CN102149318A - 生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供生物体信号测量穿戴用具，用于从穿戴者的身体表面测量生物体信号，包含：穿戴用具主体，其形成为覆盖所述穿戴者的身体表面；生物体信号检测单元，其设置在所述穿戴用具主体的内侧面的预定部位，从所述穿戴者的身体表面检测生物体信号；信号传递单元，用于输出从所述生物体信号检测单元检测出的检测信号。

Description

生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置

技术领域

本发明涉及一种生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置，尤其涉及使从人体获得生物体信号的生物体信号传感器的穿戴容易的生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置。

背景技术

很多时候，身体健全的人能够简单做的动作对于身体残疾人或老人而言是非常困难的。为此，如今由技术者开发出了可以辅助或代行这些人的动作的各种动力辅助装置(动作辅助装置)(例如，参考专利文献1)。

在专利文献1示出的方法中，动作辅助装置是针对例如骨骼肌的肌肉力量下降而不能自由行走的下肢运动机能残疾者、或者进行行走运动的康复训练的患者等难以自行行走的人进行辅助(协助)的装置。该动作辅助装置可以按照如下原理工作，即检测通过脑部的信号而发生肌肉力量时产生的生物体信号(例如，表面肌肉电位等)，并基于该检测信号而提供驱动源(例如，电动式驱动电机等)的协助力。

专利文献1：日本专利公开2006-204426号公报

在这种穿戴式动作辅助装置中，为了能够实现反映了穿戴者的意思的协助，将基于穿戴者的生物体电位信号进行控制。在穿戴式动作辅助装置中，为了获得这种生物体电位信号，需要将多个电极等生物体信号获得单元直接贴在身体的各对象部位上，在每次穿戴或卸下穿戴式动作辅助装置时需要进行粘贴或拆卸，因此在这种操作中会花费劳力和时间。并且，当需要在穿戴者自己粘贴不了的部位粘贴生物体信号获得单元时，不得不要借助他人(援助者)的手。并且，对于援助者而言，每次找到最适合的粘贴位置进行粘贴，也是花费劳力和时间

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种使从人体获得生物体信号的生物体信号传感器的穿戴容易进行的生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置。

为了解决上述问题，本发明采用了具有如下特征的技术方案。

本发明所提供的生物体信号测量穿戴用具，用于从穿戴者的身体表面测量生物体信号，包含：穿戴用具主体，形成为覆盖所述穿戴者的身体表面；生物体信号检测单元，其设置在所述穿戴用具主体的内侧面的预定部位，从所述穿戴者的身体表面检测生物体信号；信号传递单元，用于输出从所述生物体信号检测单元检测出的检测信号。

由此，可以容易地穿戴用于从人体获得生物体信号的生物体信号检测单元。

并且，本发明具有生物体信号获得单元，用于从所述生物体信号检测单元检测出的检测信号获得生物体信号。

由此，可以从生物体信号检测单元检测的生物体信号抽取用于控制的信号(例如，肌肉电位信号或神经传递信号等)。由此，可以防止信号输出等引起的噪声的混入。

并且，本发明具有多个所述生物体信号检测单元，针对每个生物体信号检测单元、或者针对由预先设定的多个所述生物体信号检测单元构成的生物体信号检测单元组，具备所述生物体信号获得单元。

由此，可以分别独立地获得各生物体信号检测单元的生物体信号，也可以汇总多个生物体信号来获得。

并且，本发明具有多个所述生物体信号检测单元，针对每个生物体信号检测单元、或者针对由预先设定的多个所述生物体信号检测单 元构成的生物体信号检测单元组、具备所述信号传递单元。

由此，可以分别独立地发送从每个生物体信号检测单元获得的生物体信号，也可以汇总多个生物体信号进行发送。

并且，本发明包含：穿戴用具主体，其由紧贴于所述身体表面的伸缩性材料构成，在至少一部分设有开口部；生物体信号检测单元，其被配置为通过所述开口部检测从所述身体表面获得的生物体信号；信号传递单元，通过有线或无线的方式发送由所述生物体信号检测单元检测出的生物体信号。

由此，可以容易地穿戴用于从人体获得生物体信号的生物体信号检测单元。

并且，所述生物体信号检测单元在所述开口部和所述生物体信号检测单元之间设有由伸缩性材料编制的网状部件。

由此，可以防止生物体信号检测单元整个被紧贴于穿戴者的皮肤，可以防止生物体信号测量穿戴用具在穿戴时粘糊，可以使生物体信号检测单元的装卸变得容易。

并且，在所述生物体信号获得单元中，从所述网状部件的被编制的网眼间隙鼓出的部分紧贴穿戴者的身体表面，由此获得所述生物体信号。

由此，当生物体信号检测单元的黏接力过强时，可能会妨害穿戴者卸下穿戴用具主体，因此通过利用网眼间隙使生物体信号检测单元从多个微细的点紧贴穿戴者的身体表面，从而可以确保良好的电连接，同时可以使穿戴用具主体的装卸变得容易。

所述组装单元具有将所述生物体信号检测单元或所述网状部件固定于预定位置的标记部。

由此，通过设置成为记号的标记部，可以将生物体信号检测单元和网状部件容易且正确地定位于预定的位置上。因此，可以以更高精 度测量正确的生物体信号。

并且，所述穿戴用具主体为内衣、短裹腿、护具、手套或袜子。

由此，通过将现有的具有紧贴性的衣服等作为穿戴用具主体，可以从穿戴者的皮肤容易地测量生物体信号。

本发明所提供的穿戴式动作辅助装置，根据从上述的生物体信号测量穿戴用具获得的生物体信号，对具有给穿戴者提供动力的驱动源的动作辅助穿戴用具进行驱动控制，辅助或者代行所述穿戴者的动作。

由此，根据从生物体信号测量穿戴用具获得的生物体信号，对具有给穿戴者提供动力的驱动源的动作辅助穿戴用具进行驱动控制，可以根据当时的状况来顺利且最佳地进行穿戴者所希望的一连串的动作。

根据本发明，可以使用于从人体获得生物体信号的生物体信号传感器的穿戴容易进行。

附图说明

图1A为实施了本发明的生物体信号测量穿戴用具的一个例子的正面图。

图1B为实施了本发明的生物体信号测量穿戴用具的一个例子的背面图。

图2A为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(手套)的图。

图2B为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(袜子)的图。

图2C为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(护具)的图。

图3为示出用于说明生物体信号测量穿戴用具的电极部附近的具体例子的一个例子的图。

图4为示出对图3中表示的电极部附近的各构成进行了分解的状态的分解立体图。

图5为表示被穿戴者戴上时电极部附近的状态的一个例子的截面图。

图6为示出第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具的变形例的图。

图7为示出生物体信号测量穿戴用具中的第一功能模块构成例的图。

图8为生物体信号测量穿戴用具中的第二功能模块构成例的图。

图9为示出应用了生物体信号测量穿戴用具的穿戴式动作辅助装置的一个例子的图。

图10为表示在下半身用(两腿用)的穿戴用具主体上具有生物体信号传感器组的生物体信号测量穿戴用具的外观的一个例子的概略图。

图11为示出连接于设在穿戴用具主体上的生物体信号传感器组中的测量模块(生物体信号获得单元)的一个例子的图。

图12为示出使用了生物体信号测量穿戴用具的生物体信号的分布例子的图。

图13A为示出生物体信号传感器的简单构成的分解示意图。

图13B为放大示出生物体信号传感器被组装的状态的截面的模式图。

具体实施方式

(关于本发明)

本发明涉及生物体信号测量穿戴用具，为了从穿戴者的人体测量可获得的生物体信号，给穿戴者戴上在预定位置上设置电极等生物体信号传感器的生物体信号测量穿戴用具，从而可以节省穿戴者或者援助者直接将多个生物体信号检测单元(生物体信号传感器)一个一个地粘贴或拆卸所花费的功夫，可以减少穿戴者的负担。并且，通过使用本发明的生物体信号测量穿戴用具，可以防止忘记粘贴生物体信号传感器或错误地连接各生物体信号传感器的配线的情况发生。

