CN111588618A - 一种基于超声波发生器的按摩***及控制方法 - Google Patents

一种基于超声波发生器的按摩***及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于超声波发生器的按摩***及控制方法，应用于服装主体上，该按摩***包括：超声波发生装置，用于发出超声波振动；微振动放大模块，用于调节振动幅度位于设定阈值范围内；***振动调节控制装置，通过继电器与超声波发生装置连接，用于控制超声波发生装置的自动启停；其包括：测量功率模块，用于实时监测功率和振动幅度；报警装置，在***状态异常时发出报警信号；控制器，通过导线分别与测量功率模块、微振动放大模块、报警装置连接，用于实时获取功率和振动幅度的监测数据，并反映***状态。该按摩***能够智能调幅，且具有节能、高效的优点，且可以有效缓解人们的疲劳感。该方法操作简单，使用方便，适于推广应用。

Description

一种基于超声波发生器的按摩***及控制方法
技术领域
本发明涉及服装主体设计技术领域，具体涉及一种应用于服装主体上的 基于超声波发生器的按摩***及控制方法。
背景技术
几乎每个人都会在日常生活中感到疲劳，但是疲劳感有暂时性的，通过 充足的睡眠即可缓解，也有因为睡眠质量不高引起的，这种疲劳感很难通过 长时间的睡眠得到缓解。
随着超声波的快速发展，将其作用于身体可以使得皮肤细胞随之振动， 产生微细的按摩作用，改变细胞容积，从而改善局部血液和淋巴液的循环， 增强细胞的通透性，提高组织的新陈代谢和再生能力，软化组织，刺激神经 ***及细胞功能。而超声波本身成本低廉，危害性小，将其应用于服装主体 上，便于人们随时穿着，进而通过微细的按摩作用给予日常工作劳累的人们 有效地缓解疲劳感。
另外，通过超声波的温热作用，还可以提高皮肤表面的温度，使血液循 环加速，增加皮肤细胞的养分，使神经兴奋性降低，起到镇痛的作用，使痉 挛的肌纤维松弛，起到解痉的作用。超声波还具有加强催化能力，加速皮肤 细胞的新陈代谢，使组织PH值向碱性方向变化，减轻皮肤炎症伴有的酸中 毒及疼痛。超声波还可以提高细胞膜的通透性，使营养素和药物解聚，利于 人体吸收营养。因此有必要设计一款方便穿戴的服装主体，可以有效缓解人 们的疲劳感。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于服装主体上的基于 超声波发生器的按摩***及控制方法，该按摩***通过超声波发生装置产生 超声波振动，并配置智能控制方法，使得该按摩***能够智能调幅，且具有 节能、高效的优点，可以有效缓解人们的疲劳感，起到很好的按摩效果，安 全、可靠，且该方法操作简单，使用方便，适于推广应用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于超声波发生器的按摩***，应用于服装主体上，该按摩***包 括：
超声波发生装置，设置于服装主体上，用于发出超声波振动；
微振动放大模块，设置于所述超声波发生装置的一侧，用于调节振动幅 度位于设定阈值范围内；
***振动调节控制装置，通过继电器与所述超声波发生装置连接，用于 控制所述超声波发生装置的自动启停；所述***振动调节控制装置包括：
测量功率模块，用于实时监测所述超声波发生装置的功率和振动幅度；
报警装置，在***状态异常时发出报警信号；
控制器，通过导线分别与所述测量功率模块、所述微振动放大模块、所 述报警装置连接，用于实时获取所述超声波发生装置的功率和振动幅度的监 测数据，并反映***状态。
进一步，所述超声波发生装置包括：
若干压电陶瓷，布设于所述服装主体上，用于产生超声波振动；
高频变压器，其输出端通过导线与所述压电陶瓷连接，用于变频调节电 路。
更进一步，所述压电陶瓷的形状为矩形片状或以管状布置。
更进一步，所述服装主体上设置有电源模块，所述继电器上设置有驱动 电路模块，所述驱动电路模块通过导线与所述电源模块连接；
