(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-13
(54)【発明の名称】咬合面感知を有する口腔洗浄器
(51)【国際特許分類】
A61C 17/00 20060101AFI20230906BHJP
A61C 17/26 20060101ALI20230906BHJP
【ＦＩ】
A61C17/00 T
A61C17/26
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023511669
(86)(22)【出願日】2021-08-12
(85)【翻訳文提出日】2023-02-14
(86)【国際出願番号】 EP2021072440
(87)【国際公開番号】W WO2022038024
(87)【国際公開日】2022-02-24
(31)【優先権主張番号】20191351.4
(32)【優先日】2020-08-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】590000248
【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ５２， ５６５６ ＡＧ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110001690
【氏名又は名称】弁理士法人Ｍ＆Ｓパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ジョンソン マーク トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ファン フルテン マーイケ コルネリア ヨハンナ ウィルヘルミナ
(72)【発明者】
【氏名】ゲルハルト ルツ クリスチャン
(72)【発明者】
【氏名】ルメイリー アミール フセイン
(57)【要約】
口腔洗浄用のシステムは、近位端及び遠位端を有する流体送達管１０２を含む。近位端は、口腔洗浄用流体を受け取るためのものである。ノズル１０４が、流体送達管の遠位端に配置されている。システムは、ノズルが歯間隙にあるかどうかを検出する歯間センサ２００２と、ノズルの変位を測定するモーションセンサ２００４とを更に含む。プロセッサは、ノズルの変位が臨界距離（臨界距離は、歯の長さを示す）よりも大きく、且つ歯間センサ２００２がノズルの変位中に歯間隙を検出しないことに基づいて、ノズル１０４が歯の咬合面に沿って移動しているかどうかを判断する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
口腔洗浄用のシステムであって、前記システムは、口腔洗浄用流体を受け取る近位端、及び遠位端を有する流体送達管と、
前記流体送達管の前記遠位端にあるノズルと、
前記ノズルが歯間隙にあるかどうかを検出する歯間センサと、
前記ノズルの変位を測定するモーションセンサと、
前記ノズルの前記変位が臨界距離よりも大きく、且つ前記歯間センサが前記ノズルの変位中に歯間隙を検出しないことに基づいて、前記ノズルは歯の咬合面に沿って移動していると判断するプロセッサと、
を含み、
前記臨界距離は、歯の長さを示す、システム。
【請求項2】
前記プロセッサは更に、前記ノズルの前記変位が前記臨界距離よりも大きく、且つ前記歯間センサが前記ノズルの前記変位中に歯間隙を検出することに基づいて、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断する、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記流体送達管を通って流体を圧送するポンプと、前記ポンプを制御するコントローラと、を更に含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記コントローラは、前記ポンプを制御するための２つの噴射モードを実施し、前記プロセッサは、前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断するときは、第１の噴射モードが使用され、前記プロセッサは、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断するときは、第２の噴射モードが使用される、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記歯間センサは、前記流体送達管内の流体の圧力を測定する圧力センサ、
前記流体送達管内の流体の流量を測定する流量センサ、又は
前記ノズルの先端にある少なくとも２つの電極、
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項6】
前記ノズルと歯との間に使用者が加えた力を感知する力センサ、加速度計、及び
前記歯に対する前記ノズルの角度を測定するジャイロスコープ、
のうちの１つ以上を更に含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサは、機械学習アルゴリズムに基づいて前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断し、前記機械学習アルゴリズムは、少なくとも前記歯間センサ及び前記モーションセンサからの信号に基づいて、歯の咬合面と歯の側面とを識別するようにトレーニングされている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
前記臨界距離は、少なくとも０．５ｃｍである、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
複数の毛を含む歯ブラシヘッドを更に含み、前記歯ブラシヘッドは、前記ノズルを更に含み、
前記システムは、前記歯ブラシヘッドをブラッシング動作で制御するモータと、前記モータを制御して、２つのブラッシングモードを実施するコントローラと、を更に含み、前記プロセッサは、前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断するときは、第１のブラッシングモードが使用され、前記プロセッサは、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断するときは、第２のブラッシングモードが使用される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
口腔洗浄システムが歯の咬合面にあるかどうかを判断する方法であって、前記口腔洗浄システムのノズルの変位を判断するステップと、
前記ノズルが歯間隙にあるかどうかを判断するステップと、
前記ノズルの前記変位が臨界距離よりも大きく、且つ前記ノズルの前記変位中に前記ノズルは歯間隙になかったと判断することによって、前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断するステップと、
を含む、方法。
【請求項11】
前記ノズルの前記変位が前記臨界距離よりも大きく、且つ前記ノズルの前記変位中に前記ノズルは歯間隙にあったと判断することによって、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記口腔洗浄システムのポンプを制御するための２つの噴射モードを実施するステップであって、前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断されるときは、第１の噴射モードが使用され、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断されるときは、第２の噴射モードが使用される、当該実施するステップ、及び／又は、歯ブラシヘッドを駆動するモータを制御するための２つのブラッシングモードを実施するステップであって、前記ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断されるときは、第１のブラッシングモードが使用され、前記ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断されるときは、第２のブラッシングモードが使用される、当該実施するステップ、
