用于产品性能和感知建模的系统和方法

用于产品性能和感知建模的系统和方法
【专利摘要】本发明包括产品性能和感知建模的实施例。至少一些实施例包括接收用于所模拟的牙刷的产品几何形状，该产品几何形状限定所模拟的牙刷的物理产品特征；接收用于所模拟的口腔的环境几何形状，该环境几何形状限定所模拟的口腔的物理口腔特征和透视特征；以及在所模拟的口腔中应用所模拟的牙斑指示层。相似地，一些实施例包括在所模拟的口腔中应用所模拟的牙刷的预定刷洗行程；从预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的感官性能；以及生成指示所模拟的牙刷的感官性能的记分卡。
【专利说明】用于产品性能和感知建模的系统和方法

【技术领域】
[0001] 本专利申请整体涉及产品性能和感知建模，并且具体地涉及用于模拟一种产品诸 如手动牙刷和/或电动牙刷的性能和用户对其感觉的实施例。
[0002] 彩图
[0003] 该专利申请公布或已公布的专利包含至少一张以彩色方式制作的附图。带有彩图 的该专利申请公布或已公布的专利的副本将在有人需要并支付必要费用的情况下由专利 局提供。

【背景技术】
[0004] 在许多产品设计中，当前的用于将产品投放市场的工作流程是首先开发出某种设 计并创建物理原型。一旦创建了原型，就可测试该原型的性能。如果原型的功能不如所愿， 则可修改设计并可创建新的原型。这种迭代方法可能继续下去，直到创建了表现出所期望 的性能特征的最终设计为止。虽然这种方法可最终导致所期望的设计，但该方法常常由于 必须设计、创建和测试潜在地大数目的原型而成本高昂且相当费时。


【发明内容】

[0005] 本发明包括了一种用于产品性能和感知建模的方法的实施例。至少一些实施例包 括接收用于模拟的牙刷的产品几何形状，该产品几何形状限定所模拟的牙刷的物理产品特 征；接收用于模拟的口腔的环境几何形状，该环境几何形状包括表面积参数、体积参数、和 /或可限定所模拟的口腔的物理口腔特征和透视特征的其它参数；以及在所模拟的口腔中 应用所模拟的牙斑指示层。相似地，一些实施例包括在所模拟的口腔中应用所模拟的牙刷 的预定刷洗行程；从预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的感官性能；以及生成指示所模拟 的牙刷的感官性能的记分卡。
[0006] 本发明还包括系统的实施例。该系统的一些实施例包括存储逻辑的存储器组件， 所述逻辑在由该系统执行时接收用于模拟的产品的产品几何形状，该产品几何形状限定所 模拟的产品的物理产品特征，并且接收用于模拟的环境的环境几何形状，该环境几何形状 限定所模拟的环境的物理环境特征和透视特征。相似地，在一些实施例中，该逻辑使得该系 统在所模拟的环境中应用所模拟的产品的预定动作，从该预定动作来确定所模拟的产品的 感官性能，并生成指示所模拟的产品的感官性能的记分卡。
[0007] 本发明还包括非暂态计算机可读介质的实施例。非暂态计算机可读介质的一些实 施例存储计算机程序，所述计算机程序在由计算装置执行时接收用于所模拟的牙刷的产品 几何形状，该产品几何形状限定所模拟的牙刷的物理牙刷特征。一些实施例使得计算装置 接收用于模拟的口腔的环境几何形状，该环境几何形状限定所模拟的口腔的物理口腔特征 和透视特征，并且在模拟的口腔中应用所模拟的牙斑指示层。在一些实施例中，该程序使得 计算装置在所模拟的口腔中应用所模拟的牙刷的预定刷洗行程，从预定刷洗行程来确定所 模拟的牙刷的牙斑去除性能，从预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的感官性能，并生成指 示所模拟的牙刷的牙斑去除性能和感官性能的记分卡。

【专利附图】

【附图说明】
[0008] 应当理解，前述一般说明和以下的详细说明均描述了各种实施例，并且旨在提供 概述或框架以供理解受权利要求书保护的主题的性质和特征。附图被包括以提供对所述各 种实施例的进一步的理解，并且它们被并入到本说明书中并构成本说明书的一部分。这些 图示出了本文所述的各种实施例，并且连同本说明书一起用来阐释受权利要求书保护的主 题的原理和操作。
