特開 2024-94047 評価装置、評価方法、評価モデルの生成方法、および評価プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024094047

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】評価装置、評価方法、評価モデルの生成方法、および評価プログラム

(51)【国際特許分類】

   A46B 15/00 20060101AFI20240702BHJP

   A61C 19/06 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

A46B15/00 K

A61C19/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210757

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】503109640

【氏名又は名称】サンスター スイス エスエー

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】井上 雅晴

(72)【発明者】

【氏名】清水 都

(72)【発明者】

【氏名】中西 隆

(72)【発明者】

【氏名】太田 安里

(72)【発明者】

【氏名】金田 健

【テーマコード（参考）】

3B202

4C052

【Ｆターム（参考）】

3B202AA06

3B202AB06

3B202AB07

3B202AB08

3B202GA07

4C052AA06

4C052MM10

4C052NN07

(57)【要約】

【課題】プラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能な評価装置等を提供する。
【解決手段】評価装置（１）は、対象者の歯磨き時における歯ブラシの加速度を示す加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出部（１０２）と、指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデル（１１１）を用いて、指標値算出部（１０２）が算出する指標値から対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価部（１０４）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象者の歯磨き時における歯ブラシの加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデルを用いて、前記指標値算出部が算出する前記指標値から前記対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価部と、を備える評価装置。

【請求項2】

前記対象者が使用する歯ブラシの種類を識別する種類識別部を備え、
前記技術評価部は、歯ブラシの種類毎に予め生成された複数の前記評価モデルのうち、前記種類識別部の識別結果に応じた評価モデルを用いて前記評価値を算出する、請求項１に記載の評価装置。

【請求項3】

前記対象者のブラッシング時間を評価した評価値を算出する時間評価部と、
前記技術評価部が算出する評価値と、前記時間評価部が算出する評価値とに基づき、前記対象者のブラッシングの総合評価値を算出する総合評価部と、を備える請求項１または２に記載の評価装置。

【請求項4】

１または複数の情報処理装置により実行される評価方法であって、
対象者の歯磨き時における歯ブラシの加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデルを用いて、前記指標値算出ステップで算出された前記指標値から前記対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価ステップと、を含む評価方法。

【請求項5】

１または複数の情報処理装置により実行される評価モデルの生成方法であって、
歯磨き時における歯ブラシの加速度データから算出される、ブラッシングの大きさを示す指標値と、当該ブラッシングのプラーク除去率との相関関係を定式化する定式化ステップと、
前記定式化により得られた関数に基づいて、前記指標値からブラッシング技術の評価値を算出するための評価モデルを生成するモデル生成ステップと、を含む評価モデルの生成方法。

【請求項6】

前記定式化ステップでは、個々の歯の表面を複数の領域に区分して算出した前記プラーク除去率と前記指標値との相関関係を定式化する、請求項５に記載の評価モデルの生成方法。

【請求項7】

請求項１に記載の評価装置としてコンピュータを機能させるための評価プログラムであって、前記指標値算出部および前記技術評価部としてコンピュータを機能させるための評価プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯磨きを評価する評価装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

対象者の歯磨きを評価し、その良し悪しをフィードバックする技術が従来から知られている。例えば、下記の特許文献１には、加速度センサを内蔵した歯ブラシを用いて歯磨きを行わせることが記載されている。そして、加速度センサの出力信号を解析して、歯のある表面部位におけるブラッシングサイクルを特定し、ブラッシングサイクル数と当該部位に設定された参照値と比較することにより、当該部位におけるブラッシングを評価することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１３－５３６０１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術は、ブラッシングサイクル数が参照値以上であれば十分なブラッシングができているとの仮定に基づいたものと理解される。しかしながら、実際には、同じ回数だけ歯ブラシを動かしていた場合でも、ブラッシング技術の差異により、ブラッシングの効果に差異が生じることがある。例えば、歯ブラシを大きく動かした場合と小刻みに動かした場合とを比較すると、前者では歯と歯の間や歯と歯茎の間等の部位にプラークが残りやすい傾向がある。そして、このような部位のプラークは、う蝕や歯周病の原因となり得る。

【0005】

このように、上述の従来技術では、プラークを除去するブラッシング技術を評価することができないという問題がある。本発明の一態様は、プラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能な評価装置等を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る評価装置は、対象者の歯磨き時における歯ブラシの加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出部と、前記指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデルを用いて、前記指標値算出部が算出する前記指標値から前記対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価部と、を備える。

【0007】

また、本発明の一態様に係る評価方法は、上記の課題を解決するために、１または複数の情報処理装置により実行される評価方法であって、対象者の歯磨き時における歯ブラシの加速度を示す加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出ステップと、前記指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデルを用いて、前記指標値算出ステップで算出された前記指標値から前記対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価ステップと、を含む。

【0008】

また、本発明の一態様に係る評価モデルの生成方法は、上記の課題を解決するために、１または複数の情報処理装置により実行される評価モデルの生成方法であって、歯磨き時における歯ブラシの加速度を示す加速度データから算出される、ブラッシングの大きさを示す指標値と、当該ブラッシングのプラーク除去率との相関関係を定式化する定式化ステップと、前記定式化により得られた関数に基づいて、前記指標値からブラッシング技術の評価値を算出するための評価モデルを生成するモデル生成ステップと、を含む。

【0009】

本発明の各態様に係る評価装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記評価装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記評価装置をコンピュータにて実現させる評価装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、プラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能な評価装置等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る評価装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図2】上記評価装置を含む評価システムの構成例を示す図である。

