JP4543663B2

JP4543663B2 - 電動歯ブラシ

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Publication number: JP4543663B2
Application number: JP2003393908A
Authority: JP
Inventors: 正治喜多; 正洋西浦
Original assignee: Sunstar Inc
Current assignee: Sunstar Inc
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: JP2005152217A

Description

本発明は、歯のブラッシング方法の学習を支援するのに好適な電動歯ブラシに関するものである。

電動歯ブラシとして、ブラッシングが適正になされているか否かを確認するための手段を備えたものが種々提案されている。

例えば、ブラッシング時間を測定するためのタイマーと、ブラシに作用する負荷を測定する負荷測定装置とを備え、予め設定された範囲内の負荷がブラシに作用しているときにタイマーを作動させ、タイマーがプラーク除去に必要な最小時間に達したときに利用者に報知するようになした電動歯ブラシが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ブラッシング時間を測定するためのタイマーと、ブラシの左右の向きを検出する位置検出手段とを備え、ブラッシングが左右対称になされているかを検出して表示するようになした電動歯ブラシも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開昭５７−１９０５０６号公報特開平６−３１５４１３号公報

ところで、前記特許文献１，２に記載の電動歯ブラシでは、ブラッシング時間やブラッシングの左右対称性を測定できるので、これらの測定結果に基づいてブラッシング評価を行うことも可能であるが、ブラッシング時間やブラッシングの左右対称性はブラッシング評価の１つの目安にはなるものの大雑把な評価であり、適正なブラッシング方法をマスターしたり、支援したりすることは困難であった。

本発明の目的は、ブラッシング方法を評価したり学習したり確認したりすることが可能な電動歯ブラシを提供することである。

本発明の発明者は、ブラッシング方法の学習を支援するための装置について鋭意研究した結果、電動歯ブラシにおいても手動歯ブラシにおいてもブラッシング時には、ブラシとハンドルとの位置関係が決まっていて、しかもハンドルを手で持ってブラシを口腔内に挿入する関係上、歯に対するブラシの向きは、ブラッシングする歯によって自ずと決まったものになることに着目し、歯ブラシの長手方向の沿った軸線に対するブラシの周方向位置、例えば手で持つためのハンドル部や、毛束を植設した植毛台や、ハンドル部から植毛台に延びる首部などの長手方向に沿った軸線としての中心線に対するブラシの周方向位置を複数検出することで、ブラッシングしている歯を一定の範囲で特定できるとの発想を得て、本発明を完成するに至った。

本発明に係る電動歯ブラシは、歯のブラッシング方法の学習を支援するためのブラッシング方法学習用支援装置を着脱自在に組付けてなる電動歯ブラシであって、前記電動歯ブラシは、替えブラシと、これを駆動する駆動手段と有する本体部とを備え、前記支援装置は、前記電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の４等分位置において検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号に基づいて周方向位置毎にブラッシング時間或いはブラッシング回数を累積カウントするカウント手段と、前記カウント手段からの出力に基づいて各周方向位置におけるブラッシング時間或いはブラッシング回数が予め設定された適正時間或いは適正回数以上になったか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの出力に基づいて周方向位置毎にブラッシング結果を出力する出力手段とを備えたものである。

この電動歯ブラシにおいては、位置検出手段により歯ブラシのブラシの周方向位置、即ち利用者から見たブラシの向きを複数検出できるので、ブラシの向きにより決定される複数の歯を単位ブラッシング部位として、単位ブラッシング部位毎にブラッシング方法の評価を行うことが可能となるので、ブラッシング方法の評価や学習や確認などに利用できる。具体的には、位置検出手段により、電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の４等分位置において検出できるので、例えばブラシの上下左右の４つの周方向位置を検出できるように構成した場合には、右利きの利用者が歯ブラシを使用する場合（右手で歯ブラシを持ってブラッシングする場合）において、利用者からブラシの植毛部側から植毛部を上に向けた状態で見て、ブラシを左側へ向けたときには、上顎の左奥歯の舌側、下顎の左奥歯の舌側、上顎の右奥歯の頬側または下顎の右奥歯の頬側をブラッシングしていることを検出でき、ブラシを右側へ向けたときには、上顎の左奥歯の頬側、下顎の左奥歯の頬側、上顎の右奥歯の舌側、下顎の右奥歯の舌側または上下顎の前歯の頬側（唇側）をブラッシングしていることを検出でき、ブラシを上側へ向けたときには、上顎の歯の下面または上顎の前歯の舌側（口蓋側）をブラッシングしていることを検出でき、ブラシを下側へ向けたときには、下顎の歯の咬合面または下顎の前歯の舌側をブラッシングしていることを検出できることになる。但し、左利きの利用者が歯ブラシを使用する場合（左手で歯ブラシを持ってブラッシングする場合）には、上下顎の前歯の頬側はブラシを左側へ向けたときに検出でき、その他の歯に関しては、右利きの利用者が歯ブラシを使用する場合と同じ検出結果となる。