所述高频变压器的输入端通过导线与所述驱动电路模块连接。
更进一步，所述电源模块、所述测量功率模块、所述报警装置、所述控 制器均通过拉链与所述服装主体连接；所述拉链为防触电拉链。
进一步，所述报警装置包括蜂鸣器和警示灯，用于提供声光报警信号。
进一步，所述服装主体包括上衣和裤子，且组合形成一个整体套装，所 述上衣通过拉链与所述裤子可拆卸连接。
更进一步，所述服装主体均由三层面料组成，所述三层面料自内而外均 包括内层面料、防电层和外层面料；所述超声波发生装置布设于所述内层面 料与所述防电层之间。
基于超声波发生器的按摩***的控制方法，包括以下步骤：
S1、启动超声波发生装置，通过控制器和继电器对驱动电路模块产生激 励，在高频变压器的作用下，使压电陶瓷产生超声波振动；
S2、测量功率模块实时监测超声波发生装置的功率和振动幅度，并将监 测数据反馈给控制器；
S3、控制器根据反馈数据驱动微振动放大模块合理调控振动幅度在设定 阈值范围；
S4、控制器根据反馈数据反映***状态：
当反馈数据处于设定阈值范围，则维持当前工作状态；
当反馈数据低于或者高于设定阈值范围，则通过控制器发出控制信号， 通过手机终端发布命令调节起振幅度、电源频率，并通过报警装置发出报警 信号。
本发明提供一种基于超声波发生器的按摩***及控制方法，具有如下有 益效果：
1、本发明主要采用超声波发生装置产生超声波振动，具有一定的按摩 效果，能够有效缓解疲劳感，安全、可靠。相对于大型按摩椅和***，该 ***的按摩效果更加轻便、便携，能够快速地、实时地穿戴以获得更好的按 摩效果。
2、本发明通过电源供电后，继电器上的驱动电路模块得电工作，使超 声波发生装置产生超声波振动，经过微振动放大模块调控，使得振幅达到合 适的按摩效果。
3、本发明通过控制器与继电器、测量功率模块、超声波发生装置、驱 动电路模块形成闭环控制回路，控制器通过测量功率模块实时获取功率和振 动幅度的监测数据，并通过控制继电器上的驱动电路模块通断电过程来实现 对超声波发生装置的自动启停。
4、本发明的控制器根据测量功率模块的反馈数据反映***状态，当系 统状态异常时，能够及时发出控制指令，并通过报警装置发出报警信号，提 醒穿戴人员注意调整工作状态，提高了该穿戴设备的安全性。
附图说明
图1为本发明一实施方式的服装主体的主视图。
图2为本发明一实施方式的服装主体的后视图。
图3为本发明一实施方式的服装主体上面料的剖视图。
图4为本发明的应用于服装主体上的按摩***中各元件的连线图。
图5为本发明的控制器对超声波发生装置自动启停的控制原理图。
图6为本发明的***振动调节控制装置的预警工作原理图。
图7为本发明的按摩***中各元件的工作流程示意图。
图8为本发明的按摩***的工作流程示意图。
图中：1、上衣；2、裤子；3、拉链；4、超声波发生装置；5、导线；6、 继电器；7、电源模块；8、压电陶瓷；9、高频变压器；10、控制器；11、 测量功率模块；12、报警装置；13、驱动电路模块；14、微振动放大模块； 15、蜂鸣器；16、警示灯；17、外层面料；18、内层面料；19、防电层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，为本发明一实施方式提供的基于超声波发生器的按摩系 统应用于服装主体上的结构示意图，该服装主体包括上衣1和裤子2，且组 合形成一个整体套装，上衣1通过拉链3与裤子2可拆卸连接。上衣1的前 胸部位还设置有可拆卸拉链，使衣服可以方便更换。
上衣1和裤子2均由三层面料组成，自内而外均包括内层面料18、防电 层19和外层面料17；超声波发生装置4布设于内层面料18与防电层19之 间，从而方便将超声波振动传递到人体皮肤，产生按摩效果，达到给全身放 松的目的。导线3和压电陶瓷8与内层面料18接触，压电陶瓷8与外层面 料17之间装有防电层19，防电层19能够起到保护漏电作用，能够有效地保 护用户。
