阅读说明：本技术 电动牙刷、系统、刷牙部位检测方法和程序 (Electric toothbrush, system, tooth brushing part detection method, and program ) 是由 吉田秀辉 中西基文 小林达矢 田中孝英 于 2018-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供电动牙刷、系统、刷牙部位检测方法和程序。本发明的电动牙刷的主体(1)沿着纵轴方向具有刷头部(4)、颈部(3)和握柄部(5),在主体(1)的内部具备用于检测主体(1)的角速度的陀螺仪传感器(16)。根据陀螺仪传感器(16)的输出,求出刷头部(4)的刷毛接触齿列的刷牙部位(BP)时的主体(1)的纵轴与刷头部(4)的刷毛接触齿列的基准位置(BPO)时的主体(1)的纵轴所呈的角度(θ)。根据角度(θ),在与齿列对应弯曲的近似曲线(E1)上求出与刷牙部位(BP)对应的对应点(P),将所述对应点(P)的坐标设为刷牙部位(BP)的平移位置(P)。(The invention provides an electric toothbrush, a system, a tooth brushing part detection method and a program. A main body (1) of an electric toothbrush of the present invention has a brush head portion (4), a neck portion (3), and a grip portion (5) along a longitudinal axis direction, and a gyro sensor (16) for detecting an angular velocity of the main body (1) is provided inside the main body (1). An angle (theta) formed by the longitudinal axis of the main body (1) when the bristles of the brush head part (4) contact the tooth Brushing Part (BP) of the tooth row and the longitudinal axis of the main body (1) when the bristles of the brush head part (4) contact the reference position (BPO) of the tooth row is obtained according to the output of the gyro sensor (16). From the angle (theta), a corresponding point (P) corresponding to the tooth Brushing Part (BP) is obtained on an approximate curve (E1) curved in accordance with the tooth row, and the coordinate of the corresponding point (P) is set as the translational position (P) of the tooth Brushing Part (BP).)

电动牙刷、系统、刷牙部位检测方法和程序

技术领域

本发明涉及能检测齿列中的刷牙部位的电动牙刷、系统和刷牙部位检测方法。

此外，本发明涉及用于使计算机执行这种刷牙部位检测方法的程序。

背景技术

以往，例如在专利文献1(日本专利公开公报特开2009-240759号)公开的电动牙刷中，牙刷主体具备加速度传感器，通过把从所述加速度传感器的输出得到的x轴方向、y轴方向、z轴方向各自的动加速度成分进行二阶积分，算出x轴方向、y轴方向、z轴方向各自的移动量，在刷牙中求出齿列中的刷牙部位(该文献中是指齿列所呈平面内的平移位置)。

此外，该文献公开了根据从加速度传感器的输出得到的重力加速度成分，求出牙刷围绕纵轴(y轴)的朝向(该文献中称为“刷角”)。还公开了牙刷主体进一步具备陀螺仪传感器(陀螺仪)，通过将陀螺仪传感器的输出累积相加(积分)来求出刷角。根据如此求出的刷角，可以得知牙的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷。

专利文献1：日本专利公开公报特开2009-240759号

非专利文献1：阪勉，“口蓋の形態変異の成因に関する因子分析学的研究―顎顔面頭蓋形態との関連において―(有关上颚的形态变异的成因的因子分析学研究―在与颌面颅骨形态的关联中―)”，日本口腔外科学会杂志，Vol.34，No.3，p451-469，1988年3月

可是，在专利文献1的电动牙刷中，加速度传感器的输出中包含来自使刷(刷毛)振动的驱动电机的振动成分作为噪声。此外，为了求出刷牙部位的平移位置，将从加速度传感器的输出得到的动加速度成分进行二阶积分，因此运算过程中大幅受到噪声的影响。因此，存在求出的刷牙部位的平移位置的精度不良的问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供能够高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置的电动牙刷、系统和刷牙部位检测方法。

此外，本发明的课题在于提供用于使计算机执行这种刷牙部位检测方法的程序。

为了解决所述问题，本发明的电动牙刷包括：主体，沿着纵轴方向具有刷头部、握柄部和颈部，所述刷头部具有直立设置刷毛的起毛面，所述握柄部供手握持，所述颈部连接所述刷头部和所述握柄部；陀螺仪传感器，装载在所述主体的内部，检测所述主体的角速度；以及刷牙部位检测部，根据所述陀螺仪传感器的输出，求出齿列中的刷牙部位的平移位置，所述刷牙部位检测部根据所述陀螺仪传感器的输出，求出所述刷头部的刷毛接触所述齿列的刷牙部位时的所述主体的纵轴与所述刷头部的刷毛接触所述齿列的基准位置时的所述主体的纵轴所呈的角度，所述刷牙部位检测部根据所述角度，在与所述齿列对应弯曲的近似曲线上求出与所述刷牙部位对应的对应点，并将所述对应点的坐标设为所述刷牙部位的平移位置。

在本说明书中，“刷牙部位”是指通过将口腔内的齿列的表面分区而定义的多个部位中的由所述刷毛所刷的(刷毛接触的)部位。利用存在有齿列的真实空间内的平移位置与齿列的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的组合，确定齿列中的刷牙部位。

齿列的“基准位置”是指在所述齿列中成为测量所述角度的基准的某个位置。

在本发明的电动牙刷中，刷牙部位检测部根据陀螺仪传感器的输出，求出齿列中的刷牙部位的平移位置。即，所述刷牙部位检测部根据所述陀螺仪传感器的输出，求出所述刷头部的刷毛接触所述齿列的刷牙部位时的所述主体的纵轴与所述刷头部的刷毛接触所述齿列的基准位置时的所述主体的纵轴所呈的角度。接着，根据所述角度，在与所述齿列对应弯曲的近似曲线上求出与所述刷牙部位对应的对应点，并且将所述对应点的坐标设为所述刷牙部位的平移位置。

在这样的情况下，由于所述陀螺仪传感器的输出为角速度，所以不易包含来自使刷(刷毛)振动的驱动电机的振动成分作为噪声。此外，由于所述陀螺仪传感器的输出为角速度，所以只要进行一阶积分即可求出所述角度，运算过程中不易受到噪声的影响。因此，可以高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部设定与所述近似曲线在对应于所述基准位置的基准点处相切的基准切线，并且设定与所述基准切线呈所述角度且与所述近似曲线相切的可动切线，并求出所述可动切线与所述近似曲线相切的点作为所述对应点。

这里，“可动切线”意味着伴随所述角度的变化，换句话说伴随所述齿列中的刷牙部位的变化而可变设定的切线。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部设定与所述近似曲线在对应于所述基准位置的基准点处相切的基准切线，并且设定与所述基准切线呈所述角度且与所述近似曲线相切的可动切线。而且，求出所述可动切线与所述近似曲线相切的点作为所述对应点。由此，可以利用比较简单的处理求出所述近似曲线上的所述对应点。

一个实施方式的电动牙刷中，所述齿列的基准位置为所述齿列的前面的中央。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，由于所述齿列的基准位置为所述齿列的前面的中央，所以用户容易将其作为刷牙开始的部位来对准所述刷头部的刷毛。此外，所述刷牙部位检测部可以利用解析式简单求出所述刷牙部位的平移位置。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在决定了xy直角坐标系的数据空间内，将所述近似曲线设定为采用正的系数a和b且用函数y＝b[{1－(x/a)²}^1/2－1]表示的相当于椭圆的一部分的曲线。

如在牙科领域中众所周知的那样，牙弓由椭圆的一部分近似得到(非专利文献1)。因此，在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在决定了xy直角坐标系的数据空间内，将所述近似曲线设定为采用正的系数a和b且用函数y＝b[{1－(x/a)²}^1/2－1]表示的相当于椭圆的一部分的曲线。这样的情况下，通过决定系数a、b就能够将所述近似曲线设定为与实际的齿列近似的形态。因此，可以在所述近似曲线上高精度地求出表示所述刷牙部位的平移位置的对应点。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在决定了xy直角坐标系的数据空间内，将所述近似曲线设定为采用负的系数p且用函数4py＝x²表示的抛物线。

