BR112019003640B1 - Sistema de higiene bucal para monitoramento de conformidade e sistema de teleodontologia - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE HIGIENE BUCAL PARA MONITORAMENTO DE CONFORMIDADE E SISTEMA DE TELEODONTOLOGIA. O sistema de monitoramento de higiene bucal é divulgado para rastrear o movimento e a orientação de um dispositivo de higiene bucal. O sistema de controle pode processar a saída de dados de um sensor de movimento para determinar a posição e a orientação de um dispositivo de higiene bucal em relação à boca de um usuário. Em alguns exemplos, o sistema pode usar técnicas de aprendizagem de máquina para identificar posição e orientação, tipo de movimento rítmico da escova e outras ações específicas.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisória n° 62/378.139, apresentado em 22 de agosto de 2017, que está incorporado aqui para referência.
[002] A presente invenção se refere a métodos e dispositivos para monitorar atividades de higiene bucal.
[003] A conformidade com a técnica adequada e a frequência de atividades de higiene bucal, incluindo escovação e uso do fio dental, é essencial para dentes saudáveis. Entretanto, a conformidade é especialmente insuficiente entre crianças e adolescentes. Por exemplo, muitas regiões da boca são ignoradas com frequência após o desenvolvimento de maus hábitos. Assim sendo, se a quantidade de escovação e a técnica pudessem ser monitoradas, a conformidade talvez pudesse ser aumentada. Entretanto, o monitoramento da técnica do dispositivo de higiene bucal e da quantidade de tempo em cada região é bem difícil devido a várias limitações tecnológicas.
[004] De acordo com o CDC, embora seja possível prevenir, a cárie dentária é a doença crônica mais comum de crianças com idade de 6 - 11 (25%) e adolescentes com idade de 12 a 19 anos (59%). Além disso, 28% dos adultos com idade de 35 a 44 anos têm cárie dentária não tratada. Um biofilme bacteriano chamado placa que se desenvolve nos dentes contribui para a cárie dentária e a gengivite. Entretanto, a placa pode ser removida por escovação pelo menos uma vez ao dia durante dois minutos e preferencialmente duas vezes ao dia e, portanto, previne ou reduz a cárie dentária. Atlin T and Horecker E., “Tooth Brushing and Oral Health: How Frequently and When Should Tooth Brushing be Performed,” Oral Health & Prevention Dentistry, 2005 3 (3): 135-140.
[005] Além disso, a pesquisa mostra que as crianças negligenciam as mesmas áreas durante a escovação, o que leva ao acúmulo isolado de placa em determinados dentes. Consequentemente, mais importante do que a duração da escovação, é a eficácia da escovação do dente. Além disso, a educação em saúde bucal só demonstrou ter, geralmente, um efeito pequeno e temporal no acúmulo de placa. Atlin T and Horecker E., “Tooth Brushing and Oral Health: How Frequently and When Should Tooth Brushing be Performed,” Oral Health & Prevention Dentistry, 2005 3 (3): 135140. Além disso, muitos cremes dentais incorporam flúor, que promove o crescimento renovado do esmalte do dente para prevenir a formação da cárie. De acordo com a American Dental Association, a conformidade com a escovação do dente é muito baixa. Por exemplo, apenas 49% dos homens e 57% das mulheres escovam seus dentes duas vezes ao dia.
[006] Assim sendo, existe uma necessidade de um sistema dentário que possa aumentar a conformidade do usuário com a escovação, o uso do fio dental ou outras atividades de higiene bucal com os regimes de recomendação do dentista, para diminuir cáries, doenças da gengiva e outras complicações dentárias por falta de escovação. A presente divulgação fornece sistemas e métodos para monitorar o uso do dispositivo de higiene bucal e fornecer eletronicamente o feedback e outros incentivos ao usuário para aumentar a conformidade.
[007] O sistema permite o registro de atividades de escovação dos dentes (ou outras atividades de higiene bucal) e a análise dessas atividades. Ele permite a criação de um serviço que fornece feedback e incentivos para um usuário do sistema de higiene bucal. O dispositivo de higiene bucal ou componentes do sistema associados, inclusive, por exemplo, uma câmera, registra os dados de escovação por meio de sensores durante seu uso. Em algumas representações, os dados são analisados e comparados a dados de referência. Por exemplo, são divulgados um ou mais sensores óticos que rastreiam o movimento da escova de dentes em relação à boca. Imagens fora do(s) sensor(es) ótico(s) podem ser analisadas para determinar uma orientação e movimento da escova de dentes em relação à boca, e quantidade de escovação em cada região (ou uso do fio dental com, por exemplo, um irrigador oral).
[008] Por meio de um dispositivo de saída de feedback, o usuário recebe aviso sobre o uso do sistema e incentivos e outro feedback desenvolvido para aumentar a conformidade com regimes de uso recomendados. Por exemplo, o sistema pode informar ao usuário quais regiões da boca foram escovadas ou o fio dental foi passado e fornecer o feedback ao usuário para onde ele poderia escovar mais ou posições ou áreas da boca que foram totalmente esquecidas. Em outro exemplo, o sistema pode implementar um processo de gamificação para aumentar a motivação ao uso do dispositivo higiênico.
[009] Em alguma representações, a invenção se refere a um método para uma nova maneira de usar um dispositivo de higiene bucal informando um usuário sobre suas práticas de escovação, por exemplo, por integração sem fio com um dispositivo de telecomunicação móvel ou outro dispositivo tendo uma tela. A escova de dentes elétrica também pode comunicar dados por meio sem fio a uma estação de base que pode então enviar os dados a uma rede para análise em servidores na nuvem ou por método sem fio a um dispositivo móvel. O dispositivo de telecomunicação móvel pode ser um telefone móvel, um microcomputador com meio de telecomunicação, um tablet com meio de telecomunicação. Em outras representações, os dados podem ser enviados por método sem fio para a estação de base e depois carregados em servidores para acesso posterior por dispositivos de computação que incluem dispositivos de computação móveis e não móveis. Em alguns exemplos, o sistema de higiene bucal incluirá um ou mais sensores óticos ou câmeras que rastreiam a movimentação de uma escova de dentes manual (por ex., escova de dentes sem energia/não elétrica), e a câmera se integrará com um dispositivo móvel, uma estação de base, uma rede local ou outros dispositivos de computação. Neste exemplo, qualquer escova de dentes padrão ou irrigador oral pode ser usado de modo a não incluir equipamento eletrônico ou sensores de movimento.
[010] O sistema de dispositivo de higiene bucal pode incluir um dispositivo de higiene bucal com sensores e uma estação de base, a estação de base fisicamente suportando o dispositivo de higiene bucal quando não estiver sendo manuseado por um usuário. O dispositivo eletrônico de higiene bucal pode incluir (a) conjunto de circuitos de processamento de sinal, (b) memória, (c) interface de estação de base para trocar dados entre o dispositivo de higiene bucal e a estação de base, (d) um circuito de fonte de alimentação que pode incluir uma bateria recarregável ou capacitor e (e) um controlador.
[011] Uma estação de base e/ou câmera pode incluir (a) uma interface de rede para trocar dados entre a internet e outra rede e a estação de base e (b) um circuito de recarga para recarregar a bateria recarregável da escova de dentes que pode opcionalmente também atuar como um transmissor magnético em conexão com um sensor magnetômetro na escova de dentes. Em outras representações, o sistema pode não incluir uma estação de base, e os sinais podem ser enviados por meio sem fio diretamente a um telefone móvel ou outro terminal sem fio, ou um sensor ótico/sistema de câmeras pode registrar os dados óticos e enviá-los diretamente a um dispositivo móvel, outro dispositivo de computação ou rede para análise. Em algumas representações, a estação de base pode incluir uma câmera para monitoramento e códigos de identificação no dispositivo de higiene bucal para rastrear o movimento visualmente.
[012] O sistema de dispositivo de higiene bucal pode incluir uma câmera localizada separadamente do dispositivo de higiene bucal para registrar imagens do dispositivo de higiene bucal durante a escovação. O software de processamento de imagem pode então analisar o movimento de escovação do dispositivo de higiene bucal de maneira independente ou além dos dados dos sensores de movimento ligados à escova de dentes. Por exemplo, o dispositivo de higiene bucal pode não incorporar quaisquer dispositivos eletrônicos e pode, em vez disso, ser uma escova de dentes padrão. Neste exemplo, a câmera e o sistema de processamento de imagem podem determinar exclusivamente a posição de escovação e às vezes para cada seção dos dentes.
[013] Por exemplo, o(s) sensor(es) ótico(s) pode(m) registrar imagens durante toda a sessão de escovação que inclui boca, dispositivo de higiene bucal e dentes. O software de processamento de imagem pode então identificar a escova de dentes, características da escova de dentes, a boca e as posições relativas de cada um para determinar a seção e o tempo de escovação ou usar outros métodos como discutidos aqui mais adiante.
[014] Em alguns exemplos, o dispositivo de higiene bucal pode incluir um padrão para reconhecimento aprimorado e cálculo de orientação espacial. Em alguns exemplos, uma ligação para um dispositivo de higiene bucal pode também conter ou incluir um padrão. Além disso, o sistema pode combinar a saída de dados de movimento do sensor a partir de itens eletrônicos no dispositivo de higiene bucal com dados de imagem para determinar a seção ou área dos dentes que um usuário está escovando.
[015] O(s) sistema(s) de controle dos dispositivos de higiene bucal podem ser configurados para coordenar a troca de dados entre o dispositivo de higiene bucal, sensor(es) ótico(s), estação de base, dispositivo móvel e/ou outros dispositivos de rede para a transferência dos sinais processados dos sensores e/ou sensor ótico para processamento. Em algumas representações, o sistema de dispositivo de higiene bucal e sistema de controle associado podem incluir circuitos de condicionamento de sinal para o processamento de sinais dos sensores, uma memória para armazenar os sinais processados dos sensores, um circuito de interface de dispositivo de higiene bucal para permitir trocas de informação entre o dispositivo de higiene bucal e a estação de base e outros componentes eletrônicos, um circuito de fonte de alimentação de dispositivos de higiene bucal para alimentar os sensores e os circuitos da escova de dentes, incluindo uma fonte elétrica recarregável da bateria e/ou tipo de capacitor e um circuito controlador para direcionar o funcionamento de itens eletrônicos da escova de dentes.
[016] A estação de base, o(s) sensor(es) ótico(s) e/ou outro dispositivo de câmera associados podem incluir os seguintes circuitos: um circuito de troca de dados para trocar dados com uma rede, um circuito de interface adaptado para trocar informações com um dispositivo de higiene bucal, um circuito de fonte de alimentação da estação de base para alimentar os circuitos da estação de base e para recarregar a fonte elétrica recarregável do dispositivo de higiene bucal quando recebido na estação de base. A estação de base pode também incluir um transmissor de campo magnético que pode ser a fonte de alimentação ou o circuito de recarregamento ou pode ser um transmissor de campo magnético separado. A estação de base ou outro dispositivo eletrônico pode também incluir uma câmera e itens eletrônicos associados. O circuito de controle pode ser configurado para armazenar na memória os sinais processados dos sensores após a detecção do usuário que utiliza a escova de dentes e para comandar, quando o dispositivo de higiene bucal é recebido na estação de base, o circuito de troca de dados da estação de base ou outro dispositivo eletrônico para transferir os sinais armazenados dos sensores, através dos circuitos de interface do dispositivo de higiene bucal e da estação de base ou outro dispositivo eletrônico, pela rede. Em algumas representações, dados brutos dos sensores podem ser armazenados e enviados pelo circuito de troca de dados para processamento na estação de base ou em qualquer outro lugar.
[017] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode incluir um motor eletrônico para vibrar a cabeça do dispositivo de higiene bucal durante a escovação. Além disso, a cabeça do dispositivo de higiene bucal que inclui as cerdas ou o irrigador oral, pode ser removível conectável a um corpo ou cabo do dispositivo de higiene bucal e ser configurada para troca de várias cabeças. O dispositivo de higiene bucal pode ser à prova d’água. Em algumas representações, a estação de base pode ser configurada para fisicamente receber apenas um, dois, três, quatro ou cinco ou números adicionais de escovas de dentes ou outras cabeças de higiene bucal.
[018] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode incluir códigos visuais ou padrões que podem ser detectados e rastreados por uma câmera ou detector de base visual. Por exemplo, a cabeça do dispositivo de higiene bucal pode incluir um padrão, e o cabo pode incluir um padrão. Em algumas representações, o cabo pode incluir um bulbo complementar ou protrusão na extremidade que inclui um padrão maior para detecção pela câmera. Esse “bulbo ou protrusão” pode ser um complemento dedicado fixado no cabo que não é necessariamente parte da escova de dentes.
[019] Além disso, esse complemento pode também ser um suporte para a escova de dentes. Por exemplo, o bulbo poderia dar equilíbrio ao dispositivo de higiene bucal com água. Assim, sendo, o complemento poderia ser uma meia esfera vazia com água ou outra substância pesada no fundo. Isso poderia permitir a novidade para um usuário usar o dispositivo de higiene bucal em muitos ângulos e/ou orientações, e o dispositivo de higiene bucal permaneceria perpendicular independentemente do ângulo e/ou orientação no qual o dispositivo de higiene bucal é posicionado.
[020] O(s) sensor(es) pode(m) incluir um ou mais sensores óticos que são separados do dispositivo de higiene bucal que pode registrar imagens do dispositivo de higiene bucal quando está sendo usado. Se dois ou mais sensores óticos forem usados, as imagens poderão ser usadas para rastrear de modo estereoscópico o movimento e a distância do dispositivo de higiene bucal.
[021] Nas representações onde o dispositivo de higiene bucal inclui itens eletrônicos, os sensores do dispositivo de higiene bucal podem ser um ou mais de: i) um sensor de pressão (10), sensores de movimento (11), ou ii) qualquer outro tipo de sensores capaz de medir as atividades de escovação da escova de dentes, como um acelerômetro ou um sensor de inércia. Isso pode incluir acelerômetros, magnetômetros e giroscópios e/ou girômetros. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode incluir pelo menos um sensor de pressão e pelo menos um sensor de aceleração. Em algumas representações, os sinais processados dos sensores são transferidos ao servidor via rede por meio da estação de base. Além disso, os sinais processados dos sensores são transferidos ao servidor via rede por meio da estação do dispositivo móvel.
[022] Em outras representações, o dispositivo de higiene bucal pode ter os padrões para reconhecimento por sensores de base visual que são estacionários e remotos da escova de dentes ou podem ser apenas uma escova de dentes padrão. Por exemplo, uma câmera de telefone móvel ou uma câmera na estação de base pode ser usada como um sensor ótico para monitorar a orientação e a posição da escova de dentes. Nessas representações, o dispositivo de higiene bucal pode também incluir sensores de movimento ou em outras representações pode não ter itens eletrônicos para poupar o custo de fabricação. Em vez disso, o dispositivo de higiene bucal pode apenas ter padrões para reconhecimento pela câmera ou pode não ter padrões, e o sistema de processamento de imagem pode reconhecer a forma, eixo e orientação do dispositivo de higiene bucal como divulgado aqui mais adiante.
[023] Em algumas representações, o dispositivo de telecomunicação móvel é um telefone celular, um microcomputador com meios de telecomunicação, um computador tablet com meios de telecomunicação ou qualquer outro meio que possui meios de exibição para exibir informações relacionadas a uma atividade de escovação e que tem circuitos para uma conexão com o rede global e para se comunicar com a rede global. Por exemplo, o dispositivo móvel normalmente pode ser um telefone celular, mas também pode consistir de outros tipos de dispositivos portáteis móveis PDA ("PDA") ou com capacidade de comunicação por rádio ou, ainda, um laptop ou desktop com meios de telecomunicação. um computador tablet com meios de telecomunicações. Em outras representações, os sinais são visíveis em um dispositivos de computação estacionário que acessa os dados via servidores na nuvem.
[024] Em algumas representações com itens eletrônicos na escova de dentes, um sistema de controle do dispositivo de higiene bucal é configurado para armazenar os sinais processados dos sensores na memória. Em algumas representações, o sistema de controle pode armazenar dados brutos dos sensores na memória para enviar a uma estação de base ou outro componente do sistema onde os dados brutos do sensor podem ser processados. O sistema de controle coordena a obtenção, o processamento e o armazenamento de sinais uma vez que o sistema de controle e/ou outro processador no sistema determina que um usuário inicia a escovação. Em outras representações, o sistema de controle pode coordenar o armazenamento e o envio de dados brutos para processamento em qualquer lugar. Em seguida, o sistema de controle pode ser configurado para enviar os sinais armazenados por método sem fio à estação de base ou ao dispositivo de computação para processamento posterior ou processamento inicial, exibição ou análise. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode não conter um controlador ou quaisquer itens eletrônicos.
[025] O processamento de sinal pode incluir filtração, amplificação, conversão, conversão de sinal de análogo para digital, filtração digital, compactação de dados digitais, redução de dados digitais, computação de dados digitais e conversão de dados digitais. Isso pode ser executado em vários aspectos diferentes do sistema, inclusive dispositivo de higiene bucal, estação de base, um telefone móvel associado, um servidor vinculado por uma rede ao sistema ou outros locais. Protocolos e transferência de dados
[026] Em algumas representações, o circuito da interface do dispositivo de higiene bucal e os circuitos de interface da estação de base e/ou do dispositivo de câmera são circuitos sem fio, por exemplo: WiFi®, Bluetooth®, GSM/UMTS e derivados. Em alguns casos, o circuito de troca de dados da estação de base usa um protocolo sem fio, por exemplo: WiFi®, Bluetooth®, GSM ou outros. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode ter um identificador exclusivo para permitir o pareamento de um dispositivo móvel e a escova de dentes.
[027] Em outras representações, o circuito de interface do dispositivo de higiene bucal e o circuito de interface de câmera/estação de base podem usar conexões com fio. Por exemplo, a conexão do circuito de troca de dados com a rede é com fio. Os dados de identificação podem ser incorporados nos pacotes de dados que incluem sinais armazenados dos sensores que são enviados pela rede. A identificação pode incluir um número de identidade serial do dispositivo de higiene bucal ou cabeça, um número de identidade serial da estação de base ou um endereço de rede da estação de base. Além disso, os dados de monitoramento da escovação dos dentes obtidos durante a etapa de medição podem incluir data/hora usando dados de um relógio interno do dispositivo de higiene bucal.
[028] Em outras representações, a rede compreende pelo menos uma rede local sem fio (WLAN) e durante a etapa de comunicação, o dispositivo de higiene bucal transmite dados ao dispositivo móvel citado via WLAN. A WLAN pode operar de acordo com um protocolo de comunição selecionado nos protocolos Wi-Fi ou Bluetooth. Um dispositivo móvel, câmera ou outros dispositivo de computação pode também estar em comunicação com a rede local sem fio e na etapa de comunicação a escova de dentes transmite os dados ao dispositivo móvel via LAN sem fio.
[029] A LAN pode incluir um servidor que se comunica com pelo menos a escova de dentes e, na etapa de comunicação, o dispositivo de higiene bucal pode transmitir os referidos dados ao dispositivo móvel por meio do servidor. A rede de telecomunicação pode ainda compreender uma rede de LANs sem fio remotas separadas, o servidor que se comunica com pelo menos um servidor via rede remota, o dispositivo móvel também em comunicação com o referido servidor via rede remota.
[030] As informações trocadas entre o dispositivo de higiene bucal, câmera, sensor(es) ótico(s), dispositivo móvel e/ou a estação de base através dos circuitos de interface podem incluir dados ou comandos, incluindo dados armazenados, sinais processados dos sensores ou dados brutos dos sensores. As informações podem ser transmitidas do dispositivo de higiene bucal para a estação de base e, inversamente, da estação de base para a escova de dentes, conforme necessário. Os dados podem também ser uma atualização de programa ou software a serem armazenados e/ou executados pela escova de dentes. Por exemplo, atualizações e novo firmware podem ser baixados sem fio e instalados na escova de dentes. Processamento de dados no servidor da nuvem ou na rede local
[031] Em algumas representações, o sistema inclui um servidor e os sinais armazenados e processados dos sensores ou dados brutos dos sensores (incluindo sensores ópticos) são transferidos através da rede para o referido servidor, o servidor inclui meios de armazenamento para os sinais processados transferidos e incluindo componentes computacionais sob o controle de um programa ou instruções de software. O programa possui instruções que são configuradas para enviar, no final da transferência, um comando de apagamento pela rede ao aparelho de higiene bucal, para apagar os sinais armazenados no aparelho de higiene bucal que foram transferidos para o servidor. O servidor pode também determinar o local do dispositivo de higiene bucal usando recursos de geolocalização da rede remota e/ou do dispositivo móvel.
[032] O servidor inclui memória para armazenar um histórico dos sucessivos sinais armazenados e processados transferidos dos sensores do dispositivo de higiene bucal e/ou dados brutos dos sensores ou câmeras associadas e outros dispositivos. O programa para controlar os componentes computacionais do servidor inclui instruções de software para analisar e comparar os sinais armazenados e processados e fornecer resultados computacionais das referidas análise e comparação. O programa para controlar os componentes computacionais do servidor pode incluir instruções para tornar os resultados da análise disponíveis para vários dispositivos de computação, incluindo um dispositivo móvel ou estacionário, que acessa o servidor por uma página da Internet ou outra variedade de métodos. A análise computacional do servidor pode ser transferida ou baixada diretamente para um dispositivo de computação por meio de um link de rede, que pode ser feito através de um link de equipamento de comunicação dedicado POA com a estação de base. Assim sendo, os resultados computacionais do servidor são transferidos para o dispositivo móvel por uma rede através de um equipamento de comunicação dedicado POA e depois para a estação de base e/ou dispositivo de higiene bucal via de links. Quando o dispositivo de higiene bucal está operativo e em comunicação com o servidor, o referido servidor pode atualizar o software e/ou os parâmetros em execução e/ou usado no dispositivo de higiene bucal. De modo similar, o servidor pode atualizar o aplicativo ou parâmetros relacionados ao dispositivo de higiene bucal e que está em execução no dispositivo móvel. Perfil do usuário
[033] O sistema pode incluir um perfil do usuário armazenado associado à escova de dentes (ou outra atividade de higiene bucal) e seus dados relacionados compreendem a idade, o tamanho e o sexo do usuário. Durante ou após a etapa de monitoramento das atividades de higiene bucal (por exemplo, escovação), o dispositivo de higiene bucal, dispositivo móvel ou servidor procura automaticamente corresponder o usuário com pelo menos um perfil de usuário usando pelo menos uma regra predeterminada dependendo do perfil do usuário e de dados anteriores. Se o usuário não for um usuário regular do dispositivo de higiene bucal, o referido usuário o identificará como um convidado no dispositivo móvel.
