TWI851488B - 可調式上肢穿戴式裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種可調式上肢穿戴式裝置，包括：一本體，該本體具有一第一面和一第二面，該第一面連接該第二面，形成一可穿設結構，一定位結構位於該第一面和該第二面的一連接線上；一第一感測器固定件，設置於該連接線上，鄰近該定位結構；一第一感測器，容置於該第一感測器固定件中。本揭露書提出的可調式上肢穿戴式裝置，除了穿戴方便之外，使用者在穿戴時還可以透過把定位結構對準肩凸以快速將可調式上肢穿戴式裝置的複數個感測器固定件定位，確保感測器位於正確的位置。

Description

可調式上肢穿戴式裝置

本發明關於上肢復健訓練領域，且特別關於一種可調式上肢穿戴式裝置。

面對勞動力不足與人口高齡化及少子化導致的工作年限延長等問題，如何協助勞工族群維持良好的健康狀況，建立良好的基礎運動與訓練習慣，以避免過度使用身體而導致的職業傷害，是目前相當受到重視的研究領域。

然而，目前市面上的穿戴式上肢檢測裝置，除了使用和穿戴不方便之外，穿戴後也難以確保檢測裝置上的感測器位於正確的位置，進而導致檢測過程中獲取的數據產生誤差，影響醫護人員判斷的準確性。為了解決這些問題，需要開發更方便穿戴且能夠快速確保感測器正確定位的上肢檢測裝置。

本發明提出一種可調式上肢穿戴式裝置，包括：一本體，該本體具有一第一面和一第二面，該第一面連接該第二面，形成一可穿設結構，一定位結構位於該第一面和該第二面的一連接線上；一第一感測器固定件，設置於該連接線上，鄰近該定位結構；一第一感測器，容置於該第一感測器固定件中。

較佳地，該定位結構的一中心點位於該連接線上，且該中心點距離該第一感測器投影至該本體的一第一投影中心之最短距離為3公分到8公分之間。

較佳地，該可調式上肢穿戴式裝置還包括一第二感測器固定件，該第二感測器固定件設置於該連接線上，且該定位結構位於該第一感測器固定件和該第二感測器固定件之間，一第二感測器容置於該第二感測器固定件中。

較佳地，該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心和該定位結構的最短距離為8公分到13公分。

較佳地，該可調式上肢穿戴式裝置包括一邊緣部和一第三感測器固定件，該邊緣部連接該第一面、該第二面和該連接線的端點，該邊緣部位於該本體相對於該第一感測器固定件的另一側，該第三感測器固定件設置於該第二面且鄰近該邊緣部，一第三感測器容置於該第三感測器固定件。

較佳地，該第三感測器固定件投影至該本體的一第三投影中心和該邊緣部的最短距離為3.5到6.5公分。

較佳地，該可調式上肢穿戴式裝置包括一第四感測器固定件，該第四感測器固定件設置於該第一面，鄰近該邊緣部，一第四感測器容置於該第四感測器固定件中。

較佳地，該可調式上肢穿戴式裝置包括一第五感測器固定件，該第五感測器固定件位於該第一面，鄰近該連接線，且該定位結構的該中心點和該第五感測器固定件投影至該本體的一第五投影中心之距離大於該定位結構的該中心點和該第一感測器固定件之該第一投影中心的距離，一第五感測器容置於該第五感測器固定件。

較佳地，該第四感測器固定件投影至該本體的一第四投影中心和該定位結構的該中心點之連線，與該第四投影中心和該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心之連線的夾角為60度。

較佳地，其中該第三感測器固定件投影至該本體的一第三投影中心和該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心之連線，與該第三投影中心和該定位結構的該中心點之連線夾角為15度。

本揭露書提出的可調式上肢穿戴式裝置，除了穿戴方便之外，使用者在穿戴時還可以透過把定位結構對準肩凸以快速將可調式上肢穿戴式裝置的複數個感測器固定件定位，確保感測器位於正確的位置。

