TWI700109B - 複合波形輸出裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係一種複合波形輸出裝置，包括一控制模組、耦接控制模組的一互動模組以及耦接控制模組以及互動模組的一電源模組；控制模組包括一微處理器、一中頻產生器以及二個數位調整單元；互動模組包括一類比數位轉換單元以及二個類比調整單元；電源模組接收一中頻載波訊號以及二個電流設定值，且輸出二個頻道訊號，二個頻道訊號包括中頻載波訊號、二個輸出電流值以及一低頻訊號。

Description

複合波形輸出裝置

本發明係有關一種波形輸出裝置，尤指一種可同時控制多組具有中頻載波訊號、低頻訊號以及電流輸出值的複合波形輸出裝置。

一般電療稱為經皮神經電刺激(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation,TENS)或稱為神經肌肉電刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation,NMES)，自從1990年代開始越來越廣泛的被使用，尤其是用於因為長時間無法正常活動(deconditioning)而造成肌肉萎縮，肌肉電刺激是電療的方式之一，它是利用適當的電流刺激肌肉，藉由肌肉組織的收放來達到治療的目的，可減少疼痛、增強肌力、延緩或避免肌肉萎縮、減輕肌肉痙攣及增進皮膚血液循環。另外，對於重症者，如部分身軀癱瘓，如果患部週邊神經仍有功能，刺激週邊神經即可達到肌肉收縮等功能；但如果週邊神經功能已經受損，則直接刺激肌肉，才能達到幫助肌肉收縮、防止肌肉萎縮等目的。例如針對加護病房中的病人，運動量很少的老人或者是骨科術後的人。而傳統電療技術會遇到的問題是：低頻的電流經由皮膚進到患部的時候會產生不舒服。於是1950年代Nemec在維也納提出了中頻干擾波的概念，發展成後來現在常見的中頻向量干擾波電療。而且干擾波可以比一般的TENS進入到組織更深層的區域(低頻的 範圍大約是1~160Hz，低頻也稱做低周波；中頻的範圍大約是1K~10KHz的範圍)。

然而，現有技術的電療裝置輸出的複合波形一般都是需要經過額外的混波器才能進行輸出，如此一來不僅線路配置較為複雜、難度高，對消費者而言難以輸出多樣化的複合波形，且就業者生產流程而言也因為硬體成本與人力配置而必須付出較高的生產成本。

為此，如何設計出一種複合波形輸出裝置，來解決前述的技術問題，乃為本案發明人所研究的重要課題。

本發明之目的在於提供一種複合波形輸出裝置，通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

為了達到前述目的，本發明所提出的複合波形輸出裝置，包括一控制模組，包括一微處理器、一中頻產生器以及二個數位調整單元；其中，該微處理器透過該二個數位調整單元控制電流大小，且控制該中頻產生器輸出一中頻載波訊號；一互動模組，耦接該控制模組，該互動模組包括一類比數位轉換單元以及二個類比調整單元以及人機操作介面；其中，該類比數位轉換單元耦接該微處理器；該二個類比調整單元分別耦接該類比數位轉換單元，且該微處理器透過該數位轉換單元自該類比調整單元取得一電流設定值，該微處理器透過該人機操作介面取得一些設定值與 數值與燈號顯示；以及一電源模組，該電源模組包括一類比開關及一電流回授轉數位電路；且耦接該控制模組以及該互動模組，其中，該類比開關電路耦接該微處理器，該微處理器透過該類比開關控制一低頻訊號，該微處理器將該電流回授轉數位電路的一電流回授值顯示於該互動模組，該微處理器並依該電流回授值執行一斷路保護功能；其中，該控制模組中的微處理器利用一分時多工透過該固定時間中斷程式以及一變動時間中斷程式的其中一者來掌控互動模組及該電源模組以產生全域式向量干擾掃描波形、差頻式向量干擾掃描波形以及中頻肌肉刺激波形的其中一者。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，更包括二個繼電器，該二個繼電器耦接該微處理器以及該類比開關電路，且該二個繼電器受該微處理器控制；其中，當該微處理器收到二個輸出電流值時，該二個繼電器導通使該類比開關電路輸出二個頻道訊號；當該微處理器未收到該二個輸出電流值時，該二個繼電器關斷使該類比開關電路不輸出該二個頻道訊號。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該互動模組更包括一遙控安全開關控制模組，該遙控安全開關控制模組耦接該微處理器，且該遙控安全開關控制模組通過該微處理器控制該二個繼電器。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該互動模組更包括多數個控制按鍵以及至少一顯示器，該多數個控制按鍵以及該至少一顯示器分別耦接該微處理器。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、一治療模式值以及一治療時間值；該至少一顯示 器包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且該至少一顯示器顯示該治療模式值、該治療時間值、該中頻載波訊號以及該電流設定值的其中至少一者。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制該中頻產生器以及該類比開關電路。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，更包括一音樂控制模組以及一蜂鳴器，該音樂控制模組以及該蜂鳴器分別耦接該微處理器，且該音樂控制模組通過該微處理器控制該蜂鳴器。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該二個類比調整單元為旋鈕式可變電阻。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該類比開關電路依據該微處理器所產生的一脈衝寬度調變訊號而輸出該低頻訊號。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾以及差頻式向量干擾的其中一者。