请一并参阅图图1和图4-8，一种基于超声波发生器的按摩***，包括 超声波发生装置4和***振动调节控制装置。
超声波发生装置4，设置于服装主体上，用于发出超声波振动；超声波 发生装置4包括若干压电陶瓷8、高频变压器9和驱动电路模块13。超声波 发生装置4的一侧设置有微振动放大模块14，用于调节振动幅度位于设定阈 值范围内。例如，为达到全身按摩的效果，若干压电陶瓷8均匀布设于服装 主体上，可以分布于套装的躯干、胳膊及大腿位置等全身关键部位，用于产 生超声波振动；压电陶瓷8的形状为矩形片状或以管状布置；可以为扁平矩 形结构且不含支路，也可以按蛇形盘状布置，确保按摩效果在套装内最大分 布。上衣内的压电陶瓷与裤子内的压电陶瓷分别各自独立分布，通过导线5 与电源连接，通过电源供电，使压电陶瓷产生的振动频率满足超声波频率， 使压电陶瓷产生按摩效果，达到给全身放松的目的。
压电陶瓷设置于内层面料与防电层之间，其连接端通过粘胶固定，并通 过导线与高频变压器的输出端紧密连接，用于变频调节电路。压电陶瓷的终 端设置有一个微振动放大模块，用于调节振动幅度在设定阈值范围内。
高频变压器9具有两个接口端：其输出端通过导线5与压电陶瓷8连接； 其输入端也同样通过导线5与驱动电路模块连接，驱动电路模块最后与电源 模块连接。
服装主体上设置有电源模块7，电源模块可以为若干独立可充电式供电 电源。例如，在上衣和裤子的腰部前侧分别设置有两对独立可充电式供电电 源。
***振动调节控制装置通过继电器6与超声波发生装置4连接，用于控 制超声波发生装置4的自动启停。继电器6上设置有驱动电路模块13，驱动 电路模块13通过导线5与电源模块7连接。
***振动调节控制装置包括测量功率模块11、报警装置12和控制器10。 其中，电源模块7、测量功率模块11、报警装置12、控制器10均通过拉链 3与服装主体连接；拉链3采用防触电拉链，通过拉开拉线即可对***元件 进行检修与更换。
测量功率模块11与控制器10模拟输入端口连接，用于实时监测超声波 发生装置4的功率和振动幅度；也就是实时监测若干压电陶瓷8的功率和振 动幅度，并将***的振动幅度的监测数据实时传输给控制器10。
控制器10的控制端口连接报警装置12。报警装置12在***状态异常时 向使用者发出报警信号，以防止***出现故障而使用者毫无察觉的现象发 生，提高了使用安全性。
报警装置12包括蜂鸣器15和警示灯16，用于提供声光报警信号。警示 灯可以为小灯泡，报警装置固定于上衣的手腕处。此处的***状态异常是指 控制器10将实时的监测数据与设定的阈值范围相比，低于或者高于设定的 阈值范围时的***反馈。当***状态异常时，蜂鸣器发出嗡嗡声并伴有小灯 泡闪烁红光，提示使用者***状态异常。
控制器10通过导线5分别与测量功率模块11、微振动放大模块14、报 警装置12连接，用于实时获取超声波发生装置4反馈的功率和振动幅度的 实时监测数据，并反映***状态。控制器10的控制端口还与电源模块7相 连接，用于控制驱动电路模块13的工作，并采集微振动放大模块14的数据， 用于反映***状态。
本实施方式中，测量功率模块11采用可实时测量振幅和声波功率、并 可输出测量结果的测量装置，例如采集探头等。控制器10采用单片机，当 数据测量结果超过所设定的阈值时，控制器10向报警模块12发出报警信号。 报警模块12可采用声音报警器、发光报警器等，例如报警灯、蜂鸣器等， 本实施例采用带蜂鸣器作为报警模块12，当报警模块12接收到报警信号时， 蜂鸣器同时发出声音并且灯光闪烁提醒使用者***工作异常，便于使用者辨 识报警信息。
超声波发生装置4包括若干压电陶瓷8、高频变压器9和驱动电路模块 13。超声波发生装置4的工作过程为：通过控制器10发出命令，继电器6 闭合，驱动电路模块13启动，使高频变压器9工作，从而使压电陶瓷8产 生达到超声频率的超声波振动，最后根据控制器10获得的测量功率模块11 反馈的实时数据，通过振动放大模块14调节振动幅度，使***振幅在用于 所需范围内，达到合适的按摩效果。
