专利名称：肌力计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种肌力计，且特别涉及一种可显示即时速度状态的肌力计。
背景技术：
肌力计可量测人的肢体的肌力大小，以提供肌力拉伤或肌力受损的运动员参考的依据。一般来说，手持式肌力计通过受测者的肢体接触且施力在肌力计上，以取得肢体的肌力大小。然而，肢体的肌力的量测过程为动态，且肢体为不规则的表面，使得肢体与肌力计接触的状态无法确实的掌握。如此一来，肌力计所测得的肌力大小可能缺乏准确性而无法供使用者参考。另外，以手持式肌力计进行量测时，必须遵照标准的操作规范，反复地多次进行肌力量测，方能降低检测时的人为误差，藉以评估肌力表现。然而，受测者往往不清楚操作的即时状态，造成肌力量测时常需进行多次无效测试后才能完成一次有效的测试。因此，测试的次数以及测试的时间相对增加许多。
发明内容
本发明涉及一种肌力计，用以显示即时速度状态。根据本发明的一方面，提出一种肌力计，用于一受测体以进行一肌力测试。肌力计包括一肌力感测单元、一速度感测元件、一处理器以及一速度指示单元。肌力感测单元根据受测体的肌力程度相对产生一肌力感测信号。速度感测元件根据受测体摆动时的速度相对产生一角速度信号。处理器用以接收肌力感测信号以及角速度信号，并根据角速度信号计算一瞬时变化量。速度指示单元用以即时显示瞬时变化量。为了对本发明的上述及其他方面有更多的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1绘示依照一实施例的肌力计的简易示意图。图2A 图2C绘示依照一实施例的手持式肌力计的正面示意图。图3A 图3C绘示依照一实施例的速度指示单元的示意图。图4绘示依照一实施例的角位移的量测图。主要元件符号说明10:受测体100 肌力计120 肌力感测单元121 荷重元122:金属板123:绝缘垫124:感测板
IMa 感测面126 计时器128 垫圈130:速度感测元件140 处理器150、150，速度指示单元152 发光二极管1δ4:图像接口156 肌力值显示区Α1、Α2、Α3:灯号Β1、Β2、Β3:灯号Vms 肌力感测信号ω (t)角速度信号ψ 瞬时变化量
具体实施例方式本实施例的肌力计例如是手持式肌力计，可在进行一肌力测试时，用来测量人体中任一肢体绕着其近端关节做旋转运动时的角速度，并记录肌肉的力学特征，以得知肢体活动时肌肉组织的最大肌肉力量、爆发力量以及持续性的时间等肌力表现。在一实施例中， 当测试的项目为等速肌力测试(isokinetic test)时，受测者必须遵照设定的速度来活动肢体，以得知肢体中的肌肉组织的肌力表现。举例来说，当受测者的肢体进行慢速且高强度收缩时，肌肉组织中的快肌纤维以及慢肌纤维的肌力一起使用而产生较大的肌力；当受测者的肢体进行中速且中强度收缩时，肌肉组织中的部分快肌纤维以及慢肌纤维的肌力一起使用而产生中等的肌力；当受测者的肢体进行快速且低强度收缩时，肌肉组织只使用快肌纤维而产生较小的肌力。本实施例的肌力计可在进行等速肌力测试时，显示即时速度状态，以让受测者在测试过程中就能知道是否符合操作规范所设定的速度。请参考图1，其绘示依照一实施例的肌力计的简易示意图。肌力计100用于一受测体10上。受测体10例如是人的手部肢体或足部肢体。受测体10例如以肘关节、肩关节、 膝关节或髋关节为中心摆动，以进行等速肌力测试。肌力计100包括一肌力感测单元120、 一速度感测元件130、一处理器140以及一速度指示单元150。肌力感测单元120根据受测体10的肌力程度相对产生一肌力感测信号VB。速度感测元件130根据受测体10摆动时的速度相对产生一角速度信号ω (t)。此外，处理器140用以接收肌力感测信号Vms以及角速度信号ω (t)，并根据角速度信号ω (t)计算一瞬时变化量Ψ。