[034] Em uma etapa de identificação do usuário, um usuário específico pode ser associado com o dispositivo de higiene bucal e presumido como sendo o usuário. Se forem utilizados vários usuários para um determinado dispositivo de higiene bucal, associar um usuário a uma atividade de escovação, pelo menos, no dispositivo de higiene bucal e possivelmente no dispositivo móvel e/ou no servidor, pelo menos para fins de referência para os dois últimos.
[035] Nas representações que usam uma câmera, o perfil do usuário pode ter uma foto do usuário carregada ou associada ao perfil. Isso permitirá que o sistema de reconhecimento de base visual determine automaticamente um usuário específico associado ao perfil.
[036] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal transmite dados em tempo real para o celular, câmera, dispositivo de sensor ótico ou outro dispositivo de computação, e na etapa de exibição, o dispositivo de computação exibe em tempo real na tela informações relacionadas a esses dados, por exemplo, o progresso instantâneo de um usuário para um episódio de escovação em andamento.
[037] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal e/ou a câmera pode ser calibrado, na fábrica ou pelo usuário ou por ambos. Se a etapa de calibração for realizada pelo usuário, o usuário poderá ser orientado nesse processo pelas informações fornecidas, por ex., a tela do dispositivo móvel.
[038] Particularmente o sistema de rastreamento visual pode ser calibrado pelo usuário com sinais da estação de base ou um dispositivo eletrônico associado (por ex., celular e/ou sensor(es) ótico(s). Os sinais podem ser de áudio ou chegar por uma interface do usuário. O programa de calibração pode solicitar que o usuário fique a uma determinada distância com o dispositivo de higiene bucal e se mova em posições de escovação até que determinadas luzes ou sons audíveis sejam indicados. O sistema pode calibrar um dispositivo de higiene bucal com ou sem padrões e com ou sem itens eletrônicos de detecção de movimento.
[039] Essa calibração pode detectar o tamanho e o formato do dispositivo de higiene bucal e o tamanho e o formato da cabeça do usuário, incluindo a distância da qual o usuário se posiciona da câmera. Em algumas representações, o usuário pode segurar uma ferramenta de calibração do tamanho do dispositivo de higiene bucal para permitir que a câmera (ou outro sensor ótico) calibre apropriadamente à distância. Em algumas representações, os dados de movimento podem ser combinados com os dados da imagem para calibração do sistema de maneira simultânea.
[040] Em uma etapa de inicialização, o sistema pode permitir a seleção da rede sem fio local ou o dispositivo móvel desejado. Isso pode ser feito automaticamente ou com a ajuda do usuário, e essas operações correspondem a um pareamento de rede entre os elementos do sistema que se comunicam entre si.
[041] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal pode incluir pelo menos um sensor de pressão, pelo menos um sensor de aceleração, circuitos de condicionamento de sinal para o processamento de sinais dos sensores, um circuito de memória para armazenar os sinais processados dos sensores, circuito de interface de dispositivo de higiene para permitir a transferência de informação entre o dispositivo de higiene bucal e uma estação de base, um circuito de fonte de alimentação do dispositivo de higiene bucal para alimentar os sensores e os circuitos da escova de dentes, incluindo a fonte de alimentação elétrica recarregável da bateria e/ou tipo de condensador e um circuito de controle para o funcionamento dos circuitos de dispositivos de higiene bucal. Preferencialmente, o circuito de controle é configurado para armazenar na memória os sinais processados dos sensores após a detecção do usuário que utiliza a escova de dentes e para comandar, quando o dispositivo de higiene bucal é recebido na estação de base, o circuito de troca de dados da estação de base para transferir os sinais armazenados e processados dos sensores, através dos circuitos de interface do dispositivo de higiene bucal e da estação de base por uma rede.
[042] De acordo com a invenção, a estação de base (e/ou o dispositivo sensor ótico) inclui um circuito de troca de dados com uma rede, um circuito de interface de estação de base adaptado para trocar informações com um dispositivo de higiene bucal e/ou dispositivo móvel ou outro dispositivo de computação, um circuito de fonte de alimentação para alimentar os circuitos da estação de base e para recarregar a fonte elétrica recarregável do dispositivo de higiene bucal quando é recebido na estação de base.
[043] De outro ponto de vista desta mesma invenção, a invenção fornece um sistema e também um método que usa o sistema para monitorar atividades de higiene bucal (por exemplo, escovação), permitindo comunicações com um dispositivo de comunicação móvel com um meio de exibição e entrada de informações, o dispositivo de higiene bucal e o dispositivo móvel que comunica ambos por rádio com uma rede de telecomunicações, estando a referida rede de telecomunicações adaptada para comunicar pelo menos o dispositivo móvel com pelo menos um outro dispositivo de telecomunicações, com o método compreendendo as etapas de: (a) pelo menos uma etapa de monitoramento de atividade de higiene bucal ou escovação, na qual o dispositivo de higiene bucal realiza pelo menos uma medição indicativa de pelo menos a atividade de escovação ou de higiene bucal do usuário; (b) pelo menos um estágio de comunicação bidirecional durante o qual: i) um usuário insere informações no dispositivo móvel, e o dispositivo móvel transmite essas informações para o dispositivo de higiene bucal por meio da rede de telecomunicações e ii) o dispositivo de higiene bucal transmite para o dispositivo móvel, os dados de acordo com referida medida de monitoramento da atividade de escovação, por meio da rede de telecomunicações, e (c) pelo menos uma tela ou etapa de feedback em que o dispositivo móvel exibe na tela informações baseadas nos dados de monitoramento de atividade de escovação dentária (ou outra higiene bucal) transmitidos na etapa de comunicação. As informações exibidas podem ser representativas de uma saída de uma computação realizada nos dados transmitidos, com a computação sendo realizada no dispositivo móvel ou em um servidor.
[044] A presente divulgação fornece um produto e serviço que melhora o uso e/ou a motivação para um usuário escovar seus dentes ou realizar outras atividades de higiene bucal. É fornecido feedback por meio de um dispositivo de saída vinculado ao sistema. O sistema fornece um dispositivo de higiene bucal que inclui sensores que monitoram as atividades de escovação de um usuário e fornece a ele feedback relacionado à escovação. Em algumas representações, um servidor pode fornecer aplicativos que usam e processam os dados recebidos dos sensores para fornecer dados de saída relacionados à qualidade da escovação e outras análises. Por fim, os aplicativos em execução no servidor podem processar esses dados de saída para fornecer feedback ao usuário a fim de fornecer uma dimensão divertida para aumentar a motivação de escovar ou passar fio dental nos dentes do usuário.
[045] De acordo com algumas representações, um sistema de higiene bucal para monitorar a conformidade com um regime de higiene bucal inclui um dispositivo de higiene bucal, um sensor ótico, uma memória e um sistema de controle. O dispositivo de higiene bucal inclui um cabo e uma cabeça. A memória contém meio legível por máquina que compreende código executável por máquina e tendo instruções armazenadas para realizar um método de reconhecimento de ações específicas do dispositivo de higiene bucal. O sistema de controle é acoplado à memória e inclui um ou mais processadores acoplados à memória. O sistema de controle é configurado para executar o código executável por máquina para fazer com que um ou mais dos processadores: (i) receba dados emitidos pelo sensor ótico; (ii) processe os dados usando um modelo de aprendizagem de máquina para determinar uma ação específica do dispositivo de higiene bucal representado pelos dados, em que a ação específica inclui uma orientação e movimento do dispositivo de higiene bucal e (iii) emita dados que representem a ação específica.
[046] De acordo com algumas representações, um sistema de higiene bucal eletrônico para monitorar a escovação e a conformidade com um regime de escova de dente inclui um dispositivo de higiene bucal, um sensor de movimento, uma memória e um sistema de controle. O dispositivo de higiene bucal inclui um cabo e uma cabeça. O sensor de movimento é configurado para emitir dados de movimento relacionados ao movimento do dispositivo de higiene bucal. A memória é para armazenar a saída de dados pelo sensor de movimento e promove a comunicação de dados com o sensor de movimento. O sistema de controle determina a posição de uma cabeça do dispositivo de higiene bucal na boca de um usuário comparando os dados de movimento com os dados de calibração previamente registrados usando um modelo de aprendizagem de máquina.
[047] De acordo com algumas representações, um sistema de higiene bucal para monitorar a escovação e a conformidade com um regime de escova de dente inclui um dispositivo de higiene bucal, um sensor, uma memória e um sistema de controle. O dispositivo de higiene bucal inclui um cabo e uma cabeça. A memória contém meio legível por máquina que inclui código executável por máquina tendo instruções armazenadas para realizar um método de determinação de posição e orientação da escova de dentes. O sistema de controle é acoplado à memória e inclui um ou mais processadores. O sistema de controle está configurado para executar o código executável por máquina para fazer com que o sistema de controle determine uma ação específica executada pelo dispositivo de higiene bucal com base, pelo menos, na saída de dados pelo sensor, incluindo dados de movimento representando o movimento do dispositivo de higiene bucal. A ação específica é determinada pelo processamento dos dados de movimento com um modelo de aprendizagem de máquina.
[048] De acordo com algumas representações, um meio de armazenamento não transitório legível por computador armazenou nele instruções para executar um método compreendendo código executável por máquina que, quando executado por pelo menos uma máquina, faz com que a máquina: (i) determine uma posição espacial e orientação de um dispositivo de higiene bucal baseado em pelo menos dados emitidos por um acelerômetro compreendendo dados de movimento que representam o dispositivo de higiene bucal usando um algoritmo de aprendizagem de máquina, (ii) determine uma seção dos dentes do usuário sendo escovados pelo dispositivo de higiene bucal com base nos dados de movimento, e (iii) produza uma indicação da escovação do usuário em uma tela com base na posição espacial, orientação e seção determinados dos dentes do usuário.
[049] A invenção será agora descrita em relação a uma representação exemplificada e às seguintes Figuras:
[050] A Figura 1 é uma visão esquemática de um exemplo do sistema da invenção;
[051] A Figura 2 é uma visão diagramática de um exemplo do dispositivo de higiene bucal e de uma estação de base de exemplo do sistema;
[052] A Figura 3A é uma visão em perspectiva de um exemplo de um dispositivo de higiene bucal e cabeça de acordo com uma representação da presente invenção;
[053] A Figura 3B é uma visão em perspectiva de um exemplo de um cabo de dispositivo de higiene bucal;
[054] As Figuras 3C - 3E são visões em perspectiva de cabeças substituíveis de exemplo que podem ser fixadas a uma interface de cabeça;
[055] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um exemplo de um processo utilizado na presente divulgação para registrar a escovação ou outros dados de higiene e fornecer feedback ao usuário;
[056] A Figura 5 é um diagrama que ilustra um exemplo de um dispositivo de higiene bucal e estação de base com um gerador de campo magnético na estação de base ou outro dispositivo associado;
[057] A Figura 6A é uma visão em perspectiva que ilustra um exemplo de um dispositivo de higiene bucal com padrões visuais de acordo com uma representação da presente invenção;
[058] A Figura 6B é uma visão em perspectiva que ilustra um exemplo de um dispositivo de higiene bucal com padrões visuais de acordo com uma representação da presente invenção;
[059] A Figura 7 é uma visão em perspectiva que ilustra um exemplo de um sistema que identifica a posição do dispositivo de higiene bucal sem um padrão;
[060] A Figura 8A é uma visão em perspectiva que ilustra um exemplo de um cabo de escova de dentes com uma inserção;
[061] A Figura 8B é uma visão em perspectiva de um exemplo de uma escova de dentes com uma inserção removida;
[062] A Figura 8C é uma visão em perspectiva que ilustra um exemplo de uma inserção que inclui uma bateria e itens eletrônicos para uma escova de dentes;
[063] A Figura 9A é uma visão frontal que ilustra um exemplo de uma tela de dispositivo móvel com feedback de escovação; e
[064] A Figura 9B é uma visão frontal que ilustra um exemplo de uma tela de dispositivo móvel com feedback de escovação.
[065] Vários exemplos da invenção serão descritos agora. A descrição a seguir apresenta detalhes específicos para uma compreensão completa e possibilidade de descrição desses exemplos. Entretanto, um especialista na técnica relevante entenderá que a invenção pode ser praticada sem muitos desses detalhes. Da mesma forma, um especialista na técnica relevante também entenderá que a invenção pode incluir muitos outros recursos óbvios não descritos em detalhes aqui. Além disso, algumas estruturas ou funções bem conhecidas poderão não ser mostradas ou descritas em detalhes abaixo, de modo a evitar a ambiguidade desnecessária da descrição relevante.
[066] A terminologia usada abaixo deve ser interpretada da maneira razoável mais ampla, muito embora esteja sendo usada em conjunto com uma descrição detalhada de determinados exemplos específicos da invenção. Na verdade, determinados termos podem ainda ser enfatizados abaixo; entretanto, qualquer terminologia destinada a ser interpretada de qualquer maneira restrita será evidentemente especificamente definida como tal nesta seção de Descrição detalhada.
[067] Implementações em particular do assunto em questão foram descritas. Outras implementações estão dentro do escopo das reivindicações a seguir. Em alguns casos, as ações citadas nas reivindicações podem ser executadas em uma ordem diferente e ainda alcançará os resultados desejáveis. Além disso, os processos representados nas figuras anexas não requerem necessariamente a ordem em particular mostrada, ou ordem sequencial, para alcançar os resultados desejáveis.
[068] Embora esta especificação contenha muitos detalhes específicos de implementação, eles não devem ser interpretados como limitações no escopo de quaisquer invenções ou do que possa ser reivindicado, mas como descrições de características específicas de implementações particulares de invenções específicas. Determinados recursos descritos nesta especificação no contexto das implementações separadas podem também ser implementados em combinação em uma única implementação. De modo contrário, vários recursos descritos no contexto de uma única implementação podem também ser implementados em várias implementações separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora as características possam ser descritas acima como atuando em certas combinações e até mesmo inicialmente reivindicadas como tal, uma ou mais características de uma combinação reivindicada podem em alguns casos ser removidas da combinação, e a combinação reivindicada pode ser dirigida para uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.
[069] Da mesma forma, enquanto as operações podem ser representadas nos desenhos em uma ordem em particular, isso não deve ser entendido como a exigência de que essas operações sejam realizadas na ordem particular mostrada ou em ordem sequencial, ou que todas as operações ilustradas sejam realizadas, para alcançar resultados desejáveis. Em determinadas circunstâncias, o processamento multitarefa e paralelo pode ser vantajoso. Além disso, a separação de vários componentes do sistema nas implementações descritas acima não deve ser entendida como exigindo tal separação em todas as implementações e deve ser entendido que os componentes e sistemas do programa descritos geralmente podem ser integrados em um único produto de software ou empacotados em vários produtos de software.
[070] A Figura 1 ilustra uma visão geral do sistema de monitoramento e feedback 100 de dispositivos de higiene bucal divulgados que incluem: um dispositivo de higiene bucal 1 equipado com sensores, uma estação de base 2 para receber e carregar o dispositivo de higiene bucal 1, um dispositivo móvel 30 que recebe/envia dados, um POA 8 de link sem fio dedicado, um servidor 4 e uma rede 3 para transferir as informações do servidor ou entre outros vários componentes do sistema 100. Comunicação de dados
[071] O dispositivo de higiene bucal 1 pode ter uma antena 5 e transceptor para comunicação de rádio com uma antena complementar compatível 5 e transceptor da estação de base 2 por meio de um link de rádio 31. O link de comunicação de rádio 31 pode ser, por exemplo, WiFi, ou GSM, ou Bluetooth, ou seus derivados, ou outros protocolos proprietários. Além disso, um ou mais sensores óticos 9 podem se comunicar com um telefone celular 30, estação de base 2, servidor 4 ou outro dispositivo de computação associado conforme divulgado aqui.
[072] Em outra representação, as antenas e o transceptor são substituídos ou completados por conexões com fio ou conexões que permitam a troca de informações entre dispositivo de higiene bucal 1, sensor ótico 9 e/ou estação de base 2. Os conectores com fio podem também fornecer fonte de alimentação elétrica da estação de base para o dispositivo de higiene bucal 1 a fim de recarregar uma fonte elétrica recarregável do último. Em outra representação, a fonte de alimentação elétrica da estação de base para o dispositivo de higiene bucal 1 ou dispositivo do sensor ótico 9 contém conjunto de circuitos de indução eletromagnética.
[073] A estação de base 2 pode ser alimentada por meio de um cabo de alimentação. A estação de base 2 pode também ser alimentada por uma bateria recarregável que é carregada ocasionalmente com um carregador de bateria alimentado pela rede de fonte de alimentação. A estação de base 2 tem uma entrada para apoiar e guardar fisicamente a escova de dentes quando ela não é usada pelo usuário.
[074] A estação de base 2 e/ou dispositivo do sensor ótico separado 9 inclui um circuito de troca de dados para comunicar dados com uma rede 3, por exemplo, internet. Os dados podem ser transferidos usando um link de comunicação de rádio 31, como ilustrado na Figura 1, com a antena 5 da estação de base 2 e com a antena 5 de um equipamento de comunicação dedicado 8 ou POA, conectado à rede 3. Em outras representações, a transferência de dados entre a estação de base 2 e a rede 3 é executada por meio de um link com fio, por exemplo ADSL.
[075] A antena 5 e o transceptor do dispositivo de higiene bucal 1 e/ou o dispositivo de detecção de câmera/ótica 9 também é compatível com meio de comunicação de rádio de um dispositivo móvel 30 por um link de rádio 31. O link de comunicação de rádio 31 é, por exemplo, WiFi, ou GSM, ou Bluetooth, ou seus derivados, ou outros protocolos adequados. Em algumas representações, os links de rádio 31 são links de curto alcance e local ou um link de rádio 35, como aqueles usados em celular ou outros sistemas de telefonia móvel (GSM e derivados, por exemplo).
[076] O dispositivo móvel 30 também é capaz, via seus circuitos de comunicação de rádio, de trocar dados em um link de rádio 31 por meio do equipamento de comunicação dedicado 8 ou POA, na rede 3. Além disso, ou como alternativa, o dispositivo móvel 30 é capaz de trocar dados em um link de rádio 35 diretamente na rede 3.
[077] Um servidor 4 é conectado à rede 3 por qualquer meio adequado. O servidor 4 é definido amplamente para incluir dispositivos de computação capazes de armazenamento e operações computacionais, por exemplo, na “nuvem” em uma rede de computação. O servidor 4 pode incluir dispositivos de armazenamento, por exemplo, memória, unidades de disco rígido, memória flash ou outros dispositivos de armazenamento e incluir meios computacionais sob o controle de um programa. Para a transferência de dados, o circuito de controle do dispositivo de higiene bucal usa um endereço de servidor 4 predeterminado da rede 3. Esse endereço predeterminado pode ser armazenado inicialmente no dispositivo de higiene bucal 1 e/ou atualizado posteriormente pela rede 3. A transferência de dados entre o dispositivo de higiene bucal 1 e o servidor 4 pode ser realizada: a) cada vez que o dispositivo de higiene bucal 1 é substituído na estação de base 2 em uma configuração em lote, b) na direção do usuário ou do servidor 4, por exemplo, por ação do usuário iniciando a transferência usando a interface do dispositivo móvel 30 ou uma página da web acessando o servidor 4 ou c) em tempo real quando as atividades de higiene bucal 1 são detectadas, ou d) o dispositivo de higiene bucal 1 é removido da estação de base 2 ou e) em outros intervalos adequados. Projeto do circuito do sistema e arquitetura da rede
[078] Conforme ilustrado na Figura 2, o dispositivo de higiene bucal 1 pode incluir um sensor de pressão 10 e pelo menos um sensor de movimento 11. O sensor de pressão 10 detecta a força aplicada no lado da escovação do dispositivo de higiene bucal 1 quando um usuário encosta as cerdas nos dentes. Um sensor de movimento 11 pode ser fornecido para detectar movimento em qualquer um ou nos três eixos ortogonais do dispositivo de higiene bucal 1 ou um sensor de movimento pode ser capaz de detectar acelerações ou outras características de movimento em todos os três eixos. A saída dos sinais pelos sensores são processadas por circuitos de condicionamento de sinal 12. Exemplos de condicionamento de sinal incluem: frequência e filtração de ruído, amplificação, conversão, processamento de sinal digital e outras técnicas para otimizar os sinais detectados para análise.
[079] Em outras representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode não incluir quaisquer itens eletrônicos e pode ser uma escova de dentes padrão. Nessas representações, um sensor ótico separado 9 pode executar as tarefas de rastreamento de movimento do dispositivo de higiene bucal 1.
[080] Os sinais processados ou dados brutos dos sensores são então armazenados na memória 14 conforme determinado por um sistema de controle 13 que pode ser um processador de sinal digital, microcontrolador ou outro componente de processamento e quais operações são controladas por um programa 15. A memória 14 pode ser incluída no dispositivo de higiene bucal 1 ou em um servidor 4 ou outro componente do sistema 100. Um programa 15 pode ser atualizado por meio de um circuito de interface 16 de dispositivo de higiene bucal 1, um modem para comunicação de rádio e sua antena 5 (e/ou conector em caso de interface de contato/com fio) ou outras interfaces do dispositivo de higiene bucal 1. Mais geralmente, o circuito de interface 16 de dispositivo de higiene bucal permite trocas de informação entre o dispositivo de higiene bucal 1, o dispositivo de sensor ótico 9 e a estação de base 2 quando o link de rádio 31 é estabelecido (e/ou conectores da escova de dentes e da estação de base são acoplados juntos). O dispositivo de higiene bucal 1 pode conter um circuito de fonte de alimentação para alimentar os sensores e os circuitos do dispositivo de higiene bucal 1 e pode incluir uma fonte elétrica recarregável 17.
[081] A estação de base 2 pode incluir um circuito de interface de estação de base 20, um modem para comunicação de rádio, com uma antena 5 (e/ou conector) para trocar informações por link 31. Além disso, o circuito de interface da estação de base 20 é capaz de estabelecer um link de rádio 31 com o equipamento de comunicação dedicado 8, para comunicação com a rede 3. A estação de base 2, pode utilizar um conversor de fonte de alimentação 22 que é regulado 21 para fornecer a tensão e a corrente adequadas aos circuitos da estação de base. As conexões elétricas (não ilustradas) para fornecer corrente de carregamento ao dispositivo de higiene bucal 1 da estação de base 2 podem ser fornecidas. Em algumas representações, a estação de base 2 pode incluir um circuito de recarga para recarregar uma bateria ou fonte de alimentação da escova de dentes, por meio de carga indutiva ou conexão elétrica direta.
