CN113398468A - Ems可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及一种EMS可穿戴设备控制系统，该系统包括处理器组件和主控制装置，处理器组件集成在EMS可穿戴设备中，并与独立于所述EMS可穿戴设备的主控制装置通信连接；主控制装置用于在用户的触发下生成第一控制信号；处理器组件用于基于第一控制信号中携带的信息产生脉冲刺激信号并发送至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极；主控制装置还用于周期性产生第二控制信号；处理器组件用于基于第二控制信号中携带的信息，读取部分或全部电极控制组件的运行状态并反馈所述主控制装置；以使主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与处理器组件交互。本申请的控制系统使用方便，能给使用者带来更好的使用体检和训练效果。
Description
技术领域
本申请属于于肌肉电刺激技术领域，具体涉及一种EMS可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备。
背景技术
肌肉神经电刺激(Electrical Muscle Stimulation，缩写EMS)是利用外界编译好的脉冲电流输入到人体，刺激人体的肌肉神经，使得肌肉自主的产生收缩，使得肌肉处于是运动的状态。在传统的训练中，人体发生了训练的这个动作，就是让大脑产生电信号输出到肌肉神经上，肌肉就会收缩并且运动起来。因此，对比于传统的训练方式，EMS训练具有明显的优势，可以在短时间内最大程度地实现肌肉运动，是一种高效的训练方式。
现有的EMS可穿戴设备的控制系统使用不便，使用者的使用体检和训练效果较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种EMS可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备。
(二)技术方案
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种EMS可穿戴设备的控制系统，该系统包括处理器组件和主控制装置，所述处理器组件集成在EMS可穿戴设备中，并与独立于所述EMS可穿戴设备的主控制装置通信连接；
所述主控制装置，用于在用户的触发下生成第一控制信号，所述第一控制信号携带有用于使所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
所述处理器组件，用于接收所述第一控制信号，并基于所述第一控制信号中携带的信息产生脉冲刺激信号并发送至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极；以使刺激电极基于所述脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
所述主控制装置，还用于周期性产生第二控制信号，所述第二控制信号携带有用于读取所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
所述处理器组件，用于接收第二控制信号，基于所述第二控制信号中携带的信息，读取所述部分或全部电极控制组件的运行状态并反馈所述主控制装置；以使所述主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与所述处理器组件交互。
可选地，所述目标部位包括胸部、腹部、肩部、后背中部、后腰部、手臂、臀部、大腿部、小腿部中的一个或多个；
所述主控制装置为与EMS可穿戴设备配套的控制器，或者，所述主控制装置为EMS可穿戴设备配套的集成在移动设备中的控制程序。
可选地，所述第一控制信号和所述第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过无线网络传输；
或者，
所述第一控制信号和所述第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过蓝牙传输。
第二方面，本申请提供一种EMS可穿戴设备的控制方法，该方法包括：
EMS可穿戴设备的处理器组件接收第一控制信号，所述第一控制信号携带有用于使所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
所述处理器组件基于所述第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，并传输至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极，以使刺激电极基于所述脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
所述处理器组件接收第二控制信号，所述第二控制信号携带有用于读取所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
所述处理器组件基于所述第二控制信号读取该处理器组件内至少一个电极控制组件的运行状态，并将读取的运行状态发送至EMS可穿戴设备的主控制装置，以使所述主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与所述处理器组件交互。