速度指示单元150根据计算的结果，即时显示瞬时变化量Ψ。请参考图1及图2Α 图2C，其中图2Α 图2C绘示依照一实施例的手持式肌力计的正面示意图。速度指示单元150例如为一灯号指示单元。在图2Α中，当瞬时变化量Ψ 为零时，灯号指示单元显示第一灯号Al，表示目前的状态为等速度运动。在图2Β中，当瞬时变化量Ψ大于零时，灯号指示单元显示第二灯号Α2，表示目前的状态为加速度运动。当瞬时变化量Ψ小于零时，灯号指示单元显示第三灯号A3，表示目前的状态为减速度运动。因此，使用者可根据速度指示单元150的灯号变化，即时了解目前的速度状态。在一实施例中，灯号指示单元例如由多个发光二极管152以及一控制器(未绘示) 所组成。控制器例如输出一脉冲信号，以表示瞬时变化量Ψ的大小。当脉冲信号为正电压时，表示瞬时变化量Ψ大于零，则多个发光二极管152的至少一者对应产生一灯号或改变状态(闪烁或变色等)。当脉冲信号为负电压时，表示瞬时变化量Ψ小于零，则多个发光二极管152的至少一者对应产生另一灯号或改变状态(闪烁或变色等)。当控制器未产生脉冲信号时，表示瞬时变化量Ψ等于零，则多个发光二极管152的至少一者保持目前的状态。 因此，使用者可根据发光二极管152的灯号变化，即时了解目前的速度状态。此外，发光二极管152的数量不限定为多个。在一实施例中，当发光二极管152为一个，也可通过灯号的颜色变化来表示目前的速度状态，例如红光表示第一灯号，蓝光表示第二灯号，绿光表示第三灯号。在另一实施例中，速度指示单元150例如为一声音指示单元，其利用声音的频率高低、振幅大小或音色的变化等信号来表示目前的速度状态。声音指示单元例如为扬声器或蜂鸣器。举例来说，当瞬时变化量Ψ为零时，声音指示单元发出第一声音信号，表示目前的状态为等速度运动。当瞬时变化量Ψ大于零时，声音指示单元发出第二声音信号，表示目前的状态为加速度运动。当瞬时变化量Ψ小于零时，声音指示单元发出第三声音信号， 表示目前的状态为减速度运动。因此，使用者可根据速度指示单元150的声音变化(频率高低、振幅大小或音色的变化等信号)，即时了解目前的速度状态。请参考图1及图3Α 图3C，其中图3Α 图3C绘示依照一实施例的速度指示单元的示意图。速度指示单元150’例如为一显示面板。显示面板具有一用以显示灯号的图像接口 154，用以表示目前的速度状态。在图3Α中，当瞬时变化量Ψ为零时，图像接口 IM显示第一灯号Bi，表示目前的状态为等速度运动。当瞬时变化量Ψ大于零时，图像接口 IM显示第二灯号Β2，表示目前的状态为加速度运动。当瞬时变化量Ψ小于零时，图像接口 154 显示第三灯号Β3，表示目前的状态为减速度运动。因此，使用者可根据速度指示单元150’ 的灯号变化，即时了解目前的速度状态。另外，显示面板还具有一肌力值显示区156，可根据肌力感测信号Vms对应显示一肌力值。以下针对肌力感测单元120的操作方式进行说明。请参考图1，肌力感测单元120 包括一荷重元121、感测板124以及计时器126。荷重元121配置于本体110内。感测板 124与荷重元121相隔一间距，且感测板IM具有感测面12如。计时器1 用以提供数个量测时段，以供处理器140计算单位时间内的速度变化量。在本实施例中，计时器1 例如在使用者开始使用肌力计100量测肌力时，每隔一个量测时段中断计时，以提供量测时段。 一般来说，通过肌力计量测肌力的时间约为3 4秒。在量测肌力的这段时间中，反复地进行多次等速肌力测试，直到肌力量测完成。在一实施例中，感测板IM例如包括金属板122及绝缘垫123。绝缘垫123配置于金属板122上，且露出于本体110外。绝缘垫123用以与受测体10接触，使得受测体10经由绝缘垫123接触感测面12如。垫圈1 配置于感测板IM及荷重元121之间，将感测板 124受力连结至荷重元121，以量测肌力。接着，请参考图1及图4，其中图4绘示依照一实施例的角位移的量测图。