[082] A estação de base 2, o dispositivo de detecção ótica 9 ou outro dispositivo eletrônico separado também podem incluir um transmissor de campo magnético 110 que emite um campo magnético que pode ser detectado por um magnetômetro associado ou outro sensor de campo magnético 11. O transmissor de campo magnético 110 pode ser fornecido pelo uso de circuitos de carregamento ou outros circuitos que já existem na estação de base 2 ou outro dispositivo eletrônico. Por exemplo, a estação de base 2 pode ter uma bobina de recarregamento que poderia também servir como transmissor de campo magnético 110. A bobina de recarregamento pode ser fixada em uma orientação conhecida, de modo a criar um campo magnético de potência e orientação de polaridade conhecidas. Em algumas representações, a estação de base 2 pode incluir uma bobina de recarregamento que gera um campo magnético com um eixo polar situado em um plano horizontal ou vertical. Em algumas representações, isso pode ser um transmissor de campo magnético de eixo único 110, como no caso de uma bobina de recarregamento de eixo único. Em outras representações, os transmissores de campo magnético de 2 ou 3 eixos 110 podem ser incorporados na estação de base 2. Isso permitirá, de modo vantajoso, que um campo magnético fixo de orientação conhecida, de modo que um magnetômetro 11 no dispositivo de higiene bucal 1 possa detectar a potência e a polaridade do(s) campo(s) magnético(s) de modo a fornecer informações sobre a posição e orientação do dispositivo de higiene bucal 1, ou as alterações relativas na posição e orientação.
[083] Em algumas representações, a estação de base 2 ou outro dispositivo eletrônico separado do dispositivo de higiene bucal 1 pode também incluir uma câmera 9 que pode detectar os padrões visuais no dispositivo de higiene bucal 1. A câmera 9 pode ser qualquer câmera adequada que pode detectar um padrão visual no dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, as câmeras fornecidas com telefones móveis seriam adequadas. Em outras representações, uma câmera independente ou dispositivo de detecção ótico 9, uma câmera separada significam que um telefone móvel, um espelho conectado ou outra câmera ou dispositivo de imagens podem ser utilizados.
[084] Em algumas representações, a estação de base 2 é passiva e seus circuitos estão sob o controle do controlador 13 do dispositivo de higiene bucal 1 quando eles estão em comunicação, especificamente quando a ligação 31 é do tipo com fios/contato com conectores. Na representação indicada na Figura 2, a estação de base tem um sistema de controle 19 que controla suas operações.
[085] O equipamento de comunicação dedicado 8 pode incluir um circuito de modem de rádio 27 e os itens eletrônicos apropriados para comunicação com a rede 3. O equipamento de comunicação dedicado 8 é capaz de estabelecer um link de rádio 31 com a estação de base 2 e/ou um link de rádio 31 com o dispositivo móvel.
[086] O dispositivo móvel 30 inclui pelo menos um modem de rádio 26 para estabelecer um link de rádio 31. As operações do dispositivo móvel 30 estão sob controle de um sistema de controle 25, por exemplo, uma unidade de processamento central ou μC, e de um programa 15. O dispositivo móvel 30 inclui um meio de saída, como uma tela de vídeo e um meio de entrada, como um teclado virtual ou físico. Preferencialmente, os meios de entrada e saída do dispositivo móvel 30 são usados no sistema para inserir informações e exibir informações, notavelmente os resultados do processamento realizados por um servidor. O dispositivo móvel 30 pode também incluir uma câmera 9 que é capaz de detectar padrões visuais fornecidos no dispositivo de higiene bucal para detecção de movimento.
[087] O programa do meio computacional do servidor 4 permite o armazenamento de sinais recebidos do dispositivo de higiene bucal 1. Além disso, o servidor 4 pode analisar os dados dos sensores para gerar feedback e dados motivacionais referentes ao desempenho do usuário na escovação dos dentes. Os resultados podem ser acessíveis ao usuário em uma página de internet hospedada pelo servidor 4 ou transferidos a outro servidor web para hospedagem. Em outra representação, as operações e computações prévias são realizadas completa ou parcialmente no dispositivo móvel 30, com o servidor 4 sendo usado para monitoramento geral.
[088] Deve ser inicialmente compreendido que a divulgação pode ser implementada com qualquer tipo de hardware e/ou software e pode ser um dispositivo de computação de propósito geral pré- programado. Por exemplo, o sistema pode ser implementado usando um servidor, um computador pessoal, um computador portátil, um thin client ou quaisquer dispositivos adequados. A divulgação e/ou seus componentes podem ser um único dispositivo em um único local, ou vários dispositivos em um único local, ou vários, que são conectados usando qualquer protocolo de comunicação apropriado em qualquer meio de comunicação, como cabo elétrico, cabo de fibra ótica ou sem fio.
[089] Deve ser também notado que a divulgação é ilustrada e descrita aqui como tendo uma pluralidade de módulos que executam funções particulares. Deve ser compreendido que esses módulos são meramente esquematicamente ilustrados com base em sua função apenas para fins de clareza, e não representam necessariamente hardware ou software específico. Nesse aspecto, esses módulos podem ser hardware e/ou software implementados para executar consideravelmente as funções particulares discutidas. Além disso, os módulos podem ser combinados juntamente na divulgação ou divididos em módulos adicionais com base na função em particular desejada. Assim, a divulgação não deve ser interpretada como limitadora da presente invenção, mas simplesmente como ilustração de uma implementação de exemplo.
[090] O sistema de computação pode incluir clientes e servidores. Cliente e servidor são geralmente remotos e normalmente interagem por meio de uma rede de comunicação. O relacionamento de cliente e servidor surge em virtude dos programas de computador em execução nos respectivos computadores e que têm uma relação cliente-servidor entre si. Em algumas implementações, um servidor transmite dados (por ex., uma página HTML) para um dispositivo cliente (por ex., para fins de exibição dos dados e recebimento da inserção do usuário que interage com o dispositivo cliente). Os dados gerados no dispositivo cliente (por ex., um resultado da interação do usuário) podem ser recebidos do dispositivo cliente no servidor.
[091] As implementações do assunto descrito nesta especificação podem ser implementadas em um sistema de computação que inclui um componente de back end, por exemplo, como um servidor de dados ou que inclui um componente de middleware, por exemplo, um servidor de aplicativos ou que inclui um componente front end. por exemplo, um computador cliente com uma interface gráfica do usuário ou um navegador da Web por meio do qual um usuário pode interagir com uma implementação do assunto descrito nesta especificação, ou qualquer combinação de um ou mais desses componentes de back end, middleware ou front end . Os componentes do sistema podem ser interconectados por qualquer forma ou meio de comunicação de dados digitais, por ex., uma rede de comunicação. Exemplos de redes de comunicação incluem uma rede local (“LAN”) e uma rede remota (“WAN”), uma inter-rede (por ex., a Internet) e redes ponto-a-ponto (por ex., redes ponto-a-ponto ad hoc).
[092] As implementações do objeto em questão e as operações apresentadas nesta descrição podem ser implementadas em circuitos eletrônicos digitais ou em software, firmware ou hardware de computador, incluindo as estruturas divulgadas nesta descrição e seus equivalentes estruturais ou em combinações de um ou mais desses itens. As implementações do assunto descrito nesta descrição podem ser implementadas como um ou mais programas de computador, isto é, um ou mais módulos de instruções de programas de computador, codificados em suporte de armazenamento de computador para execução ou controle do funcionamento de aparelhos de processamento de dados. Como alternativa, ou além disso, as instruções do programa podem ser codificadas em um sinal propagado gerado artificialmente, por exemplo, um sinal elétrico, ótico ou eletromagnético gerado pela máquina para codificar informações para transmissão ao aparelho receptor adequado para execução por um aparelho de processamento de dados. Um meio de armazenamento de computador pode ser, ou ser incluído, em um dispositivo de armazenamento legível por computador, em uma base de armazenamento legível por computador, em um dispositivo ou matriz de memória de acesso serial ou aleatório, ou uma combinação de um ou mais desses métodos. Além disso, embora um meio de armazenamento de computador não seja um sinal propagado, um meio armazenamento de computador pode ser uma fonte ou destino de instruções do programa de computador codificadas em um sinal propagado artificialmente gerado. O meio de armazenamento de computador também pode ser, ou estar incluído em, um ou mais componentes ou mídia física separada (por ex., vários CDs, discos ou outros dispositivos de armazenamento).
[093] As operações descritas nesta especificação podem ser implementadas como operações realizadas por um “aparelho de processamento de dados” em dados armazenados em um ou mais dispositivos de armazenamento legíveis por computador ou recebidos de outras fontes.
[094] O termo “aparelho de processamento de dados” abrange todos os tipos de aparelhos, dispositivos e máquinas para processamento de dados, incluindo, por exemplo, um processador programável, um computador, um sistema em um chip ou vários, ou combinações destes. O aparelho pode incluir circuitos lógicos para fins especiais, por exemplo, uma FPGA (matriz de portão programável em campo) ou um ASIC (circuito integrado específico para aplicativo). O equipamento também pode incluir, além do hardware, código que cria um ambiente de execução para o programa de computador em questão, por exemplo, código que constitui o firmware do processador, uma pilha de protocolos, um sistema de gerenciamento de banco de dados, um sistema operacional e um ambiente de tempo de execução multiplataforma, uma máquina virtual ou uma combinação de um ou mais deles. O aparelho e o ambiente de execução podem realizar várias infraestruturas de modelo de computação diferentes, como infraestruturas de serviços web, computação distribuída e computação em grade.
[095] Um programa de computador (também conhecido como programa, software, aplicativo de software, script ou código) pode ser escrito em qualquer forma de linguagem de programação, incluindo linguagens compiladas ou interpretadas, linguagens declarativas ou processuais, e pode ser implementado de qualquer forma, inclusive como um programa independente ou como um módulo, componente, sub-rotina, objeto ou outra unidade adequada para uso em um ambiente de computação. Um programa de computador pode, mas não necessita, corresponder a um arquivo em um sistema de arquivos. Um programa pode ser armazenado em uma parte de um arquivo que contém outros programas ou dados (por exemplo, um ou mais scripts armazenados em um documento de linguagem de marcação), em um único arquivo dedicado ao programa em questão ou em vários arquivos coordenados (por exemplo, arquivos que armazenam um ou mais módulos, subprogramas ou partes do código). Um programa de computador pode ser implementado para ser executado em um ou vários computadores localizados em um local ou distribuídos em vários locais e interconectados por uma rede de comunicação.
[096] Os processos e fluxos lógicos descritos nesta especificação podem ser realizados por um ou mais processadores programáveis executando um ou mais programas de computador para realizar ações operando sobre dados de entrada e gerando saída. Os processos e fluxos lógicos também podem ser realizados por, e o aparelho também pode ser implementado como, circuitos lógicos para fins especiais, por exemplo, uma FPGA (matriz de portas programáveis em campo) ou um ASIC (circuito integrado específico para aplicativo).
[097] Os processadores adequados para execução de um programa de computador incluem, a título de exemplo, microprocessadores de propósito geral e especial e um ou mais processadores de qualquer tipo de computador digital. Em geral, um processador receberá instruções e dados de uma memória somente leitura ou memória de acesso aleatório ou ambas. Os elementos essenciais de um computador são um processador para executar ações de acordo com as instruções e um ou mais dispositivos de memória para armazenar instruções e dados. Em geral, um computador também incluirá, ou será operativamente acoplado para receber dados de ou transferir dados para, ou ambos, um ou mais dispositivos de armazenamento em massa para armazenar dados, por ex., magnéticos, discos magneto-óticos ou discos óticos. Entretanto, um computador não precisa ter esses dispositivos. Além disso, um computador pode ser incorporado em outro dispositivo, por exemplo, um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um reprodutor de áudio ou vídeo, um console de jogos, um receptor de GPS ou um dispositivo de armazenamento portátil (por exemplo, uma unidade flash de barramento serial universal (USB)), para citar apenas alguns. Dispositivos adequados para armazenar instruções e dados de programas de computador incluem todas as formas de dispositivos de memória e meios de memórias não voláteis, incluindo, por exemplo, dispositivos de memória semicondutores, por exemplo, EPROM, EEPROM e dispositivos de memória flash; discos magnéticos, por exemplo, discos rígidos internos ou discos removíveis; discos magneto-óticos; e discos CD-ROM e DVD-ROM. O processador e a memória podem ser suplementados por, ou incorporados em, conjunto de circuitos lógicos para fins especiais. Projeto de dispositivo de higiene bucal
[098] Conforme ilustrado nas Figuras 3A - 3C, o dispositivo de higiene bucal 1 pode incluir um cabo 40 e uma cabeça 42 que pode ser removível do cabo 40. O cabo 40 pode conter um motor que é mecanicamente conectado à cabeça 42 e que quando ativado vibra ou move a cabeça 42 de maneira que escove os dentes do usuário quando colocada dentro da boca. O cabo 40 inclui uma interface de cabeça 46 que conecta de modo removível várias cabeças 42 ao cabo 40. A interface de cabeça 40 contém fios 48 para dados e transferência de energia a várias cabeças 42. Por exemplo, determinadas cabeças 42 podem incluir sensores que requerem alimentação e transferência de dados e, portanto, a energia pode ser roteada da fonte de energia do cabo 40 para a cabeça 42 através de fios 48 que formam uma conexão com a cabeça 42 na interface de cabeça 46. Podem existir vários números de fios 48 que formam a conexão na interface de cabeça 46, por exemplo, podem existir dois fios 48 para alimentação e dois fios 48 para dados, três fios 48 para alimentação, três fios 48 para dados e outras vários números de fios. Em algumas representações, a interface de cabeça 46 formará um vedação impermeável com a cabeça 42 para evitar a entrada de água na interface e a interferência com os cabos elétricos 48 para energia e transferência de dados.
[099] Em algumas representações, a maior parte dos conjuntos de circuitos e componentes caros pode ser contida dentro do cabo 40, ao contrário da cabeça 42, que pode ser descartada após um determinado número de utilizações. Isso reduzirá o custo das cabeças substituíveis 42. Por exemplo, em algumas representações, a bateria e o controlador 13 podem ser contidos no cabo 40 e quaisquer sondas de sensor e conjuntos de circuitos para conectar as sondas de sensor podem ser contidos na cabeça 42. Em outras representações, a cabeça 42 pode não conter conjuntos de circuitos ou componentes elétricos e apenas fornecerá uma função de escovação mecânica suportando as cerdas.
[100] Por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 8A - 8C, os itens eletrônicos e a bateria podem ser contidos dentro uma inserção 800 que é facilmente deslizável para dentro de um dispositivo de higiene bucal 1 convencional. Por exemplo, um dispositivo de higiene bucal 1 pode incluir uma câmara e conector que é conectável a uma base e inserção 800 que desliza para dentro da câmara, e a base forma uma vedação impermeável com o conector. A inserção 800 poderia ser de qualquer formato (cilíndrico, retangular etc.) que deslizasse para dentro de um espaço da escova de dentes. Em alguns exemplos, a base e o conector conterá um parafuso e mecanismo de rosqueamento para fixar a escova de dentes. Em alguns exemplos, o conector e a base incluirão uma configuração de encaixe por pressão para fácil conexão e desencaixe. Por exemplo, a conexão pode ser fabricada com as aletas de oposição no conector e a base como ilustrado nas Figuras 8A - 8C.
[101] Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode ser apenas uma escova de dentes padrão ou outro dispositivo de higiene bucal padrão 1 que esteja disponível comercialmente e possa não ter componentes eletrônicos ou pode ter apenas componentes eletrônicos para mover a cabeça para facilitar a escovação. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode incluir apenas padrões 120 ou um acessório 130 com um padrão 120, e pode não incluir qualquer item eletrônico de detecção de movimento ou pode não incluir nenhum item eletrônico. Assim sendo, nessas representações, o software de rastreamento visual pode ser utilizado para determinar a posição e a orientação do dispositivo de higiene bucal 1.
[102] O dispositivo de higiene bucal 1 pode também incluir um alto-falante 50 e vários indicadores visuais 52 para fornecer feedback audiovisual ao usuário. Por exemplo, o cabo 40 pode conter um alto-falante 50 para reproduzir música, feedback importante, frases motivacionais, tempo restante decorrido, recomendações sobre a pressão de escovação, se determinados quadrantes não foram escovados adequadamente, um anúncio para a conclusão da escovação, etc., o dispositivo de higiene bucal 1 pode conter qualquer número de indicadores visuais 52, para fornecer realimentação essencial na escovação, incluindo o tempo decorrido, um indicador LED para quando a escovação estiver completa, indicadores de aviso de escovação inadequada, incluindo indicadores para saber se cada quadrante foi tratado. Em outras representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode também utilizar osteofonia para conduzir mensagens de áudio ao usuário.
[103] Conforme ilustrado na Figura 6, o dispositivo de higiene bucal 1 pode conter um cabo 40 e cabeça 42, onde um ou ambos podem incluir um padrão 120 para detecção visual de movimento e orientação por uma câmera associada 9. Por exemplo, em algumas representações, as costas da cabeça 42 podem conter um padrão (isto é, “AB” com um círculo e linha como ilustrado). Em outras representações, o padrão 120 pode ser combinado em um acessório 130 que pode ser encaixado à cabeça ou ao pescoço, pintado nas cerdas ou outras posições.
[104] O cabo 40 pode também incluir um padrão 120 ou em algumas representações pode ser o único componente que inclui um padrão 120. O padrão 120 no cabo 40 pode ser aplicado diretamente ao cabo 40 ou pode estar em um acessório 130 que se prende ou se conecta à extremidade do cabo 40. O padrão 120 pode ser posicionado em um local conveniente no acessório 130 ou no cabo 40 de modo que seja detectado em todos os ângulos de atividade de escovação normal. Em algumas representações, o cabo 40 pode incluir vários padrões 120 em diferentes lados para detectar diferentes orientações. Por exemplo, em algumas representações, o acessório 130 pode ser quadrado ou circular e ter um padrão diferente 120 em cada lado para que o sistema detecte a orientação do dispositivo de higiene bucal em relação à câmera.
[105] O acessório 130 pode ser pesado de modo que o dispositivo de higiene bucal 1 fique em pé sozinho quando colocado em uma superfície plana. Por exemplo, um peso que seja pesado o bastante 130 para manter o dispositivo de higiene bucal 1 em pé pode ser aplicado na base do acessório 130. Em algumas representações, isso poderá ser particularmente útil se o acessório 130 for esférico na base. Isso dará ao dispositivo de higiene bucal uma qualidade divertida que será curiosa para crianças e até adultos.
[106] O padrão 120 pode ser aplicado com o uso de tinta, outros processos de marcação ou pode usar revestimentos refletivos, espelhos ou revestimentos fluorescentes. Em algumas representações, o padrão 120 pode utilizar cor ou pode usar escala de cinza. Dispositivo de higiene bucal sem padrão ou componentes eletrônicos
[107] Um dispositivo de higiene bucal padrão 1 ou dispositivo de higiene bucal pode ser utilizado sem quaisquer itens eletrônicos ou padrões. Conforme indicado, em algumas representações, a posição e o movimento do dispositivo de higiene bucal 1 serão detectados. Sensores
[108] O dispositivo de higiene bucal 1 ou dispositivos eletrônicos separados (por ex., sensores óticos) podem incorporar vários sensores que detectam determinados atributos de escovação que podem ser analisados para fornecer feedbacks e outras informações motivacionais ao usuário. Por exemplo, um ou mais sensores óticos 9 podem também ser utilizados em um dispositivo eletrônico separado para detectar uma orientação e movimento do dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, os sensores ópticos 9 podem ser utilizados para capturar imagens de um dispositivo de higiene bucal 1, e as imagens podem ser enviadas para processamento para identificar suas bordas, forma, eixo longitudinal e orientação (por exemplo, identificando suas cerdas). Em algumas representações, o(s) sensor(es) ótico(s) 9 pode(m) ser utilizado(s), pode(m) detectar padrões no dispositivo de higiene bucal 1 em vez do próprio dispositivo de higiene bucal 1. O(s) sensor(es) ótico(s) 9 utilizado(s) pra detecção de padrão pode ser orientado em uma direção para fornecer uma linha de visão para o padrão 120 no dispositivo de higiene bucal 1 que pode estar na cabeça 42, cabo 40 ou em um acessório 130.
[109] Como outro exemplo, o dispositivo de higiene bucal 1 pode incorporar vários sensores de movimento 11 para determinar a qualidade da escovação em relação a determinados quadrantes da boca ou até mesmo dentes individuais. Os sensores de movimento 11 podem incluir giroscópios, acelerômetros, magnetômetros, girômetros e outros vários sensores capazes de detectar posições, movimento e aceleração. Esses vários sensores de movimento 11 podem ser incorporados no cabo 40 ou na cabeça 42. No entanto, pode ser vantajoso colocar o sensor de movimento 11 no cabo 40 porque em algumas representações em que o sensor de movimento 11 está na cabeça 42, o sensor de movimento 11 pode apresentar muito movimento adicional (por exemplo, devido a escovação e envolvimento com os dentes) que podem interferir na detecção de uma posição. Em algumas representações, um magnetômetro detectará um vetor do campo magnético da terra. Em algumas representações, um magnetômetro de três eixos será usado e em outras, um magnetômetro de dois ou um eixo.
[110] Um gerador de campo magnético 110 pode também ser utilizado para gerar um campo magnético conhecido com uma polaridade conhecida que pode ser detectada por um magnetômetro incorporado no dispositivo de higiene bucal 1. O transmissor do campo magnético 110 pode ser colocado dentro da estação de base 2 que já teria uma bobina de recarregamento e/ou circuito de interface 20 que pode ser utilizado para produzir um campo magnético detectável. Em outras representações, o transmissor de campo magnético 110 poderá ser um componente eletrônico separado na estação de base 2 ou em um componente físico totalmente separado. Em algumas representações, o transmissor do campo magnético 110 estaria em uma unidade estacionária com uma orientação conhecida.
[111] O dispositivo de higiene bucal 1 pode também incorporar vários sensores de proximidade que detectam a proximidade do dispositivo de higiene bucal 1 da boca de um usuário. Eles podem ser incorporados na cabeça 42 ou no cabo 40. Os sensores de proximidade podem ser utilizados para obter informações posicionais adicionais relevantes para determinar a qualidade de escovação do usuário.
[112] Além disso, o dispositivo de higiene bucal 1 pode conter um sensor de pressão 10 para determinar se o usuário está aplicando a pressão apropriada na escova sobre os dentes. O sensor de pressão 10 pode ser incorporado na cabeça 42 que pode ser mais facilmente flexível ou utilizar transdutores de pressão simples ou outros componentes capazes de medir a pressão.
