运动状态判断组件以及牙刷的制作方法

本实用新型涉及牙刷领域，尤其是涉及一种运动状态判断组件以及牙刷。

背景技术：

牙刷在清洁牙齿时，需要在口腔内进行复杂的运动，正确的刷牙姿势，可以确保刷毛接触到每一处牙齿表面及牙缝，通过往复摩擦及挤压，尽可能的将杂物刷离口腔附着面，从而可以更高效的清洁口腔，维护口腔清洁卫生，保证人体健康。而不正确的刷牙姿势，则会有杂物残留在口腔内部，降低了刷牙的清洁效果，长期下去不仅会影响口腔的气味，而且会破坏牙齿表面结构以及造成牙龈疼痛出血的症状。

为了确保使用者在刷牙时采用正确的刷牙姿势，则必须采集用户在刷牙时牙刷的运动状况，了解其运动时是否有足够的运动幅度、是否有足够的摆动次数。实际上，除了牙刷外，还存在其他手持或非手持设备，都需要采集产品的运动状况，包括运动幅度、运动次数、运动频率等等。

现有技术中，一般通过G-Sensor(重力传感器或加速度传感器)来判断运动状态，G-Sensor是通过感知作用在物体或手持设备上在加速过程中加速力的变化，通过G-Sensor内部的MMS(微机械系统)机构，在譬如晃动、上升、下降、平移、跌落等各种移动和位置变化都会被转化为电信号，手持设备或牙刷可感应到3个方向的加速度信息，通过总线将加速度信息传递给微处理器，或通过中断信号通知微处理器进行处理。手持设备或牙刷的微处理器通过G-Sensor采集到物体的加速度信息后，根据重力的方向，可计算出物体或牙刷的倾角和方位角，并可算出根据运动加速度得出牙刷的运动方向和运动状态。

利用G-Sensor判断运动状态主要存在以下几个缺点：

G-Sensor通常为高度集成芯片，现在主要通过进口取得，其市场价格成本较高，对于手持设备或牙刷的成本影响较大；而G-Sensor的芯片封装尺寸较小，焊接加工不方便，对工厂制造的要求比较高，返修率以及加工成本较高。

G-Sensor由于是依靠内部MMS机构运作的，静态及运动平缓时信号数据稳定；但在剧烈运动时，信号数据噪声较大，不容易通过滤波方式进行处理，往往需要在微处理器的软件端进行非常复杂的算法或数学处理，才能得到可用的数据输出；这对手持设备的MCU提出了更高的要求，影响产品成本和检测效率。

G-Sensor在焊接加工后，芯片引脚产生的张力会影响数据的准确性，往往需要重新进行定标(caliberation)才能使用，否则会有数据误差；这样在生产过程中就多了一道工序，对于工业化批量生产来说不经济；而且如果定标不准确或者有误差，直接会影响到产品最后的检测准确率。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的技术问题至少之一，本实用新型的目的在于提供一种运动状态判断组件以及牙刷，以解决现有技术中利用G-Sensor判断运动状态存在的成本高、技术复杂的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种运动状态判断组件，包括：

至少一个开关组件，所述开关组件包括容置腔体、滚珠以及开关引脚，所述滚珠容置于容置腔体内且能够在容置腔体内运动；所述开关引脚安装在容置腔体上，且所述滚珠在运动过程中能够触发所述开关引脚；

信号处理电路，所述信号处理电路与开关组件的开关引脚连接，以将开关引脚的触发状态转化为电信号。

在上述技术方案中，进一步的，所述信号处理电路包括与开关组件一一对应的外接电路，所述外接电路包括电阻和电容，所述开关引脚通过所述电阻与电源连接，所述开关引脚通过所述电容接地。

在上述技术方案中，进一步的，所述开关组件还包括复位装置，所述复位装置安装在容置腔体内，用于驱动滚珠远离所述开关引脚。

在上述技术方案中，进一步的，所述开关引脚位于容置腔体的一端；所述运动状态判断组件包括两个开关组件，两个开关组件呈线性排列，且一个开关组件的开关引脚与另一个开关组件的开关引脚靠近。

在上述技术方案中，进一步的，所述开关引脚位于容置腔体的一端；所述运动状态判断组件包括四个开关组件，其中两个开关组件在第一方向上呈线性排列，且一个开关组件的开关引脚与另一个开关组件的开关引脚靠近；另外两个开关组件在第二方向上呈线性排列，且一个开关组件的开关引脚与另一个开关组件的开关引脚靠近。

此外，本申请还提供一种牙刷，包括牙刷本体、PCB控制板以及运动状态判断组件，所述PCB控制板和运动状态判断组件均安装在牙刷本体上；所述运动状态判断组件包括至少一个开关组件以及信号处理电路；所述开关组件包括容置腔体、滚珠以及开关引脚，所述滚珠容置于容置腔体内且能够在容置腔体内运动；所述开关引脚安装在容置腔体上，且所述滚珠在运动过程中能够触发所述开关引脚；所述信号处理电路与开关组件的开关引脚连接，以将开关引脚的触发状态转化为电信号；所述PCB控制板与信号处理电路连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述PCB控制板连接有数据接口，所述数据接口用于与终端连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述PCB控制板上设有无线通信模块，所述无线通信模块用于与终端连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述信号处理电路包括与开关组件一一对应的外接电路，所述外接电路包括电阻和电容，所述开关引脚通过所述电阻与电源连接，所述开关引脚通过所述电容接地。

