按摩美容护理仪、基于皮肤荧光检测的工作方法及系统与流程

本发明涉及个人清洁与健康护理领域，尤其是涉及一种按摩美容护理仪及其基于皮肤荧光检测的工作方法及系统。

背景技术：

对皮肤进行按摩可以局部地激活皮肤内血液连通，让血管舒张起到加速了细胞更新，实现了皮肤护理及美容效果。并且，现有人们通常采用紫外线灯照射皮肤后产生荧光反应作为判断皮肤是否被环境污染、涂抹在皮肤上的护肤品中是否含有荧光剂的参考依据。而现有相关的美容器具或按摩器具都不提供皮肤荧光检测功能，无法满足使用者或用户的实际使用需要。

技术实现要素：

本发明提出一种按摩美容护理仪及其基于皮肤荧光检测的工作方法和系统，根据皮肤荧光检测结果来调节振动电机的转速以改善按摩、美容护理的效果。

本发明公开一种按摩美容护理仪，包括手持部1及设于手持部1内的蓄电池、用于产生高频振动的振动电机4、用于检测皮肤反射的紫外光数据进行皮肤荧光检测的紫外光传感器9以及套设在振动电机4的转子轴41上的按摩部8，以及与紫外光传感器9及振动电机4均电性相连的微控制器5，该微控制器5用于获取紫外光传感器9输出的紫外光数据，当紫外光数据大于荧光预设阈值时微控制器5输出第二控制信号使振动电机4的运行转速低于设定转速或停止转动，当紫外光数据不大于荧光预设阈值时由微控制器5继续输出第一控制信号并按预设时间间隔周期性的随机产生一个预设时长的第三控制信号使振动电机4运行第三控制信号时的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。

其中，预设时间间隔为10-90秒，预设时长是0.5-5秒，预设比例范围为5-50%。

其中，第三控制信号为三角波信号、阶梯波信号、锯齿波信号、方波信号或一组脉冲波信号。

其中，在手持部1上末端导向端盖3，在导向端盖3上设有用于发出第一光线射向按摩部8内部的第一led灯6，且按摩部8由透明或半透明材料制成。

其中，第一led灯6发出红光、绿光或蓝光的单色发光二极管，或者，第一led灯6为rgb三色发光二极管。

其中，在手持部1上末端设有透光圈2，在透光圈2内侧设有用于发出第二光线射向透光圈2的第二led灯7。

其中，透光圈2的上周缘、下周缘分别具有向上、向下延伸设置的上裙边21和下裙边22，该下裙边22套入手持部1内而导向端盖3套入上裙边21上。

其中，在手持部1上还设有与微控制器5电性相连的显示屏12和用于输入振动电机4的设定转速的调速开关13，该调速开关13与微控制器5的其中一个i/0接口电性相连。

其中，在按摩部8上具有以预设的图案或图形的形状设置的电热元件，该电热元件与蓄电池电性相连。

相应的，本发明公开一种按摩美容护理仪基于皮肤荧光检测的工作方法，其包括将所述按摩美容护理仪的按摩部8贴合在皮肤上，由微控制器5控制振动电机4的工作并利用振动电机4带动按摩部8产生振动对皮肤进行按摩美容护理的步骤；

其中，由微控制器5控制振动电机4的工作的步骤包括：a.微控制器5获取对振动电机4的设定转速，由微控制器5根据设定转速输出第一控制信号使振动电机4运行第一控制信号时的运行转速为设定转速；b.微控制器5获取紫外光传感器9输出的紫外光数据，当紫外光数据大于荧光预设阈值时微控制器5输出第二控制信号使振动电机4的运行转速低于设定转速或停止转动以提醒使用者及时清洁皮肤，当紫外光数据不大于荧光预设阈值时由微控制器5继续输出第一控制信号并按预设时间间隔周期性的随机产生一个预设时长的第三控制信号使振动电机4运行第三控制信号时的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。

其中，微控制器5将紫外光数据或/和振动电机4的转速信息传送给显示屏12进行显示。

本发明还公开一种基于皮肤荧光检测的系统，其特征在于，该系统包括智能设备和至少一个如上所述按摩美容护理仪；

智能设备用于获取所述按摩美容护理仪通过紫外光传感器9获取的紫外光数据，根据紫外光数据产生一个内含振动电机4的设定转速的推荐信息传送给按摩美容护理装置的微控制器5；