[0009] 图1示出了根据本文所公开的实施例的用于产品性能和感知建模的计算环境；
[0010] 图2示出了根据本文所公开的实施例的用于产品性能和感知建模的计算装置；
[0011] 图3示出了根据本文所公开的实施例的流程图，其说明了可用于产品性能和感知 性能的工作流程；
[0012] 图4示出了根据本文所公开的实施例的可提供以用于将牙刷的产品设计与美国 牙科协会（American Dental Association (ADA))标准牙刷进行比较的用户界面；
[0013] 图5示出了根据本文所公开的实施例的ADA标准牙刷的清洁能力对另一种牙刷设 计的清洁能力的图形表示；
[0014] 图6示出了根据本文所公开的实施例的牙刷设计对模拟的消费者口腔的清洁能 力的图形表不；
[0015] 图7示出了根据本文所公开的实施例的用户对牙刷设计的产品感知的图形表示；
[0016] 图8示出了根据本文所公开的实施例的消费者感知图，其指示产品设计的各种结 构和那些特征对消费者感知的效应；
[0017] 图9示出了根据本文所公开的实施例的多个图，它们指示产品在模拟的环境中的 性能；
[0018] 图10示出了根据本文的实施例的用于创建牙刷原型的流程图；
[0019] 图11示出了根据本文所公开的实施例的用于提供产品模拟和所述模拟物的性能 的流程图；
[0020] 图12示出了根据本文所公开的实施例的用于分析牙斑去除性能的流程图；
[0021] 图13示出了根据本文所公开的实施例的用于分析感官性能的流程图；并且
[0022] 图14示出了根据本文所公开的实施例的用于比较多个不同的产品设计的流程 图。

【具体实施方式】
[0023] 本文所公开的实施例包括用于产品性能和感知建模的系统和方法。更具体地，本 文所公开的实施例对用户动作，诸如刷牙过程进行建模并对其进行了模拟。因此，一些实施 例组合了多种不同的方法，诸如有限元法（FEM)、复杂材料模型、以及复制并预测清洁元件、 刷丝、簇、刷头图案的部分和（限定的）测试环境（测试板）上的整个牙刷、硬组织（牙齿）、 软组织（齿龈、舌）以及它们的组合（颌、正畸操作训练模具、义齿等）的行为的计算能力。 因此，本文所公开的实施例允许产品设计者有效地分析任意清洁元件和它们的特性。例子 包括设计期间的刷丝、簇图案、牙刷构型等。利用该信息，实施例计算清洁元件与彼此和该 环境中的给定表面的机械作用。因此，实施例允许开发出在性能和口腔内感知方面表现出 优异属性的产品，诸如牙刷。
[0024] 现在参见附图，图1示出了根据本文所公开的实施例的用于产品性能和感知建 模的计算环境。如图所示，计算环境可包括网络1〇〇、用户计算装置102和远程计算装置 104。网络100可包括广域网，诸如互联网、局域网（LAN)、移动通信网络、公共服务电话网络 (PSTN)和/或其它网络，并且可被构造成以电子方式联接用户计算装置102和远程计算装 置 104。
[0025] 相似地，用户计算装置102可包括移动计算机或非移动计算机，诸如个人计算机、 膝上型计算机、平板电脑、手机等。无论如何，用户计算装置102可包括存储器组件140,所 述存储器组件包括建模逻辑144a和分析逻辑144b。如下文更详细描述，建模逻辑144a和 分析逻辑144b可被构造成使得用户计算装置102生成建模数据和/或从远程计算装置104 接收建模数据、以及执行模拟来确定产品诸如牙刷的性能和感觉。
[0026] 远程计算装置104可被构造成存储和/或提供用于用户计算装置102的建模信 息。取决于具体实施例，远程计算装置104可存储消费者口腔、面部、和/或消费者身体的 其它部分的模型。然后这些模型可由用户计算装置102访问以便进行分析。相似地，用户 计算装置102可存储和/或生成该信息并且无需访问远程计算装置104。
