JP2020018783A - Electrode unit and garment - Google Patents
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Description
本開示は、生体信号を検出する電極ユニットに関する。 The present disclosure relates to an electrode unit that detects a biological signal.
被験者の衣服に配置される生体電気信号測定装置が開示されている(例えば、特許文献1)。また、生体に接触するように衣服の内側に設置されるウェアラブル電極が開示されている(例えば、特許文献2)。 A bioelectric signal measuring device arranged on a subject's clothes is disclosed (for example, Patent Document 1). Also, a wearable electrode that is installed inside clothes so as to come into contact with a living body is disclosed (for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来の技術では、電極が、生体電気信号装置と一体となっていたり、衣服に固定されていたりして、電極の設置位置の自由度が低い。 However, in the related art, the electrodes are integrated with the bioelectric signal device or fixed to clothes, so that the degree of freedom of the installation positions of the electrodes is low.
本発明の一実施形態では、被測定体の生体信号を検出する電極の設置位置の自由度を向上させることが可能な技術を提供することを課題とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a technique capable of improving a degree of freedom of an installation position of an electrode for detecting a biological signal of a measured object.
本発明の態様の一つは、電極ユニットである。当該電極ユニットは、被測定体から発せられる生体信号を検出可能な電極と、被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、衣服の被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、貫通部を介して、電極と衣服を挟み込むことで、電極を衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、を備え、電極又は固定部は、電極によって検出された生体信号を生体信号測定装置に送出するケーブルを接続可能に構成される。 One embodiment of the present invention is an electrode unit. The electrode unit is an electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object, a penetrating portion that penetrates clothing worn by the measured object, and a first surface of the clothing that contacts the skin of the measured object. Is disposed on a different second surface, and includes a fixing portion that detachably fixes the electrode to the clothing by sandwiching the electrode and the clothing through the penetrating portion, wherein the electrode or the fixing portion is formed by the electrode. A cable for sending the detected biological signal to the biological signal measuring device is configured to be connectable.
本発明の他の態様の一つは、電極ユニットである。当該電極ユニットは、被測定体から発せられる生体信号を検出可能な電極と、被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、衣服の被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、貫通部を介して、電極との間に衣服を挟み込むことで、電極を衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、生体信号を生体信号測定装置に送信する無線通信部と、を備える。 Another embodiment of the present invention relates to an electrode unit. The electrode unit is an electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object, a penetrating portion that penetrates clothing worn by the measured object, and a first surface of the clothing that contacts the skin of the measured object. Is disposed on a different second surface, and a fixing portion for detachably fixing the electrode to the clothing by interposing the clothing between the electrode and the electrode via the penetrating portion, and a biological signal to the biological signal measuring device. And a wireless communication unit for transmitting.
本発明によれば、被測定体の生体信号を検出する電極の設置位置の自由度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the freedom of the installation position of the electrode which detects the biological signal of a measured object can be improved.
本発明の態様の一つは、電極ユニットである。電極ユニットは、被測定体から発せられる生体信号を検出可能な電極と、被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、衣服の被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、貫通部を介して、電極と衣服を挟み込むことで、電極を衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、を備える。電極又は固定部は、電極によって検出された生体信号を生体信号測定装置に送出するケーブルを接続可能に構成される。 One embodiment of the present invention is an electrode unit. The electrode unit is an electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object, a penetrating portion that penetrates clothing worn by the measured object, and a first surface of the clothing that is in contact with the skin of the measured object. A fixing portion that is disposed on a different second surface and that detachably fixes the electrode to the clothing by interposing the clothing with the electrode via the penetrating portion. The electrode or the fixed portion is configured to be connectable to a cable that sends a biological signal detected by the electrode to the biological signal measuring device.