所述按摩美容护理仪的微控制器5用于根据设定转速输出第一控制信号使振动电机4运行第一控制信号时的运行转速为设定转速；b.微控制器5获取紫外光传感器9输出的紫外光数据，当判断紫外光数据大于荧光预设阈值时微控制器5输出第二控制信号使振动电机4的运行转速低于设定转速或停止转动以提醒使用者及时清洁皮肤，当判断紫外光数据不大于荧光预设阈值时由微控制器5继续输出第一控制信号并按预设时间间隔周期性的随机产生一个预设时长的第三控制信号使振动电机4运行第三控制信号时的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明利用紫外光传感器对皮肤发射紫外光并检测皮肤反射的紫外光数据进行皮肤荧光检测，根据荧光检测作为调节振动电机转速的依据，当皮肤荧光检测结果较小时增强对皮肤的按摩护理操作以满足按摩护理需要。并且，通过周期性的随机让使振动电机的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动，客观上周期性在一定程度上随机的改变了肌肤内血液、体液等流动速度，从而起到了提高肌肤内血液和体液循环等功能，客观上有利于提高按摩与美容效果。另外，本发明结构简单、实现成本较低且使用方便，按摩部还提供发光理疗甚至温热理疗，且能够产生较佳的灯光效果，不仅可以满足按摩、美容护理的实际使用需求，还能让使用者达到心情愉悦的使用体验。

附图说明

图1是按摩美容护理仪的立体结构示意图。

图2是按摩美容护理仪的分解结构示意图之一。

图3是按摩美容护理仪的分解结构示意图之二。

图4是按摩美容护理仪的部分电路原理框图。

图5是另一个实施例中按摩部的结构示意图。

图6是图5的底部结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

结合图1-图3所示，本发明公开一种按摩美容护理仪，包括手持部1及设于手持部1内的蓄电池、用于产生高频振动（本发明中高频振动指振动频率不低于5000转/分钟）的振动电机4、用于检测皮肤反射的紫外光数据进行皮肤荧光检测的紫外光传感器9、用于根据紫外光传感器9收集的紫外光数据控制振动电机4工作的微控制器5以及套设在振动电机4的转子轴41上的按摩部8。由蓄电池给振动电机4供电，由振动电机4的转子轴41带动按摩部8进行振动从而按摩部8提供振动按摩。

结合图4所示，在手持部1外侧面设有电源开关11，该电源开关11串接在蓄电池的正负极之间，用于控制该按摩美容护理仪开始/停止工作。在手持部1上还设有与微控制器5电性相连的显示屏12和用于输入振动电机4的设定转速的调速开关13。

在手持部1上末端设有导向端盖3，在导向端盖3上检测视窗31，紫外光传感器9位于检测视窗31内侧面。因此，紫外光传感器9能够收集靠近或贴在检测视窗31的皮肤的紫外光数据。

其中，在手持部1内设有电路板，微控制器5及紫外光传感器9均设置在电路板上。

进一步结合图4所示，本实施例中微控制器5使用nxp（恩智浦半导体公司）生产的型号为lpc824m201jhi33y的单片机，其采用arm®cortextmm0+内核的32位低功耗微处理器，运行频率高达30mhz，并提供4路i²c总线接口。该微控制器5的其中一个pwm接口与振动电机4电性相连以控制振动电机4的工作，通过改变pwm接口输出的pwm信号的占空比来改变振动电机4的转速（其中，本领域技术人员熟知振动电机4需要搭配相应的电机驱动电路一起工作，而微控制器的pwm接口实际上是与电机驱动电路的控制信号端电性相连，在此不展开描述）；该微控制器5的其中一个i/0接口（比如b0引脚）与调速开关13相连用于接收调速开关13输出的开关量（对应振动电机的设定转速）。该微控制器通过a0、rst、cs、sclk及sda引脚与采用规格为lcm128x64的显示屏12相连。而紫外光传感器9采用威世（vishay）半导体公司出品的型号是veml6075芯片，该veml6075芯片通过i²c总线与微控制器的其中一个i²c总线接口相连，当使用者皮肤靠近或贴在检测视窗31上时，由veml6075芯片对采集皮肤反射的紫外光（uv）数据并通过i²c总线传送给微控制器，并将检测到的紫外光数据在显示屏12进行显示。

当使用者皮肤没有荧光剂时，veml6075芯片发出的紫外线不会在皮肤上产生荧光反应，从而veml6075芯片采集到皮肤的紫外光数据为0或很小；反之，当使用者皮肤上沾上了环境空气的灰尘，甚至使用者使用了带有荧光剂的护肤品时，veml6075芯片发出的紫外线会在皮肤上产生荧光反应，veml6075芯片通过检测视窗31检测使用者皮肤上的紫外光数据会较高。因此，通过veml6075芯片可以在一定程度上反应出使用者皮肤上是否存在荧光剂。