可选地，所述第一控制信号包括电极使能数据和刺激信号控制数据，所述处理器组件基于所述第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，包括：
所述处理器组件基于所述电极使能数据确定目标电极；
所述处理器组件基于所述刺激信号控制数据确定脉冲刺激信号的信号参数；所述信号参数包括脉冲间隔、脉冲幅度、脉冲宽度、短脉冲宽度、脉冲持续时长、无脉冲时长；其中，短脉冲宽度为上半波和下半波时间间隔；
所述处理器组件基于所述信号参数产生所述目标电极的脉冲刺激信号。
可选地，所述信号参数还包括脉冲宽度变化范围、脉冲宽度变化频率、脉冲幅度变化范围、脉冲幅度变化频率中的一种或多种；
所述脉冲宽度变化范围表示一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲宽度的取值组成的数列；
所述脉冲宽度变化频率表示每个脉冲宽度的脉冲信号在一定时间内出现的次数；
所述脉冲幅度变化范围表示一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲幅度的取值组成的数列；
所述脉冲幅度变化频率表示每个脉冲幅度的脉冲信号在一定时间内出现的次数；
所述处理器组件基于所述信号参数在所述脉冲持续时长的内产生一组或多组脉冲幅度和/或脉冲宽度周期性变化的脉冲刺激信号。
可选地，所述脉冲宽度变化频率与所述脉冲幅度变化频率相同，且同一时刻，脉冲幅度变化趋势与脉冲宽度变化趋势相同。
可选地，当所述处理器组件接收到相邻两个第二控制信号的时间间隔大于第一预设时长时，所述处理器组件停止生成脉冲刺激信号。
可选地，当封装有所述第一控制信号的数据包的包间隔大于第二预设时长时，所述处理器组件中断当前操作。。
第三方面，本申请提供一种EMS可穿戴设备，包括：
处理器组件，所述处理器组件中集成有多个电极控制组件；
每一个电极控制组件通过传输线与刺激电极电连接，所述传输线和所述刺激电极均嵌设在所述EMS可穿戴设备的服装本体中；所述处理器组件执行上述任一所述的EMS可穿戴设备的控制方法。
(三)有益效果
本申请的有益效果是：本申请提出了一种EMS可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备。本申请的控制系统使用方便，能够给使用者带来更好的使用体检和训练效果。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述：
图1为本申请一个实施例中的EMS可穿戴设备的控制系统结构示意图；
图2为本申请一个实施例中的帧格式示意图；
图3为本申请另一个实施例中的EMS可穿戴设备的控制方法流程示意图；
图4为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号示例图；
图5为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示例图，
图6为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
针对现有的EMS可穿戴设备的控制系统使用不便，使用者的使用体检和训练效果较差的问题，本申请提出了一种EMS可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备，以下通过实施例对本申请作详细描述。
实施例一
图1为本申请一个实施例中的EMS可穿戴设备的控制系统结构示意图，如图1所示，该系统100包括处理器组件110和主控制装置120，处理器组件110集成在EMS可穿戴设备中，并与独立于EMS可穿戴设备的主控制装置120通信连接；
主控制装置120，用于在用户的触发下生成第一控制信号，第一控制信号携带有用于使处理器组件110中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
处理器组件110，用于接收所第一控制信号，并基于第一控制信号中携带的信息产生脉冲刺激信号并发送至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极；以使刺激电极基于脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
主控制装置120，还用于周期性产生第二控制信号，第二控制信号携带有用于读取处理器组件110中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
处理器组件110，用于接收第二控制信号，基于第二控制信号中携带的信息，读取部分或全部电极控制组件的运行状态并反馈主控制装置120；以使主控制装置120根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与处理器组件110交互。
本申请的控制系统使用方便，能够给使用者带来更好的使用体检和训练效果。
以下对本实施例的控制系统展开进行具体说明。
本实施例中，主控制装置为与EMS可穿戴设备配套的控制器，或者，主控制装置为EMS可穿戴设备配套的集成在移动设备中的控制程序。
举例来说，本实施例中的移动设备可以是具有网络通信、数据处理以及程序运行功能的智能终端，如手机、平板电脑、个人电脑等，本申请实施例对移动终端的具体形式并不做限定。
