(57)【要約】  本発明は、人間の親指と人差し指との間のつまみ力を測定するためのデバイスに関し、デバイスは、第１および第２の平行なブレードであって、該ブレードは、互いに所定の距離に配設されており、その長手方向の第１の端部において組み込まれている、第１および第２の平行なブレードと、その長手方向の第２の端部において、そのそれぞれの主要平面に対して垂直に、２つのブレードの間に及ぼされるつまみ力を測定するためのセンサと、つまみ力を表示する手段と、つまみ力を記録および／または処理する手段とを含む。本発明によれば、第１のブレードは剛体平行六面体フレームの一部分を形成し、第２のブレードは平行四辺形の内側のスペースに配設されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の親指と人差し指との間のつまみ力を測定するためのデバイスであって、互いに所定の距離にあって、長手方向の第１の端部で一体に保持されている、平行な第１のブレード（１０）および第２のブレード（１１）と、前記２つのブレードの長手方向の第２の端部において、前記２つのブレードのそれぞれの主要平面に対して垂直に、前記２つのブレードの間に及ぼされる前記つまみ力を測定するためのセンサ（１３）と、前記つまみ力を表示する手段（２０）と、前記つまみ力を記録および／または処理する手段とを含むデバイスであって、前記第１のブレード（１０）は剛体フレーム（１２）の一部分を形成し、前記第２のブレード（１１）は前記剛体フレームの内側スペースに配置されている、デバイス。
【請求項２】
前記剛体フレーム（１２）は、円筒形状の、平行六面体の、または略平行六面体の外部形状を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記力を測定するための前記センサ（１３）は、より好ましくは、歪みゲージを備えたセンサであって、前記剛体フレーム（１２）の内側スペースの中へ結合されており、前記第１および第２のブレードに機能的に係合するように配置されている、請求項１または請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記デバイスの空間的位置にかかわらず、測定された前記力をクリアする手段（２２）を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５】
及ぼされる前記力が所与の閾値Ｓ１以上であるときに、前記ブレードの前記長手方向の第２の端部（１００、１１０）の間の不時の接触を防止することが意図される安全手段を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
及ぼされる前記力を較正する手段をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記力センサ（１３）によって記録された前記つまみ力に関する信号の無線送信のための手段をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記つまみ力に関する信号の取得を遠隔からトリガするように意図された手段（２４）をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
コンピュータタイプのデータを処理および／または記録するデバイスと遠隔から通信する手段をさらに含む、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
バッテリタイプの自律的な電源によって動作し、および／または、配電線によって動作する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記表示する手段、および、前記クリアする手段が、データ取得のための前記剛体フレーム（１２）から独立したケース（２）の一部分である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の親指と人差し指との間で手でつまむときに加える力（すなわち、つまみ力（ｐｉｎｃｈ  ｆｏｒｃｅ））を測定する分野に関する。したがって、本発明が関連するのは、とりわけ非常に弱いつまみ力を働かせることしかできない身体障害者に関して、この力を測定、表示、処理することの問題である。
【背景技術】
【０００２】
つまみ具合（ｐｉｎｃｈ）を測定するためのデバイスがすでに知られているが、それらは、健康状態が良好な人々の専用のものであることが多く、有効性および信頼性のある状態で、非常に弱い力を測定および処理することができないようになっている。
【０００３】
