JP2017086543A - センサ保持具 - Google Patents

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Shinichi Yamagiwa
伸一 山際
佐藤 保
Tamotsu Sato
保 佐藤
規之 田渕
Noriyuki Tabuchi
規之 田渕
隆司 池田
Takashi Ikeda
隆司 池田
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Abstract

【課題】センサの電極を装着者の頭部の適切な位置にフィットさせることと、装着者の頭部の動きに応じて柔軟に動くこととの双方を可能とするセンサ保持具を提供する。【解決手段】センサ保持具1は、帯状に延びる巻付け部12と、巻付け部12に設けられ、センサを摺動可能に保持する保持部材13,14とを備える。上記巻付け部12は、装着者の額にセンサが接触するように装着者の額を覆うことが可能な第1の領域12Aと、装着者の耳の後側にセンサが接触するように装着者の耳の後側を覆うことが可能な第2の領域12Rとを含む。【選択図】図2

Description

本発明はセンサ保持具に関し、特に、運動時および睡眠時の頭部生理的信号を測定可能なセンサを頭囲に保持可能なセンサ保持具に関するものである。
脳波などの頭部生理的信号を検出するセンサは、そこに含まれる電極が被検者の頭のたとえば前額部に接触した状態で測定可能な構成を有している。このため当該センサを頭囲に固定するための保持具(センサ保持具)が一般的に用いられる。具体的には保持具は、これに支持された当該センサの電極を装着者(被検者)の前額部などに接触させた状態で被検者の頭囲に固定させることを可能とする。従来から用いられる、頭囲などに装着することにより脳などから発生する信号を計測する生体磁気計測装置が、たとえば特開平4−226632号公報(特許文献1)、特表2007−528744号公報(特許文献2)に開示されている。
特開平4−226632号公報 特表2007−528744号公報
頭部生理的信号を検出するセンサは、これを頭囲に装着した状態での運動時または睡眠時に頭が動いた場合であっても、たとえば頭囲に巻かれる巻付け部は動くが巻付け部に保持されたセンサは位置ずれしないことが要求される。このような構成を有すれば、頭部に巻かれる保持具は、運動時または睡眠時に頭が動いても、信号を正確に測定することができる。また当該保持具は、装着者の頭の形状およびサイズの個人差に応じて巻付け部およびセンサが適宜位置ずれすることにより、巻付け部をより多くの装着者の頭に適度にフィットさせることが要求される。以上より当該保持具は、これが保持するセンサに含まれる電極を装着者の頭などにフィットさせた状態で、巻付け部が装着者の頭の動きに応じてある程度自由に動くことが可能な程度に融通が利くことが求められる。
上記の特開平4−226632号公報においてはセンサが固定されたベルト状の保持具が開示されており、当該ベルト状の保持具が頭囲に巻きつけられることによりセンサが所望の箇所に接触可能に固定される。また上記の特表2007−528744号公報においては帽子状の保持具が開示されており、当該帽子状の保持具の内側にセンサが固定可能であり、当該保持具を被検者が被ることによりセンサが所望の箇所に接触可能に固定される。これらのベルト状または帽子状の保持具は、いずれも頭頂部をしっかり覆うことにより頭部に強く保持することを可能とするものである。つまり上記公報の保持具は上記のように運動時または睡眠時に頭が動くことによるセンサの位置ずれ、および装着者の頭の形状等の個人差によるセンサの位置ずれを考慮していないと思われる。このため上記公報の保持具は、センサの電極を装着者の頭囲の所望の位置に適切にフィットさせることと、巻付け部がある程度自由に動けることとの両立ができない可能性がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装着者の頭部生理的信号を検出するセンサを保持するセンサ保持具であり、センサの電極を装着者の頭部の適切な位置にフィットさせることと、装着者の頭部の動きに応じて柔軟に動くこととの双方を可能とするセンサ保持具を提供することである。
本発明に係るセンサ保持具は、帯状に延びる巻付け部と、巻付け部に設けられ、センサを摺動可能に保持する保持部材とを備える。上記巻付け部は、装着者の額にセンサが接触するように装着者の額を覆うことが可能な第1の領域と、装着者の耳の後側にセンサが接触するように装着者の耳の後側を覆うことが可能な第2の領域とを含む。
本発明によれば、保持部材がセンサを摺動可能であることと、巻付け部がセンサを装着者の額および耳の後側に接触可能であることとにより、センサの電極を装着者の頭部の適切な位置にフィットさせることと、装着者の頭部の動きに応じて柔軟に動くこととの双方を可能とするセンサ保持具を提供できる。
実施の形態1に係るセンサ保持具がセンサを保持した状態で被検者に巻き付けられた状態におけるセンサの配置態様を示す概略図(A)および実施の形態1に係るセンサ保持具がセンサを保持した状態で被検者に巻き付けられた状態におけるバッテリおよび回路の配置態様を示す概略図(B)である。 実施の形態1に係るセンサ保持具の、特に内表面側の構成を示す概略図である。 実施の形態1に係るセンサ保持具の、特に外表面側の構成を示す概略図である。 実施の形態1においてセンサ保持具が保持するセンサの構成を示す概略図である。 実施の形態1に係るセンサ保持具がセンサを保持した状態における、特に内表面側の状態を示す概略図である。 実施の形態1に係るセンサ保持具がセンサを保持した状態における、特に外表面側の状態を示す概略図である。 実施の形態2に係るセンサ保持具の、特に内表面側の構成を示す概略図である。 実施の形態3に係るセンサ保持具の、特に内表面側の構成を示す概略図である。 実施の形態4に係るセンサ保持具の、特に内表面側の構成を示す概略図である。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
以下、図1〜図3を用いて、本実施の形態に係るセンサ保持具の構成について説明する。まず図1を用いて、センサ保持具が巻き付けられた態様について簡単に説明する。