如在牙科领域中众所周知的那样，牙弓也能由抛物线近似得到(非专利文献1)。因此，在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在决定了xy直角坐标系的数据空间内，将所述近似曲线设定为采用负的系数p且用函数4py＝x²表示的抛物线。这样的情况下，通过决定系数p就能够设定所述近似曲线。因此，可以简单地进行求出所述对应点的处理。

一个实施方式的电动牙刷包括能从所述主体的外部接收设定参数的接收部，所述刷牙部位检测部能对应于通过所述接收部接收的设定参数，将所述系数a和b或所述系数p可变地设定。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，包括能从所述主体的外部接收设定参数的接收部。所述刷牙部位检测部能对应于通过所述接收部接收的设定参数，将所述系数a和b或所述系数p可变地设定。因此，可以对应于各种用户的牙弓的尺寸和形状，适当设定所述近似曲线。在所述情况下，可以进一步高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

一个实施方式的电动牙刷包括装载在所述主体的内部的加速度传感器，所述刷牙部位检测部根据所述陀螺仪传感器的输出和所述加速度传感器的输出，确定所述齿列中的刷牙部位。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部根据所述陀螺仪传感器的输出和所述加速度传感器的输出，确定所述齿列中的刷牙部位。由此，能高精度地确定齿列中的刷牙部位。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部根据所述加速度传感器输出的重力加速度的朝向，求出所述刷头部的刷毛在所述主体的纵轴的周围面朝的方向，并且对应于所述刷头部的刷毛面朝的方向，判定所述齿列的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷，所述刷牙部位检测部利用根据所述陀螺仪传感器的输出求出的所述刷牙部位的平移位置与所述齿列的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的判定结果的组合，确定所述齿列中的刷牙部位。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部根据所述加速度传感器输出的重力加速度的朝向，求出所述刷头部的刷毛在所述主体的纵轴的周围面朝的方向，并且对应于所述刷头部的刷毛面朝的方向，判定所述齿列的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷。而且，利用根据所述陀螺仪传感器的输出求出的所述刷牙部位的平移位置与所述齿列的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的判定结果的组合，确定所述齿列中的刷牙部位。由此，可以高精度地确定齿列中的刷牙部位。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在每个预定的合计单位期间，根据所述加速度传感器输出的所述主体的加速度算出所述主体的平移移动量，对于某个合计单位期间，当所述主体的平移移动量在预定的第一阈值以下时，所述刷牙部位检测部在所述合计单位期间进行第一修正处理，所述第一修正处理维持根据所述陀螺仪传感器的输出求出的所述刷牙部位的平移位置。

本说明书中，预定的合计单位期间中的所述主体的“平移移动量”、所述主体的纵轴的朝向的“变化量”分别意味着所述合计单位期间中的合计的平移移动量、合计的变化量。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在每个预定的合计单位期间，根据所述加速度传感器输出的所述主体的加速度算出所述主体的平移移动量。而且，对于某个合计单位期间，当所述主体的平移移动量在预定的第一阈值以下时，所述刷牙部位检测部在所述合计单位期间进行第一修正处理，所述第一修正处理维持根据所述陀螺仪传感器的输出求出的所述刷牙部位的平移位置。因此，例如在刷牙中的用户基本停止所述主体(特别是刷头部)的平移移动的状态下大幅改变了所述主体的纵轴的朝向时，在所述改变的前后维持根据所述陀螺仪传感器的输出求出的所述刷牙部位的平移位置。由此，能够维持求出的所述刷牙部位的平移位置的精度。

一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在每个预定的合计单位期间，根据所述加速度传感器输出的所述主体的加速度算出所述主体的平移移动量，当所述主体的平移移动量在预定的第二阈值以上时，向所述近似曲线上的相当于所述主体的平移移动目的地的部分移位，并且所述刷牙部位检测部进行根据所述陀螺仪传感器的输出重新求出所述对应点的第二修正处理。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，所述刷牙部位检测部在每个预定的合计单位期间，根据所述加速度传感器输出的所述主体的加速度算出所述主体的平移移动量。而且，当所述主体的平移移动量在预定的第二阈值以上时，向所述近似曲线上的相当于所述主体的平移移动目的地的部分移位，并且所述刷牙部位检测部进行根据所述陀螺仪传感器的输出重新求出所述对应点的第二修正处理。因此，在刷牙中的用户基本不改变所述主体的纵轴的朝向，例如在上颚的齿列中从左颊侧部位向右颊侧部位跳过前唇侧部位使所述主体平移移动时，可以高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

另外，优选在每个所述合计单位期间进行所述第一修正处理和所述第二修正处理双方。

一个实施方式的电动牙刷包括能将与刷牙相关的数据向所述主体的外部发送的发送部。

本说明书中，“与刷牙相关的数据”广泛包含各部位的实际刷牙时间数据(将特定的刷牙部位与针对所述部位的实际的刷牙时间相关联的数据)以及其他的与刷牙相关的数据。

在所述一个实施方式的电动牙刷中，发送部可以将与刷牙相关的数据向所述主体的外部发送。此时，例如可以由设置在所述主体的外部的计算机装置接收所述数据，用于各种处理、用途。

另一方面，本发明的系统包括所述电动牙刷和设置在所述电动牙刷的主体的外部的计算机装置，所述电动牙刷和所述计算机装置能彼此通信。

“计算机装置”不管名称如何，只要实质上作为计算机进行动作即可。例如可以是智能手机、平板电脑终端等。

一个实施方式的系统中，制定有刷牙步骤，对所述齿列中的多个部位按照预定的顺序且分别以预定的刷牙设定期间进行刷牙，包括刷牙评价部，所述刷牙评价部根据由所述刷牙部位检测部确定的刷牙部位，算出用于表示与所述刷牙步骤一致的程度的评价值。

在所述一个实施方式的系统中，制定有刷牙步骤，对所述齿列中的多个部位按照预定的顺序且分别以预定的刷牙设定期间进行刷牙。这里，刷牙评价部根据由所述刷牙部位检测部确定的刷牙部位，算出用于表示与所述刷牙步骤一致的程度的评价值。因此，用户可以根据所述评价值，得知与所述刷牙步骤一致(或不一致)的程度。

另一方面，本发明的刷牙部位检测方法检测齿列中由电动牙刷刷牙的刷牙部位，其中，所述电动牙刷包括：主体，沿着纵轴方向具有刷头部、握柄部和颈部，所述刷头部具有直立设置刷毛的起毛面，所述握柄部供手握持，所述颈部连接所述刷头部和所述握柄部；以及陀螺仪传感器，装载在所述主体的内部，检测所述主体的角速度，所述刷牙部位检测方法中，在存在有所述齿列的真实空间内，根据所述陀螺仪传感器的输出，求出所述刷头部的刷毛接触所述齿列的刷牙部位时的所述主体的纵轴与所述刷头部的刷毛接触所述齿列的基准位置时的所述主体的纵轴所呈的差分角度，根据所述真实空间内的所述差分角度，在与数据空间内设定的所述齿列对应弯曲的近似曲线上求出与所述刷牙部位对应的对应点，并将所述对应点的坐标作为表示所述刷牙部位的平移位置的数据。

在本发明的刷牙部位检测方法中，在存在有所述齿列的真实空间内，根据所述陀螺仪传感器的输出，求出所述刷头部的刷毛接触所述齿列的刷牙部位时的所述主体的纵轴与所述刷头部的刷毛接触所述齿列的基准位置时的所述主体的纵轴所呈的差分角度。接着，根据所述真实空间内的所述差分角度，在与数据空间内设定的所述齿列对应弯曲的近似曲线上求出与所述刷牙部位对应的对应点，并将所述对应点的坐标作为表示所述刷牙部位的平移位置的数据。