可以理解的是，控制器也可以是在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合。
需要说明额是，目标部位可以包括胸部、腹部、肩部、后背中部、后腰部、手臂、臀部、大腿部、小腿部中的一个或多个。
本实施例中，主控制装置在用户的触发下生成第一控制信号，可以包括：
主控制装置在用户的触发下，根据不同的训练计划或训练目标，生成第一控制信号；
主控制装置在用户的触发下，根据预设的训练目标和人体的身高、体重、年龄、性别等信息生成第一控制信号；
主控制装置在用户的触发下，根据不同的人体部位，生成第一控制信号。例如，人体左右两侧的肌肉组织并不是完全相同，右侧比左侧更肌肉更发达，那么可针对人体左右两侧不同的生理状况，有针对性地产生不同的刺激信号，以使人体左右两侧的训练达到平衡。
本实施例中，第一控制信号和第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过无线网络传输；或者，第一控制信号和第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过蓝牙传输。这里的无线网络可以是由无线交换机、无线路由器、无线网关、无线网桥等无线接入点形成的无线局域网络；当然也可以是支持4G、3G、2G等移动通信技术的移动通信网络，本申请实施例对无线网络的具体形式并不做限定。
举例来说，处理器组件可以是EMS电极控制板，板上设置有现场可编程门阵列(FPGA)、升降压保护电路、蓝牙模块等单元组成，是人体刺激脉冲的发生设备。该装置可在主控制装置的控制下，生成特定的电流/电压脉冲。主控制装置通过蓝牙模块控制EMS电极控制板上的FPGA，通信的协议类型为UART。该控制系统结构简单，使用方便，采用蓝牙模块还能降低可穿戴设备的使用成本。
本实施例中，第一控制信号和第二控制信号分别承载有写数据控制帧和读数据控制帧，处理器组件基于第二控制信号读取该处理器组件内至少一个电极控制组件的运行状态，并将读取的运行状态封装成读数据响应帧发送至EMS可穿戴设备的主控制装置。
图2为本申请一个实施例中的帧格式示意图，如图2所示，本实施例中写数据控制帧、读数据控制帧和读数据响应帧分别被封装成8个UART数据包经UART接口传输。每8个UART数据包组成一帧控制一个寄存器的读写。
本实施例中，写数据控制帧、读数据控制帧和读数据响应帧分别包括1比特的读/写控制字段、7比特的帧起始标识字段、16比特的地址字段、32比特的数据字段、8比特的帧结束标识字段；
其中，16比特的地址字段包括目的寄存器的地址数据；
写数据控制帧的数据字段包括待写入目的寄存器的控制数据，读数据控制帧的数据字段采用任意数据填充，读数据响应帧的数据字段包括从目的寄存器的读取的控制数据。
1比特的读/写控制字段和7比特的帧起始标识字段构成第一个UART数据包的数据位，16比特的地址字段构成第二、三个UART数据包的数据位，32比特的数据字段构成第四至第七个UART数据包的数据位、8比特的帧结束标识字段作为第八个UART数据包的数据位。
UART数据波特率为9600bps，每个数据包包括1位启动位、8位数据位，1位读写控制位，1.5比特停止位。
每个寄存器的操作对应8个UART帧，每帧中承载不同的信息单元。
读写操作时，帧格式一致(读操作时，寄存器数据部分可填充任意值)；当读操作时，如果帧校验正确，则EMS控制板的FPGA主控返回同样帧格式的数据(地址位为读操作的地址，寄存器位承载寄存器值)；当写操作时，如果帧校验正确，则FPGA将寄存器值写入，如果错误则不写入。
举例来说，每个写数据控制帧或读数据控制帧的数据发送流程和内容如下：
S11、发送帧头：bit[7:1]用于表明寄存器操作开始，值为固定的7’b0011011；bit[0]表明当前操作为读(1)还是写(0)。
S12、发送地址的高byte和低bit组成16bit的地址。
S13、发送寄存器值bit[31:0]：写入FPGA时，承载的是32bit寄存器的值；读出时，该值为全0。
S14、发送帧结束标识字段：内容固定为8’b11001001。
实施例二
图3为本申请另一个实施例中的EMS可穿戴设备的控制方法流程示意图，应用于上述实施例一的处理器组件中，如图3所示，该方法包括：
S10、EMS可穿戴设备的处理器组件接收第一控制信号，第一控制信号携带有用于使处理器组件中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
S20、处理器组件基于第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，并传输至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极，以使刺激电极基于脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
S30、处理器组件接收第二控制信号，第二控制信号携带有用于读取处理器组件中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
S40、处理器组件基于第二控制信号读取该处理器组件内至少一个电极控制组件的运行状态，并将读取的运行状态发送至EMS可穿戴设备的主控制装置，以使主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与处理器组件交互。