[0027] 应当理解，虽然用户计算装置102和远程计算装置104被示出为个人计算机和/ 或服务器，但这些只是例子而已。在一些实施例中，任何类型的计算装置（例如移动计算装 置、个人计算机、服务器等。）均可用于这些组件中的任何一个。另外，尽管这些计算装置中 的每一个在图1中被示出为单件硬件，但这也是一个例子。计算装置102, 104中的每一个 均可表示多个计算机、服务器、数据库等。
[0028] 图2示出了根据本文所公开的实施例的用于产品性能和感知建模的计算装置。在 图示实施例中，用户计算装置102包括处理器230、输入/输出硬件232、网络接口硬件234、 数据存储组件236 (其存储产品数据238a和环境数据238b)和存储器组件140。存储器组件 140可被构造为易失性存储器和/或非易失性存储器，并且同样可包括随机存取存储器（包 括SRAM、DRAM、和/或其它类型的RAM)、闪存存储器、寄存器、光盘（CD)、数字通用盘（DVD)、 和/或其它类型的非暂态计算机可读介质。取决于具体实施例，这些非暂态计算机可读介 质可驻留在用户计算装置102的内部和/或驻留在用户计算装置102的外部。
[0029] 另外，存储器组件140还可被构造成存储操作逻辑242、建模逻辑144a和分析逻辑 144b，它们中的每一个均可被体现为例如计算机程序、固件、和/或硬件。图2中还包括本 地通信接口 246,并且可被实施为总线或其它接口以有利于在远程计算装置104的组件之 间进行通信。
[0030] 处理器230可包括任何处理组件，所述处理组件可操作的以接收并执行指令（诸 如源自数据存储组件236和/或存储器组件140)。输入/输出硬件232可包括监视器、键 盘、鼠标、打印机、照相机、麦克风、扬声器、和/或其它装置和/或被构造成与监视器、键盘、 鼠标、打印机、照相机、麦克风、扬声器、和/或其它装置进行交互，以用于接收、发送、和/或 呈现数据。网络接口硬件234可包括和/或被构造成用于与任何有线或无线联网硬件、天 线、调制解调器、LAN端口、无线保真（Wi-Fi)卡、WiMax卡、移动通信硬件、和/或其它硬件 通信，以用于与其它网络和/或装置通信。通过该连接，可有利于在用户计算装置102和其 它计算装置之间进行通信。
[0031] 相似地，应当理解，数据存储组件236可邻近和/或远离用户计算装置102驻留， 并且可被构造成存储一个或多个数据片以由用户计算装置102和/或其它组件进行存取。 在一些实施例中，数据存储组件236可远离用户计算装置102定位，并且因此可经由网络 100访问。然而在一些实施例中，数据存储组件236可仅为周边装置，但位于远程计算装置 104的外部。
[0032] 存储器组件140中包括操作逻辑242、建模逻辑144a和分析逻辑144b。操作逻辑 242可包括操作系统和/或用于管理用户计算装置102的组件的其它软件。相似地，建模逻 辑144a可被构造成使得用户计算装置102生成产品和/或环境，诸如消费者口腔的模型。 应当理解，消费者口腔可指任何消费者，无关于年龄、性别、健康状态等。相似地，在一些实 施例中，可测试不同的消费者口腔以确定对多种不同消费者的适用性。
[0033] 在一些实施例中，建模逻辑144a可被构造成有利于与远程计算装置104通信以检 索产品或环境的数据和/或模型。另外，分析逻辑144b可驻留在存储器组件140中并且可 被构造成使得处理器230接收产品模型和/或环境模型并确定该产品的性能和感觉。
[0034] 应当理解，图2中所示的组件只是示例性的，并且不旨在限制本公开的范围。虽然 图2中的组件被示出为驻留在用户计算装置102的内部，但这只是例子而已。在一些实施 例中，这些组件中的一个或多个可驻留在计算装置102的外部。还应当理解，虽然图1和图 2中的用户计算装置102被示出为单一系统，但这也只是例子而已。在一些实施例中，独立 于分析功能来实现建模功能，所述分析功能可利用独立硬件、软件和/或固件来实现。