这样的情况下，由于所述陀螺仪传感器的输出为角速度，所以不易包含来自使刷(刷毛)振动的驱动电机的振动成分作为噪声。此外，由于所述陀螺仪传感器的输出是角速度，所以进行一阶积分即可求出所述差分角度，运算过程中不易受到噪声的影响。因此，可以高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

另一方面，本发明的程序是使计算机执行所述刷牙部位检测方法的程序。

按照本发明的程序，可以使计算机执行所述刷牙部位检测方法。

根据以上说明可以清楚地知道，按照本发明的电动牙刷、系统和刷牙部位检测方法，可以高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

此外，按照本发明的程序，可以使计算机执行这种刷牙部位检测方法。

附图说明

图1(A)、图1(B)是表示从彼此相反侧斜向观察本发明一个实施方式的电动牙刷的外观的图。

图2是表示沿着纵轴方向剖切所述电动牙刷时的纵断面的图。

图3是表示所述电动牙刷的控制系统的模块结构的图。

图4是表示本发明一个实施方式的刷牙部位检测方法、即利用所述电动牙刷确定齿列中的刷牙部位的处理的简要流程的图。

图5是表示图4中所示的求出刷牙部位的平移位置的处理(步骤S2)的详细流程的图。

图6是表示口腔内的齿列中的16个部位的图。

图7(A)是表示作为椭圆的一部分的“标准”的近似曲线的图。图7(B)是表示作为另一椭圆的一部分的“纵长”的近似曲线的图。图7(C)是表示作为又一椭圆的一部分的“小型”的近似曲线的图。

图8是说明在真实空间内，刷头部的刷毛接触齿列的刷牙部位时的主体的纵轴(Y轴)与刷头部的刷毛接触齿列的基准位置时的主体的纵轴(Y轴)所呈的差分角度θ的图。

图9是说明根据所述差分角度θ，在数据空间内在“标准”的近似曲线上求出与刷牙部位对应的对应点的处理的图。

图10是表示在主体的纵轴(Y轴)呈水平姿势的状态下从刷头部侧(+Y方向)观察时，加速度传感器输出的重力加速度G的朝向的图。

图11是在用户视线下表示刷头部(+Y方向)相对于用户的脸朝左配置的状态的图。

图12是在用户视线下表示刷头部(+Y方向)相对于用户的脸朝右配置的状态的图。

图13(A)～图13(C)是表示用于判定上颚的齿列的“左后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区的图。图13(D)～图13(F)是表示用于判定下颚的齿列的“左后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区的图。

图14(A)～图14(B)是用于判定上颚的齿列的“前齿”的前面、后面中的哪一方被刷的分区的图。图14(C)～图14(D)是用于判定下颚的齿列的“前齿”的前面、后面中的哪一方被刷的分区的图。

图15(A)～图15(C)是用于判定上颚的齿列的“右后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区的图。图15(D)～图15(F)是用于判定下颚的齿列的“右后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区的图。

图16是示例性表示在刷牙中的用户基本停止刷头部的平移移动的状态下，大幅改变主体的纵轴(Y轴)的朝向的形态的图。

图17是示例性表示在刷牙中的用户基本不改变主体的纵轴(Y轴)的朝向的情况下，跳过部位使主体大幅平移移动的形态的图。

图18是表示修正处理的流程的图。

图19是说明根据所述差分角度θ，在数据空间内在作为近似曲线的抛物线上求出与刷牙部位对应的对应点的处理的图。

图20是示例性表示包含所述电动牙刷和智能手机的系统的构成的图。

附图标记说明

1、600M 主体

3 颈部

4 刷头部

5 握柄部

15 加速度传感器

16 陀螺仪传感器

90 电动牙刷

110、610 控制部

210 刷毛

600 智能手机

640 显示器

700 系统

具体实施方式

以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。

(电动牙刷的结构)

图1(A)、图1(B)表示了从彼此相反侧斜向观察本发明的装入有齿垢检测装置的一个实施方式的电动牙刷(整体用附图标记90表示)的外观。所述电动牙刷90沿着纵轴方向(Y轴方向)具备直立设置有刷毛210的刷头部4、供手握持的握柄部5以及连接刷头部4和握柄部5的颈部3。刷头部4和颈部3作为能相对于握柄部5进行装拆的牙刷构件2而一体构成。刷头部4、颈部3、握柄部5统称为主体1。为了便于刷牙，主体1在Y轴方向具有细长形状。另外，图1(A)中图示了充电器100。

图2表示了将电动牙刷90沿着纵轴(Y轴)剖切时的纵断面。握柄部5具有心柱6，心柱6设置成从所述握柄部5的外框体向颈部3侧突出。心柱6具有顶端封闭的筒状的形状。本例中，所述牙刷构件2的颈部3以覆盖所述心柱6的方式嵌合安装。牙刷构件2由于是消耗部件，所以为了能更换新品而形成为相对于握柄部5装拆自如的结构。本例中，在牙刷构件2的刷头部4的单侧的面(起毛面)4a上，通过植毛而以从起毛面4a突出10mm～12mm程度的方式直立设置刷毛210。另外，刷毛210也可以不进行植毛，而是被熔敷或粘接。

在主体1的握柄部5的外表面设有用于进行电源的通断的电源开关S。此外，在握柄部5的内部装载有作为驱动源的电机10、驱动电路12、作为电源部的充电池13、充电用的线圈14、加速度传感器15和陀螺仪传感器16等。在对充电池13进行充电时，仅通过将主体1承载于图1(A)中所示的充电器100，就能利用电磁感应而非接触地充电。

如图2中所示，在心柱6的内部设有轴承203。与电机10的转动轴11连接的偏心轴30的顶端***所述轴承203。偏心轴30在轴承203的附近具有配重300，偏心轴30的重心偏离转动中心。驱动电路12向电机10供给与动作模式对应的驱动信号(例如脉宽调制信号)而使电机10的转动轴11转动时，伴随转动轴11的转动，偏心轴30也转动。由于偏心轴30的重心偏离转动中心，所以进行围绕转动中心旋转的运动。因此，偏心轴30的顶端反复碰撞轴承203的内壁，使刷毛210高速振动(运动)。

本例中，加速度传感器15由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型的市售品构成，输出表示X、Y、Z的三轴的加速度的信号。X、Y、Z表示固定于主体1的直角坐标系。本例中，如图1(A)中所示，设定成X轴平行于起毛面4a，Y轴在主体1的纵轴方向上与从握柄部5向刷头部4的朝向一致，Z轴与从起毛面4a向刷毛210的顶端的朝向一致。例如，在将主体1承载于充电器100时，重力加速度矢量为－Y方向，在将刷毛210的顶端向下时，重力加速度矢量为+Z方向。加速度传感器15的各轴的输出被输入后述的控制部110，用于确定刷牙部位(具体后述)。

本例中，陀螺仪传感器16由MEMS型的市售品构成，输出表示X、Y、Z的三轴的角速度、即围绕Z轴的角速度、围绕X轴的角速度、围绕Y轴的角速度的信号。陀螺仪传感器16的各轴的输出被输入后述的控制部110，与加速度传感器15的输出一并用于确定刷牙部位(具体后述)。

另外，由装载在主体1内的未图示的负荷传感器(检测作用于刷毛210的负荷)，检测刷毛210是否实际接触刷牙部位。

图3表示了电动牙刷90的控制系统的模块结构。在所述电动牙刷90的握柄部5的内部，除了所述的加速度传感器15、陀螺仪传感器16以外，还具备形成所述驱动电路12的控制部110、存储部115、操作部130、通知部140、通信部180和电源部170。另外，驱动部101表示所述的电机10、转动轴11、偏心轴30、轴承203和配重300。

本例中，控制部110包含利用软件而动作的CPU(中央运算处理单元)，除了用于电机10的驱动以外，执行用于确定齿列中的刷牙部位的处理以及其他的各种处理。此外，控制部110内置有计量时间的计时器。