を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
コンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムコードは、プロセッサ上で実行されると、処理システムに、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項14】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムが保存された、プロセッサ。
【請求項15】
口腔洗浄システムのハンドルであって、前記ハンドルを口腔洗浄ヘッドに接続する接点部と、
前記口腔洗浄ヘッドに流体を送達する流体送達管と、
ポンプ構成に基づいて流体を前記流体送達管に圧送するポンプと、
前記ポンプを制御する請求項１４に記載のプロセッサと、
を含む、ハンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、口腔洗浄器の分野に関する。本発明は更に、ブラッシングと口腔洗浄器とが組み合わされたデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
口腔衛生は、歯の咬合面や歯の側面の衛生を維持することからなる。咬合面は、咀嚼及び／又は破砕のために使用される歯の表面であり、歯の側面は、歯間隙（即ち、歯間の空間）がある場所である。
【0003】
適切な口腔の健康を促進するためには、歯間の歯間隙を含むすべての歯の表面が適切にクリーニングされていることを確実にすることが重要である。研究によると、歯間隙の不適切なクリーニングは歯肉疾患や歯周病を引き起こし、虫歯（即ち、クラスＩＩの虫歯）を引き起こす可能性があることが示されている。
【0004】
世界中の歯科医師（ＤＰ）は、患者に様々な歯間クリーニング方法又はデバイス（フロス、歯間ブラシ、水噴射器など）を使用して歯間をクリーニングすることを推奨している。流体の噴射で歯間隙をクリーニングするのに役立つデバイスが存在している。流体噴射の力によって歯垢が除去される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、咬合面に適切なクリーニングは、歯間隙に使用されるクリーニング方法とは異なる。歯間センサは通常、噴射歯ブラシが歯間隙に噴射する位置にあるかどうかを感知するが、歯ブラシ（又は水噴射ノズル）がいつ咬合面上にあるかは検出しない。歯ブラシ又はフロッシングデバイスが歯間隙や歯肉線に近くないこと（即ち、歯の咬合面上あること）を知ることが重要な場合がある。
【0006】
したがって、歯ブラシ及び／又はフロッシングデバイスがいつ咬合面上にあるかを検出する手段が必要である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、独立請求項によって規定される。従属請求項は、有利な実施形態を規定する。
【0008】
本発明の態様による例によれば、口腔洗浄用のシステムが提供される。この口腔洗浄用のシステムは、
口腔洗浄用流体を受け取る近位端、及び遠位端を有する流体送達管と、
流体送達管の遠位端にあるノズルと、
ノズルが歯間隙にあるかどうかを検出する歯間センサと、
ノズルの変位を測定する変位センサと、
ノズルの変位が臨界距離（臨界距離は、歯の長さを示す）よりも大きく、且つ歯間センサがノズルの変位中に歯間隙を検出しないことに基づいて、ノズルは歯の咬合面に沿って移動していると判断するプロセッサとを含む。
口腔洗浄用流体を受け取る近位端、及び遠位端を有する流体送達管と、
流体送達管の遠位端にあるノズルと、
ノズルが歯間隙にあるかどうかを検出する歯間センサと、
ノズルの変位を測定する変位センサと、
ノズルの変位が臨界距離（臨界距離は、歯の長さを示す）よりも大きく、且つ歯間センサがノズルの変位中に歯間隙を検出しないことに基づいて、ノズルは歯の咬合面に沿って移動していると判断するプロセッサとを含む。
【0009】
口腔洗浄について、歯の咬合面は、歯の側面とは異なるように扱わなければならない。歯の側面には、徹底的な口腔洗浄を必要とする歯間隙があるが、歯の咬合面は、このような徹底的な洗浄は必要としない。咬合面の不必要な洗浄によって、大量の洗浄流体が使用され、これは、使用者の口の中に大量の液体があることにより使用者が不快に感じることがある。したがって、口腔洗浄システムは、いつシステムのノズルが咬合面にあるのかを把握することが重要である。
【0010】
これは、歯間センサ及び変位センサを有することによって達成される。歯間センサは、いつノズルが歯間隙にあるかを検出できる。これは、圧力センサ又は流量センサを使用することによって行うことができる。例えばノズルは、歯間隙にないときに変形し、圧力の上昇及び流量の低下をもたらすように設計できる。或いは、一組の電極を使用して、いつノズルが歯間隙にあるかを判断できる。変位センサは、口腔洗浄中にどれくらいノズルが移動したかを感知できる。ノズルが臨界距離（歯の長さ）以上の距離を移動し、且つ歯間隙に遭遇していない場合、ノズルは咬合面にあると推測できる。
【0011】
口腔洗浄器は、歯科用水フロッサ、歯科用水噴射器、又はウォータトゥースピックとしても知られている。
【0012】
プロセッサは更に、ノズルの変位が臨界距離よりも大きく、且つ歯間センサがノズルの変位中に歯間隙を検出することに基づいて、ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断できる。
【0013】
システムは、流体送達管を通って流体を圧送するポンプと、ポンプを制御するコントローラとを更に含んでいてもよい。
【0014】
コントローラは、ポンプを制御するための２つの噴射モードを実施でき、プロセッサが、ノズルは歯の咬合面に沿って移動していると判断するときは、第１の噴射モードが使用され、プロセッサが、ノズルは歯の側面に沿って移動していると判断するときは、第２の噴射モードが使用される。
【0015】
２つの異なる噴射モードにより、使用者が歯間隙を適切に口腔洗浄することを可能にする一方で、不必要な流体は使用しない。例えばポンプは、咬合面に噴射している間は、低圧力及び低流量で流体を圧送し、ノズルが歯の側面にあると、より多い流量及びより高い圧力に変更できる。
【0016】
歯間センサは、流体送達管内の流体の圧力を測定する圧力センサ、又は、流体送達管内の流体の流量を測定する流量センサのうちの１つであり得る。
【0017】
歯間センサは、ノズルの先端にある少なくとも２つの電極を含んでいてもよい。
【0018】
プロセッサは更に、空中のノズルも判断できる。
【0019】
例えば歯間センサは、多くの時間の間、「歯間隙」を感知する場合がある。このことは、実際には歯間隙ではなく、ノズルがもはや歯と接触していないか又はもはや使用されていないことを知らせるために使用される。
【0020】
上記システムは、
ノズルと歯との間に使用者が加えた力を感知する力センサ、
加速度計、及び
歯に対するノズルの角度を測定するジャイロスコープ、のうちの１つ以上を更に含んでいてもよい。
ノズルと歯との間に使用者が加えた力を感知する力センサ、
加速度計、及び
歯に対するノズルの角度を測定するジャイロスコープ、のうちの１つ以上を更に含んでいてもよい。
【0021】
プロセッサは、機械学習アルゴリズムに基づいてノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断することができ、機械学習アルゴリズムは、少なくとも歯間センサ及び変位センサからの信号に基づいて、歯の咬合面と歯の側面とを識別するようにトレーニングされている。
【0022】
臨界距離は、少なくとも０．５ｃｍであり得る。
【0023】
通常、歯の長さは約１ｃｍである。しかし、正確な長さは使用者ごと及び歯の種類ごとに異なる。例えば小さめの歯では、例えば少なくとも０．５ｃｍの臨界距離が必要であり、大きめの歯では約１．５ｃｍの距離まで増加される。
【0024】
上記システムは、
複数の毛を含む歯ブラシヘッドを更に含んでいてもよく、
歯ブラシヘッドは、上記ノズルを更に含む。
複数の毛を含む歯ブラシヘッドを更に含んでいてもよく、
歯ブラシヘッドは、上記ノズルを更に含む。
【0025】
したがって、装置は、ブラッシングと口腔洗浄とが組み合わされたヘッドに統合できる。
