CN109620681A - 按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅 - Google Patents

按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅，所述按摩椅肩部位置检测方法包括：控制按摩椅的机芯运动到最顶端；控制按摩头伸出到预设位置；控制所述机芯向下运动，并在所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差；当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。本发明可以自动实现按摩椅肩部位置检测，检测精度高，适用于用速度差或时间差来检测肩部的按摩椅。

Description

按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别是涉及家居智能设备智能控制技术领域，具体为一种按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅。
背景技术
按摩椅利用机械的滚动力作用和机械力挤压来进行按摩，人工推拿按摩能够疏通经络，使气血循环，保持机体的阴阳平衡，所以按摩后可感到肌肉放松，关节灵活，使人精神振奋，消除疲劳，对保证身体健康有重要作用。对于长时间坐着工作和学习的人来说，按摩令血液循环通畅，改善腰酸背痛及预防病症，还能提高睡眠质量，缓解全身疲劳，改善姿势及锻炼健康身体。
目前的按摩椅检测肩部位置时，使用的是在按摩曲臂上安装一个光耦，当机芯走到肩部位置时，弯曲到一定角度就会触发光耦导通，软件通过检测这个光耦信号来判断是否到了肩部位置。
但是对于固定按摩臂的机芯，由于不能像曲臂的方式那样按摩臂随人体位置自动适应，所以之前采用光耦检测的办法就不能在这个机芯上使用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅，用于解决现有技术中对于固定按摩臂的无法检测机芯是否运动到肩部位置的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种按摩椅肩部位置检测方法，所述按摩椅肩部位置检测方法包括：控制按摩椅的机芯运动到最顶端；控制按摩头伸出到预设位置；控制所述机芯向下运动，并在所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差；当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
于本发明的一实施例中，所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
于本发明的一实施例中，所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
于本发明的一实施例中，在控制所述机芯向下运动的上下行程马达转动一圈时产生一计数脉冲。
本发明的实施例还提供一种按摩椅肩部位置检测系统，所述按摩椅肩部位置检测系统包括：上下行程马达，用于控制按摩椅的机芯上下运动；前后行程马达，用于控制按摩头向前伸出或向后收回；控制器，用于在所述上下行程马达控制按摩椅的机芯运动到最顶端，所述前后行程马达控制按摩头伸出到预设位置之后，在所述上下行程马达控制所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
于本发明的一实施例中，所述上下行程马达包含上下限位电路和上下行程马达脉冲检测电路；所述前后行程马达包含前后限位电路和前后行程马达脉冲检测电路。
于本发明的一实施例中，所述上下行程马达脉冲检测电路和所述前后行程马达脉冲检测电路包含一获取马达行程的计数脉冲的霍尔感应元件。
于本发明的一实施例中，所述控制器还用于检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
于本发明的一实施例中，所述控制器还用于丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
本发明的实施例还提供一种按摩椅，所述按摩椅包括如上所述的按摩椅肩部位置检测系统。
如上所述，本发明的按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅具有以下有益效果：
本发明可以自动实现按摩椅肩部位置检测，检测精度高，适用于用速度差或时间差来检测肩部的按摩椅。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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显示为本发明的按摩椅肩部位置检测方法的流程示意图。