進一步而言，所述之複合波形輸出裝置中，該微處理器的該分時多工包括：一循環主程式，耦接該複合波形輸出裝置；其中，該固定時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一固定中斷時間；該變動時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一變動中斷時間；一通訊中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一通訊中斷時間；其中，該微處理器通過該通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，該通訊訊號包括該中頻載波訊號、各該電流設定值、各輸出電流值、各頻道訊號以及該低頻訊號。在使用本發明所述之複合波形輸出裝置時，若使用者欲控 制最終輸出的二個該頻道訊號時，可以通過二個該類比調整單元控制該類比數位轉換單元輸出二個該電流設定值至該微處理器，使得該類比開關電路依據二個該電流設定值獲得二個輸出電流值；並且，可進一步地通過該互動模組中的該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、該治療模式值以及該治療時間值；最後，該微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制該中頻產生器以及該類比開關電路，該類比開關電路可依據該中頻載波訊號、該二個輸出電流值以及該低頻訊號而輸出具有複合波形的二個該頻道訊號。為此，使用者可通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

本發明之另一目的在於提供一種連動式複合波形輸出裝置，通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且使用可彼此連動的多數個微處理器，讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

為了達到前述另一目的，本發明所提出的連動式複合波形輸出裝置，包括：一控制模組，包括一第一微處理器、一第二微處理器、二個中頻產生器以及四個數位調整單元，該第一微處理器以及該第二微處理器之間耦接形成一通訊通道；其中，該第一微處理器耦接其中一個該中頻產生器以及其中二個該數位調整單元，該第二微處理器耦接其中另一個該中頻產生器以及其中另二個該數位調整單元；各該中頻產生器輸出一中頻載波訊號；一互動模組，耦接該控制模組，該互動模組包括一類比數位轉換單元以及四個類比調整單元以及人機操作介面；其中，該類比數位轉換 單元耦接該第一微處理器以及該第二微處理器；四個該類比調整單元分別耦接該類比數位轉換單元，且該第一微處理器以及該第二微處理器透過該數位轉換單元自該類比調整單元取得一電流設定值，該第一微處理器以及該第二微處理器透過該人機操作介面取得一些設定值與數值與燈號顯示；以及一電源模組，該電源模組包括一類比開關及一電流回授轉數位電路；且耦接該控制模組以及該互動模組，其中，該類比開關電路耦接該第一微處理器、該第二微處理器，該第一微處理器以及該第二微處理器透過該類比開關控制一低頻訊號，該第一微處理器、該第二微處理器將該電流回授轉數位電路的一電流回授值顯示於該互動模組，該第一微處理器、該第二微處理器並依該電流回授值執行一斷路保護功能；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊通道，使得其中一該類比調整單元同步控制至少二個該電流設定值，並使得該類比開關電路依據同步控制的至少二個該電流設定值獲得同步控制的至少二個輸出電流值，且該類比開關電路輸出同步控制的至少二個頻道訊號；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊通道，用以使得各該頻道訊號依序輸出而產生滾波波形；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器的其中至少一者，通過一固定中斷時間來產生電流掃描波形，該電流掃描波形包括三角波、鋸齒波、梯形波、頻道訊號之間的同加、同減、異步加減的其中至少一者；其中，該控制模組中的該第一微處理器以及該第二微處理器的其中至少一者利用一分時多工透過該固定時間中斷程式以及一變動時間中斷程式的其中一者來掌控互動模組及該電源模組以產生全域式向量干擾掃描波形、差頻式向量干擾掃描波形以及中頻肌肉刺激波形的其中一者。

進一步而言，所述之連動式複合波形輸出裝置中，更包括四個繼電器以及一遙控安全開關控制模組，四個該繼電器耦接該類比開關電路，且四個該繼電器受該第一微處理器以及該第二微處理器控制；其中，該第一微處理器耦接其中二個該繼電器，該第二微處理器耦接其中另二個該繼電器；當該第一微處理器以及該第二微處理器收到四個該輸出電流值時，四個該繼電器導通使該類比開關電路輸出該四個頻道訊號；當該第一微處理器以及該第二微處理器未收到四個該輸出電流值時，四個該繼電器關斷使該類比開關電路不輸出四個該頻道訊號；其中，該遙控安全開關控制模組耦接該第一微處理器以及該第二微處理器，且該遙控安全開關控制模組通過該第一微處理器以及該第二微處理器控制四個該繼電器。