図1(A)を参照して、本実施の形態に係るセンサ保持具1は、センサ3を保持可能であり、当該センサ3を保持した状態で装着者(被検者)のたとえば頭囲に巻き付け可能な、帯状に延びる部材である。帯状に延びるセンサ保持具1は、装着者の使用時に内側を向く内側の表面としての内表面S1と、装着者の使用時に外側を向く外側の表面としての外表面S2とを含んでいる。
センサ保持具1は、内表面S1側においてセンサ3を保持可能である。センサ3は帯状のセンサ保持具1に沿うように延びており、後述するように、シグナル32と呼ばれる電極と、リファレンスグランド33と呼ばれる、電極として検知するポイントを有している。
図1(B)を参照して、センサ保持具1の外表面S2側には格納部11が形成されている。格納部11は、たとえばその延びる方向に関して互いに間隔をあけて複数(ここでは2つ)形成されている。ここでは一例として、2つの格納部11のうちの1つである格納部11Aにはバッテリ39が、2つの格納部11のうちの他の1つである格納部11Bにはセンサ3に接続された回路40が、それぞれ格納されている。
次に図2および図3を用いて、本実施の形態のセンサ保持具の構成について詳細に説明する。
図2を参照して、センサ保持具1は、その全体の土台としての巻付け部12を有している。巻付け部12は図2の左右方向に帯状に延びる部材であり、この帯状に延びる方向に沿って環状を形成するようにたとえば装着者の頭囲に巻き付けることが可能となっている。図2において見えている巻付け部12の表面は内表面S1(第1の面)であり、この内表面S1が巻き付けられることにより装着者の頭囲に接触する。
図2および図3を参照して、巻付け部12は、内表面S1側に配置され内表面S1を含む部材(図2参照)と、外表面S2側に配置され外表面S2を含む部材(図3参照)とを含んでいる。巻付け部12は、内表面S1および外表面S2の双方が外側を向きかつこれらが互いに反対方向を向くように、これらの2つの部材が重ね合わせられた構成を有している。内表面S1側の部材と外表面S2側の部材とは1枚の生地により形成されており、たとえばこれらが内表面S1側と外表面S2側との境界部において折り曲げられ内表面S1側と外表面S2側とが重ね合わせられる。そして重ね合わせられた内表面S1を含む部材と外表面S2を含む部材とがたとえば縫合により、互いに重なり合うように接合されている。
巻付け部12を構成するこれらの2つの部材は、たとえば一般公知の布地またはナイロンなどの生地により形成されることが好ましい。仮にプラスチック材料などを用いれば、放熱性に乏しく、電波を通しにくくなるが、生地を用いることにより放熱性および電波の透過性を高めることができる。したがってバッテリ39および回路40などの発生する熱および電波を速やかに外部に放出させることができ、装着者が大量の熱および電波を受ける不具合を抑制することができる。
再度図2を参照して、巻付け部12は、第1の巻付け部12A(第1の領域)と、第2の巻付け部12R(第2の領域)と、第3の巻付け部12B(第3の領域)とを含んでいる。第1の巻付け部12Aは、巻付け部12のうち長手方向(図2の左右方向)に関する一端側(図2の右側)に配置されている。第2の巻付け部12Rは、第1の巻付け部12Aに対して長手方向に関して隣接するように配置されている。第3の巻付け部12Bは、第2の巻付け部12Rに対して長手方向に関する上記一端側と反対側である他端側(図2の左側)に隣接している。したがって内表面S1は、第1の巻付け部12Aから、第2の巻付け部12Rおよび第3の巻付け部12Bまで広がっている。
なお巻付け部12は、内表面S1側および外表面S2側ともに、第3の巻付け部12Bが第1の巻付け部12Aよりも伸縮性の高い材料により形成される。具体的には、たとえば第3の巻付け部12Bは、第1の巻付け部12Aに対して、生地(材料)を変更したり、あるいは生地は同じでもその編み方を変更したりすることにより、伸縮性が向上される(伸び縮みしやすくされる)。
図2の巻付け部12は、長手方向に関する第1の巻付け部12Aの一端側端部12E1がその先端部においてやや丸みをおびているのに対し、長手方向に関する第3の巻付け部12Bの他端側端部12E2は矩形状を有している。ただし本実施の形態においてはこのような態様に限られない。
図2の巻付け部12は、第1の巻付け部12Aの長手方向に交差する短手方向の幅W1よりも、第3の巻付け部12Bの長手方向に交差する短手方向の幅W2が太い。このため、第1の巻付け部12Aと第3の巻付け部12Bとの間の第2の巻付け部12Rは、第1の巻付け部12A側から第3の巻付け部12B側に向けて、短手方向の幅が漸次太くなるように、その短手方向に関する一方側(図2の下側)にラウンド部RDが形成されている。ラウンド部RDは、たとえば滑らかな曲線を描いているが、これに限らず、たとえば短小な直線が複数集まることにより曲線に類似した形状を描く構成であってもよい。ラウンド部RDは第2の巻付け部12Rにおける図2の下側の端面として形成されている。つまりここでは第2の巻付け部12Rとは、短手方向に関する一方の端面に、その短手方向に関する幅を長手方向に沿って変化させるための、ラウンド部RDが形成された領域をいうものとする。図2においてはラウンド部RDは下側の端面に形成されるが、通常図2における下側は当該センサ保持具1を装着した装着者の頭部の下側に、図2における上側は装着者の頭部の上側に宛がわれる。なおラウンド部RDはたとえば円弧状であってもよいが、これに限らず任意の曲線形状を適用可能である。また図2においては、第3の巻付け部12Bの、第2の巻付け部12Rにおいてラウンド部RDが設けられた側(図2の下側)の端面が、他端側端部12E2側に向けて短手方向の幅が漸次やや細くなるように湾曲している。
センサ保持具1は、上記の巻付け部12の他に、ポケット部13と、挿通部14と、切欠き部15と、ラウンド部緩衝材17と、接続部18と、補強部21とを主に有している。ポケット部13は、巻付け部12の内表面S1における第1の巻付け部12Aの、特に上記の一端側(図2の右側)と反対側である他端側(図2の左側)にポケット部開口13C(開口)を有するように形成されている。ポケット部開口13Cにおいてはポケット部13とその真下の巻付け部12の内表面S1とが互いに縫合されておらず、両者間に空間が生じる。このためこのポケット部開口13Cから、ポケット部13と巻付け部12の内表面S1とに挟まれる空間内に、センサ3を挿入保持させることが可能となっている。逆に言えばポケット部13はポケット部開口13Cとは反対側の図2における右側、および図2における上側および下側の端面においてたとえば内表面S1と縫合されている。これによりポケット部開口13Cからポケット部13内に、後述するセンサを挿入可能となっている。
