CN209392320U - 一种音波振动系统 - Google Patents
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Abstract
一种音波振动系统，包括主控电路、信号发生电路、电源电路和振动装置，该信号发生电路与振动装置相连以驱动其振动，还包括人机交互单元，该人机交互单元与主控电路通信以提供交互界面和输入控制命令；该主控电路与信号发生电路相连以响应输入控制命令控制信号发生电路产生对应的正弦波音波信号；该电源电路与主控电路、信号发生电路和人机交互单元相连以供电。本实用新型通过人机交互单元进行参数设定、模式选择等人机交互，并将正弦波音波信号转化为驱动振动装置的机械能信号，带动人体以设定的频率和强度上下振动，达到特定的理疗锻炼效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及振动控制电路领域，特别是一种音波振动系统。
背景技术
近些年来，随着经济的快速发展和人们生活水平的迅速提高，人们在尽情享受现代文明成果的同时，文明病，即生活方式病正日益流行，处于亚健康状态的人群越来越多。部分人，特别是小孩和老人，由于过多摄取高卡路里食物及运动不足等原因而过度肥胖，对于这部分人通过运动方式来减肥可能会诱发其他的影响。对于长时间驾驶、长时间坐在电脑前工作、玩游戏的人而言，最易出现肩部、手臂、腰椎类疲劳损伤，因此迫切需要一款可以有效缓解身体疲劳的装置。
音波振动系统理论来源于音波医学，它是集合了中医学、现代医学、现代声学物理、信息科学、计算机技术等多门学科知识汇集的边缘医学。它认为，人体本身是一个振源，人体细胞和器官也产生声音，组成人体自己特殊的声音。事实上人体的每一个器官，骨头，组织以及各个生理系统都有它自己的振动频率，这些频率加起来就组成了人的振动频率。音波振动系统的医学原理在于声音振动进入人体后，它能改变人体的振动频率，使身体与之共振，改变失衡部位的振动频率，使身体重新回到平衡状态。当声音频率传入人体，人的生物节律得到调节，组织细胞发生和谐的同步共振后，各个组织系统就处于一种良好的运动状态。
传统振动装置一般选用旋转轴上具备偏心锤的旋转电机作为振动器，这类振动器难以实现对振动频率和振动幅度的精确控制，当设定的振动频率低于20Hz时，比较难以达到预期的振动效果。
交替振动型运动装置未实现对振动装置的闭环控制，未能将振动装置的工作情况反馈给控制部；同时，缺乏必要的故障检测电路，特别是增幅部和电机部分，故障时，未能及时检测到故障并提醒用户。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种人机交互友好、振动参数可调、实现多种不同理疗效果的音波振动系统。
本实用新型采用如下技术方案：
一种音波振动系统，包括主控电路、信号发生电路、电源电路和振动装置，该信号发生电路与振动装置相连以驱动其振动，其特征在于：还包括人机交互单元，该人机交互单元与主控电路通信以提供交互界面和输入控制命令；该主控电路与信号发生电路相连以响应输入控制命令控制信号发生电路产生对应的正弦波音波信号；该电源电路与主控电路、信号发生电路和人机交互单元相连以供电。
优选的，所述人机交互单元设有信息显示单元和用户设置单元。
优选的，所述电源电路包括市电输入模块、AC-DC模块、继电器和转换处理模块，该AC-DC模块与市电输入模块相连；该继电器的动触点与市电输入模块相连，静触点与转换处理模块输入端相连，其控制端与所述主控电路相连；该转换处理模块输出端与信号发生电路相连。
优选的，所述转换处理模块包括变压器、第一整流桥、第二整流桥、第三整流桥和三端稳压管，该变压器的输入端与所述继电器相连，输出端分别连接第一整流桥、第二整流桥、和第三整流桥的输入端；该第一整流桥的输出端连接三端稳压管，该第二整流桥和第三整流桥的输出端连接至所述信号发生电路。
优选的，所述信号发生电路包括信号发生器、功率放大电路和电流采样电路；该信号发生器输入端与所述主控电路相连；该功率放大电路输入端与该信号发生器输出端相连，输出端与所述振动装置相连；该电流采样电路连接于该功率放大电路输出端。
优选的，所述振动装置设有音圈电机。