進一步而言，所述之連動式複合波形輸出裝置中，該互動模組中更包括多數個控制按鍵以及至少一顯示器，該多數個控制按鍵以及該至少一顯示器分別耦接該第一微處理器以及該第二微處理器；該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、一治療模式值以及一治療時間值；該至少一顯示器包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且該至少一顯示器顯示該治療模式值、該治療時間值、該中頻載波訊號以及該電流設定值的其中至少一者；該第一微處理器以及該第二微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制二個該中頻產生器以及該類比開關電路。

進一步而言，所述之連動式複合波形輸出裝置中，更包括一音樂控制模組以及一蜂鳴器，該音樂控制模組以及該蜂鳴器分別耦接該第一微處理器以及該第二微處理器，且該音樂控制模組通過該第一微處理器以及該第二微處理器控制該蜂鳴器。

進一步而言，所述之連動式複合波形輸出裝置中，四個該類比調整單元為旋鈕式可變電阻；該類比開關電路依據該第一微處理器以及該第二微處理器所產生的一脈衝寬度調變訊號而輸出該低頻訊號，該低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾以及差頻式向量干擾的其中一者。

進一步而言，該控制模組中的該第一微處理器以及該第二微處理器的該分時多工更包括：一循環主程式，耦接該複合波形輸出裝置其中，該固定時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生該一固定中斷時間；該變動時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生該一變動中斷時間；該一通訊中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一通訊中斷時間；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，該通訊訊號包括該中頻載波訊號、各該電流設定值、各該輸出電流值、各該頻道訊號以及該低頻訊號。

在使用本發明所述之連動式複合波形輸出裝置時，若使用者欲控制最終輸出的四個該頻道訊號時，可以通過四個該類比調整單元控制該類比數位轉換單元輸出四個該電流設定值至該第一微處理器以及該第二微處理器，使得該類比開關電路依據四個該電流設定值獲得四個該輸出電流值；並且，可進一步地通過該互動模組中的該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、該治療模式值以及該治療時間值；最後，該第一微處理器以及該第二微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制二個該中頻產生器以及該類比開關電路，該類比開關電路可依據二個該中頻載波訊號、四個該輸出電流值以及該低頻訊號而輸出具有複合波形的四個該頻道訊號。且該第一微處理器以及該第二微處理器可以通過該通訊通道，使得其中一該類比調整單元同步控制至少二個該電流設定值(例如，可通過任一 個指定的類比調整單元同步控制兩個、三個或四個該頻道訊號)，並使得該類比開關電路依據同步控制的至少二個該電流設定值獲得同步控制的至少二個該輸出電流值，且該類比開關電路輸出同步控制的至少二個該頻道訊號，更增添控制的便利性與效率。為此，使用者可通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且使用可彼此連動的多數個微處理器，讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

10、10’:控制模組

11:微處理器

11’:第一微處理器

11”:第二微處理器

12:中頻產生器

13:數位調整單元

20、20’:互動模組

21:類比數位轉換單元

22:類比調整單元

23:遙控安全開關控制模組

24:控制按鍵

25:顯示器

30:電源模組

31:類比開關電路

32:電流回授轉數位電路

33:電源

40、40’:輸出插座

41:繼電器

50:音樂控制模組

51:蜂鳴器

400:循環主程式

401:固定時間中斷程式

402:變動時間中斷程式

403:通訊中斷程式

圖1為本發明之複合波形輸出裝置之一實施例的架構示意圖；圖2為本發明之連動式複合波形輸出裝置之一實施例的架構示意圖；以及圖3為本發明之複合波形輸出裝置與連動式複合波形輸出裝置的循環主程式以及中斷程式配置示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參閱圖1所示，為本發明之複合波形輸出裝置之一實施例的架構示意圖。本發明所述的複合波形輸出裝置包括：控制模組10、互動模組20以及電源模組30。

其中，控制模組10包括微處理器11、中頻產生器12以及二個數位調整單元13。在本發明的所述實施例中，微處理器11可以為微控制器(MCU)、中央處理器(CPU)、系統單晶片(SoC)的其中一者。中頻產生器12耦接微處理器11，且中頻產生器12輸出中頻載波訊號(圖中未示)，一般而言，所述中頻載波訊號是處於1kHz至10kHz之頻譜波段的正弦波(例如，SIN波，且以每0.5kHz為間隔)。二個數位調整單元13分別耦接微處理器11以及中頻產生器12，且各數位調整單元13接收中頻載波訊號。

互動模組20耦接控制模組10，互動模組20包括類比數位轉換單元21以及二個類比調整單元22。類比數位轉換單元21耦接微處理器11。二個類比調整單元22分別耦接類比數位轉換單元21，且各類比調整單元22控制類比數位轉換單元21的輸出電流設定值(圖中未示)至微處理 器11。在本發明的所述實施例中，二個類比調整單元22為旋鈕式可變電阻。其中，互動模組20更包括一遙控安全開關控制模組23、多數個控制按鍵24以及至少一顯示器25。遙控安全開關控制模組23耦接微處理器11，且遙控安全開關控制模組23通過微處理器11控制二個繼電器41。多數個控制按鍵24以及至少一顯示器25分別耦接微處理器11。多數個控制按鍵24設定中頻載波訊號、治療模式值(圖中未示)以及治療時間值(圖中未示)。至少一顯示器25包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且至少一顯示器25顯示治療模式值、治療時間值、中頻載波訊號以及電流設定值的其中至少一者。其中，微處理器11依據治療模式值以及治療時間值控制中頻產生器12以及類比開關電路31。

