家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置及按摩方法

摘要

家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置及按摩方法，现有的类似产品大都采用模拟或数字电路构成一个独立设备，在内部结构上比较先进的使用了单片机控制技术但功能有限。家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，其组成包括：具有控制软件的计算机(1)，所述的计算机的232或USB接口连接按摩输出检测单元(2)，所述的按摩输出检测单元连接按摩、检测片(3)。本发明作为一种与家用计算机一体化的理疗、保健装置及一种按摩方法。

说明书

技术领域：

本发明属于电子医疗技术和计算机软件、单片机应用技术领域，具体涉及一种家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置及按摩方法。

背景技术：

现有的类似产品大都采用模拟或数字电路构成一个独立设备，在内部结构上比较先进的使用了单片机控制技术但功能有限。由于这部分设备大都采用LED管或小型液晶显示屏，所以大都没有详细的按摩数据和人体检测数据显示功能。由于单片机功能有限，不能实现丰富的多媒体交互功能，没有按摩过程中的监测和自动处理功能，没有针对个人的个性化设置。现有所谓的USB按摩器也只是借助计算机电源，没有具备计算机的控制功能、功能极为简单。

发明内容：

本发明的目的是提供一种家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置及按摩方法，通过控制软件的控制，可以实现多媒体人机交互和个性化按摩与设置，实现多路输出，功能强大，操作简单方便。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，其组成包括：具有控制软件的计算机，所述的计算机的232或USB接口连接按摩输出检测单元，所述的按摩输出检测单元连接按摩、检测片。

所述的家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，所述的按摩输出检测单元安装在所述计算机的5.25英寸驱动器安装槽上并与计算机的232或USB接口连接，所述的按摩输出检测单元包括单片机安装在电路板上，所述的电路板连接所述的按摩、检测片，所述的按摩输出检测单元前面板上具有通过电缆与按摩、检测片连接的按摩输出与检测端口、按摩状态显示二极管和按摩幅度微调按键。

所述的家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，所述的电路板上具有D/A转换电路，所述的D/A转换电路对应连接升压电路，所述的升压电路对应连接人体电阻检测及保护电路；所述的按摩输出与检测端口为四组。

家用计算机一体化软硬件结合的按摩方法，所述的具有控制软件的计算机通过程序控制按摩输出检测单元，使所述的按摩输出检测单元在软件环境下实现手动按摩操作、按程序自动操作、按摩数据设置和多媒体功能提示及示范，使用者再进行按摩的波形、幅度、频率的设置和修改，定位按摩与检测接口、定时输出参数，设置个人的人体电阻范围和超值报警点并记录按摩过程与参数。

本发明的有益效果：

1.本发明可作为家用计算机系统一种一体化的通用配置设备，一种标准软硬件结合的配置安装在家用计算机上，增加了家用计算机的在理疗、保健领域的应用，扩大了家用计算机的应用范围。

2.由于采用计算机(系统机)控制，使按摩控制功能大大增强，发挥了硬件和软件的各自优点和长处，实现了人机交互，配合文字、图形或视频等多媒体充分发挥了计算机的功能，增加了按摩设备使用的方便性和趣味性，控制软件升级方便。

3.由于本发明由计算机(系统机)软件控制，显示、输入、升级等使用计算机，与其它独立设备比较，它的硬件成本显著降低。

4.由于对按摩过程皮肤电阻的检测和相应的控制，可根据个人情况的不同方便地进行个性化设置，使按摩过程更加安全可靠，对长期使用计算机工作的人士的减肥、保健和颈椎、腰等部位的不适和有关病痛的治疗有一定效果，尤其方便了长期使用计算机工作的人士。

5.本发明实现了多媒体人机交互和个性化按摩与设置，可多路输出，具备功能强大，操作简单方便、设置多样化、个性化、造价低廉等优点。

附图说明：

附图1是本发明计算机的外观结构示意图。

附图2是本发明按摩输出检测单元的结构示意图。

附图3是本发明电路原理图。

附图4是本发明人体电阻检测部分示意图。

附图5是本发明的实施框图。

具体实施方式：

实施例1：

家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，其组成包括：具有控制软件的计算机1，所述的计算机的232或USB接口连接按摩输出检测单元2，所述的按摩输出检测单元连接按摩、检测片3。

实施例2：

上述的家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，所述的按摩输出检测单元安装在所述的计算机的5.25英寸驱动器安装槽上并与计算机的232或USB接口连接，所述的按摩输出检测单元包括单片机4安装在电路板12上，所述的电路板连接所述的按摩、检测片3，所述的按摩输出检测单元前面板上具有通过电缆8与按摩检测片连接的按摩输出与检测端口9、按摩状态显示二极管10和按摩幅度微调按键11。

