CN101444451A - 一种声控按摩器及其声控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种声控按摩器，包括声音采集放大模块，声音采集放大模块、存储模块的输出端分别与主控模块的输入端相连，主控模块的输出端与按摩模块的输入端相连，电源模块为声音采集放大模块、主控模块和按摩模块供电，主控模块收到声音采集放大模块发出的电信号后，将该电信号与存储模块内的存储指令比较，发出相应电信号控制按摩模块动作。本发明还公开了一种声控按摩器的声控方法。本发明将用户通过训练所发出的声音作为控制指令存储在存储模块中，在使用时，用户发出相应语音指令，通过该指令控制按摩模块动作，无需反复手动操作，使用方便。

Description

一种声控按摩器及其声控方法

技术领域

本发明涉及一种声控按摩器及其声控方法。

背景技术

低频微电脉冲理疗技术是现代医学的一项研究成果，已在临床实验中得到长期和广泛的应用。其基本原理是：通过受控电子装置产生的模拟生物电脉冲，经皮刺激人体相关部位，依据现代中医经络学理论，仿真中医针灸、推拿、按摩等物理手法，实现人体躯干肢体等关节部位疾症的预防、保健和护理。临床实验证明，使用低频微电脉冲理疗装置治疗，可以改善局部微循环，促进新陈代谢及炎性产物吸收，解除局部组织粘连、缓解多种疼痛，实现肌体保健。尤其对于患有骨质增生和无菌性炎症的受用者，具有积极治疗疾患和缓释症状的作用。

目前市场上的低频理疗按摩器，其面板上设有按键，用户只能通过按键进行手动操作，即按压按键来控制波形、强度等，根据功能的不同，按键也多种多样，使用起来十分复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声控按摩器，该按摩器具有声音控制功能，无需用户反复手动操作，使用方便。

为实现上述目的，本发明提供的一种声控按摩器，包括声音采集放大模块，声音采集放大模块、存储模块的输出端分别与主控模块的输入端相连，主控模块的输出端与按摩模块的输入端相连，电源模块为声音采集放大模块、主控模块和按摩模块供电，主控模块收到声音采集放大模块发出的电信号后，将该电信号与存储模块内的存储指令比较，发出相应电信号控制按摩模块动作。

本发明的另一目的在于提供一种声控按摩器的声控方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)由用户发出语音指令，并存储在存储模块中；

(2)声音采集放大模块实时采集外界声源，经放大消噪后输出电信号至主控模块，主控模块调用存储模块中所存储的语音指令与该电信号进行比较判断是否一致；

(3)若步骤(2)中判断的结果为是，主控模块发出相应的电信号至按摩模块，控制按摩模块执行相应的动作，否则，返回声音采集放大模块实时采集外界声源。

本发明将用户通过训练所发出的声音作为控制指令存储在存储模块中，在使用时，用户发出相应语音指令，通过该指令控制按摩模块动作，无需反复手动操作，使用方便。

附图说明

图1是本发明的方框图；

图2是本发明中按摩模块的方框图；

图3、4、6分别是本发明中声音采集放大模块、按摩模块、电源模块的电路原理图；

图5是本发明中存储模块和主控模块的电路原理图；

图7是本发明中的流程图。

具体实施方式

一种声控按摩器，包括声音采集放大模块2，声音采集放大模块2、存储模块4的输出端分别与主控模块3的输入端相连，主控模块3的输出端与按摩模块5的输入端相连，主控模块3收到声音采集放大模块2发出的电信号后，将该电信号与存储模块4内的存储指令比较，发出相应电信号控制按摩模块5动作，电源模块1向声音采集放大模块2、主控模块3和按摩模块5提供电源，如图1所示。

结合图3，所述的声音采集放大模块2包括声音采集电路21和放大电路22，其中声音采集电路21包括两个录音咪头MIC1、MIC2，录音咪头MIC1和MIC2用于采集外界的声音信号并将其转化为电信号，其中，录音咪头MIC1作为背景音即噪音的采集，录音咪头MICI作为用户声音的采集，经采集后的两路电信号经差分放大后能够有效地消除噪音，抑制干扰，保证用户发声的质量。录音咪头MIC1分两路输出，一路接上拉电阻R1，另一路经电容C1滤波，录音咪头MIC2分两路输出，一路接上拉电阻R2，另一路经电容C6滤波，上拉电阻R1、R2用于将录音咪头MIC1、MIC2输出的电信号拉到与声音采集放大模块2相适应的电压范围内，电容C1、电容C6两输出端分别与两放大电路22的输入端相连。

结合图3，放大电路22的主要器件是芯片U1，芯片U1采用LMV358芯片，其中一路放大电路22由可变电阻R6、电阻R7以及电容C2构成放大电路的输入部分，把电信号输入到芯片U1的第2引脚，其中R6用于调节所采集的背景音的大小。电阻R9、R16和电容C13构成反馈电路；另外一路放大电路22由电阻R14、R8、R3、R4和电容C15、C7构成放大输入电路，把电信号输入到芯片U1的第3引脚，电阻R15与芯片U1的第5引脚连接，作为放大电路22的反馈输入。两路放大电路22输出的电信号经过差分放大后，由芯片U1的第7引脚输出至主控模块3，芯片U1的第8引脚接电源模块1的输出端。