電源模組30耦接控制模組10以及互動模組20，電源模組30自控制模組10接收中頻載波訊號，且電源模組30通過控制模組10自互動模組20接收二個電流設定值，電源模組30包括類比開關電路31、電流回授轉數位電路32以及電源33。其中，類比開關電路31耦接微處理器11以及二個數位調整單元13，類比開關電路31依據二個電流設定值獲得二個輸出電流值(圖中未示)，且類比開關電路31輸出二個頻道訊號(圖中未示)，二個頻道訊號包括中頻載波訊號、二個輸出電流值以及低頻訊號(圖中未示)。其中，類比開關電路31依據微處理器11所產生的一脈衝寬度調變訊號(PWM)而輸出所述低頻訊號，且低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾(Full Field IFC,FF IFC)(又稱FF)、差頻式向量干擾(Freq Difference IFC,FD IFC)(又稱FD)或中頻肌肉刺激(Medial Freq Muscle Stimulation,MF)的其中一者。電流回授轉數位電路32耦接類比開關電路31以及類比 數位轉換單元21，電流回授轉數位電路32通過類比數位轉換單元21將二個輸出電流值輸出至微處理器11。電源33用以供給電能給本發明所述複合波形輸出裝置所有元件的所需電力。

其中，微處理器11用以使得各頻道訊號依序輸出而產生滾波波形。例如，在第一秒時第一組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第二秒時第二組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第三秒時第三組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第四秒時第四組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定等等以此類推。如此依序循環即可達成滾波波形效果。

其中，微處理器11通過固定中斷時間以及一變動中斷時間(圖中未示)的其中一者來產生全域式向量干擾(FF)掃描波形、差頻式向量干擾(FD)掃描波形以及中頻肌肉刺激(MF)波形的其中一者。所述變動中斷時間可以是一隨時間遞增的單位時間或一隨時間遞減的單位時間。

進一步而言，本發明所述的複合波形輸出裝置可以結合包括一循環主程式(round robin)400、一固定時間中斷程式401、一變動時間中斷程式402以及一通訊中斷程式403的一分時多工而組成一連動式複合波形輸出裝置。其中，循環主程式400耦接連動式複合波形輸出裝置。固定時間中斷程式401耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生固定中斷時間。變動時間中斷程式402耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生變動中斷時間。通訊中斷程式403耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生通訊中斷時間(圖中未示)。

其中，微處理器11通過通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，所述通訊訊號包括中頻載波訊號、各電流設定值、 各輸出電流值、各頻道訊號以及低頻訊號。舉例而言，所述循環主程式400、固定時間中斷程式401、變動時間中斷程式402以及通訊中斷程式403可以是韌體，且各中斷程式(包括固定時間中斷程式401、變動時間中斷程式402以及通訊中斷程式403)與主程式(即循環主程式400)之間的運作是採取分時多工(time sharing and muti-task)的技術手段，如下詳述，但本發明不在此限：

範例1：當主程式正在處理LED的顯示時，若固定中斷時間到了，主程式就會先去執行其中一中斷程式，如固定時間中斷程式401輸出電流掃描。

範例2：當主程式正在處理類比調整單元22或數位調整單元13的輸入時，若變動中斷時間到了，主程式就會先去執行其中一中斷程式，如變動時間中斷程式402輸出低頻。

範例3：當主程式正在處理類比數位轉換單元21的資料時，若第一微處理器11’以及第二微處理器11”的通訊資料進來時，就會先去執行其中一中斷程式，如通訊中斷程式403接收或輸出中頻載波訊號、各電流設定值、各輸出電流值、各頻道訊號以及低頻訊號的其中一者。

範例4：固定中斷時間的5ms到了，就會暫時停止主程式，因為各中斷程式的優先等級較高，5ms時間一到就會去執行必需即時處理的資料，而各中斷程式可把其作業流程分切成多個子步驟，且在執行完畢後立即停止。

本發明所述之複合波形輸出裝置更包括二個繼電器41，二個繼電器41配置於一輸出插座40中用以輸出所述二個頻道訊號，二個繼電 器41耦接微處理器11以及類比開關電路31，且二個繼電器41受微處理器11控制。進一步而言，當微處理器11收到二個輸出電流值時，微處理器11令二個繼電器41導通(turned-on)使類比開關電路31輸出二個頻道訊號；當微處理器11未收到二個輸出電流值時，微處理器11令二個繼電器41關斷(turned-off)使類比開關電路31不輸出二個頻道訊號。

