[发明专利]一种根据牙刷角速度判断刷头运动方向的方法

说明书

技术领域

本发明涉及牙刷领域，具体涉及一种根据牙刷角速度判断刷头运动方向的方法。

背景技术

当前普遍使用的上下振动式与来回旋转式电动牙刷是通过刷毛地高速往复运动来清洁牙齿，如果力度过大很容易伤害牙龈。刷头作360度旋转的电动牙刷，在刷牙时刷头顺着牙龈生长方向作单向旋转，不伤害牙龈。此种牙刷刷头的旋转方向与刷牙位置密切相关，如果需要用户根据刷牙位置来控制刷头旋转方向，则会导致使用过程极其不便。因而自动判断刷牙位置并控制旋转方向将会大大降低刷头作360度旋转的电动牙刷的使用难度。

发明内容

本发明所要解决的问题是一种根据牙刷角速度变化来判断刷牙位置，进而控制刷头作360度旋转的电动牙刷的刷头运动方向的方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种根据牙刷角速度判断刷头运动方向的方法，所述方法包括：

获取牙刷x轴方向的角速度，所述x轴为平行于牙刷且指向牙刷头的方向，每隔时间T1获取x轴方向的角速度；

获取牙刷z轴方向的角速度，所述z轴为垂直于牙刷，且右手握牙刷刷正前方外侧时，垂直于正前方外侧牙齿，方向朝向口腔，每隔时间T1获取z轴方向的角速度；

x轴方向角速度累加器Tx1，计算牙刷沿x轴方向的一次运动过程中，x轴方向角速度累加值；

z轴方向角速度累加器Tz1，计算牙刷沿z轴方向的一次运动过程中，z轴方向角速度累加值；

静止状态计数器St1，当x轴与z轴方向角速度的绝对值均不大于角速度静止阈值时，静止状态计数器St1加1，上述静止状态计数器St1在x轴或z轴方向角速度的绝对值大于角速度静止阈值时清0；

上述x轴、z轴方向的一次运动过程为：从x轴、z轴方向角速度的绝对值不大于角速度静止阈值或x轴、z轴方向角速度的正负发生变化，到x轴、z轴方向角速度的绝对值大于角速度静止阈值，再到x轴、z轴方向角速度的绝对值不大于角速度静止阈值或x轴、z轴方向角速度的正负再次发生变化，在x轴、z轴方向的一次运动结束时，将对应的x轴方向角速度累加器Tx1、z轴方向角速度累加器Tz1清0；

判断x轴方向角速度累加器Tx1的绝对值是否大于正反手变换的角速度阈值，若x轴方向角速度累加器Tx1的绝对值大于正反手变换的角速度阈值，将x轴方向角速度累加器Tx1的值赋给x轴方向角速度暂存值Tx2；判断z轴方向角速度累加器Tz1的绝对值是否大于上下移动的角速度阈值，若z轴方向角速度累加器Tz1的绝对值大于上下移动的角速度阈值，将z轴方向角速度累加器Tz1的值赋给z轴方向角速度暂存值Tz2；

判断静止状态计数器St1是否等于正反手变换计数阈值，若静止状态计数器St1等于正反手变换计数阈值时，进一步判断x轴方向角速度暂存值Tx2的绝对值是否大于正反手变换的角速度阈值、或z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值是否大于正反手变换的角速度阈值；若x轴方向角速度暂存值Tx2的绝对值大于正反手变换的角速度阈值、或z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值大于正反手变换的角速度阈值，则所述牙刷进行了正反手变换；

判断静止状态计数器St1是否等于静止状态计数阈值，若静止状态计数器St1等于静止状态计数阈值，进一步判断z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值是否大于上下移动的角速度阈值；若z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值大于上下移动的角速度阈值，则牙刷进行了上下移动，根据z轴方向角速度暂存值Tz2的正负与当前正反手状态，判断牙刷移动方向，并控制刷头旋转方向。

优选的，在判断x轴方向角速度暂存值Tx2的绝对值是否大于正反手变换的角速度阈值、或z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值是否大于正反手变换的角速度阈值完成后，将x轴方向角速度暂存值Tx2清0；

在判断z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值是否大于上下移动的角速度阈值完成后，将z轴方向角速度暂存值Tz2清0。

优选的，上下移动的所述角速度阈值会根据z轴方向角速度暂存值Tz2进行调整。

优选的，正反手状态的所述初值由开始刷牙时牙刷的正反手状态决定。

优选的，所述刷头的移动方向还可通过z轴方向角速度暂存值Tz2的正负与当前正反手状态来判断，具体方法如下：

以正手，刷头以刷柄底为圆心，向上转动时z轴方向角速度为负，向下转动时z轴方向角速度为正说明方向判断：

当为正手，z轴方向角速度暂存值Tz2的绝对值大于上下移动的角速度阈值且z轴方向角速度暂存值Tz2为正数，则刷牙位置为正手下方，控制刷头按顺时针方向旋转；