 2014-07-22 2016-01-27 Braun GmbH Fastenable device for oral cavity position detection
EP3174431B1 (de) 2014-07-29 2020-07-08 Benjamin Ohmer Verfahren und system zur bestimmung von bewegungsmustern bei einer zahnbehandlung
JP2016211911A (ja) * 2015-05-01 2016-12-15 株式会社知能機械研究所 姿勢検出装置、姿勢検出方法及び姿勢検出プログラム
MX392773B (es) * 2015-05-13 2025-03-24 Kolibree Sistema de cepillo de dientes con magnetómetro para monitoreo de higiene dental.
GB2538305B (en) * 2015-05-15 2017-09-20 Dyson Technology Ltd Cleaning appliance
US10702206B2 (en) 2015-06-29 2020-07-07 Braun Gmbh Toothbrush for oral cavity position detection
EP3313322B1 (en) * 2015-06-29 2020-08-05 Koninklijke Philips N.V. Methods and systems for extracting brushing motion characteristics of a user using an oral hygiene device including at least one accelerometer to provide feedback to a user
WO2017029570A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Koninklijke Philips N.V. Methods and systems for oral cleaning device localization
EP3141151B1 (en) 2015-09-08 2023-10-18 Braun GmbH Determination of a currently treated body portion of a user
CN105466422A (zh) * 2015-12-02 2016-04-06 爱芽（北京）科技有限公司 一种检测牙刷在口腔内部位置变动算法
RU2731761C1 (ru) * 2015-12-15 2020-09-08 Конинклейке Филипс Н.В. Система и способ для определения и извещения пользователя о необходимости замены очищающей зубной головки
EP3393299B1 (en) 2015-12-22 2023-06-07 Koninklijke Philips N.V. Systems, methods, and devices for providing guidance and feedback based on location and performance
RU2721510C2 (ru) 2015-12-29 2020-05-19 Конинклейке Филипс Н.В. Способы и системы для предоставления обратной связи о сеансе чистки
EP3207823A1 (en) 2016-02-16 2017-08-23 Braun GmbH Interactive system setup concept
CN109152471A (zh) 2016-03-14 2019-01-04 科里布里公司 具有视觉识别功能以用于监测依从性的口腔卫生系统
RU2747010C2 (ru) * 2016-04-15 2021-04-23 Конинклейке Филипс Н.В. Система и способ для обнаружения перемещения пользователя устройства для ухода за полостью рта и предоставления обратной связи
CN110213980A (zh) 2016-08-22 2019-09-06 科利布里有限公司 用于依从性监测的口腔卫生系统及远程-牙科系统
CN110269388B (zh) * 2016-08-30 2022-03-08 北京易得道科技有限公司 牙刷系统评分监测方法
US10631626B2 (en) 2016-10-11 2020-04-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for determining tooth brushing section, and smart toothbrush and electronic device therefor
USD836346S1 (en) * 2016-11-02 2018-12-25 Dyson Technology Limited Handle for dental appliance
USD846884S1 (en) 2016-11-02 2019-04-30 Dyson Technology Limited Head for dental appliance
CA174300S (en) 2016-11-02 2018-04-18 Dyson Technology Ltd Electric toothbrush
USD865367S1 (en) 2016-11-02 2019-11-05 Dyson Technology Limited Head for dental appliance
USD854328S1 (en) 2016-11-02 2019-07-23 Dyson Technology Limited Dental appliance
USD848746S1 (en) 2016-11-02 2019-05-21 Dyson Technology Limited Dental cleaning appliance
JP1595509S (ko) 2016-11-02 2018-01-22
USD847513S1 (en) 2016-11-02 2019-05-07 Dyson Technology Limited Head for dental appliance
USD848747S1 (en) 2016-11-02 2019-05-21 Dyson Technology Limited Dental appliance
USD836345S1 (en) 2016-11-02 2018-12-25 Dyson Technology Limited Handle for dental appliance
USD854330S1 (en) 2016-11-02 2019-07-23 Dyson Technology Limited Dental appliance
USD869851S1 (en) 2016-11-02 2019-12-17 Dyson Technology Limited Reservoir for dental appliance
JP1595510S (ko) 2016-11-02 2018-01-22
USD854329S1 (en) 2016-11-02 2019-07-23 Dyson Technology Limited Dental appliance
JP2020501628A (ja) 2016-11-10 2020-01-23 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． ガイド付き洗浄セッションに対する追従を決定するためのシステム及び方法
