一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，涉及牙刷領(lǐng)域，包括牙刷X軸/Z軸方向角速度的獲得，x軸/Z軸方向角速度累加器及其累加值判斷，判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器以及刷頭旋轉(zhuǎn)方向的判斷，本發(fā)明通過在牙刷內(nèi)置角速度傳感器來獲取牙刷角速度變化，牙刷在由一個(gè)位置移至另一個(gè)位置時(shí)，角速度會變化，故通過角速度傳感器獲取的角速度值可以判斷牙刷運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向判斷下一個(gè)要刷的位置。
【專利說明】
一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及牙刷領(lǐng)域，具體涉及一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前普遍使用的上下振動(dòng)式與來回旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)牙刷是通過刷毛地高速往復(fù)運(yùn)動(dòng) 來清潔牙齒，如果力度過大很容易傷害牙齦。刷頭作360度旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)牙刷，在刷牙時(shí)刷頭 順著牙齦生長方向作單向旋轉(zhuǎn)，不傷害牙齦。此種牙刷刷頭的旋轉(zhuǎn)方向與刷牙位置密切相 關(guān)，如果需要用戶根據(jù)刷牙位置來控制刷頭旋轉(zhuǎn)方向，則會導(dǎo)致使用過程極其不便。因而自 動(dòng)判斷刷牙位置并控制旋轉(zhuǎn)方向?qū)蟠蠼档退㈩^作360度旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)牙刷的使用難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問題是一種根據(jù)牙刷角速度變化來判斷刷牙位置，進(jìn)而控制刷 頭作360度旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)牙刷的刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:所提供的一種根據(jù)牙刷角速度判 斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，所述方法包括：
[0005] 獲取牙刷X軸方向的角速度，所述X軸為平行于牙刷且指向牙刷頭的方向，每隔時(shí) 間Tl獲取X軸方向的角速度；
[0006] 獲取牙刷z軸方向的角速度，所述z軸為垂直于牙刷，且右手握牙刷刷正前方外側(cè) 時(shí)，垂直于正前方外側(cè)牙齒，方向朝向口腔，每隔時(shí)間Tl獲取z軸方向的角速度；
[0007] X軸方向角速度累加器Txl，計(jì)算牙刷沿X軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，X軸方向角速 度累加值；
[0008] z軸方向角速度累加器Tzl，計(jì)算牙刷沿z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，z軸方向角速 度累加值；
[0009] 靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl，當(dāng)X軸與z軸方向角速度的絕對值均不大于角速度靜止閾值 時(shí)，靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl加1，上述靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl在X軸或z軸方向角速度的絕對值大于 角速度靜止閾值時(shí)清〇;
[0010] 上述X軸、z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程為:從X軸、z軸方向角速度的絕對值不大于角速 度靜止閾值或X軸、Z軸方向角速度的正負(fù)發(fā)生變化，到X軸、Z軸方向角速度的絕對值大于角 速度靜止閾值，再到X軸、Z軸方向角速度的絕對值不大于角速度靜止閾值或X軸、Z軸方向角 速度的正負(fù)再次發(fā)生變化，在X軸、Z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，將對應(yīng)的X軸方向角速度累 加器Txl、z軸方向角速度累加器Tzl清0;
[0011] 判斷X軸方向角速度累加器Txl的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值，若X 軸方向角速度累加器Txl的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，將X軸方向角速度累加器 Txl的值賦給X軸方向角速度暫存值Τχ2;判斷ζ軸方向角速度累加器Tzl的絕對值是否大于 上下移動(dòng)的角速度閾值，若ζ軸方向角速度累加器Tzl的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾 值，將ζ軸方向角速度累加器Tzl的值賦給ζ軸方向角速度暫存值Τζ2;
[0012] 判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于正反手變換計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等 于正反手變換計(jì)數(shù)閾值時(shí)，進(jìn)一步判斷X軸方向角速度暫存值Tx2的絕對值是否大于正反手 變換的角速度閾值、或ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾 值;若X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值、或ζ軸方向角速度 暫存值Τζ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，則所述牙刷進(jìn)行了正反手變換；
[0013] 判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等于 靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，進(jìn)一步判斷Z軸方向角速度累加器Τζ2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角 速度閾值;若ζ軸方向角速度暫存值Tz 2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值，則牙刷進(jìn)行 了上下移動(dòng)，根據(jù)ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的正負(fù)與當(dāng)前正反手狀態(tài)，判斷牙刷移動(dòng)方向， 并控制刷頭旋轉(zhuǎn)方向。