[0035] 图3示出了根据本文所公开的实施例的流程图，其说明了可用于产品性能和感知 性能的工作流程。如虚拟刷洗方框310所示，可创建并测试虚拟产品和/或环境。更具体 地，该环境模型可从已知的位置检索到和/或由成像技术生成，诸如MRI (磁共振成像）图 像、计算机断层摄影术（CT)图像等。如果该产品为牙刷并且该环境为消费者口腔，则可按 预定刷洗行程来应用牙刷以模拟消费者刷洗他们的牙齿。然后计算装置102可确定刷洗性 能和消费者感觉两者，如下文所详述。如果刷洗性能和/或消费者感觉不满足预定的阈值， 则可修改该产品设计以改善这些参数。
[0036] 一旦虚拟产品满足了预定的阈值，就可执行机器人测试312以及感官测试316。这 些测试包括创建该产品设计的物理原型以及利用该原型。机器人测试312可包括在机器人 和机器人口腔中利用该原型以确定刷洗性能。机器人将以一个或多个预定刷洗模式刷洗机 器人口腔并确定去除了多少应用的所模拟的牙斑指示层。感官测试316包括人使用该原型 以确定该原型的压力、刚度等并且因此确定对该原型所感知到的感觉。另外，还可执行临床 测试314以进一步确定产品性能。临床测试可包括利用人测试项目来使用该原型并确定该 原型执行的良好程度。相似地，消费者测试318也可包括利用人测试项目来使用该原型以 确定对该产品的感觉如何。如果该原型通过了方框312 - 318中的测试，则可在方框320中 发布该产品。如果不是如此，则该过程可返回虚拟刷洗方框310以便进行重新设计。
[0037] 应当理解，虽然一些实施例被构造成执行方框312 - 318所示的动作，但一些实施 例可被构造成从方框310中的虚拟刷洗直接行进至方框320中的产品发布。更具体地，在 许多情况下，在方框310中创建的产品设计可足够精确而使得方框312 - 318中的一个或多 个成为不必要的。
[0038] 图4示出了根据本文所公开的实施例的可提供用于将牙刷的产品设计与 American Dental Association (ADA)标准牙刷进行比较的用户界面410。如图所不，ADA标 准牙刷510的头部横截面为大致矩形的，带有均匀的刷毛簇，如图5所示。另外，被确定的 ADA标准牙刷510提供了"ADA认可的"牙刷所必须遵守的预定的性能阈值。如在用户界面 410中所示的图所说明的那样，一种用于达到所期望性能的机制包括所标绘的力对时间图。 在一些实施例中，该力被测量为测试表面上的总法向力。
[0039] 图5示出了根据本文所公开的实施例的ADA标准牙刷510的清洁能力对另一种牙 刷设计的清洁能力的图形表示。更具体地，在本文所公开的实施例中，ADA标准牙刷510可 通过用户计算装置1〇2(或其它计算装置）进行建模。所建模的牙刷可类似于物理原型使 得对牙刷的测试可尽可能地精确。另外，还可对消费者口腔建模。虽然在一些实施例中，消 费者口腔模型可由用户计算装置102存储和访问，但在一些实施例中，用户计算装置102可 访问MRI图像以利用有限元分析生成消费者口腔的3维模型。利用所建模的ADA标准牙刷 510和所建模的消费者口腔，可应用已知的刷洗技术或动作。另外，还可识别所模拟的消费 者口腔610中的一个感兴趣区域（或多个感兴趣区域），并且可执行分析以确定该原型的性 能。
[0040] 如图5的例子所示，所模拟的ADA标准牙刷510被示出具有如感兴趣区域示图514 所示的性能，其中红色表示预定的阈值以上的覆盖区域，并且蓝色表示预定的阈值（其可 或可不为不同的阈值）以下的覆盖区域。在设计新牙刷（或其它产品）的过程中，开发者 可首先创建所模拟的牙刷。所模拟的新牙刷512可包括头部设计和柄部设计，并且随后可 使用已知的刷洗技术应用于所模拟的消费者口腔。如图所示，新的所模拟的牙刷的性能可 由感兴趣区域示图516进行说明。新的所模拟的牙刷可为电动牙刷或手动牙刷。该感兴趣 区域示图说明了红色区域具有最高牙斑去除性能（并因此具有最高性能），而蓝色区域具 有最低牙斑去除性能。然后可与所模拟的ADA标准牙刷510进行比较以确定所模拟的新 牙刷512是否满足ADA标准。如果所模拟的新牙刷512满足或超过了所模拟的性能测试要 求，则随后针对消费者的感知可测试所模拟的新牙刷512。如果不是如此，则可重新设计并 重新测试所模拟的新牙刷512。