たとえば、文献米国特許第４６７４３３０号は、ブラケットの形状の部分の端部のうちの１つに組み込まれている２つの平行なハンドルを含むデバイスを開示しており、２つの平行なハンドルの２つの自由端部は、ユーザからのつまみ力にさらされ、したがって、ユーザは、親指と人差し指との間で、デバイスの自由端部にこの力を働かせる。歪みゲージがこのデバイスのハンドルのうちの１つに配置されており、測定される力が端部のすべての点に加えられ得るようになっている。加えて、このデバイスは、第２のタイプの測定（すなわち、人間の手のひらの把握する力）に適合するために、ハンドル同士の間の距離を修正することができるという特殊性を有している。したがって、このデバイスは、二重機能性の特性を有している。しかし、高度の身体障害者のつまみ具合を測定するために予期および必要とされる精度は、そのようなデバイスでは得られない。
【０００４】
また、米国特許出願公開第２０１２／０１３７７７２号は、二重機能性（すなわち、手のひらの力の測定、および、２つの指の間の力の測定）を備えるデバイスを開示している。このデバイスの動作原理は、上記に提示されているものからは取り除かれている。また、この二重機能性に関連付けされる構造も、この発明のものからは取り除かれている。とりわけ、先行技術のこのデバイスは、そのような使用に基づいているが、圧力チャンバーを必要としない。
【０００５】
技術的な背景として、米国特許第６８６８７１０Ｂ１号などのように、つまみ力を測定するためのデバイスを較正するためのシステムが知られている。ここで、これは測定するためのデバイスを較正することを伴い、測定するためのデバイスはそれ自体知られており、たとえば、この文献の図２に示されている。測定するためのデバイスは、機械式ではなく、液圧式のものである。
【０００６】
残念ながら、知られているデバイスは、正確な測定、および、低い力の値に関する測定の両方を可能にはしていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４６７４３３０号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０１３７７７２号
【特許文献３】米国特許第６８６８７１０Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、とりわけ、健康状態が良好な人、子供、および大人だけでなく、高度の身体障害者の筋肉のアイソメトリックな（ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ）性能を調査することを視野に入れて、先行技術の不利益を克服することを目的とする。測定に関する信頼性および精度が、今までに得られていない様式で、本発明にしたがってもたらされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これを行うために、本発明の第１の態様によれば、人間の親指と人差し指との間のつまみ力を測定するためのデバイスが提案され、デバイスは、互いに所定の距離にあって、長手方向の第１の端部で一体に保持されている、第１および第２の平行なブレードと、２つのブレードの長手方向の第２の端部において、２つのブレードのそれぞれの主要平面に対して垂直に、２つのブレードの間に及ぼされるつまみ力を測定するためのセンサと、前記つまみ力を表示するための手段と、前記つまみ力を記録および／または処理するための手段とを含む。
【００１０】
本発明の特徴によれば、前記第１のブレードは剛体フレームの一部分を形成し、前記第２のブレードは前記剛体フレームの内側のスペースに配置されている。そのように、２つのブレードは特定の構成によるセンサによって接続されている。
【００１１】
好ましくは、剛体フレームは、平行四辺形の外側形状を有している。このテキストの残りの部分において、「剛体フレーム」という記載は、それが第１の部分を構成する要素を含むという点において、「デバイスの第１の部分」と同化され得る。
【００１２】
この測定デバイスの特徴的な構成は、本明細書で既に上述された利点に加えて、対象者および／または評価者がデバイスを保持する方法に関連がある問題を克服することを可能にする。そして、露出されている表面（すなわち、機能的な接触表面を構成するブレードの端部）が、対象者によって接触可能な唯一の表面であるので、動作の間にデバイスが常に適切に保持されるということが確実にされる。
【００１３】
有利には、前記剛体フレームは、円筒形状の、平行六面体の、または略平行六面体の外部形状を有している。
【００１４】