[0014] 優(yōu)選的，在判斷X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度 閾值、或ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值完成后，將X 軸方向角速度暫存值Τχ2清0;
[0015] 在判斷ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角速度閾值完成 后，將ζ軸方向角速度暫存值Τζ2清0。
[0016] 優(yōu)選的，上下移動(dòng)的所述角速度閾值會根據(jù)ζ軸方向角速度暫存值Τζ2進(jìn)行調(diào)整。
[0017] 優(yōu)選的，正反手狀態(tài)的所述初值由開始刷牙時(shí)牙刷的正反手狀態(tài)決定。
[0018] 優(yōu)選的，所述刷頭的移動(dòng)方向還可通過Z軸方向角速度累加器Τζ2的正負(fù)與當(dāng)前正 反手狀態(tài)來判斷，具體方法如下：
[0019] 以正手，刷頭以刷柄底為圓心，向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方向角速度為負(fù)，向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方 向角速度為正說明方向判斷：
[0020] 當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為正手下方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0021] 當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為正手上方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0022]當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為反手上方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0023]當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為反手下方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
[0024] 優(yōu)選的，所述方法還包括判斷間隔計(jì)數(shù)器St2,每隔時(shí)間Tl加1，當(dāng)刷牙的位置變化 后清〇,在變化刷牙位置前，還需要間隔計(jì)數(shù)器St2大于判斷間隔閾值，如果間隔計(jì)數(shù)器St2 不大于判斷間隔閾值則放棄此次位置變化，刷牙位置保持原值。
[0025] 優(yōu)選的，在判斷ζ軸方向角速度暫存值Tz2的絕對值是否大于正反手變換的角速度 閾值完成后，將ζ軸方向角速度暫存值Τζ2按一定比例縮小。
[0026] 優(yōu)選的，所述正反手變換計(jì)數(shù)閾值小于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，上下移動(dòng)的所述角速 度閾值小于正反手變換的角速度閾值。
[0027] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過在牙刷內(nèi)置角速度傳感器來獲取牙刷角速度變化， 牙刷在由一個(gè)位置移至另一個(gè)位置時(shí)，角速度會變化，故通過角速度傳感器獲取的角速度 值可以判斷牙刷運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向判斷下一個(gè)要刷的位置。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明中牙齒的位置劃分示意圖。
[0029] 圖2為本發(fā)明中電動(dòng)牙刷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖3為本發(fā)明中牙刷由正手向反手變化時(shí)的兩種方式的示意圖。
[0031 ]圖4為本發(fā)明中牙刷角速度傳感器與牙刷上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向。
[0032]圖5為本發(fā)明的原理框圖。
[0033] 其中，1-上排牙齒，2-下排牙齒，3-左邊，4-正前，5-右邊，6-內(nèi)側(cè)面，7-咬合面，8-外側(cè)面，9-刷頭沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，10-刷頭沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，11-刷毛，12-刷頭，13-角速 度傳感器，14-傳動(dòng)軸，15-電機(jī)，16-開關(guān)按鈕，17-中央控制器，18-電池，19-充電接口，21-角速度傳感器X軸的方向，22-角速度傳感器z軸的方向，23-豎直往上移動(dòng)時(shí)的方向，24-刷 頭以握柄為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，25-豎直往下移動(dòng)時(shí)的方向，26-刷頭以握柄為軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0035]如圖1所示，其為牙齒的位置劃分示意圖，人類共有上下兩排牙齒，每排牙齒分三 個(gè)面：內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面、咬合面，每個(gè)面可分成:左邊、右邊、正前三個(gè)位置，共2*3*3 = 18個(gè)位 置。刷頭旋轉(zhuǎn)方向與刷牙位置密切相關(guān)，可以在牙刷中加入傳感器獲取周圍信息，再根據(jù)獲 取的信息與每個(gè)位置的特點(diǎn)來區(qū)分當(dāng)前所刷的位置，進(jìn)而控制刷頭旋轉(zhuǎn)方向，使其與牙齦 生長方向一致。
[0036]人類牙齒可以分成18個(gè)位置，但刷頭360度旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)牙刷刷頭旋轉(zhuǎn)方向只有2 個(gè):逆時(shí)針或順時(shí)針。對于咬合面來說，旋轉(zhuǎn)方向可以為逆時(shí)針也可以是順時(shí)針，因而暫不 考慮咬合面的情況。以右手握牙刷為例，不考慮咬合面，將刷牙位置合并成4個(gè)位置。具體如 表1所示。