[0041] 图6示出了根据本文所公开的实施例的模拟的新牙刷512对所模拟的消费者口腔 610的清洁能力的图形表示。如上所述，所模拟的新牙刷512可按已知的刷洗技术应用于 所模拟的消费者口腔610。可聚焦于该感兴趣区域（用蓝色表示）以确定所模拟的新牙刷 512的性能。同样如图所示，可随着时间的推移来确定该性能，其中模拟物612a在时间h 时被捕捉；模拟物612b在时间t2时被捕捉；模拟物612c在t3时被捕捉；并且模拟物612d 在t4时被捕捉。如果确定所模拟的新牙刷512满足对于性能的预定的阈值，则该分析可行 进至确定消费者对所模拟的新牙刷512的感知。如果不是如此，则可重新设计新的所模拟 的牙刷。
[0042] 应当理解，在一些实施例中，所模拟的新牙刷512的设计（或重新设计）可经由用 户计算装置102来进行。更具体地，牙刷设计者可具有关于尺寸、形状、材料等的多个选项 以用于设计新的所模拟的牙刷。另外，带有所述各种选项，还可提供其它信息，诸如硬度、刷 毛柔韧性等。因此，如果第一所模拟的新牙刷512是利用所述材料设计的，但不表现出足够 的性能品质；则一个选项可让牙刷设计者选择具有更大数目的刷丝的刷毛材料。
[0043] 图7示出了根据本文所公开的实施例的用户对所模拟的新牙刷512的产品感知的 图形表示。如图所示，除了上述性能分析以外或替代上述性能分析，一些实施例可确定消费 者感知。消费者感知可包括消费者对该产品的感觉如何。例如，取决于牙刷的具体设计和 /或材料，牙刷的刷毛实际上可引起消费者齿龈的裂伤。如此，后果将是不可取的；本文所 述的建模技术可用于确定消费者何时可能将新的牙刷设计识别为不舒适的。
[0044] 因此，图7的实施例示出了带有经由多种不同颜色示出的压力指示标记的模拟的 消费者口腔610。一般来讲，压力高于预定的阈值越多，则对牙刷的感觉就越不可取。由于 齿龈可为敏感的并且可因刷洗的缘故而随着时间的推移发生侵蚀，因此牙刷设计的一个目 的是减小对齿龈的不必要的压力。因此，如果当前牙刷设计似乎对齿龈产生了过度压力，则 可利用不同的材料和/或形状来重新设计牙刷设计以减小该压力。
[0045] 应当理解，虽然上文对图7的说明指的是对所模拟的消费者口腔610的压力，但这 只是例子而已。更具体地，可分析其它判据以确定消费者感知。例子包括感觉、刺戳刺激、 齿龈冲洗、齿龈按摩、刷毛水平刚度、刷毛坚直刚度、齿龈下渗透、齿间渗透等，它们可从牙 刷透视判据得出。
[0046] 图8示出了根据本文所公开的实施例的消费者感知图，其指示产品设计的各种结 构。如图所示，响应于对刷洗的模拟和对消费者感知的识别，可创建图8的蜘蛛图810。蜘 蛛图810识别出清洁牙斑、清洁抛光、刺戳、齿龈按摩、齿龈刺激、刷毛水平柔韧性、刷毛坚 直柔韧性、刷毛水平刚度、刷毛坚直刚度、刷毛刚度的不一致性、刷毛区的均匀度、刷毛密 度、定位的便利程度、触及白齿的便利程度、牙齿包裹、齿龈下渗透、齿间渗透、面颊接触、面 颊平滑表面、头部尺寸、面颊刺激、响度和刷洗声。这些判据可识别牙刷性能、刷毛变形、接 触压力、和/或消费者感知的其它原因。如果一个或多个负消费者感知判据高于预定的阈 值或正判据低于预定的阈值，则可重新设计新的所模拟的牙刷以改变所述感知。
[0047] 图9示出了根据本文所公开的实施例的多个图，它们指示产品在模拟的环境910 中的性能。如图所示，在所模拟的环境910a中，可作出关于齿间渗透和/或齿龈凹坑渗透 的确定。在图912a中，可显示牙刷循环的各种时刻的齿间渗透和/或齿龈凹坑渗透，同时 将新的所模拟的牙刷与ADA所模拟的牙刷（或其它对照组）进行比较。相似地，在所模拟 的环境910b中，可参照图912b中的对照组来确定接触区域并对其作图。该信息可提供用 于确定消费者对新的所模拟的牙刷512的感知的另一种工具。
