JP2017089052A - Garment for biological data acquisition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体データ取得用衣類に関する。 The present invention relates to a garment for acquiring biometric data.
心電図や筋電図等のデータ採取、或いは電気治療や電磁波治療などを行う場合に使用可能とされる弾性着衣が、従来、提案されている(特許文献1参照)。この弾性着衣は、弾性布地に導電繊維をフロート編により編み込むことで、裏面側(着衣者の肌面へ接触させる側)の導電繊維の表出量を表面側への表出量よりも多くする構成としたものである。すなわち、この弾性布地の裏面側に表出した導電繊維により、着衣者と接触する電極を形成させている。 An elastic garment that can be used when collecting data such as an electrocardiogram or electromyogram, or performing electrical therapy or electromagnetic wave therapy has been proposed (see Patent Document 1). In this elastic garment, the conductive fiber is knitted into an elastic fabric by float knitting, so that the exposed amount of the conductive fiber on the back side (the side in contact with the wearer's skin surface) is larger than the exposed amount on the front side. It is a configuration. That is, the electrode which contacts a wearer is formed by the conductive fiber exposed on the back side of the elastic fabric.
また、衣類に対し、着衣者の肌面に接触可能な正負の電極を、互いに離反させた配置で取り付けておくことが提案されている(特許文献2参照)。これら両電極は、心電図等のデータ採取に用いる端末機器のコネクタ部分(検出用の端子となっている)と機械的に係合・離脱自在な構造としたものであり、この構造により衣類に対して検出機器を着脱できるようにしてある。 In addition, it has been proposed that positive and negative electrodes that can come into contact with the skin surface of the wearer are attached to the clothing in an arrangement separated from each other (see Patent Document 2). These electrodes have a structure that can be mechanically engaged and disengaged with a connector part (a terminal for detection) of a terminal device used for collecting data such as an electrocardiogram. The detection device can be attached and detached.
特許文献1に示される弾性着衣のように、弾性布地等の布帛に対して電極を形成しようとすれば、どうしても化繊や天然繊維に比べて硬質である導電繊維を用いざるを得ない。そのために、この電極を着衣者の肌面に存在する3次元的で且つ複雑な曲面や凹凸、柔軟部位などに面接触させにくいという難しさがあった。すなわち、電極の一部又は全部が肌面と非接触となる(浮き上がる)おそれがある。当然に、着衣者が運動などの動作を行う場合では、面接触はおろか、確実且つ持続的な接触すら得られにくいものとなっていた。
If an electrode is to be formed on a cloth such as an elastic cloth as in the elastic garment disclosed in
なお、特許文献1の弾性着衣において、必須要件とされている「弾性」の強さは、代表的な実施形態として「弾性ストッキング(汎用のストッキングとは異なり肌面を意図的に圧迫する程の強烈な付勢力を有した医療用のもの)」が挙げられていることからも容易に類推できるように、相当に強い付勢力である。すなわち、このような限定的な要件を必要としている点が、まさに、汎用的な衣類への実施を仮定した場合には電極の浮き上がりが潜在的な問題として存在していることの証左とも言える。
In addition, in the elastic clothing of
一方、特許文献2に示される提案技術では、衣類に対する検出機器の装着状態を、衣類に直接的に設けた正負の電極に全て委ねているので、衣類の着衣者に対する検出機器の固定力が殆ど得られないことは言うまでもない。そのため、着衣者が動けば、着衣者に対して検出機器が簡単に位置ズレしてしまい、心電図等のデータ採取するうえで正しい計測ができないという根本的な問題が生じていた。
On the other hand, in the proposed technique shown in
なお、特許文献1に開示の技術と特許文献2に開示の技術とは技術的思想が根本的に異なっており、いずれの開示技術によっても決して解消することのできない課題(例えば、検出機器の固定力を高めること等)は山積している。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、汎用的な衣類として実施する場合でも肌面に対して導電面を面接触させることができ、また肌面が静的であるか動的であるかに影響されることなく面接触状態の維持が可能なようにし、そのうえで検出機器の簡単な着脱と装着時における着衣者への確実な固定ができる(着衣者が動いても検出機器による確実な計測が行える)ようにした生体データ取得用衣類を提供することを目的とする。
The technology disclosed in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when implemented as a general-purpose garment, the conductive surface can be brought into surface contact with the skin surface, and the skin surface is static or moving. The surface contact state can be maintained without being affected by the target, and the detection device can be easily attached / detached and securely fixed to the wearer at the time of wearing (the detection device even if the wearer moves) It is an object of the present invention to provide a garment for obtaining biometric data that can be reliably measured by the above.
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る生体データ取得用衣類は、着衣者の動きに追随して伸長及び回復す
る程度に伸縮性を備えた身生地本体と、前記身生地本体に対して着衣者の肌面へ導電面を向ける配置で設けられた導電部と、着衣者から生体データを取得するための検出機器を前記導電部と電気的に接続させた状態で前記身生地本体に保持させる機器装着部と、を有し、前記身生地本体には、前記導電部と前記機器装着部に保持された前記検出機器とを相互接触方向へ押し付ける押し付け付勢部が設けられており、前記押し付け付勢部は、着衣者の予定内の動きで生じる最大伸長時にも前記導電部と前記検出機器との押し付けを可能にする付勢力を有していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the garment for acquiring biometric data according to the present invention has a body fabric body that is elastic enough to stretch and recover following the movement of the wearer, and the skin surface of the wearer with respect to the body fabric body. A conductive portion provided in an arrangement facing the conductive surface, and a device mounting portion that holds the detection device for acquiring biometric data from the wearer in the body main body in a state of being electrically connected to the conductive portion, The body cloth main body is provided with a pressing biasing portion that presses the conductive portion and the detection device held by the device mounting portion in a mutual contact direction, and the pressing biasing portion is It is characterized by having an urging force that enables the conductive portion and the detection device to be pressed even at the maximum extension caused by the movement of the wearer within the schedule.