通过使用本发明的生物体信号测量穿戴用具，穿戴者首先戴上生物体信号测量穿戴用具，在其上面戴上具有给穿戴者提供动力的驱动源的动力辅助穿戴用具，从而将由生物体信号测量穿戴用具得到的穿戴者的每个预定部位的生物体电位信号等生物体信号发送到穿戴式动 作辅助装置中，基于这些生物体电位信号来驱动设置在穿戴式动作辅助装置上的驱动源等，从而控制穿戴式动作辅助装置使其辅助或代行穿戴者的动作。

需要说明的是，下面说明的生物体信号测量穿戴用具，穿戴用具主体形成为至少部分地紧贴所述穿戴者的身体表面，以覆盖该身体表面，这种穿戴用具主体可以为裤子或T恤(用于安装穿戴式动作辅助装置的部分用衣裳)，或者为紧贴地戴在人体的各关节部而保护或支持关节的护具等的物品。并且，也可以是像所谓的套装内衣那样，整个穿戴用具主体紧贴在身体表面的构造，也可以是穿戴用具主体作为整体而难以紧贴在身体表面，但可以只使生物体信号传感器的部分紧贴在身体表面的构造。

这种穿戴用具主体的内侧面，即穿戴者戴上穿戴用具主体的状态下接触穿戴者的皮肤表面的面上，设置有从穿戴者的身体表面检测出生物体信号的生物体信号检测单元。在本实施方式中，作为生物体信号检测单元(生物体信号传感器)而设有从穿戴者的身体表面检测电位信号的电极。该电极的、接触穿戴者的身体表面的一侧表面形成有导电性黏接面，该导电性黏接面紧贴在穿戴者的皮肤表面，可以测量穿戴者的皮肤表面的电位。

此外，在本发明中，穿戴用具主体具有生物体信号获得单元(滤波器)，可以从生物体信号传感器检测出的生物体信号中提取出预定的信号(例如，肌肉电位信号或神经传递信号等)来进行输出。由此，可以防止传递信号时因噪声的混入而导致信号劣化。

下面，通过附图详细说明具有上述特征的本发明的生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置的最佳实施方式。

在本发明中，生物体信号是由穿戴者的生物体活动而引起的信号，不仅是可以从身体测量到的信号，而且还是按时序变化的信号。具体 而言，生物体信号包含肌肉电位信号或神经传递信号、脑波、心电位，此外还有由运动伪影(动作的影响)产生的电位等、由生物化学反应而产生的电位、由心脏的搏动而产生的脉波等的振动等、由生物体的活动而产生的信号等。

需要说明的是，在下面示出的实施方式中，使用电极作为从穿戴者的身体表面检测生物体信号的生物体信号检测单元(生物体信号传感器)，作为生物体信号使用在穿戴者的身体表面粘贴电极即可检测到的电信号的生物体电位信号。

(第一实施方式)

首先，对实施了本发明的生物体信号测量穿戴用具的一个例子进行说明。图1A为实施了本发明的生物体信号测量穿戴用具的一个例子的正面图。图1B为实施了本发明的生物体信号测量穿戴用具的一个例子的背面图。需要说明的是，在图1A、1B中示出了穿戴者1戴上了上半身用生物体信号测量穿戴用具10-1和下半身用生物体信号测量穿戴用具10-2的例子。

本实施方式的生物体信号测量穿戴用具形成为覆盖穿戴者的身体表面，并具有将戴在穿戴者身上的穿戴用具主体，该穿戴用具主体的内侧面(在穿戴的状态下接触穿戴者的身体表面的面)上，在可以从穿戴者的身体测量到生物体信号的至少一个位置上具有作为生物体信号传感器的、用于检测生物体电位信号的生物体信号传感器(电极部)。此外，生物体信号测量穿戴用具具有信号传递单元，用于将使用电极部而从穿戴者的身体获得的生物体信号(肌肉电位等)通过有线或无线等方式发送到测量装置的外部装置上。

具体来讲，如图1A、1B所示，穿戴者1戴上的上半身用生物体信号测量穿戴用具10-1，在穿戴用具主体11-1的内侧面设有设置在两臂的上臂二头肌附近的、作为肘关节弯曲侧的生物体电位传感器的左右各 一对电极部12-1a、12-2a，以及设置在两臂的上臂三头肌附近的、作为肘关节伸展侧的生物体电位传感器的左右各一对电极部12-1b、12-2b。如此，生物体电位传感器由成对的电极部构成，通过检测电极部之间的电位差来检测穿戴者的生物体电位信号。

并且，如图1A、1B所示，穿戴者1戴上的下半身用的生物体信号测量穿戴用具10-2，在穿戴用具主体11-2的内侧面具有设置在两条腿的长内转肌和髂腰肌附近的、作为股关节弯曲侧的生物体电位传感器的左右各一对电极部12-3a、12-4a，设置在两条腿的臀大肌附近的、作为股关节伸展侧的生物体传感器的左右各一对电极部12-3b、12-4b，设置在两条腿的大腿四头肌附近的、作为膝关节伸展侧的生物体电位传感器的左右各一对电极部12-5a、12-6a，以及设置在两条腿的大腿二头肌附近的、由膝关节弯曲侧的生物体电位传感器构成的左右各一对电极部12-5b、12-6b。

这里，图1A、图1B中示出的生物体信号测量穿戴用具10-1、10-2的穿戴用具主体11-1、11-2由具有伸缩性的材料(包含由弹性材料或编织物(编织材料)能够伸缩的物体等)形成，以紧贴在穿戴者1的身体表面，还包含所谓的内衣或护具、短裹腿、长袜、皮带紧身裤、用于支援和辅助穿戴者运动过程中的动作的衣服等。并且，除了图1A、1B中示出的形态以外，穿戴用具主体11-1、11-2还可以为所谓的外衣等很少紧贴身体表面的衣服和不会收紧身体的衣服。如此，当将很少紧贴身体的衣服应用于穿戴用具主体11-1、11-2时，通过皮带等物体，仅对设有生物体信号传感器的部分适当地施加压力(例如，参照后述的图6)，即可将生物体信号传感器紧贴在穿戴者的身体表面。穿戴用具主体只要是让穿戴者戴上后可以覆盖身体表面的物品，任何物品都可以应用。需要说明的是，通过上述的各生物体电位传感器而获得的生物体信号，具体像图1A、图1B中示出的那样，从各电极部12-1a～12-6a、 12-1b～12-6b输出到测量装置13-1、13-2。需要说明的是，从作为生物体信号传感器的各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b输出到测量装置13-1、13-2的信号具有用于识别各自的地址信息(设置位置信息)。

此时，从各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b输出到测量装置13-1、13-2的生物体信号的传送，可以通过有线通信或无线通信进行。在图1A、图1B中，作为例子，下半身用穿戴用具主体11-2进行有线通信，上半身用穿戴用具主体11-1进行无线通信。进行有线通信时，各电极部12-3a～12-6a、12-3b～12-6b和测量装置13-1通过引线等具有导电性的线材料等构成的配线相互连接。需要说明的是，该配线可以布设在生物体信号测量穿戴用具10-2的内侧或者外侧，也可以将绞合电缆状的配线缝在生物体信号测量穿戴用具10-2上。

当进行无线通信时，通过分别设置在各电极部12-1a、12-2a、12-1b、12-2b和测量装置13-1上的发送电路和接收电路、天线等进行无线通信，可以进行包含生物体信号的信号的收发。需要说明的是，本实施方式的无源射频识别标签是非接触型信息传递单元，具有加工成标签或签条状的设有天线的IC(集成电路)芯片，通过天线发送电极部检测出的生物体信号和存储在IC中的地址信息等，并通过天线接收测量装置13-1、13-2输出的信号。

测量装置13-1、13-2具有发送开始获得数据或结束获得数据等信号的功能、数据存储功能、用于接收通过无线方式发送的数据的天线、以有线方式进行连接而接收通过有线方式发送的信息的连接器等。

据此，图1A、图1B中示出的测量装置13-1可以从各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b通过有线或无线的方式来获得各数据。例如，测量装置13-1接收设置在上半身用生物体信号测量穿戴用具10-1上的各电极部12-1a～12-2a、12-1b～12-2b的无源射频识别标签发送的生物体信号。并且，测量装置13-1从设置在下半身用生物体信号测量穿戴用 具10-2上的各电极部12-3a～12-6a、12-3b～12-6b通过导电性线来接收生物体信号。并且，图1A、图1B中示出的测量装置13-2接收设置在生物体信号测量穿戴用具10-1、10-2上的各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b通过无源射频识别标签发送的生物体信号。