そして、このように検出したブラシの周方向位置毎に、カウント手段によりブラッシング時間やブラッシング回数をカウントし、判定手段によりブラシの周方向位置毎にカウント結果を評価し、その結果を出力手段により表示したり音や音声で出力したりすることになる。例えば、利用者からブラシの植毛部側から植毛部を上に向けた状態で見てブラシを左側へ向けた状態で、予め設定した適正時間だけブラッシングがなされている場合には、上顎の左奥歯の舌側、下顎の左奥歯の舌側、上顎の右奥歯の頬側及び下顎の右奥歯の頬側のブラッシングが適正になされたことを、ＬＥＤを点灯したり、液晶画面に表示したり、音声出力したり、音で出力したりして、利用者に知らせることになる。

このように、この電動歯ブラシでは、歯毎ではないが、ブラシの向きにより決定される複数の歯を単位ブラッシング部位としてこれら単位ブラッシング部位毎にブラッシング方法の評価を行うことができるので、子供に対するブラッシング方法の指導に利用したり、大人であっても自分のブラッシング方法のチェックに利用したりすることが可能となり、ブラッシング方法の評価や学習や確認などに利用できる。尚、位置検出手段により、上下左右の４つの周方向位置に加えて上下左右の４つの斜め方向の計８つの周方向位置を検出するように構成すると、ブラッシングしている歯が上顎側のものなのか下顎側のものなのかを判別できるので、単位ブラッシング部位を更に複数に細分化してブラッシング評価できるとともに、歯と歯肉の境界付近を綺麗にブラッシングできているかを評価することも可能となる。

ここで、前記位置検出手段により、前記電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の８等分位置において検出すること、前記位置検出手段として、前記本体部の中心線と直交するように設けたベース板と、相互に一定の隙間をあけて、前記周方向の等分位置に対応させてベース板上に設けた、導電性に優れた材料からなる扇状の第１接点プレートと、ベース板と平行に設けた受板と、受板の中央部に設けたベース板まで延びる突起と、受板の外周部に設けたベース板まで延びる環状壁と、ベース板と受板間の環状空間内に移動自在に装着した導電性に優れた材料からなるボールと、ベース板と受板間の途中部に設けられ、内縁部に波形部を形成した導電性に優れた材料からなるリング状の第２接点プレートであって、波形部の波の谷部が第１接点プレートにおける円周方向の各中央部に対応して配置され、波形部の波の頂部が隣接する第１接点プレート間の各隙間に対応して配置された第２接点プレートとを備えたものを用いること、前記出力手段の表示部を、歯をブラッシングしながら目視可能な位置に設けること、前記支援装置の給電回路に、電動歯ブラシの駆動により支援装置への給電を開始し、電動歯ブラシの停止後も一定時間だけ支援装置への給電を継続する給電制御手段を設けること、などが好ましい実施例である。

本発明に係る電動歯ブラシによれば、ブラシの向きにより決定される複数の歯を単位ブラッシング部位として、単位ブラッシング部位毎にブラッシング方法の評価を行うことが可能となるので、ブラッシング方法の評価や学習や確認などを適正に行うことが可能となる。また、前記支援装置を電動歯ブラシに着脱自在に組み付けているので、現在使用している電動歯ブラシに対して支援装置を取付けて、ブラッシング方法を評価することができるので、利用者の経済的な負担を軽減できる。

また、前記位置検出手段により、電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の４等分位置において検出するので、例えば利用者から見たブラシの向きとして、上下左右の４つの向きを検出することができ、上下顎の複数の歯を４つの単位ブラッシング部位に分けて評価することが可能となり、実用的なブラッシング評価が可能となる。

前記位置検出手段により、前記電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の８等分位置において検出すると、例えば利用者から見たブラシの向きとして、上下左右の４つの向きと上下左右の４つの斜め方向の計８つの向きの検出することができ、単位ブラッシング部位を更に複数に細分化してブラッシング評価できるとともに、歯と歯肉の境界付近を綺麗にブラッシングできているか否かを評価することも可能となる。

前記出力手段の表示部を、歯をブラッシングしながら目視可能な位置に設けると、ブラッシングしながら表示部を見て、不足な部分を追加的にブラッシングすることが可能となるので、利便性に優れる。

前記支援装置の給電回路に、電動歯ブラシの駆動により支援装置への給電を開始し、電動歯ブラシの停止後も一定時間だけ支援装置への給電を継続する給電制御手段を設けると、電動歯ブラシの電源と支援装置の電源を共用させることができる。つまり、電動歯ブラシにおいては、電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより作動状態と停止状態とに切替えられるが、支援装置においてはブラッシング後に表示内容を確認するなどの作業が必要であることから、電動歯ブラシの停止後も一定時間だけ支援装置への給電を継続する給電制御手段を設けることで、電動歯ブラシの電源と支援装置の電源を共用させることができる。また、３接点スイッチを設け、１回目の操作では電動歯ブラシと支援装置へ給電し、２回目の操作で電動歯ブラシを停止させ、３回目の操作で支援装置を停止させることも可能であるが、スイッチとして高価なものを使用する必要がある。また、電動歯ブラシ専用の電源スイッチと支援装置専用の電源スイッチを設けることも可能であるが、２つのスイッチを操作する必要があり、操作性が低下する。

以下、本発明の第１実施例について図面を参照しながら説明する。この第１実施例は、電動歯ブラシに本発明を適用した場合のものである。尚、本第１実施例では、歯ブラシの植毛側を上側、植毛台に対する毛束の植毛側を前側として、上下及び前後左右を定義して説明する。