本發明所述之複合波形輸出裝置更包括音樂控制模組50以及蜂鳴器51。音樂控制模組50以及蜂鳴器51分別耦接微處理器11，且音樂控制模組50通過微處理器11控制蜂鳴器51。

在使用本發明所述之複合波形輸出裝置時，若使用者欲控制最終輸出的二個頻道訊號時，可以通過二個類比調整單元22控制類比數位轉換單元21輸出二個電流設定值至微處理器11，使得類比開關電路31依據二個電流設定值獲得二個輸出電流值；並且，可進一步地通過互動模組2O中的多數個控制按鍵24設定中頻載波訊號、治療模式值以及治療時間值；最後，微處理器11依據治療模式值以及治療時間值控制中頻產生器12以及類比開關電路31，類比開關電路31可依據中頻載波訊號、二個輸出電流值以及低頻訊號而輸出具有複合波形的二個頻道訊號。為此，使用者可通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

請參閱圖2所示，為本發明之連動式複合波形輸出裝置之一實施例的架構示意圖。本發明所述之連動式複合波形輸出裝置與前述複合 波形輸出裝置大致相同，惟控制模組10’、互動模組20’以及輸出插座40’有些許不同。

詳細而言，本發明所述之連動式複合波形輸出裝置的控制模組10’包括了第一微處理器11’、第二微處理器11”、二個中頻產生器12以及四個數位調整單元13，並且第一微處理器11’以及第二微處理器11”之間耦接形成一通訊通道，用以供第一微處理器11’以及第二微處理器11”彼此連動操作。其中，第一微處理器11’耦接其中一個中頻產生器12以及其中二個數位調整單元13，第二微處理器11”耦接其中另一個中頻產生器12以及其中另二個數位調整單元13。各中頻產生器12輸出中頻載波訊號，且各數位調整單元13接收中頻載波訊號。

本發明所述之連動式複合波形輸出裝置的互動模組20’耦接控制模組10’，互動模組20’包括類比數位轉換單元21以及四個類比調整單元22。其中，類比數位轉換單元21耦接第一微處理器11’以及第二微處理器11”。四個類比調整單元22分別耦接類比數位轉換單元21，且各類比調整單元22控制類比數位轉換單元21輸出電流設定值(圖中未示)至第一微處理器11’以及第二微處理器11”。四個類比調整單元22為旋鈕式可變電阻。

本發明所述之連動式複合波形輸出裝置的電源模組30的類比開關電路31耦接第一微處理器11’、第二微處理器11”以及四個數位調整單元13，類比開關電路31依據四個電流設定值獲得四個輸出電流值(圖中未示)，且類比開關電路31輸出四個頻道訊號(圖中未示)，四個頻道訊號包括中頻載波訊號、四個輸出電流值以及低頻訊號(圖中未示)。各類比 開關電路31依據第一微處理器11’以及第二微處理器11”所產生的脈衝寬度調變訊號(PWM)而輸出低頻訊號，低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾(FF)、差頻式向量干擾(FD)或中頻肌肉刺激(MF)的其中一者。電流回授轉數位電路32耦接類比開關電路31以及類比數位轉換單元21，電流回授轉數位電路32通過類比數位轉換單元21將四個輸出電流值輸出至第一微處理器11’以及第二微處理器11”。其中，第一微處理器11’以及第二微處理器11”通過所述通訊通道使得其中一類比調整單元22可以同步控制至少二個電流設定值，並使得類比開關電路31依據同步控制的至少二個電流設定值獲得同步控制的至少二個輸出電流值，且使類比開關電路31輸出同步控制的至少二個頻道訊號。

其中，第一微處理器11’以及第二微處理器11”通過通訊通道，使得各頻道訊號依序輸出而產生滾波波形。例如，在第一秒時第一組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第二秒時第二組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第三秒時第三組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定；在第四秒時第四組頻道訊號進行電流掃描，其他組固定等等以此類推。如此依序循環即可達成滾波波形效果。

其中，第一微處理器11’以及第二微處理器11”的其中至少一者，通過一固定中斷時間(圖中未示)來產生電流掃描波形，電流掃描波形包括三角波、鋸齒波、梯形波、頻道訊號之間的同加、同減、異步加減的其中至少一者。所述固定中斷時間可以是一固定單位時間，例如5ms。

其中，第一微處理器11’以及第二微處理器11”的其中至少一者，通過固定中斷時間以及一變動中斷時間(圖中未示)的其中一者來產 生全域式向量干擾(FF)掃描波形、差頻式向量干擾(FD)掃描波形以及中頻肌肉刺激(MF)波形的其中一者。所述變動中斷時間可以是一隨時間遞增的單位時間或一隨時間遞減的單位時間。

進一步而言，本發明所述的連動式複合波形輸出裝置可以結合包括一循環主程式(round robin)400、一固定時間中斷程式401、一變動時間中斷程式402以及一通訊中斷程式403的一分時多工而組成一連動式複合波形輸出裝置。其中，循環主程式400耦接連動式複合波形輸出裝置。固定時間中斷程式401耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生固定中斷時間。變動時間中斷程式402耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生變動中斷時間。通訊中斷程式403耦接循環主程式400(如圖3所示)，且產生通訊中斷時間(圖中未示)。