[113] Em determinados exemplos, o dispositivo de higiene bucal pode conter um sensor de pH 10. O sensor de pH 10 pode ser utilizado para determinar o pH salivar de um usuário. Por exemplo, em algumas representações, um usuário pode ser instruído a colocar o dispositivo de higiene bucal 1 na boca do usuário para usar o creme dental ou enxaguante bucal para testar o pH salivar. O pH salivar pode ser indicativo de doença periodontal ou gengivite.
[114] Em outros exemplos, o dispositivo de higiene bucal 1 ou sistema 100 pode também incluir um sensor de percepção de profundidade. Por exemplo, em alguns casos o sensor de percepção de profundidade projetará uma grade de luz laser ou outro padrão de laser da base 2, por exemplo, no lugar da câmera 9 e incluirá um detector que detectará e analisará distorções no padrão para determinar a profundidade. O sensor de percepção de profundidade pode ser utilizado para determinar mais precisamente os contornos de objetos separados para identificação e rastreamento de movimento. Por exemplo, o sistema 100 pode ser capaz de identificar mais facilmente a cabeça e as características faciais do usuário, além de distinguir do dispositivo de higiene bucal 1. Assim sendo, o dispositivo de percepção de profundidade pode ser utilizado para determinar o movimento em um plano paralelo à linha que conecta a base 2 ao usuário.
[115] Em alguns exemplos, o dispositivo de higiene bucal 1 pode também conter um dispositivo de percepção de profundidade. Por exemplo, em alguns casos, o dispositivo de higiene bucal 1 pode incluir um projetor de percepção de profundidade e sensor que projeta nos dentes do usuário. Isso pode ser utilizado para formar um mapa dos dentes do usuário e detectar furos ou cavidades na boca do usuário.
[116] Em algumas representações, várias cabeças 42 podem incorporar uma câmera 56 que detectará vários aspectos da qualidade do dente que podem estar ou não relacionados à qualidade da escovação. Por exemplo, uma câmera 56 que inclui uma câmera 56 infravermelha de proximidade pode ser utilizada em um dispositivo de higiene bucal 1 para coletar dados indicativos de desmineralização ou cáries dentárias. Por exemplo, o dispositivo de higiene bucal 1 pode utilizar determinados comprimentos de onda que são particularmente apropriados para detectar essas anormalidades, por exemplo, na variação de 1300 - 1400 nm. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode também conter uma fonte de luz 58 que terá o foco voltado para os dentes durante a escovação e poderá ser utilizada pela câmera para detectar certas anormalidades.
[117] Em alguns exemplos, a saída da câmera 56 pode ser utilizada pelo sistema 100 para criar um mapa de tártaro da boca do usuário. Por exemplo, em alguns casos, o sistema 100 pode utilizar as imagens da câmera 56 para identificar tártaro com base nos comprimentos de onda de reflexão e criar uma representação esquemática ou de outro tipo do tártaro da boca do usuário. Por exemplo, a câmera 56 pode utilizar determinados comprimentos de onda e/ou filtros que refletem o tártaro mais prontamente e identificar quais áreas da boca têm mais ou menos áreas de tártaro ou outros problemas. Por exemplo, o tártaro pode fazer com que a luz reflita menos e pode também refletir diferentes comprimentos de onda. Esses diferentes padrões podem ser filtrados ou detectados por algoritmos de aprendizagem de máquina pelo sistema conforme descrito em mais detalhes abaixo.
[118] Determinadas câmeras 56 e potencialmente fontes de luz 58 podem também ser implementadas para detectar níveis de placa nos dentes e mudanças nos níveis de placa durante a escovação. Em determinadas representações, as fontes de luz infravermelha ou infravermelha de proximidade 58 e uma câmera 56 apropriada que detecta e registra luz nesta variação de comprimento de onda podem permitir potencialmente a detecção de placas. Programa para análise de escovação e feedback
[119] Os vários sensores do sistema e sensores óticos podem reunir dados relevantes para a qualidade de escovação de um usuário ou a saúde dental geral dos dentes do usuário. Esses dados podem ser processados com o uso de programas ou aplicativos instalados em várias áreas do sistema de monitoramento 100 do dispositivo de higiene bucal. Assim sendo, conforme descrito acima, os dados dos sensores e sensores óticos podem ser processados por um programa executado pelo sistema de controle 13 do dispositivo de higiene bucal 1 ou, como alternativa, um processador no dispositivo móvel 30, outro dispositivo de computação associado ou do servidor 4. O processamento do sistema 100 e a análise dos dados resultarão nos dados de saída que representam feedback relevante para a qualidade de escovação do usuário. Este feedback pode ser comunicado por meio de feedback de áudio pelo dispositivo de higiene bucal 1, alto-falante 50, visualmente no dispositivo de higiene bucal 1 indicadores 52, ou ambos em um dispositivo móvel associado 30 ou quando acessado em um site hospedado ou em comunicação com o servidor 4.
[120] A Figura 4 ilustra um exemplo do processo pelo qual o dispositivo de higiene bucal 1 avalia a qualidade de escovação de um usuário específico. Cada uma das etapas pode não ser necessária em uma representação específica, mas várias combinações dessas etapas podem ser implementadas em um sistema de monitoramento 100 de dispositivo de higiene bucal. Primeiramente, o usuário pode inserir um perfil do usuário 70 no sistema de monitoramento 100 do dispositivo de higiene bucal para permitir que o usuário calibre o dispositivo de higiene bucal 72. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal 1 pode ser calibrado, na fábrica, pelo usuário ou por ambos. Após a calibração, o usuário pode apanhar o dispositivo de higiene bucal 1 e começar a escovar os dentes. O dispositivo de higiene bucal ou os dispositivos de monitoramento associados (por ex., câmera) determinariam que a escova foi iniciada 74 e começaria o registro dos dados do sensor 76 durante a escovação. O sistema de monitoramento 100 do dispositivo de higiene bucal pode analisar os dados do sensor 78 para gerar feedback de qualidade de escovação 80 para o usuário. Perfil do usuário
[121] Assim sendo, um perfil do usuário 60 pode ser inserido 70 para cada usuário em particular de um determinado dispositivo de higiene bucal 1 ou associado a uma conta específica armazenada no servidor 4, dentro do dispositivo de higiene bucal, estação de base ou outros dispositivos de computação. Após a inicialização de um novo dispositivo de higiene bucal ou nova conta no servidor 4, um usuário pode inserir suas informações que podem ser utilizadas para determinar tempos e características ideais de escovação. Por exemplo, o programa 15 pode primeiro solicitar nome, sexo, altura, peso, idade do usuário e determinadas questões sobre seu histórico dentário. O perfil de usuário 60 pode então ser associado a certos dados registrados durante o uso do dispositivo de higiene bucal pelo usuário, incluindo dados de calibração que são específicos para certos dispositivos de higiene bucal 1, sensores óticos associados 9 ou são genéricos e podem ser aplicados a qualquer dispositivo de higiene 1 ou sensores óticos 9 conectados ao sistema 100. Em algumas representações, um usuário pode carregar uma foto de si próprio ou pode ser iniciado um programa que use sensor(es) ótico(s) 9 para capturar uma imagem do usuário de uma distância da qual um usuário geralmente escovaria seus dentes. Detecção do uso
[122] Um sistema de monitoramento 100 de escovação do dente pode também determinar se o uso ocorreu e o número de usos por dia. Em algumas representações, o dispositivo de higiene bucal 1 e/ou o sistema de detecção de sensor ótico detecta dados de movimento por meio de sensores de movimento 11 e/ou sensores óticos 9 e analisa os dados para determinar se ocorreu uso ou se a escova foi movida ou se o uso é simulado.
[123] Quando o indicativo de movimento de uso é detectado, o dispositivo de higiene bucal 1 ou o dispositivo do sensor ótico 9 pode armazenar os dados posicionais e de movimento em sua memória 14 para análise posterior. Por exemplo, isso evitará o registro de falsos positivos, por exemplo, quando um usuário move a escova em um armário ou quando uma criança engana o sistema agitando brevemente a escova de dentes.
[124] Por exemplo, o movimento que indica o uso pode ser associado a um determinado nível de aceleração e/ou frequência que é característico de um usuário em particular. Em outras representações, um usuário pode apertar um botão ou chave no dispositivo de higiene bucal 1, estação de base 2 ou dispositivo com um sensor ótico 9 para ativar os sensores do dispositivo, que começará a registrar os dados. Dessa forma, o sistema determinará quando a escovação é iniciada 74. Em algumas representações, isso será realizado automaticamente, por exemplo, após a detecção de determinadas acelerações e frequências. Assim sendo, uma vez que o usuário apanhe a escova de dentes, os sensores de movimento 11 podem começar a registrar os dados 76 e enviá-los para qualquer um dos vários sistemas de controle 13 no sistema 100 para analisar 78 as características associadas à escovação.
[125] Por exemplo, o dispositivo de higiene bucal 1 geralmente estará em repouso em sua base 2 em posição perpendicular antes do uso, em uma orientação que não seria adequada para escovação por um usuário segurando o dispositivo de higiene bucal 1. Assim sendo, uma vez que o usuário apanhe o dispositivo de higiene bucal 1, esse dispositivo geralmente será girado aproximadamente 45 graus para ser mantido principalmente em posição horizontal durante a escovação. Consequentemente, um critério de limite para determinar que a escovação é iniciada 74 seria se o dispositivo de higiene bucal 1 foi inclinado em um determinado intervalo de ângulo, indicando que o dispositivo de higiene bucal 1 está na horizontal ou quase horizontal. Poderia ser uma variação de ângulo de 20 graus, 5 graus, 10 graus ou outras variações adequadas. Além disso, uma série de sessões de calibração pode indicar uma variação adequada. É claro que isso poderia ser detectado por sensores óticos 9 e/ou sensores de movimento 11.
[126] Em algumas representações, o usuário pode ligar o dispositivo, e o sensor ótico 9 (e/ou sensor de profundidade) pode começar a registrar. Em seguida, o sistema pode parecer determinar quando o padrão 120 está a uma determinada altura indicando que está próximo à boca do usuário. Isso pode ser combinado com as informações de aceleração detectadas pelos sensores óticos 9 e analisado conforme acima para os sensores de movimento 11.
[127] Em outras representações, a determinação de se a escovação iniciou 74 e se parou ou não pode ser realizada pelo sistema 100 utilizando uma análise estatística dos dados de movimento dos sensores de movimento 11 e/ou sensores óticos 9. Essa análise estatística pode ser executada pela correlação de dados dos sensores de movimento 11 e/ou sensores óticos 9 para antes da escovação do dente ou dados de calibração ou dados armazenados de outros usuários. Por exemplo, depois de realizar a análise, pode ser determinado um certo limite de correlação dos dados de movimento com dados de calibração registrados anteriormente associados ao uso, o que indica que a escovação foi iniciada 74 ou está em andamento. Assim sendo, logo que o usuário começa a escovar, o sistema 100 pode registrar que a utilização foi iniciada 74 e registrar os dados 76 na memória 14 até a utilização parar como dados de escovação, por exemplo, depois de a correlação ficar abaixo de um determinado limite.
[128] Por exemplo, usando a configuração de um sistema de sensor ótico 9, o sensor ótico 9 pode emitir dados que incluem imagens do dispositivo de higiene bucal (por ex., escova de dentes ou irrigador oral) e do usuário. Os dados podem ser enviados a vários sistemas de controle para serem processados e analisados quanto ao movimento. Por exemplo, os algoritmos de processamento de imagem podem determinar primeiro uma condição de limite para identificar os limites dos lábios/boca do usuário, dentes, cabeça, dispositivo de higiene bucal, cabo, cabeça, cerdas, irrigador oral, etc.
[129] A identificação dos contornos das características humanas poderia ser utilizada com o uso de algoritmos de identificação de contornos padrões que geralmente podem utilizar alterações de limite em determinadas cores (frequências de luz). Uma vez que os limites do dispositivo de higiene bucal 1 são identificados, um eixo longitudinal pode ser identificado, e potencialmente uma orientação das cerdas (se for uma escova de dentes) para determinar uma orientação angular em torno do eixo longitudinal. Isso permitirá que o sistema determine a orientação geral e o movimento da escova de dentes com quadros de data/hora provenientes do dispositivo de imagens.
[130] Em seguida, a escova de dentes pode ser identificada como em um determinado lado da boca pela análise das posições relativas da escova de dentes e características da boca. Além disso, a orientação da escova de dentes com relação ao lado da boca pode ser utilizada para determinar qual seção ou área dos dentes do usuário está sendo escovada ou irrigada com o irrigador oral. Por exemplo, a base dos molares superiores está sendo escovada no lado direito, então o sistema visual determinaria que a escova de dentes está no lado direito da boca com as cerdas voltadas para cima.
[131] Além disso, assim que o contorno e a orientação da escova de dentes 1 são determinados em cada quadro, as informações de data/hora podem ser utilizadas para determinar o movimento da escova de dentes. Por exemplo, a mudança nas posições (tempo e distância) pode calcular a velocidade e a aceleração das mudanças. Assim sendo, como com os sensores de movimento 11, os dados de imagem podem ser utilizados para determinar o movimento do dispositivo de higiene bucal. Dessa forma, esse movimento pode ser utilizado para determinar a conformidade com a escovação ou outros padrões de higiene bucal conforme divulgado mais adiante.
[132] A análise dos dados de movimento (processados pelos sensores de movimento 11 ou dados de imagem dos sensores óticos 9) pode utilizar uma análise de tipo de impressão digital ou assinatura que compare somente movimentos relativos. A assinatura pode ser determinada com base na aceleração em determinados eixos (conforme detectado por sensores de movimento 11, dados de imagem de data/hora ou outros métodos), pois o movimento de escovar os dentes é geralmente realizado em um movimento relativamente rápido que não é característico de qualquer outro movimento acidental do dispositivo de higiene bucal 1, por exemplo, para voltar a colocá-lo no armário. Além disso, a frequência da escovação pode ser monitorada, já que a escovação geralmente é um movimento periódico rápido e, portanto, podem ser usados vários filtros de frequência de passagem de banda, passa-baixo e Kalman ou outras técnicas para identificar certas frequências de interesse e amplitudes nessas frequências que indicam escovação.
[133] Essas amplitudes nas frequências podem ser de certas frequências que atingem uma amplitude de limite, que são associadas ou determinadas para indicar que um usuário está realizando a escovação. Por exemplo, certas frequências nos eixos horizontais ou verticais podem ser necessárias para o sistema 100 determinar que a escovação é iniciada 74 ou certas acelerações periódicas que alcançam certos limites podem ser necessárias para o sistema determinar que a escovação foi iniciada 74. Em algumas representações pode ser uma frequência de 1 - 5 Hz. Assim que os dados analisados pelo controlador 13 ficam abaixo de um determinado limite que indica o uso, o sistema 100 pode parar o registro dos dados ou determinar que a escovação parou.
[134] Além da análise estatística, o sistema pode detectar movimento indicando uso ou escovação real usando a filtragem e a análise de limite. Por exemplo, o sistema 100 pode primeiro filtrar os dados dos sensores de movimento 11 para passar frequências apenas em uma certa banda (como a escovação é periódica) e monitorar essas frequências para detectar quando o sinal de que atinge um limite para pelo menos um determinado número de ciclos ou duração para determinar que o usuário está escovando. Por exemplo, se um usuário escova os dentes a uma média de 1 - 5 Hz (ou potencialmente menos no caso de uma escova motorizada), um filtro passa-faixa de 1-5 Hz pode ser implementado.
[135] Assim, quando o sistema 100 detecta que a amplitude da faixa de frequências no intervalo de 1-5 Hz atinge um limite indicando o uso, o controlador 13 pode começar a registrar dados dos sensores na memória 14 durante o tempo em que os dados de movimento indicam a dispositivo de higiene bucal 1 está sendo usado. Além disso, as acelerações periódicas em determinados eixos ou aceleração angular (para escovação circular) que alcança determinadas amplitudes de limite podem também ser usadas para indicar o início da escovação. A análise dos dados poderá também ser afetada se o dispositivo de higiene bucal 1 incluir um motor eletrônico para vibrar a cabeça e auxiliar na escovação. Nessas representações, os dados podem ser filtrados para eliminar a aceleração de alta frequência e outro ruído criado pelo motor eletrônico. Qualidade de escovação - Tipos de movimento
[136] Em algumas representações, pode ser determinada a qualidade de escovação baseada no tipo de movimento que o usuário executa usando o dispositivo de higiene bucal 1. Dentistas indicaram que determinados movimentos são mais ou menos benéficos para a escovação. Diferentes tipos de movimentos incluem movimentos circulares, no sentido horário e anti- horário, da extremidade para a raiz e da esquerda para a direita.
[137] Em alguns exemplos, o sistema 100 pode determinar a amplitude do movimento rítmico da escovação. Isso poderia ser qualquer combinação dos métodos divulgados, inclusive pela determinação de uma magnitude de aceleração e tempo de aceleração em cada direção para os movimentos rítmicos. Por exemplo, os movimentos rítmicos podem ser filtrados identificando-se um padrão regular ou filtrando-se em determinadas frequências e magnitudes. Por exemplo, a aceleração em um determinada amplitude em determinadas direções em relação à escova de dentes provavelmente indicará o movimento rítmico da escovação.
[138] A maior parte da escovação ocorrerá no plano das cerdas, porque o movimento rítmico será otimizado para contado das extremidades das cerdas com os dentes usando o movimento de escovação. Dessa forma, o sistema pode filtrar a aceleração no plano das cerdas ou em uma tolerância adequada para identificar a aceleração ou o movimento relacionado ao movimento rítmico da escovação.
[139] O sistema 100 pode determinar se esses movimentos estão sendo executados na amplitude relativa destes movimentos, filtrando os dados dos sensores de movimento 11 ou dos sensores óticos 9 em determinados eixos, o que é indicativo de cada movimento. Por exemplo, os dados dos sensores de movimento 11 ou sensores óticos 9 podem ser filtrados em um eixo horizontal à gravidade, e o sistema de controle 13 ou outros processadores do sistema 100 podem processar os dados para determinar se a aceleração, frequência ou outros dados de movimento alcançaram uma amplitude suficientemente significativa em uma certa direção para indicar que determinado movimento é realizado.
[140] No caso de dados de imagem, além de detectar limites de aceleração ou velocidade que indicam a escovação, o sistema ótico pode detectar quando o dispositivo de higiene bucal 1 está a certa proximidade da boca do usuário ou dentro da boca do usuário para determinar se a escovação é iniciada. Por exemplo, se a cabeça puder ser identificada, sempre que ela estiver em uma região definida como sendo dentro da boca do usuário, o sistema poderá determinar que o usuário está escovando os dentes de modo bem confiável.
[141] Em outros exemplos, apenas a aceleração pode ser utilizada para determinar se os movimentos para frente e para trás estão sendo aplicados ou movimentos circulares. Em outras representações, os dados de aceleração dos sensores de movimento 11 podem ser integrados para determinar o movimento real do dispositivo de higiene bucal 1 para avaliar o tipo de movimento rítmico aplicado na escova. A análise dos dados poderá também ser afetada se o dispositivo de higiene bucal 1 incluir um motor eletrônico para vibrar a cabeça e auxiliar na escovação. Nessas representações, os dados podem ser filtrados para eliminar a aceleração de alta frequência e outro ruído criado pelo motor eletrônico.
[142] Em algumas representações, um motor eletrônico para vibrar a cabeça 42 pode ser incluído no dispositivo de higiene bucal 1. Nessas representações, os dados de movimento registrados pelos sensores em relação aos movimentos de escovação teriam uma amplitude menor do que para a escova manual 1. Isso ocorre porque os usuários de escovas manuais, sem a assistência do motor eletrônico e da cabeça móvel 42, escovarão seus dentes com movimentos mais vigorosos. Consequentemente, os algoritmos utilizados para analisar os dados de movimento para detectar, utilizar, movimentar e localizar o dispositivo de higiene bucal serão modificados para ter em conta as amplitudes mais baixas e/ou diferentes movimentos e incluir a filtragem do ruído de alta frequência proveniente do motor. Portanto, em algumas representações, os limites definidos para a amplitude necessária para detectar ou indicar um movimento rítmico da escova seriam menores, uma vez que um usuário que utiliza um dispositivo de higiene bucal eletrônico move geralmente a escova em um ritmo mais lento e faz movimentos mais lineares.
[143] Além disso, o sensor de pressão 10 pode também ser utilizado para determinar se a escovação está de fato sendo feita ou em combinação com os dados de movimento acima. Por exemplo, o usuário pode estar movendo o dispositivo de higiene bucal 1 mas não pressionando sobre os dentes. Portanto, exigir tanto o movimento de uma determinada frequência, amplitude ou características, como uma certa pressão, eliminará muitos falsos positivos do movimento ou pressão incidentais da escova que não está acontecendo durante a escovação. Assim sendo, o sensor de pressão 10 pode emitir um sinal que é analisado 78 pelo controlador 28 para determinar a pressão que está sendo aplicada aos dentes. Se a pressão estiver acima de um determinado limite, o sistema 100 poderá indicar ou determinar que provavelmente o usuário está realizando a escovação. Essa análise pode ser realizada por análise estatística, análise de limite ou outros métodos de cálculo adequados para determinar a probabilidade de escovação com base na quantidade e/ou natureza sustentada da pressão registrada pelo sensor de pressão 10.
[144] Em alguns exemplos, o sistema 100 e a escova de dentes 1 podem desenvolver uma biblioteca de tipos específicos de movimentos ou movimentos de escovação, e dar ao usuário feedback sobre os movimentos de escovação ou movimento que o usuário implementou para sua escovação. Por exemplo, o sistema pode reter um dicionário de tipos de movimento para escovação do dente e classificar os tipos de movimento e a qualidade de cada tipo de movimento.
[146] O sistema 100 pode incluir um perfil do usuário armazenado associado aos dados de escovação do dente (ou outro tipo de higiene bucal) armazenados pelo usuário e dados demográficos do usuário que incluem idade, altura e sexo do usuário. Durante ou após a etapa de monitoramento das atividades de higiene bucal (por exemplo, escovação), o dispositivo de higiene bucal 1, o dispositivo móvel ou o servidor pode procurar automaticamente corresponder o usuário com pelo menos um perfil de usuário usando pelo menos uma regra ou algoritmo predeterminado dependendo do perfil do usuário e de dados anteriores. Se o usuário não for um usuário regular do dispositivo de higiene bucal, o referido usuário o identificará como um convidado no dispositivo móvel.