[0048] 图10示出了根据本文的实施例的用于创建牙刷原型的流程图。如方框1030所示， 可执行虚拟牙刷开发。如上所述，用户界面可设置在用户计算装置102上以允许设计者创 建新的所模拟的牙刷。用户界面可包括一个或多个用于选择新的所模拟的牙刷（或其它产 品）的形状、尺寸、材料等的模板。另外，设计者还可改变这些特征以创建所期望的被模拟 的产品。在方框1032中，可创建虚拟的被模拟原型。在方框1034中，可在模拟的环境中并 使用模拟的预定的技术（诸如预定刷洗行程或例程）来模拟虚拟原型。在方框1036中，可 确定性能数据。相似地，在方框1038中，可确定消费者感知数据。在方框1040中，可利用 性能数据和消费者感知数据来以确定该设计是否成功。如果该设计是不成功的，则该过程 返回方框1030。如果该设计是成功的，则在方框1040中可创建机械原型以用于测试。
[0049] 图11示出了根据本文所公开的实施例的用于提供产品模拟和所述模拟物的性能 的流程图。如方框1032所示，物理产品特征（其可为用于虚拟牙刷的物理牙刷特征），诸如 用于牙刷的产品几何形状可被导入到用户计算装置102中。物理产品特征可包括该产品的 尺寸、材料、形状等。在方框1032中，产品几何形状可被网格化以创建产品或牙刷虚拟网格 (例如，虚拟模型和/或虚拟模型中有限元的表示）。在方框1034中，测试环境（诸如消费 者口腔）几何形状可被导入到用户计算装置102中。在方框1136中，测试环境可被网格化 以创建环境或口腔虚拟网格（例如，虚拟模型）。在方框1138中，牙斑指示层可应用于测试 环境以模拟口腔内的牙斑。牙斑指示层可应用于牙齿、齿龈线，和/或与齿龈线相距的预定 的距离（例如，乳突上方2mm等）。在方框1140中，可确定虚拟产品的状态以限定刷洗规 程并对刷洗规程进行建模。在方框1142中，可确定牙斑去除性能。该确定可对整个口腔进 行，对牙齿进行，和/或对单个牙齿进行。相似地，在方框1144中，可确定环境几何形状的 状态，这包括限定环境几何形状并对环境几何形状进行建模。在一些实施例中，该环境几何 形状可包括环境几何形状和/或体积几何形状和/或可限定物理环境特征（其可包括用于 所模拟的消费者口腔的物理口腔特征）和所模拟的环境的透视特征。如上所述，物理环境 特征可包括牙齿位置、齿龈位置、口腔尺寸等。透视特征可包括敏感区域、口腔中的脆弱区 域等。在方框1146中，可确定感官性能。在方框1148中，可确定用于该产品的记分卡。在 方框1150中，可提供记分卡以用于输出。
[0050] 例如，记分卡可提供以下判据的得分：牙斑-所有表面（％)、齿间（％)、齿龈线 牙齿（％);感官-齿龈线累积力（N)、齿龈线最大力（N)、齿龈线平均力（N)、着陆之后的 齿龈线最大力（N)、乳突远侧累积力（N)、乳突远侧最大力（N)、乳突远侧平均力（N)、着陆之 后的乳突远侧最大力（N)、乳突内侧面累积力（N)、乳突内侧面最大力（N)、乳突内侧面平均 力（N)、着陆之后的乳突内侧面最大力（N)、总齿龈累积力（N)、总齿龈最大力（N)，总齿龈平 均力（N)和着陆之后的总齿龈最大力（N)。如上所述，可针对整个口腔，对牙齿，和/或对 (一个或多个）单个牙齿对这些类别中的一个或多个进行记分。
[0051] 图12示出了根据本文所公开的实施例的用于分析牙斑去除性能的流程图。更具 体地，重新参照图11，从确定状态方框1140行进至分析牙斑去除性能方框1142。在方框 1142内，在方框1230中，可确定对牙斑指示层的影响。在方框1132中，可确定能量沉积、不 可逆应变量、失效后材料去除、区域覆盖、和/或高于预定的力阈值量的区域覆盖。在方框 1234中，可识别感兴趣区域。在方框1236中，可确定每一感兴趣区域剩余膜的量以评估牙 斑去除性能。在方框1238中，可生成输出表。然后该过程可行进至方框1144(图11)。