【0026】
上記口腔クリーニングシステムは、歯ブラシステムのヘッドセクションをブラッシング動作で制御するモータを更に含んでいてもよく、上記コントローラがこのモータを制御する。
【0027】
コントローラは、モータを制御するための２つの噴射モードを実施でき、プロセッサが、ノズルは歯の咬合面に沿って移動していると判断するときは、第１のブラッシングモードが使用され、プロセッサが、ノズルは歯の側面に沿って移動していると判断するときは、第２のブラッシングモードが使用される。
【0028】
これらのブラッシングモードは、例えば回転式ブラシヘッドに加えられる回転速度が異なる。
【0029】
本発明はまた、口腔洗浄システムが歯の咬合面にあるかどうかを判断する方法を提供する。この方法は、
口腔洗浄システムのノズルの変位を判断するステップと、
ノズルが歯間隙にあるかどうかを判断するステップと、
ノズルの変位が臨界距離よりも大きく、且つノズルの変位中にノズルは歯間隙になかったと判断することによって、ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断するステップとを含む。
口腔洗浄システムのノズルの変位を判断するステップと、
ノズルが歯間隙にあるかどうかを判断するステップと、
ノズルの変位が臨界距離よりも大きく、且つノズルの変位中にノズルは歯間隙になかったと判断することによって、ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断するステップとを含む。
【0030】
上記の方法は、ノズルの変位が臨界距離よりも大きく、且つノズルの変位中にノズルは歯間隙にあったと判断することによって、ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断するステップを更に含んでいてもよい。
【0031】
上記方法は、口腔洗浄システムのポンプを制御するための２つの噴射モードを実施するステップを更に含んでいてもよく、ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断されるときは、第１の噴射モードが使用され、ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断されるときは、第２の噴射モードが使用される。したがって、ノズル位置に応じて異なる噴射モードが使用される。
【0032】
同様に、上記方法は、歯ブラシヘッドを駆動するモータを制御するための２つのブラッシングモードを実施するステップを更に含んでいてもよく、ノズルが歯の咬合面に沿って移動していると判断されるときは、第１のブラッシングモードが使用され、ノズルが歯の側面に沿って移動していると判断されるときは、第２のブラッシングモードが使用される。したがって、（洗浄システムと歯ブラシヘッドとが統合されたシステムでは）ノズル位置、したがって、歯ブラシヘッド位置に応じて異なるブラッシングモードが使用される。
【0033】
上記方法はソフトウェアで実施される。したがって、本発明はまた、コンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムも提供する。コンピュータプログラムコードは、プロセッサによって実行されると、処理システムに、上記方法の全てのステップを実行させる。本発明はまた、上記コンピュータプログラムが保存されたプロセッサも提供する。
【0034】
本発明はまた、口腔洗浄システムのハンドルも提供する。このハンドルは、
ハンドルを口腔洗浄ヘッドに接続する接点部と、
口腔洗浄ヘッドに流体を送達する流体送達管と、
ポンプ構成に基づいて流体を流体送達管（１０２）に圧送するポンプと、
ポンプを制御する上記プロセッサとを含む。
ハンドルを口腔洗浄ヘッドに接続する接点部と、
口腔洗浄ヘッドに流体を送達する流体送達管と、
ポンプ構成に基づいて流体を流体送達管（１０２）に圧送するポンプと、
ポンプを制御する上記プロセッサとを含む。
【0035】
歯ブラシと口腔洗浄ヘッドの組み合わせなど、他のヘッドもハンドルに取り付けることができる。
【0036】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明する実施形態から明らかになり、また、当該実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【0037】
本発明を更に深く理解し、それがどのように実行されるかをより明確に示すために、ほんの一例として添付の図面を参照する。
【0038】
【発明を実施するための形態】
【0039】
本発明は、図を参照して説明される。
【0040】
詳細な説明及び具体的な例は、装置、システム、及び方法の模範的な実施形態を示しているが、説明のみを目的としたものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではないことが理解されるべきである。本発明の装置、システム、及び方法のこれらの及び他の特徴、態様並びに利点は、次の説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面からよりよく理解されるようになるであろう。図は単なる概略図であり、縮尺どおりに描かれていないことが理解されるべきである。また、図全体で同じ参照番号を使用して、同じ部分又は類似の部品を示すことが理解されるべきである。
【0041】
本発明は、口腔洗浄用のシステムを提供する。このシステムは、近位端及び遠位端を有する流体送達管を含む。近位端は、口腔洗浄用流体を受け取るためのものである。ノズルが流体送達管の遠位端に配置されている。システムは更に、ノズルが歯間隙にあるかどうかを検出する歯間センサと、ノズルの変位を測定するモーションセンサとを含む。プロセッサは、ノズルの変位が臨界距離（臨界距離は、歯の長さを示す）よりも大きく、且つ歯間センサがノズルの変位中に歯間隙を検出しないことに基づいて、ノズルが歯の咬合面に沿って移動しているかどうかを判断する。
【0042】
図１は、歯ブラシのヘッドセクション１０６の概略図を示している。遠位端にノズル１０４がある流体送達管１０２が、歯ブラシヘッド１０６に組み込まれている。ノズル１０２は、歯ブラシの毛１０８と同じ（又はほぼ同じ）方向にヘッドセクション１０６から突き出ている。
【0043】
流体送達管１０２及びノズル１０４は、口腔フロッシングに使用できる。図１は、口腔フロッシングとブラッシングとを組み合わせたシステムを示している。流体送達管１０２の近位端は、口腔フロッシングのためにポンプ及び流体リザーバに接続できる。更に、流体送達管内の圧力を測定するために、圧力センサが流体送達管に接続されていてもよい。
【0044】
図２は、口腔洗浄器を有する歯ブラシの概略図を示している。この歯ブラシは、遠位端にノズル１０４がある流体送達管１０２と、流体送達管１０２に接続されたポンプ２０２と、圧送する流体を保存する流体リザーバ２０４と、流体送達管１０２内の圧力及び／又は流量を測定するセンサ２０６とを含む。歯ブラシはまた、歯ブラシの毛１０８と流体送達管１０２のノズル１０２とを収容するヘッドセクション１０６も有している。
【0045】
この例では、流体リザーバ２０４、ポンプ２０２、及びセンサ２０６は歯ブラシの一部である。ただし、これらの構成要素は、歯ブラシとは別個で、流体送達管１０２で接続されてもよい。更に、流体送達管１０２とノズル１０４とは独立していて（歯ブラシの一部ではない）、口腔洗浄システムの一部を形成している場合がある。
【0046】
更に、この例では、センサ２０６は圧力センサとして説明される。しかし、センサ２０６はまた、流量センサや流体送達管内の流量及び圧力を測定可能な複合センサであってもよい。
【0047】
流体送達管１０２内の圧力の低下を用いて、歯のブラッシング時又は口腔洗浄時にノズル１０４が歯間隙に達したことを示すことができる。図２の例では、口腔洗浄システムは、ブラッシングとフロッシングとを組み合わせた歯ブラシの一構成要素である。口腔洗浄システムの構成要素には、流体送達管１０２の遠位端にノズル１０４がある流体送達管１０２と、ノズル１０４の開口部とが含まれる。口腔洗浄システムが、図示されるように、ブラッシングとフロッシングとが組み合わされた歯ブラシの構成要素である場合、ノズル１０４の開口部は、歯ブラシの毛１０８の近くにある。