请参阅图5，控制器10与测量功率模块11、压电陶瓷8、高频变压器9、 驱动电路13形成闭环控制回路，控制器10的控制端接继电器6的驱动线圈， 微振动放大模块14和继电器6的辅助触点开关、供电电源串联形成回路。 将报警器设置在上衣的手腕部位，利用声音、灯光闪烁两种信号结合的方式 提醒用户，便于使用者及时地辨识预警消息。控制器10通过控制电路开关， 也就是继电器6，实现***自动控制过程，当测量功率模块反馈的监测数据 异常时，报警装置及时发出报警信号。测量功率模块11实时监测超声波发 生装置4的功率和振动幅度，并将监测数据反馈给控制器10；控制器10获 取功率和振动幅度的监测数据，并与预设的预支范围比较，判断***状态， 并通过控制继电器6的驱动电路通断电过程来实现压电陶瓷8的自动启停。
在本实施方式中，***启动时，控制器10输出继电器6驱动电路得电 命令，随后驱动电路得电、辅助触点开关闭合，高频变压器9启动，使压电 陶瓷8产生达到超声频率的振动，套装内产生按摩效果。
工作一段时间后，当测量功率模块11传输给控制器10的功率和振动幅 度监测数据符合设定阈值范围时，程序执行开关闭合供电电源继续供电操 作。
当测量功率模块11监测的实测数据不符合设定阈值范围时，报警器发 出报警信号，人工检查后循环执行上述操作过程，即超声波发生装置4重新 启动。
当测量功率模块11传输给控制器10的幅度监测数据不符合设定阈值范 围时，控制器10输出继电器6驱动电路断电命令，随后驱动电路断电、辅 助触点开关断开，***工作停止。
图6显示了***振动调节控制装置的预警原理：测量功率模块11用来 采集声波功率和振动幅度的数据，并将实时测得的数据反馈传递给控制器 10，控制器10对输入的信号进行处理、分析，当监测数据异常，也就是低 于或者高于预设阈值范围时，控制器发出相应的信号，触发报警电路，由报 警装置12发出报警信号，提醒穿着人员注意调整工作状态，保护人员安全。
请参阅图7-8，上述基于超声波发生器的按摩***的控制方法，包括以 下步骤：
S1、启动超声波发生装置4，通过控制器10和继电器6对驱动电路模块 13产生激励，在高频变压器9的作用下，使压电陶瓷8产生超声波振动；
S2、测量功率模块11实时监测超声波发生装置4的功率和振动幅度， 并将监测数据反馈给控制器10；
S3、控制器10根据反馈数据驱动微振动放大模块14合理调控振动幅度 在设定阈值范围；
S4、控制器10根据反馈数据反映***状态：
当反馈数据处于设定阈值范围，则维持当前工作状态；
当反馈数据低于或者高于设定阈值范围，则通过控制器10发出控制信 号，通过手机终端发布命令调节起振幅度和/或电源频率，并通过报警装置 12发出报警信号。
本实施方式中，超声波发生装置4发出声波按摩效果，由压电陶瓷产生 并向全身作用，通过导线连接各用电元件，压电陶瓷采用扁平矩形状，使用 质地较软的陶瓷材料缝合进套装内部，达到按摩效果最大化的目的。
首先控制器10执行继电器6驱动电路得电操作，即驱动电路工作，高 频变压器9将频率变换到超声波频率，使压电陶瓷8达到产生超声波振动的 效果，经过微振动放大模块14使振动幅度到达用户设定的合理范围；
一段时间后，当测量功率模块11监测的套装衣体声波功率和振动幅度 达到设定合理设定值时，程序执行正常工作，供电电源正常供电；当测量功 率模块11监测的实测数据值不符合设定合理设定值时，超声波发生装置4 断开工作，报警装置12发出报警信号，人为检查后重新执行上述操作过程。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于超声波发生器的按摩***，应用于服装主体上，其特征在于，该按摩***包括：
超声波发生装置(4)，设置于服装主体上，用于发出超声波振动；
微振动放大模块(14)，设置于所述超声波发生装置(4)的一侧，用于调节振动幅度位于设定阈值范围内；