其中，第一微處理器11’以及第二微處理器11”的其中至少一者，通過通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，所述通訊訊號包括中頻載波訊號、各電流設定值、各輸出電流值、各頻道訊號以及低頻訊號。舉例而言，所述循環主程式400、固定時間中斷程式401、變動時間中斷程式402以及通訊中斷程式403可以是韌體，且各中斷程式(包括固定時間中斷程式401、變動時間中斷程式402以及通訊中斷程式403)與主程式(即循環主程式400)之間的運作是採取分時多工(time sharing and muti-task)的技術手段，如下詳述，但本發明不在此限：

範例1：當主程式正在處理LED的顯示時，若固定中斷時間到了，主程式就會先去執行其中一中斷程式，如固定時間中斷程式401輸出電流掃描。

範例2：當主程式正在處理類比調整單元22或數位調整單元13的輸入時，若變動中斷時間到了，主程式就會先去執行其中一中斷程式，如變動時間中斷程式402輸出低頻。

範例3：當主程式正在處理類比數位轉換單元21的資料時，若第一微處理器11’以及第二微處理器11”的通訊資料進來時，就會先去執行其中一中斷程式，如通訊中斷程式403接收或輸出中頻載波訊號、各電流設定值、各輸出電流值、各頻道訊號以及低頻訊號的其中一者。

範例4：固定中斷時間的5ms到了，就會暫時停止主程式，因為各中斷程式的優先等級較高，5ms時間一到就會去執行必需即時處理的資料，而各中斷程式可把其作業流程分切成多個子步驟，且在執行完畢後立即停止。

在本發明所述之連動式複合波形輸出裝置中，互動模組20’中的多數個控制按鍵24以及至少一顯示器25分別耦接第一微處理器11’以及第二微處理器11”。多數個控制按鍵24設定中頻載波訊號、治療模式值以及治療時間值。至少一顯示器25包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且至少一顯示器25顯示治療模式值、治療時間值、中頻載波訊號以及電流設定值的其中至少一者。第一微處理器11’以及第二微處理器11”依據治療模式值以及治療時間值控制二個中頻產生器12以及類比開關電路31。此外，遙控安全開關控制模組23耦接第一微處理器11’以及第二微處理器11”，且遙控安全開關控制模組23通過第一微處理器11’以及第二微處理器11”控制四個繼電器41。

本發明所述之連動式複合波形輸出裝置的輸出插座40’包括四個繼電器41，四個繼電器41耦接類比開關電路31，且四個繼電器41受第一微處理器11’以及第二微處理器11”控制。其中，第一微處理器11’耦接其中二個繼電器41，第二微處理器11”耦接其中另二個繼電器41。當第一微處理器11’以及第二微處理器11”收到四個輸出電流值時，四個繼電器41導通使類比開關電路31輸出四個頻道訊號；當第一微處理器11’以及第二微處理器11”未收到四個輸出電流值時，四個繼電器41關斷使類比開關電路31不輸出四個頻道訊號。

本發明所述的連動式複合波形輸出裝置依據調整前述多數個控制按鍵24以及類比調整單元22可以包括四種治療功能選項：疼痛紓解(PAIN)、肌肉訓練(FITNESS)、麻醉復健(PALSY)、放鬆消腫(RELAXATION)。

在使用本發明所述之連動式複合波形輸出裝置時，若使用者欲控制最終輸出的四個頻道訊號時，可以通過四個類比調整單元22控制類比數位轉換單元21輸出四個電流設定值至第一微處理器11’以及第二微處理器11”，使得類比開關電路31依據四個電流設定值獲得四個輸出電流值。並且，可進一步地通過互動模組20’中的多數個控制按鍵24設定中頻載波訊號、治療模式值以及治療時間值。最後，第一微處理器11’以及第二微處理器11”依據治療模式值以及治療時間值控制二個中頻產生器12以及類比開關電路31，類比開關電路31可依據二個中頻載波訊號、四個輸出電流值以及低頻訊號而輸出具有複合波形的四個頻道訊號。且第一微處理器11’以及第二微處理器11”可以通過通訊通道，使得其中一類比調整單元22同步控制至少二個電流設定值(例如，可通過任一個指定的 類比調整單元22同步控制兩個、三個或四個頻道訊號)，並使得類比開關電路31依據同步控制的至少二個電流設定值獲得同步控制的至少二個輸出電流值，且類比開關電路31輸出同步控制的至少二個頻道訊號，更增添控制的便利性與效率。並且也可以輸出除了全域式向量干擾掃描(FF)、差頻式向量干擾掃描(FD)之外的滾波波形輸出功能，並具有電流掃描功能如三角波、鋸齒波、梯形波、頻道訊號之間的同加、同減、異步加減等功能。進一步而言，還可透過回授電流偵測而具有斷線偵測功能(在本發明中每5ms偵測一次)，可以即時地調整、校正電流強度，且在必要時(繼電器41輸出關斷或是依據遙控安全開關控制模組23的狀態)安全的關斷輸出訊號，以保護使用者的操作安全。