以上のようにポケット部13は、図2の左側のみに内表面S1と接合されないポケット部開口13Cを有し、図2の右側および上下側においては内表面S1と接合されている。このためポケット部13は、ポケット部開口13Cから挿入されたセンサ3が、センサ保持具1に対して図2の左右方向に摺動可能なように保持され得る保持部材としての構成を有している。
挿通部14は、内表面S1における第1の巻付け部12Aの延びる図2の左右方向に関する中央部付近に、たとえば間隔をあけて複数(ここでは2つ)形成されている。ここでは一例として、2つの挿通部14のうちの1つである挿通部14Aと、2つの挿通部14のうち他の1つである挿通部14Bとが形成されている。挿通部14Aおよび挿通部14Bは、上記一端側(図2の右側)と上記他端側(図2の左側)との双方に挿通部開口14Cが形成されている。言い換えれば挿通部14Aおよび挿通部14Bは、一端側と他端側との双方が開口しており、図2における上部および下部の端面においてたとえば内表面S1と縫合されている。この挿通部開口14Cにより、挿通部14A,14B内に後述するセンサを挿入可能となっている。
以上のように挿通部14は、図2の左右双方に挿通部開口14Cを有し、図2の上下側においては内表面S1と接合されている。このため挿通部14A,14Bは、それぞれの挿通部開口14Cから挿入されたセンサ3が、センサ保持具1に対して図2の左右方向に摺動可能なように保持され得る保持部材としての構成を有している。
切欠き部15は、第1の巻付け部12Aにおける短手方向の、図2の一方側(下側)とは反対側の他方側(上側)の端面の一部に形成されている。図2においては切欠き部15は、第1の巻付け部12Aの上側(第2の巻付け部12Rのラウンド部RDが設けられた側と反対側)の端面の、左右方向に関する中央部付近に形成されている。ただし切欠き部15は、第1の巻付け部12Aの下側(第2の巻付け部12Rのラウンド部RDが設けられた側)の端面の、左右方向に関する中央部付近に形成されてもよい。また切欠き部15は、左右方向に関して挿通部14Aと挿通部14Bとの間に挟まれた領域に形成されることが好ましい。
切欠き部15は後述するように、センサにバッテリおよび回路を接続するための配線を、巻付け部12の内表面S1側から外表面S2側へ引き出すために形成されている。切欠き部15は、たとえば第1の巻付け部12Aの一方の端面から他方の端面に向かうように、第1の巻付け部12A内に形成された三角形状を有する、第1の巻付け部12Aが欠損した領域である。なお、切欠き部15は三角形状に限定されるものではない。
巻付け部12における切欠き部15に隣接する位置には、保持部16が配置されている。ここで切欠き部15に隣接する位置とは、たとえば切欠き部15としての巻付け部12の生地が欠けた三角形状の領域に最も近い巻付け部12の生地が存在する領域(切欠き部15の三角形状の辺の周囲の領域など)を意味する。保持部16はたとえば図2および図3の左右方向に延びる面ファスナーなどからなることが好ましい。保持部16は、切欠き部15において内表面S1側から外表面S2側へ引き出される配線を巻付け部12に固定するために設けられている。
ラウンド部緩衝材17(緩衝部材)は、巻付け部12における第2の巻付け部12Rのラウンド部RDに隣接する部分に、ラウンド部RDに沿うように形成された部材である。ラウンド部緩衝材17は、巻付け部12とは別の部材として、たとえば内表面S1と外表面S2との間に挟まれるように配置されていることが好ましいが、たとえば内表面S1上(内表面S1の外側)に配置されていてもよい。ラウンド部緩衝材17は、巻付け部12などラウンド部緩衝材17以外の部分よりも柔らかい、スポンジなどの材料により形成されることが好ましい。
接続部18は、たとえば内表面S1上のうち第3の巻付け部12Bの上記他端側(図2の左側)の領域に配置されており、後述するように外表面S2上の一部の領域にも配置されている。接続部18はたとえば面ファスナーにより形成されている。
補強部21は巻付け部12の一部、特に第3の巻付け部12Bの短手方向における一方(図2の下側)の端面側に、当該下側の端面に沿うように形成されている。より詳しくは補強部21は、第2の巻付け部12Rでラウンド部RDが設けられた側と同じ側である図2の下側の端部(端面に隣接する、すなわち端面に近い領域)に配置されている。図2においては補強部21は、内表面S1側の巻付け部12の部材(図2参照)と外表面S2側の巻付け部12の部材(図3参照)とが互いに他の領域よりも強固に締め付けるように縫合されることにより他の領域よりも補強された領域である。
再度図3を参照して、図3において見えている巻付け部12の表面は、図2において見えている内表面S1と背中合わせになるように図2の巻付け部12の部材と重ね合わせ接合される外表面S2(第2の面)である。この外表面S2は、巻き付けられることにより装着者の頭囲と反対側すなわち外側を向き、外側に露出する(外側に見える)領域となる。外表面S2側の部材は内表面S1側の部材と互いに重なり合うため、図3においても図2と同様に、巻付け部12は第1の巻付け部12Aと第2の巻付け部12Rと第3の巻付け部12Bとを有している。言い換えれば外表面S2は、内表面S1と反対側において、第1の巻付け部12Aから、第2の巻付け部12Rおよび第3の巻付け部12Bまで広がっている。また第1の巻付け部12Aの短手方向の幅W1よりも第3の巻付け部12Bの短手方向の幅W2の方が太い。
センサ保持具1の巻付け部12は、外表面S2側に、格納部11と、ラウンド部緩衝材17と、接続部18と、補強部21とを主に有している。このうちラウンド部緩衝材17は上記のように、たとえば内表面S1と外表面S2との間に挟まれるように配置されていることが好ましいが、たとえば内表面S1上(内表面S1の外側)または外表面S2上(外表面S2の外側)に配置されていてもよい。また補強部21は上記のように内表面S1側の巻付け部12の部材と外表面S2側の巻付け部12の部材とが互いに縫合されたものであるため、外表面S2側においても内表面S1側と同様の態様となる。
