Brosse à dents intelligente IA basée sur nRF5340

Client

Une entreprise de soins bucco-dentaires souhaitant différencier sa brosse à dents électrique grâce à une analyse en temps réel de la qualité du brossage et un coaching personnalisé.

Défi

Reconstruire le mouvement de brossage en 3D à partir d'une centrale inertielle 6 axes (IMU) intégrée au manche de la brosse et classifier la surface dentaire en cours de brossage (vestibulaire, linguale, occlusale), le tout sur un MCU alimenté par batterie.

Concept produit et architecture

Le Nordic nRF5340, un SoC dual-core Cortex-M33, gère à la fois le traitement des capteurs et la communication BLE. Un IMU 6 axes Bosch BMI270 capture le mouvement à 400 Hz. Le manche intègre un moteur sonique de 40 kHz avec une batterie de 3000 mAh offrant 3 semaines de brossage.

Solution d'ingénierie

Nous avons implémenté un pipeline de fusion de capteurs sur le cœur applicatif du nRF5340 : données IMU → filtre de Madgwick pour l'orientation → reconstruction de trajectoire 3D → classificateur de surface. Le classificateur est un petit LSTM entraîné sur 500 sessions de brossage annotées, quantifié à 200 Ko. La couverture de brossage est cartographiée sur un modèle buccal à 16 zones et synchronisée avec l'application compagnon via BLE après chaque session.

Résultat

95 % de précision dans la classification des surfaces brossées. Les utilisateurs ont amélioré leur couverture de 40 % en 2 semaines d'utilisation. Réduction de la plaque dentaire vérifiée par un dentiste de 35 % par rapport au brossage manuel.