三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，它包括外殼、激光驅(qū)動(dòng)電路和激光發(fā)射窗口，其特征在于還包括：與所述的激光發(fā)射窗口在同一外殼面上，呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)；與三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)和激光驅(qū)動(dòng)電路連接的觸摸開(kāi)關(guān)控制電路。該裝置在與激光發(fā)射窗口在同一個(gè)面上，設(shè)置有三個(gè)呈任意三角形排列的感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)。在觸摸開(kāi)關(guān)控制電路的作用下，當(dāng)人體皮膚表面與電容式觸摸開(kāi)關(guān)接觸，人體皮膚所帶電荷就會(huì)使得電容式觸摸開(kāi)關(guān)的電容值發(fā)生了改變，從而識(shí)別出觸摸開(kāi)關(guān)與人體皮膚的接觸狀態(tài)。僅當(dāng)三個(gè)觸摸開(kāi)關(guān)都被識(shí)別為與人體皮膚接觸狀態(tài)時(shí)，控制器才能開(kāi)啟激光發(fā)射的工作，從而能有效防止激光誤照射的危險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種醫(yī)療器械安全控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指腕戴式激光治療儀或腕戴式激光心腦血管治療儀的開(kāi)關(guān)安全裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開(kāi)發(fā)二十多年，隨著人們生活水平的提高，物質(zhì)的豐富，在飲食中能攝取更多的糖分和油脂，勝食結(jié)構(gòu)的改變和缺少相應(yīng)的鍛煉，致使聞血脂、聞血粘、聞血糖成為部分人群的普遍現(xiàn)象，而此“三高”是引發(fā)心臟病、腦血栓、心肌梗塞等心腦血管疾病的主要因素，因此，心腦血管疾病的發(fā)病率每年呈逐年上升趨勢(shì)，嚴(yán)重影響了人們的身體健康和生命質(zhì)量。目前，對(duì)心腦血管疾病的治療主要是藥物治療和物理治療，藥物治療雖然治療效果較快，但需要長(zhǎng)期堅(jiān)持吃藥才能有效改善癥狀，會(huì)對(duì)人身造成藥物依賴(lài)性，而且“是藥三分毒”，長(zhǎng)期的吃藥會(huì)嚴(yán)重影響人體器官的功能甚至是無(wú)可挽回的損害。物理治療方法雖然治療效果沒(méi)有藥物迅速，但卻解決了 “三高”人群長(zhǎng)期藥物治療會(huì)損害器官的缺點(diǎn)，因此這類(lèi)療法被越來(lái)越多的人所了解和接受。
[0003]激光心腦血管治療儀是目前市面上常見(jiàn)的一類(lèi)物理療法治療“三高”癥狀的儀器，經(jīng)多家醫(yī)院臨床驗(yàn)證和眾多患者的使用，取得較好的治療效果。激光心腦血管治療儀也由最初的有創(chuàng)傷的血管內(nèi)照射治療，到無(wú)創(chuàng)傷的鼻腔內(nèi)照射治療，再到現(xiàn)在佩戴到手上的針對(duì)體表橈動(dòng)脈照射治療的過(guò)程。市面上出現(xiàn)了大量這種佩戴式的激光心腦血管治療儀，不僅適用于醫(yī)療單位，也是普通家庭非常理想的家用理療保健儀器。
[0004]家庭用的激光心腦血管治療儀價(jià)格適中，操作簡(jiǎn)單，使用方便，受到患者好評(píng)。但是現(xiàn)有的激光心腦血管治療儀普遍缺少對(duì)激光發(fā)射窗口的防護(hù)。由于目前的激光心腦血管治療儀所使用的半導(dǎo)體激光二極管一般單個(gè)功率都在5mW-10mW左右，直視會(huì)對(duì)眼睛造成傷害，因此對(duì)小孩或部分有智障的人士具有一定的誤觸發(fā)危害。因而設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)單，靈敏度高的防止激光心腦血管治療儀激光誤觸發(fā)裝置就顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種能防止激光誤照射危害的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置。
[0006]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，它包括外殼、激光驅(qū)動(dòng)電路和激光發(fā)射窗口，其特征在于還包括:
[0008]與所述的激光發(fā)射窗口在同一外殼面上，呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān);
