CN101244313B - 刺激器、刺激系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种刺激器包括主体、电刺激单元、热刺激单元、磁刺激单元以及微处理器。电刺激单元是设置于主体的表面，热刺激单元是邻近于表面用以产生热能，磁刺激单元是设置于主体内。微处理器是设置于主体内，用以选择性地启动电刺激单元、热刺激单元、磁刺激单元或上述刺激单元的组合。

Description

刺激器、刺激系统及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种刺激器、刺激系统及其控制方法，且特别是有关于一种可产生电刺激、热刺激以及磁刺激的刺激器、刺激系统及其控制方法。

背景技术

西医在物理治疗领域常用的电疗设备，乃是通过电极将电荷波送入受刺激生物体内，让肌肉或神经因电荷波产生反应，然而其可治疗的病症即为有限。

传统中医的治疗概念为刺激或疏通不畅通的穴道经络而达到气血循环顺畅的健康状态，实际在针灸疗程中会使用不锈钢针、艾草灸烧或电针。然而，不锈钢针或电针必须直接而准确地穿刺进人体穴道点，因此必须由专业的医师来进行针扎，且不锈钢针或电针也必须经过繁复的清洁与消毒工作才可使用。另外，以艾草炙烧穴道点，其温度控制不易，极易造成受试者皮肤灼伤的危险。

发明内容

本发明是有关于一种刺激器、刺激系统及其控制方法，其中刺激器是可以产生电刺激、热刺激以及磁刺激等多样化刺激，并以非侵入的方式提供刺激。

根据本发明的第一方面，提出一种刺激系统的控制方法，刺激系统包括控制器以及刺激器，控制方法包括：(a)控制器检测刺激器；(b)将刺激器置放于受刺激端；(c)控制器下达指令给刺激器；以及(d)刺激器接收指令，并据以产生刺激于受刺激端，刺激为电刺激、磁刺激、热刺激或上述刺激的组合。

根据本发明的第二方面，提出一种刺激器包括主体、电刺激单元、热刺激单元、磁刺激单元以及微处理器。电刺激单元是设置于主体的表面，热刺激单元是邻近于表面用以产生热能，磁刺激单元是设置于主体内。微处理器是设置于主体内，用以选择性地启动电刺激单元、热刺激单元、磁刺激单元或上述刺激单元的组合。

根据本发明的第三方面，提出一种刺激系统包括控制器与刺激器。控制器包括微处理器及信号输出单元。微处理器下达指令，信号输出单元接收指令，并将指令传送出去。刺激器包括信号接收单元以及微处理器。信号接收单元接收指令并将指令传送出去。微处理器接收指令，并根据指令启动电刺激单元、热刺激单元、磁刺激单元或上述刺激单元的组合，藉此产生刺激于受刺激端。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示依照本发明一较佳实施例的一种刺激器的立体透视图。

图2绘示依照本发明一较佳实施例的图。

[主要元件标号说明]

100：刺激器

110：主体

110a：主体的表面

112：信号输出单元

114：信号调制电路

116：信号接收单元

118：信号解调电路

120：电刺激单元

122：第一电极

124：第二电极

130：热刺激单元

140：磁刺激单元

150：微处理器

155：开关阀

160：数字模拟转换器

170：感测单元

200：控制器

212：信号输出单元

214：信号调制电路

216：信号接收单元

218：信号解调电路

230：显示屏幕

240：输入接口

250：微处理器

具体实施方式

本发明的一较佳实施例的刺激系统包括控制器以及刺激器。请参照图1，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种刺激器的立体透视图。本实施例的刺激器100包括主体110、电刺激单元120、热刺激单元130、磁刺激单元140以及微处理器150。电刺激器单元120是设置于主体的表面110a。刺激器100是以此表面110a接触受刺激端例如是人体皮肤或者刺激器100可通过(保护套)间接与皮肤接触。电刺激单元120较佳的是包括第一电极122与第二电极124，是相互绝缘地设置在主体的表面110a。举例来说，第一电极122是设置于表面110a的中央，第二电极124是环绕第一电极122，且与第一电极122相隔一间距。第一电极122与第二电极124较佳的是由低电阻的金属所组成，例如是由金、铜、铝或其合金所组成。刺激器100是以此表面110a接触受刺激端例如是人体皮肤或者刺激器100可通过(保护套)间接与皮肤接触，因此当第一电极122与第二电极124分别通以电流时，电流便会通过人体，对人体产生电刺激。

