[0048] 参照图2,图2为一个实施例中，通过牙刷建立的刷牙动作坐标系。其中，X轴为与 延牙刷表面垂直向上的方向，Y轴为刷柄的方向，Z轴为垂直于X/Y的方向。
[0049] 2、标准坐标系
[0050] 参照图3,图3为一个实施例中建立的标准坐标系的示意图。X轴、Y轴、Z轴的方 向如图所示。
[0051] 第二、角速度及角速度的变化，以及，加速度及加速度的变化
[0052] 在具体实施时，刷牙动作的角速度和角速度的变化，刷牙动作的加速度和加速度 的变化，这些数据都是通过传感器单元的检测实现的。
[0053] 在一个实施例中，可以采用陀螺仪，采集每个时间点的角速度和角速度的变化，同 时，采用加速度传感器，采集每个时间点的加速度和加速度的变化。
[0054] 此外，还可以接收磁力传感器检测的磁力角度及其变化，依据磁力角度及其变化， 分辨出连续多个刷牙动作在东南西北四个方向上的夹角，利用夹角的变化计算出刷牙的动 作轨迹。
[0055] 下面具体说明如何通过角速度和角速度的变化，和/或，加速度与加速度的变化 判断刷牙动作的区域。
[0056] 一、角速度和角速度的变化（示例如下）
[0057] 根据角速度及其变化，将刷牙动作识别为多个不同区域之间的动作通过如下步骤 实现：
[0058]步骤1)，根据不同区域之间刷牙动作突变时，角速度及角速度变化呈现出的变化， 建立不同区域之间刷牙动作的角速度代表数据库；
[0059]步骤2)，若当前角速度及角速度的变化满足所述角速度代表数据库中不同区域之 间的角速度及角速度变化范围时，就可以判断出用户结束上一个区域的刷牙动作，同时，开 始下一个区域的刷牙动作。
[0060] 1、如图4所示，根据大规模采集的用户刷牙行为中，用陀螺仪采集数据角速度，通 过角速度，获得角速度的变化。
[0061] 在采集中，会获取一系列角速度数据，如图5,Q(xl)，Q(x2)，Q(x3)，Q(x4)，Q (x5)，Q(x6)，Q(x7)等X轴的角速度，并以此获得每个时刻角速度的变化；如图6,Q(Yl) ，Q(Y2)，Q(Y3)，Q(Y4)，Q(Y5)，Q(Y6)，Q(Y7)等Y轴的角速度，并以此获得Y轴角速度 的变化。
[0062] Z轴类似。
[0063] 因此，通过陀螺仪采集X/Y/Z轴的角速度的数据，记录用户刷牙时的轨迹；在数据 中，一轴或多轴的角速度出现突然的变化，或有周期/规律的变化；找到角速度有突变的阶 段性节点根据阶段性节点和规律性的变化，划分类似的动作段和不同区域的动作；根据以 上的原则，把刷牙的动作轨迹切割成不同段/不同区域的动作（在不同区域上发生的不同 的动作）。例如，参照图7,刷牙动作被分为不同的区域的动作，即：
[0064] A、上牙的外部，分为左部，右部，中部；
[0065] B、下牙的外部，分为左部，右部，中部；
[0066] C、上牙的内部，分为左部，右部，中部；
[0067] D、下牙的内部，分为左部，右部，中部；
[0068] E、上牙的咀嚼面，分为左部，右部，中部；
[0069] F、下牙的咀嚼面，分为左部，右部，中部；
[0070] 下面通过举例说明改变区域时，角速度如何变化。
[0071] 参照图8,图8示出了用户从刷牙部位1移动到刷牙部位2的动作。在这个动作 中，牙刷在1部位时，相当于右图的Z轴负向位置的方向（定义标准三维坐标）；
[0072] 牙刷在2部位时，相当于右图的箭头方向；
[0073] 参照图9,图9示出了刷牙部位1的动作和刷牙部位2的动作在三维坐标轴上的 位置；
[0074] 参照图10,图10示出了刷牙部位1的动作和刷牙部位2的动作分别影射到不同 的X，Y，Z坐标轴上的位置及相应的角度变化；
[0075] 在这个角速度变化过程中，
[0076] QX是X轴的角速度变化量，在这个单位时间内，QX=负向45度
[0077] QY是Y轴的角速度变化量，在这个单位时间内，QY=负向45度
[0078] QZ是Z轴的角速度变化量，在这个单位时间内，QZ=正向180度
[0079] 经过统计多个区域之间的变化，根据不同区域之间的角速度的变化，建立数据库， 如下表
[0080]
[0081] 将这个数据库预先存储在动作识别单元中，这样，当检测获得刷牙动作的角速度 和角速度的变化后，即可以根据这个数据库，判断具体刷牙的区域。
[0082] 综上，可以看出，可以通过如下两个步骤，判断刷牙动作在某个区域动作开始和结 束。