[0009]與所述三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)和激光驅(qū)動(dòng)電路連接的觸摸開(kāi)關(guān)控制電路。
[0010]所述的感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)為電容式觸摸開(kāi)關(guān)，由包括不導(dǎo)電的材料層和感應(yīng)金屬片組成。[0011]所述的不導(dǎo)電材料層由易于加工的有機(jī)玻璃、絕緣塑料和薄膜，以及相關(guān)的絕緣材料中任意單一或合成的材料制成，或由絕緣噴涂料噴涂而成。
[0012]所述的感應(yīng)金屬片由圓形或方形的獨(dú)立金屬薄片，或直接在PCB電路板的銅箔面上通過(guò)印制加工而成。
[0013]所述的觸摸開(kāi)關(guān)控制電路包括單片機(jī)和多通道觸摸專(zhuān)用芯片或觸摸電路組成。
[0014]以上的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置在與激光發(fā)射窗口在同一個(gè)面上,設(shè)置有三個(gè)呈任意三角形排列的感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)，該裝置的電容式觸摸開(kāi)關(guān)通過(guò)專(zhuān)用芯片或電路設(shè)計(jì)直接與單片機(jī)連接，當(dāng)人體皮膚表面與電容式觸摸開(kāi)關(guān)接觸，人體皮膚所帶電荷就會(huì)使得電容式觸摸開(kāi)關(guān)的電容值發(fā)生了改變，利用該電容值的變化，讓單片機(jī)識(shí)別出電容式觸摸開(kāi)關(guān)與人體皮膚的接觸狀態(tài)，只有當(dāng)三個(gè)電容式觸摸開(kāi)關(guān)都被識(shí)別為與人體皮膚接觸狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)才能開(kāi)啟激光進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)防止激光誤照射的危險(xiǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是電容式觸摸開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)組成圖；
[0017]圖3是單片機(jī)與觸摸電路組成的電路原理圖；
[0018]圖4是單片機(jī)與多通道觸摸專(zhuān)用芯片組成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]在圖中，罩面I，激光二極管2,激光發(fā)射窗口 3,觸摸開(kāi)關(guān)4,外殼5,感應(yīng)金屬片6,導(dǎo)電彈簧7，不導(dǎo)電材料層8，多通道觸摸專(zhuān)用芯片9，單片機(jī)10，激光驅(qū)動(dòng)電路11。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖1所示，是本實(shí)用新型的安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置與激光發(fā)射窗口的置結(jié)構(gòu)示意圖。在激光治療儀外殼5的罩面I上，一般都設(shè)有一個(gè)激光發(fā)射窗口 3。在激光發(fā)射窗口 3同面旁設(shè)有呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)4，該感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)4為電容式觸摸開(kāi)關(guān)。所述的罩面I為平面或弧形凹面。在所述的激光發(fā)射窗口 3內(nèi)設(shè)有多個(gè)激光二極管2的平行組合。從常規(guī)來(lái)說(shuō)，呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)4構(gòu)成的三角面與激光發(fā)射窗口 3,同在一個(gè)局限的罩面I上,若三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)4都被遮蓋了，激光發(fā)射窗口3也被遮蓋了。因?yàn)橥蟠魇郊す庑哪X血管治療儀是戴在手腕上，激光發(fā)射窗口 3與手腕上的皮膚表面接觸，激光發(fā)射窗口 3發(fā)出的激光對(duì)橈動(dòng)脈或其它動(dòng)脈照射,從而治病。只有將激光發(fā)射窗口 3完全遮蓋，才能保證從激光發(fā)射窗口 3發(fā)射出來(lái)的激光不能再對(duì)人眼產(chǎn)生誤傷。本實(shí)用新型是按照這原理來(lái)設(shè)置的，即三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)都與人體皮膚接觸或被遮蓋，呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)構(gòu)成的三角面也被遮蓋，對(duì)有局限面的罩面I來(lái)說(shuō)，激光發(fā)射窗口 3也應(yīng)當(dāng)被遮蓋了。
