CN113057873B - 基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法 - Google Patents

基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及按摩设备领域，公开了一种基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法，用来解决目前加热控制方案中所存在的：手动电源开关使用复杂、弹簧开关易造成弹簧金属疲劳以及光电开关误触发造成加热误启动的问题。包括压力检测模块和控制器，所述压力检测模块与所述控制器连接；压力检测模块设置于按摩头上，用于检测按摩头实时受到的压力信号，并将检测的压力信号发送给控制器；控制器中预设有按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点，控制器在收到压力检测模块发来的压力信号之后，先提取出压力信号中的实时压力频点，再将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态。本发明适用于筋膜枪。

Description

基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法
技术领域
本发明涉及按摩设备领域，特别涉及基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法。
背景技术
筋膜枪和类似的电动按摩器主要由电池，电机和控制电路板组成。电机通过偏心轮传动，带动按摩头做往复运动，实现在人体上来回击打的按摩效果。
以筋膜枪为例，其主要分为机身和按摩头，按摩头可以更换不同形状，按摩头和机身没有电线连接。为了改善用户舒适度，按摩头增加加热功能，对按摩头和人体接触部位进行加热，可以促进血液循环，可以改善冬季使用条件。
由于按摩头可更换，使用过程中按摩头又处于高频往复运动中，所以按摩头和机身之间难以通过增加电路连接来供电及通信，因而加热按摩头都是内部配有电池和专门的控制电路，实现按摩头的独立运行。
由于按摩头的独立运行，所以按摩头的加热功能什么时候启动加热就是一个问题，目前主要的方案有以下几种：
1、在加热按摩头上设置手动电源开关，用户使用前打开手动电源开关。
2、在加热按摩头上增加弹簧开关，用户打开筋膜枪，带动按摩头振动起来后触发开关启动加热功能。
3、加热按摩头上增加光电开关，按摩头接触人体后启动加热功能。
以上方案都存在一些问题，具体如下：
1、在加热按摩头上设置手动电源开关，用户使用前需要手动打开按摩头的手动电源开关，然后再开筋膜枪，增加了使用复杂度，用户用完后，有可能忘记关掉按摩头的手动电源开关，造成继续加热影响电池寿命和使用安全。
2、在加热按摩头上增加弹簧开关，但弹簧开关是有使用次数限制的，按摩头每分钟需要来回振动几千次，很容易造成弹簧金属疲劳，而造成功能失效。
3、加热按摩头上增加光电开关，按摩头接触人体后启动加热功能，但该方案有可能出现这样的情况：用户将筋膜枪放到包里等场合时，光电开关误触发造成加热误启动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于压力检测的按摩头加热控制系统及方法，通过压力检测自动控制按摩头的加热状态，用来解决目前加热控制方案中所存在的：手动电源开关使用复杂、弹簧开关易造成弹簧金属疲劳以及光电开关误触发造成加热误启动的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于压力检测的按摩头加热控制系统，包括压力检测模块和控制器，所述压力检测模块与所述控制器连接；
压力检测模块设置于按摩头上，用于检测按摩头实时受到的压力信号，并将检测的压力信号发送给控制器；
控制器中预设有按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点，控制器在收到压力检测模块发来的压力信号之后，首先提取出压力信号中的实时压力频点，然后将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态。
进一步的，所述基于比对结果控制按摩头的加热状态，具体包括：
若实时压力频点高于标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能。
进一步的，由于按摩头工作的档位越高，其往复运动的频率也就越快，进而其受压后做往复运动的压力频点也越高，因此本发明可以只设置一个标准压力频点，即按摩头最低档对应的标准压力频点，将按摩头最低档对应的标准压力频点作为按摩头启动加热功能的最小阈值参照。
进一步的，控制器中预设的标准压力频点包括按摩头各档对应的标准压力频点；控制器得到实时压力频点之后，先将实时压力频点与最低档对应的标准压力频点进行比对，若实时压力频点高于最低档对应的标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于最低档对应的标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能；
开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
进一步的，本发明可以简单的将档位和温度相关联，由于按摩头工作的实时档位越高，因为击打频率高，按摩头和滑套快速摩擦，自身发热高，因此当按摩头工作的实时档位升高时，可以将按摩头的加热温度适当降低，当按摩头工作的实时档位降低时，可以将按摩头的加热温度适当升高，这样保证了各档位温度的平衡。
具体的，控制器可通过傅里叶变换的方式提取压力信号中的实时压力频点，因为提取频率点最简便的方式就是用傅立叶变换，所以用傅立叶变换的方法。
基于以上的加热控制系统，本发明还进一步提供了一种加热控制方法，包括以下步骤：
将压力检测模块设置于按摩头上，并通过压力检测模块检测按摩头实时受到的压力信号；
提取所述压力信号中的实时压力频点，将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态，其中，所述标准压力频点为按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点。
进一步的，所述基于比对结果控制按摩头的加热状态，具体包括：
若实时压力频点高于标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能。
进一步的所述标准压力频点为按摩头最低档对应的标准压力频点。
进一步的，得到实时压力频点之后，先将实时压力频点与最低档对应的标准压力频点进行比对，若实时压力频点高于最低档对应的标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于最低档对应的标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能；