外表面S2上の格納部11は、格納部11Aと格納部11Bとの2つが、巻付け部12の帯状に延びる方向に関して互いに間隔をあけて形成されている。格納部11Aおよび格納部11Bは、いずれもたとえば上記の他端側(図3の右側)に格納部開口11Cを有するように形成されている。つまり格納部11A,11Bは格納部開口11Cとは反対側の図3における左側、および図3における上側および下側の端面においてたとえば外表面S2と縫合されている。これにより格納部開口11Cから格納部11A,11B内に、後述するバッテリ39および回路40のそれぞれを挿入および保持可能となっている。なお格納部開口11Cは格納部11A,11Bの上記一端側(図3の左側)に形成されてもよい。
接続部18は、たとえば外表面S2上のうち第1の巻付け部12Aの上記一端側(図3の左側)の領域に配置されている。外表面S2上の接続部18も、内表面S1上の接続部18と同様に、たとえば面ファスナーにより形成されている。
以上のように、本実施の形態においては、内表面S1上の第3の巻付け部12Bの他端側(他端側端部12E2の近傍)と、外表面S2上の第1の巻付け部12Aの一端側(一端側端部12E1の近傍)とに接続部18が配置されている。巻付け部12が帯状に延びる方向に沿って環状を形成するように装着者の頭囲に巻き付けられることにより、巻付け部12の一端側端部12E1と他端側端部12E2とが互いに重なり合うように、一端側と他端側との2つの接続部18同士が互いに接続される。したがってセンサ保持具1の巻き付けにより容易にセンサ3の電極などを装着者の肌に直接触れさせるなど、信号を取り出し可能な状態にすることができる。
次に、図4を用いて、以上のセンサ保持具1により保持されるセンサ3の構成について説明する。図4を参照して、センサ3は、センサ保持具1と同様に細長い形状を有し、額接触部31Aと、直線部31Bと、センサラウンド部31Cとを含むセンサ本体部31を全体の土台として有する部材である。センサ本体部31は図4に示す外縁に囲まれた部分を主表面とし、図の紙面奥行き方向に関して比較的薄い厚みを有する薄板形状を有している。すなわちセンサ本体部31は、図4に示す額接触部31Aと、たとえば額接触部31Aよりも図の左右方向に長く延び図の上下方向の幅が狭い直線部31Bと、平面視において屈曲した形状を有し直線部31Bと同程度の幅を有するセンサラウンド部31Cとを有している。
図4における右側から左側へ、額接触部31A、直線部31B、センサラウンド部31Cの順に並んでいる。図4においては額接触部31Aと直線部31Bとは直線状に並んでいる。直線部31Bよりも額接触部31Aの方が図4における上下方向の幅がやや太くなっているため、これにより額接触部31Aと直線部31Bとを区別できる。またセンサラウンド部31Cはセンサ保持具1の第2の巻付け部12Rと同様に、その長手方向(図4の左右方向)に交差する短手方向(図4の上下方向)に関する端面が、滑らかな曲線を描くように湾曲したセンサ曲縁部SRDとして形成された領域をいうものとする。
額接触部31Aの主表面上の一部には、シグナル32が1つ形成されている。なおシグナル32は、額接触部31Aのうち比較的これに隣り合う直線部31Bに近い領域に形成されることがより好ましい。シグナル32は直線部31Bのうち比較的額接触部31Aに近い領域に形成されてもよい。
またセンサラウンド部31Cの主表面上の一部には、複数(図4においては5つ)のリファレンスグランド33(第1の電極)が形成されている。複数(図4においては5つ)のリファレンスグランド33は、センサ曲縁部SRDに倣って湾曲した第3の領域としてのリファレンスグランド33の平面形状に沿って、センサ曲縁部SRDの延びる方向に関して互いに間隔をあけて形成されている。
これらの額接触部31Aおよびセンサラウンド部31Cに挟まれた直線部31Bの短手方向に関する一方(図4の上側)の端面の一部からは、引出し部37が延びている。引出し部37は直線部31Bの一方の端面のうち図4の左右方向に関する中央部からこれに交差する方向に延び、そこから湾曲して当該直線部31Bの延びる図4の左右方向に沿うように延びる形状を有している。しかし引出し部37の形状はこれに限られない。
センサ3(センサ本体部31)から延びる引出し部37からは配線38が延びており、回路40に接続されている。またバッテリ39からは電力供給線が回路40に接続されている。図示されないが配線38はシグナル32およびリファレンスグランド33に電気的に接続されている。
次に図5、図6および図1を用いて、上記のセンサ3がセンサ保持具1に保持される態様、およびセンサ3を保持するセンサ保持具1が装着者に装着される態様について説明する。
図5を参照して、図4に示すセンサ3は、以下のようにセンサ保持具1に保持される。すなわちセンサ本体部31が、内表面S1側のポケット部13内および2つの挿通部14内に挿入されることにより、センサ保持具1に保持される。より具体的には、センサ本体部31のうち一端側の額接触部31Aが、ポケット部開口13Cからポケット部13内に挿入可能となっている。またセンサ本体部31の中央部の直線部31Bが、2つの挿通部14のそれぞれに含まれる一方の挿通部開口14Cから他方の挿通部開口14Cまでこれを貫通するように挿通部14内に挿入されるように保持される。このとき、たとえセンサ3をポケット部13側(図5の右側)の最も奥まで挿入した場合であっても、額接触部31Aの一部に形成されたシグナル32はポケット部13内に収納されず、ポケット部13の外側に露出する態様であることが好ましい。
これにより、センサ3の額接触部31Aおよび直線部31Bは、たとえばポケット部13内に挿入された状態では、センサ保持具1の第1の巻付け部12Aに接するように、すなわちセンサ保持具1の第1の巻付け部12Aに対応する位置に配置される。またセンサ3のセンサラウンド部31Cは、センサ保持具1の第2の巻付け部12Rに接するように、すなわちセンサ保持具1の第2の巻付け部12Rに対応する位置に配置される。