【図3】上記評価システムに含まれるモデル生成装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図4】４００１は指標値とプラーク除去率との関係を示し、４００２は評価モデルの一例を示す。

【図5】５００１は４００１とは歯ブラシの種類が異なる場合の指標値とプラーク除去率との関係を示し、５００２は評価モデルの他の例を示す。

【図6】評価モデルを生成する処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】ブラシ圧評価モデルの一例を示す図である。

【図8】角度評価モデルの一例を示す図である。

【図9】角度評価モデルの他の例を示す図である。

【図10】ブラッシング技術の評価値を算出する処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔評価システムの構成〕
本発明の一実施形態に係る評価システム１００の構成を図２に基づいて説明する。図２は、評価装置１を含む評価システム１００の構成例を示す図である。評価システム１００は、対象者の歯ブラシ２を用いた歯磨きにおけるブラッシング技術（以降、単にブラッシング技術と記載する）を評価する機能を備えたシステムである。図２に示すように、評価システム１００には、評価装置１と、歯ブラシ２と、モデル生成装置４と、が含まれている。歯ブラシ２は、図示しない加速度センサ等を備えており、ブラッシング時のセンシングデータを評価装置１に送信する。

【0013】

なお、歯ブラシ２は、ブラシ毛が植毛されたブラシ部を電力により動かす電動歯ブラシであってもよいし、ユーザが手動でブラッシングするマニュアル歯ブラシであってもよい。また、センサ等が搭載されている部分と、ブラシ部とは着脱可能に構成されていてもよい。この場合、歯ブラシ２におけるセンシングや通信の機能を維持しつつ、摩耗したブラシ部を交換することができる。

【0014】

従来、う蝕や歯周病の原因となり得るプラークを除去するブラッシング技術を評価することができていなかった。それに対して、本出願の発明者らは、ブラッシングの大きさとプラーク除去率との関係を調べる実験を行い、ブラッシングの大きさが特定の範囲であるときにプラーク除去率が高くなること、つまりブラッシングの大きさとプラーク除去率との間に相関関係があることを突き止めた。

【0015】

評価システム１００は、ブラッシング時のセンシングデータを用いて、上記の相関関係に基づいて生成された評価モデル１１１によりブラッシング技術を評価する。これにより、評価システム１００では、プラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能になっている。

【0016】

ブラッシング技術の評価結果は、例えば評価装置１が備える表示部１４に表示させてもよい。図２の例では、ブラッシング技術の評価値Ｖ１が表示部１４に表示されていると共に、ブラッシング時間の評価値Ｖ２および総合評価値Ｖ３が表示部１４に表示されている。なお、ブラッシング時間の評価値と総合評価値の詳細は後述する。

【0017】

〔モデル生成装置の構成〕
図３に基づきモデル生成装置４について説明する。モデル生成装置４は、評価モデル１１１を生成する。評価モデル１１１は、指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデルであり、上述のように評価装置１は評価モデル１１１を用いてブラッシング技術の評価値を算出する。モデル生成装置４は、制御部４０と、記憶部４１と、通信部４２と、入力部４３と、を備えている。

【0018】

制御部４０はモデル生成装置４の各部を統括して制御する。制御部４０は、一例において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。制御部４０は、記憶部４１に記憶されているソフトウェアである制御プログラムを読み取ってＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリに展開して各種機能を実行する。制御部４０の構成について詳しくは後述する。

【0019】

記憶部４１は、モデル生成装置４が使用する各種データを記憶する。例えば、記憶部４１にはモデル生成装置４が生成した評価モデル１１１が記憶される。評価モデル１１１は、異なる種類の歯ブラシ毎に生成してもよく、この場合、記憶部４１には、歯ブラシの種類毎にそれぞれ異なる評価モデル１１１が記憶される。

【0020】

通信部４２は、モデル生成装置４が他の装置と通信するためのものである。例えば、モデル生成装置４は、通信部４２を介して評価装置１に評価モデル１１１を送信することもできる。なお、評価モデル１１１は必ずしも通信により評価装置１に供給する必要はなく、例えば評価装置１の製品出荷前に、評価装置１に評価モデル１１１を記憶させておいてもよい。

【0021】

入力部４３は、モデル生成装置４に対する各種データの入力を受け付ける。例えば、評価モデル１１１の生成に必要な各種データを、入力部４３を介して入力するようにしてもよい。なお、当該データは通信部４２を介して取得されてもよい。

【0022】

〔制御部の構成〕
制御部４０は、情報取得部４０１と、指標値算出部４０２と、除去率特定部４０３と、定式化部４０４と、モデル生成部４０５と、を含む。

【0023】

情報取得部４０１は、評価モデル１１１の生成に必要な各種データを取得する。各種データには、複数の被験者のブラッシング時に測定されたセンシングデータと、当該ブラッシングにおけるプラーク除去率とが含まれる。

【0024】

指標値算出部４０２は、各被験者について、当該被験者のブラッシングの大きさを示す指標値を算出する。ブラッシングの大きさが大きすぎると歯と歯の間や歯と歯茎の間等の部位にプラークが残りやすい傾向がある。このため、上記の指標値は、プラークを除去するブラッシング技術を評価するための指標値として好適である。ブラッシングの大きさはブラッシングの小刻み度と言い換えることもできる。