為此，使用者可通過類比數位轉換的系統配置以及多數個可互動的調整單元，能夠降低線路配置的複雜度，且使用可彼此連動的多數個微處理器，讓消費者輕易控制與調整輸出的複合波形，而達到降低生產成本以及可多樣化輸出複合波形之目的。

以上僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

10:控制模組

11:微處理器

12:中頻產生器

13:數位調整單元

20:互動模組

21:類比數位轉換單元

22:類比調整單元

23:遙控安全開關控制模組

24:控制按鍵

25:顯示器

30:電源模組

31:類比開關電路

32:電流回授轉數位電路

33:電源

40:輸出插座

41:繼電器

50:音樂控制模組

51:蜂鳴器

Claims (17)

1. 一種複合波形輸出裝置，包括：一控制模組，包括一微處理器、一中頻產生器以及二個數位調整單元；其中，該微處理器透過該二個數位調整單元控制電流大小，且控制該中頻產生器輸出一中頻載波訊號；一互動模組，耦接該控制模組，該互動模組包括一類比數位轉換單元以及二個類比調整單元以及人機操作介面；其中，該類比數位轉換單元耦接該微處理器；該二個類比調整單元分別耦接該類比數位轉換單元，且該微處理器透過該類比數位轉換單元自該類比調整單元取得一電流設定值，該微處理器透過該人機操作介面取得一些設定值與數值與燈號顯示；以及一電源模組，該電源模組包括一類比開關及一電流回授轉數位電路；且耦接該控制模組以及該互動模組，其中，該類比開關電路耦接該微處理器，該微處理器透過該類比開關控制一低頻訊號，該微處理器將該電流回授轉數位電路的一電流回授值顯示於該互動模組，該微處理器並依該電流回授值執行一斷路保護功能；其中，該控制模組中的微處理器利用一分時多工透過一固定時間中斷程式以及一變動時間中斷程式的其中一者來掌控互動模組及該電源模組以產生全域式向量干擾掃描波形、差頻式向量干擾掃描波形以及中頻肌肉刺激波形的其中一者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合波形輸出裝置，更包括二個繼電器，該二個繼電器耦接該微處理器以及該類比開關電路，且該二個繼電器受該微處理器控制； 其中，當該微處理器收到二個輸出電流值時，該二個繼電器導通使該類比開關電路輸出二個頻道訊號；當該微處理器未收到該二個輸出電流值時，該二個繼電器關斷使該類比開關電路不輸出該二個頻道訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之複合波形輸出裝置，其中，該互動模組更包括一遙控安全開關控制模組，該遙控安全開關控制模組耦接該微處理器，且該遙控安全開關控制模組通過該微處理器控制該二個繼電器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之複合波形輸出裝置，其中，該互動模組更包括多數個控制按鍵以及至少一顯示器，該多數個控制按鍵以及該至少一顯示器分別耦接該微處理器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之複合波形輸出裝置，其中，該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、一治療模式值以及一治療時間值；該至少一顯示器包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且該至少一顯示器顯示該治療模式值、該治療時間值、該中頻載波訊號以及該電流設定值的其中至少一者。
6. 如申請專利範圍第5項所述之複合波形輸出裝置，其中，該微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制該中頻產生器以及該類比開關電路。
7. 如申請專利範圍第1項所述之複合波形輸出裝置，更包括一音樂控制模組以及一蜂鳴器，該音樂控制模組以及該蜂鳴器分別耦接該微處理器，且該音樂控制模組通過該微處理器控制該蜂鳴器。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之複合波形輸出裝置，其中，該二個類比調整單元為旋鈕式可變電阻。
9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之複合波形輸出裝置，其中，該類比開關電路依據該微處理器所產生的一脈衝寬度調變訊號而輸出該低頻訊號。
10. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之複合波形輸出裝置，其中，該低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾以及差頻式向量干擾的其中一者。
11. 如申請專利範圍第1項所述之複合波形輸出裝置的該控制模組中的該微處理器的該分時多工更包括：一循環主程式，耦接該複合波形輸出裝置；其中，該固定時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一固定中斷時間；該變動時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一變動中斷時間；一通訊中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一通訊中斷時間；其中，該微處理器通過該通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，該通訊訊號包括該中頻載波訊號、各該電流設定值、各輸出電流值、各頻道訊號以及該低頻訊號。