(100):可調式上肢穿戴式裝置

(1):本體

(2):第一面

(3):第二面

(4):連接線

(5):邊緣部

(6):定位結構

(7):第一感測器固定件

(71):第一感測器

(72):固定帶

(73):感測元件

(74):穿孔

(75):定位部

(76):定位件

(8):第二感測器固定件

(81):第二感測器

(9):第三感測器固定件

(91):第三感測器

(10):第四感測器固定件

(101):第四感測器

(11):第五感測器固定件

(111):第五感測器

(12):彈性固定件

(200):上肢檢測系統

(201):人機互動介面

(202):接收器

(203):處理器

(204):記憶體

(205):顯示器

(206):設定器

(207):比較器

(208):儲存器

圖1為本發明一實施方式中可調式上肢穿戴式裝置的示意圖。

圖2為本發明一實施方式中可調式上肢穿戴式裝置的示意圖。

圖3為本發明一實施方式中感測器的示意圖。

圖4為本發明另一實施方式中感測器的示意圖。

圖5為本發明另一實施方式中可調式上肢穿戴式裝置的示意圖。

圖6為本發明另一實施方式中可調式上肢穿戴式裝置的示意圖。

圖7為本發明一實施方式中上肢檢測系統的示意圖。

為讓本發明上述及/或其他目的、功效、特徵更明顯易懂，下文特舉較佳實施方式，作詳細說明於下。

請參考圖1和圖2，圖1和圖2為本發明一實施方式中可調式上肢穿戴式裝置的示意圖。可調式上肢穿戴式裝置100具有本體1，本體1包括第一面2和第二面3，第一面2和第二面3互相連接形成一可穿設的結構，以讓使用者穿戴。

本體1具有定位結構6。定位結構6位於第一面2和第二面3的連接線4上，且定位結構6的開口貫穿本體1。較佳地，定位結構6的中心點位在連接線4 上。使用時，定位結構6對應到使用者的肩凸，使用者穿戴可調式上肢穿戴式裝置100後，只要將肩凸對準定位結構6即可將可調式上肢穿戴式裝置上的感測器定位至正確位置。

本體1還具有邊緣部5。邊緣部5和第一面2、第二面3互相連接，且連接於第一面2和第二面3的連接線4之端點。在穿戴時，邊緣部5貼合使用者的背部、肩部和胸部，且，與第二面3連接的邊緣部5平行於使用者的脊柱，此也可以方便醫療人員判斷使用者是否正確穿戴可調式上肢穿戴式裝置100。另外，在邊緣部5上具有彈性固定件12用以將肢檢測裝置100固定於使用者身上。

可調式上肢穿戴式裝置100包括第一感測器固定件7。第一感測器固定件7設置於第一面2和第二面3的連接線4上，鄰近定位結構6。第一感測器71可拆卸地容置於第一感測器固定件7中，並用以感測使用者側三角肌的生理訊號。較佳地，第一感測器71所感測的生理訊號可以為皮膚表面的肌電訊號，但本揭露書不以此為限，使用者可以依照訓練或測量需求選擇需要的感測器。

第一感測器固定件7上具有固定帶72，用以將第一感測器71固定於第一感測器固定件7中，以防止第一感測器71掉落。固定帶72和第一感測器固定件7之間可以以磁吸、魔鬼氈或其他任何可以固定的方式固定，本揭露書不以此為限。

在本揭露書的一實施方式中，第一感測器固定件7投影至本體1的投影中心位於連接線4上，且定位結構6的中心點距離第一感測器固定件7的最短距離介於3公分到8公分之間。

請參考圖3，圖3為本發明一實施方式中感測器的示意圖。第一感測器71包括三個感測元件73。三個感測元件73透過本體1上的穿孔74穿設於本體 1，並接觸使用者的皮膚。第一感測器71三個感測元件中，其中兩個感測元件的連線平行於連接線4，此兩個感測元件用以收集使用者的生理訊號。另外一個感測元件用以校正訊號中的雜訊。在使用者穿戴上可調式上肢穿戴式裝置100後，用以收集使用者的生理訊號的兩個感測元件之連線會平行於使用者肌肉纖維的方向。例如，以第一感測器71來說，用以收集使用者的生理訊號的兩個感測元件之連線平行於使用者側三角肌的肌肉纖維方向。在本揭露書中，可調式上肢穿戴式裝置上的其他感測器也和第一感測器71一樣具有三個感測元件，且使用者穿戴時，其中用以收集使用者的生理訊號兩個感測元件的連線也平行於目標肌肉的纖維方向。