着衣者の胴部、脚部、腕部、又は首部を取り囲む方向を横方向とおくとき、前記導電部の導電面は前記検出機器が備える検出接点の接触面積を少なくとも横方向で拡大させた大きさを有したものとするのが好適である。
前記機器装着部を中間に挟んでその内側に前記導電部が配置され、前記機器装着部の外側に前記押し付け付勢部が配置されたものとすることができる。
When the direction surrounding the torso, leg, arm, or neck of the wearer is set as the horizontal direction, the conductive surface of the conductive portion is a size obtained by expanding the contact area of the detection contact included in the detection device at least in the horizontal direction. It is preferable to have a thickness.
The conductive portion may be disposed inside the device mounting portion in the middle, and the pressing biasing portion may be disposed outside the device mounting portion.
或いは、前記機器装着部を中間に挟んでその内側に前記導電部が配置され、前記機器装着部の外側に前記身生地本体が配置されており、前記導電部に対して、着衣者の予定内の動きで生じる最大伸長時にも前記検出機器に対する前記導電部の押し付けを可能にする付勢力が備えられることにより、当該導電部が前記押し付け付勢部を兼ねているものとしてもよい。 Alternatively, the conductive portion is disposed inside the device mounting portion in the middle, and the body cloth main body is disposed outside the device mounting portion. The conductive portion may also serve as the pressing biasing portion by providing a biasing force that enables the conductive portion to be pressed against the detection device even at the maximum extension caused by the movement of the.
前記機器装着部は、前記検出機器における対峙した側面に当接することにより前記検出機器の動きを制限するスペーサ部材を有したものとしてもよい。
前記身生地本体には、着衣者の肌面へ向く側とは表裏反対側から前記機器装着部に対する前記検出機器の着脱を可能にする出し入れ口が設けられたものとしてもよい。
The device mounting portion may include a spacer member that restricts movement of the detection device by abutting against a facing side surface of the detection device.
The body cloth main body may be provided with a loading / unloading port that allows the detection device to be attached to and detached from the device mounting portion from the opposite side to the side facing the skin surface of the wearer.
本発明に係る生体データ取得用衣類は、汎用的な衣類として実施する場合でも肌面に対して導電面を面接触させることができ、また肌面が静的であるか動的であるかに影響されることなく面接触状態の維持が可能であり、しかも検出機器の簡単な着脱と装着時における着衣者への確実な固定ができる(着衣者が動いても検出機器による確実な計測が行える)ようになる。 The biometric data acquisition clothing according to the present invention can bring the conductive surface into surface contact with the skin surface even when implemented as a general-purpose clothing, and whether the skin surface is static or dynamic. The surface contact state can be maintained without being affected, and the detection device can be easily attached / detached and securely fixed to the wearer at the time of wearing (the detection device can perform reliable measurement even if the wearer moves). )
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1乃至図3は、本発明に係る生体データ取得用衣類1(以下、「本発明衣類1」と言う)の第1実施形態を示している。本発明衣類1は、身生地本体2に対し、その一部に着衣者の肌面と電気的な導通を確保するための導電部3が設けられていることを基本構成とする。身生地本体2は、原則として(少なくとも導電部3の配置部を中心とした絶縁領域は)非導電性の繊維素材により形成されている。これに対して導電部3は、少なくとも着衣者の肌面へ向けられる面(以下、「導電面」と言う)に導電糸を露出させて形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a first embodiment of a garment for acquiring
また、本発明衣類1において、身生地本体2には検出機器5を着脱自在にする機器装着部4が設けられており、この機器装着部4に対して検出機器5を装着した際には、検出機器5と導電部3とを電気的に接続できるようになっている。
更に、身生地本体2には押し付け付勢部6が設けられている。この押し付け付勢部6は、機器装着部4に保持された検出機器5と重なるような配置とされて、導電部3と検出機器5とを相互接触方向へ押し付けるようになっている。
In the
Further, the body cloth
なお、検出機器5は、心拍や体表温、脈波等の生体データを着衣者から取得するための電子デバイスである。本第1実施形態で適用する検出機器5は正方形状をしたタイプとしてある。但し、検出機器5の外形状や大きさ、複数備えられる検出接点10,11(一般には図3に示すように正電極用と負電極用との2個とされる)の配置や形体などは特に限定されているわけではない。
The
多くの場合、検出機器5は、検出接点10,11を着衣者の肌面に直接、又はゼリー状(ゲル状)粘着剤付き導電パッドを介して間接的に接触させ、これら検出接点10,11で取得した生体データを、無線又は有線にて周辺に設置したコンピュータなどの情報処理機器へ送信して心電図や筋電図などを作成する構成となっている。
本第1実施形態では、身生地本体2がTシャツタイプの上衣(トレーニングウエアや下着類を含む)とされている場合を示している。すなわち、身生地本体2は、周方向にシームレスの筒状生地に対して、左右の両袖を形成すると共に、筒軸方向の一方に襟開き([エリアキ]:着衣者の頭部を通す穴)を形成したものとしてある。そして、このような上衣型の身生地本体2に対して、導電部3及び機器装着部4は、着衣者の胸部に対応させた配置としてある。
In many cases, the
In the first embodiment, a case is shown in which the
また本第1実施形態では、身生地本体2の内面側(着衣者の肌面へ向ける側)に対してスペーサ部材12を設けて、このスペーサ部材12に機器装着部4を形成させてある。そして、このようなスペーサ部材12(機器装着部4)を中間に挟むようにして、その内側(着衣者の肌側)に導電部3が配置され、機器装着部4の外側(衣類外側)に押し付け付勢部6が配置されたものとしてある。
Moreover, in this 1st Embodiment, the
なお、身生地本体2やスペーサ部材12には導電部3に対する配線部を形成する場合がある。
以下、まず身生地本体2から詳説する。身生地本体2は、前記のように非導電性の繊維素材により製編することができる。繊維素材の具体例としては、合成繊維(例えばポリエステル繊維やナイロン繊維等)や天然繊維、合成繊維と弾性糸とを混用した素材等を挙げることができる。