优选的，还包括有用户离机检测传感器，该用户离机检测传感器与所述主控电路相连，其为人体热释电红外传感器或红外接近传感器或红外测距传感器或电阻式压力传感器或压电电缆。
优选的，还包括有体重传感器，该体重传感器与所述主控电路相连。
优选的，还包括有温度传感器，该温度传感器与所述主控电路相连。
优选的，还包括有故障检测电路，该故障检测电路与所述主控电路相连。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型的音波振动系统，设置有主控电路、信号发生电路、电源电路、振动装置和人机交互单元等，通过人机交互单元进行参数设定、模式选择等，结合主控电路、信号发送电路和制动装置将正弦波音波信号转化为驱动振动装置的机械能信号，带动人体以设定的频率和强度上下振动，达到特定的理疗锻炼效果。
2、本实用新型的音波振动系统，其人机交互单元设有信息显示单元和用户设置单元，通过信息显示对应提供交互界面并显示相关信息，更为直观，用户设置单元包括多个功能模块供选择，操作方便，更加人性化。
3、本实用新型的音波振动系统，其振动装置采用音圈电机，配合特定的机械结构，将音波信号转换为机械能信号，即使在低频情况下也能带动人体准确地以设定的频率和强度上下振动，达到音波理疗效果。
4、本实用新型的音波振动系统，设置有用户离机检测传感器，其可采用人体热释电红外传感器、红外接近传感器、红外测距传感器、电阻式压力传感器或压电电缆，用于检测用户是否在振动装置工作中离开振动装置，如果离开，则控制振动装置停止工作，避免其空震。
5、本实用新型的音波振动系统，设置有体重传感器，当检测到用户为体重较轻的婴幼儿或体重超出设计的额定负载时，禁止振动装置振动，并通过人机交互单元提醒用户。且当用户选择自动程序时，根据检测到的体重自动为用户推荐合适的振动强度；当用户选择手动程序时根据检测到的体重对最高振动强度设定限值，十分方便、更为智能化。
6、本实用新型的音波振动系统，设置有电流采样电路，通过采集音圈电机工作电流，实现对振动装置的闭环控制，提供制动装置的稳定性。
7、本实用新型的音波振动系统，还设置有故障检测电路和温度传感器，该故障检测电路用于实时检测控制器系统工作机能，当出现故障时，通过人机交互单元提醒用户相应故障类型，该温度传感器用于采集功率放大电路及振动装置温度，当因故障或长时间工作导致温度超过设定的限值时，禁止振动装置工作，并通过人机交互单元提醒用户，能及时发现系统异常并提醒，更为安全、可靠。
8、本实用新型的音波振动系统，人机交互单元与主控电路之间可采用有线或无线方式进行通信，该人机交互单元在实际应用中可以是带无线通信功能的移动终端，例如手机、平板或电脑，或是与主控电路有线连接的平板等显示设备，其设置模块可以为虚拟的按键，也可以是实体的物理按键或旋钮。
附图说明
图1为本实用新型的电路图；
图2为本实用新型人机交互单元的操作界面示意图；
图3为一采用本实用新型音波振动系统的音波振动装置的示意图；
图4为图3的音波振动装置省略部分视图后的示意图。
其中：1、市电输入模块，2、AC-DC模块，3、变压器，4、三端稳压管，5、人机交互单元，5a、信息显示单元，5b、用户设置单元，5b1、程序选择，5b2、振动频率设置，5b3、振动强度设置，5b4、程序时间设置，6、主控电路，7、用户离机检测传感器，8、体重传感器，9、故障检测电路，10、温度传感器，11、信号发生器，12、功率放大电路，13、电流采样电路，14、振动装置，15、承载座，16、基座16，17、操作组件，18、限位部，19、标尺部，20、检测部20。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
参照图1，一种音波振动系统，包括主控电路6、信号发生电路、电源电路和振动装置14、人机交互单元5等。
电源电路包括市电输入模块1、AC-DC模块2、继电器RY和转换处理模块等，该市电输入模块1作为电源输入端，配备有开关、保险丝和共模电感等器件。该AC-DC模块2输入端与市电输入模块1输出端相连，将输入的市电转换为直流电压输出，其输出端连接主控电路6和人机交互单元5等，当继电器RY断开时，该AC-DC模块2为相关的低压供电模块供电。该继电器RY的动触点与市电输入模块1相连，静触点与转换处理模块输入端相连，继电器RY的控制端与主控电路6相连，由主控电路6控制市电输入模块1与转换处理模块之间的通断。