***振动调节控制装置，通过继电器(6)与所述超声波发生装置(4)连接，用于控制所述超声波发生装置(4)的自动启停；所述***振动调节控制装置包括：
测量功率模块(11)，用于实时监测所述超声波发生装置(4)的功率和振动幅度；
报警装置(12)，在***状态异常时发出报警信号；
控制器(10)，通过导线(5)分别与所述测量功率模块(11)、所述微振动放大模块(14)、所述报警装置(12)连接，用于实时获取所述超声波发生装置(4)的功率和振动幅度的监测数据，并反映***状态。
2.根据权利要求1所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述超声波发生装置(4)包括：
若干压电陶瓷(8)，布设于所述服装主体上，用于产生超声波振动；
高频变压器(9)，其输出端通过导线(5)与所述压电陶瓷(8)连接，用于变频调节电路。
3.根据权利要求2所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述压电陶瓷(8)的形状为矩形片状或以管状布置。
4.根据权利要求2所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述服装主体上设置有电源模块(7)，所述继电器(6)上设置有驱动电路模块(13)，所述驱动电路模块(13)通过导线(5)与所述电源模块(7)连接；
所述高频变压器(9)的输入端通过导线(5)与所述驱动电路模块(13)连接。
5.根据权利要求4所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述电源模块(7)、所述测量功率模块(11)、所述报警装置(12)、所述控制器(10)均通过拉链(3)与所述服装主体连接；所述拉链(3)为防触电拉链。
6.根据权利要求1所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述报警装置(12)包括蜂鸣器(15)和警示灯(16)，用于提供声光报警信号。
7.根据权利要求1所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述服装主体包括上衣(1)和裤子(2)，且组合形成一个整体套装，所述上衣(1)通过拉链(3)与所述裤子(2)可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的基于超声波发生器的按摩***，其特征在于，所述服装主体均由三层面料组成，所述三层面料自内而外均包括内层面料(18)、防电层(19)和外层面料(17)；所述超声波发生装置(4)布设于所述内层面料(18)与所述防电层(19)之间。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的基于超声波发生器的按摩***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、启动超声波发生装置(4)，通过控制器(10)和继电器(6)对驱动电路模块(13)产生激励，在高频变压器(9)的作用下，使压电陶瓷(8)产生超声波振动；
S2、测量功率模块(11)实时监测超声波发生装置(4)的功率和振动幅度，并将监测数据反馈给控制器(10)；
S3、控制器(10)根据反馈数据驱动微振动放大模块(14)合理调控振动幅度在设定阈值范围；
S4、控制器(10)根据反馈数据反映***状态：
当反馈数据处于设定阈值范围，则维持当前工作状态；
当反馈数据低于或者高于设定阈值范围，则通过控制器(10)发出控制信号，通过手机终端发布命令调节起振幅度和/或电源频率，并通过报警装置(12)发出报警信号。
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