图2显示为本发明的按摩椅肩部位置检测方法的具体实施过程示意图。
图3显示为本发明的按摩椅机芯运行到最顶端时的示意图。
图4显示为本发明的按摩椅伸出按摩头四分之三位置时的示意图。
图5显示为本发明的机芯向下运动时的示意图。
图6显示为本发明中机芯从头部A向颈部B移动过程中，脉冲计数时间差的曲线示意图。
图7显示为本发明的按摩椅肩部位置检测系统的结构示意图。
图8显示为本发明的按摩椅肩部位置检测系统中上下限位电路的电路原理示意图。
图9显示为本发明的按摩椅肩部位置检测系统中上下行程马达脉冲检测电路的电路原理示意图。
图10显示为本发明的按摩椅肩部位置检测系统中前后限位电路的电路原理示意图。
图11显示为本发明的按摩椅肩部位置检测系统中前后行程马达脉冲检测电路的电路原理示意图。
元件标号说明
100 按摩椅肩部位置检测系统
110 上下行程马达
120 前后行程马达
130 控制器
S110～S140 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例的目的在于提供一种按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅，用于解决现有技术中对于固定按摩臂的无法检测机芯是否运动到肩部位置的问题。
以下将详细阐述本发明的按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的按摩椅肩部位置检测方法、系统及按摩椅。
具体地，如图1所示，本发明的实施例提供了所述按摩椅肩部位置检测方法包括：
步骤S110，控制按摩椅的机芯运动到最顶端；
步骤S120，控制按摩头伸出到预设位置；
步骤S130，控制所述机芯向下运动，并在所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差；
步骤S140，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
如图2所示，以下对本实施例中按摩椅肩部位置检测方法的上述步骤S110至步骤S140进行详细说明。
步骤S110，控制按摩椅的机芯运动到最顶端，如图3所示。
步骤S120，控制按摩头伸出到预设位置。
其中，于本实施例中，如图4所示，按摩头按箭头方向移动，所述预设位置为按摩头可伸出最大位移的四分之三位移位置处，如图4所示，伸出按摩头四分之三位置。
步骤S130，控制所述机芯向下运动，并在所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差。
机芯从最顶端开始往下走，即从图5中的A处向B处方向运动。
具体地，于本实施例中，在控制所述机芯向下运动的上下行程马达转动一圈时产生一计数脉冲。
其中，上下行程马达可通过霍尔感应元件获取马达行程的计数脉冲。
于本实施例中，所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
由于最开始的数据计数可能存在偏差，所以丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。例如，丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的两个计数脉冲。
例如，所述预设范围为5-600，即相邻两个计数脉冲信号之间的时间差Δt在5-600之间,若不在此范围，则丢弃。
此外，于本实施例中，所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
步骤S140，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
如图6所示，机芯行程从上往下运动，例如设置行程马达电压为12V(满量程电压为24V)，以慢速度运行，马达转轴上装有霍尔感应元件，马达转一圈，霍尔感应产生一个脉冲计数信号，捕获2个脉冲计数信号之间的时间差Δt，图6中，横坐标为机芯行程，纵坐标为时间差Δt，机芯从头部A向颈部B移动，依据速度描绘图6的曲线图，依据此曲线，作如下处理。
在图6中我们可以看到在肩部位置时，时间差Δt有明显处理上升迹象，用肩部区域的值与最开始的数据进行对比，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差(也就是最近的4-6个连续时间差)的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置，例如，数据Δt>＝15％就认为是肩部位置。
所以本实施例的按摩椅肩部位置检测方法中，在检测肩部位置时机芯的按摩头向前伸出然后机芯向下移动，机芯向下移动时记录当前计数信号与上一个计数信号之间的时间差。最近的三个时间差与第四到六个(共三个)时间差对比，当最近的三个时间的平均时间小于第四到六个的平均时间相差达到一定阈值时，即判定当前位置为肩部位置。经验证采用这种方法实现肩部检测准确率可以达到98％以上，检测准确度很高。