该转换处理模块输出端与信号发生电路相连。转换处理模块具体包括变压器3、第一整流桥BD1、第二整流桥BD2、第三整流桥BD3和三端稳压管4等。该变压器3的输入端与继电器RY的静触点相连，输出端分别连接第一整流桥BD1、第二整流桥BD2、和第三整流桥BD3的输入端，继电器RY闭合时，市电输入电压转换成AC_1、AC_2、AC_3三组交流电压输出，并提供零电位参考点。该第一整流桥BD1的输出端连接三端稳压管4，用于输出低压直流电压给主控电路6等相关低压供电模块供电。此时，AC-DC模块2进入轻载模式。该第二整流桥BD2和第三整流桥BD3的输出端连接至信号发生电路以供电。
该信号发生电路包括信号发生器11、功率放大电路12和电流采样电路13。该信号发生器11输入端与主控电路6相连，用于根据主控电路6的命令产生对应的正弦波音波信号。该功率放大电路12输入端与该信号发生器11输出端和第二整流桥BD2、第三整流桥BD3的输出端相连，用于将正弦波信号进行功率放大，功率放大电路12的输出端与振动装置14相连以驱动其振动，该振动装置14采用音圈电机，其可根据接收到的正弦波音波信号带动振动装置14上下振动。该电流采样电路13连接于该功率放大电路12和振动装置14之间，用于采集音圈电机的工作电流，用于实现对振动装置14的闭环控制。
该人机交互单元5设有信息显示单元5a和用户设置单元5b，该信息显示单元5a提供交互界面并显示相关信息，包括振动装置14工作状态等，参见图2。该用户设置单元5b用于输入控制命令，其包括如下模块：用于选择自动模式或手动模式的程序选择5b1，用于调整振动装置14振动频率的振动频率设置5b2、用于调整振动装置14振动强度的振动强度设置5b3、用于调整程序运行时间的程序时间设置5b4等。该人机交互单元5与主控电路6之间可采用有线或无线方式进行通信，该人机交互单元5在实际应用中可以是带无线通信功能的移动终端，例如手机、平板或电脑，或是与主控电路6有线连接的平板等显示设备，其设置模块可以为虚拟的按键，也可以是实体的物理按键或旋钮。
本实用新型还包括与主控电路6相连的用户离机检测传感器7、体重传感器8、温度传感器10和故障检测电路9等。该用户离机检测传感器7可采用人体热释电红外传感器或红外接近传感器或红外测距传感器或电阻式压力传感器或压电电缆，用于在振动装置14工作过程中，检测用户是否离开振动装置14。该体重传感器8用于采集用户的体重信息。该温度传感器10用于采集功率放大电路12及振动装置14的温度，当因故障或长时间工作导致温度超过设定的限值时，通过主控电路6禁止振动装置14工作，并通过人机交互单元5提醒用户。该故障检测电路9用于实时检测整个振动系统的工作机能，当出现故障时，通过人机交互单元5提醒用户相应故障类型。
结合图3和图4，在一实施例中，采用可实用新型的音波振动系统的结构可包含有基座16和用以承载用户的承载座15，承载座15可受驱动相对基座16往复活动以产生振动。承载座15前侧配置有扶手结构，扶手结构上部具有操作组件17，操作组件17可包含有触摸显示装置，以便用户通过人机交互单元控制音波振动装置的工作。扶手结构的中部设置有沿上下方向配置的两组用户离机检测传感器7，配置两组用户离机检测传感器7，一方面当用户较矮时，位于下方的用户离机检测传感器即可检测出承载座是否存在用户；另一方面，当用户较高且用户支撑于承载座15后两腿张开而存在间隙或做各种运动动作时出现间隙，使得位于下方的用户离机检测传感器不能准确检测承载是否存在用户时，位于上方的用户离机检测传感器可准确检测出承载座15是否存在用户。用户离机检测传感器7可为可检测其前方1cm-65cm范围内是否存在障碍物(即用户)的红外线检测机构。驱动承载座15相对基座16活动的驱动机构例如为专利申请USRE44360所公开的结构，其系业界已知之技术，故不再赘述。