[0037] 表1刷牙位置
[0039] 牙刷在口腔內(nèi)刷牙時(shí)，處于一個(gè)復(fù)雜環(huán)境中，口腔內(nèi)有牙膏、水、泡沫，且牙刷尺寸 也受限，因而判斷牙刷位置所使用的傳感器要防水、體積小、不影響身體健康。
[0040] 如圖2所示，刷頭作360度旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)牙刷工作原理:能夠360度旋轉(zhuǎn)的刷頭12,刷 頭12上附有一圈刷毛11，刷頭12通過牙刷內(nèi)部傳動(dòng)軸14與電機(jī)15相連;靠近刷頭12部位內(nèi) 置角速度傳感器13,角速度傳感器13采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂破?7,中央控制器17通過分 析數(shù)據(jù)，進(jìn)而控制刷頭12旋轉(zhuǎn)方向，內(nèi)部電池18為電機(jī)14、中央控制器17、角速度傳感器13 供電，握柄上開關(guān)按鈕16控制牙刷工作狀態(tài)，握柄的端面還設(shè)置有充電接口 19,用于為電池 18充電。
[0041] 如圖3所示，31為牙刷以傳動(dòng)軸為軸順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180度，32為牙刷向 上旋轉(zhuǎn)180度。
[0042]由反手變正手則是:牙刷以傳動(dòng)軸為軸沿相反方向或原方向旋轉(zhuǎn)180度、牙刷向上 反方向旋轉(zhuǎn)180度。
[0043] 如圖4和圖5所示，一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，所述方法包括：
[0044] 獲取牙刷X軸方向的角速度，所述X軸為平行于牙刷且指向牙刷頭的方向，每隔時(shí) 間Tl獲取X軸方向的角速度；
[0045] 獲取牙刷z軸方向的角速度，所述z軸為垂直于牙刷，且右手握牙刷刷正前方外側(cè) 時(shí)，垂直于正前方外側(cè)牙齒，方向朝向口腔，每隔時(shí)間Tl獲取z軸方向的角速度；
[0046] X軸方向角速度累加器Txl，計(jì)算牙刷沿X軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，X軸方向角速 度累加值；
[0047] z軸方向角速度累加器Tzl，計(jì)算牙刷沿z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，z軸方向角速 度累加值；
[0048] 靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl，當(dāng)X軸與z軸方向角速度的絕對值均不大于角速度靜止閾值 時(shí)，靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl加1，上述靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl在X軸或z軸方向角速度的絕對值大于 角速度靜止閾值時(shí)清〇;
[0049] 上述X軸、z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程為:從X軸、z軸方向角速度的絕對值不大于角速 度靜止閾值或X軸、z軸方向角速度的正負(fù)發(fā)生變化，到X軸、z軸方向角速度的絕對值大于角 速度靜止閾值，再到X軸、Z軸方向角速度的絕對值不大于角速度靜止閾值或X軸、Z軸方向角 速度的正負(fù)再次發(fā)生變化，在X軸、Z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，將對應(yīng)的X軸方向角速度累 加器Txl、z軸方向角速度累加器Tzl清0;
[0050] 判斷X軸方向角速度累加器Txl的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值，若X 軸方向角速度累加器Txl的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，將X軸方向角速度累加器 Txl的值賦給X軸方向角速度暫存值Τχ2;判斷ζ軸方向角速度累加器Tzl的絕對值是否大于 上下移動(dòng)的角速度閾值，若ζ軸方向角速度累加器Tzl的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾 值，將ζ軸方向角速度累加器Tzl的值賦給ζ軸方向角速度暫存值Τζ2;
[0051] 判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于正反手變換計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等 于正反手變換計(jì)數(shù)閾值時(shí)，進(jìn)一步判斷X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值是否大于正反手 變換的角速度閾值、或ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾 值;若X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值、或ζ軸方向角速度 暫存值Τζ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，則所述牙刷進(jìn)行了正反手變換；
[0052]判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等于 靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，進(jìn)一步判斷z軸方向角速度累加器Tz2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角 速度閾值;若ζ軸方向角速度暫存值Tz 2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值，則牙刷進(jìn)行 了上下移動(dòng)，根據(jù)ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的正負(fù)與當(dāng)前正反手狀態(tài)，判斷牙刷移動(dòng)方向， 并控制刷頭旋轉(zhuǎn)方向。
[0053]在本實(shí)施例中，在判斷X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值是否大于正反手變換的 角速度閾值、或ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值完成 后，將X軸方向角速度暫存值Τχ2清0;