【0048】
ポンプ２０２は、流体リザーバ２０４から流体送達管１０２を通って流体を駆動するために使用される。圧力センサ２０６は、流体送達管１０２を通る流体の流量及び／又は圧力を直接又は間接的に決定するために使用される。
【0049】
圧力センサ２０６は、歯間隙を示すために圧力の低下を感知するために使用される。例えばノズル１０４は、歯との接触点に適合性のある開口部を有する。ノズル１０４の適合性により、歯の硬い表面に接触したときに流体の流れを実質的に遮断することができる。実質的な遮断により、流体送達管１０２内に圧力が蓄積され、これを圧力センサ２０６内で記録できる。或いは、機械的に変更される開口部を有するノズル１０４（例えば、ばね式）を使用することもできる。これは、硬い表面との接触が中断されることによってのみ開くことができる（例えば、硬い歯を離れて歯間隙に入る）。
【0050】
歯間隙を感知するために使用される流体は、液体であり得る。例えば、感知に使用される液体は、噴射、フロッシング、及び／又は口腔洗浄に使用される液体と同じである。流体送達管１０２内の圧力の低下によって、流量を増加することなどを含む歯間クリーニングプロセスが開始され得る。
【0051】
流体送達管１０２は、歯間クリーニングと圧力低下検知の両方に使用できる。歯間隙の感知中に低流量の流体を使用でき、歯間クリーニングプロセスに高流量を使用できる。このようにして、流体はより効率的に使用され、使用者は、口の中の過剰な量の液体に対処する必要がない。
【0052】
圧力センサ２０６を、歯と接触したときに（少なくとも）部分的に遮断するノズル１０４を組み合わせて使用すると、歯間隙の堅牢で信頼性の高い検出が可能になる。これらの機能は、口腔フロッシング機能を有するブラシヘッド又はデバイスに統合することができる。口腔フロッシング機能は、歯間隙で（即ち、歯間隙が検出されたときに）選択的にオンにすることができる。これにより、フロッシング流体を節約し、歯間隙外の非効果的なフロッシングが阻止される。
【0053】
この例では、流体リザーバ２０４は１つだけであり、歯間隙の検出に使用される流体は、口腔洗浄／フロッシング機能に使用される流体と同じである。しかし、歯間隙を検出するための第１の流体と、歯間隙をクリーニングするための第２の流体とを使用することもできる。また、第１の流体用の第１の流体リザーバと、第２の流体用の第２の流体リザーバとがあってもよい。
【0054】
図３は、口腔洗浄器及び空気入口３０２を有する歯ブラシの概略図を示している。この歯ブラシには空気入口３０２と、流体リザーバ２０４及び空気入口３０２間のスイッチ３０４とがある。スイッチ３０４は、ポンプ２０２が流体送達管１０２を通して空気又は流体のいずれかを圧送できるように構成されている。或いは、空気入口３０２の代わりに、空気（又は任意のガス）を有する第２の流体リザーバを使用してもよい。また、１つ以上の空気入口３０２を使用して、空気入口３０２のいずれかが使用者の手によって遮断された場合でも、ポンプ２０２が引き続き空気を圧送できるようにすることもできる。
【0055】
ポンプ２０２は、歯間隙を検出するために、流体送達管１０２及びノズル１０４を通るガス流を提供し、歯間クリーニングのための液体のバースト又は流れを提供する。このようにして、噴射液がより効率的に使用される。したがって、歯間領域を識別するためのガス流と、歯間クリーニングを行うための液体流との組み合わせが使用される。このようにして、使用者の口の中にクリーニング流体が不要に失われることがない。この例では、ポンプ２０２は、液体リザーバ２０４及びガス源（第２のリザーバ又は空気入口３０２など）間のスイッチ３０４を使用して、気体又は液体のいずれかを順次圧送するように変更されている。
【0056】
コントローラを使用してポンプ２０２を制御して、圧力センサ２０６が流体送達管１０２内の圧力低下（即ち、ノズル１０４が歯に接触していること）を検出していない場合、第１の流体（空気など）を圧送し、圧力センサ２０６が流体送達管１０２内の圧力低下（即ち、ノズルが歯間隙内にあるとき）を検出する場合、第２の流体（クリーニング流体など）を圧送できる。
【0057】
図４は、ノズル１０４の設計の第１の例を示している。図４ａ）は、ノズル１０４が歯間隙にあり、ノズル１０４の開口部が開いているときのノズル１０４を示している。図４ｂ）は、ノズル１０４が歯６０２に接触しており、ノズル１０４の開口部が閉じているか、部分的に閉じているときのノズル１０４を示している。
【0058】
この例では、ノズル１０４の端部は、適合材料６０４で作られている。材料６０４は、ノズル１０４が硬い表面（歯６０２など）に接触すると、材料６０４が硬い表面に対して部分的に平らになり、そのため、歯６０２の硬い表面上でのノズル１０４の開口部の実質的な遮断を可能にする特性を有している。適切な適合材料６０４は、シリコーン、ゴムなどといった柔らかい弾性材料である。実質的な遮断により、流体送達管１０２内に圧力が蓄積され、これを圧力センサ２０６で記録できる。
【0059】
この例では、ノズル１０４の開口部はまた、ノズル１０４が使用者の歯６０２に接触していないときには開いたままになる。例えば、ブラッシング／フロッシング期間の開始又は終了時や、ノズル１０４が例えば上顎から下顎に移動したときは、ノズル１０４は使用者の歯６０２に接触していない。この理由から、ノズル１０４が歯６０２との接触を失うため、口の中にクリーニング流体が不要に噴霧されるリスクがある。このような効果を低減するために、歯間感知中の液体の流量は、クリーニングプロセス中に使用される流量よりもはるかに少なくされる。
【0060】
更に、圧力センサ２０６が圧力の低下を（圧力が低いことだけでなく）検出した後にのみクリーニングサイクルを開始することが有利である。このようにして、ノズルが歯６０２に接触する前のクリーニング流体の不要な放出を回避できる。
【0061】
適合材料６０４と歯６０２との接触が（例えば歯間隙に入るために）中断されると、ノズル１０４の遮断が解除され、圧力が急速に低下し、圧力センサ２０６はノズル１０４が歯間隙にあると解釈できる。この時点で、歯間クリーニングサイクルを開始できる。これは、クリーニング液の比較的大きい流量、又はクリーニング液の一連のバーストから構成され得る。歯間クリーニングサイクルの持続時間は、不要な流体放出を回避するために（固定の）短時間であり得る。ノズル１０４が次の歯６０２に移動すると、流体送達管１０２内の圧力が急速に上昇する。これは、ノズル１０４が歯間隙を離れると解釈できるため、クリーニングサイクルを、まだ完了していない場合は停止できる。このようにして、圧力センサ２０６はまた、ノズル１０４が固定のクリーニングサイクルを実施するために必要であるよりも速く歯間隙を通過する場合に、このサイクルを早期に終了してクリーニング流体の無駄を確実に節約することもできる。
【0062】
例えば、圧力が（急速に）上昇すると、圧力センサは「感知モード」（例えば、低流量の第１の流体で歯間隙を感知する）に戻り、次の歯間隙に入るまでこのモードのままになることがある。
【0063】
これらの（歯間隙からの早期の移動がある場合のクリーニングサイクルを停止すること、異なる流量、及び圧力低下の検出の）システム構成は、以下に説明する各ノズル設計に適用できることに留意されたい。
【0064】
図５は、ノズル１０４の設計の第２の例を示している。図５ａ）は、ノズル１０４の開口部が開いているときのノズル１０４を示している。図５ｂ）は、ノズル１０４の開口部が閉じているか、部分的に閉じているときのノズル１０４を示している。
【0065】
この例では、ノズル１０４には、機械的に変更された、ばね式の開口部が組み込まれている。開口部は、ボール状のストッパ７０２を含み、これは、硬い表面に接触していないとき（例えばストッパ７０２に力が加えられていないとき）は開位置にあるようにばね７０４で荷重されている。開口部は、ノズル１０４が硬い表面（歯６０２など）に接触すると、ストッパ７０２がノズル１０４の開口部に向かって押され、そのため、歯６０２の硬い表面に対して押し付けられたときにノズルの開口部を実質的に遮断することを可能にする特性を有している。実質的な遮断により、流体送達管１０２内に圧力が蓄積され、これを、上記と同様に圧力センサ２０６で検出できる。
【0066】