这里，测量装置13-1主要是，从作为生物体信号传感器的各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b检测出的信号，将通过了滤波器(生物体信号获得单元)等而获得的生物体信号对应于各传感器的地址(设置位置信息)，并将其存储在预先设置在测量装置13-1上的存储器(存储单元)中，通过通信单元(信号传递单元)等向测量装置13-2等外部终端等进行发送的单元。

相对于此，测量装置13-2主要是，预先判别通过设置在测量装置13-2上的输入输出单元而连接的设备(外部装置)，然后将通过通信单元(信号传递单元)等从测量装置13-1或各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b输入的生物体信号变换为对应于上述设备种类(机种、硬件构成(显示器等的显示装置、打印机等的输出装置、穿戴式动作辅助装置等))的形式而进行输出的外部单元。

需要说明的是，测量装置13-1可以具有测量装置13-2的功能，并且测量装置13-2可以具有测量装置13-1的功能。

即，测量装置13-1、13-2可以将所获得的生物体信号对应于各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b的设置位置信息进行存储。并且，测量装置13-1、13-2通过将所获得的信号对应于电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b的位置信息存储，从而可以对各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b的整体进行管理。此外，基于存储在测量装置13-2等中的各电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b输出的各种生物体信号，驱动将在后面进行说明的穿戴式动作辅助装置的执行机构等，从而可以使设备辅助或代行穿戴者的预定部位的动作。

需要说明的是，电极部12-1a～12-6a、12-1b～12-6b的位置或大小、数量并不限定于图1A、图1B中示出的例子。并且，虽然图1A、图1B中示出的生物体信号测量穿戴用具10-1、10-2为上下体分开的形式，但本发明并不限定于此，可以形成为一体。

(第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具的其他实施例)

下面，说明将第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具应用于腿部以外的部位的实施例。图2A为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(手套)的图。图2B为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(袜子)的图。图2C为示出生物体信号测量穿戴用具的其他实施例(护具)的图。

这里，图2A中示出的手套20在手腕附近设有多个成对的电极部23-1。图2B中示出的袜子21在趾长伸肌、胫骨前肌、小腿三头肌附近分别设有成对的电极部23-2a、23-2b。此外，图2C中示出的护具22为缠在穿戴者1的预定部位的护套(辅助用具)。护具22的预定位置上形成有电极部23-3。通过缠绕护具22，可以从预定部位获得生物体信号。需要说明的是，戴上生物体信号测量穿戴用具10时，生物体信号测量穿戴用具10最好接触(紧贴)穿戴者1的身体表面(皮肤)。

需要说明的是，图2A～图2C中示出的各电极部23，根据需要可以在能够获得生物体信号的位置设置至少一对。具体来讲，对于穿戴者1的手而言，通常手腕的手掌侧有手掌肌、桡侧腕屈肌腱、尺侧腕屈肌腱、指浅屈肌腱和指深屈肌腱，手腕的弯曲通过手掌肌和桡侧腕屈肌腱收缩而引起，手指的弯曲通过指浅屈肌腱和指深屈肌腱收缩而引起，因此本发明的生物体信号测量穿戴用具只要在能够获得这些中至少一个生物体信号的位置设有电极部即可。

(关于电极部)

这里，上述的本实施方式的电极部12、23为获得生物体信号的电 极部，尤其为了测量穿戴者1的皮肤表面的生物体信号，最好形成为具有黏接性的物体或具有弹力的橡胶状、凝胶状、或片状。由此，可以提高设在生物体信号测量穿戴用具10上的电极部12与穿戴者1的身体表面之间的紧贴性。

例如，当电极部为橡胶状的具有弹性的物体时，可以提高电极部12、23与穿戴者皮肤表面之间的紧贴性。并且，例如当电极部12等在电极部12的面的厚度方向具有海绵状的弹性时，如果相对于穿戴者1按压电极部，则电极部根据穿戴者的体型的凹凸而发生变形，由此可以对应于穿戴者的体型来提高紧贴性。

并且，电极部12、23中可以应用形成为片状的具有导电性的凝胶、或具有导电性的纤维等。例如，可以为在聚酰胺系合成纤维或聚酯、棉等纤维的表面上粘贴金属等导电性材料的纤维。并且，作为所使用的金属，可以为铜、铝等。

需要说明的是，电极部12、23只要是具有导电性、与穿戴者1的身体表面之间的接触阻抗小、对人体不产生伤害的物体，可以采用其他构成。此外，电极部12、23可以在其一部分中含有不是导电性纤维的物体。

(生物体信号测量穿戴用具的电极部附近的具体例子)

下面，参照附图说明生物体信号测量穿戴用具10的电极部附近的具体例子。图3为示出用于说明生物体信号测量穿戴用具的电极部附近的具体例子的一个例子的图。并且，图4为示出对图3中表示的电极部附近的各构成进行了分解的状态的分解示意图。

如图3和图4所示，生物体信号测量穿戴用具的电极部附近具有短裹腿等的穿戴用具主体30、开口部31、网状部件32、电极片33、外套部件34、标记部35、组装单元36-1a、作为信号传递单元的无源射频识别标签部37。

如图3和图4所示，穿戴用具主体30由具有伸缩性的材料(包含由弹性材料或编织物(编织材料)能够伸缩的物体等)形成。并且，穿戴用具主体30上设有开口部31，通过该开口部31，可以直接在穿戴者的皮肤上接触电极片33。因此，在噪声较少的状态下，可以更正确地从穿戴者1获得生物体信号。并且，作为窗口的开口部31中设有网状部件32。需要说明的是，本发明中对开口部31的形状、大小等并不进行限定，可以形成为圆形或椭圆形、矩形、三角形、棱形等，根据接触穿戴者1的皮肤的部位等任意地进行设定。

如此，通过在开口部31设置网状部件32，可以在开口部31中形成由网状部件32的网眼构成的微细孔的集合。因此，当电极片33配置在开口部31(例如，微细孔的集合等)上时，电极片33发生分别从这些微细孔向穿戴用具主体30的背面一侧(接触穿戴者1的身体表面的一侧)鼓起的弹性变形。此时，电极片33和穿戴者1的身体表面之间通过多个微细的点来接触。这里，为了能以良好的精度获得生物体信号，电极片33需要可靠地紧贴在穿戴者1的身体表面，以确保良好的电连接，但如果电极片33的黏着力过强，可能会妨害穿戴者1脱下穿戴用具主体30。因此，如果像上述那样使电极片33以多数的微细点接触穿戴者1的身体表面，则不仅可以确保良好的电连接，还可以容易脱下穿戴用具主体30。

需要说明的是，网状部件32例如通过绝缘性树脂材料或具有导电性的金属等编制成可自由伸缩，最好形成为具有弹性。需要说明的是，对网眼的形状或大小并不进行特别限定，其大小或形状被调整为从外侧挤压电极片33时，因为网状部件32而产生的、从网状部件32的网眼的间隙鼓出的电极片33的鼓出部能够紧贴在穿戴者1的身体表面(皮肤)。并且，也可以在具有能够覆盖开口部31的大小的薄片上，形成多个孔。即，只要通过开口部31形成多个小孔即可。

并且，网状部件32可以与穿戴用具主体30一体形成，也可以组装于电极片33上。这里，当网状部件32组装在穿戴用具主体30上时，电极片33可以使用普遍使用的电极片。当网状部件32组装在电极片33上时，可以容易地清洗穿戴用具主体30。

电极片33上有黏接性，可以使用具有弹性的凝胶状垫片。并且，电极片33根据紧贴在穿戴者1的位置或穿戴者1的嗜好，通过选择中间载体等任意地改变凝胶的硬度。需要说明的是，作为中间载体可以使用纤维径较粗的聚酯制物体等。由此，可以使载体本身具有张力，作为凝胶加工物品可以呈现较硬的感觉。此外，作为中间载体，如果使用轻而薄的聚酯制不织布，则因为载体本身的柔软性高，作为凝胶加工物品也会较软，因此可以正确地粘贴在穿戴者1的具有凹凸的身体表面。需要说明的是，电极片33可以使用普遍使用的医疗用电极片等。

需要说明的是，电极片33不会只限定于一个，在预定部位可以排列配置多个。电极片33的形状根据开口部32的大小和形状而形成。并且，电极片33只要配置为从开口部32能够紧贴穿戴者1，能够检测出生物体信号即可。需要说明的是，电极片33最好为薄而轻的部件。