また上記のようにポケット部13内に挿入されたセンサ3のうちセンサラウンド部31Cは、センサ保持具1の第2の巻付け部12Rに接し、第2の巻付け部12Rに沿うように保持される。このためセンサラウンド部31Cは、第2の巻付け部12Rに沿うように滑らかな曲線(センサ曲縁部SRD)を描くように配置される。
図5においてはセンサ3のセンサラウンド部31Cは、センサ保持具1のラウンド部RDに隣接する領域に存在するラウンド部緩衝材17と重ならないように配置されている。すなわちラウンド部緩衝材17よりもラウンド部RDから離れた内側にセンサラウンド部31Cが配置されている。しかしこのような態様に限らず、これらは部分的に重なるように配置されてもよい。
図5および図1(A)を参照して、図5に示す態様のセンサ3が保持されたセンサ保持具1においては、センサ保持具1の第2の巻付け部12Rに沿うように(第2の巻付け部12Rに対応する位置に)センサラウンド部31Cが配置され、装着者の耳の後側の領域(側頭骨の鱗部から岩様部まで)を覆うように装着者の頭囲に巻き付け可能な配置となっている。またセンサ保持具1の内表面S1側に保持されるセンサ3は、センサラウンド部31Cにおいて、内表面S1側を向くように複数のリファレンスグランド33が並んでいる。このため図5に示すセンサ保持具1の使用時には、複数並ぶリファレンスグランド33の表面が、装着者の耳の後側の領域の皮膚と接触可能となる。
つまりセンサ保持具1の巻付け部12に含まれる第2の巻付け部12Rは、その使用時に装着者の耳の後側にリファレンスグランド33の表面が接触するように装着者の耳の後側を覆うことを可能とする領域である。このため第2の巻付け部12Rには、装着者の耳の後側の領域の形状に対応する形状であるたとえば滑らかな曲線状のラウンド部RDが形成されている。ただし図5においてはリファレンスグランド33(センサラウンド部31C)が部分的に第2の巻付け部12Rから第3の巻付け部12Bに対応する位置にまではみ出しているが、このような態様を有していてもよい。
なお図5においてはセンサ3のセンサラウンド部31Cには5つのリファレンスグランド33が形成されている。しかし最低限要求される精度の信号を得る観点から、これらのうち少なくとも互いに隣り合うように並ぶ1対のリファレンスグランド33の双方が、装着者の耳の後側の領域の皮膚と接触可能であることが好ましい。
また図5に示すセンサ保持具1の使用時には、センサ3の額接触部31Aに形成されるがポケット部13内から露出するように配置されたシグナル32の表面が、装着者の額の皮膚と接触可能となる。
つまりセンサ保持具1の巻付け部12に含まれる第1の巻付け部12Aは、その使用時に装着者の額にシグナル32の表面が接触するように装着者の額を覆うことを可能とする領域である。以上により、センサ保持具1の使用時には、内表面S1側に配置されるシグナル32およびリファレンスグランド33の双方が、装着者の頭部の皮膚の一部と接触可能となる。
次に、センサ3の直線部31Bから延びる引出し部37は、センサ保持具1の第1の巻付け部12Aの切欠き部15において、センサ3が配置される内表面S1側から反対側の外表面S2側に達するように延びるように配置される。すなわち引出し部37は、切欠き部15に接触しながら、内表面S1側と外表面S2側とを跨ぐように配置される。
切欠き部15の近傍には保持部16が配置され、これが切欠き部15において内表面S1側から反対側の外表面S2側にまで延びる引出し部37をセンサ保持具1(切欠き部15)に固定している。
図6および図1(B)を参照して、ポケット部13内に挿入されたセンサ3の一部である引出し部37が内表面S1側から外表面S2側まで延びている。これに伴い、引出し部37と回路40とを接続する配線38が、切欠き部15を内表面S1側から外表面S2側まで延伸可能となっている。その結果、センサ本体部31はセンサ保持具1の内表面S1側に保持されるが、バッテリ39および回路40はセンサ保持具1の外表面S2側に保持可能となる。そしてたとえばバッテリ39が、センサ保持具1の外表面S2側に形成される格納部11A内に、格納部開口11Cから挿入されるように保持される。またたとえば回路40が、センサ保持具1の外表面S2側に形成される格納部11B内に、格納部開口11Cから挿入されるように保持される。したがってバッテリ39および回路40は、巻き付けられたセンサ保持具1の外側に配置され、装着者に直接接触しない態様となる。
以上のようにセンサ3は、センサ保持具1のポケット部13内に少なくとも部分的に挿入され、かつ配線38を介して回路40が接続された構成を有している。そしてセンサ保持具1は、上記のようにセンサ3を保持することが可能である。
なおセンサ3には、回路40と同様に、センサ保持具1の外表面S2側に保持可能な表示器(図示せず)がさらに接続されていてもよい。この表示器は、たとえば脳波等の測定結果(測定値)を表示可能な機能を有している。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のセンサ保持具1は、その本体部である巻付け部12に対してセンサ3が摺動可能とするための保持部材であるポケット部13および挿通部14を有している。このためセンサ保持具1は、たとえ装着者が頭を動かすことにより巻付け部12が位置ずれするように動いたとしても、その動きに対して柔軟に動くことにより、センサ3のシグナル32およびリファレンスグランド33などの電極が接触すべき装着者の適切な位置に接触固定された状態を維持することができる。
そのシグナル32が接触すべき適切な位置とは、第1の巻付け部12Aが覆うことが可能な装着者の額であり、リファレンスグランド33が接触すべき位置とは、第2の巻付け部12Rが覆うことが可能な装着者の耳の後側の領域である。巻付け部12は電極の接触すべき位置に対応する領域を含むため、このような電極の装着者への接触状態を維持することができる。
以上により、本実施の形態のセンサ保持具1は、センサ3の電極であるシグナル32およびリファレンスグランド33を装着者の頭部の適切な位置にフィットさせることと、装着者の頭部の動きに応じて柔軟に動くこととの双方を可能とする。
また本実施の形態のセンサ保持具1は、上記のセンサ3を摺動可能とする保持部材により、装着者の頭の大きさおよび形状にかかわらず、より多くの装着者の頭囲に適度にフィット可能な構成を有する。このため本実施の形態のセンサ保持具1は、装着者の頭の動きのみならず、装着者の頭の大きさおよび形状に対しても柔軟に動き適度にセンサ3をフィットさせることが可能な構成を有しているといえる。このためセンサ保持具1は、センサ3が頭部生理的信号を正確に検出することを可能とする。