図１に示すように、口腔内衛生装置１は、替えブラシ２とこれを上下方向に往復駆動する駆動手段３と有する本体部４とを備えた電動歯ブラシ５と、電動歯ブラシ５の略筒状のケーシング６内に一体的に組付けた支援装置７とを備えている。本第１実施例では、替えブラシ２を上下方向に往復運動させるタイプの電動歯ブラシ５に本発明を適用した場合について説明するが、本発明は、植毛台２０を一定角度の範囲内で往復回転運動させるように構成した電動歯ブラシや、偏心錘を回転させることで替えブラシに振動を付与するように構成した電動歯ブラシや、音波振動による電動歯ブラシや、超音波振動発生装置により替えブラシを振動させるように構成した電動歯ブラシなど、各種電動歯ブラシに対しても同様に適用できる。

駆動手段３について説明すると、ケーシング６の途中部にはモータ１０が回転軸１１を上下方向に向けて固定され、モータ１０から上方へ突出する回転軸１１には第１歯車１２が固定され、ケーシング６の上部内には第１歯車１２に噛合する第２歯車１３が軸心を前後方向に向けて設けられ、第２歯車１３にはその回転中心とは偏心させた位置に偏心軸１４が設けられている。ケーシング６の上端部にはケーシング６内への水等の浸入を防止し、かつ駆動力を損失少なく伝達するための軟質で弾力性のあるカバー部材１５が設けられ、ケーシング６の上部にはカバー部材１５を液密状に貫通して上方へ突出する出力軸１６が上下方向に移動自在に設けられ、出力軸１６の下端部には偏心軸１４に外嵌する連結部材１７が設けられ、モータ１０の回転軸１１の回転運動は第１歯車１２により左右方向軸心回りの第２歯車１３の回転運動に変換され、更に偏心軸１４及び連結部材１７により出力軸１６の上下運動に変換されるように構成されている。但し、駆動手段３としては、出力軸１６を上下方向に往復運動できるものであれば任意の構成のものを採用できる。

替えブラシ２は、上下方向に細長い略棒状の柄であって、上端部に植毛台２０を設け、下端部に出力軸１６の上端部に着脱自在に外嵌する取付部２１を形成した柄２２と、植毛台２０の前面側に複数の毛束２３を植設してなるブラシ２４とを備えた周知の構成のものである。ただし、替えブラシ２の取付部２１は、ブラシ２４が出力軸１６の予め設定された周方向位置側に位置するように、出力軸１６に着脱自在に取付可能に構成されている。

支援装置７は、図２に示すように、電動歯ブラシ５の長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を複数検出する位置検出手段３０と、電動歯ブラシ５の給電回路を流れる電流値に基づいて、電動歯ブラシ５のブラシ２４が歯に対して圧接されているか否かを検出する圧接検出手段３１と、ブラッシング結果を出力する出力手段３２と、位置検出手段３０及び圧接検出手段３１からの信号に基づいて出力手段３２を制御する制御手段３３とを備えている。

位置検出手段３０について説明すると、図１、図３〜図５に示すように、ケーシング６の下端近傍部内にはケーシング６の中心線と直交するようにベース板４０が設けられ、ベース板４０上には導電性に優れた材料からなる扇状の８枚の第１接点プレート４１が一定の隙間４２をあけて固定されている。ベース板４０の上側には受板４３がベース板４０と略平行に設けられ、受板４３の中央部にはベース板４０まで延びる突起４４が形成され、外周部にはベース板４０まで延びる環状壁４５が形成され、ベース板４０と受板４３間の環状空間４６内には導電性に優れた材料からなるボール４７が移動自在に装着されている。ベース板４０と受板４３間の途中部には導電性に優れた材料からなるリング状の第２接点プレート４８が設けられ、第２接点プレート４８の内縁部には波形部４９が形成され、この波形部４９は、波の谷部４９ａが８枚の第１接点プレート４１における円周方向の各中央部に対応して配置され、波形部４９の波の頂部が隣接する第１接点プレート４１間の各隙間４２に対応して配置されるように形成されている。

この位置検出手段３０では、電動歯ブラシ５を鉛直方向に対して傾けた状態でブラシ２４の向きを替えると、ブラシ２４の向きの変化に伴ってボール４７が自重により環状空間４６の下端側へ移動して、ブラシ２４の向きに応じた位置における第２接点プレート４８における波形部４９の波の谷部４９ａに保持され、該波の谷部４９ａに対応する第１接点プレート４１と第２接点プレート４８とがボール４７を介して電気的に接続されることになる。つまり、第２接点プレート４８の波形部４９における８つの波の谷部４９ａに対応させて第１接点プレート４１がそれぞれ配置されているので、ブラシ２４における上下左右の４つの向きと、上下左右の斜め方向の４つの向きの計８つの向きを第１接点プレート４１と第２接点プレート４８との導通状態により検出できる。そして、これら８つのブラシ２４の向きにより決定される複数の歯を単位ブラッシング部位として、どの単位ブラッシング部位の歯をブラッシングしているかを検出できることになる。