[0052] 图13示出了根据本文所公开的实施例的用于分析感官性能的流程图。重新参照 图11，该过程从方框1146行进至方框1148。在方框1148内，在方框1330中，可确定对测 试环境的影响。在方框1332中，可确定时间依赖性值、最大值、平均值、累积值、力、压力、能 量摩擦、速度、角度、瞬时行为和覆盖等以便评估消费者对该产品的感知。在方框1334中， 可将环境分离成感兴趣区域，诸如齿龈线区域、乳突区域等。在方框1336中，可生成感官参 数输出表。在方框1338中，可将这些参数与经验感官数据进行比较。经验感官数据可从外 部源检索到，并且可包括与用于该环境（例如消费者口腔）的标准感官数据相关联的数据。 在方框1338中，可将感官参数与感官数据进行比较。在方框1340中，可提供对该产品的感 官属性的陈述。在方框1342中，可提供对感官属性的图形表示。然后该过程可行进至方框 1144(图 11)。
[0053] 图14示出了根据本文所公开的实施例的用于比较多个不同的产品设计的流程 图。如方框1430所示，可导入第一产品。在方框1432中，可导入环境数据。在方框1434 中，可导入用于第二产品的数据。在方框1436中，利用第一产品数据和环境数据，可对第 一产品运行模型。该模型可以与图11所述的方式类似的方式运行。相似地，在方框1438 中，可利用第二产品运行模型，其中在第一产品和第二产品之间存在至少一个差值。在方框 1440中，可创建用于第一产品的记分卡。在方框1442中，可创建用于第二产品的记分卡。 在方框1444中，可比较记分卡参数的差值，并且可评定哪种产品是更可取的。在方框1446 中，可基于比较结果来选择产品。
[0054] 本文所公开的量纲和值不可理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指 明，每个这样的量纲旨在表示所述的值以及围绕该值在功能上等同的范围。例如，所公开的 量纲"40mm"旨在表示"约40mm"。
[0055] 除非明确地排除或以其它方式限制，本文所引用的每个文献，包括任何交叉引用 或相关的专利或专利申请据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用均不是承认相 对于其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与 任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如 果此文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义 或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
[0056] 尽管举例说明和描述了本发明的特定实施例，但本领域的技术人员将会理解，在 不脱离本发明的实质和范围的情况下能够做出各种其它改变和修改。因此，所附权利要求 中旨在包括属于本发明范围内的所有这些改变和修改。
【权利要求】
1. 一种用于产品性能和感知建模的系统，包括： 存储逻辑的存储器组件，所述逻辑在由所述系统执行时执行至少以下操作： 接收用于模拟的产品的产品几何形状，所述产品几何形状限定所模拟的产品的物理产 品特征； 接收用于模拟的环境的环境几何形状，所述环境几何形状限定所模拟的环境的物理环 境特征和透视特征； 在所模拟的环境中应用所模拟的产品的预定动作； 从所述预定动作来确定所模拟的产品的感官性能；以及 生成记分卡，所述记分卡指示所模拟的产品的感官性能。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述逻辑还使得所述系统执行至少以下操作： 创建所模拟的产品的产品虚拟网格；以及 创建所模拟的环境的环境虚拟网格。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括分析牙斑去除性能，其中分析牙斑 去除性能包括确定对所模拟的牙斑指示层的影响。