外套部件34为将穿戴用具主体30、网状部件32和电极片33套为一体的部件。在此，外套部件34最好充分地挤压其他构成部件，由此可以提高向穿戴者1的紧贴度。因此，外套部件34例如由布织物或具有弹性的橡胶材料等形成。通过具有该外套部件34，可以容易地固定电极片33，并且通过外套部件34可以防止电极片33被偏离布置，可以保护电极片33。

这里，在将上述的图3和图4中示出的电极部附近的各构成组装成一体时，首先根据设置在外套部件34背面的、作为记号而设有至少一个的标记部35等记号，将电极片33进行定位。需要说明的是，通过标记部35，对网状部件32也可以进行相同的定位。在此，本发明对标记 部35的位置或种类、数量等并不进行特别的限定，在与预先设定的电极片33的大小对应的电极片的端部或角部进行对齐，或者与电极片33的中心进行对齐等，可以根据条件任意地设定为L字或十字、点、圆形、星形、矩形、多边形等。

并且，标记部35形成为可以对电极片33或网状部32进行固定，例如设有凹凸，或者设有开口部而插入电极片33的端部进行固定。

此外，在上述实施方式中，将标记部35设置在外套部件34上，但本发明并不限定于此，例如可以设置在穿戴用具主体30上。

这里，在穿戴用具主体30上固定外套部件34时，通过组装单元36夹住开口部31、网状部件32、电极片33和外套部件34。此时，组装单元36最好被组装为使网状部件32、电极片33与穿戴者1的皮肤之间的紧贴性增强。

这里，作为组装单元36可以组合使用尼龙带扣(注册商标)(面拉锁)或拉链(拉锁)、摁扣、钩、钮扣、磁石、两面胶等中的一个或多个。并且，当图4中示出的组装单元36为尼龙带扣(注册商标)时，穿戴用具主体30和外套部件34上设有占预定区域的组装单元36，通过锁状钩和圈和各自的形状，使锁状钩咬合圈，从而可以使其互相卡合进行组装。

再者，在图3中，对穿戴用具主体30和外套部件34采用通过缝合一方(外套部件34的一端)来进行固定的方式，但本发明并不限定于此，可以采用可组装和拆卸穿戴用具本体30和外套部件34的方式。

通过上述的构成，可以容易更换网状部件32和电极片33，并对穿戴用具主体30可以进行洗涤等，可以进一步提高使用性。

需要说明的是，如图3和图4所示，由电极片33获得的信号通过无源射频识别标签部37，以无线的方式发送到上述的外部装置(测量装置等)进行管理。

这里，无源射频识别标签部37具有用于存储预定量的数据的存储 器等的存储部、收发部、天线部。存储部暂时存储由电极部12获得的生物体信号，收发部可以通过天线部与外部装置收发信号，或者通过有线与外部装置进行收发信号。在此，本发明对于收发部中的接收和发送方法并不进行限定，例如可以使用电磁耦合型或电磁感应型、微波型、光交换型等。并且，电源方式为无电池IC、接收到外部装置的电力供应而运行的被动型、或者预先具备电源部的主动型等。

(生物体信号测量穿戴用具10的截面图)

下面，使用附图来说明被戴在穿戴者1上时电极部附近的穿戴状态的例子。图5为表示被戴在穿戴者身上时电极部附近的穿戴状态的一个例子的截面图。

如图5所示，在穿戴用具主体30的开口部31中，穿戴者的皮肤40(身体表面)可以与从网状部件32的间隙鼓出的电极片33的鼓起部41接触。因此，不会使电极片33原封不动地贴附皮肤，防止了戴上生物体信号测量穿戴用具10时粘糊，使电极片33的装卸变得容易。并且，在粘贴力不够时，可以只更换电极片33。

(第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具的变形例)

下面，使用附图说明第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具的变形例。图6为示出第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具的变形例的图。需要说明的是，在图6的例子中，下半身用的生物体信号测量穿戴用具10-2具有作为紧贴支撑部件的护具(辅助用具)50，以使电极部更加紧贴于穿戴者的皮肤。

在此，如图6所示，护具50通过组合尼龙带扣(注册商标)(面拉锁)或拉链(拉锁)、摁扣、钩、钮扣、磁石、两面胶等中的一个或多个组装单元51，在预定位置缠绕，以使电极部12紧贴穿戴者的皮肤。具体来讲，电极部12上缠上护具50。需要说明的是，组装单元51的构成只要是可以从外侧挤压电极部12的构成即可，例如可以使用环状的弹性 部件或长筒袜等的伸缩性纤维等，覆盖该部分。

由此，在电连接不充分时，通过稍微施加压力，可以使接触变得良好，可以进行高精度的生物体信号的检测。需要说明的是，如果只用上述外套34就能足够挤压电极部12，使电极部12与穿戴者1的皮肤充分接触，则不需要使用护具50。

如此，通过上述的生物体信号测量穿戴用具，可以使用于测量从人体获得的生物体信号的电极部的穿戴变得容易。此外，通过使用由本发明的生物体信号测量穿戴用具获得的生物体信号，在显示器等的显示单元显示结果来分析生物体信号，从而可以应用于人体结构的分析等，或者可以应用于穿戴式动作辅助装置等的执行机构的驱动。

(第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具中功能模块的构成例)

下面，使用附图说明第一实施方式的生物体信号测量穿戴用具中功能模块的构成例。需要说明的是，下面示出的模块构成中使用的生物体信号测量穿戴用具，可以使用上述的图1中示出的生物体信号测量穿戴用具等。

图7为示出生物体信号测量穿戴用具中的第一功能模块构成例的图。图7中示出的生物体信号测量穿戴用具，大致具有穿戴用具主体30、测量装置13-1、测量装置13-2。并且，图7中将设有显示器等的显示单元60作为连接于测量装置13-2的外部装置。

穿戴用具主体30具有上述的电极等生物体信号传感器61-1～61-N(N为2以上的整数)、作为生物体信号获得单元的滤波器62-1～62-N。需要说明的是，上述的生物体信号传感器和滤波器具有至少一个即可。

测量装置13-1具有作为控制单元的控制器63、存储器64、通信单元65。此外，测量装置13-2具有通信单元66、控制器67、输入输出单元68。

在图7中示出的生物体信号测量穿戴用具中的第一功能模块的构成例中，对应于每个生物体信号传感器61-1～61-N设有滤波器62-1～62-N。

滤波器62-1～62-N根据测量装置13-1的控制器63的指令信号或在预定的时间，从各生物体信号传感器61-1～61-N获得生物体信号，根据获得的生物体信号提取肌肉电位信号或神经传递信号等实际需要的信号，将所提取的信号输出到测量装置13-1的控制器63中。由此，可以防止信号输出等引起的噪声的混入。

测量装置13-1的控制器63，在从各生物体信号传感器61-1～61-N检测出的信号中，将通过各滤波器62-1～62-N而获得的生物体信号对应于各传感器的地址(设置位置信息)或获得的日期等，并存储在存储器64中。需要说明的是，控制器63可以对滤波器62-1～62-N中的至少一个滤波器输出用于获得生物体信号的指令信号，并获得对应于该滤波器的生物体信号传感器所提供的生物体信号等。

并且，控制器63通过作为信号传递单元的通信单元65，将存储在存储器64中的包含地址信息或日期信息等的生物体信号藉由有线或无线通信输出到作为外部单元的测量装置13-2中。

测量装置13-2的通信单元66接收到由测量装置13-1发送的生物体信号等后，将接收到的信号输出到控制器67。控制器67是，判别通过输入输出单元68而连接的设备(在图7中，显示单元60等)，并将通过通信单元66得到的生物体信号等变换为可输出到上述的显示单元60的形式而进行输出的外部单元。

因此，控制器67可以将变换为预定的输出形式的生物体信号等，通过输入输出单元68输出到显示单元60。需要说明的是，输出端并不限定于显示单元60，例如可以为个人电脑或穿戴式动作辅助装置、CD-ROM或USB(Universal Serial Bus)存储器、记忆棒等的媒体卡等可 移动的存储介质。

这里，在图7中示出的例子中，生物体信号传感器和滤波器之间为一对一的构成，但本发明并不限定于此，例如可以从多个生物体信号传感器获得生物体信号，然后将这些汇总地输出到测量装置13-1，由此设置传感器单元等进行管理。