热刺激单元130是邻近于表面110用以产生热能。热刺激单元130例如是电热管或电阻丝。如图2所示，本实施例的热刺激单元130是电阻丝，由电阻值较高产热效能较大的金属所组成，例如是镍、铬或其合金。电阻丝较佳的是涡旋(spiral)形电阻丝，涡旋形电阻丝是实质上形成在同一平面上，并由表面的外围朝向中心的方向延伸，更佳的是，涡旋(spiral)形电阻丝的宽度是由表面的外围朝向中心的方向变小。当热刺激单元130由通以电流时，电阻丝较宽的部分产热少，电阻丝较窄的部分产热多。如此一来，刺激器产生的热刺激，中央温度较高，即为类似中医以艾草炙烧穴道点所产生的效果。

磁刺激单元140是设置于主体110内。较佳的是，磁刺激单元140是螺旋(helix)线圈，螺旋(helix)线圈的中心轴是实质上垂直于表面110a。当通以电流时，线圈可产生垂直于表面的磁场，完全指向受刺激端，有效地提供磁刺激。

需注意的是，刺激器100的电刺激单元120、热刺激单元130以及磁刺激单元140是彼此绝缘，通过微处理器150选择性地启动电刺激单元120、热刺激单元130、磁刺激单元140或上述刺激单元的组合。举例来说，刺激器100还包括开关阀155，具有彼此独立的三个开关，当微处理器150下达指令欲产生电刺激与磁刺激，则开关阀155导通其与电刺激单元120与及磁刺激单元140之间的电路，同时将其与热刺激单元130之间形成断路。微处理器150通过这样的方式启动电刺激单元120以及磁刺激单元140。开关阀155较佳地是设置在微处理器150内部，然而并不限定于此。开关阀155也可以独立地设置在微处理器150之外，例如是设置于微处理器150以及上述刺激单元120、130与140之间。

上述的刺激器100还包括其它元件，使得刺激器可以通过控制器来控制与操作。以下先分别介绍刺激器以及控制器的内部元件，再接着说明这些内部元件如何彼此操作来达到控制刺激器产生预设刺激的功能。请参照图2，其绘示依照本发明的一较佳实施例的一种刺激系统的方块图。本实施例的刺激系统包括控制器200以及刺激器100。控制器200包括微处理器、信号输出单元、信号接收单元、显示屏幕以及输入接口。刺激器100包括信号接受单元、信号输出单元、微处理器150、开关阀155、电刺激单元120、热刺激单元130、磁刺激单元140以及感测单元160。

本实施例的控制方法可以操控单一个或多个刺激器。以下是先举例说明操控单一刺激器的控制方法，详述如下。首先，控制器200的微处理器250发出检测指令，经过信号调制电路214、功率放大器之后，利用信号输出单元212将检测指令传送至刺激器100。若刺激器100具有电力，刺激器100的信号接收单元116接受检测指令之后，便通过信号解调电路118将检测指令传递至微处理器150，微处理器150则发出响应信号，通过信号调制电路114及信号输出单元112将响应信号传送回控制器200。通过这样的方式，控制器200得以检测刺激器100。

较佳的是，控制器200是通过无线传讯方式下达指令给刺激器，避免众多牵线的不便、减少产品成本并提高操作上的便利性。也就是说，控制器200的信号接收单元216以及信号输出单元212、刺激器100的信号接收单元116以及信号输出单元112皆为天线。无线传讯方式的通讯规格例如是IrDA、蓝芽、RFID、IEEE 1451、IEEE 1073、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.15(Zigbee，WPAN)、IEEE 802.11(WLAN)或数字调制格式。数字调制格式可以是AM，FM，PM，ASK，FSK，MSK，GMSK，PSK，QPSK，PAM，或QAM。

接着，使用者将刺激器100置放于受刺激端，例如是利用贴布将刺激器100贴附于受刺激端、或利用绳索将刺激器100缠绕于受刺激端等方式。需注意的是，刺激器置放于受刺激端的方法并不限定于此，只要是可以将刺激器的表面110a是与受刺激端接触的方式皆可应用于本实施例。

待刺激器100固定好之后，控制器200的微处理器250下达刺激指令。刺激指令是通过与上述相同的信号传送路径传送给刺激器100。

最后，在刺激器100接收刺激指令之后，微处理器150通过开关阀155的调控机制将刺激指令选择性地传送出去，经过数字模拟转换单元160将数字指令转换为模拟信号，最后经过定电压转定电流的程序之后将刺激信号选择性地传送给电刺激单元120、热刺激单元130以及磁刺激单元140，刺激器100据以产生刺激于受刺激端，刺激可以是电刺激、磁刺激、热刺激或上述刺激的组合。产生刺激之后，刺激器100的微处理器150回传完成信号给控制器200。刺激指令较佳是包括刺激的种类、波形、强度、频率及延续时间等提供刺激所需的参数。举例来说，若产生波形不同，则受刺激端所感受到的感觉亦不同。若将刺激器100摆放于穴道点，本实施例的刺激器100便可以提供针与灸两种功效，而没有传统上清洁针头、针扎与灸烧等繁琐步骤与危险。