【0025】

指標値は、ブラッシングの大きさあるいは小刻み度を示すものであればよく、その算出方法も特に限定されない。例えば、被験者が使用する歯ブラシに３軸加速度センサを設けてブラッシング中の加速度データを計測する場合、情報取得部４０１はその加速度データを取得してもよく、指標値算出部４０２は、当該加速度データを用いて指標値を算出してもよい。

【0026】

加速度データを用いて指標値を算出する場合、指標値算出部４０２は、３軸の加速度データを合成した加速度合成ベクトル長を用いて指標値を算出してもよい。当該合成ベクトル長は下記の式１で表される。なお、式１におけるx_filtered、y_filtered、z_filteredは、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸方向における加速度成分から重力加速度成分を除去したものである。

【0027】

【数1】

この場合、指標値算出部４０２は、例えば、被験者がブラッシングを開始してから終了するまでの時系列の加速度データから、歯ブラシの１回の往復動作が行われた期間、あるいは特定部位のブラッシングが行われた期間を特定し、当該期間における各軸成分の加速度の平均値から上記合成ベクトル長を算出して、算出した合成ベクトル長を指標値としてもよい。

【0028】

除去率特定部４０３は、指標値算出部４０２が算出する指標値に対応するプラーク除去率を特定する。情報取得部４０１が各被験者のプラーク除去率を示す情報を取得する場合、除去率特定部４０３は、当該情報を用いることにより、指標値算出部４０２が算出する指標値に対応するプラーク除去率を特定すればよい。

【0029】

また、情報取得部４０１は、ブラッシング後の各被験者のプラークの付着情報の検査結果を取得してもよい。この場合、除去率特定部４０３は、当該検査結果からプラーク除去率を算出すればよい。

【0030】

除去率特定部４０３が特定するプラーク除去率が、どのような算出方法で算出されたものであるかは特に限定されない。例えば、上記プラーク除去率は、ＰＣＲ（O'LearyのPlaque Control Record）６点法を用いて算出されたものであってもよい。ＰＣＲ６点法では、任意の被験歯面を片面につき、近心、中央、遠心に３分割する。例えば、全顎で２８本の歯をもつ人の場合、（全顎の被験歯面の数）＝２８×３×２＝１６８となる。そして、これらの領域のうちプラークが付着している領域の割合を示すＰＣＲ値を算出し、ブラッシング前のＰＣＲ値に対するブラッシング前後のＰＣＲ値の差が占める割合をプラーク除去率とする。

【0031】

つまり、ＰＣＲ（％）＝（プラーク付着歯面の数／被験歯面の数）×１００である。例えば、ブラッシング前にプラークが付着していた１００個の領域のうち、５０個の領域にブラッシング後もプラークが付着していた場合、ＰＣＲ＝（５０／１００）×１００＝５０（％）となる。

【0032】

また、プラーク除去率（％）＝１００×｛（ブラッシング前のＰＣＲ－ブラッシング後のＰＣＲ）／（ブラッシング前のＰＣＲ）｝、である。例えば、ブラッシング前のＰＣＲが５０％でブラッシング後のＰＣＲが２０％であった場合、プラーク除去率は、１００×（５０－２０）／５０＝６０（％）となる。

【0033】

プラーク除去率の算出は、上記にＰＣＲ６点法に限らず、どのような指標を用いてもよい。例えば、ＰＣＲ４点法、ＰＣＲ変法、ＯＨＩ（Oral Hygiene Index）、ＱＨＩ（Modified Quingley-Hein Plaque Index）等をプラーク除去率の算出に用いてもよい。

【0034】

除去率特定部４０３は、例えば、指標値算出部４０２が算出する指標値の元になった加速度データが測定されたときのブラッシングにおける全顎のプラーク除去率の平均値を、当該指標値に対応するプラーク除去率として特定してもよい。

【0035】

定式化部４０４は、被験者が行ったブラッシングにおける指標値と、当該ブラッシングのプラーク除去率との相関関係を定式化する。上述のように、指標値は指標値算出部４０２が算出し、プラーク除去率は除去率特定部４０３が特定するから、定式化部４０４は、これらの関係を定式化すればよい。

【0036】

図４の４００１は指標値とプラーク除去率との関係を示す図である。図４の４００１の各点は、各被験者について算出された指標値とプラーク除去率を示す。本願の発明者らは、指標値とプラーク除去率との関係は、図４の４００１に示すように、ｙ軸プラス方向に凸となることを発見した。

【0037】

定式化部４０４は、このような関係を定式化する。例えば、定式化部４０４は、当該関係を二次関数で近似してもよい。図４の４００１に示される各点について二次関数で近似すると、ｙ＝－０．００２７ｘ^２＋０．９３０７ｘ－１０．５１７、との式で定式化される。

【0038】

モデル生成部４０５は、定式化により得られた関数に基づいて、評価対象となる歯磨き時に算出される指標値からブラッシング技術の評価値を算出するための評価モデル１１１を生成する。

【0039】

図４の４００２は、図４の４００１に示される指標値とプラーク除去率との関係に基づいて生成した評価モデル１１１Ａを示している。評価モデル１１１Ａは、評価モデル１１１の一例である。評価モデル１１１Ａでは、指標値が１５０～２００の範囲においてブラッシング技術の評価値が最高点である１００点となり、当該範囲から外れる程評価値が低くなり、指標値が７０以下および２７０以上では６０点となる。