实施例3：

上述的家用计算机一体化软硬件结合的按摩装置，所述的电路板上具有D/A转换电路5，所述的D/A转换电路对应连接升压电路6，所述的升压电路6对应连接人体电阻检测及保护电路7；所述的按摩输出与检测端口为四组。

实施例4：

家用计算机一体化软硬件结合的按摩方法，所述的具有控制软件的计算机通过程序控制按摩输出检测单元，使所述的按摩输出检测单元在软件环境下实现手动按摩操作、按程序自动操作、按摩数据设置和多媒体功能提示及示范，使用者再进行按摩的波形、幅度、频率的设置和修改，定位按摩与检测接口、定时输出参数，设置个人的人体电阻范围和超值报警点并记录按摩过程与参数。

所述的按摩输出检测单元安装在计算机ATX标准机箱空闲的5.25英寸驱动器安装槽上并与计算机内电源及通讯接口(232或USB接口)连接，其中按摩单元由单片机系统控制下的D/A转换电路、升压电路、人体电阻检测及保护电路构成，单元前面板上的4组按摩输出与检测端接口通过电缆与按摩、检测片连接，在软件控制下实现多媒体方式的人机交互，达到手动按摩和定时、自动按摩。通过对按摩部位人体电阻的检测，解决了不同人皮肤电阻不同和按摩片粘贴位置不同对按摩输出幅度的影响并自动进行调节使按摩过程更安全可靠。由于采用计算机软件技术一般使用者可根据个人情况的不同方便地进行个性化设置(分为高级设置和普通设置)，实现按摩的波形、幅度、频率、时间(按摩时间、定时开启时间)、人体电阻范围和超值报警检测点参数的任意设置和记录。所述的按摩检测片由按摩部分和人体电阻检测部分构成，通过连接电缆分别与按摩输出检测单元的按摩输出端和人体电阻检测输入端连接。可实现4组按摩接口的分别、同步输出和各自独立的波形、幅度、定时输出，同时在计算机控制下对粘贴在人体的每组按摩检测片所对应的人体电阻进行检测扫描，可根据个人皮肤电阻的不同、按摩位置不同对按摩波形的幅度进行个别或全部自动调节使按摩过程更安全可靠。

实施例5：

以下所述的计算机在强调软件功能时称系统机。如图1所示，所述按摩输出检测单元安装在计算机的ATX标准机箱的空闲5.25英寸安装槽上(一般用于安装各类标准光驱或硬盘)。按摩输出检测单元与标准光驱金属盒的外观、结构、尺寸及安装方式相同，通过固定螺丝安装在计算机机箱空闲的5.25英寸驱动器安装槽上。按摩输出检测单元的电路板和元器件安装在这个金属盒内。前面板上的4组按摩输出与检测接口通过电缆和接头与按摩、检测片连接。前面板还安装有：按摩状态显示二极管LED用于按摩时状态显示；按摩幅度微调按键，在正常按摩过程中按摩者对输出的按摩信号的强度感觉较强或较弱时，利用本组按键可增加或减小按摩电压幅度。按摩输出检测单元后板上的电源和通讯接口通过电缆分别与计算机的标准电源和232或USB接口连接。

图2、图3所示，所述按摩输出检测单元由单片机系统及附属电路构成。主要完成与系统机通讯、按摩信号的转换与输出(D\A转换电路)、人体电阻的检测(A\D转换电路)、定时(TIME)等功能。在存储器波形库13中的按摩波形数据通过单片机的O/I口采用脉宽调制信号(PWM方式)输出，这个按摩脉冲信号进入由运算放大器组成的D\A转换电路的输入端，经转换、滤波后的模拟信号经升压电路6。

升压，在输出端产生10-50V的模拟交流信号，这里为了安全，输出的信号通过升压电路与前级电路实现隔离。信号输出的频率、幅度和波型由软件控制下的PWM脉冲宽度决定。信号最后进入按摩检测片中接触人体的按摩输出导电橡胶部分。

按摩检测片的导电橡胶由按摩输出部分和人体电阻检测部分构成，二者中间留有0.5～0.8厘米间隔，以便形成人体等效电阻。检测原理：按摩脉冲信号施加在任意一组按摩检测片的导电橡胶31与34之间，人体电阻作用在粘贴导电橡胶31与34两端产生一个电压降，由于人体的皮肤不同、粘贴导电橡胶距离的不同，这个电阻差异很大。同时在按摩检测片的导电橡胶32与33之间感应出作用人体的电压降，这个电压低于导电橡胶31与34之间的按摩电压，它被人体电阻检测及保护电路接收。按摩检测部分即人体电阻检测及保护电路由输入保护电路、取样保持电路、模拟信号放大电路等构成，检测信号经过上述电路处理后至单片机的I/O口即单片机内部A/D输入端。在按摩过程中如果人体电阻检测及保护电路检测到的某一组电阻短路、开路即按摩检测片没有与人体接触好或脱落，单片机系统将关闭按摩信号输出，状态显示LED闪动并通过232接口或USB通知系统机，系统机会做出相应提示与报警。当检测到某一组电阻数值不在正常范围内(与设置的参数差别太大)计算机将对按摩输出电压幅度增加一档或减小一档。