次に、本実施の形態のセンサ保持具1は、保持部材としてポケット部13を有している。このポケット部13は、内表面S1における第1の巻付け部12Aに形成されており、巻付け部12の一端側端部12E1とは反対側である他端側にポケット部開口13Cを有する。これにより、センサ保持具1は、センサ3を、ポケット部開口13Cの形成される他端側と一端側端部12E1の形成される一端側とを結ぶ図2の左右方向に関してある程度自由に動かすことができる。このため上記のように、装着者の頭の動きや大きさなどにかかわらず、ある程度センサ3の適度な位置への接触状態を保つことができる。
また本実施の形態のセンサ保持具1は、保持部材として、上記の一端側と他端側との双方が開口した挿通部14A,14Bを有している。この挿通部14A,14Bは、センサ3を、挿通部開口14Cの形成される一端側と他端側とを結ぶ図2の左右方向に関してある程度自由に動かすことができる。このため上記のように、装着者の頭の動きや大きさなどにかかわらず、ある程度センサ3の適度な位置への接触状態を保つことができる。
また本実施の形態のセンサ保持具1は、第2の巻付け部12Rにラウンド部RDが形成され、さらに第3の巻付け部12Bを有している。湾曲形状のラウンド部RDを有することにより、ラウンド部RDを装着者の耳の後側の領域に容易に宛がうことができる。またラウンド部RDが巻付け部12の短手方向に関する一方側に形成されることにより、これを挟むようにその一端側および他端側に配置される第1の巻付け部12Aと第3の巻付け部12Bとの短手方向の幅を変更させることができる。
ここでは第3の巻付け部12Bが第1の巻付け部12Aよりも短手方向の幅が太い。基本的に図1に示すように、第1の巻付け部12Aは装着者の頭部のうち額を含む前方の領域を、第3の巻付け部12Bは装着者の後頭部を、第2の巻付け部12Rはそれらの間の装着者の耳の後側の領域を巻き付ける。センサ保持具1がこのような構成を有することにより、センサ3に形成されたシグナル32およびリファレンスグランド33などの電極を、装着者の頭部の表面(皮膚)の耳の後側および額などの所望の箇所に接触させ、センサ3がそこからの信号を高精度に検知可能とすることができる。
本実施の形態のセンサ保持具1は、第3の巻付け部12Bが第1の巻付け部12Aよりも伸縮性が高くなっている。すなわち装着者の後頭部を覆う第3の巻付け部12Bをより伸縮しやすくすることにより、センサ保持具1が保持するセンサ3の電極が装着者の頭部に接触するだけでなく、第3の巻付け部12Bにより装着者の頭部表面に対して当該電極を押さえつける力を供給できる。またこれと同時に、第3の巻付け部12Bの伸縮により、強すぎず弱すぎない適度な締め付け力を装着者に与えることができる。このため、センサ保持具1を巻き付けた装着者がより心地よいフィット感を得ることが可能であるとともに、脳波などの信号をより確実に検出することができる。
ただしこのようにしても、装着者の頭部への巻き付け時に、第3の巻付け部12Bの図2における下側の領域(装着者の頭の下側を覆う部分)が緩む可能性がある。このようになれば、第3の巻付け部12Bの当該下側の領域が頭部から上方へ浮かび上がり、センサの電極の頭部皮膚への接触性が低下する可能性がある。そこで本実施の形態のセンサ保持具1は、特に第3の巻付け部12Bの下側(第2の巻付け部12Rのラウンド部RDが設けられた側)の端部に補強部21が形成されている。この補強部21は特に第3の巻付け部12Bの巻き付け時におけるその下側の領域が頭部から浮かび上がるように離れる不具合を抑制する。このため補強部21は、第3の巻付け部12Bの下方、およびその近傍の第2の巻付け部12Rに配置されたリファレンスグランド33を装着者の頭部(耳の後部)にしっかり密着させることができ、脳波などの信号の検知精度を高めることができる。
次に、本実施の形態のセンサ保持具1は、第1の巻付け部12Aにおける短手方向の一方の端面の一部に切欠き部15が形成されており、当該切欠き部15をセンサ3の一部である引出し部37や配線38が通ることにより、内表面S1側に保持されたセンサ3からバッテリ39および回路40を外表面S2側に引き回すことを可能としている。また外表面S2側には、引き回されたバッテリ39および回路40を保持可能な格納部11が形成されている。
バッテリ39および回路40などは硬質材料により形成されているため、仮にこれらが内表面S1側に保持され装着者の頭部などに直接接触すれば、装着者が不快感を覚える場合がある。またそもそもバッテリ39などの制御機器を人体に直接触れさせることは健康上の観点からも好ましくない。しかしバッテリ39などを接続するセンサ本体部31は、シグナル32などの電極を装着者の肌に直接接触させることが必要であるため内表面S1側に保持される必要がある。そこでバッテリ39などの格納部11が外表面S2側に形成されることにより、バッテリ39および回路40が装着者に対して外側向きに保持されるため、装着者の体に直接触れることを回避することができる。
このような構成を実現するために、仮に切欠き部15の存在しないセンサ保持具1の一方の端部上を超えて内表面S1側から外表面S2側へ配線38などを引き回そうとすれば、配線38などに断線が生じやすくなる。そこでセンサ保持具1の一部の領域に形成された切欠き部15を通して配線38などの外表面S2側への引出しを可能とすれば、断線などの不具合の可能性を抑止することができる。また切欠き部15を通すことにより、配線38などを通す距離をより短く(最短距離に)することができる。
その他、たとえば切欠き部15を形成してそこに配線38などを通すだけであれば、配線38が切欠き部15にて捩れ、その線形の形状を確保できなくなるなどの不具合を起こす可能性がある。そこで切欠き部15の近傍に面ファスナーなどの保持部16を設けることにより、切欠き部15での配線38などを定位置に固定させ、その配線38の線形の形状を確保することができる。