【0040】

このような評価モデル１１１Ａを生成する場合、モデル生成部４０５は、例えば定式化部４０４が生成する関数を用いて、プラーク除去率が第１の閾値ＴＨ１以上となる指標値の範囲を特定し、当該範囲の指標値に対応する評価値が最大値（例えば１００点）となる式を生成してもよい。続いて、モデル生成部４０５は、プラーク除去率が第２の閾値ＴＨ２（ＴＨ２＜ＴＨ１）未満となる指標値の範囲を特定し、当該範囲の指標値に対応する評価値が最小値（例えば６０点）となる式を生成してもよい。そして、モデル生成部４０５は、その他の範囲について評価値が最大値から最小値まで単調に減少する式を設定してもよい。これにより、モデル生成部４０５は、図４の４００２のグラフに示されるような式を評価モデル１１１として生成することができる。

【0041】

なお、定式化の方法は上述の例に限定されない。例えば、モデル生成部４０５は、定式化部４０４が定式化した関数のｙ座標の値（プラーク除去率）を評価値に換算する評価モデル１１１を生成してもよい。例えば、モデル生成部４０５は、定式化部４０４が定式化した関数のｙ座標の値が最大値となるときの評価値が最大値となるように、定式化部４０４が定式化した関数により算出される値をｎ倍（ｎ＞０）して評価値に換算する評価モデル１１１を生成してもよい。この場合、定式化部４０４が定式化した関数がｙ＝－０．００２７ｘ^２＋０．９３０７ｘ－１０．５１７であれば、評価モデルは（評価値）＝ｎ（－０．００２７ｘ^２＋０．９３０７ｘ－１０．５１７）となる。

【0042】

ここで、指標値とプラーク除去率との関係は、使用する歯ブラシの種類等に応じて異なるものとなり得る。図５の５００１は、図４の４００１とは異なる歯ブラシを使用した場合の指標値とプラーク除去率との関係を示す図であり、図５の５００２は５００１で示す指標値と評価値との関係に基づく評価モデル１１１Ｂを示す。なお、歯ブラシの種類の差は、より詳細には、植毛パターン、フィラメント材、フィラメント径、毛丈、毛先形状、ヘッド台厚、ヘッド形状、および植毛本数等の少なくとも何れかの差である。

【0043】

図４の４００１と図５の５００１とを比較すれば分かるように、ブラッシングの大きさとプラーク除去率との関係は、使用する歯ブラシの種類に応じて異なるものとなり得る。例えば、図５の５００１に示される関係は、定式化部４０４によって、ｙ＝－０．００１１ｘ^２＋０．５７２２ｘ－７．９７２、と定式化される。

【0044】

ここで、図５の５００２に示される評価モデル１１１Ｂは指標値が２４０以上の範囲で評価値の減少率が大きく設定され、指標値が３００以上の範囲では評価値が最小値（６０点）に設定されている。これは、ブラッシングによる歯茎へのダメージを考慮したものである。つまり、ブラッシングの大きさを示す指標値とプラーク除去率との関係が、図５の５００１のようにブラッシングがかなり大きい範囲でもプラーク除去率が高い場合、この関係をそのまま評価モデルに反映させると、歯茎が傷つくような激しいブラッシングでも高評価となる可能性がある。そこで、評価モデル１１１Ｂでは、上述のように、指標値が高い範囲では評価値が低くなるようにして、歯茎が傷つくような激しいブラッシングが促進されないようにしている。

【0045】

このように、モデル生成部４０５では、指標値が所定値以上の範囲において、指標値の増加に伴って評価値が減少する評価モデル１１１Ｂを生成してもよい。そして、モデル生成部４０５では、上記の減少率を、指標値が所定値以下の範囲における、指標値の減少に伴う評価値の減少率よりも大きく設定してもよい。これにより、歯茎が傷つかない範囲でのブラッシングに対して高い評価値を出力し、歯茎が傷つくような激しいブラッシングに対しては低い評価値を出力して、歯茎が傷つかない範囲でのブラッシングを促すことができる評価モデル１１１Ｂを生成することができる。

【0046】

モデル生成装置４は、図４および図５に示した評価モデル１１１Ａおよび１１１Ｂのような歯ブラシの種類に応じた評価モデル１１１を予め生成し、評価装置１に提供しておいてもよい。これにより、評価装置１は、評価の対象者が使用する歯ブラシ２の種類に応じた評価モデル１１１を適用して妥当な評価値を算出することが可能になる。なお、評価装置１は、評価の対象者が使用する歯ブラシ２の種類が変わったときに、新しい歯ブラシ２の種類に応じた評価モデル１１１をモデル生成装置４から取得してもよい。この場合も同様の効果が得られる。

【0047】

〔処理の流れ（評価モデルの生成方法）〕
図６は、評価モデル１１１を生成する処理の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ１では、情報取得部４０１が、各被験者がブラッシングを行ったときに測定された加速度データを取得する。なお、加速度データには、一人の被験者が行った複数回のブラッシングのそれぞれにおける加速度データが含まれていてもよい。

【0048】

ステップＳ２では、指標値算出部４０２が、前処理として、ステップＳ１で取得された加速度データから重力成分を除去する。そして、ステップＳ３では、指標値算出部４０２は、Ｓ２で前処理を施した加速度データを用いて、ブラッシングの大きさを示す指標値を算出する。なお、指標値は、複数の被験者のそれぞれについて算出される。

【0049】

ステップＳ４では、除去率特定部４０３は、Ｓ３で算出された各指標値に対応するプラーク除去率を特定する。上述のように、プラーク除去率はユーザに入力させてもよいし、プラーク除去率を算出するための元データを入力して除去率特定部４０３に算出させてもよい。