[147] Em uma etapa de identificação do usuário, um usuário específico pode ser associado com o dispositivo de higiene bucal e presumido como sendo o usuário. Se forem utilizados vários usuários para um determinado dispositivo de higiene bucal, associar um usuário a uma atividade de escovação, pelo menos, no dispositivo de higiene bucal e possivelmente no dispositivo móvel e/ou no servidor, pelo menos para fins de referência para os dois últimos.
[148] Nas representações que usam uma câmera, o perfil do usuário pode ter uma foto do usuário carregada ou associada ao perfil. Isso permitirá que o sistema de reconhecimento de base visual determine automaticamente um usuário específico associado ao perfil. Em alguns exemplos, o sistema 100 pode capturar a imagem com a câmera e identificar o usuário específico comparando a imagem obtida inicialmente com cada usuário que inicia a escovação. Em alguns exemplos, o sistema pode utilizar a posição do usuário no quadro da câmera para determinar o usuário (por ex., estimando a altura ou altura relativa do usuário). Em outros exemplos, o sistema 100 pode utilizar aprendizagem de máquina e princípios de visão do computador para combinar recursos do usuário e determinar qual usuário salvo (e perfil do usuário associado) está realizando a escovação atualmente. Por exemplo, cor dos olhos ou outras técnicas de reconhecimento facial podem ser utilizadas para fazer a correspondência dos usuários de modo confiável, especialmente se cada unidade tiver apenas 2, 3 ou 4 usuários totais para distinção.
[149] Em outros exemplos, os dados de uso associados a um determinado usuário podem ser utilizados para identificar esse usuário. Por exemplo, os dados de uso de um usuário específico podem ser associados a um determinado nível de aceleração e/ou frequência que é característico desse usuário. Por exemplo, um usuário específico pode ter uma determinada variação de frequência de escovação dos dentes ou pode começar em um lado específico da boca. Em alguns exemplos, combinações de características físicas, dados de movimento ou outros indicadores podem ser utilizados para identificar usuários e associar o usuário a seus dados de perfil. Monitor de uso para cabeças substituíveis
[150] Além disso, o número total de utilizações para um dispositivo de higiene bocal substituível 1, cabeça 42 pode ser detectado e armazenado na memória 13 do dispositivo de higiene bucal 1 ou associado ao servidor 4, para monitorar a vida útil de um único dispositivo de higiene bucal 1, cabeça 42. Assim, o sistema 100 poderia fornecer uma notificação ao usuário, por exemplo, no dispositivo móvel 30 ou pela interface da página Web para o servidor 4, uma vez que um dispositivo particular de higiene bucal 1, cabeça 42 foi utilizado um determinado número de vezes ou período. Assim que uma cabeça 42 estiver gasta, o usuário desconectará e reconectará uma nova cabeça 42, o que poderia ser interpretado ou registrado pelo sistema 100 como fixação de um novo dispositivo de higiene bucal 1. Além disso, cada cabeça 42 pode incorporar um módulo de identidade único 62 que armazena um identificador para essa cabeça específica 42, assim quando a mesma cabeça 42 é recolocada, por exemplo, para limpeza ou outros fins, o sistema 100 não assume que uma nova cabeça 42 foi encaixada. Tempo e posição de escovação
[151] Em seguida, os dados de escovação registrados acima podem ser analisados 78 para fornecer feedback sobre a qualidade da posição e do tempo de escovação 80. Isso pode ser apresentado após a escovação ter sido concluída ou em tempo real para fornecer feedback instantâneo ao usuário. Por exemplo, os sensores de movimento 11 e/ou os sensores óticos 9 podem detectar informações posicionais do dispositivo de higiene bucal 1. Utilizando os dados do acelerômetro e do girômetro, dados visualmente detectados dos sensores óticos 9 e padrões 120 ou outros sensores de movimento 11, a posição, orientação e movimento do dispositivo de higiene bucal 1 podem ser determinados e extrapolados para calcular o movimento posicional relativo da cabeça 42. Por exemplo, se a distância, orientação e direção dos sensores de movimento 11 à parte de cerdas da cabeça 42 forem conhecidas, o sistema 11 será capaz de determinar a posição da cabeça 42 e seu movimento relativo, orientação e área de cobertura com base no movimento relativo dos sensores de movimento 11.
[152] Isso pode ser calculado calculando-se inicialmente uma coordenada de referência um, o dispositivo de higiene bucal 1 detecta o movimento e registra o movimento relativo em relação à(s) coordenada(s) inicial(is) para determinar uma assinatura da escovação. Isso pode ser realizado calculando-se o movimento da cabeça 42 calculando as mudanças na orientação da escova e o movimento devido à aceleração registrada pelo girômetro ou acelerômetro ou visualmente detectado pelos sensores óticos 9. Esses cálculos podem ser realizados pelo sistema de controle 13, ou outros processadores que são utilizados no sistema 100, incluindo um processador de telefone móvel que executa uma aplicação no telefone móvel ou um processador em um servidor que executa o software para analisar os dados. Tempo e posição de escovação - Magnetômetro
[153] Em algumas representações, um sensor de magnetômetro 11 pode fornecer informação posicional adicional, detectando a polaridade, um vetor direcional e a força do campo magnético da terra e/ou o campo magnético gerado por um transmissor de campo magnético 110. Em algumas representações, este pode ser um transmissor de campo magnético 110 localizado na estação de base 2, pois a estação de base 2 é estacionária, e o transmissor de campo magnético 110 teria uma polaridade e direção conhecidas (por exemplo, horizontal ou vertical e em uma certa direção). Isso pode ser detectado por um magnetômetro 11 localizado em um dispositivo de higiene bucal 1. Consequentemente, a intensidade do campo magnético detectada pelo sensor do magnetômetro 11 proporcionará uma estimativa da distância que o dispositivo de higiene bucal 1 está da estação de base 2 ao longo de uma esfera ou curva oval ou curva em forma de ovo representando as linhas do campo magnético que circundam a estação de base 2 ou outro dispositivo associado.
[154] Além disso, o magnetômetro será capaz de detectar a direção do vetor do campo magnético ao longo das linhas de campo magnético. Em outras representações, a distância do dispositivo de higiene bucal 1 a partir da estação de base 2 pode ser calculada utilizando: a orientação do campo magnético detectada pelo sensor magnetômetro 11 emitido a partir do transmissor de campo magnético 110 juntamente com a informação de atitude do acelerômetro e girômetro. Isso é possível com o uso do conhecimento do formato do campo magnético e seus vetores em distâncias particulares do transmissor e sua polaridade. Por exemplo, a inclinação do campo magnético em relação à gravidade mudará previsivelmente em várias distâncias a partir do transmissor do campo magnético, por exemplo. Além disso, comparando-se o vetor de qualidade com o vetor do campo magnético, o ângulo pode ser utilizado para calcular a altura ao longo da casca ou das linhas de campo magnético. Isso ocorre porque o ângulo do campo em relação à gravidade será diferente em cada altura porque a casca de ovo será direcionada a um ângulo diferente em relação à gravidade em cada altura. Isso será especialmente verdadeiro quando os polos norte e sul estiverem orientados em uma direção vertical, de modo que as linhas do campo magnético tenham componentes que mudam de horizontais próximos à parte inferior e superior das cascas de ovos para vertical aproximadamente na altura do transmissor.
[155] Portanto, os dados do magnetômetro combinados com os dados do acelerômetro e/ou dados óticos podem ser utilizados para determinar a posição de um dispositivo de higiene bucal 1 dentro de um anel que está situado em um plano horizontal que é de igual intensidade de campo magnético em torno do transmissor 110. Por exemplo, a Figura 5 ilustra uma representação de uma base 2, com um único transmissor de campo magnético de bobina 110 que gera cascas que têm fatias com vetores de campo B (magnético) que alteram a direção em um plano vertical. Os sensores 11 no dispositivo de higiene bucal 1 podem incluir um sensor de campo magnético 11 para detectar o campo magnético gerado pelos transmissores de campo magnético 110 e um acelerômetro 11 para detectar, entre outras acelerações, a aceleração de gravidade ag. Consequentemente, o magnetômetro 11 no dispositivo de higiene bucal 1 pode ser posicionado com o campo B gerado pelo transmissor 110. Assim sendo, a potência e a direção de um campo magnético (Bt) podem ser determinadas pelo magnetômetro 11. Simultaneamente, um acelerômetro 11 pode detectar a aceleração da gravidade como vetor ag. O sistema 100 pode analisar esses dados e determinar Qo entre o vetor de gravidade ag e vetor de campo magnético Bt.
[156] O ângulo Qo pode então ser usado para determinar um anel R no qual a posição do dispositivo de higiene bucal 1 é conhecida por estar em algum ponto ao longo do anel R. Por exemplo, primeiro, a intensidade do campo magnético B detectada pelo magnetômetro 11 pode ser utilizada para determinar em qual casca em formato de ovo ou anel do campo magnético o dispositivo de higiene bucal está (por ex., B1, B2 ou B3). Isso estreitaria a posição do dispositivo de higiene bucal 1 para uma casca côncava ou anel ao redor do transmissor 110. Em seguida, Qo pode ser unificado para calcular uma posição vertical na casca ou anel e, portanto, estreitar a posição em um anel R que cerca o transmissor 110. Assim sendo, se o sistema 100 detectar movimento para um novo anel R, o sistema terá informações sobre a direção possível e distâncias percorridas. Essas informações serão aprimoradas pelos dados do acelerômetro que fornecerão informações adicionais sobre a direção percorrida. Por exemplo, isso poderá fornecer determinadas ligações superiores ou inferiores de direção e/ou distância percorrida pelo dispositivo de higiene bucal 1. Assim, esse sistema 100 e a técnica de processamento de dados podem ser utilizados para fornecer informações da posição relativa e de movimento do dispositivo de higiene bucal 1 e aplicados para determinar a posição de escovação dos dentes na boca conforme descrito aqui.
[157] Em algumas representações, um sensor de magnetômetro 11 pode detectar um campo magnético transmitido por um transmissor de campo magnético 110. Para que isso seja feito, esses dados de campo magnético devem ser filtrados de ruídos externos e especialmente do campo magnético da terra. O campo magnético da terra será de intensidade e direção relativamente constantes em um determinado local na escala de movimento de uma escova de dentes. Além disso, o campo magnético da terra é bem amplo e a maioria dos magnetômetros é calibrada para a escala do campo magnético da terra. Portanto, para usar um magnetômetro calibrado para o campo magnético da Terra, por exemplo, em representações que detectam tanto o campo magnético da Terra como dos transmissores 110 para calcular alterações de orientação e posição, certos algoritmos de filtração devem ser usados para distinguir os dois. Em algumas representações, os dados críticos que podem ser usados para filtrar os dois é que a força do campo magnético da Terra permanece relativamente constante na escala de movimento do dispositivo de higiene bucal, em comparação com a mudança no campo magnético detectada que é transmitida pelo transmissor de campo magnético 110. Portanto, os filtros temporais podem ser aplicados para distinguir os dois campos magnéticos. Em algumas representações, o campo magnético transmitido pelo transmissor 110 pode pulsar em determinada frequência ou amplitude para ser facilmente filtrado usando processamento de sinal e análise de dados.
[158] Em algumas representações, o componente direcional do campo magnético da saída de dados de vetor do magnetômetro 11 podem também ser utilizado para calcular uma mudança de posição e/ou orientação relativa. Por exemplo, em algumas representações, o transmissor 110 pode transmitir um campo magnético com uma orientação de vetor ilustrada na Figura 5. Informações direcionais ou do vetor detectadas por um magnetômetro de um campo magnético B criado pelo transmissor 110 podem ser úteis para fornecer orientação e/ou informações posicionais relativas. Esses dados podem ser combinados com dados das informações direcionais do vetor detectadas do campo magnético da Terra que provavelmente teria uma orientação que difere da orientação do campo magnético da Terra. Consequentemente, o magnetômetro 11 pode detectar vetores que indicam a direção do campo magnético da Terra e vetores do campo magnético do transmissor 110 para fornecer uma referência para orientação em espaço e para alterações na posição.
[159] Em um exemplo, o magnetômetro que detecta o campo magnético da Terra poderia detectar uma orientação do dispositivo de higiene bucal 1 em um plano horizontal como seria uma bússola ou sobre o eixo Z ilustrado na Figura 5. Em algumas representações, isso pode incluir um vetor não apenas na direção horizontal, mas na direção vertical que será constante e baseada na inclinação do campo magnético da Terra em um local geográfico em particular. Em outras representações, o transmissor 110 pode ser posicionado em uma orientação diagonal, horizontal, vertical ou outra orientação conhecida que é usada como um ponto de referência para calcular a orientação do magnetômetro 11 e mudanças posicionais do magnetômetro 11 e dispositivo de higiene bucal 1.
[160] Além disso, a calibração pode ser necessária com base na orientação relativa do dispositivo de higiene bucal 1 quando é usada por um usuário e o transmissor do campo magnético da estação de base 110. Como o formato e a orientação de linhas do campo magnético mudam com base na posição em relação ao gerador do campo magnético, diferentes fórmulas, calibrações ou ajustes podem precisar ser realizadas. Por exemplo, perto do lado de um gerador de campo magnético, as linhas de fluxo podem ser orientadas em uma primeira direção; no entanto, próximo da extremidade polar do transmissor 110 (por exemplo, acima ou abaixo ou do lado direito ou esquerdo), as linhas de fluxo podem ser orientadas perpendicularmente à primeira direção perto do lado ou meio do transmissor 110. Além disso, pode ser necessário que o usuário escove seus dentes a uma determinada distância do transmissor 110 para assegurar que um campo magnético adequado para medição seja gerado nessa posição. O aspecto benéfico das bobinas fisicamente orientadas na direção vertical é que o campo magnético gerado é relativamente o mesmo em todos os lados do transmissor 110 (e por substituição, a estação de base 2) assumindo relativamente a mesma altura e, portanto, a calibração pode exigir algoritmos e/ou processos mais simples. Entretanto, se as bobinas estiverem em um plano horizontal, dependendo da orientação da estação de base 2, as linhas do fluxo magnético podem estar viajando em diferentes direções. Nessa representação, o usuário pode ser instruído para girar a estação de base 2 para apontá-la para uma determinada direção em relação ao usuário, onde o usuário geralmente escova seus dentes. Em outras representações, a calibração pode ser capaz de utilizar ou acomodar alterações na direção do vetor do campo magnético transmitido pelo transmissor 110.
[161] Os dados de um magnetômetro 11 podem ser combinados com a saída de dados de um acelerômetro 11 ou dados do girômetro 11 e acelerômetro 11 ou sensor ótico 9 para determinar a orientação e/ou a posição. Por exemplo, os dados do acelerômetro 11 e/ou sensor ótico 9 podem ser utilizados primeiro para determinar a orientação do dispositivo de higiene bucal 1 em relação à gravidade durante períodos de relativamente pouca aceleração, pelo que a aceleração da gravidade seria detectada por um acelerômetro de três eixos ou análise de imagem para determinar se o dispositivo de higiene bucal 1 é inclinado em torno de um eixo lateral que está em um plano horizontal ou como ele é girado em torno de seu eixo longitudinal (um eixo longitudinal que corre longitudinalmente pela escova) para uma gravidade apontando para baixo em direção à terra.
[162] Se os dados do acelerômetro indicarem que o dispositivo de higiene bucal 1 está apresentando acelerações relativamente pequenas em relação aos movimentos normais de escovação, o sistema de controle poderá determinar que o dispositivo de higiene bucal 1 está relativamente imóvel, e os dados do acelerômetro podem ser utilizados para determinar um vetor orientado na direção da gravidade.
[163] Se os dados do acelerômetro forem combinados com os dados do girômetro, os desvios da atitude da escova de dentes em relação à gravidade poderão ser determinados para calcular a atitude da escova de dentes. Por exemplo, o registro inicial do vetor de gravidade pode ser usado como um vetor de referência para determinar a atitude. Em seguida, os desvios dessa posição ou atitude inicial determinados pelo acelerômetro e girômetro podem ser determinados calculando-se as mudanças de orientação a partir do vetor de referência inicial com base nos dados do girômetro. Assim sendo, os dados do acelerômetro ou do acelerômetro e girômetro podem ser utilizados para determinar para qual lado as cerdas estão voltadas. Por exemplo, em algumas representações, os dados do acelerômetro e do girômetro podem ser analisados para determinar se as cerdas estão viradas para cima, para a frente ou para baixo, frente, esquerda e direita, potencialmente estreitando-se para um quadrante específico ou outra divisão da boca. Por exemplo, quando as cerdas do dispositivo de higiene bucal 1 são viradas para baixo, elas podem somente escovar a parte superior dos dentes inferiores. Se as cerdas do dispositivo de higiene bucal 1 estiverem viradas para cima, elas poderão somente escovar as coroas ou extremidades dos dentes superiores. Como outro exemplo, quando o dispositivo de higiene bucal 1 está voltado para a direita, ele só poderia estar escovando os lados esquerdos dos molares, etc. Além disso, em algumas representações, as orientações em relação à gravidade serão determinísticas, pois um vetor que representa a gravidade sempre aponta em direção ao chão ou terra, e a escovação provavelmente ocorrerá em linha reta.
[164] Portanto, é possível determinar a orientação das cerdas em relação aos dentes em alguns aspectos ou planos de orientação. Em determinadas representações, esses cálculos podem ser feitos de maneira determinística ou estimados com o uso de estatísticas e/ou modelo aperfeiçoado para a boca. Por exemplo, se o acelerômetro detectar que as cerdas da escova de dentes estão viradas para baixo dentro de uma certa margem de erro ou dentro de uma margem estatisticamente significativa, o sistema poderá determinar que as superfícies escovadas provavelmente são a parte superior dos dentes inferiores (ou a língua, por exemplo). Em outras representações, conforme divulgado aqui, as orientações de escovação podem ser calculadas entre si, de modo que um modelo da boca possa ser adaptado sempre que o usuário escovar os dentes.
[165] Para determinar a orientação em um plano horizontal perpendicular à gravidade, o campo magnético da Terra ou o campo magnético gerado pelo transmissor 110 da estação de base 2, por exemplo, poderá ser utilizado. Em algumas representações, o transmissor do campo magnético 110 gerará um campo magnético com vetores direcionais que mudam a direção em um plano horizontal que é perpendicular à gravidade. Consequentemente, mesmo que a direção absoluta não seja conhecida, uma orientação relativa do dispositivo de higiene bucal 1 em relação ao campo magnético detectado pelo magnetômetro 11 e emitida pelo transmissor 110 pode ser determinada em um plano horizontal. Assim sendo, mudanças relativas dessa orientação em um plano horizontal podem ser determinadas, e um caminho de movimento ao longo de um sistema de coordenadas de referência pode ser determinado. Em algumas representações, o sistema de coordenadas de referência pode ser baseado em um dos pontos de dados iniciais ou quaisquer outros pontos de dados registrados durante a sessão de escovação dos dentes. Conforme divulgado aqui, essas alterações relativas podem ser utilizadas para calcular as posições ou reconstruir o formato usando posições relativas após um usuário ter finalizado a escovação
[166] Em algumas representações, os dados do girômetro, magnetômetro, sensor ótico e acelerômetro podem ser usados para determinar uma orientação com respeito à gravidade e um ou ambos, campos magnéticos da Terra e dos transmissores 110. Em algumas representações, a orientação pode ser determinada e confirmada ou validada pelos diferentes sensores 11 ou sensores óticos 9. Por exemplo, a velocidade angular de um girômetro pode ser integrada para determinar mudanças de orientação em determinadas direções, mas erros da integração podem ser corrigidos por meio de leituras do magnetômetro e/ou dados do sensor ótico 9. Em outras representações, qualquer um ou ambos, magnetômetro, girômetro e magnetômetros podem ser utilizados em várias combinações para determinar as orientações.
[167] Em algumas representações, a orientação apenas pode ser utilizada para determinar a posição do dispositivo de higiene bucal 1 usando análise estatística conforme divulgado aqui. Em outras representações, as alterações inerciais detectadas pelo girômetro e/ou pelo acelerômetro podem ser utilizadas em conjunto ou separadas das leituras do magnetômetro 11 para proporcionar outras indicações de movimento ou distância para calcular uma posição estimada das cerdas do dispositivo de higiene bucal 1. Em algumas representações, as informações de orientação podem ser combinadas com a saída de dados dos sensores 11 ou sensores óticos 9 que indicam inércia translacional ou mudanças posicionais. Dependendo do local do sensor inercial, as informações de orientação podem ser combinadas com os dados de movimento inercial para indicar a posição das cerdas. Por exemplo, se um sensor de movimento 11 estiver localizado dentro do dispositivo de higiene bucal 1, mas no meio do eixo longitudinal da escova de dentes onde o usuário segura o dispositivo de higiene bucal 1, mudanças na orientação movimentarão a cabeça sem mover a posição (embora possa girar no lugar) do sensor de movimento 11. Consequentemente, as informações de orientação podem também ser usadas para calcular uma posição no espaço das cerdas em relação à posição do sensor 11.
[168] As alterações de movimento ou posição podem também ser calculadas com base nos dados emitidos pelo magnetômetro 11. Em algumas representações, o magnetômetro 11 pode detectar um campo magnético geral por um transmissor de campo magnético 110 na estação de base 2 ou outro componente estacionário separado do dispositivo de higiene bucal 1. Nesta representação, a intensidade e a orientação do campo magnético detectado por um magnetômetro de um, dois ou três eixos 11 podem fornecer dados adicionais sobre o movimento posicional do dispositivo de higiene bucal 1 em relação ao transmissor de campo magnético 110 na estação de base 2, que é fixa e estacionária. Portanto, o aumento ou redução no campo magnético indicará que o dispositivo de higiene bucal 1 está se movendo para perto ou para longe da estação de base 2. Além disso, as alterações na orientação ou inclinação do campo magnético e sua saída de polaridade pelo magnetômetro 11 podem ser utilizadas para determinar a translação e a posição. Essa informações podem ser utilizadas para determinar, com base em dados de calibração ou experimentais, quanto uma mudança por unidade na intensidade do campo magnético é equivalente em distância com base na direção do movimento (como direções diferentes por meio de um campo magnético terão taxas maiores ou menores de mudança). Em outras representações, a mudança por unidade na inclinação ou forma do campo magnético pode também ser correlacionada a alterações na posição. A respectiva orientação de um campo magnético horizontal pode ser diferente toda vez que um sistema de dispositivo de higiene bucal, conforme divulgado aqui, é configurado, inclusive um sistema que incorpora um magnetômetro na estação de base 2. Isso ocorre porque cada usuário escova os dentes e/ou como a estação de base 2 é orientada na parte superior do balcão pode mudar para cada usuário e até mudar um pouco a cada vez e depois de limpar a bancada, etc.. Portanto, a análise estatística adaptativa pode ser utilizada para determinar as posições relativas das cerdas do aparelho de higiene bucal 1.