开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
进一步的，按摩头工作的实时档位越高，加热温度值越低。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过在按摩设备的按摩头上增加压力传感器，在按摩设备开机且按摩头接触人体的时候，才开启加热功能，不工作时关闭加热，不需要用户干预，控制加热按摩头自动加热，给用户带来了好的体验，且由于压力传感器机械疲劳寿命远高于普通弹簧开关，很好的适用于筋膜枪等高频振动按摩设备的按摩头，提高了按摩头加热控制的准确性和可靠性。
2、当按摩设备开机并且按摩头接触人体时，压力传感器将随着按摩头在人体上做往复运动，从而产生与按摩头正常运动相关频率的压力信号，而如果按摩设备开机时是其他物体压住按摩头，压力传感器就会产生与按摩头正常运动明显不同频率的压力信号，基于此种原理，本发明通过对压力信号的提取，可以得知按摩设备已经开机并且按摩头接触人体进行往复按摩，这时自动打开加热功能，可以避免有其他物体压住按摩头而误动作打开加热功能的情况。
3、本发明通过压力频点可以识别出按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节按摩头的温度值，从而可以带来更多样的加热体验。
附图说明
图1为实施例提供的基于压力检测的按摩头加热控制流程图。
具体实施方式
本发明通过在加热按摩头上增加压力传感器，采用动态频率检测的方式，确保按摩设备开机并接触人体时才打开按摩头的加热功能。
下面以筋膜枪的加热控制方案对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一种优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，另外实施例中的“连接”均指电性连接。
实施例提供了一种基于压力检测的按摩头加热控制系统，在加热按摩头内置一个压力传感器，压力传感器将压力值转化为电压信号输出，处理器经过AD采样电压信号，并对信号进行处理后，提取出压力值的频率特征，以此特征判断控制按摩头的加热功能开启和关闭。
本实施例中的按摩头加热控制系统具体包括压力检测模块和控制器，所述压力检测模块与所述控制器连接，所述控制器与所述加热元件连接；
所述压力检测模块设置于按摩头上，用于检测按摩头实时受到的压力信号，并将检测的压力信号发送给控制器。压力检测模块主要包括压力传感器和AD采样电路，压力传感器实现压力检测，AD采样电路对压力信号进行电压采样。
控制器中预设有按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点；控制器在收到压力检测模块发来的压力信号之后，首先提取出压力信号中的实时压力频点，然后将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态。
具体的，如果仅需要实现按摩头的加热功能开启/关闭，则上述的基于比对结果控制按摩头的加热状态，是指：若实时压力频点高于标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能。由于按摩头工作的档位越高，其往复运动的频率也就越快，进而其受压后做往复运动的压力频点也越高，因此本实施例可以只设置一个标准压力频点，即按摩头最低档对应的标准压力频点，将按摩头最低档对应的标准压力频点作为按摩头启动加热功能的最小阈值参照。
如果我们不仅需要实现按摩头的加热功能开启/关闭，还需要进一步根据按摩头工作的实时档位调节加热元件的温度值，则实施例需进一步识别按摩头工作的实时档位，由于按摩头的电机通过偏心轮传动，带动按摩头做往复运动，按摩头接触人体后，通过挤压人体组织产生压力，因此在按摩头上增加压力传感器，能够通过按摩头的往复运动，带来压力传感器压力的变动，反过来，知道了压力变化的频率，也就能知道按摩头的频率，进而知道按摩头的工作档位以及电机的转动频率。为了完成这些功能，控制器中需预设按摩头各档对应的标准压力频点，控制器得到实时压力频点之后，先将实时压力频点与最低档对应的标准压力频点进行比对，若实时压力频点高于最低档对应的标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于最低档对应的标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能；开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
基于以上的按摩头加热控制系统，实施例还提供了一种加热控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
1、向加热控制系统中的控制器预设按摩头各档对应的标准压力频点；
2、压力检测模块通过压力传感器采集按摩头实时受到的压力，并将压力信号发送给控制器；
3、控制器在收到压力信号之后，对压力信号进行带通滤波，并对滤波后信号做傅里叶变换，提取出压力信号中的实时压力频点；
4、控制器检查实时压力频点是否高于最低档对应的标准压力频点，若是，则开启按摩头的加热功能，否则关闭按摩头的加热功能。
筋膜枪的按摩头最低档一般为1800转/分，对应的标准压力频点为30Hz，采集压力传感器信号进行傅立叶变换后，提取压力传感器频点，考虑到不同机器存在加工误差，电压高低，转速有一定的波动，波动范围不超过20％，以最低档对应的标准压力频点的20％阈值作为判断依据，即30-30*20％＝24Hz，实时压力频点大于24Hz则判断为筋膜枪开启工作，此时打开按摩头的加热功能。如果实时压力频点小于24Hz，则认为筋膜枪关机，此时关闭按摩头的加热功能。
5、开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
按摩头启动加热功能后，加热到什么温度就是一个有必要考虑问题，如果固定设定一个温度，很可能难以满足加热需求，而如果再增加一个温度调节开关，又增加了硬件成本和结构复杂度，因此在不增加任何东西的情况下，实施例通过识别出档位，就可以将温度和档位关联起来，可以做一些有益的控制，比如加热温度由按摩头档位来设置，采集开机前几秒设定的档位来设置加热温度，例如用户在开机3秒内将档位设定为1档，加热温度就设定为40度，设定为2档，加热温度就设定为37度，3秒后的档位切换就不影响温度的设置。
这里可简单将档位和温度相关联，由于按摩头工作的实时档位越高，因为击打频率高，按摩头和滑套快速摩擦，自身发热高，因此当按摩头工作的实时档位升高时，实施例可以将按摩头的加热温度适当降低，当按摩头工作的实时档位降低时，可以将按摩头的加热温度适当升高，这样保证了各档位温度的平衡。
综上，实施例自动加热控制避免了手动电源开关带来的使用不便，且由于压力传感器机械疲劳寿命远高于普通弹簧开关，很好的适用于筋膜枪等高频振动按摩设备的按摩头，提高了加热控制准确性和可靠性。