US10582764B2 (en) 2016-11-14 2020-03-10 Colgate-Palmolive Company Oral care system and method
US20230132413A1 (en) * 2016-11-14 2023-05-04 Colgate-Palmolive Company Oral Care System and Method
US11213120B2 (en) 2016-11-14 2022-01-04 Colgate-Palmolive Company Oral care system and method
US11361672B2 (en) 2016-11-14 2022-06-14 Colgate-Palmolive Company Oral care system and method
US10835028B2 (en) 2016-11-14 2020-11-17 Colgate-Palmolive Company Oral care system and method
US11043141B2 (en) 2016-11-14 2021-06-22 Colgate-Palmolive Company Oral care system and method
RU2759877C2 (ru) * 2016-12-01 2021-11-18 Конинклейке Филипс Н.В. Способ определения ориентации головы пользователя во время чистки зубов
GB201713034D0 (en) * 2017-08-14 2017-09-27 Playbrush Ltd Toothbrush coaching system
EP3459492B1 (en) * 2017-09-22 2020-04-15 Braun GmbH Personal hygiene system
EP4327776A3 (en) 2018-01-31 2024-05-01 Quip NYC Inc. A toothbrush system
US11344394B2 (en) 2018-01-31 2022-05-31 Ali Mohammad Saghiri Electromagnetic toothbrush
WO2019166386A1 (en) 2018-03-01 2019-09-06 Koninklijke Philips N.V. Method and system for improved motion robustness during location measurement
CN111918620B (zh) 2018-03-28 2022-06-10 皇家飞利浦有限公司 用于测量口弓几何形状和基于口弓测量选择牙套的系统和方法
CN109567814B (zh) * 2018-10-22 2022-06-28 深圳大学 刷牙动作的分类识别方法、计算设备、系统及存储介质
WO2020212458A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Koninklijke Philips N.V. Systems and methods for providing adaptive physical feedback to a user of a hand-held device
CN110619289B (zh) * 2019-08-30 2022-06-07 深圳市云顶信息技术有限公司 口腔区域识别方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110608754B (zh) * 2019-08-30 2022-04-08 深圳市云顶信息技术有限公司 口腔区域识别方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113729388B (zh) * 2020-05-29 2022-12-06 华为技术有限公司 控制牙刷的方法、智能牙刷及牙刷系统
CN115835798A (zh) * 2020-06-22 2023-03-21 高露洁-棕榄公司 用于促进口腔卫生的口腔护理系统和方法
CN116583205A (zh) 2020-10-28 2023-08-11 皇家飞利浦有限公司 用于确定口腔护理装置的位置和取向的系统与方法
CN112618081B (zh) * 2020-12-30 2022-04-29 深圳素士科技股份有限公司 牙龈护理型冲牙器
EP4094722A1 (en) 2021-05-27 2022-11-30 Koninklijke Philips N.V. Generating recommended mouth cleaning and/or treatment characteristics
EP4162899A1 (en) 2021-10-11 2023-04-12 Koninklijke Philips N.V. System and method for providing cleaning guidance
USD1024567S1 (en) 2021-12-17 2024-04-30 Colgate-Palmolive Company Oral care implement
USD1039279S1 (en) 2021-12-17 2024-08-20 Colgate-Palmolive Company Oral care implement
US20230189979A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Colgate-Palmolive Company Oral care system, implement, and/or kit
CN121358377A (zh) * 2023-06-12 2026-01-16 皇家飞利浦有限公司 估计牙刷用户的头部倾斜角度
EP4477110A1 (en) * 2023-06-12 2024-12-18 Koninklijke Philips N.V. Estimating head tilt angle of toothbrush user
WO2024256179A1 (en) * 2023-06-12 2024-12-19 Koninklijke Philips N.V. Estimating head tilt angle of toothbrush user
EP4477109A1 (en) * 2023-06-12 2024-12-18 Koninklijke Philips N.V. Estimating head tilt angle of toothbrush user
CN120188972A (zh) * 2023-12-21 2025-06-24 华为技术有限公司 一种刷牙位置确定方法、装置以及系统
GB202407171D0 (en) * 2024-05-20 2024-07-03 Playbrush Ltd Region detection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3363837B2 (ja) 1999-06-11 2003-01-08 キヤノン株式会社 ユーザインタフェース装置および情報処理方法
US6850167B2 (en) 1999-12-08 2005-02-01 Howard Rosen Brushing behavior reinforcement toothbrush and enclosed electronic game switch with grid
US6536068B1 (en) * 1999-12-29 2003-03-25 Gillette Canada Company Toothbrushing technique monitoring
RU2253409C1 (ru) * 2001-03-14 2005-06-10 БРАУН ГмбХ Способ и устройство для чистки зубов