本发明是由微控制器5基于紫外光传感器9对皮肤荧光检测结果来调节振动电机4的转速进行工作。具体来说，一个典型的控制过程如下：（1）用户通过调速开关13选择档位，不同档位对应不同的开关量，而不同的开关量对应振动电机4的不同转速，由用户通过调速开关13完成对振动电机4的转速设定；（2）微控制器5通过获取调速开关13的开关量信息来接收振动电机4的设定转速；（3）由于微控制器5中已经预设了振动电机4的转速与pwm信号的占空比之间的对应关系，因此，微控制器5根据转速设定信息计算确定pwm信号的占空比并由微控制器5的pwm接口输出第一控制信号，振动电机4根据第一控制信号的运行转速为设定转速；（4）紫外光传感器9对准皮肤，由紫外光传感器9检测皮肤的紫外光数据，微控制器5接收由紫外光传感器9检测皮肤反射的紫外光数据；（5）微控制器5判断紫外光数据是否大于荧光预设阈值，若是则微控制器5输出第二控制信号使振动电机4的运行转速低于设定转速甚至停止转动以提醒用户及时清洁皮肤再进行按摩护理，否则微控制器5继续输出第一控制信号并按预设时间间隔周期性的随机产生一个预设时长的第三控制信号，使振动电机4运行第三控制信号时的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。

其中，荧光预设阈值乃针对不同用户的不同部分预先设定。比如，用户在充分清洗皮肤后采用紫外光传感器9多次检测得到的多个紫外光数据的均值，作为该用户在检测区域皮肤的荧光预设阈值。

其中，预设时间间隔为10-90秒，预设时长是0.5-5秒，预设比例范围为5-50%为宜。

其中，第三控制信号具有以下几种不同的实施方式：

1.第三控制信号为三角波信号，该三角波信号使振动电机4的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。此时，适合将预设时长设置成相对较大数值。振动电机4在设定转速运动行，在三角波信号的第三控制信号作用下，平滑的使振动电机4的运转速度从设定转速平滑的在预设比例范围内增加或降低运动预设时长后再回到设定转速。

2.第三控制信号为阶梯波信号，该阶梯波形使振动电机4的运转速度从设定转速逐步升高或降低至设定转速的预设比例范围运动预设时长后再回到设定转速。

3.第二控制信号为锯齿波信号，该锯齿波信号在预设时长内使振动电机4的运转速度频繁的从设定转速逐步升高或降低至设定转速的预设比例范围运动预设时长后再回到设定转速。

4.第二控制信号为方波信号，该方波信号使振动电机4的运行转速发生相对设定转速在预设比例范围内增加或降低的波动。该方波信号会引起振动电机4转速的跳变，比如振动电机4的运转速度从2万转/分钟直接跳变到1.5万转/分钟或2.5万转/分钟运行预设时长后再跳变回到2万转/分钟继续运行。

5.第二控制信号为一组脉冲波信号，每个脉冲波信号让使振动电机4的运转速度相对设定转速在预设比例范围内增加或降低，从而会让振动电机4的转速发生剧烈的增加、降低或增加与降低无序交替的剧烈抖动。

因此可以在在手持部1外侧面设置模式选择开关，通过模式选择开关选择按摩过程中振动波动程度。模式选择开关的第1档对应于第二控制信号为三角波信号，振动波动最小；模式选择开关的第2档对应于第二控制信号为阶梯信号，振动波动略大；模式选择开关的第3档对应于第二控制信号为锯齿波信号，振动波动更大；模式选择开关的第4档对应于第二控制信号为方波信号，振动波动较大；模式选择开关的第5档对应于第二控制信号为为一组脉冲波信号，振动波动十分剧烈。因此，使用者可以通过模式选择开关按需选择来方便使用以满足自身使用需求。