Note that a wiring portion for the
Hereinafter, the
また、身生地本体2に採用する編組織は何ら限定されるものではない。例えば、平編、ゴム編、スムース編、パール編又はそれらの変化組織(例えば、ミラノリブや段ボールニットなど)を採用することができる。当然に、製編には丸編機に限らず横編機などを使用
することができる。またこれら列挙したような緯編みで編成される組織に限らず、経編みで編成される組織(トリコット編、ラッシェル編、ミラニーズ編など)としてもよい。
Moreover, the knitting structure employ | adopted for the body fabric
身生地本体2の製編時には更に弾性糸を混用して、筒径(周長)や筒軸長さを拡縮する方向で豊富な伸縮が得られるようにするのが、着衣者への装着や装着位置固定、及び取り外しを容易にするうえで好適である。
ここにおいて「弾性糸」は、引っ張り力の無負荷時(非伸長時=常態)では収縮状態を維持し、引っ張り力が負荷されたときには引っ張り力に応じて自由に伸長するものであって、且つ、この引っ張り力を解除して無負荷時に戻せば、伸長状態から元の収縮状態に復元する(収縮する)素材を言う。
When knitting the
Here, the “elastic yarn” maintains a contracted state when no tensile force is applied (non-extension = normal state), and freely expands according to the tensile force when a tensile force is applied, and When the tensile force is released and the load is restored when no load is applied, the material is restored (contracted) from the stretched state to the original contracted state.
弾性糸の混用方法としては、インレイ、引き揃え、プレーティング、交編、又は複合糸の少なくとも一つから選択される形態を採用すればよい。弾性糸には、ポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を単独で用いてもよいし、「芯」にポリウレタンやゴム系のエラストマー材料を用い、「カバー」にナイロンやポリエステルを用いたカバリング糸などを採用することができる。このようなカバリング糸を採用することで、本発明衣類1に親水性、撥水性、耐食・防食性、カラーリング等の機能を付与させることができる。また触感(肌触り)の向上や伸びの制御にも有用である。
As a method for mixing elastic yarns, a form selected from at least one of inlay, drawing, plating, knit, or composite yarn may be adopted. For elastic yarn, polyurethane or rubber-based elastomer material may be used alone, or covering yarn using polyurethane or rubber-based elastomer material for “core” and nylon or polyester for “cover” can do. By employing such covering yarn, functions such as hydrophilicity, water repellency, corrosion resistance / corrosion resistance, and coloring can be imparted to the
このように製編された身生地本体2は、着衣者の動きに十分に追随し、伸長及び回復する程度に伸縮性を備えたものとなる。身生地本体2が備える伸縮性は、着衣者の身長方向に沿った縦伸縮と着衣者の胴回り方向に沿った横伸縮とを生じるものとしたとき、縦伸縮では着衣者の動きを妨げることがない程度の弱い弾性抵抗を有し、横伸縮では当該身生地本体2を着衣者に完全にフィットさせ、ずれなくするための強い弾性抵抗で強い締め付け力を発現し肌面への押圧を高めたものが好適である。
The
すなわち、着衣者が着用したときに、Y方向(身長方向)は、弾性抵抗が小さく身体の動きに追随して伸縮しやすい特性、X方向(胴回り方向)には弾性抵抗が大きく伸びにくいが身体に生地を密着させる特性を有し、それらの結果としてZ方向(身体)に身生地本体2が押し付けられるものとするのがよい。
このように、Y方向には比較的伸びやすく、X方向には伸びにくいため強い締め付け力を有し、Z方向に身生地本体2を押し付けるような筒状生地を編む具体的な製編方法には、例えば、フライス編インレイの編構造を採用するものとして、ポリウレタン22dtex相当を用いたカバリング糸でフライス編を行い、挿入糸として、ポリウレタン110dtex程度をインレイする方法を挙げることができる。
That is, when the wearer wears, the Y direction (height direction) has a small elastic resistance and easily expands and contracts following the movement of the body, while the elastic resistance is large and hardly stretched in the X direction (trunk direction). It is preferable that the cloth
In this way, a specific knitting method for knitting a cylindrical fabric that has a strong tightening force because it is relatively easy to stretch in the Y direction and difficult to stretch in the X direction, and presses the
次に、導電部3について詳説する。導電部3は、検出機器5の検出接点10,11に各別に接触させるために、検出接点10,11と同数(導電部3a,3b)が互いに分離絶縁された状態として設けられている。各導電部3a,3b(特に導電面として使用する面)の大きさは、検出機器5の検出接点10,11(着衣者の肌面に接触する際の接触面積)よりも大きくなるようにするのが好適とされる。具体的には、着衣者の胴部、首部、脚部、腕部、或いは指部などを取り囲む方向を横方向(図3中の矢符W参照)とおくとき、少なくともこの横方向(W)を拡大させた大きさとする。
Next, the
このように導電部3a,3bを横拡大させることで、着衣者の肌面との確実な導通が得られ、また着衣者が動いた際にも導通の維持が確実に得られる利点がある。どの程度、拡大させるかは、得ようとする生体データの種類や導電面の配置(着衣者に対する接触箇所)などにより適宜変更可能である。
なお、各導電部3a,3bの平面形状は、図3に示すように凸形の突部同士が対向するように横倒させたような形状とした。ただ、図4に示すような鉤型(L字状)とすることも可能であり、導電部3a,3bの平面形状は検出機器5の大きさ、形状、検出接点10,11の形状、構造、配置などに合わせて、適宜変更可能なものである。
Thus, by enlarging the
The planar shape of each of the
導電部3a,3bを形成する導電糸は、金属素線や金属被覆線、又は炭素繊維などにより形成されたものとする。
凸形状や鉤型(L字状)などは、同一の導電性素材で一体に形成してもよいし、素材が異なる複数の導電性素材を、例えば縫製、接着、係止具(スナップボタンなど)、係着構
造(面ファスナーなど)等々により組み合わせることで複合構造として形成してもよい。
The conductive yarn forming the
Convex shapes and saddle-shaped (L-shaped) may be formed integrally with the same conductive material, or a plurality of conductive materials with different materials may be sewn, bonded, locking tools (snap buttons, etc.) ), Engaging structures (such as hook-and-loop fasteners), etc., may be combined to form a composite structure.