GB0109444D0 (en) 2001-04-17 2001-06-06 Unilever Plc Toothbrush usage monitoring system
US6731213B1 (en) 2001-05-31 2004-05-04 Gateway, Inc. Method and apparatus for providing oral health data
JP2005137526A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Microdent:Kk 振動ブラシ
US7140839B2 (en) 2004-09-22 2006-11-28 Hamilton Sundstrand Variable area diffuser vane geometry
EP1817603A4 (en) * 2004-10-25 2012-09-12 Eastern Virginia Med School SYSTEM, METHOD AND MEDIUM FOR SIMULATING NORMAL AND ABNORMAL MEDICAL CONDITIONS
KR100799913B1 (ko) * 2005-06-20 2008-02-01 지우솔루션주식회사 양치 패턴 분석 교정장치, 인터렉티브 양치습관 교정 방법및 시스템
WO2007032015A2 (en) 2005-09-18 2007-03-22 Emad Gith Toothbrush
US8758022B2 (en) * 2006-02-16 2014-06-24 Youngjoo Elaine Kim Instructional toothbrushing
US7976388B2 (en) * 2006-03-24 2011-07-12 Umagination Labs, L.P. Oral care gaming system with electronic game
US20070261185A1 (en) * 2006-05-11 2007-11-15 Guney Ali G Method and apparatus for providing automated instructions for maintaining oral hygiene
KR100815862B1 (ko) 2006-10-13 2008-03-21 추용환 애니메이션을 이용한 구강질환 예방장치 및 그 제어방법
US20090215015A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Raindrop Network Ltd. Method and Apparatus for Developing a Proper Tooth Brushing Technique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098466A1 (ko) * 2017-11-17 2019-05-23 엘지전자 주식회사 스마트 칫솔과 연동되는 양치 가이드 모듈 및 스마트 칫솔과 양치 가이드 모듈로 구성되는 스마트 칫솔 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009107047A1 (en) 2009-09-03
CN102065791A (zh) 2011-05-18
JP5587796B2 (ja) 2014-09-10
RU2010139399A (ru) 2012-04-10
CA2717092C (en) 2016-05-10
RU2496446C2 (ru) 2013-10-27
MX2010009342A (es) 2010-09-24
US20100323337A1 (en) 2010-12-23
EP2244660B1 (en) 2016-04-13
KR101564459B1 (ko) 2015-10-30
JP2011512933A (ja) 2011-04-28
US8690579B2 (en) 2014-04-08
CN102065791B (zh) 2013-07-31
US9277979B2 (en) 2016-03-08
US20140246049A1 (en) 2014-09-04
EP2244660A1 (en) 2010-11-03
CA2717092A1 (en) 2009-09-03
BRPI0907548A2 (pt) 2015-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110002011A (ko) 칫솔에 대한 덴탈 위치 추적 시스템
US11173011B2 (en) System, device and methods for dental digital impressions
Braun et al. The curve of Spee revisited
AU2011253990B2 (en) Probe tracking using multiple tracking methods
JP2022535273A (ja) 咬合パラメータを決定するための方法、システム、及びコンピュータ可読記憶媒体
RU2018136072A (ru) Система гигиены ротовой полости с визуальным распознаванием для контроля соблюдения правил чистки зубов
BR112017024372B1 (pt) Sistema eletrônico de escova de dentes para monitoramento de escovação e método para determinar a orientação de uma escova de dentes em relação à gravidade e a um campo magnético
EP3648704A1 (en) Tracked dental measurement device
JP6358730B2 (ja) 歯ブラシの位置姿勢伝達方法、および歯ブラシの位置姿勢伝達システム
WO2019079566A1 (en) SYSTEMS AND METHODS FOR RECORDING MANDIBULAR MOTION
US11547531B2 (en) Method and apparatus for generating dental data suitable for manufacturing a dental aligner
EP4536134B1 (en) System for determining a mouth opening
CN205391207U (zh) 正畸托槽槽沟的加工装置
KR20210130675A (ko) 치과용 디지털 측정기 및 이를 포함하는 통합 관리 시스템
JP2022041340A (ja) 歯科用下顎運動測定器用生体標点測定指示具
Hlongwa et al. Digital macro-photogrammetry in orthodontic tooth movement: case study
JP2004049852A (ja) ゴシックアーチトレーサー用チエックバイトシステム

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20221024

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20221024

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18 Changes to party contact information recorded

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R18-OTH-X000 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000