为了让振动电机4的运转速度信息更直观的通过显示屏12提供给用户，微控制器5还可以将振动电机4的运转速度绘制成波形显示在显示屏12上。

本发明通过判断紫外光数据是否大于荧光预设阈值，若大于荧光预设阈值时表明当前按摩、美容护理的皮肤区域可能存在荧光剂，此时微控制器5输出第二控制信号使振动电机4的运行转速低于设定转速，即让振动电机4降速从而让按摩器8降低振动频率（甚至停止振动）以降低对皮肤的按摩操作，从而减少皮肤上附着的其他物质通过皮肤毛孔渗入肌肤内的可能；反之，若紫外光数据不大于荧光预设阈值，表明当前按摩、美容护理的皮肤区域几乎没有荧光剂，此时，微控制器5周期性随机产生的预设时长的第三控制信号让振动电机4的运行转速相对设定转速周期性的产生预设比例范围内的增加或降低，即促使振动电机4的运行转速相对设定转速产生增加或降低的随机双向波动以改善按摩和美容护理的效果。比如，第三控制信号的预设时长是0.5-5秒，以2秒为例：假设第一控制信号对应的设定转速为2万转/分钟，预设时间间隔是30秒，假设预设比例范围是5-50%，则每隔30秒后微控制器5随机产生一个第三控制信号，该第三控制信号让振动电机4在接下来的2秒内的运行转速增大5-50%（对应变成2.1万转/分钟至3万转/分钟之间）或降低5-50%（对应变成1万转/分钟至1.9万转/分钟）。

本发明通过让振动电机4的运行转速产生周期性的随机波动，可以提高按摩部8在按摩、美容过程中的按摩效果，这是因为：振动电机4的运行转速为设定转速时让按摩部8以第一振动频率对皮肤提供振动按摩，对皮肤表层及皮肤内层处于第一深度的肌肤产生有效按摩，从而让肌肤内的血液、体液等在按摩部8的第一振动频率以第一流动速度流动；当微控制器5周期性随机产生的预设时长的第三控制信号时，振动电机4的运行转速随之随机增大或降低预设比例范围，从而让按摩部8以第三振动频率对皮肤提供振动按摩，该第三振动频率让肌肤内的血液、体液等的流动速度发生改变承第三流动速度，使液、体液等的流动速度在预设时长内相应的随机增大或降低，使血液、体液等在第一流动速度情况下无法充分进行流动循环的肌肤可以在第三流动速度下进行充分循环，从而客观上有利于增强肌肤内血液、体液等的循环，增强细胞体液对皮肤细胞的渗透性等。因此，可以预见在利用按摩美容护理仪对身体进行护理过程中，尤其是利用按摩部8对消肿化瘀、促进局部血液循环等身体部分的理疗按摩效果更佳，利用按摩部8进行涂抹护肤品或药品时能提高涂抹均匀度以及皮肤的渗透吸收能力。

再者，按摩部8由透明或半透明材料（比如玻璃、亚力克等）制成为佳，在导向端盖3上设有用于发出第一光线从按摩部8的下末端射向按摩部8内部的第一led灯6，由第一光线对按摩部8提供灯光效果并可提供光疗效果。并且，在手持部1上末端设有透光圈2，该透光圈2的上周缘、下周缘分别具有向上或向下延伸设置的上裙边21和下裙边22，该下裙边22套入手持部1内而导向端盖3套入上裙边21上，从而完成导向端盖3、透光圈2与手持部1三者的一体组装。在透光圈2内侧设有用于发出第二光线射向透光圈2的第二led灯7，第一led灯6和第二led灯7也是设置在电路板上并由蓄电池供电。振动电机4得电工作时，转子轴41带动按摩部8振动从而提供振动按摩，第一led灯6发出第一光线射向按摩部8使第一光线在按摩部8内传播，同时第二led灯7发出第二光线射向透光圈2，通过第一led灯6和第二led灯7提供灯光效果让该按摩美容护理仪整体美观，使用者使用时具有较佳的视觉效果以留下愉快舒适的使用体验。

其中，第一led灯6发出红光、绿光或蓝光的单色发光二极管，或者，第一led灯6为rgb三色发光二极管。第二led灯7发出红光、绿光或蓝光的单色发光二极管，或者，第二led灯7为rgb三色发光二极管。对第一led灯6而言，通过选择适当的led参数型号以发出特定波长的第一光线，第一光线射入按摩部8后还能让按摩部8提供光疗理疗效果。具体来说，第一led灯6发出的红光波长介于618-675nm为宜，具有改善血液流动性、镇静肌肤等理疗功效；第一led灯6发出的绿光波长介于515-535nm为宜，具有减缓头疼、神经痛、神经失常等理疗功效；第一led灯6发出的蓝光波长介于450-475nm位于，具有缓解神经衰、减去瘀伤、舒缓血压等理疗功效。

其中，若第一led灯6或/和第二led灯7为发出红光、绿光或蓝光的单色发光二极管，则该单色发光二极管通过电路板5串接在蓄电池的正负极之间即可。若第一led灯6或/和第二led灯7为rgb三色发光二极管，以电路板5控制rgb三色发光二极管交替发出红光、绿光或蓝光为宜。其中，rgb三色发光二极管已广泛用于家具灯饰、室外灯光等诸多领域，本领域技术人员知晓具体是如何改变电流或电压方式来让rgb三色发光二极管交替发出红光、绿光或蓝光，故本申请不再对电路板5具体如何实现控制rgb三色发光二极管做详细说明。