前記力を測定するためのセンサは、より好ましくは、歪みゲージを備えたセンサであって、前記剛体フレームの内側のスペースの中へ結合されており、第１および第２のブレードに機能的に係合するように配置されている。当然ながら、本発明の範囲から離れることなく、当業者に知られている他のセンサを使用することが可能である。たとえば、非限定的な様式で、圧電センサまたは電磁補償センサを使用することが可能である。
【００１５】
たとえば、前記力を測定するためのセンサは歪みゲージ・センサであり、歪みゲージ・センサは、精密てんびんで使用されるものと同様に、前記剛体フレームの内側スペースの中で懸架状態に固定されており、第１および第２のブレードに機能的に係合している。
【００１６】
そのように、剛体フレームは、センサ自身のための保護部、および、デバイスの他の高感度コンポーネントのための保護部を構成している。したがって、有利には、デバイスの高感度部品の障害および／または劣化が低減される。高い感度のセンサ自身が保護され、それは、測定の完璧な信頼性および品質を保証する。これは、とりわけ、非常に弱い力が測定されなければならないときに、かなりの利点を構成する。
【００１７】
そのうえ、本発明によるデバイスは、デバイスの空間的位置にかかわらず、測定された力をクリアするための手段を含む。この態様は、重力の効果を払拭するために重要である。センサは重力に対して敏感であり、重力は測定値が小さいときに測定値をゆがめる可能性がある。
【００１８】
有利には、本発明による測定するためのデバイスは、及ぼされる力が所与の閾値Ｓ１以上であるときに、前記ブレードの長手方向の第２の端部の間の不時の接触を防止することが意図される安全手段を含むことができる。安全手段は、アラーム（視覚アラーム、聴覚アラーム、または他のアラーム）から構成されるか、または、機械的な要素から構成されることができる。
【００１９】
興味深いことには、本発明によるデバイスは、及ぼされる前記力を較正するための手段をさらに含む。この手段は、本発明の範囲から離れることなく、様々な形態を有することができる。
【００２０】
有利には、測定するためのデバイスは、前記力センサによって記録された前記つまみ力に関する信号の無線送信のための手段をさらに含む。
【００２１】
本発明の範囲から離れることなく、測定するためのデバイスは、コンピュータタイプのデータを処理および／または記録するためのデバイスと遠隔から通信する手段をさらに含む。
【００２２】
とりわけ、有利には、本発明によるデバイスは、前記つまみ力に関する信号の取得を遠隔からトリガするように意図された手段をさらに含む。当然ながら、この選択肢は、多くの状況において、とりわけ、測定環境が困難であり、うまく適さないときに重要である。
【００２３】
本発明によるデバイスは、バッテリタイプの自律的な電源によって動作し、および／または、配電線から動作することが可能である。
【００２４】
本発明の好適な実施形態によれば、表示するためのおよびクリアするための前記手段は、データを取得するための剛体フレームのケースから独立した部分である。
【００２５】
本発明の他の特性および利点は、添付の図を参照して、以下の説明を読むことで明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の側面図である。
【図２】本発明によるデバイスの上面図である。
【図３】本発明によるデバイスの一部分の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
明確性の向上のために、すべての図において、同一または類似の要素は同一の参照記号を付されている。
【００２８】
図１は、情報の目的のために、本発明を構成する主要要素を示している。とりわけ、測定を行うための第１の部分１と、測定を処理、表示、および送信するための第２の部分２とが示されている。２つの部分は、好ましくは、接続コード３によって接続されている。
【００２９】
第１の部分は、とりわけ、第１のブレード１０および第２のブレード１１を含む。２つのブレードは、互いに平行であり、互いに所与の距離（たとえば、約７ミリメートル）にある。第１のブレード１０および第２のブレード１１は、１つの長手方向の第１の端部において組み込まれているものとして捉えることができ、それらは、力センサ１３に係合しており、ブレードの長手方向の第２の遠位端部に加えられるつまみ具合（ブレードのそれぞれの主要平面に対して垂直方向に働かされる）が、力センサ１３に直接的に伝えられるようになっている。
【００３０】
第２の部分すなわち第２のモジュール２は、たとえば、デジタル・ディスプレイを備える、それ自体知られているタイプの表示デバイス２０を含むことができる。それは、以降に説明されているように、同時に、および／または、交互に、１つまたは複数のパラメーターを表示することができる。そのうえ、デバイスの状態（停止させられるか、または、動作している）を変更するために、少なくとも１つの第１のコンタクター２１を設けることができる。たとえば、測定をクリアする機能をトリガするために、少なくとも１つの第２のコンタクター・スイッチ２２を、第２のモジュール２の上に配置することができる。