操作部130包含所述的电源开关S，供用户进行所述电动牙刷90的电源的通断。

本例中，存储部115包含能非临时性存储数据的EEPROM(能电重写的非易失性存储器)。存储部115中存储有用于对控制部110进行控制的控制程序。此外，本例中，在存储部115中将与刷牙相关的数据存储为表(后述)，与刷牙相关的数据例如为表示伴随刷牙，齿列中的各部位的实际刷牙时间的数据(称为“实际刷牙时间数据”)等。

本例中，通知部140包含红色LED(Light Emitting Diode)灯140R、绿色LED灯140G(参照图1(A))，利用所述LED灯140R、140G的亮灯、灭灯，通知相对于预定的刷牙步骤的刷牙进度。此外，通知部140也可以包含蜂鸣器(未图示)，利用蜂鸣器的鸣动而通知相对于刷牙步骤的刷牙进度。

通信部180由控制部110控制，作为发送部将各种信息(实际刷牙时间数据等)借助网络发往到外部的装置，此外，作为接收部借助网络接收来自外部的装置的各种信息(后述的设定参数等)并传递到控制部110。本例中，借助所述网络的通信为无线通信(例如BT(Bluetooth(注册商标))通信、BLE(Bluetooth(注册商标)low energy)通信等)。典型的网络为家庭内LAN(Local Area Network)、医院内LAN，但是不限于此，也可以是互联网等。

电源部170包含所述的充电池13，向所述电动牙刷90内的各部分供电(本例中为DC电压)。

(齿列中的分区)

本例中，如图6所示，将上下的齿列98U、98L划分为16个部位SQ1、SQ2、……、SQ16(相邻部位之间的边界用虚线表示)。上颚的齿列98U在左后齿处包含左颊侧部位SQ1、左咬合面部位SQ8、左舌侧部位SQ7，在前齿处包含前唇侧部位SQ2、前舌侧部位SQ6，此外，在右后齿处包含右颊侧部位SQ3、右咬合面部位SQ4、右舌侧部位SQ5。下颚的齿列98L在左后齿处包含左颊侧部位SQ9、左咬合面部位SQ16、左舌侧部位SQ15，在前齿处包含前唇侧部位SQ10、前舌侧部位SQ14，此外，在右后齿处包含右颊侧部位SQ11、右咬合面部位SQ12、右舌侧部位SQ13。

上颚的齿列98U包含左右各3颗、合计6颗“前齿”。上颚的齿列98U分别包含5颗“左后齿”、“右后齿”。所述的“左后齿”、“前齿”、“右后齿”划分沿着牙弓的平移位置的范围。在上颚的齿列98U中，“前齿”的范围被分区为从作为前面的中央的基准位置BP0向左右各自20mm的范围(即，左右的宽度40mm的范围)。“左后齿”被分区为从前面的中央BP0向左超过20mm的范围。“右后齿”被分区为从前面的中央BP0向右超过20mm的范围。所述的分区在下颚的齿列98L中也同样如此。

总而言之，上颚的齿列98U、下颚的齿列98L分别利用沿着牙弓的平移位置的范围与为前面、咬合面、后面中的哪一方的组合，被如下述的表1那样分区。这里，表1的表身表示了各部位的编号SQ1～SQ16，各部位的编号SQ1～SQ16由表头列出的平移位置的范围(“左后齿”、“前齿”、“右后齿”)与表侧栏列出的为“前面”、“咬合面”、“后面”中的哪一方的组合决定。另外，对于“前齿”，未设定符合与“咬合面”进行组合的部位(分区)(将其用符号“－”表示)。

(表1)齿列的分区

此外，齿列的分区不限于此，可以更细地分区。例如，也可以沿着牙弓按照每颗牙分区，还可以将各颗牙左右对半分区。

(刷牙部位检测方法)

图4中作为一个实施方式的刷牙部位检测方法，表示了电动牙刷90的控制部110确定齿列98U、98L中的刷牙部位的处理的简要流程。本例中，以在图6中所示的上颚的齿列98U中从部位SQ1至SQ8，接着在下颚的齿列98L中从部位SQ9至SQ16，按照数字依次增大的顺序进行刷牙的方式，预先设定刷牙步骤。

在图4的流程中，如果用户接通电动牙刷90的电源开关S，则控制部110使电机10转动而使刷毛210振动。这里，按照所述刷牙步骤，在电源开关S接通的时点(瞬间)，用户使刷头部4的刷毛210接触齿列98U的前面的中央亦即基准位置BP0(参照图8)。用户容易将刷头部4的刷毛210对准所述基准位置BP0。如图4的步骤S1所示，控制部110开始内置计时器对刷牙时间的计量。

接下来，如步骤S2所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，根据陀螺仪传感器16的输出求出齿列98U或98L(最初限定为上颚的齿列98U)中的刷牙部位(用附图标记“BP”表示)的平移位置(具体后述)。

接下来，如步骤S3所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，根据加速度传感器15的输出求出刷头部4的刷毛210在主体1的纵轴(Y轴)的周围面朝的方向(+Z方向)，并根据所述刷头部4的刷毛210面朝的方向(+Z方向)，判定齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷(具体后述)。

接下来，如步骤S4所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，利用根据陀螺仪传感器16的输出求出的刷牙部位BP的平移位置与齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的判定结果的组合，确定齿列98U或98L中的刷牙部位BP。

接下来，如步骤S5所示，控制部110根据内置计时器对时刻的计量结果，判定是否经过了针对特定的刷牙部位BP的刷牙设定期间。如果未经过针对所述部位BP的刷牙设定期间(步骤S5中为“否”)，则重复步骤S2～S5的处理。本例中，每隔作为处理单位期间的0.1秒，控制部110重复步骤S2～S5的处理。

接下来，如果经过了针对所述特定的刷牙部位BP的刷牙设定期间(步骤S5中为“是”)，则控制部110例如通过通知部140所含的绿色LED灯140G例如临时亮灯0.2秒左右，从而通知用户经过了针对所述部位BP的刷牙设定期间(步骤S6)。针对所述部位BP，尽管超过刷牙设定期间例如1秒以上而用户仍继续刷牙时(步骤S7中为“否”)，在步骤S6中为了防止过度刷牙，可以通过例如使红色LED灯140R例如临时亮灯0.2秒左右，从而向用户发出警告。此外，也可以与LED灯140G或140R临时亮灯一起使通知部140所含的蜂鸣器鸣动，来通知相对于刷牙步骤的刷牙进度。

接下来，如果用户将刷头部4移动到齿列98U或98L中的所述特定的刷牙部位BP的“下一部位”(步骤S7中为“是”)，则控制部110将所述特定的刷牙部位BP与针对所述部位BP的实际的刷牙时间相关联，并在存储部115中准备的表中记录为各部位的实际刷牙时间数据(步骤S8)。另外，存储部115中也可以一并记录与刷牙相关的其他信息。

随后，返回步骤S1，控制部110为所述“下一部位”开始内置计时器对刷牙时间的计量。

这样，依次确定齿列98U或98L中的刷牙部位BP，并依次记录各部位的实际刷牙时间数据。并且，如果所述的刷牙步骤结束或电源开关S断开(步骤S9)，则处理结束。

(求出刷牙部位的平移位置的处理)

采用图5的详细流程，说明图4中所示的步骤S2的处理(根据陀螺仪传感器16的输出求出刷牙部位的平移位置的处理)。

i)首先，如图5的步骤S21所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，如图9所示，在决定了xy直角坐标系的数据空间DS内设定近似曲线E1，所述近似曲线E1相当于与齿列98U、98L对应弯曲的椭圆E的一部分。

具体而言，如在牙科领域中众所周知的那样，牙弓由椭圆的一部分近似得到(非专利文献1)。因此，本例中如图7(A)所示，以相当于“标准”的齿列的方式，将具有短径2a＝71.76mm、长径2b＝128.2mm的椭圆E中的进深D1≈50mm、宽度W1≈70mm的部分用作近似曲线E1。