[0054] 在判斷ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角速度閾值完成 后，將ζ軸方向角速度暫存值Τζ2清0。
[0055] 在本實(shí)施例中，上下移動(dòng)的所述角速度閾值會根據(jù)ζ軸方向角速度暫存值Τζ2進(jìn)行 調(diào)整。
[0056]在本實(shí)施例中，正反手狀態(tài)的所述初值由開始刷牙時(shí)牙刷的正反手狀態(tài)決定。 [0057]在本實(shí)施例中，所述刷頭的移動(dòng)方向還可通過ζ軸方向角速度累加器Τζ2的正負(fù)與 當(dāng)前正反手狀態(tài)來判斷，具體方法如下：
[0058]以正手，刷頭以刷柄底為圓心，向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方向角速度為負(fù)，向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方 向角速度為正說明方向判斷：
[0059]當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為正手下方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0060]當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為正手上方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0061]當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為反手上方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；
[0062]當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸 方向角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為反手下方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
[0063]在本實(shí)施例中，所述方法還包括判斷間隔計(jì)數(shù)器St2,每隔時(shí)間Tl加1，當(dāng)刷牙的位 置變化后清〇,在變化刷牙位置前，還需要間隔計(jì)數(shù)器St2大于判斷間隔閾值，如果間隔計(jì)數(shù) 器St2不大于判斷間隔閾值則放棄此次位置變化，刷牙位置保持原值。
[0064]在本實(shí)施例中，在判斷ζ軸方向角速度暫存值Tz2的絕對值是否大于正反手變換的 角速度閾值完成后，將ζ軸方向角速度暫存值Τζ2按一定比例縮小。
[0065]此外，所述正反手變換計(jì)數(shù)閾值小于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，上下移動(dòng)的所述角速度 閾值小于正反手變換的角速度閾值。
[0066]本發(fā)明的使用方法：
[0067]以右手握牙刷為例說明使用本專利方法一次刷牙過程：
[0068] 1:右手平握牙刷啟動(dòng)開關(guān)，此時(shí)牙刷處于正手位置；
[0069] 2:然后依次刷正手上下、反手上下位置；
[0070] 3:最后刷咬合面與舌苔；
[0071] 4:完成本次刷牙，關(guān)閉開關(guān)。
[0072]牙刷使用過程描述:在需要刷某個(gè)位置時(shí)，首先用戶會把牙刷移到該位置，在移動(dòng) 過程中刷頭是不接近牙齒的，因?yàn)檫@時(shí)刷頭旋轉(zhuǎn)方向可能還是原來的方向；在放到位后牙 刷靜止，本方法在判斷牙刷靜止后，會根據(jù)最后一次移動(dòng)的方向，判斷所刷位置，再控制電 機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；然后用戶把刷頭放到牙齒上開始刷牙。
[0073] 基于上述，本發(fā)明通過在牙刷內(nèi)置角速度傳感器來獲取牙刷角速度變化，牙刷在 由一個(gè)位置移至另一個(gè)位置時(shí)，角速度會變化，故通過角速度傳感器獲取的角速度值可以 判斷牙刷運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向判斷下一個(gè)要刷的位置。
[0074] 顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技 術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其 它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取牙刷X軸方向的角速度，所述X軸為平行于牙刷且指向牙刷頭的方向，每隔時(shí)間Tl 獲取X軸方向的角速度； 獲取牙刷Z軸方向的角速度，所述Z軸為垂直于牙刷，且右手握牙刷刷正前方外側(cè)時(shí)，垂 直于正前方外側(cè)牙齒，方向朝向口腔，每隔時(shí)間Tl獲取Z軸方向的角速度； X軸方向角速度累加器Txl，計(jì)算牙刷沿X軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，X軸方向角速度累 加值； z軸方向角速度累加器Tzl，計(jì)算牙刷沿z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程中，z軸方向角速度累 加值； 靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl，當(dāng)X軸與z軸方向角速度的絕對值均不大于角速度靜止閾值時(shí)，靜 止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl加1，上述靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl在X軸或z軸方向角速度的絕對值大于角速 度靜止閾值時(shí)清〇; 上述X軸、Z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)過程為:從X軸、Z軸方向角速度的絕對值不大于角速度靜 止閾值或X軸、Z軸方向角速度的正負(fù)發(fā)生變化，到X軸、Z軸方向角速度的絕對值大于角速度 靜止閾值，再到X軸、Z軸方向角速度的絕對值不大于角速度靜止閾值或X軸、Z軸方向角速度 的正負(fù)再次發(fā)生變化，在X軸、Z軸方向的一次運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，將對應(yīng)的X軸方向角速度累加器 TxUz軸方向角速度累加器Tzl清0; 判斷X軸方向角速度累加器Txl的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值，若X軸方 