除了可以控制单一刺激器之外，本实施例更可以同时控制多组刺激器使其同时或轮流进行刺激，其基本原理与控制单一刺激器的方法雷同，以下仅对不同之处作进一步的说明。

使用者如果想要驱动多组刺激器同时或轮流进行刺激，必须先经由控制器提供编程指令，并通过辨识与编码的步骤将编程指令分别地传送给这些刺激器。刺激器接收编程指令之后便与上述控制方法相同的路径执行编程刺激。以下便针对与上述控制方法不同之处，特别是提供编程指令的步骤以及编码的步骤详细地说明。

编程指令可以是控制器200内建，亦可由使用者手动输入。控制器200包括显示屏幕230以及输入接口240，输入接口240例如是鼠标、触控式屏幕、按键、键盘或滚轮等。当编程指令内建于控制器200内时，控制器200提供多个编程指令于显示屏幕230上，则使用者利用输入接口240选定其中之一编程指令即可。编程指令至少包括刺激器数量、相对位置、种类、波形、强度、频率、刺激起始时间以及刺激结束时间等参数。当编程指令是由使用者手动输入时，控制器200显示功能选单于显示屏幕230上，则使用者利用输入接口240逐一地设定出编程指令。

之后，控制器200的微处理器250将编程指令传送消息至显示屏幕230，引导使用者将些刺激器100分别编码并置放于多个预设的受刺激端。因此，控制器200可以辨识每一个刺激器200，并对其发出专属的指令。最后，些刺激器200接收编程指令，并据以产生多个刺激于些受刺激处，藉此同步控制些刺激器。如此一来，多组刺激器的刺激时间、空间分布、强度种类产生差异，可以让扩大刺激范围甚至是造成组织运动，达到点、敲、击、揉、切、按压等按摩效果，更可以提供多样化的医疗、按摩、塑身及美容等治疗。

除此之外，本较佳实施例的控制方法还包括反馈机制，避免刺激器承载过高电压或产生过高温度而造成的伤害，提高刺激系统的安全性与舒适性。详细地说，本实施例的刺激器100还包括感测单元170，用以感测刺激器100目前所使用的电压以及产生的温度，并预设安全阀值。当感测单元170测定刺激电压或温度之后，回传至刺激器的微处理器150，微处理器150判断其是否超过默认值。若微处理器150判断测量值没有超过默认值，则刺激器100继续刺激并发出安全信号至控制器200。若微处理器150判断测量值超过默认值，则微处理器150发出停止指令至开关阀155，使得刺激器100停止刺激，同时发出警告信号至控制器200，以告知使用者。

本发明上述实施例所揭露的刺激器、刺激系统及其控制方法，具有至少以下的优点：

1.刺激器通过三合一电路集成设计，单一刺激器就可以提供电、热、磁刺激或其组合的刺激。若是将刺激器摆放位置于中医穴道点，可提供针与灸两种功效，而没有传统上清洁针头、针扎与灸烧等繁琐步骤与危险。

2.多组刺激器的刺激时间、空间分布、强度种类产生差异，可以让扩大刺激范围甚至是造成组织运动，达到点、敲、击、揉、切、按压等按摩效果，更可以提供多样化的医疗、按摩、塑身及美容等治疗。

3.本控制方法包括反馈机制，避免刺激器承载过高电压或产生过高温度而造成的伤害，提高刺激系统的安全性与舒适性。

4.本实施例结合无线传讯设计，可避免众多牵线的不便、减少产品成本并提高操作上的便利性。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (4)

1.一种刺激器，包括：

主体；

电刺激单元，是设置于该主体的表面；

热刺激单元，是邻近于该表面用以产生热能；

磁刺激单元，是设置于该主体内；

微处理器，是设置于该主体内，分别与该电刺激单元、该热刺激单元及该磁刺激单元电性连接以选择性地激活该电刺激单元、该热刺激单元、该磁刺激单元其中之至少二者的组合，

其中该电刺激单元包括第一电极与第二电极，是相互绝缘地设置在该主体的该表面，该第一电极是设置于该表面的中央，该第二电极是环绕该第一电极，且与该第一电极相隔一间距；该热刺激单元是螺旋形电阻丝，由该表面的外围朝向中心的方向延伸；该磁刺激单元是线圈，该线圈的中心轴是实质上垂直于该表面；其中该电刺激单元、该热刺激单元以及该磁刺激单元是彼此绝缘。

2.根据权利要求1所述的刺激器，其中该第一电极与该第二电极是由金、铜、铝或其合金所组成。

3.根据权利要求1所述的刺激器，其中该螺旋形电阻丝的宽度是由该表面的外围朝向中心的方向变小。

4.根据权利要求1所述的刺激器，其中该电阻丝是由镍、铬或其合金所组成。

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