具体的には、右手で口腔内衛生装置を保持してブラッシングする場合には、図６に示すように、ブラシ２４を上側Ｂ１へ向けた状態では、上顎における奥歯の咬合面と、上顎における前歯の内面の領域をブラッシングしていることを検出できる。ブラシ２４を右上Ｂ２へ向けた状態では、上顎における左奥歯の外面及び上顎における前歯の外面と、上顎における右奥歯の内面との領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシを右側Ｂ３へ向けた状態では、上顎における左奥歯及び前歯の外面と、上顎における右奥歯の内面と、下顎における左奥歯及び前歯の外面と、下顎における右奥歯の内面の領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシ２４を右下Ｂ４へ向けた状態では、下顎における左奥歯の外面と、下顎における右奥歯の内面の領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシ２４を下側Ｂ５へ向けた状態では、下顎における前歯の内面と、下顎における奥歯の咬合面の領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシ２４を左下Ｂ６へ向けた状態では、下顎におけ左奥歯の内面と、下顎における右奥歯の外面の領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシ２４を左側Ｂ７へ向けた状態では、下顎における左奥歯の内面と、下顎における右奥歯の外面と、上顎における左奥歯の内面と、上顎における右奥歯の外面の領域をブラッシングしていることを検出でき、ブラシ２４を左上Ｂ８へ向けた状態では、上顎における左奥歯の内面と、上顎における右奥歯の外面の領域をブラッシングしていることを検出できることになる。但し、左手で口腔内衛生装置１を保持してブラッシングする場合には、上下顎の前歯の頬側はブラシ２４を左側Ｂ７へ向けたときに検出でき、その他の歯に関しては、右利きの利用者と同じ同様に検出できる。

第１接点プレート４１の枚数は、少なくともブラシ２４の上下左右の向きを検出できるように、４枚以上設けることが好ましく、また上下顎のどちらをブラッシングしているかを判別するため、上下左右の斜め方向も検出できるように、８枚以上設けることが好ましい。また、本実施例では、接点プレート４１、４８とボール４７とを用いてブラシ２４の向き（周方向位置）を検出できるように構成したが、この位置検出手段３０としては任意の構成のものを採用することが可能で、例えば円周一定間隔おきに複数のリードスイッチを配置させるとともに、その中央部に球状の永久磁石を移動自在に設け、永久磁石の移動に伴ってリードスイッチがＯＮ／ＯＦＦするように構成することも可能である。また、接点プレート４１は、ベース板４０をスルーホール付のプリント基板で製作すれば一体化できる。またボール４７の代わりに水銀などの導電性の液体を用いることも可能である。

出力手段３２としては、液晶ディスプレイやＬＥＤなど表示手段を用いたものや、音声や音を出力するものや、これらを組み合わせたものなどを好適に利用できる。本第１実施例では、図７に示すように、単位ブラッシング部位に対応させて８つのＬＥＤ５０をケーシング６の下面に略菱形状に配置させている。液晶ディスプレイやＬＥＤによる表示形態は任意に設定可能であるが、少なくともブラッシングが未完了の単位ブラッシング部位とブラッシングが完了した単位ブラッシング部位を識別できるように表示することになり、現在ブラッシング中の単位ブラッシング部位を識別できるように表示するように構成するとより好ましい。また、利用者が表示内容と実際の上下の歯との位置関係が明確になるように、液晶ディスプレイを用いる場合には、その表示部に上下の顎モデルを表示させて、どの部位をブラッシングしているかを指示し、ＬＥＤを用いる場合には、上下の顎モデルを印刷して、単位ブラッシング部位に対応するようにＬＥＤを配置させることが好ましい。更に、利用者がブラッシングしながらブラッシング状況を確認できるように、歯をブラッシングしながら目視可能な位置に出力手段３２の表示部を設けることが好ましい。音声や音による出力では、単位ブラッシング部位のブラッシング完了や全ての歯のブラッシングが完了したことを音声や音により利用者に知らせることになる。また、ブラッシングが未完了な部位を案内することもできる。

次に、口腔内衛生装置１の制御系について図２を参照しながら説明する。
電動歯ブラシ５のモータ１０を駆動するため、電池５１と電源スイッチ５２とモータ１０と抵抗Ｒ１とが直列接続され、電源スイッチ５２のＯＮ操作によりモータ１０への給電がなされ、電源スイッチ５２のＯＦＦ操作によりモータ１０への給電が遮断されるように構成されている。直列接続されたモータ１０及び抵抗Ｒ１と並列に直列接続した抵抗Ｒ２、Ｒ３が接続され、モータ１０と抵抗Ｒ１の中間点と抵抗Ｒ２，Ｒ３の中間点とが比較器５３にそれぞれ接続されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３と比較器５３とで圧接検出手段３１が構成され、この圧接検出手段３１では比較器５３にて中間点の電圧を基準電圧と比較することで、モータ１０を流れる電流値を間接的に測定し、モータ１０の電流値が所定の閾値を越えた場合には、制御手段３３に対してハイレベルのパルス信号を出力し、閾値以下の場合にはローレベルのパルス信号を出力する。但し、圧接検出手段３１としては、出力軸１６や替えブラシ２の撓みを歪みゲージで検出するように構成したものを採用することも可能である。

制御手段３３は、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭを主体に構成されたもので、制御手段３３には圧接検出手段３１からのパルス信号や位置検出手段３０からのスイッチ信号などが入力され、制御手段３３からは出力手段３２を制御するための制御信号が出力される。また、制御手段３３には電源スイッチ５２がＯＦＦ操作されて電動歯ブラシ５のモータ１０が停止した後においても、一定時間だけ支援装置７に対して給電するためのソフトスイッチ５４が設けられ、電動歯ブラシ５を停止させた状態でブラッシング結果を確認できるように構成されている。