ストッパ７０２は更に、クリーニング液が（チューブの軸に沿った）通常の方向から逸脱するように設計されていてもよい。これは、流体を歯６０２の歯間表面のより多くに向けるのに有利である。ばね７０４はまた、ストッパ７０２の開閉が比較的ゆっくりと（例えば、歯間領域におけるノズル１０４の滞在時間の約半分の期間で）行われるように構成することもできる。このようにして、クリーニング流体は最初に横方向により多く噴霧され、次にストッパ７０２が完全に開くと、ノズル１０４の軸方向により多く向けられる。このようにして、クリーニング流体は最初により浅い領域を動的に噴霧し、次に歯間隙のより深い部分を噴霧する。したがって、ストッパは弁栓及び流れ方向付け要素の両方として機能することができ、したがって、流れは、完全に開いた状態と完全に閉じた状態との間の弁状態に応じて変化する。
【0067】
ノズル１０４の開口部は、ブラシが歯６０２の面に対して４５度以上に保持されるときに、歯６０２上で十分に閉じるように設計されていてもよい。
【0068】
例えば、ノズル１０４は、角度を付けたときにも歯６０２に触れるように（口腔洗浄と歯ブラシとが組み合わされたデバイスでは）歯ブラシの毛よりもわずかに長くする必要があり、また、歯ブラシ／ノズル１０４が９０度にあるときでも快適である可撓性チューブから構成されている。例えば図５に示されているものよりも大きなボールが、より多くの角度に対応できる。
【0069】
歯６０２との接触がある（高圧が感知される）ときに流体の流れを遮断し、接触がないときに、即ち、歯間隙にあるときに流れを放出するために、異なる設計を使用してもよいことが理解されるであろう。
【0070】
図６は、ノズル１０４の設計の第３の例を示している。図６ａ）は、ノズル１０４が歯間隙にあり、ノズル１０４の開口部が開いているときのノズル１０４を示している。図６ｂ）は、ノズル１０４が歯６０２に接触しており、ノズル１０４の開口部が閉じているか、部分的に閉じているときのノズル１０４を示している。
【0071】
この例では、ノズル１０４は、歯６０２に接触するとノズル１０４を通る流体の流れを閉じる／制限するキンク８０２を有している。ノズル１０４が歯６０２に押し付けられると、歯６０２からの力によってキンク８０２が内側に曲がりることで、ノズル１０４の開口部の面積が減少し、ノズル１０４からの流体の流れが制限される。これにより、流体送達管１０２内の圧力が上昇する。これは、流体送達管１０２に接続された圧力センサ２０６によって測定できる。
【0072】
図７は、ノズル１０４の設計の第４の例を示している。図７ａ）は、ノズル１０４が歯間隙にあり、ノズル１０４の開口部が開いているときのノズル１０４を示している。図７ｂ）は、ノズル１０４が歯６０２に接触しており、ノズル１０４の開口部が閉じているか、部分的に閉じているときのノズル１０４を示している。
【0073】
この例では、ノズル１０４の開口部は、可撓性を有する平らなダックビル状の開口部を有している。歯６０２上にあるときは、２本の脚９０２が開口部を押して閉じるが、歯６０２の間にある（歯間隙にある）ときは、脚９０２が屈曲して離れることができるため開く。この設計の利点は、ノズル１０４の開口部が歯６０２から広がり、歯間クリーニングのための流体噴射を発生させるためのより多くの空間が得られることである。
【0074】
図８は、ノズル１０４の設計の第５の例を示している。図８ａ）は、ノズル１０４が歯間隙にあり、ノズル１０４の開口部が開いているときのノズル１０４を示している。図８ｂ）は、ノズル１０４が歯６０２に接触しており、ノズル１０４の開口部が閉じているか、部分的に閉じているときのノズル１０４を示している。
【0075】
この例では、ノズル１０４の開口部にボール状のストッパ１００２が配置されている。歯間隙では、ストッパ１００２は流体の流れの圧力によって押し出される。ストッパ１００２が歯６０２と接触しているときは、歯６０２によってストッパ１００２が押し出されることが阻止され、液体の流れが減少する。ストッパ１００２は、保持機構（ひも、ばねなど）によってノズル１０４に取り付けることができる。
【0076】
図９は、様々な状態にある機械弁１１０２を有するノズル１０４を示している。４つのノズル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、及び１０４ｄが示されている。第１のノズル１０４ａは単一の歯６０２と接触しているため、（歯から）１つの力しか加えられていない。第２のノズル１０４ｂは歯間隙にあるため、（歯間隙の両側にある隣接する両方の歯から）２つの力が加えられている。第３のノズル１０４ｃは空中にあり、歯６０２と接触していないため、力は加えられていない。第４のノズル１０４ｄは、傾斜して１つの歯６０２と接触し、角度に応じた歯６０２からの１つの力を有している。
【0077】
フロッシングデバイスは通常、歯間隙でのみ効果がある。歯間隙外でのフロッシングは効果が限られており、フロッシング流体がこぼれたり、口の中に不所望の液体が散布されたりする可能性がある。これは特に、フロッシング機能とブラッシング機能とを統合した組み合わせデバイスの問題である。というのは、組み合わされたデバイスを簡単に操作するためには、テザーのない設計が望ましいが、デバイスのサイズも限られており、流体リザーバのための空間がわずかにしか残されていないからである。更に、流体は歯磨き粉中のフッ化物を希釈することがあり、フッ化物の虫歯防止の有効性を低下させてしまう可能性がある。
【0078】
この例では、２つの隣接する歯６０２が狭くなるチャネルを形成する歯間隙の解剖学的差異を利用する。機械弁１１０２は、歯間クリーニング噴射の通常のピーク圧でノズル１０４の開口部を閉じる。これは、例えば、高亀裂圧のダックビル弁である。つまり、ノズルが自由空間にあるとき、又は歯と接触しているときは、流体が自動的に流れることが阻止される。したがって、（上記の例にあるように）そうでなければ開いている弁を歯の表面が閉じるのではなく、歯間隙の形状を使用して、そうでなければ閉じている弁を開く。
【0079】
機械弁１１０２が歯間隙に押し込まれると、２つの対向する歯６０２が２つの対向する側面に押し付けられ、機械弁が解放され、噴射ピーク圧でノズル１０４の開口部が開く。更に、コントローラを使用して、ポンプ２０２の特性に基づいて、機械弁１１０２がいつ開閉されたかが記録される。例えば、開状態が検出されると、ピーク圧が上昇することがある。これにより、低圧力及び低力での機械弁１１０２の閉鎖を可能にし、これは、通常、より堅牢である。
【0080】
この例では、機械弁１１０２が歯間隙の解剖学的構造に押し込まれたときにのみ、ノズル１０４の開口部が開く機械弁１１０２の低コスト設計が可能になる。これにより、歯間クリーニング噴射は歯間隙にのみ向けられるため、液体のこぼれがない（又は少ない）。
【0081】
いくつかの例では、機械弁１１０２は、力が２つの側面から加えられるとき（即ち、歯間隙の２つの対向する歯の表面と接触したとき）を除き、常にノズル１０４の開口部を閉じる。機械弁１１０２は、歯６０２との接触がない場合（例えば空中にあるとき）又は機械弁１１０２の片側のみが歯６０２に接触している場合は開かない。いくつかの更なる例では、機械弁は（対向する歯６０２からの）２つの対向する方向の半径方向の力によってのみ開く。
【0082】
例えばノズル１０４ａ（図９）は、１本の歯６０２からの１つの力しかないため、機械弁１１０２は開かず、クリーニング液噴射はない。しかし、ノズル１０４ｂは歯間隙にあり、隣接する２本の歯と接触している。これにより、両方の歯が機械弁１１０２にそれぞれ力を加える。隣接する歯からの２つの力があるため、機械弁１１０２が開き、クリーニング流体噴射が機械弁１１０２によってノズル１０４ｂを通過して歯間隙をクリーニングすることが可能になる。この例では、歯６０２によって加えられた力はノズル１０４ｂに対して横方向の成分を有している。いくつかの例では、機械弁１１０２は、（歯間隙にある隣接する歯によって）機械弁１１０２の両側において、機械弁１１０２に２つの横方向の力（力成分）が加えられた場合にのみ開く。
【0083】
ノズル１０４ｃは空中にあるため、歯６０２によって力が加えられないため、機械弁１１０２は閉じたままになる。ノズル１０４ｄには、（ノズル１０４ｄに対して）横方向の成分を有する力が１本の歯６０２によって加えられている。しかし、力が１つしかないため、ノズル１０４ｄの機械弁１１０２は開かない。