这里，图8为示出生物体信号测量穿戴用具中的第二功能模块构成例的图。需要说明的是，在说明这些本发明的不同实施方式时，对于与本发明的第一功能模块构成例相同的构成部分赋予同一个符号，并省略重复的说明。

图8中示出的生物体信号测量穿戴用具的第二功能模块构成中，在穿戴用具主体30上设有传感器单元70-1～70-n(n为2以上的整数)。并且，各传感器单元70-1～70-n分别具有由相同或不同数量的多个生物体信号传感器(生物体信号检测单元)61-11～61-nm(m为2以上的整数)构成的生物体信号传感器组(生物体信号检测单元组)、对应于每个生物体信号传感器组的作为生物体信号获得单元的滤波器62-1～62-n、作为传感器单元控制单元的控制器71-1～71-n、作为存储单元的存储器72-1～72-n、作为信号传递单元的通信单元73-1～73-n。需要说明的是，各传感器单元70-1～70-n中的生物体信号传感器的数量可以为至少一个。

并且，在图8中示出的第二功能模块构成中，由多个生物体信号传感器构成的生物体信号传感器组包含在一个传感器单元中。并且，一个传感器单元中的多个生物体信号传感器通过一个滤波器统一地进行处理。此外，各滤波器62-1～62-n分别通过对应的控制器71-1～71-n进行管理，通过对应的各控制器71-1～71-n发出的指令信号或预定的时间等，从生物体信号传感器获得生物体信号。

控制器71-1～71-n控制各传感器单元70-1～70-n，将由滤波器获 得的生物体信号与各自的地址信息或日期信息等一起存储在分别对应的存储器72-1～72-n中。并且，控制器71-1～71-n通过对应的各通信单元73-1～73-n，通过有线或无线通信对测量装置13-1的通信单元74发送生物体信号等。即，通信单元73-1～73-n可以设置为对应于每个生物体信号传感器或预先设定的生物体信号传感器的数量，而分别单独地发送从生物体信号传感器获得的生物体信号，也可以将多个生物体信号汇总地进行发送。

并且，测量装置13-1中的通信单元74接收由各传感器单元70-1～70-n的通信单元73-1～73-n发送的生物体信号等，将其输出到控制器63。并且，通信单元74将从控制器63接收到的、用来获得生物体信号的指令信号，只发送给各传感器单元70-1～70-n中的、控制器63有指示的传感器单元。

由此，测量装置13-1的控制器63可以对多个生物体信号传感器进行一元化管理，可以在需要的时候获得需要的地址所对应的信息。

在上述的本实施例中，示出了穿戴用具主体上设有滤波器62的例子，但本发明并不限定于此，例如滤波器62可以设在测量装置13-1上。

(第二实施方式：生物体信号测量穿戴用具在穿戴式动作辅助装置中的应用)

下面，作为第二实施方式，参照附图说明将由上述的生物体信号测量穿戴用具获得的生物体信号应用到穿戴式动作辅助装置上的例子。需要说明的是，在下面的说明中，作为一例而说明以两条腿走路的下半身运动功能的辅助、再建为目的，通过穿戴式的外骨骼型动力协助系统HAL(Hybrid Assistive Limb，混合助力肢)提供更自然的步行、坐立等动作的硬件构成和驱动控制方法。

本实施方式的穿戴式动作辅助装置，使用了上位中枢发出的指令信号通过脊髓而在肌肉表面发生的电位形态的表面肌肉电位(EMG： Electro Myogram/Myoelectricity)等，进行控制，并且为了减少肌肉关节的负担和不适感，进行应用惯性矩和粘弹性的依靠阻抗调整的补偿控制，在EMG的测量中使用上述的本发明的生物体信号测量穿戴用具。

图9为示出应用了生物体信号测量穿戴用具的穿戴式动作辅助装置的一个例子的图。需要说明的是，在图9的例子中示出了穿戴本实施方式中的下半身用的穿戴式动作辅助装置的一个实施例的状态。并且，图9中示出的例子中，穿戴式动作辅助装置80为对因骨骼肌的肌肉力量下降而不能自由行走的下肢运动功能残疾者、或者进行行走运动的康复训练的患者等难以自行行走的人的步行动作进行辅助(协助)的装置。这些动作可以通过检测由脑部的信号而发生肌肉力量时产生的生物体信号(例如，表面肌肉电位等从人的身体发出的信号等)，并基于该检测信号而提供执行机构的驱动力来完成。

因此，图9中示出的穿戴式动作辅助装置80与基于预先输入的数据而对机器手进行电脑控制的所谓的重现型机器人完全不同，可以称为驱动铠甲(poweredsuit)。

并且，图9中示出的穿戴式动作辅助装置80的一个例子为下半身用的辅助装置，且穿戴式动作辅助装置80的内侧安装有上述的生物体信号测量穿戴用具10-2，但本发明并不限定于此，例如也可以为上半身用或全身用、手或脚、手指、脖子等各部位用的穿戴式动作辅助装置。即，在本发明中，根据对应于用途的穿戴式动作辅助装置来安装生物体信号测量穿戴用具。

因此，生物体信号测量穿戴用具将从穿戴者1获得的生物体信号发送到穿戴式动作辅助装置80上，并基于该信息进行下面示出的穿戴式动作辅助装置80中的、辅助获得了生物体信号的部位的动作的位置的驱动部(执行机构)的动作。

穿戴了穿戴式动作辅助装置80的穿戴者1，如果按照自己的意愿进行行走动作，则穿戴式动作辅助装置80提供对应于此时发生的生物体信号的驱动力矩作为协助力，因此可以以一般行走所需的肌肉力量的一半的力量行走。因此，穿戴者1可以通过自身的肌肉力和执行机构(在本实施方式中，例如使用电动式驱动电机)所提供的驱动力矩的合力，一边支撑全身的体重，一边行走。

此时，穿戴式动作辅助装置80对如下所述的辅助力(电机力矩)进行控制，该辅助力根据伴随行走动作而产生的重心的移动而变化，从而使穿戴式动作辅助装置80反映穿戴者1的意思。因此，穿戴式动作辅助装置80的执行机构被控制为不会提供与穿戴者1的意思相反的负荷，不会妨害穿戴者1的动作。

穿戴式动作辅助装置80除了可以辅助步行动作之外，还可以辅助穿戴者1从坐在椅子的状态起立时的动作、或者从起立的状态坐到椅子时的动作、跑步动作等。此外，在穿戴者1上楼梯或下楼梯时，也可以提供驱动协助。尤其，当肌肉力量较弱时，很难进行上楼梯的动作、从椅子上起立的动作，但穿戴了穿戴式动作辅助装置80的穿戴者1，可以根据自身的意思而得到驱动力矩，无需留意肌肉力量的下降而进行动作。

这里，对图9中示出的穿戴式动作辅助装置80的各构成进行具体说明。穿戴式动作辅助装置80如图9所示，在戴在穿戴者1身上的动作辅助穿戴用具81上设置了执行机构(相当于驱动源)。

需要说明的是，作为执行机构具有位于穿戴者1的右侧股关节的右腿驱动电机82、位于穿戴者1的左侧股关节的左腿驱动电机83、位于穿戴者1的右膝关节的右膝驱动电机84、位于穿戴者1的左膝关节的左膝驱动电机85。这些驱动电机82～85是被控制装置通过控制信号控制驱动力矩的、由伺服电机构成的驱动源，具有使电机的旋转以预定的减 速比进行减速的减速机构，虽然是小型电机，但可以提供足够的驱动力。

并且，穿戴式动作辅助装置80具有戴在穿戴者1的腰部的腰带86，该腰带86上安装有起到使驱动电机82～85进行驱动的电源的作用的电池87、88等。电池87、88为充电式电池，为了不妨害穿戴者1的行走动作，被分散配置在左右侧。

并且，穿戴式动作辅助装置80具有被戴在穿戴者1的背上的控制背包89，其中收容有控制装置、电机驱动器、电源电路、显示装置等的设备。并且，控制背包89为上述的测量装置13-2的输入输出单元68进行外部连接时被连接的部分。需要说明的是，控制背包89的内部可以收容上述的测量装置13-2。在此，控制背包89的下部被腰带86支撑，被穿戴为控制背包89的重量不会成为穿戴者1的负担。