本例中如图9所示，近似曲线E1设定为在作为基准点的原点O(0，0)处以上凸的形态与x轴相切。对于在原点O(0，0)处以上凸的形态与x轴相切的椭圆E，设a、b为正的系数(即，a＞0，b＞0)，则表示为

(x/a)²+{(y+b)/b}²＝1

…(Eq.1)。

特别是，关于椭圆E中的相当于上凸的部分的近似曲线E1，用显函数表示为

y＝b[{1²－(x/a)²}^1/2－1]

…(Eq.1′)。

这样的情况下，可以通过决定系数a、b而将近似曲线E1设定为与实际的齿列98U、98L近似的形态。因此，能在所述近似曲线E1上高精度地求出表示刷牙部位的平移位置的对应点P。

另外，也可以不是每次进行步骤S2的处理时执行所述步骤S21的处理，而是在电源接通后仅执行一次所述步骤S21的处理。此外，本例中，在数据空间DS中设定近似曲线E1是指进行将形成近似曲线E1的点列的坐标(x_i，y_i)(i＝0、1、2、……)存储于存储部115的处理。此外，近似曲线E1的数据也可以预先保存于存储部115。

ii)接下来，如图5的步骤S22所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，如图8所示，在存在有齿列98U或98L(图8的示例中表示了齿列98U)的真实空间RS内，根据陀螺仪传感器16的输出，求出刷头部4的刷毛210接触齿列98U或98L的刷牙部位BP时的主体1的纵轴(Y轴)Y1与刷头部4的刷毛210接触齿列98U的基准位置BP0时的主体1的纵轴(Y轴)Y0所呈的差分角度θ。

具体而言，本例中如上所述，在电源开关S接通的时点(瞬间)，用户使刷头部4的刷毛210接触齿列98U的前面的中央亦即基准位置BP0。随后，用户按照所述刷牙步骤，使刷头部4的刷毛210接触齿列98U或98L的另一部位(刷牙部位)BP。由此，刷头部4的刷毛210接触齿列98U或98L的刷牙部位BP时的主体1的纵轴(Y轴)Y1与刷头部4的刷毛210接触齿列98U的基准位置BP0时的主体1的纵轴(Y轴)Y0呈角度(差分角度)θ。控制部110根据陀螺仪传感器16的输出(角速度)求出所述差分角度θ。这里，由于陀螺仪传感器16的输出为角速度，所以进行一阶积分即可求出差分角度θ。

另外，控制部110也可以将图5的步骤S21的处理与步骤S22的处理并行地执行，还可以先于步骤S21的处理来进行步骤S22的处理。

iii)接下来，如图5的步骤S23、S24所示，控制部110作为刷牙部位检测部动作，如图9所示，在数据空间DS内，设定在与基准位置BP0对应的原点O处与近似曲线E1相切的基准切线(本例中相当于x轴)，并且设定与基准切线(x轴)呈差分角度θ且与近似曲线E1相切的可动切线Q。这里，可动切线Q伴随差分角度θ的变化，换句话说，伴随齿列98U或98L中的刷牙部位BP的变化而可变地设定。而且，控制部110将可动切线Q与近似曲线E1相切的点作为对应点P求出(图5的步骤S25)。由此，可以利用比较简单的处理求出近似曲线E1上的对应点P。

具体而言，如图9所示，设某个可动切线Q与所述近似曲线E1在点P(x₁，y₁)处相切。所述可动切线Q的方程式由数学公式表示为

xx₁/a²+(y+b)(y₁+b)/b²＝1

…(Eq.2)。

此外，由于点P(x₁，y₁)是椭圆E上的点，因此下式成立。

(x₁/a)²+{(y₁+b)/b}²＝1

…(Eq.3)。

这里，将可动切线Q的倾斜度设为m，根据式(Eq.2)，表示为

m＝－b²x₁/a²(y₁+b)

…(Eq.4)。

采用式(Eq.3)和式(Eq.4)，将针对近似曲线E1的切点P的坐标x₁、y₁分别用倾斜度m表示时，如下所示。

x₁＝－a²m/{a²m²+b²}^1/2

y₁＝－b+b²/{a²m²+b²}^1/2

…(Eq.5)。

而且，设可动切线Q与x轴所呈的角度为θ(设逆时针的朝向为正，－π/2≤θ≤π/2)，表示为倾斜度m＝tanθ。则式(Eq.5)如下所示。

x₁＝－a²(tanθ)/{a²(tanθ)²+b²}^1/2

y₁＝－b+b²/{a²(tanθ)²+b²}^1/2

…(Eq.6)。

按照所述式(Eq.6)，并根据真实空间RS内的差分角度θ，在数据空间DS内求出近似曲线E1上的与刷牙部位BP对应的对应点P的坐标(x₁，y₁)。将所述对应点P的坐标(x₁，y₁)作为表示刷牙部位BP的平移位置的数据。如此，可以用解析式(Eq.6)简单求出刷牙部位BP的平移位置。特别是，通过把齿列98U的前面的中央设为基准位置BP0，从而简化了式(Eq.6)。另外，也可以将齿列98L的前面的中央作为基准位置BP0。

这样的情况下，由于陀螺仪传感器16的输出为角速度，所以不易包含来自驱动部101(电机10)的振动成分作为噪声。此外，由于陀螺仪传感器16的输出为角速度，所以进行一阶积分即可求出差分角度θ，运算过程中不易受到噪声的影响。因此，可以高精度地求出齿列98U或98L中的刷牙部位BP的平移位置。

如果按照所述式(Eq.6)求出对应点P的坐标(x₁，y₁)，则所述刷牙部位BP的平移位置被决定为属于表1所示的“左后齿”、“前齿”、“右后齿”的哪个分区。

例如，如果真实空间RS内的差分角度θ＝60°，与此相伴，数据空间DS内的对应点P的坐标(x₁，y₁)≈(－25.0，－18.1)(单位mm)，则刷牙部位BP的平移位置属于“左后齿”的分区。如果真实空间RS内的差分角度θ＝45°，与此相伴，数据空间DS内的对应点P的坐标(x₁，y₁)≈(－17.5，－8.2)(单位mm)，则刷牙部位BP的平移位置属于“前齿”的分区。如果真实空间RS内的差分角度θ＝－60°，与此相伴，数据空间DS内的对应点P的坐标(x₁，y₁)≈(25.0，－18.1)(单位mm)，则刷牙部位BP的平移位置属于“右后齿”的分区。

(前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的判定)

接下来，采用图6和图10～图15，具体说明图4中所示的步骤S3的处理，即，根据加速度传感器15的输出，求出刷头部4的刷毛210在主体1的纵轴(Y轴)的周围面朝的方向(+Z方向)，并根据所述刷头部4的刷毛210面朝的方向(+Z方向)，判定齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的处理。

在利用图6说明的刷牙步骤中，在上颚的齿列98U中从部位SQ1至SQ8，接着在下颚的齿列98L中从部位SQ9至SQ16，以数字逐渐增大的顺序进行刷牙。进一步，在所述刷牙步骤中，在针对各部位SQ1～SQ16刷牙时，如图6中分别用括号标记的(HL)或(HR)所示，在主体1的纵轴(Y轴)呈水平姿势的状态下，设定使刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝左和朝右中的哪一方。附图标记HL如图11所示，表示刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸朝左配置。另一方面，附图标记HR如图12所示，表示刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸朝右配置。从图6可知，对分区为“左后齿”的部位SQ1、SQ7、SQ8、SQ9、SQ15、SQ16刷牙时，设定成刷头部4(+Y方向)配置为朝左HL。另一方面，对分区为“右后齿”的部位SQ3、SQ4、SQ5、SQ11、SQ12、SQ13刷牙时，设定成刷头部4(+Y方向)配置为朝右HR。所述的设定是分别对“左后齿”、“右后齿”刷牙时必然要求的。此外，对分区为“前齿”的部位SQ2、SQ6、SQ10、SQ14刷牙时，本例中设定成与各自此前的部位刷牙时的朝向相同的朝向。即，在对部位SQ2、SQ10刷牙时，设定成刷头部4(+Y方向)配置为朝左HL。此外，在对部位SQ6、SQ14刷牙时，设定成刷头部4(+Y方向)配置为朝右HR。