12. 一種連動式複合波形輸出裝置，包括：一控制模組，包括一第一微處理器、一第二微處理器、二個中頻產生器以及四個數位調整單元，該第一微處理器以及該第二微處理器之間耦接形成一通訊通道；其中，該第一微處理器耦接其中一個該中頻產生器以 及其中二個該數位調整單元，該第二微處理器耦接其中另一個該中頻產生器以及其中另二個該數位調整單元；各該中頻產生器輸出一中頻載波訊號；一互動模組，耦接該控制模組，該互動模組包括一類比數位轉換單元以及四個類比調整單元以及人機操作介面；其中，該類比數位轉換單元耦接該第一微處理器以及該第二微處理器；四個該類比調整單元分別耦接該類比數位轉換單元，且該第一微處理器以及該第二微處理器透過該類比數位轉換單元自該類比調整單元取得一電流設定值，該第一微處理器以及該第二微處理器透過該人機操作介面取得一些設定值與數值與燈號顯示；以及一電源模組，該電源模組包括一類比開關及一電流回授轉數位電路；且耦接該控制模組以及該互動模組，其中，該類比開關電路耦接該第一微處理器、該第二微處理器，該第一微處理器以及該第二微處理器透過該類比開關控制一低頻訊號，該第一微處理器、該第二微處理器將該電流回授轉數位電路的一電流回授值顯示於該互動模組，該第一微處理器、該第二微處理器並依該電流回授值執行一斷路保護功能；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊通道，使得其中一該類比調整單元同步控制至少二個該電流設定值，並使得該類比開關電路依據同步控制的至少二個該電流設定值獲得同步控制的至少二個輸出電流值，且該類比開關電路輸出同步控制的至少二個頻道訊號；其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊通道，用以使得各該頻道訊號依序輸出而產生滾波波形； 其中，該第一微處理器以及該第二微處理器的其中至少一者，通過一固定中斷時間來產生電流掃描波形，該電流掃描波形包括三角波、鋸齒波、梯形波、頻道訊號之間的同加、同減、異步加減的其中至少一者；其中，該控制模組中的該第一微處理器以及該第二微處理器的其中至少一者利用一分時多工透過一固定時間中斷程式以及一變動時間中斷程式的其中一者來掌控互動模組及該電源模組以產生全域式向量干擾掃描波形、差頻式向量干擾掃描波形以及中頻肌肉刺激波形的其中一者。
13. 如申請專利範圍第12項所述之連動式複合波形輸出裝置，更包括四個繼電器以及一遙控安全開關控制模組，四個該繼電器耦接該類比開關電路，且四個該繼電器受該第一微處理器以及該第二微處理器控制；其中，該第一微處理器耦接其中二個該繼電器，該第二微處理器耦接其中另二個該繼電器；當該第一微處理器以及該第二微處理器收到四個該輸出電流值時，四個該繼電器導通使該類比開關電路輸出四個該頻道訊號；當該第一微處理器以及該第二微處理器未收到四個該輸出電流值時，四個該繼電器關斷使該類比開關電路不輸出四個該頻道訊號；其中，該遙控安全開關控制模組耦接該第一微處理器以及該第二微處理器，且該遙控安全開關控制模組通過該第一微處理器以及該第二微處理器控制四個該繼電器。
14. 如申請專利範圍第12項所述之連動式複合波形輸出裝置，其中，該互動模組中更包括多數個控制按鍵以及至少一顯示器，該多數個控制按鍵以及該至少一顯示器分別耦接該第一微處理器以及該第二微處理器；該多數個控制按鍵設定該中頻載波訊號、一治療模式值以及一治療時 間值；該至少一顯示器包括液晶螢幕以及七段顯示器的其中至少一者，且該至少一顯示器顯示該治療模式值、該治療時間值、該中頻載波訊號以及該電流設定值的其中至少一者；該第一微處理器以及該第二微處理器依據該治療模式值以及該治療時間值控制二個該中頻產生器以及該類比開關電路。
15. 如申請專利範圍第14項所述之連動式複合波形輸出裝置，更包括一音樂控制模組以及一蜂鳴器，該音樂控制模組以及該蜂鳴器分別耦接該第一微處理器以及該第二微處理器，且該音樂控制模組通過該第一微處理器以及該第二微處理器控制該蜂鳴器。
16. 如申請專利範圍第12項至第15項中任一項所述之連動式複合波形輸出裝置，其中，四個該類比調整單元為旋鈕式可變電阻；該類比開關電路依據該第一微處理器以及該第二微處理器所產生的一脈衝寬度調變訊號而輸出該低頻訊號，該低頻訊號的輸出方式包括全域式向量干擾以及差頻式向量干擾的其中一者。
17. 如申請專利範圍第12項所述之連動式複合波形輸出裝置的該控制模組中的該第一微處理器以及該第二微處理器的該分時多工更包括：一循環主程式，耦接該複合波形輸出裝置；其中，該固定時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一固定中斷時間；該變動時間中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一變動中斷時間；一通訊中斷程式，耦接該循環主程式，且產生一通訊中斷時間； 其中，該第一微處理器以及該第二微處理器通過該通訊中斷時間來決定各通訊訊號的輸出順序或以及輸入順序，該通訊訊號包括該中頻載波訊號、各該電流設定值、各輸出電流值、各該頻道訊號以及該低頻訊號。

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