請參考圖4，圖4為本發明另一實施方式中感測器的示意圖。在本揭露書的一實施方式中，第一感測器固定件7上還具有定位部75。定位部75與第一感測器71上的定位件76互相對應。舉例來說，定位件76可以為圓弧形狀，當使用者把第一感測器71放入第一感測器固定件7時，同時把第一感測器71的圓弧狀定位件76對準第一感測器固定件7上的定位部75，讓定位部75與定位件76對齊，如此就能確保第一感測器71上的感測元件置於正確的位置且以正確的方向安裝，以讓感測元件73可以準確地對準本體1上的穿孔74，避免感測元件在收集使用者生理訊號時，因位置不正確所產生的誤差。

在本揭露書的一實施方式中，可調式上肢穿戴式裝置100還包括第二感測器固定件8設置於連接線4上，定位結構6位於第一感測器固定件7和第二感測器固定件8之間，且第二感測器81可拆卸地容置於第二感測器固定件8中。在使用時，第二感測器81對應到使用者的上斜方肌，並用感測使用者上斜方肌的生理訊號。

較佳地，第二感測器固定件8投影至本體1的投影中心位在連接線4上，且第二感測器固定件8至本體1的投影中心和定位結構6的最短距離為8公分到13公分。

在本揭露書的一實施方式中，可調式上肢穿戴式裝置100還包括第三感測器固定件9。第三感測器固定件9設置於第二面3上且鄰近邊緣部5，第三感測器91可拆卸地容置於第三感測器固定件9中。在使用時，第三感測器91對應到使用者背部的斜方肌，並用以感測使用者背部斜方肌的生理訊號。

較佳地，第三感測器固定件9投影至本體1的投影中心和邊緣部5的最短距離為3.5到6.5公分。

在本揭露書的一實施方式中，可調式上肢穿戴式裝置100還包括第四感測器固定件10。第四感測器固定件10設置於第一面2且鄰近邊緣部5，第四感測器101可拆卸地容置於第四感測器固定件10中。在使用時，第四感測器101對應到使用者的胸大肌，並用以感測使用者胸大肌的生理訊號。

較佳地，第四感測器固定件10投影至本體1的投影中心和第一面2與第二面3之連接線4的最短距離為10.5到15.5公分。

在本揭露書的一實施方式中，可調式上肢穿戴式裝置100還包括第五感測器固定件11。第五感測器固定件11設置於第一面2且鄰近連接線4，且定位結構6的中心點和第五感測器固定件11投影至本體1之投影中心的距離大於定位結構6的中心點和第一感測器固定件7投影至本體1之投影中心的距離。第五感測器111可拆卸地容置於第五感測器固定件11中。在使用時，第五感測器111對應到使用者的肱二頭肌，並用以感測使用者肱二頭肌的生理訊號。

較佳地，第五感測器固定件11投影至本體1的投影中心與定位結構 6之中心點的距離為17至22公分。

在本揭露書另一個實施方式中，可調式上肢穿戴式裝置100上的感測器間之連線與感測器和定位結構6的中心點之連接間具有特定的角度。舉例來說，第三感測器固定件9投影至本體1的投影中心和第二感測器固定件8投影至本體1的投影中心之連線，與第三感測器固定件9投影至本體1的投影中心和定位結構6的中心點之連線，其夾角為15度。

或者，請參考圖5，第四感測器固定件10投影至本體1的投影中心和定位結構6的中心點之連線，與第四感測器固定件10投影至本體1的投影中心和第二感測器固定件8投影至本體1的投影中心之連線，其夾角為60度。

需注意的是，第二感測器固定件8、第三感測器固定件9、第四感測器固定件10和第五感測器固定件11皆與第一感測器固定件7相似，皆具有用以固定感測器的固定帶，相關內容這邊不再另外描述。

第二感測器81、第三感測器91、第四感測器101和第五感測器111皆與第一感測器71相似，包括三個穿設本體1的感測元件以及對應感測器固定件之定位部的定位件，相關內容這邊不再另外描述。

在本發明的另一實施方式中，請參考圖6，兩個可調式上肢穿戴式裝置100可以為一組。使用時，兩個可調式上肢穿戴式裝置100分別對應使用者的雙肩。在此實施方式中，兩彈性固定件12連接兩個可調式上肢穿戴式裝置100，使用者可以依照體型選擇性地調整彈性固定件12的長度，以將兩個可調式上肢穿戴式裝置100固定於肩膀上。

請參考圖7，在本發明另一實施方式中，上肢檢測系統200包括至少一個前述的可調式上肢穿戴式裝置100和人機互動介面201，可調式上肢穿戴 式裝置100以無線方式和人機互動介面201連接。舉例來說，無線方式可以是藍芽。