[169] Os dados posicionais calculados da saída do campo magnético de um magnetômetro 11 podem ser combinados com dados inerciais para calcular alterações posicionais no dispositivo de higiene bucal 1. Em algumas representações, os dados inerciais podem ser utilizados para calcular a distância percorrida, e os dados do magnetômetro podem também ser utilizados para eliminar erros e/ou fornecer ligações para os cálculos para alterações posicionais com base nos dados inerciais. Por exemplo, as alterações na intensidade do campo magnético podem ter um limite mínimo de ligação inferior assumindo o percurso diretamente perpendicular às linhas do campo magnético onde elas são mais comprimidas. Devido a uma determina alteração na intensidade do campo magnético, poderia ser determinado que o magnetômetro tinha percorrido pelo menos uma determinada distância Euclidiana no espaço (ou alterou uma determina orientação angular). Essas alterações na inclinação e na intensidade do campo podem ser utilizadas para determinar alterações de distância dentro de determinadas margens de erro que podem ser suplementadas ou ajustadas precisamente de acordo com os dados do acelerômetro ou girômetro. Os dados poderiam ser combinados com os dados de orientação e inerciais para determinar uma distância mais precisa percorrida e percurso direcional relativo do dispositivo de higiene bucal 1. Tempo e posição de escovação - Reconhecimento de padrão visual
[170] Pode ser utilizado um sistema de sensor ótico 9 e de reconhecimento de padrão 120 em algumas representações para rastrear o movimento do dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, conforme descrito acima, o dispositivo de higiene bucal 1 pode conter padrões 120 no cabo 40 ou cabeça 42 que podem ser reconhecidos por um sistema de rastreamento visual. O sistema de rastreamento visual pode ser capaz de reconhecer a orientação, a distância e a posição de um padrão 120 que está no dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, em algumas representações, o padrão 120 pode estar na cabeça 42 e um padrão separado 120 pode estar no cabo 40 para permitir que o sistema determine a posição do cabo 40 e da cabeça 42 do dispositivo de higiene bucal 1 para auxiliar na determinação da orientação e movimento. Os reconhecimentos de padrão visual têm sido utilizados para detectar o movimento e a orientação de marcadores, como, por exemplo, o sistema descrito em “Towards Positioning through Visual Markers,” de Bernhard L. Ecklbauer, cuja descrição está incorporada por referência em sua totalidade. Por exemplo, o software de processamento de imagens pode identificar os limites do dispositivo de higiene bucal por identificadores de imagem de limite padrão, identificar objetos com dimensões e tamanhos apropriados para uma escova de dentes e tentar determinar uma orientação do dispositivo de higiene bucal (ou determinar uma orientação do padrão 120 e o dispositivo de higiene bucal, respectivamente).
[171] Em algumas representações, o sistema de reconhecimento de padrão visual pode também ser utilizado para determinar a posição e a orientação do rosto humano. Isso será útil para comparar a posição e a orientação relativas do rosto e/ou boca e do dispositivo de higiene bucal 1 para determinar a posição do dispositivo de higiene bucal em relação à boca. Em algumas representações, o sistema primeiro obterá uma imagem com o dispositivo de higiene bucal 1 na mesma distância de um sensor ótico 9, como um rosto humano. Além disso, a calibração inicial que usa a orientação e o tamanho do rosto pode ser utilizada para calibrar a distância da câmera 9 até o dispositivo de higiene bucal 1, de modo que o tamanho e o movimento possam ser estimados. Em algumas representações, uma vez que o tamanho do dispositivo de higiene bucal 1 é conhecido, o tamanho relativo do rosto do usuário que utiliza o dispositivo de higiene bucal 1 pode ser determinado, para calibrar ou estimar a forma e tamanho da mandíbula e modificar os algoritmos utilizados para determinar qual zona está sendo escovada.
[172] Por exemplo, o sistema poderia determinar se o dispositivo de higiene bucal 1 está dentro ou perto da boca e se o sistema pode ser utilizado para determinar a posição e a orientação do rosto. Isso ajudará o sistema a validar e confirmar quando o uso começa e para, pois o dispositivo de higiene bucal 1 estaria apenas perto da boca do usuário que de fato o está utilizando. Raramente um usuário segura a escova perto da boca quando de fato ele não está escovando os dentes. Em vez disso, o usuário imediatamente lava/abaixa o dispositivo de higiene bucal após o término da escovação.
[173] Assim sendo, os dados detectados pela câmera podem ser avaliados para determinar a posição, o movimento e a orientação de um dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, um dispositivo de higiene bucal 1 pode ter um código “AB” com um círculo e linha conforme ilustrado na Figura 6 na parte posterior da cabeça 42, ou no cabo 40, ou em ambos. Em algumas representações, o padrão 120 pode ser qualquer outro padrão 120 que tiver uma orientação distinta conforme descrita aqui. A câmera 9 pode detectar o padrão, e os dados podem ser recuperados para processamento e análise. Por exemplo, os dados visuais detectados pela câmara podem ser emitidos e um processador pode avaliar os dados para determinar a orientação e o tamanho do padrão 120 e os tamanhos relativos de certas partes do padrão 120.
[174] Por exemplo, se o padrão é AB e estiver orientado como mostrado na parte de trás da cabeça 42 do dispositivo de higiene bucal 1 e a análise de dados determina que AB está orientado na posição vertical, é provável que o usuário não esteja escovando dentes. Isso ocorre porque significará que o dispositivo de higiene bucal 1 está em posição perpendicular (conforme a Figura 6) que seria uma posição muito improvável para um usuário segurar o dispositivo de higiene bucal 1 para escovar os dentes. Em vez disso, o eixo longitudinal de um dispositivo de higiene bucal 1 será segurado em um plano horizontal durante a escovação dos dentes. Entretanto, se a câmera 9 detectar dados que indicam que o AB na cabeça do dispositivo de higiene bucal 1 é lateral, provavelmente indicará duas coisas: (1) o dispositivo de higiene bucal 1 está posicionado de modo que a parte de trás da cabeça 42 do dispositivo de higiene bucal 1 fique virada para o usuário porque o AB é realmente visível para a câmara 9 e (2) o dispositivo de higiene bucal 1 é horizontal porque o AB está orientado em seu lado. Isso, por exemplo, apresentaria uma probabilidade elevada de que o dispositivo de higiene bucal 1 estava realizando a escovação dos incisivos frontais. Isso ocorre porque a câmera 9 geralmente está posicionada de modo que o usuário esteja virado para a câmera 9 enquanto escova os dentes. Portanto, se o AB for visível para a câmara 9 e estiver de lado, então o dispositivo de higiene bucal 1 deverá ser orientado com as cerdas viradas para a boca (para escovar as superfícies frontais) e escovando os dentes dianteiros (em vez dos lados) porque o AB ainda é visível para a frente da câmera 9.
[175] Entretanto, em muitas posições do dispositivo de higiene bucal 1, a cabeça 42 do dispositivo de higiene bucal 1 e qualquer padrão 120 associado pode não estar visível para a câmera 9. Por exemplo, durante a escovação dos molares, língua, superfícies superiores ou inferiores dos dentes, um padrão 120 na parte posterior da cabeça 42 não seria visível. Assim sendo, em algumas representações, um padrão adicional 120 poderia ser incluído em um acessório 130 na extremidade do dispositivo de higiene bucal 1. Isso permitiria que a câmera 9 detectasse a orientação do padrão 120 no acessório 130 e/ou cabo 40 enquanto o dispositivo de higiene bucal 1 fosse inserido na boca do usuário. Por exemplo, em algumas formas de representações, o acessório 130 pode ser um bulbo de forma esférica na base do cabo 40 do dispositivo de higiene bucal 1, e incluiria diversos padrões diferentes em posições diferentes em torno da esfera.
[176] Isso permitiria que a câmera detectasse a posição e a orientação de vários padrões diferentes. Ao detectar visualmente um padrão, o sistema pode determinar (1) qual padrão 120 está sendo detectado, (2) o tamanho do padrão 120, (3) a orientação do padrão 120, (4) o tamanho relativo de diferentes componentes do padrão 120, (5) outras características do padrão 120. Essas informações podem ser baixadas e comparadas aos dados existentes referentes aos tipos e orientação de padrões 120 que são incluídos no acessório 130 (e/ou cabo 40 ou cabeça 42 do dispositivo de higiene bucal 1). Por exemplo, o sistema pode incluir um banco de dados que armazena cada um dos diferentes padrões 120 e informações de tamanho e orientação diferentes em relação ao padrão 120 em relação ao dispositivo de higiene bucal 1 e à distância da câmera 9. Por exemplo, cada padrão 120 pode incluir informação sobre se é encontrado em uma orientação vertical; então o dispositivo de higiene bucal está do seu lado, apontado para a boca, etc. Em outras representações, o tamanho do padrão 120 detectado pode ser igualado à distância do dispositivo de higiene bucal 1 da câmara 9, assumindo uma distância definida. Em algumas representações, as informações de calibração podem ser ainda adicionadas para aprimorar a análise dos sistemas dos dados de escovação para um indivíduo e/ou um banheiro específico. Portanto, cada padrão 120 pode ter um número de pixels associado a cada componente (por ex., altura/largura de determinadas características) que pode ser associado a uma determinada distância da câmera 9. Esses podem ser valores aproximados ou uma média ou usar estatísticas para encontrar a distância/orientação da probabilidade mais alta.
[177] Assim que as informações de padrão são determinadas, elas podem ser comparadas às informações de calibração ou outros dados que representam os padrões 120 e orientações respectivas que estão incluídas no acessório 130, por exemplo. Se, por exemplo, um padrão AB 120 for incluído no acessório 130, como ilustrado na Figura 6, com uma orientação vertical e virada para a frente na mesma direção que as cerdas, se este padrão for detectado na vertical, é improvável que o usuário esteja escovando seus dentes. Entretanto, novamente, se esse padrão 120 for detectado com uma orientação lateral, provavelmente o usuário estará escovando seus molares frontais. Em outro exemplo, se em outro padrão, BC é colocado na base da escova de dentes quando o sistema detecta que o padrão é provavelmente o de que o dispositivo de higiene bucal está sendo usado para limpar os molares. Portanto, a orientação de BC poderia ser usada para determinar se é provável que o usuário esteja limpando as partes superiores, inferiores ou laterais dos molares. Em algumas representações, isso poderia ser combinado com os dados do acelerômetro e do girômetro para determinar qual lado da boca está sendo escovado.
[178] Ainda em outra representação, o sistema pode ser capaz de determinar a posição do dispositivo de higiene bucal (sem um padrão) em relação ao rosto, incluindo a direção do vetor de seu eixo longitudinal. Portanto, o sistema poderia determinar se o dispositivo de higiene bucal provavelmente está no lado esquerdo ou direito da boca. Isso poderia ser feito com o uso do sistema de reconhecimento visual conforme divulgado aqui. Em outras representações, o sistema poderia determinar a posição e a orientação da boca e do dispositivo de higiene bucal um em relação ao outro. Por exemplo, um algoritmo de reconhecimento da boca poderia ser usado para aproximar a posição de cada um dos cantos ou laterais da boca. Além disso, poderiam ser marcadores visuais na haste do dispositivo de higiene bucal 1 para ajudar o sistema a determinar qual lado da boca está sendo escovado quando o usuário está com o dispositivo de higiene bucal dentro da boca. Sem padrão na escova de dentes
[179] Como ilustrado na Figura 7 e em algumas representações, o sistema pode detectar apenas o contorno do cabo do dispositivo de higiene bucal 1 para determinar uma orientação do eixo longitudinal em relação à gravidade sem utilizar um padrão 120 ou marcas. Em outras representações, o sistema pode ter software de processamento de imagem adicional para identificar características específicas do dispositivo de higiene bucal, incluindo a cabeça (cerdas, etc.), utilizando algoritmos de classificação para classificar determinadas partes da imagem. Em algumas representações, o software de processamento de imagem identifica o eixo longitudinal, a cabeça, a base e potencialmente as cerdas. Com base nessas informações, a orientação e a posição do dispositivo de higiene bucal podem ser determinadas. Em algumas representações, o usuário e a boca do usuário podem ser identificados com o uso de detecção de limite / software de classificação de formato similar. Assim sendo, a posição relativa do dispositivo de higiene bucal em relação à boca pode ser determinada, conforme explicado aqui mais adiante.
[180] Os inventores podem utilizar este sistema de modo que um dispositivo de higiene bucal customizado não seja necessário e somente um chip fosse requerido dentro do dispositivo de higiene bucal que inclui sensores de movimento 11. Portanto, o dispositivo pode ser fabricado utilizando um modelo de dispositivo de higiene bucal existente e implementando apenas um sistema de chip ou controlador 13 que inclui um sensor de movimento 11, antena 5 ou outra conectividade sem fios e uma memória. Em seguida, o dispositivo poderia enviar todos os dados a um smartphone ou outro dispositivo conectado 30 (por ex., espelho inteligente, etc.) Combinação de dados visuais e de movimento para determinação de posição
[181] Os dados visuais podem também ser usados para determinar a aceleração e o vetor ou direção de movimento do dispositivo de higiene bucal 1 enquanto escova os dentes. Os dados visuais podem capturar as diferentes posições e data/hora dos dados para determinar a quantidade de tempo registrado para viajar de um primeiro ponto a um segundo ponto e, portanto, a velocidade resultante (direção e velocidade) e aceleração. Conforme descrito aqui os dados posicionais podem ser utilizados para calcular posições de escovação. Isso combinado aos dados de orientação permitirá fornecer dados posicionais e de orientação suficientes para determinar a posição na boca de um usuário e a seção da boca que está sendo escovada conforme aqui.
[182] Por exemplo, em algumas representações, a informação visual a partir de reconhecimentos de padrões ou contornos da escova pode ser utilizada para recalibrar ou a saída da posição da determinação da posição do acelerômetro/magnetômetro/girômetro. Nessas representações, os dados visuais podem ser utilizados para recalibrar o deslocamento experimentado pelos sensores de posição para trazê- los de volta para um sistema de coordenadas de referência. Em outras representações, os dados visuais podem ser utilizados para recalibrar todo o modelo estatístico usado para determinar a posição.
[183] Em algumas representações, a posição pode ser independentemente determinada com base nos sensores de movimento/aceleração/posição e determinada independentemente dos dados de reconhecimento visual. Essas duas determinações podem ser utilizadas para determinar uma posição final em relação à boca. Em outras representações, os dados de reconhecimento sozinhos podem ser utilizados para calcular a posição em relação à boca.
[184] Um primeiro exemplo seria uma configuração sem padrão visual 120 adicionada ao dispositivo de higiene bucal 1. Usando apenas a saída de dados do(s) sensor(es) de movimento(s) 11, pode ser difícil distinguir, em algumas situações, em que lado da boca o dispositivo de higiene bucal 1 está quando o dispositivo de higiene bucal está orientado na mesma direção, mas pode ser diferentes secções de escovação dos dentes. Por exemplo, sua orientação sobre um eixo é idêntica ou quase idêntica, mas sua posição em um lado do rosto está no lado esquerdo ou no lado direito da boca.
[185] Por exemplo, uma determinação ambígua poderia ser: o usuário está escovando a face externa dos dentes no lado esquerdo da boca ou está escovando a face interna dos dentes no lado direito da boca? Mesmo sem padrão visual 120 adicional, com informações visuais do dispositivo de higiene bucal e apenas do rosto do usuário o sistema pode fazer uma distinção entre esquerda e direita. Portanto, a combinação dos algoritmos neste caso é benéfica porque os dados inerciais são considerados insuficientes para estabelecer uma posição espacial relativa em um sistema de coordenadas ao redor da cabeça. Assim, a informação visual pode ser utilizada para fazer uma determinação secundária de qual lado da cabeça a escova está e, portanto, a informação visual e a informação de orientação (sobre um eixo ou ponto ou em relação à gravidade) podem ser combinadas para determinar de qual lado da cabeça está a escova 1 e se (por exemplo, a face interna ou externa dos dentes está sendo escovada).
[186] Outro exemplo pode incluir uma representação com um padrão 120 ligado ao dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, um padrão 120 poderia ser adicionado à base do dispositivo de higiene bucal 1 e à parte posterior da cabeça da escova 1. Entretanto, com um padrão 120, pode haver posições do dispositivo de higiene bucal 1 em que a informação visual por si só não seria suficiente para determinar a localização e orientação do dispositivo de higiene bucal 1 com precisão suficiente. Por exemplo, quando as marcas visuais estão parcialmente ocultas ou muito pequenas na resolução da imagem para serem detectadas com precisão no tamanho e na orientação.
[187] Por exemplo, se um usuário estiver escovando os molares e o único padrão visível 120 estiver na base do dispositivo de higiene bucal 1, e as resoluções forem baixas (por exemplo, porque o usuário está um pouco longe do dispositivo da câmera ou porque está usando uma câmera que tem resolução insuficiente), talvez o sistema não seja capaz de determinar com precisão suficiente o ângulo com o qual a escova 1 está sobre os dentes. Portanto, o sistema não poderia determinar se o usuário está escovando a parte externa dos molares da mandíbula superior ou a parte externa dos molares na mandíbula inferior.
[188] Neste caso, a diferença angular (por exemplo, o ângulo do eixo longitudinal do dispositivo de higiene bucal em relação à gravidade, porque você segura o dispositivo de higiene bucal em um ângulo ligeiramente diferente ao escovar os molares superiores ou inferiores) pode ser bastante sutil entre as duas posições de escovação. No entanto, os dados de movimento (especialmente aceleração e orientação vertical) podem ser capazes de desambiguar as duas posições potenciais reduzidas pelos dados visuais e, portanto, fornecer as informações necessárias para se o dispositivo de higiene bucal 1 estiver escovando a mandíbula superior ou inferior. Portanto, os dados visuais isoladamente podem ser complementados com os dados de movimento para determinar a posição ou a seção dos dentes que são escovados. Tempo e posição de escovação - Análise de dados de movimento
[189] Para utilizar os dados dos sensores para estimar a quantidade de tempo gasto em cada seção, quadrante ou outra divisão lógica da boca, o usuário pode precisar calibrar o dispositivo de higiene bucal 1. Em algumas representações, a calibração pode ocorrer na fábrica, pelo usuário ou por ambos. Assim, a calibração pode ser utilizada para calibrar uma unidade fabricada especificamente e adaptar-se à geografia, anatomia (ou seja, altura) e/ou ambiente do banheiro de um usuário específico, que pode incluir interferências magnéticas exclusivas e alturas únicas (bancadas podem não estar niveladas, etc.). Por exemplo, em algumas representações, o usuário pode aplicar um gel colorido aos dentes. O usuário pode então ligar o dispositivo de higiene bucal 1 no modo de calibração quando o dispositivo de higiene bucal 1 estiver na posição para os dentes e remover todo o gel colorido, enquanto os sensores de movimento 11, sensores ópticos 9 e outros sensores estão registrando dados.
[190] Nesse ponto, o usuário pode desligar a calibração para interromper a obtenção de dados de calibração. Em outras representações, uma vez que o usuário ligue a função de calibração, o dispositivo de higiene bucal 1 detecta os momentos quando o usuário iniciou e parou a escovação, incluindo todas as pausas na escovação. Este procedimento de calibração fornece referência posicional, orientação e dados de calibração de movimento que podem então ser comparados com escovas subsequentes usando análise estatística 78, ou outros métodos de análise para determinar se escovas subsequentes escovaram todas as regiões da boca por tempo suficiente.
[191] Uma vez que o dispositivo é calibrado, usando dados de referência de escovação anterior e/ou escovação de outros usuários do modelo, os dados de escovação de cada uso podem ser comparados aos dados de referência para avaliar sua qualidade 78 e determinar a posição do dispositivo de higiene bucal 1 nos dados recém-obtidos. Por exemplo, os dados de calibração podem ser utilizados para preparar um modelo estatístico da forma e dimensões da boca de um usuário específico e ser usados para criar certos limites estatísticos para determinar quando o dispositivo de higiene bucal 1 está escovando qualquer seção específica da boca do usuário. Então, quando um usuário inicia a escovação pela segunda vez, os dados recém-registrados podem ser sobrepostos ou correlacionados com os dados de escovação de calibração associados a esse perfil de usuário 60, para determinar se e onde houve alguma deficiência na escovação. Por exemplo, o sistema 100 pode determinar quanto tempo é gasto escovando cada quadrante, quantos movimentos rítmicos ou executar outras avaliações da escovação. Além disso, a análise pode indicar que um usuário escovou muito em determinadas áreas ou não usou os padrões de movimento rítmico corretos de modo geral ou em seções específicas da boca do usuário.
[192] A correlação pode ser executada pela análise estatística; por exemplo, uma comparação quantitativa dessas diferenças pode ser feita simplesmente medindo-se a distância Euclidiana no espaço 3xz. Esses vetores podem ser tratados por meio de uma análise estatística, incluindo análise de componente principal (PCA), análise hierárquica de agrupamentos (HCA), análise de regressão e análise discriminante linear. Podem ser utilizados métodos estatísticos para dados de alta dimensionalidade. A título de exemplo, a HCA examina sistematicamente a distância entre os dados que representam cada tipo de dados de movimento ou posicionais. Pode ser gerado um dendrograma que mostra o agrupamento dos dados a partir de distâncias Euclidianas entre os vetores de dados, muito mais como uma árvore ancestral.
[193] Cada grupo de dados estatísticos pode ser representativo dos dados do sensor para cada seção, quadrante ou outra divisão lógica da boca do usuário. Por exemplo, a boca pode ser dividida em superior e inferior, com superior e inferior tendo uma parte direita, dianteira e esquerda e cada uma das partes direita, dianteira e esquerda tendo uma face interna, superior e externa. Portanto, a boca pode ter 36 seções, 10 seções, 8 seções, 12 seções ou 4 seções (quadrantes) diferentes, apenas superiores e inferiores, apenas externas e internas e outras divisões lógicas. Assim, usando dados de referência, o controlador 13, ou outros processadores no sistema 100 (por exemplo, processadores no telefone móvel ou servidores), podem calcular o intervalo de segurança ou outro valor indicando a probabilidade de o dispositivo de higiene bucal escovar uma seção específica da boca do usuário, mas determinar a probabilidade de os traços se correlacionarem ou se relacionarem com os dados de calibração nessas seções. Para obter uma posição de referência, o usuário pode ser instruído a iniciar a escovação em uma posição idêntica da boca. Dessa maneira, os dados começam em uma posição conhecida e podem usar isso como um ponto de referência para relacionar o restante dos dados com o uso de análise estatística. Por exemplo, o ângulo, a orientação, a distância calculada e outras características da posição de referência do dispositivo de higiene bucal 1 detectadas pelo sensor de movimento 11 e/ou sensor ótico 9 podem indicar a probabilidade de cada nova posição estar correlacionada com uma determinada posição da boca com base em dados de calibração.