金属素線や金属被覆線における金属成分の具体例としては、金、白金、銀、銅、ニッケル、クロム、鉄、銅、亜鉛、アルミ、タングステン、ステンレスなどが好適となる。その他にも、チタン、マグネシウム、錫、バナジウム、コバルト、モリブデン、タンタル等の純金属をはじめ、それらの合金(真鍮、ニクロムなど)を挙げることができる。
金属素線には、連続した長線だけでなく単線を撚り合わせたものを使用することもできる。一方、金属被覆線において、その芯材を樹脂製の繊維や線材若しくは動植物繊維とするときは、樹脂メッキ法などに採用されるメッキ処理をはじめ、湿式塗布法や粉体付着法などを行えばよい。また、芯材を金属製の線材とするときでは溶射法、スパッタ法、CVD法等を採用することもできる。芯材にはモノフィラメント、マルチフィラメント、紡績(スパン)糸を使用すればよく、或いはウーリー加工糸やSCY、DCYなどのカバリング糸、毛羽加工糸などの嵩高加工糸を使用することもできる。
As specific examples of the metal component in the metal strand or the metal-coated wire, gold, platinum, silver, copper, nickel, chromium, iron, copper, zinc, aluminum, tungsten, stainless steel and the like are suitable. In addition, pure metals such as titanium, magnesium, tin, vanadium, cobalt, molybdenum, tantalum, and alloys thereof (brass, nichrome, etc.) can be used.
As the metal strand, not only a continuous long wire but also a twisted single wire can be used. On the other hand, when the core material is a resin fiber, wire or animal or plant fiber in a metal-coated wire, a wet coating method or a powder adhesion method can be used, including plating treatment employed in resin plating methods, etc. Good. Further, when the core material is a metal wire, a thermal spraying method, a sputtering method, a CVD method, or the like can be employed. Monofilaments, multifilaments, and spun (spun) yarns may be used as the core material, or wooly processed yarns, covering yarns such as SCY and DCY, and bulky processed yarns such as fluffed yarns may be used.
その他、これら金属素線や金属被覆線、炭素繊維を非導電繊維と混用させるものでもよい。例えば、紡績(スパン)糸を用いて混紡糸やカバリング糸、引き揃えとすることができる。また、熱セット温度よりも融点、軟化点が高い繊維との混用とすることも可能である。
導電面に採用する編組織は、例えば、平編、ゴム編、スムース編、パール編又はそれらの変化組織(例えば、ミラノリブ、段ボールニット、鹿の子、パイルなど)を採用することができる。
In addition, these metal wires, metal-coated wires, and carbon fibers may be mixed with non-conductive fibers. For example, a spun (spun) yarn can be used for blended yarn, covering yarn, or assortment. It is also possible to mix with a fiber having a melting point and a softening point higher than the heat setting temperature.
As the knitting structure used for the conductive surface, for example, a flat knitting, a rubber knitting, a smooth knitting, a pearl knitting, or a changed structure thereof (for example, Milan rib, corrugated cardboard knit, Kanoko, pile, etc.) can be adopted.
場合によっては、導電部3a,3bの基礎となる地糸の部分を前記の各種編組織のフルニットとして製編し、同じ領域の導電面側にフロート編による編み込みを行う構造を採用することもできる。この場合、フロート編の浮き糸が地糸による編組織による厚み方向の高さを超えて隆起するようになる。そのため、着衣者の肌面に存在する3次元的で且つ複雑な曲面や凹凸、柔軟部位などに対して、導電面の接触が一層確実になる。また肌面の細かな動きにも一層的確に追従するようになる。従って、確実な導電性が得られるものである。
Depending on the case, it is also possible to adopt a structure in which the base yarn portion serving as the foundation of the
なお、前記した導電糸を用いて、導電部3a,3b全体(生地厚全部)を前記した各種編組織で製編した場合、導電面のみならず、この導電面とは表裏反対側となる面も導電性を有した構造になり、且つ表裏両面間の導通も得られていることになる。このような場合には、この導電面とは表裏反対側となる面を、検出機器5の検出接点10,11と電気的に接続するための電極面として使用することができる。
When the entire
図2に示すように、本第1実施形態ではまさに、導電部3a,3bの一方面を導電面としこの導電面とは表裏反対側となる他方面を電極面として検出機器5の検出接点10,11に接触させている使用例である。
次に、機器装着部4について詳説する。この機器装着部4は、身生地本体2に対して検出機器5を保持させるところである。この機器装着部4に検出機器5を保持させた状態下において、検出機器5は、着衣者が動作したような場合でも身生地本体2との相対位置関係がズレない状態とされているのが好適である。そのため、本第1実施形態では、前記したように身生地本体2の内面側にスペーサ部材12を設けて、このスペーサ部材12に対して機器装着部4を設けている。
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the
Next, the