【0050】

ステップＳ５（定式化ステップ）では、定式化部４０４が、Ｓ３で算出された指標値と、Ｓ４で特定されたプラーク除去率との相関関係を定式化する。上述のように、定式化部４０４は、例えば二次関数による近似により相関関係を定式化してもよい。

【0051】

ステップＳ６（モデル生成ステップ）では、モデル生成部４０５が、ステップＳ５において定式化により得られた関数に基づいて、評価対象となる歯磨き時に算出される指標値からブラッシング技術の評価値を算出するための評価モデル１１１を生成する。そして、モデル生成部４０５は、生成した評価モデル１１１を記憶部４１に記憶する。

【0052】

なお、モデル生成装置４の各機能は、複数の情報処理装置で構成されるシステムにより実現することも可能である。したがって、図６に示した各ステップの実行主体は上述の例に限られない。つまり、図６に示した各ステップは、１つの情報処理装置に実行させることもできるし、複数の情報処理装置に各ステップの処理を分担させることにより実行することもできる。

【0053】

以上のように、本実施形態の評価モデル１１１の生成方法は、１または複数の情報処理装置により実行される評価モデル１１１の生成方法であって、歯磨き時における歯ブラシの加速度データから算出される、ブラッシングの大きさを示す指標値と、当該ブラッシングのプラーク除去率との相関関係を定式化する定式化ステップ（ステップＳ５）と、定式化により得られた関数に基づいて、評価対象となる歯磨き時に算出される指標値からブラッシング技術の評価値を算出するための評価モデル１１１を生成するモデル生成ステップ（ステップＳ６）と、を含む。これにより、対象者のブラッシングの大きさを示す指標値から、当該対象者のブラッシング技術の評価値を算出することが可能な評価モデル１１１を生成することができる。そして、このようにして生成された評価モデル１１１を用いることにより、対象者のプラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能になる。

【0054】

また、定式化ステップ（ステップＳ５）において、個々の歯の表面を複数の領域に区分して算出したプラーク除去率と指標値との相関関係を定式化することで、個々の歯の隅々までプラークを除去できているか否かを反映させた評価値を算出することができる。

【0055】

〔評価装置の構成〕
図１に基づいて評価装置１の構成を説明する。図１は、評価装置１の要部構成の一例を示すブロック図である。評価装置１は、ブラッシング技術の評価値を算出する装置である。図１に示すように、評価装置１は、制御部１０と、記憶部１１と、通信部１２と、入力部１３と、表示部１４と、を備えている。

【0056】

制御部１０は評価装置１の各部を統括して制御する。制御部１０は、一例において、ＣＰＵであってもよい。制御部１０は、記憶部１１に記憶されているソフトウェアである制御プログラムを読み取ってＲＡＭ等のメモリに展開して各種機能を実行する。制御部１０の構成について詳しくは後述する。

【0057】

記憶部１１は、評価装置１が使用する各種データを記憶する。記憶部１１は予め、歯ブラシ２の種類毎の評価モデル１１１、ブラシ圧評価モデル１１２および角度評価モデル１１３が記憶されていてもよい。ブラシ圧評価モデル１１２および角度評価モデル１１３について、詳しくは後述する。

【0058】

通信部１２は、他の装置（例えば歯ブラシ２およびモデル生成装置４）と通信を行うためのものである。入力部１３は、評価装置１に対する各種データの入力を受け付ける。入力部１３は、例えば、対象者による歯ブラシ２の種類の入力を受け付ける。なお、歯ブラシ２が自機のブラシ部の種類を検出して評価装置１に通知する構成としてもよい。

【0059】

表示部１４は、後述する表示制御部１０９から取得した表示情報に基づいて生成される情報を表示する。なお、表示部１４は評価装置１に備わっていなくてもよく、評価装置１の外部に設けられて評価装置１と接続される形態であってもよい。

【0060】

〔制御部の構成〕
制御部１０は、情報取得部１０１と、指標値算出部１０２と、種類識別部１０３と、技術評価部１０４と、時間評価部１０５と、ブラシ圧評価部１０６と、角度評価部１０７と、総合評価部１０８と、表示制御部１０９と、を含む。

【0061】

情報取得部１０１は、ブラッシング技術の評価値の算出に必要な各種データを取得する。これらのデータには、対象者のブラッシングの加速度データおよびブラシ圧データが含まれている。

【0062】

指標値算出部１０２は、対象者の歯磨き時における歯ブラシ２の加速度データから、ブラッシングの大きさを示す指標値を算出する。指標値算出部１０２は、モデル生成装置４の指標値算出部４０２と同じ方法で指標値を算出すればよい。

【0063】

種類識別部１０３は、対象者が使用する歯ブラシ２の種類を識別する。例えば、歯ブラシ２の種類は対象者等に入力させてもよく、この場合、種類識別部１０３は、入力部１３または通信部１２に対する入力の内容に基づいて歯ブラシ２の種類を識別する。

【0064】

技術評価部１０４は、評価モデル１１１を用いて、指標値算出部１０２が算出する指標値から対象者のブラッシング技術の評価値を算出する。また、歯ブラシ２の種類に応じた評価モデル１１１を使用可能である場合、技術評価部１０４は、歯ブラシの種類毎に予め生成された複数の評価モデル１１１のうち、種類識別部１０３の識別結果に応じた評価モデル１１１を用いて評価値を算出する。

【0065】

これにより、対象者が使用する歯ブラシの種類に応じた評価モデル１１１を用いて評価値を算出することができるので、使用された歯ブラシ２の種類に適合した妥当な評価値を算出することができる。