即，穿戴式动作辅助装置80通过设置在控制背包89的上述的测量装置13-2等，获得生物体信号测量穿戴用具通过上述的有线或无线发送的生物体信号，基于所获得的生物体信号，由控制装置控制各电机驱动器或电源电路等的设备的运行。

在穿戴式动作辅助装置80中，作为设置在上述的本发明的生物体信号测量穿戴用具上的电极部，具有用于检测上述的伴随穿戴者1右腿的动作而产生的表面肌肉电位(EMGhip)的生物体电位传感器(肌肉电位传感器)90、用于检测伴随穿戴者1左腿的动作而产生的表面肌肉电位(EMGhip)的生物体电位传感器91、用于检测伴随右膝的动作而产生的表面肌肉电位(EMGknee)的生物体电位传感器92、用于检测伴随左膝的动作而产生的表面肌肉电位(EMGknee)的生物体电位传感器93。在此，在图9中，除了穿戴者的两条腿的伸展侧之外，还在对应于弯曲侧的位置上设置了生物体电位传感器。在此，各生物体电位传感器90～93分别具有成对的电极部，根据这些电极部的电位差来检测生物体信 号。

这些各生物体电位传感器90～93例如为用于测量骨骼肌发生肌肉力量时的表面肌肉电位的检测单元，具有用于检测在骨骼肌发生的微弱电位的电极部。需要说明的是，在本实施方式中，各生物体电位传感器90～93设置在穿戴者1穿在下半身的短裹腿状的状戴用具主体90a的内侧面。

这里，人体在腰部以下具有多个使腿部运动的肌肉，腿向前抬起时用的髂腰肌、放下腿时用的臀大肌、伸开膝盖用的大腿四头肌、弯曲膝盖用的大腿二头肌等。各生物体电位传感器90～93设置在这些肌肉附近的、容易获得生物体电位信号的位置上。

生物体电位传感器90、91被设置为，在穿戴者1戴上穿戴用具主体90a的状态下，接触穿戴者1的腿根部前侧，通过检测髂腰肌的表面肌肉电位，测量向前迈出腿时所对应的肌肉电位。并且，设在与生物体电位传感器90、91的位置相对的位置上的弯曲侧的生物体电位传感器被配置为，在穿戴者1戴上穿戴用具主体90a的状态下，接触穿戴者1的臀部，通过检测臀大肌的表面肌肉电位，可以测量后踢或上楼梯时的肌肉力量所对应的肌肉电位。

生物体电位传感器92、93被配置为，在穿戴者1戴上穿戴用具主体90a的状态下，接触穿戴者1的膝盖上部前侧，并检测大腿四头肌的表面肌肉电位，测量向前迈出膝盖以下的部位时的肌肉力量所对应的肌肉电位。生物体电位传感器92、93被配置为，在穿戴者1戴上穿戴用具主体90a的状态下，接触穿戴者1的膝盖上部后侧，检测大腿二头肌的表面肌肉电位，测量膝盖以下的部位向后返回时的肌肉力量所对应的肌肉电位。因此，在穿戴式动作辅助装置80中，基于由这些生物体电位传感器90～93检测出的表面肌肉电位，求出供应到四个驱动电机82～85的驱动电流，通过该驱动电流驱动驱动电机82～85，提供协助 力而辅助穿戴者1的行走动作。

为了顺利地进行行走动作，有必要检测出脚底上受到的负荷。因此，在穿戴者1的左右脚掌上设有反力传感器94a、94b、95a、95b(图9中用虚线表示)。

反力传感器94a检测对右脚前侧的负荷的反力，反力传感器94b检测对右脚后侧的负荷的反力。反力传感器95a检测对左脚前侧的负荷的反力，反力传感器95b检测对左脚后侧的负荷的反力。各反力传感器94a、94b、95a、95b例如由压电元件等构成，输出对应于所施加的负荷的电压，可以分别检测伴随体重移动而产生的负荷变化以及穿戴者1的脚与地面之间有没有接地。

(第三实施方式)

此外，将与上述的实施方式不同的其他实施方式作为第三实施方式，参照图10～图13进行说明。图10为表示在下半身用(两腿用)的穿戴用具主体上具有生物体信号传感器组的生物体信号测量穿戴用具的外观的一个例子的概略图。需要说明的是，作为本实施方式的一个例子，在图10中示出了在下半身用(两腿用)的穿戴用具主体101上设有由多个生物体信号传感器102(生物体信号检测单元)构成的生物体信号传感器组(生物体信号检测单元组)104a～104f的生物体信号测量穿戴用具100的外观的概略图。并且，本实施例的生物体信号测量穿戴用具100具有左右对称的结构，图中在左半部分示出左腿后侧的构造，在右半部分示出左腿前侧的构造。

穿戴用具主体101具有覆盖穿戴者的两只脚至腰部的裤子状(或者短裹腿状)的形状，并由具有伸缩性的布料形成。该穿戴用具主体101形成为略小于穿戴者1的身体尺寸，在穿戴者1进行穿戴时布料会伸展，会根据穿戴者的身体形状变化。因此，进行了穿戴时，适当地贴在穿戴者1的身体表面，可以使设在内侧面(接触穿戴者的身体表面的面)的 生物体信号传感器102紧贴在穿戴者1的皮肤表面。

穿戴用具主体101上设有由检测穿戴者1的生物体信号的多个生物体信号传感器102构成的生物体信号传感器组104a～104f。生物体信号传感器102沿着穿戴者1的腿部的肌肉流向，等间隔地排列。穿戴用具主体101上有多个生物体信号传感器102，在对应于穿戴者1的臀部的部分(生物体信号传感器组104a)，沿着臀大肌的流向排列。同样，在相当于穿戴者的大腿的后侧的部分(生物体信号传感器组104b)上，沿着大腿二头肌、半膜肌、半腱肌的流向排列，在相当于腿肚子的部分(生物体信号传感器组104c)，沿着小腿三头肌的流向排列。并且，在相当于股关节的前侧的部位(生物体信号传感器组104d)上，沿着长内转肌和髂腰肌的流向排列，在相当于大腿前侧的部位(生物体信号传感器组104e)上，沿着大腿四头肌的流向排列，在相当于胫部的部位(生物体信号传感器组104f)，沿着胫骨前肌、比目鱼肌、趾长伸肌的流向排列。

这里，图11为表示连接于设在穿戴用具主体上的生物体信号传感器组的测量模块(生物体信号获得单元)的一个例子的图。需要说明的是，由于设在穿戴用具主体101上的所有的生物体信号传感器组104a～104f同样地连接于测量模块，因此这里以生物体信号传感器组104a作为例子进行说明。

图11为表示设在穿戴用具主体101上的生物体信号传感器组104a和连接于该生物体信号传感器组104a上的测量模块106(生物体信号获得单元)的模式图。构成生物体信号传感器组104a的各生物体信号传感器102，以相互绝缘的状态设置，并分别通过导电性的配线108连接于测量模块。并且，这些生物体信号传感器102上各自分配有地址。

该测量模块106由薄型IC(Integrated Circuit)等构成，并如图10所示，设置在穿戴用具主体101的腰部周围或胫部等不妨害穿戴者的动作的位置上而固定于穿戴用具主体101。测量模块106被收容于设在 穿戴者用具主体101上的口袋里，或者使用面拉锁等可装卸地进行固定，或者也可以通过缝制等不可拆卸地进行固定。

测量模块106具有测量模块控制器106a、存储器106b、通信单元106c。测量模块控制器106a上连接有构成生物体信号传感器组104a的多个生物体信号传感器102，从这些生物体信号传感器102选择至少两个生物体信号传感器102，取得由这些所选择的生物体信号传感器102检测出的检测信号的差分，获得生物体信号。存储器106b用于记录所获得的生物体信号。通信单元106c将依次获得的生物体信号和/或记录在存储器中的生物体信号发送到外部。需要说明的是，测量模块106分别对应于每个生物体信号传感器组104a～104f设置，连接各生物体信号传感器102。