4. 根据权利要求3所述的系统，其中分析牙斑去除性能包括评估所述以下中的至少一 者：能量沉积、不可逆应变量、失效后材料去除、区域覆盖和预定的力阈值以上的区域覆盖、 计算所模拟的环境中的每一感兴趣区域的剩余膜的量。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中分析感官性能包括确定对所模拟的环 境的影响，并且其中确定对所模拟的环境的影响包括确定以下中的至少一者：时间依赖性 值、最大值、平均值、累积值、力、压力、能量摩擦、速度、角度、瞬时行为和覆盖、将所模拟的 环境分离成多个感兴趣区域、或在所模拟的环境中生成用于所模拟的产品的感官参数；以 及 将感官数据参数与经验感官数据进行比较。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述逻辑还被构造成从所述预定动作 来确定所模拟的产品的产品性能。
7. -种用于牙刷性能和感知建模的方法，包括： 接收用于所模拟的牙刷的产品几何形状，所述产品几何形状限定所模拟的牙刷的物理 产品特征； 接收用于模拟的口腔的环境几何形状，所述环境几何形状限定所模拟的口腔的物理口 腔特征和透视特征； 在所模拟的口腔中应用所模拟的牙斑指示层； 在所模拟的口腔中应用所模拟的牙刷的预定刷洗行程； 从所述预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的感官性能；以及 通过计算装置生成记分卡，所述记分卡指示所模拟的牙刷的感官性能。
8. 根据权利要求7所述的方法，还包括创建所模拟的牙刷的牙刷虚拟网格和所模拟的 口腔的口腔虚拟网格、或从所述预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的牙斑去除性能。
9. 根据权利要求7-8所述的方法，其中分析牙斑去除性能包括确定对所模拟的牙斑指 示层的影响，评估以下中的至少一者：能量沉积、不可逆应变量、失效后材料去除、区域覆盖 和预定的力阈值以上的区域覆盖、计算每一感兴趣区域的剩余膜的量、或确定对所模拟的 口腔的影响。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中分析感官性能包括确定对所模拟的口腔的影响， 并且其中确定对所模拟的口腔的影响包括确定以下中的至少一者：时间依赖性值、最大值、 平均值和累积值、或确定对所模拟的口腔的影响包括确定以下中的至少一者：力、压力、能 量摩擦、速度、角度、瞬时行为和覆盖。
11. 根据权利要求7-10所述的方法，其中分析感官性能包括将所模拟的口腔分离成多 个感兴趣区域，在所模拟的口腔中生成用于所模拟的牙刷的感官参数；以及 将感官数据参数与经验感官数据进行比较。
12. -种用于牙刷性能和感知建模的非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读 介质存储计算机程序，所述计算机程序在由计算装置执行时执行至少以下操作： 接收用于模拟的牙刷的产品几何形状，所述产品几何形状限定所模拟的牙刷的物理牙 刷特征； 接收用于所模拟的口腔的环境几何形状，所述环境几何形状限定所模拟的口腔的物理 口腔特征和透视特征； 在所模拟的口腔中应用所模拟的牙斑指示层； 在所模拟的口腔中应用所模拟的牙刷的预定刷洗行程； 从所述预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的牙斑去除性能； 从所述预定刷洗行程来确定所模拟的牙刷的感官性能； 生成记分卡，所述记分卡指示所模拟的牙刷的牙斑去除性能和感官性能；以及 利用产品几何形状来创建物理原型。
【文档编号】G06F17/50GK104094263SQ201380007091
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年2月4日 优先权日:2012年2月8日
【发明者】K·德普塔, P·F·诺比斯, B·斯塔森, R·恩格默, J·威廉, A·F·多尔, K·L·克莱尔-齐梅特, R·冯考潘菲尔斯, F·克瑞斯曼, M·沃尔夫 申请人:吉列公司