【0066】

例えば、対象者が図４の４００２に示す評価モデル１１１Ａに対応する歯ブラシ２で歯磨きを行ったとする。この場合、指標値算出部１０２により算出された指標値が１５０であれば、技術評価部１０４が算出する評価値は、評価モデル１１１Ａに基づき１００点となる。

【0067】

技術評価部１０４は、ブラッシング中にリアルタイムで評価値を算出することもできるし、ブラッシング後にブラッシング全体の評価値を算出することもできる。ブラッシング中にリアルタイムで評価値を算出する場合、指標値算出部１０２は、ブラッシング中に測定される時系列の加速度データからリアルタイムで指標値を算出する。そして、技術評価部１０４は、指標値算出部１０２によりリアルタイムで算出される指標値を評価モデル１１１に入力してブラッシング技術の評価値を算出する。一方、ブラッシング後に評価値を算出する場合、指標値算出部１０２は、ブラッシング期間中に測定された加速度データから指標値算出部１０２により随時算出された時系列の指標値の代表値（例えば平均値や最大値等）を用いて評価値を算出すればよい。

【0068】

また、技術評価部１０４は、全顎の評価値を算出することもできるし、口内の各エリアの評価値を算出することもできる。エリアごとの評価値を算出する場合、技術評価部１０４は、評価対象のエリアのブラッシング期間中に測定された加速度データから指標値算出部１０２により算出された時系列の指標値の代表値から評価値を算出すればよい。

【0069】

また、技術評価部１０４は、例えば、歯ブラシ２のブラシ部が当っている歯面上の箇所等に基づき、評価値を補正してもよい。

【0070】

時間評価部１０５は、対象者のブラッシング時間を評価した評価値を算出する。時間評価部１０５は、例えば、全顎におけるブラッシング時間を計測し、ブラッシング時間と予め設けられた全顎のブラッシング基準時間とに基づき、ブラッシング時間を評価する。例えば、ブラッシング基準時間が２分であり、ブラッシング時間が１分である場合、時間評価部１０５は評価値を、評価値＝１分／２分×１００＝５０と算出してもよい。時間評価部１０５を備えていることにより、評価装置１は、ブラッシング時間を加味した総合的なブラッシング評価を行うことができる。

【0071】

また、時間評価部１０５は、全顎おけるブラッシング時間だけでなく、口内を区分した各エリアにおけるブラッシング時間を評価した評価値を算出してもよい。また、複数の歯を含むエリアを設定する構成の他、個々の歯を１エリアとしてブラッシング時間を評価してもよい。この場合、エリアごとに基準時間を設けておけばよい。また、エリアごとのブラッシング時間を評価する場合、技術評価部１０４もエリアごとに評価値を算出してもよい。

【0072】

ブラシ圧評価部１０６は、対象者の歯磨き時における歯に対するブラシ圧を評価した評価値を算出する。例えば、ブラシ圧評価部１０６は、ブラシ圧評価モデル１１２を用いて当該評価値を算出してもよい。ブラシ圧評価モデル１１２は、適切な範囲のブラシ圧に対して高い評価値を返し、ブラシ圧が適切な範囲から外れる程低い評価値を返す関数であってもよい。

【0073】

図７はブラシ圧評価モデル１１２の一例を示す図である。図７に示すブラシ圧評価モデル１１２は、上に凸のグラフとなっており、このブラシ圧評価モデル１１２に最適なブラシ圧を入力すると、最大の評価値が出力される。また、入力するブラシ圧が最適値から離れるほど、ブラシ圧評価モデル１１２から出力される評価値は小さい値となる。ブラシ圧評価モデル１１２は、歯科衛生学的観点などに基づいて適宜設定すればよい。

【0074】

対象者のブラッシングにおけるブラシ圧は、例えば、歯ブラシ２にブラシ圧を測定する圧力センサを設けることにより測定することができる。そして、ブラシ圧評価部１０６は、測定されたブラシ圧を取得し、これをブラシ圧評価モデル１１２に入力することにより、当該ブラシ圧の評価値を算出することができる。例えば、所定間隔毎にブラシ圧の測定値を歯ブラシ２から評価装置１に送信させた場合、ブラシ圧評価部１０６は、所定間隔毎に評価値を算出することもできる。

【0075】

角度評価部１０７は、対象者の歯磨き時における歯ブラシ２の角度を評価した角度評価値を算出する。例えば、角度評価部１０７は、角度評価モデル１１３を用いて当該評価値を算出してもよい。角度評価モデル１１３は、適切な範囲の歯ブラシ２の角度に対して高い評価値を返し、歯ブラシ２の角度が適切な範囲から外れる程低い評価値を返す関数であってもよい。

【0076】

図８の８００３には、角度評価モデル１１３の一例である角度評価モデル１１３Ａを示している。また、図８の８００１は歯ブラシの角度を説明する図であり、８００２は歯ブラシのブラシ部の向きごとの最適な歯ブラシの角度の例を示す図である。なお、８００１における「頭」はブラッシング者の頭部を真上から見た様子を示している。

【0077】

ここでは、８００１に示すように、ブラシ部（ブラシ毛）がブラッシング者から見て水平方向右側を向いているときの歯ブラシの角度を０°、ブラシ部（ブラシ毛）がブラッシング者から見て鉛直上向きのときの歯ブラシの角度を９０°、ブラシ部（ブラシ毛）がブラッシング者から見て水平方向左側を向いているときの歯ブラシの角度を１８０°として、歯ブラシの角度を規定する。この時、歯ブラシの角度によらず、歯ブラシのブラシ部はブラッシング者から見て手前側に、把持部は奥側に位置する。歯ブラシの角度は、ブラシ部の向きと言い換えることもできる。