具体的に、スペーサ部材12は、検出機器5の肉厚と同等又はそれ以下となる厚さを有した盤体状に形成して、盤面を開口させるか又は凹ませることにより検出機器5が嵌る構造にしてある。すなわち、スペーサ部材12に設けた開口内(又は凹部内)に検出機器5の外周側面が当接し、検出機器5はホールドされた状態となって、身生地本体2に対する検出機器5の移動が略皆無の状態に制限されるものであり、このとき検出機器5に当接する部分で機器装着部4が形成されていることになる。
Specifically, the
スペーサ部材12の形成素材には、タオルなどの布帛、綿、立体編地、シュレッダー屑、発泡スチロール、スポンジ、ゴム、シリコン、ウレタン、エアーパック(空気袋)、ジェル封入袋など、種々様々なものを採用可能である。
なお、スペーサ部材12に設ける機器装着部4は、検出機器5の側面のうち、少なくと
も対峙する2箇所(例えば検出機器5の一組の対角位置)に当接するものであればよく、必ずしも検出機器5の全周に当接する必要はない。場合によっては、検出機器5の対峙する2側面、又は対角部にだけに当接するように、互いに分離した小さなスペーサ部材12を配置し、これら2つのスペーサ部材12の相互間で機器装着部4が形成されるものとしてもよい。
The material for forming the
Note that the
また本第1実施形態では、スペーサ部材12を身生地本体2の約半周にだけ対応させて設けてあるが、半周より少ない範囲としてもよいし、或いは身生地本体2の内面全周に設けてもよい。
このようなスペーサ部材12を身生地本体2に取り付けたり、このスペーサ部材12に対して導電部3を取り付けたりする際の接合方法には、例えば接着剤による接着、熱可塑性樹脂による熱融着、ミシンなどによる縫着、面ファスナーなどによる係着など、適宜の方法を採用可能である。
In the first embodiment, the
Examples of the joining method when attaching the
次に、押し付け付勢部6について詳説する。この押し付け付勢部6は、着衣者の予定内の動きで生じる最大伸長時にも、導電部3a,3bと検出機器5との押し付けを可能にする付勢力を有している。
この押し付け付勢部6は、例えば、身生地本体2の製編時に、弾性糸の挿入や糸切換、編組織変更、ループ長の変更、又はこれらの複合操作を行って製編することにより、身生地本体2と一体的に形成することができる。
Next, the
The pressing and urging
具体的に、押し付け付勢部6を形成する繊維素材や編組織は、付勢力の強さを除けば、基本的には身生地本体2に採用するものと略同じである。この押し付け付勢部6についても、身生地本体2の場合と同様に着衣者の身長方向に沿った縦伸縮と着衣者の胴回り方向に沿った横伸縮とを生じるものとしたとき、縦伸縮よりも横伸縮を強めて、着衣者の胴回りに対するしっかりしたフィット性が得られるようにする点などは同じとする。
Specifically, the fiber material and the knitting structure forming the pressing and urging
なお、本第1実施形態では、身生地本体2と同様に押し付け付勢部6が筒状に形成されたものとして例示しているが、この押し付け付勢部6は、検出機器5に対応する一部だけ存在するように設けてもよい。
場合によっては、身生地本体2とは別に製編した付勢力の強い生地を縫製などにより身生地本体2に接合することでも、押し付け付勢部6を形成することができる。
In the first embodiment, the
In some cases, the pressing and biasing
以上、詳説したところから明らかなように、本発明衣類1では、機器装着部4に検出機器5を装着し、そのうえでこの本発明衣類1を着衣者が身につけると、押し付け付勢部6が強い付勢力によって検出機器5を導電部3a,3bへ押し付け、これを受けて導電部3a,3bが着衣者の肌面へ押し付けられるようになる。その結果、検出機器5の検出接点10,11と導電部3a,3bとが確実に面接触して導通状態となり、また導電部3a,3bと着衣者の肌面とが確実に面接触して導通状態となる。これらの導通状態は、着衣者が動いても維持され、これにより検出機器5においては確実な生体データの取得ができることになる。
As is clear from the above description, in the
このように本発明衣類1は、汎用的な衣類(肌面を意図的に圧迫する程の強烈な付勢力を有した医療用以外のもの)として実施することが可能である。勿論、医療用としての実施が可能であることは言うまでもない。
ところで、図5に示すように、身生地本体2には、着衣者の肌面へ向く側とは表裏反対側(衣類外側)から機器装着部4に合致する配置で出し入れ口16を設けておくことができる。この出し入れ口16は、機器装着部4に対して検出機器5を着脱可能にするためのものである。図例では、出し入れ口16に対して、着衣者の身長方向に開閉自在とする線ファスナー(一般に「ジッパ−」や「チャック」等と呼称されるもの)等の開閉具20を取り付けてある。
As described above, the
By the way, as shown in FIG. 5, the
このように身生地本体2に出し入れ口16を設けておけば、本発明衣類1を着用したままで、機器装着部4に対して検出機器5を着脱することができるので、至極便利となる。また、出し入れ口16に開閉具20を設けておくことで、機器装着部4に装着させた検出機器5の保持安定作用や脱落防止作用、視覚遮断作用(見栄え向上)などが得られ、極めて有益となる。
In this manner, if the entrance /
なお、開閉具20を開閉操作するときに、検出機器5との引っ掛かりが生じて開閉具20の操作がし難くなったり、検出機器5に傷がついたりするのを防止するために、開閉具20と機器装着部4との間を仕切る配置で裏当て生地21を取り付けておくのが好適である。
また、導電部3a,3bに対しても、機器装着部4に合致する内側に非導電性の内張22を張り付けておくと、両導電部3a,3bが連結され、検出機器5の検出接点10,11との接触部分に折り皺が生じたり位置ズレしたりするのを防止できる利点がある。
Note that when opening / closing the opening /
Further, when a
図6乃至図9は、本発明衣類1の第2実施形態を示している。本第2実施形態は、検出機器5につき、第1実施形態で説明した正方形状タイプに代えて楕円形状タイプに適用する場合のものであって、これを要因として細部構成が異なっている。
本第2実施形態で適用する検出機器5では、楕円形状をした形体の長手方向両端寄りに検出接点10,11が振り分けて配置されている。そこで、図8及び図9に示すように、導電部3a,3bについても、これら検出機器5の長手方向両端寄りに分配させるような配置で設けてある。
6 to 9 show a second embodiment of the
In the
各導電部3a,3bは、それぞれ検出機器5をその短辺方向に横切って覆い被さるようなドーム形体とされている。また、検出機器5の長手方向端部を覆う位置では、袋状の行き止まり構造としてあり、検出機器5を封じ込めてその長手方向移動や脱出を阻止できるようにしてある。