[194] Em outras modalidades, o sistema de controle 13 ou outros processadores de sistema (por exemplo, processadores no smartphone, servidores ou outros componentes) podem processar os dados estatísticos e determinar que a escova está escovando uma certa seção da boca se a análise estatística mostrar medições superiores a 95%, 85%, 80% ou outra certeza adequada de que a escova está dentro da seção da boca. Em algumas representações, a especificidade ou a sensibilidade da análise estatística da escovação pode ser modificada para corresponder à variação de um usuário específico.
[195] Essa análise pode incluir uma saída 80 que permita que o sistema de controle 13 ou outros processadores determinem quais movimentos rítmicos ocorreram em cada secção da boca ou conjunto de dentes e, portanto, quanto tempo um usuário passa a escovar cada quadrante, meio ou dente, ou outra divisão lógica da boca e como esses tempos se comparam aos regimes recomendados. Em outras representações, o tempo no início e no fim da entrada de uma determinada área pode ser registrado ou outros métodos adequados para determinar quanto tempo é gasto na escovação de cada seção da boca.
[196] Em algumas representações, em vez de detectar a posição da escova de dentes, o sistema 100 pode orientar o usuário a escovar certas seções da boca uma de cada vez e determinar apenas se o usuário está na verdade escovando e contar ou registrar o tempo de escovação somente quando o movimento indicativo de escovação for detectado. Então, uma vez que a escovação tenha sido registrada na seção dirigida pelo tempo prescrito, o sistema 100 indica ao usuário que é hora de passar para a próxima seção da boca, e contará o tempo quando o usuário estiver realmente escovando. Isso impede que o usuário faça pausas e, dessa forma, escove menos do que a quantidade de tempo ideal em cada seção. Consequentemente, o sistema de controle 13 ou outros processadores podem analisar os dados dos sensores 11 (ou sensor de pressão 10) para registrar a quantidade de tempo que o usuário escova em cada seção enquanto o sistema 100 indica que o usuário deveria escovar naquela seção em particular.
[197] Em outras representações, a pressão exercida na cabeça 42 na escovação pode também ser detectada por um sensor de pressão 10 incorporado ao dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, o sensor de pressão 10 pode ser incorporado na cabeça 42 e detectar uma pressão associada ao uso. Além disso, a pressão pode ser mapeada nos vários dados posicionais e, portanto, os controladores 13 ou outros processadores do sistema 100 podem calcular a quantidade de pressão utilizada para escovar cada área da boca.
[198] Em alguns exemplos, a análise estatística utilizada para implementar vários recursos descritos no sistema 100 será uma aprendizagem de máquina ou algoritmo inteligente artificial. Por exemplo, o sistema 100 pode processar as fontes de dados disponíveis dos sensores dos sistemas 100 incluídos conforme divulgados aqui e identificar uma posição dentro da boca. Em outros exemplos, os algoritmos de aprendizagem de máquina podem ser usados para: (1) identificar cáries ou placa usando visão da máquina ou outras combinações de dados, (2) identificar posição na boca em graus variados de granularidade, (3) identificar o tipo de movimento rítmico usando o dicionário de movimentos aqui descritos, (4) identificar usuários de dados de movimento ou imagem (por exemplo, visão da máquina para reconhecer características faciais) ou (5) outras aplicações úteis para os recursos descritos aqui.
[199] Os algoritmos de aprendizagem de máquina podem ser de várias formas. Por exemplo, o sistema 100 pode utilizar ferramentas de aprendizagem de máquina mais básicas incluindo 1) árvores de decisão (“DT”), (2) redes Bayesianas (“BN”), (3) rede neural artificial (“ANN”) ou (4 ) máquinas de vetores de suporte (“SVM”). Em outros exemplos, algoritmos de aprendizagem profunda ou outros algoritmos de aprendizagem de máquina mais sofisticados podem ser usados.
[200] Os programas DT geralmente são usados devido à simplicidade e facilidade de compreensão. DT são gráficos de classificação que podem fazer a correspondência de dados de entrada a perguntas feitas em cada etapa consecutiva em uma árvore de decisão. O programa DT move-se para baixo nos “galhos” da árvore com base nas respostas das perguntas (por ex., Primeiro galho: O paciente é do sexo masculino? sim ou não. Galho dois: O paciente está tendo problemas para urinar? sim ou não. etc.).
[201] As redes bayesianas (“BN”) são baseadas na probabilidade de algo ser verdadeiro com base em determinadas variáveis independentes e são modeladas com base nas relações probabilísticas. As BNs são baseadas puramente nas relações probabilísticas que determinam a probabilidade de uma variável baseada em outra ou outras. Por exemplo, a BN pode modelar a relação entre sintomas e doenças. Particularmente, se os sintomas ou níveis de biomarcadores de um paciente forem conhecidos, uma BN poderá ser usada para calcular a probabilidade de que um paciente tem uma doença específica. Assim sendo, usando um algoritmo de BN eficiente, uma interface poderá ser criada com base nos dados de entrada. Eles são comumente usados pelo domínio médico para representar o raciocínio sob condições incertas para uma ampla gama de aplicações, incluindo diagnósticos de doenças, aconselhamento genético e projeto de sistema de apoio à decisão médica de emergência (MDSS).
[202] As redes neurais artificiais (“ANN”) são modelos computacionais inspirados pelo sistema nervoso central de um animal. Elas mapeiam entradas a saídas em uma rede de nós. Entretanto, diferentemente da BN, na ANN os nós não necessariamente representam qualquer variável real. Portanto, a ANN pode ter uma camada oculta de nós que não são representados por uma variável conhecida a um observador.
[203] As ANNs são capazes de reconhecer o padrão e têm sido usadas para áreas médicas e de diagnóstico. Seus métodos de computação tornam mais fácil compreender um processo complexo e não claro que pode continuar durante o diagnóstico de uma doença com base nos dados de entrada com uma variedade de dados de entrada incluindo sintomas. Embora ainda esteja enfrentando limitações acentuadas, a ANN demonstrou ser adequada ao projeto de CDSS e outras aplicações biomédicas, como o diagnóstico de infarto do miocárdio, MDSS para supervisão da leucemia e detecção do câncer.
[204] As máquinas de vetores de suporte (SVM) surgiram de uma estrutura utilizando estatísticas de aprendizagem de máquina e espaços vetoriais (conceito de álgebra linear que significa o número de dimensões no espaço linear) equipados com algum tipo de estrutura relacionada ao limite. Em alguns casos, elas podem determinar um novo sistema de coordenadas que separa facilmente as entradas em duas classificações. Por exemplo, uma SVM poderia identificar uma linha que separa dois conjuntos de pontos que se originam em diferentes classificações de eventos.
[205] Eles tem sido aplicados praticamente e teoricamente bem fundamentados, mas às vezes podem ser difíceis de entender. As SVMs têm sido aplicadas em vários domínios biológicos, como MDSSs para o diagnóstico de infecção de tuberculose, classificação de tumor e descoberta de biomarcador.
[206] Entretanto, há um tipo de algoritmo de aprendizagem de máquina relativamente novo que é capaz de modelar relações muito complexas que têm muitas variações que são chamadas redes neurais profundas. As redes neurais profundas foram desenvolvidas recentemente para tentar resolver os problemas de reconhecimento de discurso. [1]
[207] Nas áreas do setor de TI, várias arquiteturas de DNN têm sido propostas para tentar resolver os problemas associados a algoritmos, como ANN por muitos pesquisadores durante as últimas décadas. Esses tipos de DNN são CNN (Rede Neural Convolucional), RBM (Máquina de Boltzmann Restrita), LSTM (Memória de Longo e Curto Prazo) etc. Todos estão baseados na teoria de ANN. Eles demonstram um desempenho melhor superando a retropropagação (back-propagation) do erro diminuindo o problema associado à ANN. Aprendizagem de máquina - Dados de treinamento
[208] Os algoritmos de aprendizagem de máquina requerem dados de treinamento para identificar as características de interesse para as quais foram projetados para detectar. Por exemplo, vários métodos podem ser utilizados para formar os modelos de aprendizagem de máquina, incluindo a aplicação de pesos iniciais atribuídos aleatoriamente para a rede e a aplicação de gradiente descendente usando a retropropagação para algoritmos de aprendizagem profunda. Em outros exemplos, uma rede neural com uma ou duas camadas ocultas pode ser usada sem treinamento no uso dessa técnica.
[209] Em alguns exemplos, os algoritmos de aprendizagem de máquina serão treinados usando dados rotulados ou dados que representem determinados recursos, ações ou características específicas, incluindo uma posição particular na boca, um movimento rítmico específico, um usuário em particular e outros. Em alguns exemplos, os dados de treinamento serão pré-filtrados ou analisados para determinar certos recursos, incluindo vários filtros de alto nível ou pontos de partida que incluem dados de detecção de movimento (escova apanhada, escova virada para determinada direção em relação à gravidade). Em outros exemplos, os dados apenas serão rotulados com a saída, e os vários dados relevantes podem ser inseridos para treinar o algoritmo de aprendizagem de máquina.
[210] Por exemplo, para identificar a posição na boca, vários algoritmos de aprendizagem de máquina podem ser utilizados para inserir vários dados aqui divulgados, incluindo movimento (saída do acelerômetro, saída do giroscópio, saída do magnetômetro), dados visuais da câmera na base 2 ou outros dados que são relevantes para a posição do dispositivo de higiene bucal 1 durante a escovação. Por exemplo, em algumas representações, os dados de entrada para determinar a posição da escova de dentes pode apenas incluir a saída de dados dos sensores no dispositivo de higiene bucal 1. Por exemplo, em alguns casos, os dados de entrada serão dados rotulados do sensor de aceleração isoladamente.
[211] Em outros exemplos, para identificar a posição, os dados de entrada podem ser várias combinações da saída de dados rotulada do acelerômetro, magnetômetro e giroscópio. Em alguns exemplos, os pontos de início e fim dos dados de entrada serão bem importantes. Em alguns exemplos, os dados de entrada podem ser uma combinação de saída de dados dos sensores no dispositivo de higiene bucal e dos sensores da base 2, por exemplo, os sistemas de reconhecimento visual ou de percepção de profundidade.
[212] De modo similar, para sistemas 100 que identificam tipos de movimentos rítmicos da escova (por ex., ações específicas), os sistemas podem utilizar a aprendizagem de máquina com base em combinações de saída de dados de vários sensores. Em alguns exemplos, a saída de dados do acelerômetro isoladamente pode ser suficiente para identificar os movimentos rítmicos da escova. Este é particularmente o caso, porque a maioria dos movimentos rítmicos da escova tem um padrão de aceleração específico que é repetido e pode incluir informações angulares em relação à gravidade conforme descrito aqui.
[213] Nos sistemas 100 que identificam usuários, os algoritmos de aprendizagem de máquina podem ser utilizados para detectar o rosto do usuário e identificar o usuário com um perfil exclusivo. Nesses exemplos, o usuário pode primeiro usar o sistema que inclui uma base 2 com uma câmera 56 que pode tirar uma foto inicial do usuário. O usuário pode então indicar sua seleção de perfil, e o sistema pode usar essa foto para identificar o usuário no futuro. Ao longo do tempo, o sistema pode obter fotos ou vídeos adicionais do usuário para tornar a identificação do usuário mais robusta (conjuntos de treinamentos mais rotulados, por exemplo). Aprendizagem de máquina - Obtenção de dados de treinamento
[214] Em alguns exemplos, a rotulação dos dados de treinamento pode incluir operadores que revisam os dados que são registrados enquanto uma câmera de vídeo captura imagens de um usuário. Em outros exemplos, um prompt de usuário dirá ao usuário (1) onde escovar e (2) potencialmente o tipo de movimento rítmico da escova (por ex., outras ações específicas) a ser usado para treinar o sistema. Por exemplo, em alguns casos, o sistema 100 pode utilizar um orientador ou outro instrutor com uma esquemática da boca que pode destacar, inspirar ou instruir o usuário sobre onde escovar. Essas instruções podem ser exibidas em uma tela de um dispositivo móvel, por exemplo.
[215] Portanto, um sistema automático de instrução pode ser utilizado para obter dados de treinamento de um usuário específico (para personalizar o algoritmo) ou de muitos usuários. Por exemplo, no caso em que o sistema 100 implementa um dispositivo móvel 30, o sistema pode exibir um esquema da dentição do usuário na tela do dispositivo móvel 30 e indicar quais regiões o usuário deve escovar em sequência, em tempo real. Em seguida, o sistema pode registrar os dados como dados de treinamento rotulados, com cada conjunto de dados indicando uma determinada posição na boca.
[216] Além disso, o sistema 100 pode indicar o tipo de movimento rítmico da escova a ser usado, inclusive circular, para trás e para frente ou movimentos mais complexos conforme descrito aqui. Portanto, isso possibilitará a entrada de dados de treinamento no sistema 100 para aprender como identificar posições na boca e determinados movimentos rítmicos da escova.
[217] Em alguns exemplos, no entanto, os dados de entrada da obtenção de estilo de orientação podem precisar ser filtrados, ter a dimensionalidade reduzida antes de alimentar os dados rotulados no algoritmo para desenvolver um modelo. Por exemplo, uma análise de componente principal ou outro método de redução de dimensionalidade pode ser implementado antes de os dados rotulados serem alimentados no(s) algoritmo(s).
[218] Em outros exemplos, vários filtros podem ser utilizados para filtrar os dados antes da rotulação e inserção dos dados como dados de treinamento. Por exemplo, se um modelo de aprendizagem de máquina para identificar posições estiver sendo desenvolvido, o sistema poderá filtrar várias acelerações que incluem alterações rápidas de tempo ou acelerações periódicas relacionadas à escova, movimentos rítmicos em vez de posição. De modo similar, para movimentos rítmicos da escova, as acelerações que são constantes (por ex., gravitacional) podem ser filtradas e somente acelerações periódicas serão analisadas ou alimentadas no sistema. Em outros exemplos, os dados podem não ser pré- filtrados e os algoritmos de aprendizagem profunda sensíveis podem determinar com segurança a posição com dados adicionais.
[219] Em outros exemplos, os dados podem ser pré-filtrados ou pós-filtrados (mais tarde rejeitados após análise) no caso de o usuário estar realizando uma ação errada ou não estar de acordo com as instruções exibidas na tela do dispositivo móvel 30 ou de outro dispositivo. Além disso, vários filtros ou técnicas podem ser utilizados para determinar quando o usuário está em posição e em conformidade com as instruções, por exemplo, uma vez que uma escovação periódica é detectada (com uma mudança periódica na aceleração, por exemplo). Apresentação de feedback
[220] Uma vez que o(s) controlador(es) 100 do sistema 13 ou outros processadores contidos no smartphone, servidores ou outros componentes do sistema 100 tenham analisado os dados de uso 78, o feedback pode ser apresentado ao usuário 80 pelo alto- falante 50, os indicadores visuais 52 no dispositivo de higiene bucal 1, ou através de um dispositivo móvel associado 30 ou outro dispositivo de computação em comunicação de dados com o sistema 100. Esse feedback pode ser apresentado instantaneamente ou ser disponibilizado para acesso à verificação do progresso.
[221] Por exemplo, pode ser proporcionado um feedback instantâneo ao usuário 80 durante a escovação, que inclui indicações por meios sonoros ou visuais que indicam quanto tempo resta, se deve escovar mais forte ou mais suave, se determinados quadrantes foram suficientemente escovados e quando a escovação é concluída. Por exemplo, uma luz vermelha ou som de parada pode ser produzido pelo alto-falante 50 para indicar que a escovação foi concluída.
[222] Além disso, o histórico e os tempos médios de escovação e dados posicionais podem ser apresentados ao usuário 80 no dispositivo móvel ou outro dispositivo de computação usando gráficos, mapas, porcentagens e outras métricas. Por exemplo, o usuário poderia ter a informação de tempo médio gasto por dia, por quadrante e a média de dias que o usuário escova uma vez, duas vezes ou mais. Além disso, o tempo médio gasto por dente pode ser calculado e apresentado ao usuário no dispositivo móvel 30 ou outro dispositivo de computação. Um programa 15 em execução no dispositivo móvel pode controlar a apresentação dos dados, usando o controlador 13 do dispositivo móvel 30.
[223] Em alguns exemplos, o sistema pode combinar a posição filtrada e processada e as identificações de movimento rítmico da escova e potencialmente a identificação de tártaro para fornecer feedback holístico. Por exemplo, em alguns casos, o feedback não somente será relacionado ao tempo em cada posição da boca, mas também incluirá os movimentos rítmicos aplicados em cada posição da boca. Em alguns exemplos, determinadas técnicas de movimento rítmico apresentarão pontuações mais elevadas de feedback ao usuário ou determinados movimentos rítmicos que são usados em certas posições na boca.
[224] Consequentemente, como mostrado nas Figuras 9A e 9B, uma aplicação de acordo com a presente invenção pode incluir uma tela 910 de dispositivo móvel 30 que pode incluir um mapa de calor 920 ou outra representação visual das posições que o usuário escovou, a precisão da escovação em cada posição e a quantidade de tempo e o tipo de movimento rítmico usado. Essas informações podem fornecer a um usuário várias metas para melhorar a escovação. API para integração de dentista
[225] Uma API pode também ser desenvolvida para transferir os dados de escovação e uso a um dentista para avaliação e feedback profissionais sobre os hábitos e as técnicas de escovação. Além disso, esses dados podem ser avaliados para determinar as técnicas de escovação que resultam em mais problemas dentais, incluindo cárie e doença da gengiva. Por exemplo, a largura ou a altura dos movimentos rítmicos pode ser correlacionada à altura ao longo da linha da gengiva que a escova alcança, indicando se as gengivas são propriamente escovadas. Isso poderia ser analisado para determinar se movimentos rítmicos curtos na altura levam a instâncias mais frequentes de doença da gengiva. Gamificação
[226] Os dados de uso podem também ser usados para criar jogos para crianças ou membros da família para jogarem sozinhos ou um contra o outro, atingir determinados limites de uso. Isso pode fornecer uma ferramenta motivacional exclusiva para que os usuários escovem seus dentes regularmente. Consequentemente, como o feedback retardado, por exemplo, no caso de doença de gengiva ou cáries é geralmente desprezado psicologicamente, o feedback quantitativo mais imediato e concreto contínuo da presente divulgação proporcionará um incentivo muito melhor para estar de acordo com os regimes de escovação.
[227] Em alguns exemplos, os jogos mostrarão o que está dentro da boca, como escovar bem e como treinar e avaliar a qualidade da escovação da criança. Em alguns exemplos, a escova do usuário para ganhar pontos com base no tempo, qualidade e quantidade de escovação. Por exemplo, o sistema pode Plataforma de teleodontologia
[228] Em alguns exemplos, os sistemas e os métodos divulgados aqui podem estar em comunicação com dentistas profissionais para fornecer diagnóstico sobre condições dentais e feedback sobre escovação. Isso pode incluir, cárie, placa e informações de tempo de posição e técnica de escovação. Por exemplo, em algumas representações, um perfil de usuário pode ser integrado aos servidores de um consultório de dentista ou conter separadamente dados de pacientes adicionados pelo dentista que incluam quaisquer doenças específicas ou outros problemas que um paciente possa ter.
[229] Por exemplo, o dentista pode adicionar áreas ou dentes específicos que tenham cáries, doenças periodontais, gengivite, retração da gengiva e outros problemas. Portanto, esses problemas podem ser mapeados para uma dentição do usuário individual e alterar a estratégia de escovação recomendada apresentada ao usuário durante a escovação e avaliados para fornecimento de feedback.
[230] Em alguns exemplos, um dentista (usando um computador ou dispositivo móvel) pode registrar que o usuário tem retração de gengiva em uma certa posição na boca do usuário. Portanto, esses dados serão enviados ao dispositivo móvel do paciente 30 e salvos com o perfil do paciente. Assim sendo, quando o usuário escova os dentes, a interface pode destacar em vermelho se ele deve escovar de maneira mais suave e usar um tipo de movimento rítmico circular ou outro movimento para minimizar danos à gengiva. Dessa forma, o usuário tentará se adaptar a essa solicitação, o feedback poderá indicar que a pressão é muito alta para aquela área (inclusive em tempo real) que o movimento rítmico está errado, muito rápido, etc. ou que gasta muito tempo em uma área específica.
[231] Portanto, o sistema de teleodontologia pode ser capaz de fornecer feedback em nível clínico no processo de escovação. Isso permitirá que a experiência de escovação seja personalizada para cada usuário. Implementação da divulgação com computador e hardware
[232] Deve ser inicialmente compreendido que a divulgação pode ser implementada com qualquer tipo de hardware e/ou software e pode ser um dispositivo de computação de propósito geral pré- programado. Por exemplo, o sistema pode ser implementado usando um servidor, um computador pessoal, um computador portátil, um thin client ou quaisquer dispositivos adequados. A divulgação e/ou seus componentes podem ser um único dispositivo em um único local, ou vários dispositivos em um único local, ou vários, que são conectados usando qualquer protocolo de comunicação apropriado em qualquer meio de comunicação, como cabo elétrico, cabo de fibra ótica ou sem fio.
[233] Deve ser também notado que a divulgação é ilustrada e descrita aqui como tendo uma pluralidade de módulos que executam funções particulares. Deve ser compreendido que esses módulos são meramente esquematicamente ilustrados com base em sua função apenas para fins de clareza, e não representam necessariamente hardware ou software específico. Nesse aspecto, esses módulos podem ser hardware e/ou software implementados para executar consideravelmente as funções particulares discutidas. Além disso, os módulos podem ser combinados juntamente na divulgação ou divididos em módulos adicionais com base na função em particular desejada. Assim, a divulgação não deve ser interpretada como limitadora da presente invenção, mas simplesmente como ilustração de uma implementação de exemplo.
[234] O sistema de computação pode incluir clientes e servidores. Cliente e servidor são geralmente remotos e normalmente interagem por meio de uma rede de comunicação. O relacionamento de cliente e servidor surge em virtude dos programas de computador em execução nos respectivos computadores e que têm uma relação cliente-servidor entre si. Em algumas implementações, um servidor transmite dados (por ex., uma página HTML) para um dispositivo cliente (por ex., para fins de exibição dos dados e recebimento da inserção do usuário que interage com o dispositivo cliente). Os dados gerados no dispositivo cliente (por ex., um resultado da interação do usuário) podem ser recebidos do dispositivo cliente no servidor.