图10表示在主体1的纵轴(Y轴)呈水平姿势的状态下，从刷头部4侧(+Y方向)观察时，加速度传感器15输出的重力加速度G的朝向。从所述图10可知，根据加速度传感器15输出的重力加速度G的朝向，刷头部4的刷毛210在主体1的纵轴(Y轴)的周围面朝的方向(+Z方向)表示为围绕纵轴的转动角本例中，在将铅直下方设为0°，如图10所示那样使主体1的纵轴(Y轴)呈水平姿势的状态下，从刷头部4侧(+Y方向)观察时，围绕纵轴的转动角取逆时针0°～359.99°(设为小数点以下两位为止)的范围内的值。

图13(A)～图13(C)表示了用于判定上颚的齿列98U的“左后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝左HL的状态下，如图13(A)所示，只要围绕纵轴的转动角在90°～135°的范围内，则判定前面(因此为左颊侧部位)SQ1被刷。所述状态下，如图13(B)所示，只要围绕纵轴的转动角在135°～225°的范围内，则判定咬合面(因此为左咬合面部位)SQ8被刷。所述状态下，如图13(C)所示，只要围绕纵轴的转动角在225°～270°的范围内，则判定后面(因此为左舌侧部位)SQ7被刷。

同样，图13(D)～图13(F)表示了用于判定下颚的齿列98L的“左后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝左HL的状态下，如图13(D)所示，只要围绕纵轴的转动角在45°～90°的范围内，则判定前面(因此为左颊侧部位)SQ9被刷。所述状态下，如图13(E)所示，只要围绕纵轴的转动角在0°～45°或315°～359.99°的范围内，则判定咬合面(因此为左咬合面部位)SQ16被刷。所述状态下，如图13(F)所示，只要围绕纵轴的转动角在270°～315°的范围内，则判定后面(因此为左舌侧部位)SQ15被刷。

图14(A)～图14(B)表示了用于判定上颚的齿列98U的“前齿”的前面、后面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝左HL的状态下，如图14(A)所示，只要围绕纵轴的转动角在90°～180°的范围内，则判定前面(因此为前唇侧部位)SQ2被刷。另外，所述状态下，脱离刷牙步骤，只要围绕纵轴的转动角在180°～270°的范围内，则判定后面(因此为前舌侧部位)SQ6被刷。另一方面，在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝右HR的状态下，如图14(B)所示，只要围绕纵轴的转动角在90°～180°的范围内，则判定后面(因此为前舌侧部位)SQ6被刷。另外，所述状态下，脱离刷牙步骤，只要围绕纵轴的转动角在180°～270°的范围内，则判定前面(因此为前唇侧部位)SQ2被刷。

同样，图14(C)～图14(D)表示了用于判定下颚的齿列98L的“前齿”的前面、后面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝左HL的状态下，如图14(C)所示，只要围绕纵轴的转动角在0°～90°的范围内，则判定前面(因此为前唇侧部位)SQ10被刷。另外，所述状态下，脱离刷牙步骤，只要围绕纵轴的转动角在270°～359.99°的范围内，则判定后面(因此为前舌侧部位)SQ14被刷。另一方面，在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝右HR的状态下，如图14(D)所示，只要围绕纵轴的转动角在0°～90°的范围内，则判定后面(因此为前舌侧部位)SQ14被刷。另外，所述状态下，脱离刷牙步骤，只要围绕纵轴的转动角在270°～359.99°的范围内，则判定前面(因此为前唇侧部位)SQ10被刷。

图15(A)～图15(C)表示了用于判定上颚的齿列98U的“右后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝右HR的状态下，如图15(A)所示，只要围绕纵轴的转动角在90°～135°的范围内，则判定后面(因此为右舌侧部位)SQ5被刷。所述状态下，如图15(B)所示，只要围绕纵轴的转动角在135°～225°的范围内，则判定咬合面(因此为右咬合面部位)SQ4被刷。所述状态下，如图15(C)所示，只要围绕纵轴的转动角在225°～270°的范围内，则判定前面(因此为右颊侧部位)SQ3被刷。

同样，图15(D)～图15(F)表示了用于判定下颚的齿列98L的“右后齿”的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的分区。在主体1的纵轴(Y轴)取水平姿势，刷头部4(+Y方向)相对于用户的脸配置为朝右HR的状态下，如图15(D)所示，只要围绕纵轴的转动角在45°～90°的范围内，则判定后面(因此为右舌侧部位)SQ13被刷。所述状态下，如图15(E)所示，只要围绕纵轴的转动角在0°～45°或315°～359.99°的范围内，则判定咬合面(因此为右咬合面部位)SQ12被刷。所述状态下，如图15(F)所示，只要围绕纵轴的转动角在270°～315°的范围内，则判定前面(因此为右颊侧部位)SQ11被刷。

总而言之，围绕纵轴的转动角与前面、后面、咬合面的对应关系如以下的表2所示。这里，表2的表身表示刷头部4(+Y方向)配置为朝左HL或朝右HR时的围绕纵轴的转动角表2的表侧栏分别表示与围绕纵轴的转动角对应的上颚的齿列98U或下颚的齿列98L的“左后齿”的前面、咬合面、后面，“前齿”的前面、后面，“右后齿”的前面、咬合面、后面。另外，表2的表身中的符号“－”表示不可能进行刷牙。括号()内的转动角表示能够刷牙，但是脱离所述的刷牙步骤。

(表2)围绕纵轴的转动角与前面、后面、咬合面的对应关系

如表2所示，根据表示刷头部4的刷毛210面朝的方向(+Z方向)的围绕纵轴的转动角可以判定齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷。

这样，控制部110可以基于加速度传感器15的输出求出刷头部4的刷毛210在主体1的纵轴(Y轴)的周围面朝的方向(+Z方向)作为围绕纵轴的转动角并根据所述的围绕纵轴的转动角来判定齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷。

因此，如上所述，控制部110可以利用根据陀螺仪传感器16的输出求出的刷牙部位BP的平移位置与齿列98U或98L的前面、后面、咬合面中的哪一方被刷的判定结果的组合，确定齿列98U或98L中的刷牙部位BP。由此，可以高精度地确定齿列98U或98L中的刷牙部位BP。

另外，对于左撇子的用户，优选把整个所述刷牙步骤的左右替换。

(修正处理)

在利用图6说明的刷牙步骤中，如该图中箭头HCG1、HCG2、HCG3、HCG4所示，在齿列98U或98L中从部位SQ2向部位SQ3移动时、从部位SQ6向部位SQ7移动时、从部位SQ10向部位SQ11移动时、从部位SQ14向部位SQ15移动时，分别在刷头部4的平移移动基本停止的状态下，主体1的纵轴(Y轴)的朝向从朝左HL向朝右HR或相反地从朝右HR向朝左HL大幅改变。此外，如图16所示，有时与所述刷牙步骤无关，刷牙中的用户在刷头部4的平移移动基本停止的状态下，将主体1的纵轴(Y轴)的朝向例如箭头MV1所示的那样从Y2向Y3大幅改变。这样，在刷头部4的平移移动基本停止的状态下，大幅改变主体1的纵轴(Y轴)的朝向的情况下，在图4中所示的步骤S2的处理(根据陀螺仪传感器16的输出求出刷牙部位的平移位置的处理)中会产生误差。

此外，有时脱离所述的刷牙步骤，例如图17所示，刷牙中的用户基本不改变主体1的纵轴(Y轴)的朝向，例如在上颚的齿列98U中如箭头MV2所示的那样从左颊侧部位SQ1向右舌侧部位SQ5跳过部位使主体1大幅平移移动。这样，在基本不改变主体1的纵轴(Y轴)的朝向而跳过部位使主体1大幅平移移动的情况下，在图4中所示的步骤S2的处理(根据陀螺仪传感器16的输出求出刷牙部位的平移位置的处理)中会产生误差。