また、本第2実施形態では、図7に示すように、機器装着部4を中間に挟んでその内側に導電部3a,3bが配置され、機器装着部4の外側には身生地本体2が配置されたものとしてある。各導電部3a,3bは、着衣者の予定内の動きで生じる最大伸長時にも、検出機器5に対する押し付けを可能にする付勢力を有したものとなっており、この付勢力を有することにより、これら導電部3a,3bがそれぞれ押し付け付勢部6を兼ねた構成となっている。
Each of the
Moreover, in this 2nd Embodiment, as shown in FIG. 7, the
ここにおいて「着衣者の予定内の動き」とは、生体データの取得に関して必要とされる動きは含むが、それ以外の過激な動きや日常では行わないような特殊な動きを除いたものを言うものとする。
従って、本第2実施形態において押し付け付勢部6(導電部3a,3b)は、強い付勢力によって自ら(導電部3a,3b)を検出機器5へ押し付けるようになる。また、身生地本体2が有する緊締力を伴った伸縮性により、導電部3a,3bが着衣者の肌面へ押し付けられるようになる。その結果、検出機器5の検出接点10,11と導電部3a,3bとが確実に面接触して導通状態となり、また導電部3a,3bと着衣者の肌面とが確実に面接触して導通状態となる。
Here, “scheduled movement of the wearer” means a movement that is necessary for the acquisition of biometric data but excludes other extreme movements and special movements that are not performed in daily life. Shall.
Accordingly, in the second embodiment, the pressing and biasing unit 6 (
なお、このような構成を採用するとしても、第1実施形態で説明したような身生地本体2と一体とする筒状の押し付け付勢部6を、本第2実施形態でも併用することは可能である。
各導電部3a,3bに付勢力を持たせるための具体的な方法としては、伸縮性の生地を基礎にして、導電部3a,3bを形成する領域に導電糸を引き揃え、プレーティング、インレイ、同給糸などにより混用するか、又は導電糸(導電性を持たせたカバリング糸や撚糸を含む)を給糸切換により編み込ませるなどの方法を採用すればよい。
Even if such a configuration is adopted, the cylindrical pressing and biasing
As a specific method for imparting an urging force to each of the
本第2実施形態では、導電部3a,3bが検出機器5の楕円形状に合わせて互いに離反した配置となるので、両導電部3a,3bの相互間に開口部を形成し、この開口部を検出機器5の出し入れ口25として使用する構成としてある。この出し入れ口25は、導電部3a,3bやその基礎生地が伸縮性及び緊締力を有していることに伴い、開口を小さくする方向に収縮力を伴っている。そのため、図8(b)〜(d)に示すような検出機器5の出し入れ操作時には、出し入れ口25の開口縁部が検出機器5を取り囲む(締め付ける)ようにして係止力を発揮し、これが滑り止め効果(脱落防止効果)となって検出機器5の出し入れに失敗がなくなるという利点がある。また、図8(d)に示すように挿入完了時には出し入れ口25が自動的に縮径するようになるので、検出機器5の保持力を高める作用にも繋がる。
In the second embodiment, since the
なお、この種の楕円形状タイプの検出機器5では、長手方向の中間位置(検出端子10,11の相互間)に、体表温や脈波などを検出するためのセンサ部27が設けられている場合がある。出し入れ口25は、このようなセンサ部27を露出させ、着衣者の肌面に接触させるうえでも有効に利用できることになる。
その他の構成及び作用効果は第1実施形態と略同様であり、ここでの詳説は省略する。
In this type of elliptical
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
なお、導電部3a,3bにおいて、検出機器5の長手方向端部を覆う位置は、袋状の行き止まり構造とすることが限定されるものではない。例えば、図10に示すように、縫製や接着などによる絞り込みガイド部30を設けて検出機器5よりも狭い開口31を形成しておくことでも、検出機器5の長手方向移動や脱出を阻止する効果を得ることはできる。
また、楕円形状タイプの検出機器5では、導電部3a,3bに対して押し付け付勢部6を兼ねた構成を採用することが限定されるものではない。例えば、図11及び図12に示すように、第1実施形態で説明したのと略同じような導電部3a,3bを採用することは可能である。
In addition, in the
In addition, the elliptical
図13は本発明衣類1の第3実施形態を示している。本第3実施形態では、押し付け付勢部6が身生地本体2に対して襷掛け状に配置され、付勢力の作用範囲を身生地本体2の全体にバランス良く分配できるようにしたものである。その他の構成及び作用効果は第1実施形態と略同様であり、ここでの詳説は省略する。
また図14は本発明衣類1の第4実施形態を示している。本第4実施形態では、身生地本体2に対して導電部3a,3bが配置される部位と、検出機器5の機器装着部4が配置される部位とが離反され、これらの間が導電ライン35によって配線されたものである。このように、導電部3a,3bにおいて、導電面とは表裏反対側となる面を電極面として使用することは限定されるものではない。
FIG. 13 shows a third embodiment of the
FIG. 14 shows a fourth embodiment of the
その他の構成及び作用効果は第1実施形態と略同様であり、ここでの詳説は省略する。
図15は本発明衣類1の第5実施形態を示している。本第5実施形態は、身生地本体2に対して、着衣者の肌面へ向く面と外面との間を多孔構造又は網目構造によって貫通させる通気部37が設けられた例を示している。このような通気部37を設けることで、本発明衣類1を着用した状態で運動などの動作をしつつ導電部3からのデータ採取を行う場合などにあって、着衣者の発汗を促し、身体に過負荷が作用しないようにできる。そのため、採取データとして、着衣者の体質や体力、或いはデータ採取環境などの外乱に影響されない正確なものを得ることができて有益となる。
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
FIG. 15 shows a fifth embodiment of the
このような通気部37は、身生地本体2を製編する際に目移しやレース編などを採り入れることにより実現できる。場合によっては、目移しやレース編などによって製編した別生地をはじめ、多孔生地(不織布製のものを含む)やアミ材などを身生地本体2に対して接着や縫着により取り付けるようにしてもよい。
通気部37の配置や配置数などは、衣類形体や導電部3の配置状況などに応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