向角速度累加器Txl的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，將X軸方向角速度累加器Txl 的值賦給X軸方向角速度暫存值Tx2;判斷z軸方向角速度累加器Tzl的絕對值是否大于上下 移動(dòng)的角速度閾值，若ζ軸方向角速度累加器Tz 1的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值，將ζ 軸方向角速度累加器Tzl的值賦給ζ軸方向角速度暫存值Τζ2; 判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于正反手變換計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等于正 反手變換計(jì)數(shù)閾值時(shí)，進(jìn)一步判斷X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值是否大于正反手變換 的角速度閾值、或ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值； 若X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值、或ζ軸方向角速度暫 存值Τζ2的絕對值大于正反手變換的角速度閾值，則所述牙刷進(jìn)行了正反手變換； 判斷靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl是否等于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，若靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)器Stl等于靜止 狀態(tài)計(jì)數(shù)閾值，進(jìn)一步判斷ζ軸方向角速度累加器Τζ2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角速度 閾值;若ζ軸方向角速度暫存值T ζ 2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值，則牙刷進(jìn)行了上 下移動(dòng)，根據(jù)ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的正負(fù)與當(dāng)前正反手狀態(tài)，判斷牙刷移動(dòng)方向，并控 制刷頭旋轉(zhuǎn)方向。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 在判斷X軸方向角速度暫存值Τχ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值、或ζ軸 方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值完成后，將X軸方向角速 度暫存值Τχ2清0; 在判斷ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值是否大于上下移動(dòng)的角速度閾值完成后，將 ζ軸方向角速度暫存值Τζ2清0。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 上下移動(dòng)的所述角速度閾值會根據(jù)Z軸方向角速度暫存值Tz2進(jìn)行調(diào)整。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 正反手狀態(tài)的所述初值由開始刷牙時(shí)牙刷的正反手狀態(tài)決定。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 所述刷頭的移動(dòng)方向還可通過ζ軸方向角速度累加器Τζ2的正負(fù)與當(dāng)前正反手狀態(tài)來判斷， 具體方法如下： 以正手，刷頭以刷柄底為圓心，向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方向角速度為負(fù)，向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ζ軸方向角 速度為正說明方向判斷： 當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸方向 角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為正手下方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)； 當(dāng)為正手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸方向 角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為正手上方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)； 當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸方向 角速度累加器Τζ2為正數(shù)，則刷牙位置為反手上方，控制刷頭按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)； 當(dāng)為反手，ζ軸方向角速度暫存值Τζ2的絕對值大于上下移動(dòng)的角速度閾值且ζ軸方向 角速度累加器Τζ2為負(fù)數(shù)，則刷牙位置為反手下方，控制刷頭按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 還包括判斷間隔計(jì)數(shù)器St2,每隔時(shí)間Tl加1，當(dāng)刷牙的位置變化后清0,在變化刷牙位置前， 還需要間隔計(jì)數(shù)器St2大于判斷間隔閾值，如果間隔計(jì)數(shù)器St2不大于判斷間隔閾值則放棄 此次位置變化，刷牙位置保持原值。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 在判斷ζ軸方向角速度暫存值Tz2的絕對值是否大于正反手變換的角速度閾值完成后，將ζ 軸方向角速度暫存值Τζ2按一定比例縮小。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種根據(jù)牙刷角速度判斷刷頭運(yùn)動(dòng)方向的方法，其特征在于： 所述正反手變換計(jì)數(shù)閾值小于靜止?fàn)顟B(tài)計(jì)數(shù)閾值，上下移動(dòng)的所述角速度閾值小于正反手 變換的角速度閾值。
【文檔編號】A61C17/26GK105943180SQ201610568005
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】肖立葉
【申請人】肖立葉