【0078】

歯ブラシの適切な角度は、ブラッシングしているエリアによって変わり、また、ブラッシング法によっても変わる。例えば、ブラッシング者が、歯面に対して９０°の角度でブラシ毛をあてるスクラビング法により右上頬側のエリアをブラッシングする場合、ブラシ毛はブラッシング者からみて左を向く。このとき、歯ブラシの角度を概ね１３５°から２２５°の範囲とすれば、歯面に対して９０°の角度でブラシ毛を当てやすい。

【0079】

このように、ブラッシング法が決まっていれば、ブラッシングするエリアごとにブラシ毛の向きと適切な歯ブラシの角度の範囲を定めることができる。例えば、ブラッシング者がスクラビング法によりブラッシングする場合、図８の８００２に示すように、ブラシ毛が右を向くときの適切な歯ブラシの角度は０°から４５°までおよび３１５°から３６０°まで、ブラシ毛が上を向くときの適切な歯ブラシの角度は４５°から１３５°まで、ブラシ毛が左を向くときの適切な歯ブラシの角度は１３５°から１８０°まで、ブラシ毛が下を向くときの適切な歯ブラシの角度は２２５°から３１５°までというように適切な角度を定めてもよい。

【0080】

そして、各範囲の中心位置およびその周辺で評価値が最大となり、中心位置から離れるほど評価値が下がる関数を作成し、これを角度評価モデル１１３とすればよい。この場合、ブラッシングするエリアごと（ブラッシング時のブラシ毛の向きごとと言い換えることもできる）に角度評価モデル１１３が生成される。

【0081】

図８の８００３に示す角度評価モデル１１３Ａは、スクラビング法によるブラッシング時にブラシ毛が左を向くエリアにおける歯ブラシ２の角度を評価するための評価モデルである。角度評価モデル１１３Ａによれば、歯ブラシ２の角度が１８０°付近であるときに評価値が最大となり、１８０°から離れるにつれて評価値が低くなる。

【0082】

なお、傾き角度とブラッシングエリアの特定方法は特に限定されない。例えば、角度評価部１０７は、歯ブラシ２が備える加速度センサで測定された３軸の加速度データを解析することにより歯ブラシ２の傾き角度を算出することができる。また、例えば、ブラッシングエリアを指定するガイド情報を表示させる等して対象者にブラッシングを行わせれば、角度評価部１０７は、ガイド情報で指定されたエリアをブラッシングエリアであると特定することができる。

【0083】

角度評価部１０７は、例えば、所定間隔毎に歯ブラシ２の角度の評価値を算出してもよい。また、歯ブラシ２の角度は、図８の８００１に示したような角度に限られず、ブラシ部の歯面に対する角度であってもよい。

【0084】

上述のように、歯ブラシの適切な角度はブラッシング法によって変わる。図９は、バス法によるブラッシング時に適用する角度評価モデルの例を示す図である。バス法は、歯面に対して４５°の角度で歯ブラシ２を当てるブラッシング法である。なお、角度の定義は図８と同じである。

【0085】

バス法の場合もブラッシングするエリアごと（ブラッシング時のブラシ毛の向きごとと言い換えることもできる）に角度評価モデル１１３を生成しておけばよい。例えば、図９の９００１に示すように、ブラシ毛が右～上を向くときの適切な歯ブラシの角度は０°から９０°まで、ブラシ毛が上～左を向くときの適切な歯ブラシの角度は９０°から１８０°まで、ブラシ毛が左～下を向くときの適切な歯ブラシの角度は１８０°から２７０°まで、ブラシ毛が下～右を向くときの適切な歯ブラシの角度は２７０°から３６０°までというように適切な角度を定めてもよい。

【0086】

そして、各範囲の中心位置およびその周辺で評価値が最大となり、中心位置から離れるほど評価値が下がる関数を作成し、これを角度評価モデル１１３とすればよい。図９の９００２に示す角度評価モデル１１３Ｂは、バス法によるブラッシング時にブラシ毛が上～左を向くエリアにおける歯ブラシ２の角度を評価するための評価モデルである。角度評価モデル１１３Ｂによれば、歯ブラシ２の角度が１３５°付近であるときに評価値が最大となり、１３５°から離れるにつれて評価値が低くなる。

【0087】

なお、角度の評価は、上述のスクラビング法およびバス法に限られず、様々なブラッシング法について行うことができる。例えば、ブラッシング法に応じた角度評価モデル１１３を予め用意しておいてもよく、この場合、角度評価部１０７は、対象者が適用するブラッシング法に応じた角度評価モデル１１３を用いて適切に角度評価を行うことができる。

【0088】

総合評価部１０８は、技術評価部１０４が算出する評価値と、時間評価部１０５が算出する評価値と、に基づき、対象者のブラッシングの総合評価値を算出する。これにより、指標値だけでなく、ブラッシング時間についても加味した評価を行うことができる。