如图7所示，本实施例还提供一种按摩椅肩部位置检测系统100，所述按摩椅肩部位置检测系统100包括：上下行程马达110，前后行程马达120以及控制器130。
以下对本实施例的按摩椅肩部位置检测系统100中的上下行程马达110，前后行程马达120以及控制器130进行详细说明。
于本实施例中，所述上下行程马达110用于控制按摩椅的机芯上下运动。
所述上下行走的马达定义为WalkMotor(行程马达)，所述上下行走的马达在按摩椅的上下导轨区间上任意移动，所述上下行走的马达要有上下限位，而且所述上下行走的马达要有计数脉冲，有计数脉冲才可以知道机芯行走的高度。
于本实施例中，所述上下行走的马达的驱动芯片采用但不限于DRV8840，所述上下行走的马达可以正反转控制。
DRV8840有5个控制管脚，分别如下：WalkMotorEnable，WalkMotorPhase，WalkMotorReset，WalkMotorDecay，WalkMotorFault。控制好这些管脚，所述上下行走的马达就可以在总行程上任意停留。
具体地，如图8和如图9所示，于本实施例中，所述上下行程马达110包含上下限位电路和上下行程马达110脉冲检测电路。
所述上下行程马达110的上下限位电路如图8所示，上下限位，不在限位处，信号是高电平；到限位处，信号是低电平。
于本实施例中，所述上下行程马达110脉冲检测电路和包含一获取马达行程的计数脉冲的霍尔感应元件。
所述上下行程马达110脉冲检测电路如图9所示，其中，WalkPluse信号为行程脉冲数，由外围霍尔感应元件电路产生，传递给控制器130管脚。
于本实施例中，所述前后行程马达120用于控制按摩头向前伸出或向后收回。
所述前后移动的马达定义为AxisMotor(前后马达)，所述前后移动的马达在按摩椅的前后导轨区间上任意移动，所述前后移动的马达要有前后限位，而且所述前后移动的马达要有计数脉冲，有计数脉冲才可以知道机芯前后移动行走的位移。
所述前后移动的马达的驱动芯片采用但不限于DRV8840，所述前后移动的马达可以正反转控制。
DRV8840有5个控制管脚，分别如下：AxisMotorEnable，AxisMotorPhase，AxisMotorReset，AxisMotorDecay，AxisMotorFault。控制好这些管脚，所述前后移动的马达就可以在前后方向上2限位内任意停留。
具体地，于本实施例中，如图10和如图11所示，所述前后行程马达120包含前后限位电路和前后行程马达120脉冲检测电路。
所述前后行程马达120的前后限位电路如图10所示。
于本实施例中，所述前后行程马达120脉冲检测电路包含一获取马达行程的计数脉冲的霍尔感应元件。
所述前后行程马达120脉冲检测电路如图11所示，其中，AxisPulse脉冲信号，由外围霍尔感应元件产生，产生的方波传递给控制器130处理。
所述控制器130功能即为根据脉冲计数检测出肩部位置。
所述控制器130例如选用功能比较强大的EFM32LG280F128单片机实现，EFM32LG280F128为具有100个管脚的超低功耗的处理器。所述控制器130的电路设计如下：
行程马达驱动管脚控制定义：WalkMotorEnable：PWM脚；WalkMotorPhase：换相脚
WalkMotorReset：复位脚；WalkMotorDecay：刹车脚；WalkMotorFault：DRV8840错误报警脚。
行程马达限位管脚控制定义：WalkDownSW：下限位脚；WalkUpSW：上限位脚。
行程马达计数管脚控制定义：WalkPluse：计数脚。
前后马达驱动管脚控制定义：AxisMotorEnable：PWM脚；AxisMotorPhase：换相脚；AxisMotorReset：复位脚；AxisMotorDecay：刹车脚；AxisMotorFault：DRV8840错误报警脚。
前后马达限位管脚控制定义：BehindSW：后限位脚；BeforeSW：前限位脚。
前后马达计数管脚控制定义：AxisPluse：计数脚。
控制器130的主要作用是让2个马达运动，来获取一定的数据，计算出肩部位置。
具体地，于本实施例中，所述控制器130用于在所述上下行程马达110控制按摩椅的机芯运动到最顶端，所述前后行程马达120控制按摩头伸出到预设位置之后，在所述上下行程马达110控制所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
于本实施例中，所述控制器130还用于检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
于本实施例中，所述控制器130还用于丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