[0022]圖2所示，是電容式觸摸開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)組成圖；從圖中可知，電容式觸摸開(kāi)關(guān)4由包括不導(dǎo)電的材料層8和感應(yīng)金屬片6組成。其中的不導(dǎo)電材料層8由易于加工的有機(jī)玻璃、絕緣塑料和薄膜，以及相關(guān)的絕緣材料中任意單一或合成的材料制成，或由絕緣噴涂料噴涂而成；感應(yīng)金屬片6由圓形或方形的獨(dú)立金屬薄片，或直接在PCB電路板的銅箔面上通過(guò)印制加工而成。電容式觸摸開(kāi)關(guān)4由導(dǎo)電彈簧7將感應(yīng)金屬片6壓緊到不導(dǎo)電的材料層8下方構(gòu)成，導(dǎo)電彈簧7通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與觸摸開(kāi)關(guān)控制電路連接。所述的不導(dǎo)電材料層8的厚度一般為 0.1mm ?0.5mm。
[0023]圖3所示，是單片機(jī)與觸摸電路組成的電路原理圖；在圖中，觸摸電路由各分立電子元件組成，三個(gè)電容式觸摸開(kāi)關(guān)4分別用Tl、T2、T3表示，其中Tl的觸摸電路包括兩只二極管Dll和D12、兩只電阻Rll和Rl2、一只充放電電容Cl構(gòu)成；其中，兩只二極管Dll和D12正極串聯(lián)，兩只電阻Rll和R12串聯(lián)，二極管Dll正極與兩電阻Rll和R12相接端連接；充放電電容Cl的一端與公共點(diǎn)連接，另一端與電阻Rll和二極管Dll的負(fù)極及單片機(jī)10的ADCO端連接；二極管D12的負(fù)極和電阻R12的另一端都與單片機(jī)10的PWM-1N端連接；導(dǎo)電彈簧7的一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與二極管Dll正極連接，另一端和感應(yīng)金屬片6連接。單片機(jī)10通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與激光驅(qū)動(dòng)電路11連接。其工作原理為:不導(dǎo)電材料層8接觸金屬片6的附近，有電荷的集聚與其另一表面形成電容結(jié)構(gòu)，無(wú)動(dòng)作時(shí)電荷是很微量的電容值也極小；當(dāng)有人體皮膚接觸另一側(cè)不導(dǎo)電材料層8的表面時(shí)，由于人體皮膚所帶電荷的參與，使得電荷的運(yùn)動(dòng)發(fā)生了改變，電容值也會(huì)產(chǎn)生比較大的變化，這就是感應(yīng)電容的形成與變化過(guò)程，而感應(yīng)電容的變化，又直接改變了充放電電容的充電電壓值，這就給單片機(jī)10的端口狀態(tài)的檢測(cè)提供了依據(jù)。在單片機(jī)10的PWM-1N端口的高電平段，電源電壓經(jīng)電阻R12、二極管Dll給電容Cl充電，在單片機(jī)10的PWM-1N端口的低電平段，電容Cl經(jīng)電阻R11、二極管D12對(duì)地放電，充放電狀態(tài)穩(wěn)定后，單片機(jī)IO的ADCO端口可以檢測(cè)到一個(gè)穩(wěn)定的電壓值，本系統(tǒng)實(shí)測(cè)為2.75V左右；當(dāng)有人體皮膚接觸動(dòng)作時(shí)由于感應(yīng)電容相當(dāng)于與電容Cl并聯(lián)了一個(gè)電容，單片機(jī)10的ADCO端口檢測(cè)到的電壓將下降，本系統(tǒng)實(shí)測(cè)為2.25V左右，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)電壓量的變化，從而判斷是否與人體皮膚接觸。同理，T2、T3觸摸電路的結(jié)構(gòu)原理與Tl的一樣，Τ2的觸摸電路由兩只二極管D21和D22、兩只電阻R21和R22、一只充放電電容C2構(gòu)成，Τ3的觸摸電路由兩只二極管D31和D32、兩只電阻R31和R32、一只充放電電容C3構(gòu)成；充放電電容C2、C3的一端分別接單片機(jī)10的ADC1、ADC2。當(dāng)Tl、T2、T3被同時(shí)判斷為均與人體皮膚接觸時(shí)，單片機(jī)10的ADCO、ADCl和ADC2端口的電壓均為2.25V低電平，SP呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)構(gòu)成的三角面，和包括激光發(fā)射窗口 3的罩面I完全被人體皮膚遮蓋時(shí)，單片機(jī)10才開(kāi)啟激光驅(qū)動(dòng)電路11，執(zhí)行激光發(fā)射動(dòng)作；若只判斷Tl、T2、T3為其中一個(gè)或任意兩個(gè)與人體皮膚接觸時(shí)，單片機(jī)10的ADCO、ADCl和ADC2端口的電壓均為2.75V高電平，單片機(jī)10不開(kāi)啟激光驅(qū)動(dòng)電路11，從而能有效地防止激光誤照射的發(fā)生。