人機互動介面201包括訊號接收器202、處理器203、記憶體204、顯示器205、設定器206、比較器207和儲存器208。訓練和測量開始前醫護人員可以透過設定器206設定訓練參數的數值。處理器203用以讀取儲存於記憶體204的訓練內容，並將訓練內容顯示於顯示器205上供使用者觀看。訊號接收器202用以接收來自可調式上肢穿戴式裝置100的訊號。

當人機互動介面201的接收器202接收到來自可調式上肢穿戴式裝置100的訊號時，可以透過比較器207比較接收到的訊號數值和醫護人員透過設定器206所設定的數值是否相同，並將比較的結果儲存在儲存器208中。訓練流程結束之後，醫護人員可以藉由讀取儲存器208中儲存的比較結果得知使用者的訓練表現，以調整下次訓練的參數數值。

綜合以上，本揭露書提出的可調式上肢穿戴式裝置，除了穿戴方便之外，使用者在穿戴時還可以透過把定位結構對準肩凸以快速將可調式上肢穿戴式裝置的複數個感測器固定件定位，確保感測器位於正確的位置。另外將感測器置入感測器固定件時，也可以透過定位件來確保感測器安裝的方向是正確的。如此可以避免可調式上肢穿戴式裝置在收集使用者時，因感測器的位置或方向不正確所造成的誤差，以收集精準的數據供醫護人員判斷和分析。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，但不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效改變與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

(100):可調式上肢穿戴式裝置

(1):本體

(2):第一面

(3):第二面

(4):連接線

(5):邊緣部

(6):定位結構

(7):第一感測器固定件

(71):第一感測器

(72):固定帶

(74):穿孔

(75):定位部

(8):第二感測器固定件

(81):第二感測器

(10):第四感測器固定件

(101):第四感測器

(11):第五感測器固定件

(111):第五感測器

(12):彈性固定件

Claims (10)

1. 一種可調式上肢穿戴式裝置，包括：一本體，該本體具有一第一面和一第二面，該第一面連接該第二面，形成一可穿設結構，一定位結構位於該第一面和該第二面的一連接線上；一第一感測器固定件，設置於該連接線上，鄰近該定位結構；一第一感測器，容置於該第一感測器固定件中。
2. 如請求項1所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該定位結構的一中心點位於該連接線上，且該中心點距離該第一感測器投影至該本體的一第一投影中心之最短距離為3公分到8公分之間。
3. 如請求項2所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該可調式上肢穿戴式裝置還包括一第二感測器固定件，該第二感測器固定件設置於該連接線上，且該定位結構位於該第一感測器固定件和該第二感測器固定件之間，一第二感測器容置於該第二感測器固定件中。
4. 如請求項3所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心和該定位結構的最短距離為8公分到13公分。
5. 如請求項3所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該可調式上肢穿戴式裝置包括一邊緣部和一第三感測器固定件，該邊緣部連接該第一面、該第二面和該連接線的端點，該邊緣部位於該本體相對於該第一感測器固定件的另一側，該第三感測器固定件設置於該第二面且鄰近該邊緣部，一第三感測器容置於該第三感測器固定件。
6. 如請求項5所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該第三感測器固定件投影至該本體的一第三投影中心和該邊緣部的最短距離為3.5到6.5公分。
7. 如請求項5所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該可調式上肢穿戴式裝置包括一第四感測器固定件，該第四感測器固定件設置於該第一面，鄰近該邊緣部，一第四感測器容置於該第四感測器固定件中。
8. 如請求項7所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該可調式上肢穿戴式裝置包括一第五感測器固定件，該第五感測器固定件位於該第一面，鄰近該連接線，且該定位結構的該中心點和該第五感測器固定件投影至該本體的一第五投影中心之距離大於該定位結構的該中心點和該第一感測器固定件之該第一投影中心的距離，一第五感測器容置於該第五感測器固定件。
9. 如請求項8所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該第四感測器固定件投影至該本體的一第四投影中心和該定位結構的該中心點之連線，與該第四投影中心和該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心之連線的夾角為60度。
10. 如請求項8所述之可調式上肢穿戴式裝置，其中該第三感測器固定件投影至該本體的一第三投影中心和該第二感測器固定件投影至該本體的一第二投影中心之連線，與該第三投影中心和該定位結構的該中心點之連線夾角為15度。