技術(shù)特征：

1.一種智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：包括智能牙刷硬件、移動智能終端、智能刷牙引導模塊和遠程云服務后臺，其中：

所述智能牙刷硬件，包括牙刷本體，以及設(shè)在牙刷本體內(nèi)的運動傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和電源模塊，其中所述運動傳感器模塊僅包括加速器，并根據(jù)預設(shè)頻率對牙刷本體的運動狀態(tài)采集加速度數(shù)據(jù)，并將加速度數(shù)據(jù)傳送至處理器模塊；所述處理器模塊對牙刷本體的動作進行編碼并通過無線通信模塊傳送至移動智能終端；

所述移動智能終端，接收并保存智能牙刷硬件發(fā)送的數(shù)據(jù)并通過智能刷牙引導模塊對數(shù)據(jù)進行分析和處理；

所述智能刷牙引導模塊包括牙刷姿態(tài)與評價模塊、智能補強模塊、智能引導模塊，其中：

所述牙刷姿態(tài)與評價模塊包括牙刷姿態(tài)解析模塊、初始位置模塊、刷牙動作解析模塊、刷牙區(qū)域解析模塊、時間統(tǒng)計模塊、振動次數(shù)統(tǒng)計模塊和數(shù)據(jù)評價模塊，所述牙刷姿態(tài)與評價模塊的實現(xiàn)方法包括以下步驟：

(1)首先，設(shè)置低通濾波的截止頻率為2Hz，并以牙刷本體的中心建立三維坐標系，通過加速器獲取牙刷本體在x,y,z方向上的加速度分量(a_x,a_y,a_z)，并通過公式(1)和(2)分別計算牙刷本體的俯仰角θ_p和滾動叫θ_r：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\θ}}_p=\arctan (-\frac{\sqrt{{(1+C)}^2{a}_y^2+{a_z}^2}}{a_x})\\ (a_{x,}{a}_y,z_z)\end{array}---\left(1\right)$

${\mathrm{\θ}}_r=\arctan \frac{a_z}{(1+C)a_y}---\left(2\right)$

其中a_x、a_y、a_z為加速器采集的x,y,z三個方向上的原始數(shù)據(jù)；C為加速器旋轉(zhuǎn)靈敏誤差補償系數(shù)，C的取值范圍為0＜C≤0.0550；

(2)然后將牙刷本體的滾動角θ_r與牙刷姿態(tài)進行關(guān)系映射，映射關(guān)系如下：

(3)接著在確定牙刷本體的姿態(tài)后，通過俯仰角θ_p與牙刷的所處位置進行映射，映射關(guān)系如下：

(4)與此同時，所述時間統(tǒng)計模塊統(tǒng)計牙刷本體再每個刷牙區(qū)域上的停留時間，從而獲得用于刷牙的總時長和各區(qū)域的分時長；所述震動次數(shù)統(tǒng)計模塊統(tǒng)計用戶牙刷在每個區(qū)域的震動次數(shù)；

(5)最后，所述牙刷姿態(tài)與評價模塊將牙刷姿態(tài)模塊的輸出結(jié)果與標準刷牙動作模型比較，從而評價用戶的刷牙動作正確性，評價指標包括刷牙區(qū)域覆蓋度、刷牙總時長、各區(qū)域刷牙分時長、牙刷姿態(tài)規(guī)范、各區(qū)域牙刷震動次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：所述初始位置模規(guī)定初始位置為牙齒外側(cè)，此時牙刷的滾動角的數(shù)值范圍應符合-135°≤θ_r＜-45°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：加速器旋轉(zhuǎn)靈敏誤差補償系數(shù)C的取值范圍為0.0120＜C≤0.0255。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：所述刷牙動作解析模塊，通過加速器來判斷刷牙動作，該刷牙動作包括左右刷牙、上下刷牙和牙刷是否靜止。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：所述刷牙區(qū)域解析模塊，通過牙刷的姿態(tài)，判斷牙刷在口腔中所處的區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：所述刷牙區(qū)域分為9個區(qū)域，分別為上咀嚼面、下咀嚼面、左外側(cè)、右外側(cè)、左內(nèi)側(cè)、右內(nèi)側(cè)、中間外側(cè)、中上內(nèi)側(cè)、中下內(nèi)側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能兒童刷牙引導系統(tǒng)，其特征在于：所述智能補強模塊包括數(shù)據(jù)處理模塊和刷牙弱項分析模塊，其中：所述數(shù)據(jù)處理模塊對從智能牙刷接收到的數(shù)據(jù)進行處理形成時間維度上的刷牙狀態(tài)數(shù)據(jù)，該刷牙狀態(tài)數(shù)據(jù)包括刷牙區(qū)域值、區(qū)域正確時間值和動作正確時間值；所述刷牙弱項分析模塊，分別采用均值分析和方差分析對刷牙狀態(tài)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，得到單位時間內(nèi)區(qū)域正確時間的均值和動作正確時間的均值，并與標準值進行比較得到差值；所述智能引導模塊，根據(jù)差值的大小進行顯性補強或隱性補強，所述顯性補強是通過畫面或語音顯示提醒用戶，所述隱性補強是直接在刷牙引導的標準值中隱式的增加或縮短時間；所述智能引導模塊每隔N次完整刷牙動作后，根據(jù)指定的補強策略進行實際補強操作，使得后續(xù)n次刷牙中參照的標準值為經(jīng)過補強后的標準值，待補強操作執(zhí)行過后，進入下一輪的弱項分析和補強操作。