结合图3和图4，体重检测机构8可为光电检测机构，包含有：检测部20，配置于基座16上；标尺部19，可与检测部20相对活动，且配置于承载座15上，以使承载座15相对基座16振动时可带动标尺部19和检测部20相对活动。检测部20可通过支撑件21配置于基座16上。在本实施例中，体重检测机构8还包含限位部18，配置于支撑件21上且位于标尺部19的外周，用以限定标尺部19的活动路径。
本实用新型的工作原理如下：
当用户在人机交互单元5上选择手动模式时，主控电路6根据检测到的用户体重信息对最高振动强度设定限制，用户通过用户设置单元5b调整振动频率、振动幅度、程序运行时间等参数，主控电路6根据输入的参数控制信号发生器11输出用户设定的振动频率和振动强度的正弦波音波信号，经功率放大电路12放大后，驱动音圈电机上下制动，带动振动装置14以设定的程序上下振动。在振动装置14振动过程中，若检测到用户离开，则主控电路6控制振动装置14停止工作。
当用户在人机交互单元5上选择自动模式时，主控电路6根据检测到的用户体重信息为用户推荐合适的振动强度，当检测到用户为体重较轻或体重超出设计的额度负载时，主控电路6禁止振动装置14振动，并通过人机交互单元5提醒用户。
上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种音波振动系统，包括主控电路、信号发生电路、电源电路和振动装置，该信号发生电路与振动装置相连以驱动其振动，其特征在于：还包括人机交互单元，该人机交互单元与主控电路通信以提供交互界面和输入控制命令；该主控电路与信号发生电路相连以响应输入控制命令控制信号发生电路产生对应的正弦波音波信号；该电源电路与主控电路、信号发生电路和人机交互单元相连以供电。
2.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：所述人机交互单元设有信息显示单元和用户设置单元。
3.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：所述电源电路包括市电输入模块、AC-DC模块、继电器和转换处理模块，该AC-DC模块与市电输入模块相连；该继电器的动触点与市电输入模块相连，静触点与转换处理模块输入端相连，其控制端与所述主控电路相连；该转换处理模块输出端与信号发生电路相连。
4.如权利要求3所述的一种音波振动系统，其特征在于：所述转换处理模块包括变压器、第一整流桥、第二整流桥、第三整流桥和三端稳压管，该变压器的输入端与所述继电器相连，输出端分别连接第一整流桥、第二整流桥、和第三整流桥的输入端；该第一整流桥的输出端连接三端稳压管，该第二整流桥和第三整流桥的输出端连接至所述信号发生电路。
5.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：所述信号发生电路包括信号发生器、功率放大电路和电流采样电路；该信号发生器输入端与所述主控电路相连；该功率放大电路输入端与该信号发生器输出端相连，输出端与所述振动装置相连；该电流采样电路连接于该功率放大电路输出端。
6.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：所述振动装置设有音圈电机。
7.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：还包括有用户离机检测传感器，该用户离机检测传感器与所述主控电路相连，其为人体热释电红外传感器或红外接近传感器或红外测距传感器或电阻式压力传感器或压电电缆。
8.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：还包括有体重传感器，该体重传感器与所述主控电路相连。
9.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：还包括有温度传感器，该温度传感器与所述主控电路相连。
10.如权利要求1所述的一种音波振动系统，其特征在于：还包括有故障检测电路，该故障检测电路与所述主控电路相连。
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| GR01 | Patent grant | ||
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