因此，本例中控制部110在重复图4中的步骤S2～S5的处理的期间，进行图18的流程所示的修正处理。

即，如图18的步骤S41所示，控制部110在每个作为处理单位期间的0.1秒，根据加速度传感器15输出的主体1的加速度进行二阶积分来算出主体1的平移移动量。这里，分别用Acc＿X、Acc＿Y、Acc＿Z表示主体1的三轴方向的加速度，分别用v＿X、v＿Y、v＿Z表示三轴方向的速度，分别用D＿X、D＿Y、D＿Z表示三轴方向的主体1的平移移动量。于是，每个处理单位期间的主体1的平移移动量Di(其中，i＝1、2、3、……)由下式(Eq.7)、(Eq.8)、(Eq.9)求出。

v＿X＝∫(Acc＿X)dt

v＿Y＝∫(Acc＿Y)dt

v＿Z＝∫(Acc＿Z)dt

…(Eq.7)。

D＿X＝∫(v＿X)dt

D＿Y＝∫(v＿Y)dt

D＿Z＝∫(v＿Z)dt

…(Eq.8)。

Di＝(D_X)+(D_Y)+(D_Z)

…(Eq.9)。

接下来，如步骤S42所示，控制部110在每个预定的作为合计单位期间的0.5秒，将主体1的平移移动量Di进行合计。这里，把每个处理单位期间的平移移动量Di分别表示为D1、D2、D3、D4、D5时，对于某个合计单位期间，合计的平移移动量D_total由下式(Eq.10)求出。

D_total＝D1+D2+D3+D4+D5

…(Eq.10)。

接下来，如步骤S43所示，对于某个合计单位期间，控制部110判断合计的平移移动量D_total是否在预定的第一阈值α1以下。本例中，设定为α1＝20mm。这里，当D_total≤α1时(步骤S43中为“是”)，前进至步骤S44，控制部110在所述合计单位期间内维持根据陀螺仪传感器16的输出求出的刷牙部位BP的平移位置(第一修正处理)。

这样的情况下，例如图16所示，在刷牙中的用户基本停止主体1(特别是刷头部4)的平移移动的状态下，大幅改变了主体1的纵轴(Y轴)的朝向的情况下，在所述改变的前后维持根据陀螺仪传感器16的输出求出的刷牙部位BP的平移位置。由此，可以维持求出的刷牙部位BP的平移位置的精度。

另外，在齿列的分区比表1的分区更细致的情况下，例如沿着牙弓按照每颗牙分区的情况下，进而在各颗牙被左右对半分区的情况下，与此对应，优选将第一阈值α1的值设定为更小，例如设定为10mm、5mm。

另一方面，在图18的步骤S43中，如果合计的平移移动量D_total超过第一阈值α1(步骤S43中为“否”)，则前进至步骤S45，控制部110针对所述合计单位期间，判断合计的平移移动量D_total是否在预定的第二阈值α2以上。本例中设定成α2大于α1，α2＝30mm。这里，当D_total≥α2时(步骤S45中为“是”)，向数据空间DS内的近似曲线E1上的相当于主体1的平移移动目的地的部分移位，控制部110根据陀螺仪传感器16的输出重新求出对应点P(第二修正处理)。

例如图17所示，在基本不改变主体1的纵轴(Y轴)的朝向，例如在上颚的齿列98U中从左颊侧部位SQ1向右舌侧部位SQ5跳过部位使主体1大幅平移移动的情况下，从图9所示的数据空间DS内的近似曲线E1上的x坐标为－a附近的点向+a附近的点移位，控制部110根据陀螺仪传感器16的输出(差分角度θ)重新求出对应点P。

这样的情况下，可以高精度地求出齿列98U或98L中的刷牙部位BP的平移位置。

本例中，根据加速度传感器15的输出进行二阶积分而算出每个处理单位期间的主体1的平移移动量Di。因此，算出的主体1的合计的平移移动量D_total受到噪声的影响，可以说精度不高。然而，将算出的主体1的合计的平移移动量D_total用于判定主体1(特别是刷头部4)的平移移动量是基本没有(图18的步骤S43)还是极大(图18的步骤S45)，并没有问题。

另外，如果α1＜D_total＜α2(图18的步骤S43中为“否”，且图18的步骤S45中为“否”)，则控制部110判断为没有修正的必要，返回图4的流程(步骤S2～S5)。

上述示例中为了求出刷牙部位BP的平移位置，采用了图7(A)所示的椭圆E的一部分亦即“标准”的近似曲线E1。可是，不限于此。对于相比“标准”的齿列具有进深长且宽度窄的“纵长”的齿列的用户，例如图7(B)所示，可以将具有短径2a′＝60.43mm、长径2b′＝136.2mm的椭圆E′中的进深D2≈60mm、宽度W2≈60mm的部分用作近似曲线E2。此外，对于相比“标准”的齿列具有“小型”的齿列的用户，如图7(C)所示，可以将具有短径2a″＝62.21mm、长径2b″＝135.9mm的椭圆E″中的进深D3≈50mm、宽度W3≈60mm的部分用作近似曲线E3。本例中，从主体1的外部通过作为接收部的通信部180接收设定参数来执行所述的“标准”的近似曲线E1、“纵长”的近似曲线E2或“小型”的近似曲线E3的选择(包含短径、长径的设定)。所述情况下，可以对应各种用户的牙弓的尺寸和形状，适当设定近似曲线。由此，可以进一步高精度地求出齿列中的刷牙部位BP的平移位置。

此外，可以将控制部110取得的各部位的实际刷牙时间数据、其他的与刷牙相关的数据通过作为发送部的通信部180向主体1的外部发送。此时，例如可以由设置在主体1外部的计算机装置接收所述数据，用于各种处理、用途。

(其他近似曲线)

在上述实施方式中，由数据空间DS中的相当于椭圆E的一部分的曲线(近似曲线E1、E2或E3)来近似真实空间RS中的受检者的牙弓，但是不限于此。

如图19所示，也可以用数据空间DS中的抛物线U来近似真实空间RS中的受检者的牙弓。为了便于说明，设所述抛物线U在原点O(0，0)处以上凸的形态与x轴相切。

关于在原点O(0，0)处以上凸的形态与x轴相切的抛物线U，设p为负的系数(即，p＜0)，则表示为

4py＝x² …(Eq.11)。

设某个可动切线Q在点P(x₁，y₁)处与所述抛物线U相切。所述可动切线Q的方程式由数学公式表示为

2p(y+y₁)＝xx₁ …(Eq.12)。

此外，由于点P(x₁，y₁)是抛物线U上的点，所以下式成立。

4py₁＝x₁ ² …(Eq.13)。

这里，设可动切线Q的倾斜度为m，则根据式(Eq.12)表示为

m＝x₁/2p …(Eq.14)。

采用式(Eq.13)和式(Eq.14)，将针对抛物线U的切点P的坐标x₁、y₁分别用倾斜度m表示时，则如下所示，

x₁＝2pm

y₁＝pm²

…(Eq.15)。

而且，设可动切线Q与x轴所呈的角度为θ(设逆时针的朝向为正，－π/2≤θ≤π/2)，表示为倾斜度m＝tanθ。于是，式(Eq.15)如下所示。

x₁＝2p(tanθ)

y₁＝p(tanθ)²

…(Eq.16)。

按照所述式(Eq.16)并根据真实空间RS内的差分角度θ，在数据空间DS内求出抛物线U上的与刷牙部位BP对应的对应点P的坐标(x₁，y₁)。

这样的情况下，可以通过决定系数p来设定近似曲线。因此，可以简单地进行求出对应点P的处理。

(系统)