如图6所示，机芯行程从上往下运动，例如设置行程马达电压为12V(满量程电压为24V)，以慢速度运行，马达转轴上装有霍尔感应元件，马达转一圈，霍尔感应产生一个脉冲计数信号，捕获2个脉冲计数信号之间的时间差Δt，图6中，横坐标为机芯行程，纵坐标为时间差Δt，机芯从头部A向颈部B移动，依据速度描绘图6的曲线图，依据此曲线，作如下处理。
在图6中我们可以看到在肩部位置时，时间差Δt有明显处理上升迹象，用肩部区域的值与最开始的数据进行对比，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差(也就是最近的4-6个连续时间差)的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置，例如，数据Δt>＝15％就认为是肩部位置。
所以本实施例的按摩椅肩部位置检测系统100中，在检测肩部位置时机芯的按摩头向前伸出然后机芯向下移动，机芯向下移动时记录当前计数信号与上一个计数信号之间的时间差。最近的三个时间差与第四到六个(共三个)时间差对比，当最近的三个时间的平均时间小于第四到六个的平均时间相差达到一定阈值时，即判定当前位置为肩部位置。经验证采用本实施例的按摩椅肩部位置检测系统100实现肩部检测准确率可以达到98％以上，检测准确度很高。
本发明的实施例还提供一种按摩椅，所述按摩椅包括如上所述的按摩椅肩部位置检测系统100。上述已经对所述按摩椅肩部位置检测系统100进行了详细说明，在此不再赘述。
综上所述，本发明可以自动实现按摩椅肩部位置检测，检测精度高，适用于用速度差或时间差来检测肩部的按摩椅。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中包括通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种按摩椅肩部位置检测方法，其特征在于：所述按摩椅肩部位置检测方法包括：
控制按摩椅的机芯运动到最顶端；
控制按摩头伸出到预设位置；
控制所述机芯向下运动，并在所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差；
当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
2.根据权利要求1所述的按摩椅肩部位置检测方法，其特征在于：所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：
检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
3.根据权利要1所述的按摩椅肩部位置检测方法，其特征在于：所述按摩椅肩部位置检测方法还包括：
丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
4.根据权利要1所述的按摩椅肩部位置检测方法，其特征在于：在控制所述机芯向下运动的上下行程马达转动一圈时产生一计数脉冲。
5.一种按摩椅肩部位置检测系统，其特征在于：所述按摩椅肩部位置检测系统包括：
上下行程马达，用于控制按摩椅的机芯上下运动；
前后行程马达，用于控制按摩头向前伸出或向后收回；
控制器，用于在所述上下行程马达控制按摩椅的机芯运动到最顶端，所述前后行程马达控制按摩头伸出到预设位置之后，在所述上下行程马达控制所述机芯向下运动过程中，依次获取相邻两个计数脉冲信号之间的时间差，当最近的三个连续时间差的平均值与次最近的三个连续时间差的平均值之间的差值达到预设阈值时，确定所述机芯当前行走到肩部位置。
6.根据权利要5所述的按摩椅肩部位置检测系统，其特征在于：所述上下行程马达包含上下限位电路和上下行程马达脉冲检测电路；所述前后行程马达包含前后限位电路和前后行程马达脉冲检测电路。
7.根据权利要6所述的按摩椅肩部位置检测系统，其特征在于：所述上下行程马达脉冲检测电路和所述前后行程马达脉冲检测电路包含一获取马达行程的计数脉冲的霍尔感应元件。
8.根据权利要5所述的按摩椅肩部位置检测系统，其特征在于：所述控制器还用于检测获取的所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差的有效性，当所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差在预设范围时，确定所述相邻两个计数脉冲信号之间的时间差有效。
9.根据权利要5所述的按摩椅肩部位置检测系统，其特征在于：所述控制器还用于丢弃在所述机芯向下运动过程中初始获取的预设数量计数脉冲。
10.一种按摩椅，其特征在于，所述按摩椅包括如权利要求5至权利要求9任一项所述的按摩椅肩部位置检测系统。
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