【0084】
図１０は、機械弁１１０２上の力バランスを簡略化した図で示している。図１０ａ）はノズル１０４上の機械弁１１０２の横断面図を示し、図１０ｂ）は機械弁１１０２のトップダウン図を示している。図１０にはダックビル状の弁が示されているが、図１０に示されている力バランスは、機械弁１１０２の他の例にも適用される。
【0085】
機械弁１１０２の一般的な特徴は、その亀裂圧（ＣＰ）、即ち、液体の力が機械弁１１０２の閉じ強度よりも大きくなることにより機械弁１１０２が開く圧力である。いくつかの例では、機械弁１１０２のＣＰは、歯６０２と通常接触しているとき、又は片側のみ接触しているときに機械弁１１０２を閉じたままにするために、ノズル１０４のピーク圧よりも高くなる。機械弁１１０２は、両側が歯間隙にあり、両方の歯６０２と接触しているときに、使用者が口腔洗浄器を歯６０２に押し付ける通常の力のために、ＣＰを低減するように設計されている。このようにして、機械弁１１０２は、ピーク圧で開き、クリーニングバーストを放出する。
【0086】
歯間クリーニングには、２５～５０ｍ／ｓの液体速度（約３～１３バール（３００ｋＰａ～１．３ＭＰａ）の液体圧）が必要である。口腔洗浄器で使用される典型的な最大圧力は７バール（７００ｋＰａ）である。ノズル１０４の開口部の典型的な面積は０．２５～０．８ｍｍ２で、標準値は０．５ｍｍ２である。７バール（７００ｋＰａ）でのこのサイズの機械弁１１０２に対する力は０．３５Ｎになる。弁を確実に閉じたままにするために、機械弁１１０２には０．４Ｎの閉じ力が選択される。歯間隙で確実に開くためには、この力を例えば０．３Ｎに低下する必要がある。つまり、負の方向に作用する０．１Ｎの力を使用する。ブラッシング中の通常の垂直力は最大２．５Ｎである。この力は毛１０８及びノズル１０４上で分割されるが、適切な機械設計を使用することで、この力の０．１Ｎを機械弁１１０２の開放力に向けることができる。
【0087】
図１０では、ノズル１０４内の圧力が圧力駆動力Ｆｐ１２０４で機械弁１１０２を開くために押す。一方、弁閉じ機構が機械弁１１０２を閉じ力Ｆｃ１２０６で他の方向に押す。機械弁１１０２は、Ｆｃ＝Ｆｐ（機械弁１１０２が閉じたまま）になるように設計できる。しかし、ノズル１０４が隣接する２本の歯によって歯間隙に押し込まれることによってノズル１０４の両側が押圧１２０８を受けると、閉じ力Ｆｃ１２０６が減少する。隣接する２本の歯からの押力１２０８は、ノズルの方向に対して垂直及び／又は平行であり得る。この例では、押力１２０８は、ノズル１０４の方向に垂直であることが示されているが、いくつかの例では、押力１２０８はノズル１０４の方向に（部分的に）平行であってもよい。
【0088】
ノズル１０４の内圧Ｐから、総圧力駆動力Ｆｐ＝Ｐ×Ａを計算できる。ここで、Ａは機械弁１１０２の面積である（この例では、ノズル１０４の開口部の面積と同様である）。７バール（７００ｋＰａ）の圧力により、０．５ｍｍ２の機械弁１１０２に対して総力は０．３５Ｎになる。
【0089】
一例では、ノズル１０４が閉じているときのノズル１０４の背後の圧力は一定である。例えばポンプ２０２は、クリーニング流体を液圧アキュムレータに圧送し、圧力を例えば７バール（７００ｋＰａ）に維持する。機械弁１１０２が開くと、液体が１回のバーストが噴出され、圧力が低下し、続いてノズル１０４が閉じる。このような口腔洗浄器は、クリーニング流体と電力の両方の使用において効率的である。これは、クリーニング流体は常に高速で出てくるため、バイオフィルムを除去しない低速噴射でエネルギー及び流体を無駄にしないからである。或いは、口腔洗浄器はまた、より標準的な拍動洗浄ポンプによって駆動されてもよい。これを用いて、ノズル１０４が歯間隙に置かれたままになっているときに、何回かのバーストを発生させることができる。
【0090】
液圧アキュムレータを使用した例もまた、バースト後にアキュムレータが補充される速度に応じて、何回か発射することができる。拍動ポンプは、機械弁１１０２が閉じているときにポンプが圧送し続けるかどうかに応じて、より多くのエネルギーを使用する場合がある。また、コントローラを使用して、ノズル１０４でボリュームの流れがないか圧力が放出されていないことを検知した場合に、ポンプ２０２の圧送力を遮断又は低減することもできる。
【0091】
図１１は、使用中の、ブラッシングとフロッシングとを組み合わせたデバイスのブラシヘッド１０６を示している。すべての歯間隙には狭くなる隙間があり、これにより、歯間隙に収まるのに十分細い細長い本体（即ち、ノズル１０４）の両側に力が与えられる。異なる隙間サイズに対応するために、対向する２本の歯と相互作用するノズル１０４の先端をくさび形に設計することができる。より多くの歯間隙間サイズに対応するために、ウェッジ形状のノズル１０４が好ましい場合がある。ノズル１０４は、使用者がデバイスを歯６０２に押し付けたときに、歯間隙間の両側との接触力を経験するために、毛を十分に超えて突出する必要がある場合がある。
【0092】
図１２は、ばね式システム１４０２を有する、ブラッシングとフロッシングとを組み合わせたデバイスのブラシヘッド１０６を示している。歯ブラシと口腔洗浄器とが組み合わされている場合、ノズル１０４は歯間隙に押し込まれるのに十分であるように突出している必要があるが、ブラッシングを妨げるほどには突出すべきでない。この例では、ノズル１０４は、ブラシヘッド１０６とノズル１０４との間のばね又は他の弾性制御される接続１４０２を使用して、ブラシヘッド１０６の平面の中又は外へ独立して移動できる。このアプローチはまた、使用者のブラッシング力に依存しない機械弁１１０２の押し力も可能になる。
【0093】
この例では、ノズル１０４は、ばね式システム１４０２を使用して、毛の領域から出たり入ったりすることができる。これには、機械弁１１０２が、ノズル１０４の開口部を開くのに歯間隙に十分な力があるように設計することができ、これにより、他の表面上にあるときに、ノズル１０４がブラッシングを妨げるリスクを減らすことができるという利点がある。
【0094】
ただし、毛１０８とほぼ同じ長さのノズル１０４も可能である。毛１０８は通常、歯の輪郭に適応するのに十分な可撓性を備えているからである。一般的な歯ブラシの設計では、すべての解剖学的構造に対応するために様々な毛の長さが使用されている。
【0095】
前述のように、弁構成をまた、歯間センサとしても使用できる。この場合、流体送達管１０２内の流体圧は低くてもよく、したがって、機械弁１１０２は、低亀裂圧を有することができる。この結果、歯間隙の両側からの押圧１２０８は少なくて済む。これにより、機械弁１１０２がより堅牢になり、設計仕様をより寛大なものにすることができる。
【0096】
機械弁１１０２は通常閉じているため、機械弁１１０２が開くまで、歯間センサ機能によって流量又は圧力の低下は感知されない。例えば、感知は、電力消費量又はポンプによって引き込まれる電流の測定に基づく場合もあれば、流量又は圧力の測定に基づく場合もある。
【0097】
例えば、機械弁１１０２が歯間隙で開くとすぐに、圧力センサなどによって、流体送達管１０２内の流量増加又は圧力低下が検出される。コントローラは、ポンプ２０２の電力を上げるなどして、１回又は複数回のクリーニング流体のバーストを与えることによって応答できる。
【0098】
したがって、機械弁１１０２は、ノズル１０４が歯６０２と接触していないとき、又は歯６０２と接触しているが、歯間隙にないときに、口腔洗浄器がクリーニング流体を使用せず、したがってクリーニング流体を無駄しないことが可能になる。
【0099】
電力消費量が感知入力として使用される場合、ポンプが完全にオフにされることはない。また、ポンプの種類によっては、低ペースで動作することもある。例えば、検知モードでは、弁が閉じたままである間、弁の前にある程度の圧力が維持されることが必要である。
【0100】
図１３及び図１４は、図１０を参照して議論した一般的な種類の機械弁１１０２の第１の例を示している。図１３は、機械弁１１０２のある可能な設計を示している。図１４ａ）は、歯間隙における機械弁１１０２の横断面図を示しており、機械弁１１０２は開いている。図１４ｂ）は、歯６０２と接触している機械弁１１０２の横断面を示しており、機械弁１１０２は閉じている。