图20例示了包含所述的电动牙刷90和智能手机600的系统(整体用附图标记700表示)的结构。所述系统700具备电动牙刷90和作为计算机装置的智能手机600，所述电动牙刷90和所述智能手机600能借助网络900彼此无线通信。

智能手机600包含主体600M以及装载于所述主体600M的控制部610、存储部620、操作部630、显示器640、通信部680和电源部690。所述智能手机600在市售的智能手机上安装有后述的应用软件。

控制部610包含CPU及其辅助电路，控制智能手机600的各部分，并且按照存储部620中存储的程序和数据执行处理。例如，根据借助操作部630输入的指示，对从通信部680输入的数据进行处理，并把处理后的数据存储于存储部620，或用显示器640显示，或借助通信部680输出。

存储部620包含用作由控制部610执行程序所必要的作业区域的RAM(RandomAccess Memory)，以及用于存储由控制部610执行的基本程序的ROM(Read Only Memory)。此外，也可以采用半导体存储器(存储卡、SSD(Solid State Drive))等，作为对存储部620的存储区域进行辅助的辅助存储装置的存储介质。

在本例中，操作部630由设置在显示器640上的触摸面板构成。另外，也可以包含键盘以及其他的硬件操作设备。

本例中，显示器640包含由LCD(液晶显示元件)或有机EL(电致发光)显示部构成的显示画面。显示器640按照控制部610的控制，在显示画面上显示各种图像。

通信部680构成为能按照控制部610的控制，借助网络900与电动牙刷90之间进行无线通信(例如BT通信、BLE通信等)。

本例中，电源部690包含充电池，向所述智能手机600的各部分供电。

假设用户在智能手机600中预先安装应用软件(称为“电动牙刷程序”)。所述电动牙刷程序是如下程序：使智能手机600与电动牙刷90之间进行无线通信，在电动牙刷90中进行与刷牙步骤等相关的各种设定，以及从电动牙刷90接收用于确定刷牙部位BP的数据、刷牙部位的平移位置(坐标值)、刷头部4的刷毛210面朝的方向、陀螺仪传感器和加速度传感器的输出值等，并用于各种处理。

(近似曲线的设定)

例如，用户启动所述电动牙刷程序，借助操作部630选择“电动牙刷设定”模式。于是显示器640上显示“近似曲线设定”画面，作为选择候补显示有“标准”的近似曲线E1(具有短径2a＝71.76mm、长径2b＝128.2mm的椭圆E中的进深D1≈50mm、宽度W1≈70mm的部分)、“纵长”的近似曲线E2(具有短径2a′＝60.43mm、长径2b′＝136.2mm的椭圆E′中的进深D2≈60mm、宽度W2≈60mm的部分)、“小型”的近似曲线E3(具有短径2a″＝62.21mm、长径2b″＝135.9mm的椭圆E″中的进深D3≈50mm、宽度W3≈60mm的部分)。用户借助操作部630选择所述选择候补中的任意一方时，电动牙刷90设定为该选择的近似曲线。

另外，选择的椭圆的短径、长径和选择的椭圆中的用作近似曲线的部分的尺寸(进深、宽度)也可以在显示器640的画面上以连续值可变地设定。

此外，在采用抛物线U作为近似曲线的情况下，优选其系数p可变地设定。

(刷牙的评价)

在利用图6说明的刷牙步骤中，设定为在上颚的齿列98U中从部位SQ1至SQ8，接着在下颚的齿列98L中从部位SQ9至SQ16，按照数字逐渐增大的顺序进行刷牙。进一步，在所述刷牙步骤中，如以下的表3所例示的那样，设定为在对各部位SQ1～SQ16进行刷牙时，以预定的刷牙设定期间分别对各部位SQ1～SQ16进行刷牙。例如，刷牙设定期间如下设定：在上颚的齿列98U中针对部位SQ1为8秒，针对部位SQ2为4秒，针对部位SQ3为9秒，……。此外，刷牙设定期间如下设定：在下颚的齿列98L中针对部位SQ9为5秒，针对部位SQ10为5秒，针对部位SQ11为7秒，……。

(表3)

如针对图4的步骤S8所说明的那样，将特定的刷牙部位BP与针对所述部位BP的实际刷牙时间相关联，在存储部115中准备的表中记录为各部位的实际刷牙时间数据。本例中，如表3中所示，实际的刷牙时间为如下的值：在上颚的齿列98U中针对部位SQ1为7.2秒，针对部位SQ2为3.7秒，针对部位SQ3为6.9秒，……。此外，实际的刷牙时间为如下的值：在下颚的齿列98L中针对部位SQ9为5秒，针对部位SQ10为4.6秒，针对部位SQ11为6.6秒，……。

本例中，智能手机600的控制部610借助通信部680从电动牙刷90接收存储部115的表中记录的数据(包含各部位的实际刷牙时间数据)。控制部610作为刷牙评价部动作，根据所述各部位的实际刷牙时间数据，算出表示与所述刷牙步骤一致的程度的评价值(刷牙评价值)。

具体而言，针对各部位SQ1～SQ16，分别由下式算出刷牙评价值(单位％)。

(刷牙评价值)＝100×(实际的刷牙时间(sec))/(刷牙设定期间(sec))

表3的数据示例中，刷牙评价值为如下的值：在上颚的齿列98U中针对部位SQ1为90％，针对部位SQ2为93％，针对部位SQ3为77％，……。此外，刷牙评价值为如下的值：在下颚的齿列98L中针对部位SQ9为100％，针对部位SQ10为92％，针对部位SQ11为94％，……。

本例中，智能手机600的控制部610在显示器640的显示画面上显示所述的刷牙评价值。由此，用户通过观察显示器640的显示画面，可以得知自身的刷牙方式与所述刷牙步骤一致或不一致的程度。特别是，可以得知自身的刷牙与所述刷牙步骤不一致的倾向，例如，在上颚的齿列98U中尤其是左后齿的后面(部位SQ7)和右后齿的后面(部位SQ5)刷牙不足的倾向等。因此，用户可以改善自身的刷牙方式。

上述实施方式中，电动牙刷90的控制部110执行刷牙部位检测部的功能，但是不限于此。也可以在刷牙中一边使电动牙刷90与智能手机600之间进行通信，一边使智能手机600的控制部610执行刷牙部位检测部的功能的一部分或全部。在所述的情况下，可以简化电动牙刷90的控制部110的结构。由此，控制部110例如可以由逻辑IC(集成电路)构成来取代CPU。

例如，也可以是电动牙刷90的控制部110进行刷牙部位检测部的功能中的刷牙部位BP的基本确定(图4的流程，特别是步骤S2、S3)，另一方面，智能手机600的控制部610进行修正处理(图18的流程)。由此，可以将处理负荷分散在电动牙刷90和智能手机600之间。

为了构成与电动牙刷90组合的系统，可以采用诸如平板电脑终端、个人计算机等的实质上作为计算机装置发挥功能的装置来代替智能手机600。

此外，所述的电动牙刷90的控制部110或智能手机600的控制部610所执行的处理方法可以作为应用软件(计算机程序)记录于诸如CD(光盘)、DVD(数字通用盘)、闪存器等的能非临时性(non-transitory)存储数据的存储介质。通过将这种存储介质中记录的应用软件安装到诸如个人计算机、PDA(个人数字助理)、智能手机等的实质性计算机装置，从而可以使所述计算机装置执行所述方法。

另外，当用户的牙弓相对于水平面倾斜的情况下，也可以在数据空间中设定xyz直角坐标系，并设定相对于水平的xy平面倾斜的近似曲线。由此，可以用近似曲线高精度地近似这样的用户的牙弓。因此，可以高精度地求出齿列中的刷牙部位的平移位置。

以上的实施方式仅为例示，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形。虽然所述的多个实施方式能分别单独成立，但是也能够将实施方式彼此组合。此外，虽然不同实施方式中的各种特征能够分别单独成立，但是也能够将不同实施方式中的特征彼此组合。