以下对本实施例中各个步骤展开进行具体说明。
本实施例中，第一控制信号包括电极使能数据和刺激信号控制数据，处理器组件基于第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，包括：
处理器组件基于电极使能数据确定目标电极；
处理器组件基于刺激信号控制数据确定脉冲刺激信号的信号参数；信号参数包括脉冲间隔、脉冲幅度、脉冲宽度、短脉冲宽度、脉冲持续时长、无脉冲时长；其中，短脉冲宽度为上半波和下半波时间间隔；
处理器组件基于信号参数产生所述目标电极的脉冲刺激信号。
其中，脉冲间隔即脉冲频率，可用赫兹(Hz)表示，指收缩阶段每秒钟有多少个单独脉冲作用于肌肉组织。每个脉冲均产生肌肉收缩，因此通过增加脉冲频率强化肌肉收缩。通过多次验证发现设置不同的脉冲间隔可以调整肌肉收缩的频率，从而达到不同的训练效果，具体如下：
5-9Hz：增强血液循环和代谢活化，适用于有氧训练，提升心肺能力；
80-90Hz：能达到肌肉组织初期的最佳刺激效果，适用于肌肉训练，实现增强肌肉的效果；
100-110Hz：去电离并缓解疼痛，用于身体放松，减轻压力和促进组织的血液循环，有利于代谢废物的排出；同时促进人体分泌内啡肽，产生愉快的感觉。
为了说明本实施例中的信号参数，以下一个脉冲刺激信号为例进行说明。图4为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号示例图，图4示出的脉冲刺激信号的脉冲间隔为10ms、脉冲宽度为100us，其中短脉冲宽度为上半波和下半波时间间隔。
此外，脉冲持续时长为连续输出的一组脉冲信号的时间长度，无脉冲时长为相邻两组脉冲信号之间的时间间隔。
本实施例中，EMS可穿戴设备的处理器组件接收第一控制信号，将第一控制信号中的电极使能数据和刺激信号控制数据写入寄存器中。寄存器除了存储有用于控制电极产生脉冲刺激信号的控制数据，还存储有用于宏控制的设备管理数据，如表1所示。表1为本实施例中寄存器存储的设备管理数据一览表。
表1
步骤S40中，处理器组件基于第二控制信号从寄存器中读取表1示出的设备管理数据，作为电极控制组件的运行状态信息，发送至EMS可穿戴设备的主控制装置。
需要说明的是，在其他一些可选的实施方式中，信号参数还包括脉冲宽度变化范围、脉冲宽度变化频率、脉冲幅度变化范围、脉冲幅度变化频率中的一种或多种；
处理器组件基于信号参数可以在脉冲持续时间内产生一组或多组脉冲幅度和/或脉冲宽度周期性变化的脉冲刺激信号。
需要说明的是，本实施例中，脉冲宽度变化范围表示的是一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲宽度的取值组成的数列；脉冲宽度变化频率表示的是每个脉冲宽度的脉冲信号在一定时间内出现的次数；脉冲幅度变化范围表示的是一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲幅度的取值组成的数列；脉冲幅度变化频率表示的是每个脉冲幅度的脉冲信号在一定时间内出现的次数。
针对作用于不同人体部位的电极，处理器组件可以针对不同的训练计划或训练目标产生不同脉冲宽度变化范围、脉冲宽度变化频率、脉冲幅度变化范围、脉冲幅度变化频率的脉冲刺激信号。
图5为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示例图，图5中(a)、(b)、(c)分别为三个不同训练目标下的脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示例图。如图5所示，脉冲刺激信号的脉冲幅度随时间周期性的变化，图中横轴时间的单位为微秒，纵轴单位为伏特。
图6为本申请另一个实施例中的脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图，图中横轴时间的单位为秒，纵轴单位为伏特，幅度为0时表示此时没有脉冲刺激信号输出。图6中(a)为减肥模式下脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图，脉冲幅度以较快的速度逐渐增大和减小，此模式下可实现提高肌肉比率并减少体内脂肪；(b)为增肌模式下脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图，脉冲幅度没有渐变过程，且脉冲持续时间较长，此模式下可实现在很大程度上刺激第二型快速纤维，刺激肌肉和力量；(c)为有氧和放松模式下脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图，脉冲幅度没有渐变过程，且脉冲持续时间较短，此模式下可以消除累积的代谢物和极大地提升血液循环；(d)为专业模式下脉冲刺激信号的脉冲幅度变化示意图，此模式下加入脉冲爬坡系统，通过脉冲曲线缓和的上升以及下降，更有利于专业训练。
具体的，脉冲宽度可以是330us-370us或150us-180us。脉冲宽度150us-180us时，可另使用者用于身体放松，减轻压力和促进组织的血液循环，有利于代谢废物的排出。脉冲宽度330us-370us时，可以用于实现训练目的，包括减肥、有氧运动或锻炼肌肉。
通过脉冲宽度、脉冲频率、脉冲幅度、脉冲持续时间等不同的参数组合，可针对不同人群、不同训练目标定制相应的脉冲刺激信号，提高训练效率。