Such a
Needless to say, the arrangement and number of the
図16は本発明衣類1の第6実施形態を示している。本第6実施形態は、身生地本体2としての別例を示している。図例では、ハーフパンツタイプの下衣としている。このような場合、導電部3及び押し付け付勢部6は着衣者の大腿や腰、臀部などに対応させて配置することができる。
図17は、第4実施形態(図14)を更に発展させた実施形態である。基本的には、導電部3a,3bと検出機器5の機器装着部4とを離反させて、これらの間を導電ライン35により配線している点で第4実施形態と同じであるが、本実施形態では、導電部3aと機器装着部4との間、及び導電部3bと機器装着部4との間で導電ライン35を着脱自在にしてある点に特徴を有している。
FIG. 16 shows a sixth embodiment of the
FIG. 17 is an embodiment obtained by further developing the fourth embodiment (FIG. 14). Basically, the present embodiment is the same as the fourth embodiment in that the
このような構成を採用することで、導電部3a、3bとして形状や面積の異なる複数種のものと交換が自由に行える利点や、身生地本体2(図示略)に対する導電部3a,3bや機器装着部4の配置を自由に設定できる利点などが得られるものとしてある。殊に、導電部3a,3bにおいて、着衣者の肌面との接触面積を拡大したい場合などには有益である。
By adopting such a configuration, the
導電ライン35には、長手方向の伸縮性及び曲げに対する柔軟牲を有したものを用いるのが好適である。このようにすることで、導電部3aと機器装着部4との間、及び導電部3bと機器装着部4との間が所定範囲内で自由に移動自在となることから、導電部3a,3bや機器装着部4が着衣者の動きに独立して追従動作可能となり、安定したデータ取得が可能になるという利点も得られる。
As the
機器装着部4と導電ライン35との接続に用いる接合部42a,42bや、導電ライン35と各導電部3a,3bとの接続に用いる接合部43a,43bには、ボタン型の金属製ホック係合具等を採用するのがよい。なお、ホック係合具について、導電ライン35の両端で雄雌タイプを逆にしておくと、機器装着部4と各導電部3a,3bとを、導電ライン35を用いずに直接結合するような選択肢も設けることができて便利である。
Button-shaped metal hooks are used for the
言うまでもなく、押し付け付勢部6には導電性を持たせてあり、この押し付け付勢部6と接合部42a,42bとが電気的に接続されている。従って、押し付け付勢部6を着衣者の肌面に接触させるようにすることで、この押し付け付勢部6についても導電部として作用させることができる(導電ライン35を介して接続する導電部3a,3bが、まさに導電面の拡大作用を生じることになる)。
Needless to say, the
なお、これら機器装着部4と導電部3a,3bとの組み合わせ体を身生地本体2とは別体として準備しておくと共に、身生地本体2にはその全部又は一部に緊張性の強い領域を設けておいて、この緊張性の強い領域のうち、その都度、必要とされる箇所(生体データを得ようとする箇所)に、機器装着部4と導電部3a,3bとの組み合わせ体を縫製や接着、面ファスナーなどにより取り付けできるようにする構成としてもよい。
In addition, while preparing the combination body of these
ところで、本発明において、導電部3a,3bと検出機器5の検出接点10,11との接触は、押し付け付勢部6による付勢力によって強制的に押圧するので、面接触とすることでも十分に確実な導電性を得ることができる。
しかし、図示は省略するが、導電部3a,3bと検出機器5の検出接点10,11とを雌ホックと雄ホックとにより機械的に係合させる構造を採用することで、なお一層、確実な導電性を得ることができる。
By the way, in the present invention, the contact between the
However, although illustration is omitted, the structure in which the
また、面接触を採用する場合でも、導電部3a,3bの導電面(着衣者の肌面側)や電極面(検出機器5の検出接点10,11側)に対して滑り止め処理を施しておくことにより、導電部3a,3bの滑りによる位置ズレを防止し、その結果として導電性を高めることができる。
この滑り止め処理は、導電部3a,3bの形成に用いる導電糸に対し、熱融着材料又は熱合着材料の少なくとも一方を混用させ、そのうえで導電部3を製編し、製編後に熱セットを行うものであって、導電糸が編組織の中で交差している部分を樹脂により融着又は合着させる処理である。従って、熱融着材料や熱合着材料には伸縮性(弾性)に優れ、加熱によって熱融着し、かつ、熱融着部位においては伸縮性(弾性)が失われることなく、高度の伸縮性(弾性)が保有されるものを用いるのがよい。
Even when surface contact is adopted, anti-slip treatment is applied to the conductive surfaces (skin surface side of the wearer) and electrode surfaces (detection contact points 10 and 11 side of the detection device 5) of the
This anti-slip treatment is performed by mixing at least one of a heat-seal material or a heat-seal material with the conductive yarn used for forming the
なお、熱融着と熱合着との差異は、半溶融状態からの冷却により生じる結合力の強弱にある(結合力が強いものは熱融着であり、これより弱いものは熱合着である)。
具体的には、熱融着材料又は熱合着材料の代表例として低融点ポリウレタンを挙げることができる。低融点ポリウレタンは、最適例であると言える。その他、ポリエチレンやナイロン(6や66)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ビニル系ポリマー、ポリアミド等の縮合系ポリマーなどを採用可能である。
The difference between thermal fusion and thermal fusion is in the strength of the bonding force generated by cooling from the semi-molten state (the strong bonding force is thermal fusion, and the weaker is the thermal fusion. is there).