该测量模块控制器106a具有电子电路，该电子电路可以根据通过通信单元输入的指令信号，依次选择所连接的多个生物体信号传感器102中的至少两个生物体信号传感器102，获得所选择的两个生物体信号传感器102之间的生物体信号。并且，测量模块控制器106a还具有从如此获得的生物体信号除去或挑出预定的频率成分的生物体信号的滤波器和对所获得的生物体信号进行放大的放大器等的信号加工单元。由此获得的生物体信号，从测量模块控制器106a输出到通信单元和/或存储器中。测量模块控制器106a在选择生物体信号传感器102时，可以以预先设定的顺序依次顺序操作各生物体信号传感器102，或者基于通过通信单元输入的指定信号来选择该指定信号所指定的地址的生物体信号传感器102。

通信单元106c由薄型的天线和连接于该天线的通信电路构成。通信单元106c通过天线向后述的测量单元发送测量信息(测量数据)，该测量信息包含具有从控制器输出的生物体信号和表示检测出该生物体信号的生物体信号传感器102的位置信息的地址等信息的信号，和/ 或具有从存储器读取的生物体信号和表示检测出该生物体信号的生物体信号传感器102的位置信息的地址等的信息的信号。

图10中示出的测量单元110具有发送开始获得数据和结束获得数据等信号的引导/引发功能、数据存储功能等，具有接收所述测量模块输出的信号并向所述测量模块发送信号的天线110a、用于记录各生物体信号传感器组104a～104f测量的生物体信号的存储器、生成向所述测量模块发送的指令信号或控制与外部设备的通信的控制器。并且，测量单元110还可以具有键盘和操作键等输入单元110c和显示所测量的数据的显示器等显示单元110b等。

该测量单元的控制器生成在设置于穿戴用具主体101的各生物体信号传感器组中指定任意的生物体信号传感器102进行选择的指定信号、或者开始获得数据和结束获得数据等的信号等，通过天线110a将这些信号发送到测量模块106中。测量模块106根据所接收的信号，选择所指定的生物体信号传感器102，测量生物体信号。

当在本发明的生物体信号测量穿戴用具100的穿戴用具主体101之上再戴上穿戴式动作辅助装置80(参照图9)时，上述测量单元110最好内置于穿戴式动作辅助装置80内。此时，测量单元一侧的天线110a，在穿戴者1戴上生物体信号穿戴用具100和穿戴式动作辅助装置80的状态下，最好设置在穿戴用具主体101的测量模块106的通信单元106c所具有的天线附近，特别设置在与通信单元106c的天线相对的位置。并且，通过这种天线进行的无线通信可以被替换成通过连接器进行的有线通信，以此进行信号的收发。

如此，根据本发明的生物体信号测量穿戴用具100，由于穿戴用具主体101上设有由多个生物体信号传感器102构成的生物体信号传感器组104a～104f，因此只要戴上穿戴用具主体102，就可以同时将多个生物体信号传感器102配置于预定的部位，使其紧贴皮肤表面，在各个点 检测出生物体信号。如此，需要在穿戴者1的身体表面的多个点监测生物体信号时，也可以省略将生物体信号传感器102一个一个地粘贴或拆下所需的功夫，可以容易地测量生物体信号。

并且，通过这种多个生物体信号传感器102检测生物体信号，可以在生物体信号传感器组被配置的区域内的多个点测量生物体信号。并且，通过将各点的测量数据与分配在各生物体信号传感器102的地址相对应地进行匹配，从而可以测量穿戴者1身上的生物体信号的分布。

这里，图12为表示使用了生物体信号测量穿戴用具的生物体信号的分布例子的图。需要说明的是，在图12中示出通过图10中示出的设在测量单元110中的显示单元110b显示了使用生物体信号测量穿戴用具100的生物体信号的分布的例子。

设在测量单元110的显示器(显示单元)110b中，显示着表示穿戴用具主体101的外形的概略的模型112。该模型之上作为等高线显示着由生物体信号传感器组104a～104f测量的生物体信号的分布。此外，如果用不同颜色分开表示，则可以使生物体信号的分布从视觉上更容易识别。并且，也可以对应于显示在窗口118a中的生物体信号传感器102的位置而显示指针，从这些指针116中选择所期望的位置，显示所选择的指针116伴随时间t的经过的生物体信号的波形。

并且，也可以像别的窗口118b中显示的那样，用相机等拍摄穿戴者1实际的动作，然后进行匹配以在其映像上附上所测量的生物体信号的数据而进行显示。此时，如果在穿戴用具主体101的表面侧(外侧)作为对应于生物体信号传感器102的位置的记号而设置指针，则因为在穿戴者的动作的拍摄映像中，指针的位置作为生物体信号传感器102的位置而可以原封不动地被识别，因此可以有效地进行匹配处理。指针可以应用与穿戴用具主体101的颜色不同颜色的贴纸或徽等。需要说明的是，在本发明中关于上述的窗口118a、118b中显示的内容或窗口的 大小、位置、数量等不进行特别的说明。

如果将通过该生物体信号测量穿戴用具100来测量的生物体信号应用于穿戴式动作辅助装置80的控制中，会有如下的优点。由于穿戴用具主体101上设有多个生物体信号传感器102，因此通过穿戴穿戴用具主体101，可以同事穿戴多个生物体信号传感器102，因此无需将生物体信号传感器102一个一个地进行贴附和穿戴，使生物体信号传感器102的穿戴变得容易。并且，由于生物体信号传感器102被固定于穿戴用具主体101上，因此可以使生物体信号传感器102之间保持一定的间距，可以在均等的条件下测量生物体信号。

并且，由于可以在多个点测量生物体信号，因此即使在身体功能障碍导致生物体信号较弱等一些原因引起难以检测到用于控制穿戴式动作辅助装置80的生物体信号的情况下，也可以从多个点中选择相对容易检测到生物体信号的点，因此可以获得适合于穿戴式动作辅助装置80的控制的信号。因此，使穿戴式动作辅助装置80的控制所需的生物体信号的测量变得容易。

需要说明的是，图12中所示的显示单元110b中显示的图像等被预定的应用软件执行，被执行的内容和显示单元110b中显示的内容被记录在硬盘等记录单元中。

下面，对各生物体信号传感器102的具体结构的一个例子进行说明。图13A为示出生物体信号传感器的简单构成的分解示意图。并且，图13B为放大示出生物体信号传感器被组装的状态的截面的模式图。在此，为了便于说明，下面将图中上侧(穿戴用具主体101的外侧)称为上侧，将图中下侧(穿戴用具主体101的内侧，即接触穿戴者的皮肤表面的一侧)称为下侧。

如图13A、13B所示，生物体信号传感器102具有电极部120与穿戴用具主体101设置为一体的结构，这里电极部120是接触穿戴者1的皮肤 表面而检测生物体信号的单元。该电极部120具有由导电性的聚合物凝胶等构成的薄圆盘形状的电极片122和电连接该电极片122和配线124的连接端子126。

电极片122具有柔软性和粘贴性，以在接触穿戴者1的皮肤表面时可以变形而紧贴皮肤表面。由此，由此可以紧贴穿戴者1的皮肤表面而得到良好的电连接。

将电极片122与配线124(相当于图11中示出的连接生物体信号传感器102与测量模块106的配线108)进行电连接的连接端子126由导电性的金属形成，具有小于电极片122的圆盘形状的固定部126a、从该固定部的上面突出而形成的大致圆柱形状的端子部126b。该具有圆柱形状的端子部126b的前端上设有从该端子部的周围朝外侧鼓起而形成的连接突起部126c。并且，穿戴用具主体101上设有用于插入该连接端子126的端子部126b的开口部128。

连接端子126在电极片122的中心部(预先)与电极片122固定为一体，通过将连接端子126的端子部126b插入到穿戴用具主体101的开口部128上，可以使电极片122相对于穿戴用具主体101进行定位。

此外，如果电极片122被固定于穿戴用具主体101上，则在穿戴者1脱下穿戴用具主体101的情况下以及穿戴生物体信号测量穿戴用具100而一边测量生物体信号一边做动作等情况下，可以防止电极片122偏移或翻卷，可以得到与穿戴者1皮肤表面的良好的电连接。

电极片122在至少一个面(接触穿戴者皮肤的面)上具有黏接性，以紧贴穿戴者1的皮肤表面而得到良好的电连接。并且，如果另一个面上也具有黏接性，则可以有效地将电极片122固定于穿戴用具主体101上。