作为一种优选地实施方式，处理器组件基于信号参数在脉冲持续时间内产生一组脉冲幅度和脉冲宽度周期性变化的脉冲刺激信号，该信号的脉冲宽度变化频率与脉冲幅度变化频率相同，且同一时刻，脉冲幅度变化趋势与脉冲宽度变化趋势相同。
在这种优选地实施方式中，刺激信号控制数据包括分别用于控制电极1-电极10产生脉冲刺激信号的控制数据，存储于处理器组件中的不同的寄存器中。由于用于控制电极1-电极10产生脉冲刺激信号的控制数据的类型可以是相同的，因此表2仅以电极1为例说明。表2为电极1的刺激信号控制数据一览表。
表2
表2中的上升渐变的时间T1、持续的时间T2、下降渐变的时间T3用于确定信号参数中的脉冲持续时长T，即：
T＝T1+T2+T3
无脉冲的时间T4用于确定信号参数中的无脉冲时长。
在优选地实施方式中，脉冲输出根据人体肌肉发力情况来设计，并且脉冲刺激信号的波形平稳，可有效提高训练效果并使穿戴者体感舒适。
本实施例中，当处理器组件接收到相邻两个第二控制信号的时间间隔大于第一预设时长时，处理器组件停止生成脉冲刺激信号；当封装有第一控制信号的数据包的包间隔大于第二预设时长时，处理器组件中断当前操作。
举例来说，EMS控制板的FPGA可采用两级保护机制：
1、当一次寄存器操作时，如果8个连续的UART帧操作间隔超过0.1s，则中断此次寄存器操作(认为是异常操作)，防止主控端异常导致的操作错误。
2、设置主控端每2～4s读取一次EMS控制板的电池/电极告警等状态信息，如果5s(该值可以通过0x5地址的寄存器进行设置，默认为1分钟)内，主控端未发送任何操作命令，则将所有电极输出关闭(认为是主控端异常或链路连接异常)，等待下次主控命令到来。
综上所述，采用本公开实施例提供的EMS可穿戴设备的控制方法的使用方便，能给使用者带来更好的使用体验和使用效果。
实施例三
本申请第三方面通过再一实施例提供了一种EMS可穿戴设备，包括：
处理器组件，处理器组件中集成有多个电极控制组件；
每一个电极控制组件通过传输线与刺激电极电连接，传输线和刺激电极均嵌设在EMS可穿戴设备的服装本体中；处理器组件执行如上方法实施例中任一种EMS可穿戴设备的控制方法。
在本申请公开的上述实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的方法、设备和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种EMS可穿戴设备的控制系统，其特征在于，该系统包括处理器组件和主控制装置，所述处理器组件集成在EMS可穿戴设备中，并与独立于所述EMS可穿戴设备的主控制装置通信连接；
所述主控制装置，用于在用户的触发下生成第一控制信号，所述第一控制信号携带有用于使所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
所述处理器组件，用于接收所述第一控制信号，并基于所述第一控制信号中携带的信息产生脉冲刺激信号并发送至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极；以使刺激电极基于所述脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
所述主控制装置，还用于周期性产生第二控制信号，所述第二控制信号携带有用于读取所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
所述处理器组件，用于接收第二控制信号，基于所述第二控制信号中携带的信息，读取所述部分或全部电极控制组件的运行状态并反馈所述主控制装置；以使所述主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与所述处理器组件交互。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标部位包括胸部、腹部、肩部、后背中部、后腰部、手臂、臀部、大腿部、小腿部中的一个或多个；
所述主控制装置为与EMS可穿戴设备配套的控制器，或者，所述主控制装置为EMS可穿戴设备配套的集成在移动设备中的控制程序。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制信号和所述第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过无线网络传输；
或者，
所述第一控制信号和所述第一控制信号的数据分别被封装成预设数量的UART数据包并通过蓝牙传输。
4.一种EMS可穿戴设备的控制方法，其特征在于，该方法包括：
EMS可穿戴设备的处理器组件接收第一控制信号，所述第一控制信号携带有用于使所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件产生电刺激信号的信息；
所述处理器组件基于所述第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，并传输至嵌入在EMS可穿戴设备中的刺激电极，以使刺激电极基于所述脉冲刺激信号产生作用于至少一个目标部位的刺激信息；
所述处理器组件接收第二控制信号，所述第二控制信号携带有用于读取所述处理器组件中的部分或全部电极控制组件的运行状态的信息；