[0024]圖4所示，是單片機(jī)與多通道觸摸專(zhuān)用芯片組成的電路原理圖；在圖中，三個(gè)電容式觸摸開(kāi)關(guān)4分別與多通道觸摸專(zhuān)用芯片9的輸入端口相連，單片機(jī)10通過(guò)與多通道觸摸專(zhuān)用芯片9的數(shù)據(jù)交換；單片機(jī)10通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與激光驅(qū)動(dòng)電路11連接。多通道觸摸專(zhuān)用芯片9的工作原理與圖3中Cl?C3、R11?R31和Dll?D31分立元件構(gòu)成的電路相同。判斷電容式觸摸開(kāi)關(guān)4與人體皮膚的接觸狀態(tài)，當(dāng)三個(gè)電容式觸摸開(kāi)關(guān)4都被判斷為與人體皮膚接觸狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)10的ADCO、ADCl和ADC2端口的電壓均為高電平，單片機(jī)10開(kāi)啟激光驅(qū)動(dòng)電路11，執(zhí)行激光發(fā)射工作。
【權(quán)利要求】
1.一種三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，它包括外殼、激光驅(qū)動(dòng)電路和激光發(fā)射窗口，其特征在于還包括: 與所述的激光發(fā)射窗口在同一外殼面上，呈任意三角形分布的三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)； 與所述三個(gè)感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)和激光驅(qū)動(dòng)電路連接的觸摸開(kāi)關(guān)控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于: 所述的感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)為電容式觸摸開(kāi)關(guān)，由包括不導(dǎo)電的材料層和感應(yīng)金屬片組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于: 所述的不導(dǎo)電材料層由易于加工的有機(jī)玻璃、絕緣塑料和薄膜，以及相關(guān)的絕緣材料中任意單一或合成的材料制成，或由絕緣噴涂料噴涂而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于: 所述的感應(yīng)金屬片由圓形或方形的獨(dú)立金屬薄片，或直接在PCB電路板的銅箔面上通過(guò)印制加工而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于: 所述的觸摸開(kāi)關(guān)控制電路包括單片機(jī)和多通道觸摸專(zhuān)用芯片或觸摸電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三鍵分布式安全感應(yīng)觸摸開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于: 所述觸摸電路中，一個(gè)觸摸開(kāi)關(guān)Tl的觸摸電路包括兩只二極管Dll和D12、兩只電阻Rll和R12與一只充放電電容Cl構(gòu)成；其中，兩只二極管Dll和D12正極串聯(lián)，兩只電阻Rll和R12串聯(lián)，二極管Dll正極與兩電阻Rll和R12相接端連接；充放電電容Cl的一端與公共點(diǎn)連接，另一端與電阻Rll和二極管Dll的負(fù)極及單片機(jī)ADCO端連接；二極管D12的負(fù)極和電阻R12的另一端都與單片機(jī)PWM-1N端連接；導(dǎo)電彈簧(7)的一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與二極管Dll正極連接，另一端和感應(yīng)金屬片(6)連接；其它兩個(gè)觸摸開(kāi)關(guān)T2和T3的觸摸電路與Tl的相同。
【文檔編號(hào)】A61N5/067GK203734651SQ201420075726
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】陳華春 申請(qǐng)人:陳華春