制御手段３３のＲＡＭには、現在ブラッシング中の単位ブラッシング部位の番号を記憶する現在番号ｎと、直前のブラッシング位置の番号を記憶する直前番号ｍと、ブラッシング時間を単位ブラッシング部位毎に記憶するタイマーｔ１〜ｔ８と、ブラッシングの完了を単位ブラッシング部位毎に設定するフラグＦ１〜Ｆ８などが設けられ、ＲＯＭには、適正なブラッシング時間Ｔ１〜Ｔ８が単位ブラッシング部位毎に予め入力格納されるとともに、出力手段３２を制御するための制御プログラムや、ブラッシング方法を支援するためのプログラムなどが予め入力格納されている。但し、モータ１０への給電回路及び圧接検出手段３１の回路構成は、図２に示す回路構成に限定されるものではなく、他の回路構成を採用することも可能である。

次に、前記制御手段３３でなされるブラッシング方法の学習を支援するためのプログラムについて、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は各ステップを示すものである。また、以下に説明するブラッシング方法の学習を支援するためのプログラムは、一例に過ぎずこれに限定されるものではない。

口腔内衛生装置１の電源スイッチ５２をＯＮ操作すると、モータ１０が駆動されるとともに支援装置７に電源が投入されて、この制御が開始され、先ず現在番号ｎ及び直前番号ｍ、タイマーｔ１〜ｔ８及びフラグＦ１〜Ｆ８をリセットするなどの必要な初期設定がなされる（Ｓ１）。但し、この初期設定時に、口腔内衛生装置１が正常に作動しているか否かを出力手段３２に表示させてもよい。

次に、圧接検出手段３１からのパルス信号がハイレベル信号か否かが判定され（Ｓ２）、ハイレベル信号でない場合には現在作動中のタイマーｔ１〜ｔ８を停止して（Ｓ３）、ハイレベル信号が出力されるまで待機する。そして、電動歯ブラシ５のブラシ２４を歯に圧接させて、圧接検出手段３１からハイレベル信号が出力されると、Ｓ４へ移行して、位置検出手段３０からの出力に基づいて現在ブラッシングしている単位ブラッシング部位の番号を現在番号ｎとして設定する。例えば、図６に示すように、ブラシ２４の向きＢ１〜Ｂ８に対応させて現在歯号ｎをｎ＝１〜８に設定することになる。

次に、単位ブラッシング部位毎に設けたタイマーｔ１〜ｔ８のうちの現在ブラッシングしている現在番号ｎに対応するタイマーｔｎの累積計時をスタートする（Ｓ５）。例えば、図６に示すようにブラシ２４が上向きの場合には、タイマーｔ１の累積計時を開始することになる。

次に、現在番号ｎと直前番号ｍが同じであるか否か、つまりブラシ２４の向きを変更していないか否かが判定され（Ｓ６）、同じ向きでブラッシングしている場合には、直前番号ｍを現在番号ｎに設定してからＳ９へ移行し（Ｓ７）、ブラシ２４の向きを変更した場合には、直前までブラッシングしていた直前番号ｍに対応する単位ブラッシング部位のタイマーｔｍの累積計時を停止してからＳ９へ移行する。

Ｓ９では、現在ブラッシングしている単位ブラッシング部位を適正時間Ｔｎ以上ブラッシングしたか否かが判定され（Ｓ６）、Ｎｏの場合にはＳ２へ戻る。こうして、所望の順番で歯をブラッシングし、特定の単位ブラッシング部位のブラッシング時間ｔｎが適正時間Ｔｎ以上になると、Ｓ９においてＹｅｓと判定されてＳ１０へ移行する。

Ｓ１０では、現在番号ｎのフラグＦｎが設定されているか否かが判定され、初回はフラグＦｎが設定されていないので、Ｎｏと判定されて、現在ブラッシング中の単位ブラッシング部位のブラッシングが適正に完了したことを出力手段３２で利用者に報知し（Ｓ１１）、現在番号ｎに対応する単位ブラッシング部位のブラッシングを完了したことを判定できるようにフラグＦｎを設定してからＳ１３へ移行する（Ｓ１２）。一方、Ｓ１０においてＹｅｓと判定された場合、即ち再度同一単位ブラッシング部位において適正時間Ｔｎ以上ブラッシングしていると判定された場合には、Ｓ１４へ移行して利用者に警告を発することになる。

Ｓ１３では、全てのフラグＦ１〜Ｆ８が設定されているか否かが判定され、全てのフラグＦ１〜Ｆ８が設定されるまで、Ｓ１〜Ｓ１４が繰り返しなされ、全ての単位ブラッシング部位を適正時間以上ブラッシングして、フラグＦ１〜Ｆ８が全て設定されると、ブラッシング完了を利用者に報知して、このプログラムを完了することになる（Ｓ１５）。