进一步结合图5-图6所示。按摩部8由透明或半透明材料（比如玻璃、石英石或亚克力等）制成，该按摩部8的下末端设有安装孔85，通过安装孔85套设在振动电机4的转子轴41上，从而安装按摩部8或更换不同外形的按摩部8的操作十分简单。并且，按摩部8至少包括为平面（含斜面）设置的第一按摩面81以及不为平面设置的第二按摩面，该第二按摩面为弧形按摩面82（见图1-图3所示）或/和带有若干按摩触点的触点按摩面83（见图5,该触点按摩面83呈梳子状尤其便于对头皮进行理疗按摩，且该触点按摩面83的背面可设置成弧形按摩面82），通过将按摩部8的按摩面设置成不同形状从而让按摩部8的各个按摩面其实之一能够与身体的各部分贴合进行按摩，满足实际的按摩需要。另外，导向端盖3具有为斜面的导向外侧面，该导向外侧面与第一按摩面81或/和第二按摩面相连，通过导向外侧面给身体皮肤提供导向使身体皮肤能够更好的与第一按摩面81或/和第二按摩面贴合。这种结构的按摩部8的好处在于，通过按摩部8不仅可以贴合的对身体各部分进行接触理疗按摩，还能给使用者带来使用愉悦的使用体验。

另外，按摩部8的下末端设有一组电连接孔84，且按摩部8上设有电热元件（图中未画出），该电热元件的两末端分别与其中一个电连接孔84电性相连。因此，当蓄电池通过一组电极给一组电连接孔84供电时，电热元件能够给按摩部8加热，通过按摩部8就能够实现温热按摩。较佳的，电热元件在按摩部8上呈现出预设的图案或图形的形状，以增加按摩头整体的视觉美观度。比如，电热元件是电热丝，该电热丝可缠绕设置在按摩部8的外表面或预先制造在按摩部8内部并成某个具有视觉美观度的图形的形状排列设置。又如，电热元件是电热膜，该电热膜以某个具有视觉美观度的图形的形状排列设置在按摩部8的外表面或预先制造在按摩部8内部。

利用本发明公开的按摩美容护理仪可以完成个人生活中对身体各部分的振动按摩、温热按摩甚至光疗相结合的理疗及个人美容护理操作。比如，使用者下班回家后，利用该按摩美容护理仪对全身进行震动按摩和辅助光疗理疗，达到促进身体各部分血液循环的身体减压放松功效。

一个典型的使用场景如下：尤其女性用户经常使用面膜进行护肤，在将面膜贴在脸部之前，可将检测视窗31对准面膜以检测面膜中是否含有荧光剂；再将检测视窗31对脸部进行荧光剂检测，若脸部的检测到的紫外光数据较大则先进行洗脸等脸部清洁护理操作；再将面膜贴在脸部，脸颊部位位置使用按摩部8的第一按摩面81进行按压而脸颊、额头及下巴位置可使用按摩部8的第二按摩面进行按压，在按压过程中由按摩部8对皮肤提供振动按摩，通过振动按摩可以激活皮肤内血液连通，让血管舒张从而提高面膜的护肤效果；并且，在从脸部撕掉面膜后，还可以再次检测视窗31对脸部进行荧光剂检测，判断脸部皮肤检测结果的变化，从而给用户使用面膜的安全性在某种程度上提供参考，满足用户的实际使用需要。

另外，本发明还公开一种基于皮肤荧光检测的系统，该系统包括：智能设备，比如智能设备为智能手环或智能手机；与按摩美容护理装置的微控制器5通过通信模块与智能机器建立无线通信，比如，通信模块为蓝牙模块、wlan模块等，由微控制器5将通过紫外光传感器9获取的紫外光数据传送给智能设备；在智能设备内建立了每个用户的个人数据库，比如用户以往每个不同部位皮肤的紫外光数据、用户以往对于对振动电机4的设定转速的喜后等信息，产生一个内含振动电机4的设定转速的推荐信息传送给按摩美容护理装置的微控制器5，由微控制器5按照推荐的设定转速输出第一控制信号使振动电机4运行第一控制信号时的运行转速为设定转速，从而根据用户不同皮肤的情况使用不同的设定转速，让振动电机4的振荡频率与不同用户的皮肤情况或兼顾用户的喜好相匹配，通过振动电机4带动按摩部8以相同振荡频率对皮肤进行振动按摩，当按摩部8的振动频率与人体皮肤产生共振时会达到让肌肤放松、促进血液循环等最佳的美容护理效果。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。