按摩输出检测单元还包括：与系统机连接的232或USB接口电路、用于按摩状态显示、报警显示的按摩状态态显示LED、用于在按摩过程中对输出的按摩信号的强度加一档或减一档的按摩幅度微调按键、计算机标准电源接口、按摩输出波形数据及状态存储电路等，上述为常规电路，这里不做解释。

实施例6：

图4所示，应用软件安装在系统机上，从功能上分为：系统机与按摩输出检测单元的通讯部分；按摩输出控制部分；人体电阻检测部分；数据显示及操作界面部分。从应用层面分为：按摩与检测设置部分；按摩的手动操作部分；按程序按摩部分和多媒体演示示范部分。

软件工作原理：启动按摩应用程序，进入手动操作、按程序操作、多媒体功能提示及示范和按摩参数设置选择界面。

在首次启动时首先选择按摩参数设置。在多媒体设置提示功能示范下，设置一下个人按摩参数，分为高级设置和普通设置，专业人员可选用高级设置，按下述内容设置：个人信息、个人疾病信息、按摩部位、人体电阻范围和超值报警检测点参数、按摩波形、波形幅度、按摩频率、按摩时间；一般人士可用普通设置，按下述内容设置：个人信息、按摩原因、皮肤类型、有无心脏等疾病、保健减肥还是医疗按摩等常规参数，由计算机提供按摩部位、按摩波形、按摩幅度、按摩频率、按摩时间等参考信息。确认后计算机将上述个人设置结果保存于系统机内。

手动操作方式：在多媒体操作指导的示范下选择某个按摩设置或根据个人情况选择按摩波形、按摩幅度、按摩频率、按摩时间等参数，将按摩输出与检测接口连接的4组按摩检测片与按摩者的身体粘贴，确认后系统机将设置数据通过232或USB接口进入按摩输出检测单元，最后驱动相关电路进入按摩状态。按摩时间到，系统机提示用户并停止按摩。

程序按摩方式：在应用软件开启的状态下，软件在设定时间自动提醒用户，用户可在在多媒体程序按摩操作指导下按设定要求将按摩检测片与按摩者的身体粘贴，之后系统将按预先设置数据通过232或USB接口进入按摩输出检测单元最后驱动相关电路进入程序按摩状态。按摩结束，系统机提示用户并停止按摩。

在上述任意一种按摩状态下的按摩操作指令包括：波形及波形强度、输出口定位及数量、定时参数、检测人体电阻范围等数据并通过232或USB接口电路输入到按摩输出检测单元。单片机从波形库(波形库的存储单元的容量可模拟现有按摩器大部分按摩波形)调用与指令相应的按摩波形数据即包含有频率、波形和幅度的PWM编码信号，通过I/O口进入由运算放大器组成D\A转换电路的输入端，经转换、滤波后的模拟信号通过变压器升压产生10-50V的交流信号，同时单片机系统内部定时器启动。在按摩过程中对粘贴在人体不同部位的按摩检测片的人体电阻检测部分与对人体电阻进行扫描检测，当检测到某一组输出短路或电阻值很小，计算机提示短路并关闭这个口。当检测到某一个组输出开路或电阻太大，计算机提示这路按摩片没有接触好并关闭这个口。当检测到某一组电阻数值与设置的参数差别较大，计算机将对按摩输出电压自动增加一档或减小一档直到检测的人体电阻数值在正常设置范围内，解决了由于皮肤电阻不同按摩位置不同对按摩波形幅度的影响，从而实现按摩波形幅度自动调节的功能，使按摩过程更舒适和安全可靠。

在上述任意一种按摩状态下，计算机显示按摩数据正常，按摩者自我感觉按摩幅度偏大或偏小时，可通过按摩输出检测单元面板上的按摩幅度微调按键对按摩输出电压自动增加一档或减小一档(上述调整与系统机应用软件无关)。

在上述任意一种按摩状态下的个人资料、按摩时间、按摩部位、按摩幅度、频率和波形等数据被系统机内应用软件记录。

系统机内应用软件中多媒体操作指导部分，具有提供多媒体人体按摩部位、保健、减肥等与按摩相关的参考资料、注意事项等功能，具备网络升级和利用网络资源功能。