その他、本実施の形態のセンサ保持具1は、第2の巻付け部12Rにおいてそのラウンド部RDに沿うようにラウンド部緩衝材17が配置されている。ラウンド部緩衝材17は他の部分よりも柔らかい材料により形成されるため、これにより、センサ保持具1を頭部に巻き付けた際に、装着者が窮屈に感じるなどの不具合を解消させることができる。
以上の本実施の形態のセンサ保持具1は、以下の構成を有するセンサ3を保持可能な構成を有し、当該センサ3とともに装着者の頭囲などに巻き付けられ使用される。センサ3は第2の巻付け部12Rに沿うように第2の巻付け部12Rにて保持され、第2の巻付け部12Rに沿うように滑らかなセンサ曲縁部SRDを描くセンサラウンド部31Cを含んでおり、このセンサラウンド部31Cには複数のリファレンスグランド33が含まれる。このような構成を有することにより、センサラウンド部31Cは装着者の耳の後側の領域にリファレンスグランド33を接触可能な構成となる。また当該センサ3はポケット部13内に挿入された状態で第1の巻付け部12Aにて保持される額接触部31Aを含んでおり、額接触部31Aには装着者の額と接触可能なシグナル32が配置されている。
装着者の額は、被検者の脳波などの信号を検出する箇所としてとくに適している。これはセンサ3に含まれる電極であるシグナル32が額に取り付けられれば、額の汗によりシグナル32は額の表面に容易に密着する。このため高精度な脳波の信号を得ることができる。またリファレンスグランド33は、被検者の頭部から、シグナル32から得られる信号に対して差分を取ることが可能な信号を得るための電極であり、これを精度良く得る観点からは、頭部のうちなるべく装着者の額から離れた位置にリファレンスグランド33を接触させることが好ましい。そこで通常、頭髪が生えていない耳の後側の領域にリファレンスグランド33を取り付ける。これにより、頭髪に起因する信号へのノイズの発生を抑制することができ、また額部から離れていることにより額からの脳波の信号のノイズが重なることを抑制することができる。このため高精度なリファレンス信号を得ることができる。本実施の形態のセンサ3およびセンサ保持具1を用いることにより、上記のように高精度な脳波などの信号およびそれに対するリファレンス信号を得ることができる。
(実施の形態2)
図7を参照して、本実施の形態に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成は、基本的に図2に示す実施の形態1に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成と同様である。ただし本実施の形態においては、第3の巻付け部12Bの下側の端部に配置される補強部22が、実施の形態1の補強部21のように強固な縫合部ではなく、他の部分よりも伸縮性が低い部材が配置された領域として形成されている。この点において本実施の形態のセンサ保持具1は、実施の形態1のセンサ保持具1と異なっている。本実施の形態の外表面S2側の構成については基本的に実施の形態1と同様であるため、詳細な説明を省略する。
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
本実施の形態のように低伸縮性部材としての補強部22についても、実施の形態1の縫合部としての補強部21と同様に、特に第3の巻付け部12Bの巻き付け時におけるその下側の領域が頭部から浮かび上がるように離れる不具合を抑制する。このため補強部22は、第3の巻付け部12Bの下方、およびそこに近接する第2の巻付け部12Rに配置されたリファレンスグランド33を装着者の頭部(耳の後部)にしっかり密着させることができ、脳波などの信号の検知精度を高めることができる。
(実施の形態3)
図8を参照して、本実施の形態に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成は、基本的に図2に示す実施の形態1に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成と同様である。ただし本実施の形態のセンサ保持具1は、第2の巻付け部12Rまたは第3の巻付け部12Bにおいて、第1の巻付け部12Aのポケット部13と同様の形状を有するポケット部13が形成されている。
第2の巻付け部12Rのポケット部13は、第1の巻付け部12Aのポケット部13に図5と同様に額接触部31Aが挿入されたセンサ3の、特にセンサラウンド部31Cを挿入可能とする態様で、内表面S1上に設置されている。すなわち第2の巻付け部12Rのポケット部13は、センサラウンド部31Cにおいて湾曲したセンサ3を図8の上側から受け入れ可能とすべく、図8に示すようにほぼ上側を向くポケット部開口13Cが形成されており、図8の左側、右側および下側においてはポケット部13が内表面S1に縫合された構成を有している。
なお当該ポケット部13の上下方向に直線状に延びる部分が図8の上下方向に対してやや(右上から左下に延びるように)傾いている。これはラウンド部RDの延びる方向、および当該部分に沿って延びるセンサ3のセンサラウンド部31Cの方向により近い方向にポケット部13の直線状に延びる部分を配置し、センサラウンド部31Cなどとよりフィットしやすくする観点に基づく。
本実施の形態のセンサ保持具1も、実施の形態1などと同様に、第1の巻付け部12Aの一端側端部12E1に近接する領域にポケット部13が形成されている。つまり本実施の形態においてはポケット部13が、第1の巻付け部12Aと第2の巻付け部12Rまたは第3の巻付け部12Bとの2箇所に形成されている。図8においては第3の巻付け部12Bにポケット部13が形成されているが、ラウンド部RDに対向する(ラウンド部RDとの間にたとえばラウンド部緩衝材17を有する程度の幅を有する)ようにポケット部13が配置されていれば、第2の巻付け部12Rまたは第3の巻付け部12Bのいずれにポケット部13が配置されていてもよい。
第1の巻付け部12Aにおけるポケット部13は、実施の形態1と同様に、上記の一端側(図8の右側)と反対側(図8の左側)にポケット部開口13Cを有するように形成されている。これにより、第1の巻付け部12Aにおけるポケット部13は、センサ3の特に額接触部31Aを収納可能としている。また第2の巻付け部12Rにおけるポケット部13は、ほぼ図8の上方すなわち短手方向に関する他方側にポケット部開口13Cを有するように形成されている。すなわちこのポケット部13は、図8における左側、右側および下側の端面においてたとえば内表面S1と縫合されている。これにより、第2の巻付け部12Rにおけるポケット部13は、センサ3の特にセンサラウンド部31Cを収納可能としている。