[235] As implementações do assunto descrito nesta especificação podem ser implementadas em um sistema de computação que inclui um componente de back end, por exemplo, como um servidor de dados ou que inclui um componente de middleware, por exemplo, um servidor de aplicativos ou que inclui um componente front end. por exemplo, um computador cliente com uma interface gráfica do usuário ou um navegador da Web por meio do qual um usuário pode interagir com uma implementação do assunto descrito nesta especificação, ou qualquer combinação de um ou mais desses componentes de back end, middleware ou front end . Os componentes do sistema podem ser interconectados por qualquer forma ou meio de comunicação de dados digitais, por ex., uma rede de comunicação. Exemplos de redes de comunicação incluem uma rede local (“LAN”) e uma rede remota (“WAN”), uma inter-rede (por ex., a Internet) e redes ponto-a-ponto (por ex., redes ponto-a-ponto ad hoc).
[236] As implementações do objeto em questão e as operações apresentadas nesta descrição podem ser implementadas em circuitos eletrônicos digitais ou em software, firmware ou hardware de computador, incluindo as estruturas divulgadas nesta descrição e seus equivalentes estruturais ou em combinações de um ou mais desses itens. As implementações do assunto descrito nesta descrição podem ser implementadas como um ou mais programas de computador, isto é, um ou mais módulos de instruções de programas de computador, codificados em suporte de armazenamento de computador para execução ou controle do funcionamento de aparelhos de processamento de dados. Como alternativa, ou além disso, as instruções do programa podem ser codificadas em um sinal propagado gerado artificialmente, por exemplo, um sinal elétrico, ótico ou eletromagnético gerado pela máquina para codificar informações para transmissão ao aparelho receptor adequado para execução por um aparelho de processamento de dados. Um meio de armazenamento de computador pode ser, ou ser incluído, em um dispositivo de armazenamento legível por computador, em uma base de armazenamento legível por computador, em um dispositivo ou matriz de memória de acesso serial ou aleatório, ou uma combinação de um ou mais desses métodos. Além disso, embora um meio de armazenamento de computador não seja um sinal propagado, um meio armazenamento de computador pode ser uma fonte ou destino de instruções do programa de computador codificadas em um sinal propagado artificialmente gerado. O meio de armazenamento de computador também pode ser, ou estar incluído em, um ou mais componentes ou mídia física separada (por ex., vários CDs, discos ou outros dispositivos de armazenamento).
[237] As operações descritas nesta especificação podem ser implementadas como operações realizadas por um “aparelho de processamento de dados” em dados armazenados em um ou mais dispositivos de armazenamento legíveis por computador ou recebidos de outras fontes.
[238] O termo “aparelho de processamento de dados” abrange todos os tipos de aparelhos, dispositivos e máquinas para processamento de dados, incluindo, por exemplo, um processador programável, um computador, um sistema em um chip ou vários, ou combinações destes. O aparelho pode incluir circuitos lógicos para fins especiais, por exemplo, uma FPGA (matriz de portão programável em campo) ou um ASIC (circuito integrado específico para aplicativo). O equipamento também pode incluir, além do hardware, código que cria um ambiente de execução para o programa de computador em questão, por exemplo, código que constitui o firmware do processador, uma pilha de protocolos, um sistema de gerenciamento de banco de dados, um sistema operacional e um ambiente de tempo de execução multiplataforma, uma máquina virtual ou uma combinação de um ou mais deles. O aparelho e o ambiente de execução podem realizar várias infraestruturas de modelo de computação diferentes, como infraestruturas de serviços web, computação distribuída e computação em grade.
[239] Um programa de computador (também conhecido como programa, software, aplicativo de software, script ou código) pode ser escrito em qualquer forma de linguagem de programação, incluindo linguagens compiladas ou interpretadas, linguagens declarativas ou processuais, e pode ser implementado de qualquer forma, inclusive como um programa independente ou como um módulo, componente, sub-rotina, objeto ou outra unidade adequada para uso em um ambiente de computação. Um programa de computador pode, mas não necessita, corresponder a um arquivo em um sistema de arquivos. Um programa pode ser armazenado em uma parte de um arquivo que contém outros programas ou dados (por exemplo, um ou mais scripts armazenados em um documento de linguagem de marcação), em um único arquivo dedicado ao programa em questão ou em vários arquivos coordenados (por exemplo, arquivos que armazenam um ou mais módulos, subprogramas ou partes do código). Um programa de computador pode ser implementado para ser executado em um ou vários computadores localizados em um local ou distribuídos em vários locais e interconectados por uma rede de comunicação.
[240] Os processos e fluxos lógicos descritos nesta especificação podem ser realizados por um ou mais processadores programáveis executando um ou mais programas de computador para realizar ações operando sobre dados de entrada e gerando saída. Os processos e fluxos lógicos também podem ser realizados por, e o aparelho também pode ser implementado como, circuitos lógicos para fins especiais, por exemplo, uma FPGA (matriz de portas programáveis em campo) ou um ASIC (circuito integrado específico para aplicativo).
[241] Os processadores adequados para execução de um programa de computador incluem, a título de exemplo, microprocessadores de propósito geral e especial e um ou mais processadores de qualquer tipo de computador digital. Em geral, um processador receberá instruções e dados de uma memória somente leitura ou memória de acesso aleatório ou ambas. Os elementos essenciais de um computador são um processador para executar ações de acordo com as instruções e um ou mais dispositivos de memória para armazenar instruções e dados. Em geral, um computador também incluirá, ou será operativamente acoplado para receber dados de ou transferir dados para, ou ambos, um ou mais dispositivos de armazenamento em massa para armazenar dados, por ex., magnéticos, discos magneto-óticos ou discos óticos. Entretanto, um computador não precisa ter esses dispositivos. Além disso, um computador pode ser incorporado em outro dispositivo, por exemplo, um telefone celular, um assistente digital pessoal (PDA), um reprodutor de áudio ou vídeo, um console de jogos, um receptor de GPS ou um dispositivo de armazenamento portátil (por exemplo, uma unidade flash de barramento serial universal (USB)), para citar apenas alguns. Dispositivos adequados para armazenar instruções e dados de programas de computador incluem todas as formas de dispositivos de memória e meios de memórias não voláteis, incluindo, por exemplo, dispositivos de memória semicondutores, por exemplo, EPROM, EEPROM e dispositivos de memória flash; discos magnéticos, por exemplo, discos rígidos internos ou discos removíveis; discos magneto-óticos; e discos CD-ROM e DVD-ROM. O processador e a memória podem ser suplementados por, ou incorporados em, conjunto de circuitos lógicos para fins especiais.
[242] Os especialistas na técnica reconhecerão que muitas alterações podem ser feitas às representações descritas sem se afastar do princípio e âmbito da invenção. Além disso, os especialistas na técnica também reconhecerão que certas representações descritas para um dispositivo ou sistema podem ser prontamente, ou com ligeira modificação, ser incluídas nas representações descritas para outro dispositivo ou sistema, sem se afastar do princípio e âmbito da invenção.
[243] A título de exemplo, as seguintes representações selecionadas são exemplos ilustrativos da presente divulgação.
[244] Representação 1. Um sistema de higiene bucal para monitorar a conformidade com um regime de higiene bucal compreendendo: um dispositivo de higiene bucal que compreende um cabo e uma cabeça; um sensor ótico; uma memória contendo um meio legível por máquina compreendendo código executável de máquina tendo armazenado nele instruções para executar um método de reconhecimento de ações específicas do dispositivo de higiene bucal; um sistema de controle acoplado à memória compreendendo um ou mais processadores acoplados à memória, o sistema de controle configurado para executar o código executável de máquina para fazer com que um ou mais processadores: recebam dados emitidos pelo sensor ótico; processem os dados usando um modelo de aprendizagem de máquina para determinar uma ação específica do dispositivo de higiene bucal representado pelos dados; em que a ação específica inclui uma orientação e movimento do dispositivo de higiene bucal e emitam dados que representem a ação específica.
[245] Representação 2. O sistema de higiene bucal de acordo com a representação 1, em que o dispositivo de higiene bucal compreende um padrão e o sistema de controle é ainda configurado para executar o código executável de máquina para fazer com que um ou mais processadores determinem a ação específica do dispositivo de higiene bucal com base em pelo menos em uma análise do padrão na saída de dados pelo sensor ótico.
[246] Representação 3. O sistema de higiene oral de acordo com a representação 1 ou 2 em que a ação específica do dispositivo de higiene bucal é determinada em relação à boca do usuário.
[247] Representação 4. Sistema de higiene bucal de acordo com qualquer uma das representações anteriores em que o modelo de aprendizagem de máquina é um modelo de aprendizagem profunda.
[248] Representação 5. Sistema de higiene bucal de acordo com qualquer uma das representações anteriores em que o modelo de aprendizagem de máquina incorpora os dados de treinamento rotulados que indicam uma posição da boca.
[249] Representação 6. Sistema de higiene bucal de acordo com qualquer das representações anteriores, em que o sistema de controle é ainda configurado para executar o código executável de máquina para fazer com que um ou mais processadores insiram dados emitidos pelo sensor ótico e um sensor de movimento ligado ao dispositivo de higiene bucal para determinar a ação específica.
[250] Representação 7. Sistema de higiene bucal de acordo com a representação Erro! Fonte de referência não encontrada., em que os dados de treinamento rotulados compreendem dados que foram automaticamente rotulados por um usuário durante a escovação dos dentes de acordo com as instruções em uma tela de um dispositivo móvel.
[251] Representação 8. Sistema de higiene bucal de acordo com qualquer uma das representações anteriores, em que a ação específica é uma entre: um tipo de movimento rítmico da escova, uma posição de escovação, aplicação de creme dental ou escovação.
[252] Representação 9. Sistema eletrônico de higiene bucal para monitorar a escovação e conformidade com um regime de escovas de dente, incluindo: um dispositivo de higiene bucal, incluindo um cabo e uma cabeça; um sensor de movimento configurado para produzir dados de movimento relacionados ao movimento do dispositivo de higiene bucal; uma memória para armazenar a saída de dados pelo sensor de movimento e na comunicação de dados com o sensor de movimento; e um sistema de controle que determina a posição de uma cabeça do dispositivo de higiene bucal na boca de um usuário, comparando os dados de movimento com os dados de calibração registrados anteriormente usando um modelo de aprendizagem de máquina.
[253] Representação 10. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com a representação 9, em que o sistema de controle usa um modelo de aprendizagem de máquina para determinar a orientação.
[254] Representação 11. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com a representação 10 em que o modelo de aprendizagem de máquina é um modelo de aprendizagem profunda.
[255] Representação 12. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com a representação 10 ou 11, em que o modelo de aprendizagem de máquina incorpora os dados de treinamento rotulados que indicam uma posição da boca.
[256] Representação 13. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com a representação 12, em que os dados de treinamento rotulados compreendem dados que foram automaticamente rotulados por um usuário durante a escovação dos dentes de acordo com as instruções em uma tela de um dispositivo móvel.
[257] Representação 14. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com qualquer uma das representações 9 a 13, em que o sistema de controle utiliza um modelo de aprendizagem de máquina para determinar também o tipo de movimento rítmico da escova.
[258] Representação 15. Sistema de higiene bucal eletrônico de acordo com a representação 14, em que o tipo de movimento rítmico da escova compreende um movimento circular, para trás e para frente ou em ângulo.
[259] Representação 16. Sistema de higiene bucal para monitorar a escovação e a conformidade com um regime de escovas de dentes, compreendendo: um dispositivo de higiene bucal, incluindo um cabo e uma cabeça; um sensor; uma memória contendo um meio legível por máquina compreendendo código executável de máquina tendo armazenado nele instruções para executar um método para determinar uma posição e orientação da escova de dentes; e um sistema de controle acoplado à memória compreendendo um ou mais processadores, o sistema de controle configurado para executar o código executável da máquina para fazer com que o sistema de controle determine uma ação específica executada pelo dispositivo de higiene bucal baseado, pelo menos, na saída de dados pelo sensor que compreende dados de movimento representando o movimento do dispositivo de higiene bucal, em que a ação específica é determinada pelo processamento dos dados de movimento com um modelo de aprendizagem de máquina.
[260] Representação 17. Sistema de higiene bucal de acordo com a representação 16, em que o sensor é um entre: girômetro, magnetômetro ou acelerômetro.
[261] Representação 18. Sistema de higiene bucal de acordo com a representação 16 ou 17, em que a ação específica executada pelo dispositivo de higiene bucal é: um tipo de movimento rítmico da escova em uma posição na boca ou aplicação do creme dental ao dispositivo de higiene bucal.
[262] Representação 19. Sistema de higiene bucal de acordo com qualquer das representações 16 a 18, em que um primeiro dispositivo móvel apresenta um esquema da dentição de um usuário com base na ação específica determinada e ilustra informação relativa a uma quantidade de tempo gasto para escovar cada seção da boca do usuário e o tipo de escova usado em cada seção da boca do usuário.
[263] Representação 20. Sistema de higiene bucal de acordo com a representação 19, em que um segundo dispositivo móvel em comunicação com o primeiro dispositivo móvel recebe entrada de um usuário relativamente a um objetivo durante um tempo, quantidade ou precisão de ações específicas.
[264] Representação 21. Sistema de higiene bucal de acordo com a representação 20, em que o sistema de controle é configurado para enviar uma notificação ao segundo dispositivo móvel se o objetivo for alcançado e enviar uma recompensa ao primeiro dispositivo móvel.
[265] Representação 22. Meio de armazenamento não transitório, legível por computador, contendo nele instruções para executar um método que compreende código executável de máquina que, quando executado por pelo menos uma máquina, faz com que a máquina: determine uma posição espacial e orientação de um dispositivo de higiene bucal baseado em pelo menos dados emitidos por um acelerômetro compreendendo dados de movimento que representam o dispositivo de higiene bucal usando um algoritmo de aprendizagem de máquina: determine uma seção dos dentes do usuário sendo escovados pelo dispositivo de higiene bucal com base nos dados de movimento e produza uma indicação da escovação do usuário em uma tela com base na posição espacial, orientação e seção determinados dos dentes do usuário.
[266] Representação 23. Meio de armazenamento não transitório legível por computador da representação 22, em que a seção dos dentes do usuário compreende a face externa dos molares superiores ou a face interna dos molares inferiores.
[267] Representação 24. Meio de armazenamento não transitório legível por computador da representação 22, em que a seção dos dentes do usuário compreende a face externa dos incisivos superiores ou a face externa dos incisivos inferiores.
[268] Os vários métodos e técnicas descritos acima fornecem várias maneiras de executar a invenção. É claro que, deve ser compreendido que não necessariamente todos os objetivos ou vantagens descritos podem ser alcançados de acordo com qualquer representação descrita aqui. Assim, por exemplo, os especialistas na técnica reconhecerão que os métodos podem ser realizados de uma maneira que alcança ou otimiza uma vantagem ou grupo de vantagens como aqui explicado, sem necessariamente alcançar outros objetivos ou vantagens como explicado ou sugerido aqui. Várias alternativas são citadas aqui. Deve ser entendido que algumas representações incluem especificamente uma, outra ou várias características, enquanto outras excluem especificamente uma, outra ou várias características, enquanto outras ainda mitigam uma característica particular pela inclusão de uma, outra ou várias características vantajosas.
[269] Além disso, o especialista na técnica reconhecerá a aplicabilidade de vários recursos de diferentes representações. Da mesma forma, os vários elementos, características e etapas discutidos acima, bem como outros equivalentes conhecidos para cada um desses elementos, característica ou etapa podem ser empregues em várias combinações por um especialista na técnica para realizar métodos de acordo com os princípios descritos aqui. Entre vários elementos, recursos e etapas, alguns serão especificamente incluídos e outros, especificamente excluídos em diversas representações.
[270] Embora o pedido tenha sido divulgado no contexto de certas representações e exemplos, será entendido pelos especialistas na técnica que as representações da aplicação se estendem para além das representações especificamente divulgadas para outras representações alternativas e/ou utilizações e modificações e seus equivalentes.
[271] Em algumas representações, os termos “um” e “uma” e “o” e referências semelhantes usadas no contexto de descrever uma representação em particular da aplicação (especialmente no contexto de algumas das seguintes reivindicações) podem ser interpretados para abranger o singular e o plural. A citação de variações de valores deve meramente servir como um método abreviado de se referir individualmente a cada valor separado dentro dessa variação. Exceto se indicado aqui, cada valor individual está incorporado na especificação como se fosse individualmente citado aqui. Todos os métodos descritos aqui podem ser executados em qualquer ordem adequada, exceto quando indicado o contrário neste documento ou claramente contradito pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos ou linguagem exemplificativa (por exemplo, "tal como") fornecida em relação a certas representações destina-se apenas a esclarecer melhor a aplicação e não representa uma limitação no âmbito da aplicação de outro modo reivindicada. Nenhuma linguagem na especificação deve ser desenvolvida de modo a indicar que qualquer elemento não reivindicado é essencial à prática da aplicação.
[272] Determinadas representações desta aplicação estão descritas aqui. Variações nessas representações se tornarão aparente ao especialista na técnica após a leitura da descrição anterior. É considerado que os especialistas podem empregar essas variações conforme apropriado, e a aplicação pode ser praticada de outra maneira diferente da especificamente descrita. Assim sendo, muitas representações desta aplicação incluem todas as modificações e equivalentes do assunto em questão citado nas reivindicações anexas conforme permitido pela lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis é abrangido pela aplicação, exceto se indicado neste documento de outra forma ou claramente contradito pelo contexto.
[273] Implementações em particular do assunto em questão foram descritas. Outras implementações estão dentro do escopo das reivindicações a seguir. Em alguns casos, as ações citadas nas reivindicações podem ser executadas em uma ordem diferente e ainda alcançará os resultados desejáveis. Além disso, os processos representados nas figuras anexas não requerem necessariamente a ordem em particular mostrada, ou ordem sequencial, para alcançar os resultados desejáveis.
[274] Todas as patentes, pedidos de patentes, publicações de pedidos de patentes e outros materiais, como artigos, livros, especificações, publicações, documentos, coisas e/ou semelhantes aqui mencionados são aqui incorporados para referência em sua totalidade para todos os fins, com exceção de qualquer histórico de arquivo de processo associado ao mesmo, qualquer um que seja inconsistente ou conflitante com o presente documento ou qualquer um dos mesmos que possa ter um efeito limitante quanto ao âmbito mais amplo das reivindicações agora ou posteriormente associado ao presente documento. A título de exemplo, se houver alguma inconsistência ou conflito entre a descrição, definição e/ou o uso de um termo associado a qualquer material incorporado e aquele associado ao presente documento, a descrição, definição e/ou a o uso do termo no presente documento prevalecerá.
[275] Concluindo, deve ser compreendido que as representações da aplicação divulgada neste documento são ilustrativas dos princípios das representações da aplicação. Outras modificações que podem ser empregadas podem estar dentro do âmbito da aplicação. Dessa forma, mas sem limitação, as configurações das representações da aplicação podem ser utilizadas de acordo com os ensinamentos neste documento. Portanto, as representações da presente aplicação não estão limitadas precisamente como mostrado e descrito.
Claims (15)
1. Um sistema eletrônico de higiene bucal para monitorar a escovação e cumprimento de um regime de higiene bucal caracterizado por compreender: um dispositivo de higiene bucal (1) que compreende um cabo (40) e uma cabeça (42); um sensor de movimento (11) configurado para emitir dados de movimento indicativos de movimento do dispositivo de higiene bucal (1); uma memória (14) para armazenar dados de movimento emitidos pelo sensor de movimento (11); um sistema de controle (13) configurado para determinar uma posição da cabeça (42) do dispositivo de higiene bucal (1) na boca do usuário e um tipo de pincelada usado em cada seção da boca do usuário comparando os dados de movimento com os dados de calibração gravados anteriormente usando um algoritmo de aprendizado de máquina; e um primeiro dispositivo móvel (30) configurado para exibir um esquema de uma dentição para o usuário, incluindo uma quantidade de tempo gasto escovando em cada seção da boca do usuário e o tipo de pincelada usado em cada seção da boca do usuário.
2. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de controle (13) ser configurado para determinar uma orientação da cabeça (42) do dispositivo de higiene bucal (1) usando o algoritmo de aprendizado de máquina treinado.
3. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo algoritmo de aprendizado de máquina treinado ser um modelo de aprendizado profundo.
4. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo algoritmo de aprendizado de máquina treinado ser treinado com dados de treinamento rotulados que indicam uma posição da boca do usuário.
5. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo a reivindicação 4, caracterizado pelos dados de treinamento rotulados compreenderem dados que foram rotulados automaticamente pelo usuário escovando os dentes de acordo com as instruções em uma tela do primeiro dispositivo móvel (30).
6. Sistema de higiene bucal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tipo de pincelada compreender uma pincelada circular, uma pincelada para frente e para trás ou uma pincelada angular.
7. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo sensor de movimento (11) ser um girômetro, um magnetômetro ou um acelerômetro.
8. Sistema eletrônico de higiene bucal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um segundo dispositivo móvel em comunicação com o primeiro dispositivo móvel (30), o segundo dispositivo móvel sendo configurado para receber entrada do usuário indicativa de um objetivo para a ação específica, em que o sistema de controle (13) está configurado para enviar uma notificação para o segundo dispositivo móvel e uma recompensa para o primeiro dispositivo móvel (30)em resposta à determinação de que a ação específica determinada corresponde ao objetivo da ação específica.
9. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela pluralidade de seções da boca do usuário compreender uma face externa dos molares superiores ou uma face interna dos molares inferiores.
10. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela seção dos dentes do usuário compreender a face externa dos incisivos superiores ou a face externa dos incisivos inferiores.
11. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um sensor óptico (9).
12. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de higiene bucal (1) incluir um padrão e, também compreender: um sensor óptico que é configurado para detectar o padrão e dados de saída indicativos do padrão detectado em que o sistema de controle (13) é configurado para determinar a posição da cabeça (42) do aparelho de higiene bucal (1) na boca do usuário analisando o padrão na saída de dados pelo sensor óptico.
13. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de controle (13) determinar o tipo de pincelada com base em uma biblioteca de pinceladas.
14. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela biblioteca de pinceladas ser gerada pelo algoritmo de aprendizado de máquina.
15. Sistema eletrônico de higiene bucal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de controle (13) ser ainda configurado para: determinar, com base na entrada do sensor de movimento (11), que a escovação foi iniciada; e em resposta à determinação de que a escovação foi iniciada, causar automaticamente o armazenamento dos dados de movimento emitidos pelo sensor de movimento (11) na memória (14); em que o sistema de controle (13) determina que a escovação foi iniciada com base em uma análise estatística correlacionando dados do sensor de movimento (11) com dados de escovação de dentes anteriores.
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