结合图5，所述的主控模块3包括主芯片U2，主芯片U2采用HBR110芯片，主芯片U2的AGC_OUT引脚接芯片U1的第7引脚，主芯片U2的P00、P06引脚分别与轻触开关S1、S2的一端相连，轻触开关S1、S2的另一端接地，按下轻触开关S1代表进入训练状态，按下轻触开关S2代表进入工作状态。主芯片U2的P15引脚与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端与发光二极管LED1的负极相连，发光二极管LED1的正极与电源模块1的输出端相连，发光二极管LED1用来指示声音信息的采集状态，主芯片U2的AMP_P、AMP_N引脚分别接扬声器C16的两端，扬声器C16用于发出声音信息反馈给用户，主芯片U2的P17引脚通过电阻R5与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与芯片U1的第8引脚相连，三极管Q1的发射极接+3.3V电源，主芯片U2通过三极管Q1控制芯片U1的工作状态。

结合图5，所述的存储模块4包括闪存U3、电阻R10、电容C3和电容C14，闪存U3的第1、2、5、6引脚分别接主芯片U2的P11、P13、P12、P10引脚，闪存U3是一片串口FLASH存储，以SPI通信协议和主芯片U2产生通信。

结合图2、4，所述的按摩模块5包括控制电路51，控制电路51包括芯片U4，芯片U4采用义隆EM78P156芯片，芯片U4的第14引脚与电源模块1的输出端相连，电源模块1为其提供供电电压；芯片U4的第15、16引脚与振荡电路52相连，共同产生一个高频的振荡信号，振荡电路52采用晶振Y1；芯片U4的第13引脚输出控制信号至工作状态指示电路53，工作状态指示电路53包括发光二极管LED2，发光二极管LED2的一端接芯片U4的第13引脚，另一端与限流电阻R26相连，限流电阻R26的另一端接地；芯片U4输出一定频率、脉宽信号至开关放大电路54，产生一定的高压，开关放大电路54由三极管Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8及若干偏置电阻构成，芯片U4的第17、18引脚分别通过电阻R23、R22与三极管Q4、Q3的基极相连，三极管Q3、Q4的发射极与三极管Q5、Q8的集电极均接地，三极管Q3的集电极接三极管Q5的基极，同时通过电阻R25接三极管Q7的基极，三极管Q4的集电极接三极管Q8的基极，同时通过电阻R24接三极管Q6的基极，振动按摩导电胶片分别与输出接口WR/R1两极相连；芯片U4的第2引脚输出方波，通过电阻R21与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极分别与电感L1、二极管D1的正极相连，二极管D1的负极与电解电容C19的正极连接，由此构成一个升压电路，主芯片U2的P07引脚输出“增大”强度信号至芯片U4的第6引脚，主芯片U2的P03引脚输出“减小”强度信号至芯片U4的第7引脚，主芯片U2的P01引脚输出“更换手法”模式信号至芯片U4的第8引脚。

以下结合图1、2、3、4、5、6、7对本发明作进一步的说明。

用户在使用时，首先必须要进行语音训练，训练时只要按下训练键，按摩器会引导用户对着麦克风录入相应的语音指令，比如：“请换手法”、“增大强度”、“减小强度”等，也可以是特定的敲击声、动物的叫声等等，以训练“请换手法”举例：

语音芯片播放：请跟我说“请换手法”；

听到这句提示后，用户请说：“请换手法”或其他声音；

当语音芯片识别到该句后，会再提示一遍：“请再说一次”；

听到这句提示后，用户请重复：“请换手法”或其他声音。

在训练状态下，用户发出声音信号，经声音采集放大模块2转换为电信号发送至主芯片U2，主芯片U2的AGC_OUT引脚将该电信号通过内部的ADC转换成数字信号，经过一系列的计算和变换，然后通过P10、P11、P12、P13四个引脚存储到闪存U3中，以此为识别信号，训练完毕之后，语音芯片会自动提示：“设置完毕，请按工作键开始工作”。按下语音工作键，按摩器便会进入工作状态。

在工作状态下，声音采集放大模块2实时采集外界声源，经放大消噪后输出电信号至主控模块3，主控模块3调用闪存U3中所存储的语音指令与其所接收到的电信号进行比较判断是否一致，若一致，主芯片U2就会通过P01、P03、P07引脚输出相应的指令，即一个500毫秒左右的低电平，用来给按摩模块5传送指令(换手法、加大强度、减小强度等)，控制按摩模块5执行相应的动作，并通过扬声器C16输出一个正确的应答声音信号反馈至用户，当按摩模块5执行相应的动作后，主控模块3延时10s判断是否还有声源，若无则进入休眠状态，否则进入工作状态；若主控模块3判断其接收到的电信号与闪存U3中所存储的语音指令不一致，则说明采集的声音信息和预存的信息不匹配，主芯片U2通过扬声器C16输出一个错误的应答声音信号，并返回声音采集放大模块2实时采集外界声源。可见，按摩器只能够针对用户的声音或用户所输入的其他声源进行识别，这种设计避免了其他人在不经意的情况下对本按摩器进行控制，导致按摩器出现误操作，影响用户的正常使用。按摩器更换用户时，新用户必须对按摩器进行重新训练，录入新的语音指令。