この点において本実施の形態のセンサ保持具1は、実施の形態1のセンサ保持具1と異なっている。本実施の形態の外表面S2側の構成については基本的に実施の形態1と同様であるため、詳細な説明を省略する。
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
以上により、図示されないが本実施の形態においては、たとえば図5と同様にセンサ3の一端側(額接触部31A)が第1の巻付け部12Aのポケット部13に、センサ3の他端側(センサラウンド部31C)が第2の巻付け部12Rのポケット部13に、それぞれ挿入可能となる。すなわち1つのセンサ3が、その一端側と他端側との双方において、ポケット部13内に収納可能となる。これら1対のポケット部13は、(センサ3が湾曲しているため幾何学的に対向してはいないものの)一方が挿入されたセンサ3の額接触部31A側を向くような態様のポケット部開口13Cを有し、他方が挿入されたセンサ3のセンサラウンド部31C側を向くような態様のポケット部開口13Cを有している。このため、1対のポケット部13のそれぞれの内部にセンサ3の一端側と他端側とが挿入された状態においても、センサ3は、一端側端部12E1側と他端側端部12E2側との間(2つのポケット部13の間)を、(巻付け部12の長手方向に関して)自由に、センサ保持具1に対してスライド可能となる。
またこの場合においても、実施の形態1と同様に、センサ3のスライドにより、所望の電極(シグナル32およびリファレンスグランド33)がポケット部13から露出して装着者に直接接触可能な位置にセットされるようにセンサ3の位置を調整することができる。
(実施の形態4)
図9を参照して、本実施の形態に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成は、基本的に図2に示す実施の形態1に係るセンサ保持具1の内表面S1側の構成と同様である。ただし本実施の形態のセンサ保持具1は、第3の巻付け部12Bの、第2の巻付け部12Rにおいてラウンド部RDが設けられた側(図2の下側)の端面が湾曲されておらず、第3の巻付け部12Bの短手方向の幅が各領域においてほぼ一定となっている。つまり本実施の形態においては、たとえば実施の形態1のように第3の巻付け部12Bの、第2の巻付け部12Rにおいてラウンド部RDが設けられた側(図2の下側)の端面が、他端側端部12E2側に向けて短手方向の幅が漸次やや細くなるように湾曲してはいない。この点において本実施の形態のセンサ保持具1は、実施の形態1のセンサ保持具1と異なっている。
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
図9のような構成を有していても、補強部21または補強部22が巻付け部12を装着者の頭部上方に向けて押しつける力を十分に与えることが可能であれば、基本的に実施の形態1と同様の作用効果が得られる。
以上に挙げた各実施の形態の構成は、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 センサ保持具、3 センサ、11,11A,11B 格納部、11C 格納部開口、12 巻付け部、12A 第1の巻付け部、12B 第3の巻付け部、12E1 一端側端部、12E2 他端側端部、12R 第2の巻付け部、13 ポケット部、13C ポケット部開口、14,14A,14B 挿通部、14C 挿通部開口、15 切欠き部、16 保持部、17 ラウンド部緩衝材、18 接続部、21,22 補強部、31 センサ本体部、31A 額接触部、31B 直線部、31C センサラウンド部、32 シグナル、33 リファレンスグランド、37 引出し部、38 配線、39 バッテリ、40 回路、RD ラウンド部、S1 内表面、S2 外表面、SRD センサ曲縁部。

Claims (8)

  1. 帯状に延びる巻付け部と、
    前記巻付け部に設けられ、センサを摺動可能に保持する保持部材とを備え、
    前記巻付け部は、装着者の額に前記センサが接触するように装着者の額を覆うことが可能な第1の領域と、装着者の耳の後側に前記センサが接触するように装着者の耳の後側を覆うことが可能な第2の領域とを含む、センサ保持具。
  2. 前記第1の領域は、前記巻付け部の長手方向に関する一端側に配置され、
    前記第2の領域は、前記長手方向に関して前記第1の領域に隣接するように配置され、
    前記巻付け部は、前記第1の領域から前記第2の領域まで広がる第1の面と、前記第1の面と反対側において前記第1の領域から前記第2の領域まで広がる第2の面とを含み、
    前記巻付け部の前記第1の面における前記第1の領域には、前記一端側と反対側である他端側に開口を有する、前記保持部材としてのポケット部が形成されている、請求項1に記載のセンサ保持具。
  3. 前記巻付け部の前記第1の面における前記第1の領域には、前記一端側と前記他端側との双方が開口した、前記保持部材としての挿通部が形成されている、請求項2に記載のセンサ保持具。
  4. 前記第2の領域の前記長手方向に交差する短手方向に関する一方側にはラウンド部が形成され、
    前記巻付け部は、前記第2の領域の前記他端側に隣接する第3の領域を含む、請求項2または3に記載のセンサ保持具。
  5. 前記第3の領域は、前記第1の領域よりも前記長手方向に交差する短手方向の幅が太く、
    前記第3の領域の前記短手方向に関する前記一方側の端部には補強部が配置されている、請求項4に記載のセンサ保持具。
  6. 前記第3の領域は前記第1の領域よりも伸縮性が高い、請求項4または5に記載のセンサ保持具。
  7. 前記第1の領域における前記短手方向の、前記一方側と反対側の他方側の端面の一部には切欠き部が形成されている、請求項4〜6のいずれか1項に記載のセンサ保持具。
  8. 前記巻付け部は、前記一端側および前記他端側を互いに接続可能な接続部を有している、請求項2〜7のいずれか1項に記載のセンサ保持具。
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