速度感CN 102525490 A测元件130例如为一陀螺仪或一加速计。陀螺仪或加速计的功能是用来量测受测体10摆动时的角位移、角速度或角加速度，并将量测的结果存储在肌力计100中，以供计算瞬时变化量Ψ。角速度即角位移对时间的变化量，通常以ω表示角速度。角加速度即角速度对时间的变化量。在图4中，当角位移对时间的变化量为非线性时，表示角速度非定值。如果以斜率L表示角速度，斜率L越大，则角速度越大；斜率L越小，角速度越小。当角位移对时间的变化量为线性时，表示角速度为定值，角加速度为零，为等速度运动。因此，本实施例可使用陀螺仪所测量的角速度或加速计所量测的角加速度来推算特定时间内受测体10进行旋转运动时的角度变化，以计算角速度的瞬时变化量Ψ。本发明上述实施例所公开的肌力计，利用速度指示单元来即时显示速度状态，以让受测者在测试过程中就能知道是否符合操作规范所设定的速度。此外，受测者可根据显示的灯号的明暗变化、声音频率高低、振幅大小或音色变化立即调整目前的速度，以避免无效测试结果的发生。因此，受测者不需进行多次无效测试之后才能完成一次有效的测试，提高测试的有效性及缩短测试时间。综上所述，虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种肌力计，用于一受测体以进行一肌力测试，该肌力计包括一肌力感测单元，根据该受测体的肌力程度相对产生一肌力感测信号；一速度感测元件，根据该受测体摆动时的速度相对产生一角速度信号；一处理器，用以接收该肌力感测信号以及该角速度信号，并根据该角速度信号计算一瞬时变化量；以及一速度指示单元，用以即时显示该瞬时变化量。
2.如权利要求1所述的肌力计，其中该速度指示单元为一灯号指示单元，其中当该瞬时变化量为零时，该灯号指示单元显示第一灯号，当该瞬时变化量大于零时，该灯号指示单元显示第二灯号，当该瞬时变化量小于零时，该灯号指示单元显示第三灯号。
3.如权利要求2所述的肌力计，其中该灯号指示单元包括至少一发光二极管。
4.如权利要求1所述的肌力计，其中该速度指示单元为一声音指示单元，其中当该瞬时变化量为零时，该声音指示单元发出第一声音信号，当该瞬时变化量大于零时，该声音指示单元发出第二声音信号，当该瞬时变化量小于零时，该声音指示单元发出第三声音信号。
5.如权利要求4所述的肌力计，其中该声音指示单元包括一扬声器或一蜂鸣器。
6.如权利要求4所述的肌力计，其中该第一声音信号、该第二声音信号及该第三声音信号包括音频信号、音幅信号或音色信号。
7.如权利要求1所述的肌力计，其中该速度指示单元为一显示面板，该显示面板具有一用以显示灯号的图像接口，其中当该瞬时变化量为零时，该图像接口显示第一灯号，当该瞬时变化量大于零时，该图像接口显示第二灯号，当该瞬时变化量小于零时，该图像接口显示第三灯号。
8.如权利要求1所述的肌力计，其中该显示面板还具有一肌力值显示区，根据该肌力感测信号对应显示一肌力值。
9.如权利要求1所述的肌力计，其中该速度感测元件为一陀螺仪或一加速计。
10.如权利要求1所述的肌力计，其中该肌力计为手持式肌力计。
全文摘要
一种肌力计，用于一受测体以进行一肌力测试。肌力计包括一肌力感测单元、一速度感测元件、一处理器以及一速度指示单元。肌力感测单元根据受测体的肌力程度相对产生一肌力感测信号。速度感测元件根据受测体摆动时的速度相对产生一角速度信号。处理器用以接收肌力感测信号以及角速度信号，并根据角速度信号计算一瞬时变化量。速度指示单元用以即时显示瞬时变化量。
文档编号A61B5/22GK102525490SQ201010612429
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月22日
发明者林桢喨, 游明谏, 黄振宁, 黄文彦 申请人:财团法人工业技术研究院