【0101】
１つの部品のみを必要とする機械弁１１０２の設計は、エラストマーダックビル弁であり得る。適切なサイズで設計されている場合、ダックビル弁は歯間隙において２つの対向する歯の表面によって押されて開く。一般的に、ダックビル弁は、低亀裂圧の機械弁１１０２を実装するために使用される。しかし、いくつかの例では、歯間隙で押されていないときに、流体の圧力に耐えるように、高亀裂圧の弁を設計する必要がある。ダックビル設計の亀裂圧は、硬いエラストマー又は比較的厚い弁の設計を使用することで増加できる。適切に設計されたダックビル弁は、クリーニング流体のピーク圧では開かないが、十分な内部ピーク圧と歯間隙位置での両側からの押力１２０８との組み合わせで開くことができる。
【0102】
図１５は、機械弁１１０２の第２の例を示している。この機械弁１１０２の代替設計は、ばね式クランプ１７０２でエラストマーノズル１０４を機械的にクランプする。クランプ１７０２は、クランプのばねバイアスに対して絞り力が存在するため、歯間隙内で押されると開く。図１５ａ）はレバー１７０４を示している。レバー１７０４はそれらの遠位端で一緒に押され、これにより、反対側の近端にあるノズルが開く。図１５ｂ）は、遠端が歯間隙においてクランプされなくなったときに、ばねバイアスによって開いたレバーを示している。レバーはまた、噴射がクリーニングを妨げないように、クリーニング流体の噴射とは異なる平面にあってもよい。これは、遠端における圧縮を近端のノズル開放に変換するピボット又はロッキングレバー設計の一例にすぎない。
【0103】
前述の機械弁１１０２の設計の欠点は、ノズル１０４の開口部のサイズが、ノズル１０４が歯間隙内に押し込まれる力と、歯間隙の特定の解剖学的構造（距離など）に依存する点である。これをより細かく制御するには、ばね付きの先端を使用するが、（歯間隙にある２本の歯からの）両側からの押力１２０８の強度と変位にあまり依存しない開口部サイズを作成する別の解決策はバイモーダルシステムである。バイモーダルシステムの例としては、クリッカーがある。クリッカーは、予め荷重された緊張変形を有する金属板ばねである。
【0104】
このようなシステムでは、２つの好ましい状態（即ち、開放状態と閉鎖状態）が存在する。力が加えられると、システムはすぐにクリックして第２の好ましい状態になり、力が解放されるとクリックして戻る。この種のばね動作システムは、ノズル１０４が歯間隙に押し込まれたときに、機械弁１１０２を所定のサイズに開くように設計されている場合がある。
【0105】
上記の例では、ノズルが歯の表面にあるか、歯間隙にあるかによって、異なるシステム動作機能が提供される。したがって、これらのシステムは、ノズルが歯の表面にあるのか、歯間隙にあるのかを感知できる。
【0106】
また、いくつかのシステムでは、歯の咬合面（咀嚼面）にあるクリーニングデバイスの場所と側面にあるクリーニングデバイスの場所とを区別できるようにすることが望まれている。例えば、側面と咬合面とでは異なるクリーニングパラメータが適している（側面はより敏感な歯肉線に近いため）。歯間隙は咬合面には存在していない。
【0107】
別の態様は、咬合面の検出のために、上記のアプローチ（即ち、ノズルが歯間隙にあるときは流路が開いているシステムか、又はノズルが歯の表面にあるときは流路が閉じているシステム）のいずれかを使用する歯間隙の感知の使用に基づいている。歯間隙を感知するための任意の他の既知の手段もまた、以下に説明するアプローチとともに使用できる。
【0108】
図１６は、歯６０２の咬合面にノズル１０４があるかどうかを判断する方法のフロー図を示している。
【0109】
この方法は、歯間隙の検出だけでなく、ノズルの動きのモニタリングを使用する。したがって、上記の構成要素に加えて、ノズルの変位を測定するモーションセンサが設けられている。
【0110】
ステップ１８０２において、モーションセンサによって、ノズルが移動した距離がモニタリングされる。いつ距離が臨界距離よりも大きくなったかが判断される。臨界距離は、様々な歯のサイズを考慮して、典型的な歯のサイズに基づいている。例えば臨界距離は、歯の最小長（例えば１ｃｍ）であったり、使用者の歯のサイズや最小サイズを考慮して使用者に合わせて調整されてもよい。ステップ１８０４において、ノズルの移動中に歯間隙が検出される（即ち、ノズルが歯間隙にあると判断される）。
【0111】
ノズルが移動した距離が臨界距離を超えていて（ステップ１８０２）、歯間隙が検出されていない場合（ステップ１８０４）、ノズルは歯の咬合面上にあると判断できる（ステップ１８０６）。
【0112】
或いは、ノズルが移動した距離が臨界距離を超えている（ステップ１８０２）が、歯間隙が検出される場合（ステップ１８０４）、ノズルは歯の側面にあると判断できる（ステップ１８０８）。
【0113】
例えば、咬合面の検出により、歯ブラシが歯間隙、したがって、歯肉線の近くではないことが確認される。これは、異なる流れ条件を適用できることを意味する。同様に、異なる歯の領域には異なるブラッシング条件が適している。
【0114】
図１７は、口腔洗浄システムを操作する方法のフロー図を示す。口腔洗浄の開始時には、口腔洗浄噴射は使われていない（ステップ１９０２）。口腔洗浄を開始するには、次の３つの条件、即ち、口腔洗浄システムのノズルが歯と接触している必要があること（ステップ１９０４において検出される）、移動した距離が臨界距離よりも大きいこと（ステップ１８０２において判断される）、及び歯間隙が検出される必要があること又は検出されない必要があること（１８０４）が満たされる必要がある。
【0115】
歯間隙が検出されない場合は、ノズルが咬合面上にあると判断でき、ステップ１８０６において、咬合面上で咬合面噴射モードでの口腔洗浄を開始できる。歯間隙が検出された場合は、ノズルが歯の側面にあると判断でき、ステップ１８０８において、歯の側面上で歯の側面のための噴射モードで口腔洗浄を開始できる。口腔洗浄は、予め設定された時間の間行われ、その後、口腔洗浄器は噴射を停止し（ステップ１９０６）、上記の３つの条件について感知を続ける。
【0116】
口腔洗浄は、歯の咬合面と側面とでは異なる。更に、口腔洗浄は、歯ブラシと口腔洗浄とを組み合わせたシステムの一部を形成してもよい。
【0117】
例えばブラシが歯肉線の近くで動作している間は、強くブラッシングしすぎたり、再石灰化するためのフッ化物や、ホワイトニングを促進するための重炭酸塩などの大量の流体を送達したりすることは好ましくない。例えば、ブラシが歯間モードで動作している間、又は歯肉線の近くで動作している間は、より優しくブラッシングしたり、歯間又はポケットクリーニングのための流体を送達したりすることが好ましく、ブラシが咬合面上にある間は、より強くブラッシングでき、歯を再石灰化するための大量のフッ化物を送達できる（又は、口の中に過剰な流体ボリュームが蓄積しないように噴射を中断できる）。したがって、口腔洗浄及びブラッシングの両方の動作パラメータ（ブラッシング速度や力など）は、検出に基づいて変更できる。
【0118】
この方法では、接触や歯間隙が継続的にモニタリングされ、したがって、咬合面から側面へ、又はその逆への遷移を検出できる。
【0119】
歯の咬合面を感知するこの方法の一部として、任意の歯間センサを使用することができる。歯間感知は、上記のように、流体送達管内に流量センサ又は圧力センサを使用することや、流体送達管内又は上に抵抗センサといった電気センサを使用することなどに基づくことができる。一般的に、ブラッシングの距離にわたるセンサ信号シグネチャの変化を使用して、歯間側面と咬合側面とを区別できる。
【0120】
ノズルの動きを感知するために使用されるモーションセンサは、いくつかの歯ブラシには既に存在している可能性がある。モーションセンサは加速度計及び／又はジャイロスコープの構成体を含んでいてもよい。歯間センサは、上記のように、接触センサと歯間隙用のセンサの両方として機能できる。上記のように、ブラシが少なくとも２本の歯の間の距離（＞１ｃｍ）だけ動いているが、歯間隙が検出されていないことを判断するために測定が行われる。ブラシが歯と接触しており、したがって、空中にあるだけではないことを確認するために、別の測定を行ってもよい。
【0121】