在上述技术方案中，进一步的，所述开关组件还包括复位装置，所述复位装置安装在容置腔体内，用于驱动滚珠远离所述开关引脚。

相较于现有技术，本实用新型提供的运动状态判断组件，结构简单，制作方便，可做成微小的运动机构，由于其焊接加工时，仅仅只需要作为一个普通的插件或贴片件进行加工或者贴片(SMT)，加工工艺要求以及加工成本大幅度降低；由于开关组件的滚珠的质量远大于G-Sensor内部的MMS机构，产生的运动噪声极小，从而为后续的处理和计算带来了方便；无需在焊接加工后重新定标，焊接点距离滚珠比较远，产生的张力不会影响滚珠的运动，所以可以取消定标的工序，缩短了生产时间，减低了因为错误定标造成的不良率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图；

图2为本实用新型的一些实施例提供的外接电路的原理示意图；

图3为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图；

图4为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图，如图1所示，本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件，包括左开关组件11、右开关组件12、上开关组件13、下开关组件14以及信号处理电路；

左开关组件、右开关组件、上开关组件、下开关组件的结构相同，分别包括容置腔体11、滚珠12以及开关引脚13，所述滚珠12容置于容置腔体11内且能够在容置腔体11内运动；所述开关引脚13安装在容置腔体11上，且所述滚珠12在运动过程中能够触发所述开关引脚13；

所述信号处理电路与开关组件的开关引脚13连接，以将开关引脚13的触发状态转化为电信号。

左开关组件11、右开关组件12、上开关组件13、下开关组件14组合成了检测上下左右运动的牙刷运动方向感应装置。当运动状态判断组件向某一方向运动时，容置腔体11内的滚珠12会在容置腔体11内滚动，滚动到开关触发位置时，触发所述开关引脚13，即开关闭合；当离开开关触发位置时，开关断开。当受到一定外力冲击时，滚珠12由于惯性，反方向从容置腔体11的一端运动到另一端，从而使得开关组件呈现出开关状态的切换。信号处理电路通过采集开关状态的切换，即可判断运动方向。

在一些实施例中，开关组件还包括复位装置，所述复位装置安装在容置腔体内，用于驱动滚珠远离所述开关引脚。在没有外力驱动下，滚珠远离开关引脚引脚，使开关引脚处于未被触发的状态；在外力驱动下，滚珠会压缩复位装置，以触发开关引脚。具体来说，复位装置可以采用弹力适当的弹簧。

相较于现有技术，本实用新型提供的运动状态判断组件，具有以下优点：

1、结构简单，制作方便，可做成微小的运动机构，由于其焊接加工时，仅仅只需要作为一个普通的插件或贴片件进行加工或者贴片(SMT)，加工工艺要求以及加工成本大幅度降低；

2、由于开关组件的滚珠的质量远大于G-Sensor内部的MMS机构，产生的运动噪声极小，从而为后续的处理和计算带来了方便；

3、无需在焊接加工后重新定标，焊接点距离滚珠比较远，产生的张力不会影响滚珠的运动，所以可以取消定标的工序，缩短了生产时间，减低了因为错误定标造成的不良率。

图2为本实用新型的一些实施例提供的外接电路的原理示意图。

如图2所示，本实用新型的一些实施例提供的信号处理电路包括与开关组件一一对应的外接电路，所述外接电路包括电阻21和电容22，开关组件23的开关引脚通过所述电阻21与电源连接，开关引脚通过所述电容22接地。外接电路原理简单可靠，占用体积小，非常适合手持设备。

图3为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图，如图3所示，本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件，包括左开关组件31、右开关组件32以及信号处理电路。左开关组件31的开关引脚位于左开关组件31的右侧，右开关组件32的开关引脚位于右开关组件32的左侧，即左开关组件31的开关引脚和右开关组件32的开关引脚相互靠近。

与图1所示的的运动状态判断组件相比，图3所示的运动状态判断组件仅具备两个开关组件，仅用于统计左右运动状态。

图4为本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件的结构示意图，如图4所示，本实用新型的一些实施例提供的运动状态判断组件，包括上开关组件41、下开关组件42以及信号处理电路。上开关组件41的开关引脚位于上开关组件41的底端，下开关组件42的开关引脚位于下开关组件42的顶端，即上开关组件41的开关引脚和下开关组件42的开关引脚相互靠近。

与图1所示的的运动状态判断组件相比，图4所示的运动状态判断组件仅具备两个开关组件，仅用于统计上下运动状态。

此外，本申请还提供一种牙刷，其特征在于，包括牙刷本体、PCB控制板以及运动状态判断组件，所述PCB控制板和运动状态判断组件均安装在牙刷本体上。

运动状态判断组件的结构如图1所示，在此不再赘述。

在一些实施例中，所述PCB控制板连接有数据接口，所述数据接口用于与终端连接。

在一些实施例中，所述PCB控制板上设有无线通信模块，所述无线通信模块用于与终端连接。

本申请提供的牙刷，能够通过运动状态判断组件统计牙刷的运动状态，并将运动状态信息通过数据接口或者无线通信模块传送至其他终端，用于行为分析，利于纠正错误的刷牙动作，养成正确的刷牙习惯。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除