【００３１】
加えて、力センサ１３によって与えられる信号の取得を遠隔からトリガするために、第３のコンタクター２３を設けることができる。この機能は、当業者によってそれ自体知られている任意の手段によって得られる。たとえば、それは、Ｗｉ−Ｆｉを介して送られる一連の情報の中の文字を伴う。当然ながら、そのように第１の場所において測定を行い、これらの測定値をリアルタイムで（または、遅延させられる場合もある）たとえばコンピュータに伝達し、コンピュータがリアルタイムで、または、リアルタイムではなく力センサ１３によって取得される測定信号を記録および処理することを可能にすることができるので、この機能は重要である。Ｗｉ−Ｆｉ信号がここで述べられており、それは他の送信信号と同期化されなければならない。
【００３２】
本発明の範囲を離れることなく、取得システムへの力センサ１３のデータの有線送信のために、ＢＮＣソケット２４を設けることができる。図２は、本発明の実施形態の外側の構成に関して、図１を補足している。
【００３３】
図３は、第１の部分１の機能的な組み立てを図示しており、それは、平行六面体形状の剛体フレーム１２によって境界を定められているため、ここでは、平行六面体の外部形状を備えている。力センサ１３は、その中に結合されており、第１の表面が第１のブレード１０に固定されて接触し、一方、第２の表面が第２のブレード１１に固定されて接触するようになっている。第１のブレード１０は、有利には、剛体フレーム１２の面によって構成されており、その一部分１００は、ユーザの指と接触することが意図されている。第２のブレード１１は、ここでは第１の表面に平行であるセンサ１３の第２の機能的な表面に接触して固定される部分を含む。第２のブレード１１は、ユーザの指のうちの１つと接触することが意図される端部表面１１０を含む。したがって、この第２のブレードは、部分的にフレーム１２に結合され、部分的にその機能的な端部表面１１０が露出されている。
【００３４】
接触表面１００および１１０は、それぞれ、第１のブレード１０および第２のブレード１１の遠位表面である。情報の目的のために、前記機能的な接触表面は、約２５ｍｍの長さを有し、それに近いか、それよりも大きい幅を有している。
【００３５】
有利には、センサ１３（たとえば、Ｓｃａｉｍｅ社によって市販されているＡＱ１０タイプのセンサ）の特性は、システムが、１０グラムの精度および１グラムの分解能を実現することを可能にする。そのうえ、これは、長期間にわたり、測定値の安定性を結果として生じさせる。そのように配置されているので、センサ１３は、好ましくは、リアルタイムで、力の値の信頼性の高い送信を可能にする。値は、本発明の範囲を離れることなく遅延させられることができる。加えて、これらの値は、第２のモジュール２の上に、もしくは、当然ながら、たとえばコンピュータ（図示せず）のスクリーンなどのような任意の他のサポート上に、リアルタイムに、または、遅延させて、表示されることができる。また、第２の部分２の構成によれば、所与の期間にわたって記録される力の最大値も表示することができる。また、この値をクリアすることもできる。当然ながら、他の統計的な評価および他の処理を、本発明の範囲から離れることなく、センサ１３によって与えられる信号に基づいて実施することができる。たとえば、測定値を最適化するために、この処理の結果を測定の間に使用することができる。とりわけ、力のレベルを上げていくための時間、最大力の間のまたは持続した最大より低い力の間の力の安定性、最大の加える力の動的な繰り返しの間の応力などのような、多様かつ様々な解析の目的のために、これらの結果を、後に処理することができる。
【００３６】
好適な動作手順は、以下の通りである。本発明によるデバイスの第１の部分１が、評価者によって保持され、評価者は、人差し指の第２指節と親指の肉との間で、機能的な表面１００および１１０をつままなければならない。手首は屈曲されず、親指はぴんと張る（ｔｉｇｈｔ）。デバイスの第１の部分１は、ユーザの前腕に位置合わせして配置され、ユーザの前腕は、平坦な表面の上に楽に配置される。デバイスの第２の部分２は、第１の部分１の近くに、または、第１の部分１から所定の距離に配置することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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