对于外界的声音，按摩器在识别的同时还会给出相应的应答，比如判断接收的声音并非用户的声音或并非训练时存储的语音指令时，按摩器会提醒：“对不起，没有听清楚，请再说一遍”；如果对比之后是符合的指令，则会应答：“好的”，具体的应答都可以通过软件的调整而做出相应改变。另外，针对按摩器的治疗方面还可以扩展其治疗方法，比如用户反映“腰痛”，则按摩器在收到指令并识别后会告诉用户腰痛时该按摩器的使用方法(如按摩部位、手法选用、治疗时间等)，这样的人机互动全部都可以通过软件来实现。

本发明内置锂电池，并附带5V的电源适配器和USB接口，如果配上车载充电器，则可以做一款车载的声控按摩器，适用于广大的司机朋友，适用范围非常广泛。

综上所述，本发明通过对用户的声音进行存储和识别，成为仅供用户本人使用的专用按摩器，无需手动操作，使用方便快捷，适用于各种场合，能够防止出现误操作，可靠性强，安全性高。

Claims (8)

1、一种声控按摩器，其特征在于：包括声音采集放大模块，声音采集放大模块、存储模块的输出端分别与主控模块的输入端相连，主控模块的输出端与按摩模块的输入端相连，电源模块为声音采集放大模块、主控模块和按摩模块供电，主控模块收到声音采集放大模块发出的电信号后，将该电信号与存储模块内的存储指令比较，发出相应电信号控制按摩模块动作。

2、根据权利要求1所述的声控按摩器，其特征在于：所述的声音采集放大模块包括声音采集电路和放大电路，其中声音采集电路包括两个录音咪头MIC1、MIC2，录音咪头MIC1分两路输出，一路接上拉电阻R1，另一路与电容C1串联，录音咪头MIC2分两路输出，一路接上拉电阻R2，另一路与电容C6串联，电容C1、电容C6两输出端分别与放大电路的输入端相连，放大电路包括芯片U1，芯片U1采用LMV358芯片，芯片U1的第7脚与主控模块的输入端相连，芯片U1的第8引脚接电源模块的输出端。

3、根据权利要求1所述的声控按摩器，其特征在于：所述的主控模块包括主芯片U2，主芯片U2采用HBR110芯片，主芯片U2的AGC_OUT引脚接芯片U1的第7引脚，主芯片U2的P00、P07引脚分别与轻触开关S1、S2的一端相连，轻触开关S1、S2的另一端接地，主芯片U2的P15引脚与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端与发光二极管LED1的负极相连，发光二极管LED1的正极与电源模块的输出端相连，主芯片U2的AMP_P、AMP_N引脚分别接扬声器C16的两端。

4、根据权利要求1所述的声控按摩器，其特征在于：所述的存储模块包括闪存U3，闪存U3的第1、2、5、6引脚分别接主芯片U2的P11、P13、P12、P10引脚。

5、根据权利要求1所述的声控按摩器，其特征在于：所述的按摩模块包括控制电路，电源模块的输出端与控制电路的输入端相连，为其提供供电电压；控制电路的输出端与振荡电路相连，共同产生一个高频的振荡信号；控制电路的另一个输出端输出控制信号至工作状态指示电路；控制电路输出一定频率、脉宽信号至开关放大电路，产生一定的高压；开关放大电路的输出端与振动按摩导电胶片相连。

6、根据权利要求5所述的声控按摩器，其特征在于：所述的控制电路为芯片U4，芯片U4采用义隆EM78P156芯片，电源模块通过芯片U4的第14引脚与其相连，芯片U4的第6、7、8引脚分别与主芯片U2的P07、P03、P01引脚相连，芯片U4的15、16引脚与振荡电路相连，芯片U4的13引脚输出控制信号至发光二极管LED2，升压电路通过芯片U4的第2引脚输出一定频率、脉宽的控制信号，开关放大电路的输入端与芯片U4的17、18引脚相连，开关放大电路的输出端与振动按摩导电胶片相连。

7、一种声控按摩器的声控方法，该方法包括下列顺序的步骤：

(1)由用户发出语音指令，并存储在存储模块中；

(2)声音采集放大模块实时采集外界声源，经放大消噪后输出电信号至主控模块，主控模块调用存储模块中所存储的语音指令与该电信号进行比较判断是否一致；

(3)若步骤(2)中判断的结果为是，主控模块发出相应的电信号至按摩模块，控制按摩模块执行相应的动作，否则，返回声音采集放大模块实时采集外界声源。

8、根据权利要求7所述的声控按摩器的声控方法，其特征在于：所述的按摩模块执行相应的动作后，主控模块延时10s判断是否还有声源，若无则进入休眠状态，否则进入工作状态。

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