此外，如图13A、图13B所示，为了使电极片122与配线124之间的电连接容易，在配线124的前端使用夹子型的连接器130b等，使连接器130b与连接突起部126c嵌合，从而将电极片122固定于穿戴用具主体 101上。此时，在嵌合时，配线124与连接突起部126c之间可以进行电连接。需要说明的是，连接器130最好具有绝缘性。

在本实施方式中，将端子部126b插入到穿戴用具主体101的开口部128中，以此将电极片122固定于穿戴用具主体101的状态下，在从开口部128突出的连接突起部126c上嵌合连接器130，以此与配线124连接。这里，连接器130设置在配线124的前端，在外壳130a的侧面具有成对的操作部130b。

这里，如图13B所示，大致圆筒型的外壳130a的内部形成有收容孔130c，用于连接突起部126c嵌入而被收容，该收容孔130c的内侧面设有导电性的连接面130d。

该连接面130d在外壳130a的内部与配线124电连接。并且，在收容孔130c的入口从内侧面突出而设有连接片130e，通过对操作部进行挤压/放开操作，可以使连接片130e朝着收容孔130c的半径方向进退。因此，通过对设在外壳130a侧面的操作部130b进行挤压操作，可以使连接片130e朝着被收容于外壳130a中的方向(图13B的箭头X1方向)移动，使收容孔130c的入口变大。在该状态下，在收容孔130c中收容连接端子126，放开操作部130b时使连接片130e从外壳130a朝着收容孔130c的内侧移动，连接片130e的前端返回至接触端子部126b的侧面的位置，从而使收容孔130c的入口变窄。此时，连接端子126的连接突起部126c与连接片130e抵接，防止端子部126b从收容孔130c脱落，使连接器130固定于连接端子126。

如图13A、13B所示，当使用连接器130连接作为生物体信号传感器102的电极片122时，可以将生物体信号传感器102与穿戴用具主体101可装卸地进行固定。此外，如果使测量模块106也可装卸地(例如，使用面拉锁等)固定于穿戴用具主体101上，则在清洗穿戴用具主体101时，可以将生物体信号传感器102等电气部件拆下而整个清洗，从而可 以保持清洁。

如此，根据上述的生物体信号测量穿戴用具，通过穿戴穿戴用具主体，可以同时穿戴多个生物体信号检测单元，因此在检测生物体信号时，无需将生物体信号检测单元(生物体信号传感器、生物体电位传感器)一个一个地进行贴附，使生物体信号检测单元的装卸变得容易。并且，在测量双臂双腿等的动作相关的生物体信号时，不得不增加生物体信号检测单元的数量，在这样的情况下，根据本发明，通过穿戴穿戴用具主体，也可以统一地穿戴多个生物体信号检测单元，可以使生物体信号检测单元的穿戴变得容易。并且，由于生物体信号检测单元被固定于穿戴用具主体上，因此可以使生物体信号检测单元之间保持一定的间隔，可以在均等的条件下测量生物体信号。此外，通过使用生物体信号来操作穿戴式动作辅助装置80，从而可以进行高精度的动作辅助。在此，上述的生物体信号测量穿戴用具和穿戴式动作辅助装置，除了应用于人体之外，还可以应用于动物或其他生物(包含植物等)。

根据上述的本发明可以提供生物体信号测量穿戴用具，该生物体信号测量穿戴用具使从人体获得生物体信号的生物体信号传感器容易进行穿戴。并且，通过将上述的生物体信号测量穿戴用具应用于如图9所示的穿戴式的动作辅助装置上，从而可以减少在穿戴者的预定位置直接粘贴或卸下电极部等生物体信号传感器的功夫。此外，由于穿戴式动作辅助装置的穿戴变得容易，从而可以减轻穿戴者的负担。

即，本发明将检测用来驱动穿戴式动作辅助装置的执行机构的生物体信号的生物体信号传感器配置于内衣的内侧面(紧贴身体一侧的面)的应该贴附传感器的位置(容易获得生物体信号的位置)上。因此，穿戴者通过穿戴该衣服，可以使传感器贴附于穿戴者皮肤表面的预定位置，检测生物体信号。

在此，从各传感器发出的生物体信号，可以通过在衣服上设置连接于穿戴式动作辅助装置的连接器上的配线，从而由该配线以有线的方式传送到穿戴式动作辅助装置上；也可以在各电极部上设有小型的信号传递单元时，以无线的方式传送到穿戴式动作辅助装置上。

上面对本发明的最佳实施例进行了详细说明，但本发明并不限定于特定的实施方式，在权利要求中记载的本发明思想的范围内，可以进行各种变形、变更。

本国际申请以2008年9月10日申请的日本专利申请第2008-232091号作为主张优先权的基础，在本国际申请中引用日本专利申请第2008-232091号的全部内容。

主要符号说明：

1为穿戴者，10为生物体信号测量穿戴用具，11、30为穿戴用具主体，12、24为电极部，13为测量装置，20为手套，21为袜子，22、50为护具，31为开口部，32为网状部件，33为电极片，34为外套部件，35为标记部，36为组装单元，37为无源射频识别标签(RFID)部，40为皮肤(身体表面)，41为鼓起部，51为组装单元，60为显示单元，61为生物体信号传感器，62为滤波器，63、67、71为控制器，64、72为存储器，65、66、73、74为通信单元，68为输入输出单元，70为传感器单元，80为穿戴式动作辅助装置，81为动作辅助穿戴用具，82为右腿驱动电机，83为左腿驱动电机，84为右膝驱动电机，85为左膝驱动电机，86为腰带，87、88为电池，89为控制背包，90～93为生物体电位传感器，94、95为反力传感器，100为生物体信号测量穿戴用具，101为穿戴用具主体，102为生物体信号传感器，104a～104f为生物体信号传感器组，106为测量模块，106a为控制器，106b为存储器，106c为通信单元，108为配线，110为测量单元，110a为天线，110b为显示单元， 110c为输入单元，112为模型，114为等高线，116为指针，118为窗口，120为电极部，122为电极片，124为配线，126为连接端子，126a为固定部，126b为端子部，126c为连接突起部，128为开口部，130为连接器，130a为外壳，130b为操作部，130c为收容孔，130d为连接面，130e为连接片。

Claims (10)

1.一种生物体信号测量穿戴用具，用于从穿戴者的身体表面测量生物体信号，所述生物体信号测量穿戴用具的特征在于，包含：

穿戴用具主体，其形成为覆盖所述穿戴者的身体表面；

生物体信号检测单元，其设置在所述穿戴用具主体的内侧面的预定部位，从所述穿戴者的身体表面检测生物体信号；

信号传递单元，用于输出由所述生物体信号检测单元检测出的检测信号。

2.根据权利要求1所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，具有生物体信号获得单元，用于从所述生物体信号检测单元检测出的检测信号获得生物体信号。

3.根据权利要求2所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，具有多个所述生物体信号检测单元，对应于每个生物体信号检测单元或者对应于由预先设定的多个所述生物体信号检测单元构成的生物体信号检测单元组，具备所述生物体信号获得单元。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，具有多个所述生物体信号检测单元，针对所述每个生物体信号检测单元或者针对由预先设定的多个所述生物体信号检测单元构成的生物体信号检测单元组，具备所述信号传递单元。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于包含：

穿戴用具主体，其由紧贴于所述身体表面的伸缩性材料构成，并在至少一部分设有开口部；

生物体信号检测单元，其被配置为通过所述开口部检测从所述身体表面获得的生物体信号；

信号传递单元，通过有线或无线的方式发送由所述生物体信号检测单元检测出的生物体信号。

6.根据权利要求5所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，所述生物体信号检测单元在所述开口部和所述生物体信号检测单元之间设有由伸缩性材料编制的网状部件。

7.根据权利要求6所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，在所述生物体信号获得单元中，从所述网状部件的被编制的网眼间隙鼓出的部分紧贴穿戴者的身体表面，由此获得所述生物体信号。

8.根据权利要求6或7所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，所述组装单元具有将所述生物体信号检测单元或所述网状部件固定于预定位置的标记部。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的生物体信号测量穿戴用具，其特征在于，所述穿戴用具主体为套装内衣、短裹腿、护具、手套或袜子。

10.一种穿戴式动作辅助装置，其特征在于，根据从权利要求1至9中的任意一项所述的生物体信号测量穿戴用具获得的生物体信号，对具有给穿戴者提供动力的驱动源的动作辅助穿戴用具进行驱动控制，辅助或代行所述穿戴者的动作。

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