【0089】

総合評価部１０８は、例えば、技術評価部１０４が算出する評価値と、時間評価部１０５が算出する評価値との和あるいは平均値を総合評価値として算出してもよい。

【0090】

また、総合評価部１０８は、技術評価部１０４が算出する評価値と、時間評価部１０５が算出する評価値と、ブラシ圧評価部１０６が算出する評価値と、角度評価部１０７が算出する評価値と、基づき、対象者のブラッシングの総合評価値を算出してもよい。これにより、ブラシ圧および歯ブラシ２の角度についても加味した評価をおこなうことができる。その場合、総合評価部１０８は、例えば、技術評価部１０４が算出する評価値と、時間評価部１０５が算出する評価値と、ブラシ圧評価部１０６が評価した評価値と、角度評価部１０７が評価値と、の和あるいは平均値を総合評価値として算出してもよい。

【0091】

表示制御部１０９は、評価モデル１１１を用いて算出された各評価値を表示部１４に表示させる。この際、表示制御部１０９は、各評価値および各評価値に関連する各種情報についても表示部１４に表示させてもよい。表示制御部１０９は、ブラッシング後にブラッシング全体を評価した各評価値を表示させてもよいし、ブラッシング中にリアルタイムで各評価値を表示させてもよい。

【0092】

以上のように、評価装置１は、対象者の歯磨き時における歯ブラシ２の加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出部１０２と、指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデル１１１を用いて、指標値算出部１０２が算出する指標値から対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価部１０４と、を備える。このように、本発明では、ブラッシングの大きさを示す指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデル１１１を用いることで、ブラッシング技術を評価することが可能になる。

【0093】

〔処理の流れ（評価値の算出）〕
評価装置１がブラッシング技術の評価値を算出する処理（ブラッシング技術の評価方法）の流れを図１０に基づいて説明する。図１０は、ブラッシング技術の評価値を算出する処理の一例を示すフローチャートである。なお、本処理では、ブラッシング後に評価値を表示する場合について説明する。また、図１０にはブラッシング時間の評価値の算出、ブラシ圧の評価値の算出、角度の評価値の算出および総合評価値の算出についても示しているが、これらの処理はブラッシング技術の評価値を算出する際に必須の処理ではない。

【0094】

ステップＳ１１では、情報取得部１０１が、対象者の歯磨き時の加速度データを取得する。例えば、対象者が３分間のブラッシングを行った場合、その３分間に歯ブラシ２により測定された時系列の加速度データを取得する。ステップＳ１２では、指標値算出部１０２は、ステップＳ１１で取得された加速度データから重力成分を除去する前処理を行う。

【0095】

次に、ステップＳ１３では、指標値算出部１０２は、ステップＳ１２で重力成分が除去された加速度データを用いてブラッシングの大きさを示す指標値を算出する。そして、ステップＳ１４では、技術評価部１０４は、ステップＳ１３で算出された指標値に基づき、評価モデル１１１を用いてブラッシング技術の評価値を算出する。例えば、全顎のブラッシングの評価を行う場合、指標値算出部１０２は、ステップＳ１３で算出された時系列の指標値の代表値（例えば平均値や最大値等）を用いて評価値を算出すればよい。

【0096】

ステップＳ１６では、時間評価部１０５は、ブラッシング時間を評価した評価値を算出する。ステップＳ１７では、ブラシ圧評価部１０６がブラシ圧の評価値を算出する。ステップＳ１８では、角度評価部１０７が歯ブラシ２の角度の評価値を算出する。なお、ステップＳ１４、１６～１８において評価の対象とする期間およびエリアは共通化しておく。例えば、全期間における全顎のブラッシングを評価する場合には、ステップＳ１４、１６～１８の何れにおいても全期間における全顎のブラッシングの評価値を算出する。

【0097】

ステップＳ１９では、総合評価部１０８は、技術評価部１０４が算出する評価値と、時間評価部１０５が算出する評価値と、ブラシ圧評価部１０６が算出する評価値と、角度評価部１０７が算出する評価値と、の平均値を総合評価値として算出し、表示制御部１０９に出力する。なお、総合評価部１０８は、各評価値の和を総合評価値としてもよい。そして、ステップＳ２０では、表示制御部１０９は、ステップＳ１９で算出された評価結果を表示部１４に表示する。

【0098】

なお、評価装置１の各機能は、複数の情報処理装置で構成されるシステムにより実現することも可能であり、また、評価システム１００を構成する装置は適宜変更することができる。したがって、図１０に示した各ステップの実行主体は上述の例に限られない。つまり、図１０に示した各ステップは、１つの情報処理装置に実行させることもできるし、複数の情報処理装置に各ステップの処理を分担させることにより実行することもできる。

【0099】

以上のように、本実施形態のブラッシング技術の評価方法は、１または複数の情報処理装置により実行される評価方法であって、対象者の歯磨き時における歯ブラシ２の加速度データからブラッシングの大きさを示す指標値を算出する指標値算出ステップ（ステップＳ１３）と、指標値とプラーク除去率との相関関係に基づいて生成されたブラッシング技術の評価モデル１１１を用いて、指標値算出ステップで算出された指標値から対象者のブラッシング技術の評価値を算出する技術評価ステップ（ステップＳ１４）と、を含む。よって、プラークを除去するブラッシング技術を評価することが可能になる。

【0100】

〔ソフトウェアによる実現例〕
評価装置１およびモデル生成装置４（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部（１０・４０）に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラム（評価プログラム／評価モデル生成プログラム）により実現することができる。

【0101】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0102】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0103】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0104】

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0105】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0106】

１ 評価装置
１０２ 指標値算出部
１０３ 種類識別部
１０４ 技術評価部
１０５ 時間評価部
１０８ 総合評価部
１１１ 評価モデル
２ 歯ブラシ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】