図１８は、歯の側面に作用している、歯ブラシと口腔洗浄とが組み合わされたシステムを示している。図１８ａ）は、流体送達管１０２、ノズル１０４、歯間センサ２００２、及びモーションセンサ２００４を有するブラシのヘッドを示している。この例では、歯間センサ２００２は、圧力センサであってもよい。図１８ｂ）は、図１８ａ）の歯６０２の配置に対応する距離に対する圧力のグラフを示している。圧力信号は圧力センサ２００２から求めることができ、距離はモーションセンサ２００４から求めることができる。グラフは、圧力信号２００６が歯間隙で低下することを示している。比較のために、ブラシが空中にあること（圧力差なし）に対応する圧力信号２００８が示されている。
【0122】
図１９は、歯の咬合面に作用している、歯ブラシと口腔洗浄とが組み合わされたシステムを示している。図１８と同様に、図１９ａ）は、流体送達管１０２、ノズル１０４、歯間センサ２００２（この例では、圧力センサ）、及びモーションセンサ２００４を有するブラシのヘッドを示している。図１９ｂ）は、図１９ａ）の歯６０２の配置に対応する距離に対する圧力のグラフを示している。このグラフでは、圧力信号２００６は、歯６０２の咬合面には歯間隙がないため、変化がない（又は変化が最小限である）。比較のために、ブラシが空中にあること（圧力差なし）に対応する圧力信号２００８が示されている。信号２００８と信号２００６の両方に変化がない（又は変化が最小限である）が、歯２００６の歯の咬合面の圧力信号は、空中のブラシの圧力信号２００６を上回っている。このようにして、センサが歯の咬合面上にあるかどうかを判断できる。
【0123】
或いは、流量センサを歯間センサ２００２として使用することもできる。代わりに他のセンサタイプを使用してもよい。
【0124】
流体送達管１０２内の流体の流量又は圧力のいずれかの変動を使用する、したがって、歯間隙検出に使用されたものと同じシステムを使用する感知に基づいて、歯間センサ２００２を使用することによって、歯ブラシと口腔洗浄器との組み合わせが歯６０２の咬合面に置かれていると判断できる。ノズル１０４は、ブラッシングの際には歯６０２と接触した状態で動き、歯６０２との接触は、ノズル１０４が歯間隙に達すると中断する。歯との接触が中断すると、流体送達管１０２内の圧力が低下し、また、歯との接触が中断すると流量が増加する。
【0125】
図１７に示されるように、デバイスのコントローラは、ノズル１０４（及びブラシ）が咬合面にあるのか、歯の側面にあるのかに基づいて、異なるブラッシング又は噴射モードを起動できる。例えば、歯ブラシと口腔洗浄とが組み合わされたシステムは、ブラッシングのために歯ブラシのヘッドを動作させるモータを有していてもよい。その後、モータは、ブラシが咬合面にある又は歯の側面にあることをプロセッサが検出したことに基づいて、異なる動作を行うことができる。同様に、歯の咬合面と側面とでは、口腔洗浄システムの異なる噴射モードが使用されてもよい。
【0126】
上記のように、歯間センシングは、任意の適切な感知モダリティに基づいていてもよい。例えば、ノズル１０４において２つの電極間の電気抵抗の変化が感知される。ノズル１０４は、歯と接触した状態で動き、ノズル１０４が歯間隙に達すると２本の歯の間に挟まれる。その後、電極間の電気抵抗がモニタリングされる。電気抵抗は、電極が接触すると、例えば、歯間隙で２つの電極が圧縮されることによって接合されると低下する。
【0127】
センサ信号の組み合わせを使用して、咬合面及び歯間感知の特異性を高めることができる。これは、追加のセンサ信号（ブラシの力、角度など）と、センサ測定値の組み合わせを解釈してブラシが咬合面をブラッシングしていることを判断する適切なアルゴリズムとを使用することによって実施できる。例えば力センサを使用して、例えば力の分布（圧力に対する曲げに基づく）を検出するか、又はブラッシングの角度情報（ロール、ジョー、ピッチ）を検出できる。
【0128】
図２０は、モーション感知に基づいて、ブラッシング中にノズル１０４が歯と接触した点のグラフを３次元で示している。位置モニタリングにより、歯の場所と歯間隙の場所とを区別するために十分な精度で場所を決定できることが示されている。
【0129】
図２１は、ブラッシング中にノズル１０４が歯と接触した点のグラフを２次元で示している。図２１の円２３０２は、歯間隙に割り当てられた座標を表している。機械学習トレーニングセッションを実行して、角度の組み合わせ及び／又は歯間場所の座標に関連して、歯間、咬合、及び空中の流体の圧力及び抵抗信号シグネチャを区別するようにプロセッサに教えることができる。トレーニングセッションで角度の組み合わせ及び／又は歯間隙の（３Ｄ）座標が決定されると、この情報はメモリに保存され、今後のクリーニングセッションでプロセッサによって使用され得る。
【0130】
当業者であれば、本明細書で説明する方法を実行するためのコントローラ及び／又はプロセッサを容易に開発することができるであろう。したがって、フローチャートの各ステップは、コントローラ及び／又はプロセッサによって実行される異なるアクションを表し、処理コントローラ及び／又はコントローラの各モジュールによって実行される場合がある。
【0131】
上述したように、実施形態はコントローラを使用する。コントローラは、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて、様々なやり方で実装して、必要な様々な機能を実行することができる。プロセッサは、ソフトウェア（マイクロコードなど）を使用してプログラムされて、必要な機能を実行する１つ又は複数のマイクロプロセッサを採用するコントローラの一例である。しかしながら、コントローラは、プロセッサの採用に関係なく実装され得、また、いくつかの機能を実行するための専用ハードウェアと、他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連回路）との組み合わせとして実装することができる。
【0132】
本開示の様々な実施形態で採用され得るコントローラ構成要素の例としては、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【0133】
様々な実装形態では、プロセッサ又はコントローラは、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭなどの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリなどの１つ又は複数の記憶媒体と関連付けられ得る。記憶媒体は、１つ又は複数のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行されると、必要な機能を実行する１つ又は複数のプログラムでエンコードされ得る。様々な記憶媒体は、プロセッサ又はコントローラ内で固定されていても、そこに保存されている１つ以上のプログラムをプロセッサにロードできるように輸送可能であってもよい。
【0134】
開示された実施形態の変形例は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求項に係る発明を実施する際に当業者によって理解され、実行され得る。特許請求の範囲において、語「含む」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。特許請求の範囲における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。「～するように適応されている」という用語が、特許請求の範囲又は説明で使用されている場合、「～するように適応されている」という用語は「～するように構成されている」という用語と同等であることを意図していることに留意されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a)】
【図4b)】
【図5a)】
【図5b)】
【図6a)】
【図6b)】
【図7a)】
【図7b)】
【図8a)】
【図8b)】
【図9】
【図10a)】
【図10b)】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14a)】
【図14b)】
【図15a)】
【図15b)】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【国際調査報告】