Claims (4)

1.基于压力检测的按摩头加热控制系统，其特征在于：包括压力检测模块和控制器，所述压力检测模块与所述控制器连接；
压力检测模块设置于按摩头上，用于检测按摩头实时受到的压力信号，并将检测的压力信号发送给控制器；
控制器中预设有按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点，控制器在收到压力检测模块发来的压力信号之后，首先提取出压力信号中的实时压力频点，然后将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态；
控制器中预设的标准压力频点包括按摩头各档对应的标准压力频点，所述基于比对结果控制按摩头的加热状态，具体包括：
控制器得到实时压力频点之后，先将实时压力频点与最低档对应的标准压力频点进行比对，若实时压力频点高于最低档对应的标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于最低档对应的标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能；
开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
2.如权利要求1所述的基于压力检测的按摩头加热控制系统，其特征在于：按摩头工作的实时档位越高，加热温度值越低。
3.基于按摩头压力检测的加热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将压力检测模块设置于按摩头上，并通过压力检测模块检测按摩头实时受到的压力信号；
提取所述压力信号中的实时压力频点，将提取的实时压力频点与标准压力频点进行比对，并基于比对结果控制按摩头的加热状态，其中，所述标准压力频点为按摩头接触人体后做往复运动所产生的标准压力频点；
所述基于比对结果控制按摩头的加热状态，具体包括：
得到实时压力频点之后，先将实时压力频点与最低档对应的标准压力频点进行比对，若实时压力频点高于最低档对应的标准压力频点，则开启按摩头的加热功能，若实时压力频点低于最低档对应的标准压力频点，则关闭按摩头的加热功能；
开启按摩头的加热功能之后，控制器继续将实时压力频点分别与各档位对应的标准压力频点进行比对，根据比对结果确定按摩头工作的实时档位，并根据按摩头工作的实时档位调节加热温度值。
4.如权利要求3所述的基于按摩头压力检测的加热控制方法，其特征在于：按摩头工作的实时档位越高，加热温度值越低。
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