ブラッシングの完了後は、電源スイッチ５２をＯＦＦ操作してモータ１０を停止させることになるが、支援装置７への給電は電源スイッチ５２のＯＦＦ操作後においてもソフトスイッチ５４により一定時間維持されるので、利用者は電動歯ブラシ５を停止させた状態で出力手段３２の表示内容を確認できる。また、図２に仮想線で示すように、モータ１０への給電回路の途中部にソフトスイッチ５５を設け、圧接検出手段３１からのハイレベル信号を検出してからモータ１０への給電を開始するように構成してもよいし、圧接検出手段３１からのローレベル信号が一定時間以上継続する場合には、モータ１０を停止させてもよい。また、モータ１０への給電と支援装置７への給電をそれぞれＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切り替える２つのスイッチを設けてもよいし、３接点スイッチを用いて、モータ１０と支援装置７への給電を行う状態と、モータ１０への給電を遮断し支援装置７のみに給電する状態と、モータ１０及び支援装置７への給電を遮断する状態とに切替可能に構成することも可能である。

尚、本第１実施例では、右手で口腔内衛生装置１を保持して使用する場合について説明したが、適正なブラッシング時間は、口腔内衛生装置１を右手で保持して使用する場合と、左手で保持して使用する場合とで異なるので、それぞれの適正なブラッシング時間を制御手段３３のＲＯＭに記憶させ、右手で使用するか左手で使用するかをスイッチ操作などにより選択して、使用する適正なブラッシング時間を設定することも可能である。また、子供と大人とでは、歯のサイズが異なり、ブラッシング時間もそれに応じて異なるので、子供用の適正なブラッシング時間と、大人用の適正なブラッシング時間を制御手段３３のＲＯＭに記憶させ、子供が使用するか大人が使用するかをスイッチ操作などにより選択して、適正なブラッシング時間を設定することも可能である。

また、本第１実施例では支援装置７を電動歯ブラシ５に一体的に組付けたが、支援装置７を電動歯ブラシ５に着脱自在に組み付けることも可能である、例えば、電池５１を交換するためにケーシング６に設けたキャップに、支援装置７を一体的に組付けて電動歯ブラシ５に対して着脱自在に設けると、現在使用している電動歯ブラシに改良を加えることなく支援装置を設けることが可能となる。

また、支援装置７の位置検出手段３０を電動歯ブラシ５に備えさせ、制御手段３３と出力手段３２とを電動歯ブラシ５とは別体の別体ユニットに備えさせ、電動歯ブラシ５に備えさせた位置検出手段３０からの信号を有線又は無線により別体ユニットの制御手段３３に送信する送受信手段を設けてもよい。この場合には、出力手段３２を別体ユニットに配置させているので、出力手段３２の液晶等の表示部を大型で見やすいものに構成でき、しかも別体ユニットを洗面台に設置するなどすることで、ブラッシングしながら表示内容を容易に確認できるので好ましい。

次に、本発明の第２実施例について図９〜図１２を参照しながら説明する。尚、この第２実施例は手動歯ブラシに本発明を適用した場合のものであり、支援装置に関しては第１実施例と共通する構成を備えているので、前記第１実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図９に示すように、口腔内衛生装置６０は、手動歯ブラシ６１と、手動歯ブラシ６１のハンドル部６２を着脱自在に保持する保持部７１を有する支援装置７０とを備えている。

手動歯ブラシ６１は、手で握持するためのハンドル部６２と、ハンドル部６２から上方へ滑らかに延びる首部６３と、首部６３の上端部に設けた植毛台６４と、植毛台６４の前面側に植設した複数の毛束６５からなるブラシ６６とを備えた一般的な構成のものである。

支援装置７０は、図１０に示すように、手動歯ブラシ６１の長手方向に沿った軸線に対するブラシ６６の周方向位置を複数検出する位置検出手段３０と、ブラシ６６の歯への圧接を検出する圧接検出手段７２と、ブラッシング結果を出力する出力手段７３と、位置検出手段３０及び圧接検出手段７２からの信号に基づいて出力手段７３を制御する制御手段７４とを備えている。

支援装置７０について説明すると、図９、図１０に示すように、握持可能な上下方向に細長いケーシング８０が設けられ、ケーシング８０の上部内にはハンドル部６２の略全体を上方より収容可能な収容空間８１が形成され、収容空間８１の下部内にはハンドル部６２の下部を着脱自在に保持する保持部材８２が設けられている。保持部材８２には下端部に枠状の連結部８３を有する連結部材８４が固定され、連結部材８４は、ケーシング８０内下部へ水等の浸入を防止、かつブラッシング時の作用力を損失少なく伝達するための軟質で弾力性のあるカバー部材９０を介して液密状に取り付けられている。ケーシング８０には上下１対のブラケット部材８５が設けられ、ブラケット部材８５の固定部８６は連結部８３の下壁部の上下両側に配置され、下側の固定部８６と連結部８３間には手動歯ブラシ６１のブラシ６６に作用する矢印Ａ方向への荷重を電圧値に変換する圧力センサー８７が設けられている。但し、支援装置７０に対する手動歯ブラシ６１に取付構造は、手動歯ブラシ６１に作用する矢印Ａ方向への圧力を検出できるように構成されたものであれば任意の構成のものを採用できる。また、圧力センサー８７としては、感圧導電性ゴム、歪みゲージや高感度有接点スイッチ等が望ましい。

位置検出手段３０は、前記第１実施例と同様に構成されてケーシング８０の下部内に設けられ、ケーシング８０の長手方向に沿った軸線（中心線）に対するケーシング８０の周方向位置を複数検出することで、支援装置７０に取付けた手動歯ブラシ６１のブラシ６６の周方向位置を検出するように構成されている。