所述处理器组件基于所述第二控制信号读取该处理器组件内至少一个电极控制组件的运行状态，并将读取的运行状态发送至EMS可穿戴设备的主控制装置，以使所述主控制装置根据反馈的运行状态信息、预设的状态运行协议与所述处理器组件交互。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一控制信号包括电极使能数据和刺激信号控制数据，所述处理器组件基于所述第一控制信号中的信息产生脉冲刺激信号，包括：
所述处理器组件基于所述电极使能数据确定目标电极；
所述处理器组件基于所述刺激信号控制数据确定脉冲刺激信号的信号参数；所述信号参数包括脉冲间隔、脉冲幅度、脉冲宽度、短脉冲宽度、脉冲持续时长、无脉冲时长；其中，短脉冲宽度为上半波和下半波时间间隔；
所述处理器组件基于所述信号参数产生所述目标电极的脉冲刺激信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述信号参数还包括脉冲宽度变化范围、脉冲宽度变化频率、脉冲幅度变化范围、脉冲幅度变化频率中的一种或多种；
所述脉冲宽度变化范围表示一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲宽度的取值组成的数列；
所述脉冲宽度变化频率表示每个脉冲宽度的脉冲信号在一定时间内出现的次数；
所述脉冲幅度变化范围表示一组周期性变化的脉冲刺激信号中，按时间顺序脉冲幅度的取值组成的数列；
所述脉冲幅度变化频率表示每个脉冲幅度的脉冲信号在一定时间内出现的次数；
所述处理器组件基于所述信号参数在所述脉冲持续时长的内产生一组或多组脉冲幅度和/或脉冲宽度周期性变化的脉冲刺激信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脉冲宽度变化频率与所述脉冲幅度变化频率相同，且同一时刻，脉冲幅度变化趋势与脉冲宽度变化趋势相同。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述处理器组件接收到相邻两个第二控制信号的时间间隔大于第一预设时长时，所述处理器组件停止生成脉冲刺激信号。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当封装有所述第一控制信号的数据包的包间隔大于第二预设时长时，所述处理器组件中断当前操作。
10.一种EMS可穿戴设备，其特征在于，包括：
处理器组件，所述处理器组件中集成有多个电极控制组件；
每一个电极控制组件通过传输线与刺激电极电连接，所述传输线和所述刺激电极均嵌设在所述EMS可穿戴设备的服装本体中；所述处理器组件执行上述权利要求4-9任一所述的EMS可穿戴设备的控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110666361.XA CN113398468A (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Ems可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110666361.XA CN113398468A (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Ems可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备 |
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| CN113398468A true CN113398468A (zh) | 2021-09-17 |
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ID=77684282
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110666361.XA Pending CN113398468A (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Ems可穿戴设备的控制系统、方法和可穿戴设备 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113398468A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5702323A (en) * | 1995-07-26 | 1997-12-30 | Poulton; Craig K. | Electronic exercise enhancer |
| CN105263408A (zh) * | 2013-03-14 | 2016-01-20 | Cy医药整形外科股份有限公司 | 用于治疗或支持人类关节或者人类身体的一部分的系统和方法 |
| US20190264678A1 (en) * | 2016-11-17 | 2019-08-29 | Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. | Control system and control method |
-
2021
- 2021-06-16 CN CN202110666361.XA patent/CN113398468A/zh active Pending
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