[0083] 步骤1)，根据不同区域之间刷牙动作突变时，角速度及角速度变化呈现出特定且 有规律的变化，建立不同区域之间刷牙动作的代表数据库，主要数据是角速度及角速度的 变化；
[0084] 步骤2)，当角速度及角速度的变化满足代表数据库中不同区域之间的角速度及角 速度变化范围时，就可以判断出用户结束上一个区域的刷牙动作，同时，判断用户开始下一 个区域的刷牙动作。
[0085] 二、加速度和加速度的变化（示例如下）
[0086] 根据加速度及其变化，将刷牙动作识别为多个不同区域的动作通过如下步骤实 现：
[0087] 步骤1)，根据同一区域里刷牙动作，加速度及其变化呈现出的变化，建立多个区域 里刷牙动作的加速度代表数据库；
[0088] 步骤2)，若当前加速度及加速度的变化满足所述加速度代表数据库中某个区域的 加速度及加速度变化范围时，就可以判断出用户开始一个新区域的刷牙动作，若当前加速 度及加速度的变化不满足所述加速度代表数据库中某个区域的加速度及加速度变化范围 时，结束这个区域的刷牙动作。
[0089] 1、如图4所示，根据大规模采集的用户刷牙行为中，用加速度传感器采集数据加 速度（包括重力加速度），从而获得倾斜角度。
[0090] 在采集中，会获取一系列加速度数据，并以此获得每个时刻倾斜角度；
[0091] 因此，通过每个时刻倾斜角度的变化，记录用户刷牙时的轨迹；在数据中，一轴或 多轴的倾斜角度出现突然的变化，或有周期/规律的变化；找到倾斜角度有突变的阶段性 节点；根据阶段性节点和规律性的变化，划分类似的动作段和不同区域的动作；根据以上 的原则，把刷牙的动作轨迹切割成不同段/不同区域的动作（在不同区域上发生的不同的 动作）。
[0092] 同理，参照图7,刷牙动作被分为不同的区域的动作，即：
[0093] A、上牙的外部，分为左部，右部，中部；
[0094] B、下牙的外部，分为左部，右部，中部；
[0095] C、上牙的内部，分为左部，右部，中部；
[0096] D、下牙的内部，分为左部，右部，中部；
[0097] E、上牙的咀嚼面，分为左部，右部，中部；
[0098] F、下牙的咀嚼面，分为左部，右部，中部；
[0099] 下面举例说明改变区域时，加速度/倾斜角度是如何变化。
[0100] 参照图8,图8示出了用户从刷牙部位1移动到刷牙部位2的动作。
[0101] 加速度传感器需要在采集加速度数据以后，计算出当时的倾斜角度：
[0102] 1)加速度传感器采集刷牙动作中三轴重力加速度值（包含重力加速度）；
[0103] 2)定义的标准三轴重力加速度坐标；
[0104] 3)二者之间的差值即为倾斜角度；
[0105] 例如：
[0106] A:根据标准坐标的三轴，分别为XG，YG，ZG(如图8,在1部位）；
[0107] B:牙刷在任何部位时，采集牙刷的三维加速度值，分别为xG(N)，yG(N)，zG(n);
[0108] C:在 1 部位时，f(xl) =xG(I)-XG= 0;f(yl) =yG(I)-YG= 0;f(zl) =zG(I)-ZG =〇 ;
[0109] D:倾斜角度f(l) = {f(xl)，f(yl)，f(zl)}(这是一个示例，正好重叠）
[0110] 当牙刷从1部位，移到2部位时候，牙刷在1部位的三轴加速度值与牙刷在2部位 的三轴加速度值，根据二个部位的加速度值计算出倾斜角度的变化，达到了一定的阈值，特 征如下：
[0111] I)Z轴的加速度值变化，从正向90度变为负向90度，f(z2) =zG(2)-ZG= 180 ;
[0112] 2)Y轴的加速度值变化，从0度变为负向45度，f(y2) =yG⑵-YG= -45 ;
[0113] 3)X轴的加速度值变化，从0度变为负向45度，
[0114] f(x2) =xG(2)-XG= -45 ；
[0115] 4)倾斜角度的变化$(2-1)=以2)4(1)
[0116] 根据加速度的值，倾斜角度值，建立数据库，以便于快速的判断。
[0117] 根据不同区域之间的加速度的变化，建立数据库：
[0118]
[0119] 将这个数据库预先存储在动作识别单元中，这样，当检测获得刷牙动作的加速度 和加速度的变化后，即可以根据这个数据库，判断具体刷牙的区域。
[0120] 综上，可以看出，可以通过如下两个步骤，判断刷牙动作在某个区域动作开始和结 束。
[0121] 步骤1)，根据不同区域之间刷牙动作突变时，加速度及加速度变化呈现出特定且 有规律的变化，同时，通过计算，得到倾斜角度及变化，建立不同区域之间刷牙动作的代表 数据库，主要数据是倾斜