出力手段７３としては、前記第１実施例と同様に、液晶やＬＥＤなどの表示手段や、音声や音を出力する音出力手段を備えさせることができる。本第２実施例では、図１１に示すように、ケーシング８０の下面に顎モデル８８の印刷を施し、この顎モデル８８に対応させてケーシング８０の下端外周部にブラッシングしながら目視できるように一定間隔おきに８つのＬＥＤ８９を設けている。

圧接検出手段７２は、図１０に示すように、圧力センサー８７と抵抗Ｒ１〜Ｒ３と比較器５３とを備え、前記モータ１０に代えて圧力センサー８７を設けた以外は前記第１実施例の圧接検出手段３１と同様に構成されている。比較器５３から制御手段７４には、圧力センサー８７で検出された圧力が基準値以上になったときにハイレベルのパルス信号（カウントアップ信号）を出力するように構成されている。

制御手段７４は、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭを主体に構成され、制御手段７４には圧接検出手段７２からのパルス信号や位置検出手段３０からのスイッチ信号などが入力され、制御手段７４からは出力手段７３を制御するための制御信号が出力される。尚、部号７５は、支援装置７０を駆動するための電池であり、部号７６は電源スイッチである。

制御手段７４のＲＡＭには、現在ブラッシング中の単位ブラッシング部位の番号を記憶する現在番号ｎと、直前のブラッシング位置の番号を記憶する直前番号ｍと、ブラッシング回数を単位ブラッシング部位毎に記憶するカウンタｔ１〜ｔ８と、ブラッシングの完了を単位ブラッシング部位毎に設定するフラグＦ１〜Ｆ８などが設けられ、ＲＯＭには、適正なブラッシング回数Ｔ１〜Ｔ８が単位ブラッシング部位毎に予め入力格納されるとともに、出力手段７３を制御するための制御プログラムや、ブラッシング方法を支援するためのプログラムなどが予め入力格納されている。

次に、前記制御手段７４でなされるブラッシング方法の学習を支援するためのプログラムについて、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は各ステップを示すものである。また、以下に説明するブラッシング方法の学習を支援するためのプログラムは、一例に過ぎずこれに限定されるものではない。

口腔内衛生装置６０の電源スイッチ７６をＯＮ操作するとこの制御が開始され、先ず現在番号ｎ及び直前番号ｍ、カウンタｔ１〜ｔ８及びフラグＦ１〜Ｆ８をリセットするなどの必要な初期設定がなされる（Ｓ１）。但し、この初期設定時に、口腔内衛生装置６０が正常に作動しているか否かを出力手段７３に表示させてもよい。

次に、圧接検出手段７２からのパルス信号がハイレベル信号か否かが判定され（Ｓ２）、ハイレベル信号でない場合にはハイレベル信号が出力されるまで待機する。そして、手動歯ブラシ６１のブラシ６６を歯に圧接させてブラッシングを行ない、圧接検出手段７２からハイレベル信号が出力されると、Ｓ３へ移行して、位置検出手段３０からの出力に基づいて現在ブラッシングしている単位ブラッシング部位の番号を現在番号ｎとして設定し、現在番号ｎに対応するカウンタｔｎをカウントアップする（Ｓ４）。

次に、現在ブラッシングしている単位ブラッシング部位を適正回数Ｔｎ以上ブラッシングしたか否かが判定され（Ｓ５）、Ｎｏの場合にはＳ２へ戻る。こうして、所望の順番で歯をブラッシングし、特定の単位ブラッシング部位のブラッシング回数ｔｎが適正回数Ｔｎ以上になると、Ｓ５においてＹｅｓと判定されてＳ６へ移行する。

Ｓ６は、現在番号ｎのフラグＦｎが設定されているか否かが判定され、初回目はフラグＦｎが設定されていないので、Ｎｏと判定されて、現在ブラッシング中の単位ブラッシング部位のブラッシングが適正に完了したことを出力手段７３で利用者に報知し（Ｓ７）、現在番号ｎに対応する単位ブラッシング部位のブラッシングを完了したことを判定できるようにフラグＦｎを設定してからＳ９へ移行する（Ｓ８）。一方、Ｓ６においてＹｅｓと判定された場合、即ち再度同一単位ブラッシング部位において適正回数Ｔｎ以上ブラッシングしていると判定された場合には、Ｓ１０へ移行して利用者に警告を発することになる。

Ｓ９では、全てのフラグＦ１〜Ｆ８が設定されているか否かが判定され、全てのフラグＦ１〜Ｆ８が設定されるまで、Ｓ１〜Ｓ１０が繰り返しなされ、全ての単位ブラッシング部位を適正時間以上ブラッシングして、フラグＦ１〜Ｆ８が全て設定されると、ブラッシング完了を利用者に報知して、このプログラムを完了することになる（Ｓ１１）。

この口腔内衛生装置６０では、現在使用している手動歯ブラシ６１を支援装置７０に取付けてブラッシング方法の評価が可能なので、利用者に対する負担を少なくできる。また、手動ブラシを交換することで、１つの支援装置７０を複数人で使用できる。

尚、本第２実施例では、ブラッシング回数でブラッシング方法を評価したが、ブラッシング時間で評価することも可能である。ただし、手動操作によりブラッシングする関係上、ブラッシング時間で評価すると個人差が大きくなるので、ブラッシング回数で評価することが好ましい。また、第１実施例と同様に、口腔内衛生装置６０を右手で保持して使用する場合と左手で保持して使用する場合とで、使用する適正なブラッシング回数を切り替えるように構成したり、子供と大人とで適正なブラッシング回数を切り替えるように構成することもできる。