Specifically, a low melting point polyurethane can be given as a representative example of the heat-sealing material or the heat-sealing material. Low melting point polyurethane is an optimal example. In addition, condensation polymers such as polyethylene, nylon (6 and 66), polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl polymers, polyamides, and the like can be used.
導電糸に対して熱融着材料や熱合着材料を混用させる方法には、導電糸を「芯(又はカバー)」とし、熱融着材料製の糸又は熱合着材料製の糸を「カバー(又は芯)」とするカバリング糸(SCYでもDCYでもよい)を用いる方法や、導電糸に熱融着材料製の糸又は熱合着材料製の糸を引き揃える(プレーティング編としてもしなくてもよい)方法などがある。 In the method of mixing the heat-bonding material or the heat-bonding material with the conductive yarn, the conductive yarn is used as a “core (or cover)”, and the yarn made of the heat-bonding material or the heat-bonding material is used as “ A method using a covering yarn (which may be SCY or DCY) used as a “cover (or core)”, or a conductive yarn or a yarn made of a heat-fusion material or a yarn made of a heat-bonding material are arranged together (as a plating knitting) There is a method).
熱セット後の導電糸は、糸表面の一部又は全部に導電成分が露出した状態とすることが求められる。そのため、熱融着材料製の糸又は熱合着材料製の糸としての太さや糸量(本数)、熱セットを行う際の加熱温度などを適宜調整して、導電糸の露出部分を生じさせる
ようにする。
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて更に適宜変更可能である。
The conductive yarn after heat setting is required to have a conductive component exposed on a part or all of the yarn surface. Therefore, the exposed portion of the conductive yarn is generated by appropriately adjusting the thickness and amount (number) of yarns made of heat-fusion material or yarns made of heat-fusion material, and the heating temperature when performing heat setting. Like that.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be further appropriately changed according to the embodiments.
例えば、身生地本体2は、円筒状、テーパ筒状、ひょうたん筒状などとしてもよい。また、これらの場合、必ずしも周方向でシームレスにすることが求められるものではなく、身生地本体2を帯状に形成して着衣者の対象部位へ巻き付けるようにすることも可能である。巻き付け状態を維持させるうえでは、周方向で巻き付けるベルト止めとする他、紐止め、ボタン止め、ホック止め、面ファスナー止めなど、各種の止め付け方法を採用することが可能である。必要に応じて、止め付け時の周長(筒径)を可変にするためのアジャスト機能を備えさせてもよい。
For example, the body cloth
導電部3a,3bは、ベースとする生地に導電糸を縫製(刺繍)したり、導電性インクや導電性シリコンなどを用いて捺染したりする方法で形成することもできる。
図5に示したように、身生地本体2において、着衣者の肌面へ向く側とは表裏反対側(衣類外側)に出し入れ口16を設ける場合に、出し入れ口16に開閉具20を設けることは限定されるものではない。また開閉具20を設ける場合にあっては、開閉具20として、線ファスナーの他、周方向で巻き付けるベルト止め、紐止め、ボタン止め、ホック止め、面ファスナー止めなどを採用することが可能である。
The
As shown in FIG. 5, in the
検出機器5について、その外形状や大きさ、検出接点11の数や配置、形状、相手接点との接続構造等々、何ら限定されるものではない。従って本発明衣類1では、装着の対象とする検出機器5に対応させて、導電部3の数や配置、形状、相手接点との接続構造等々を適宜変更可能であることは言うまでもない。また、機器装着部4や押し付け付勢部6についても導電部3と同じことが言える。
The outer shape and size of the
1 生体データ取得用衣類(本発明衣類)
2 身生地本体
3 導電部
3a,3b 導電部
4 機器装着部
5 検出機器
6 押し付け付勢部
10,11 検出接点
12 スペーサ部材
16 出し入れ口
20 開閉具
21 裏当て生地
22 内張
25 出し入れ口
27 センサ部
30 絞り込みガイド部
31 開口
35 導電ライン
37 通気部
42a,42b 接合部
43a,43b 接合部
1 Clothing for biometric data acquisition (clothing of the present invention)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記身生地本体に対して着衣者の肌面へ導電面を向ける配置で設けられた導電部と、
着衣者から生体データを取得するための検出機器を前記導電部と電気的に接続させた状態で前記身生地本体に保持させる機器装着部と、を有し、
前記身生地本体には、前記導電部と前記機器装着部に保持された前記検出機器とを相互接触方向へ押し付ける押し付け付勢部が設けられており、
前記押し付け付勢部は、着衣者の予定内の動きで生じる最大伸長時にも前記導電部と前記検出機器との押し付けを可能にする付勢力を有している
ことを特徴とする生体データ取得用衣類。 A body fabric body with elasticity to the extent that it follows the movement of the wearer and stretches and recovers,
A conductive portion provided in an arrangement in which the conductive surface is directed to the skin surface of the wearer with respect to the body fabric body;
A device mounting portion that holds the body device in a state in which a detection device for acquiring biological data from a wearer is electrically connected to the conductive portion;
The body cloth body is provided with a pressing urging portion that presses the conductive portion and the detection device held by the device mounting portion in the mutual contact direction.
The pressing urging unit has a urging force that enables the conductive unit and the detection device to be pressed even at the time of the maximum extension caused by the movement of the wearer within the schedule. clothing.
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