また、本実施例では、手動歯ブラシ６１をそのまま支援装置７０に着脱自在に取付けたが、保持部７１の構成を変更して電動歯ブラシの替えブラッシを着脱自在に取付けるように構成し、替えブラシを手動操作してブラッシングすることも可能である。

第１実施例の口腔内衛生装置の（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は要部切欠正面図口腔内衛生装置の制御系のブロック図図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図位置検出手段の縦断面図図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図（ａ）はブラシの向きの説明図、（ｂ）は単位ブラッシング部位の説明図口腔内衛生装置の底面図ブラッシング方法学習支援プログラムのルーチンのフローチャート第２実施例の口腔内衛生装置の（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は正面図口腔内衛生装置の制御系のブロック図口腔内衛生装置の底面図ブラッシング方法学習支援プログラムのルーチンのフローチャート

符号の説明

１口腔内衛生装置２替えブラシ
３駆動手段４本体部
５電動歯ブラシ６ケーシング
７支援装置
１０モータ１１回転軸
１２第１歯車１３第２歯車
１４偏心軸１５カバー部材
１６出力軸１７連結部材
２０植毛台２１取付部
２２柄２３毛束
２４ブラシ
３０位置検出手段３１圧接検出手段
３２出力手段３３制御手段
４０ベース板４１第１接点プレート
４２隙間４３受板
４４突起４５環状壁
４６環状空間４７ボール
４８第２接点プレート４９波形部
４９ａ谷部
５０ＬＥＤ５１電池
５２電源スイッチ５３比較器
５４ソフトスイッチ５５ソフトスイッチ
６０口腔内衛生装置６１手動歯ブラシ
６２ハンドル部６３首部
６４植毛台６５毛束
６６ブラシ
７０支援装置７１保持部
７２圧接検出手段７３出力手段
７４制御手段７５電池
７６電源スイッチ
８０ケーシング８１収容空間
８２保持部材８３連結部
８４連結部材８５ブラケット部材
８６固定部８７圧力センサー
８８顎モデル８９ＬＥＤ
９０カバー部材

Claims

歯のブラッシング方法の学習を支援するためのブラッシング方法学習用支援装置を着脱自在に組付けてなる電動歯ブラシであって、
前記電動歯ブラシは、替えブラシと、これを駆動する駆動手段と有する本体部とを備え、
前記支援装置は、前記電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の４等分位置において検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号に基づいて周方向位置毎にブラッシング時間或いはブラッシング回数を累積カウントするカウント手段と、前記カウント手段からの出力に基づいて各周方向位置におけるブラッシング時間或いはブラッシング回数が予め設定された適正時間或いは適正回数以上になったか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの出力に基づいて周方向位置毎にブラッシング結果を出力する出力手段とを備えた、
ことを特徴とする電動歯ブラシ。
歯のブラッシング方法の学習を支援するためのブラッシング方法学習用支援装置を着脱自在に組付けてなる電動歯ブラシであって、
前記電動歯ブラシは、替えブラシと、これを駆動する駆動手段と有する本体部とを備え、
前記支援装置は、前記電動歯ブラシの長手方向に沿った軸線に対するブラシの周方向位置を、該軸線を中心とした周方向の８等分位置において検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号に基づいて周方向位置毎にブラッシング時間或いはブラッシング回数を累積カウントするカウント手段と、前記カウント手段からの出力に基づいて各周方向位置におけるブラッシング時間或いはブラッシング回数が予め設定された適正時間或いは適正回数以上になったか否かを判定する判定手段と、前記判定手段からの出力に基づいて周方向位置毎にブラッシング結果を出力する出力手段とを備えた、
ことを特徴とする電動歯ブラシ。
前記位置検出手段として、前記本体部の中心線と直交するように設けたベース板と、相互に一定の隙間をあけて、前記周方向の等分位置に対応させてベース板上に設けた、導電性に優れた材料からなる扇状の第１接点プレートと、ベース板と平行に設けた受板と、受板の中央部に設けたベース板まで延びる突起と、受板の外周部に設けたベース板まで延びる環状壁と、ベース板と受板間の環状空間内に移動自在に装着した導電性に優れた材料からなるボールと、ベース板と受板間の途中部に設けられ、内縁部に波形部を形成した導電性に優れた材料からなるリング状の第２接点プレートであって、波形部の波の谷部が第１接点プレートにおける円周方向の各中央部に対応して配置され、波形部の波の頂部が隣接する第１接点プレート間の各隙間に対応して配置された第２接点プレートとを備えたものを用いた請求項１又は２記載の電動歯ブラシ。
前記出力手段の表示部を、歯をブラッシングしながら目視可能な位置に設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
前記支援装置の給電回路に、電動歯ブラシの駆動により支援装置への給電を開始し、電動歯ブラシの停止後も一定時間だけ支援装置への給電を継続する給電制御手段を設けた請求項１〜４のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。
前記電動歯ブラシの電池交換のために着脱自在に取り付けられる、電動歯ブラシのケーシングのキャップに、前記支援装置を一体的に組み付けた請求項１〜５のいずれか１項記載の電動歯ブラシ。