被測定体は、例えば、人体、動物である。被測定体から発せられる生体信号は、例えば、心拍、脳波、脈拍、呼吸等である。電極ユニットの形状は、例えば、ピンバッジ型、安全ピン型である。ピンバッジは、ピンを含むバッジ部と、当該ピンの差し込み孔を有する留め部と、から構成される。安全ピンは、鋭く形成された一端を収納する留め部がもう一方の端に備えられているU字に形成されたピンである。電極ユニットがピンバッジ型であり、バッジ部に電極が備えられている場合には、例えば、貫通部はバッジ部に含まれているピン、固定部はピンの差し込み孔を備える留め部に相当する。電極ユニットがピンバッジ型であり、留め部に電極が備えられている場合には、例えば、貫通部はバッジ部に含まれているピン、固定部はバッジ部のピンを接続する本体部分に相当する。電極ユニットが安全ピン型である場合には、例えば、電極は留め部が設置されている側に接続され、鋭く形成された一端を有する部分が貫通部に相当し、留め部が固定部に相当する。 The object to be measured is, for example, a human body or an animal. The biological signal emitted from the measured object is, for example, a heartbeat, brain wave, pulse, respiration, and the like. The shape of the electrode unit is, for example, a pin badge type or a safety pin type. The pin badge includes a badge portion including a pin and a fastening portion having an insertion hole for the pin. The safety pin is a U-shaped pin having a sharp end formed at one end and a retaining portion for accommodating the other end. When the electrode unit is of a pin badge type and the badge portion is provided with an electrode, for example, the penetrating portion corresponds to a pin included in the badge portion, and the fixing portion corresponds to a fastening portion having a pin insertion hole. When the electrode unit is of a pin badge type and an electrode is provided on the fastening portion, for example, the penetrating portion corresponds to a pin included in the badge portion, and the fixing portion corresponds to a main body portion connecting the pins of the badge portion. . When the electrode unit is a safety pin type, for example, the electrode is connected to the side where the fastening portion is installed, a portion having one end formed sharply corresponds to the through portion, and the fastening portion corresponds to the fixing portion. I do.
本発明の態様の一つによれば、電極ユニットが衣服に着脱可能に固定されるので、電極ユニットの配置の自由度が向上する。また、電極ユニットは、貫通部が衣服を貫通し、貫通部を介して電極と固定部とが衣服を挟み込むことによって、衣服に固定される。そのため、衣服に設置された電極ユニットが、該衣服から外れてしまうことを抑制できる。これによって、電極ユニットを装着することによって被測定体の活動を制限してしまうことを抑制できる。 According to one aspect of the present invention, the electrode unit is detachably fixed to the clothes, so that the degree of freedom of the arrangement of the electrode unit is improved. Further, the electrode unit is fixed to the clothes by the penetrating portion penetrating the clothing, and the electrode and the fixing portion sandwiching the clothing through the penetrating portion. Therefore, it is possible to prevent the electrode unit installed on the clothes from coming off the clothes. Thus, it is possible to prevent the activity of the measured object from being limited by mounting the electrode unit.
また、本発明の態様の一つでは、貫通部と固定部とは導電性であってもよく、固定部はケーブルを接続可能に構成されてもよい。これによって、ケーブルは、衣服の外側に接続することになるので、被測定体の肌に接触することがなくなり、被測定体にとってケーブルが肌に接触することによる不快感を低減することができる。 In one aspect of the present invention, the penetrating portion and the fixing portion may be conductive, and the fixing portion may be configured to be connectable to a cable. As a result, the cable is connected to the outside of the clothes, so that the cable does not come into contact with the skin of the measured object, and discomfort caused by the cable being in contact with the skin of the measured object can be reduced.
また、貫通部と固定部とが導電性で、固定部はケーブルを接続可能に構成される場合には、固定部は、ケーブルの先端に備えられる導電性の端子を接続可能な形状にしてもよい。例えば、固定部は、ケーブルの端子が嵌合可能な形状を有するように形成されてもよい
。具体的には、ケーブルの端子がスナップボタンの凹型の形状を有する場合には、固定部は、当該スナップボタンの凸型の形状を有するように形成される。また、例えば、ケーブルの端子が一対の把持部材を有する形状である場合には、固定部は、当該一対の把持部材によって把持可能な形状を有するように形成される。一対の把持部材を有する形状とは、例えば、ばね等の力で固定部を挟みこむこができるクリップの形状である。
Further, when the penetrating portion and the fixing portion are conductive and the fixing portion is configured to be connectable to a cable, the fixing portion has a shape to which a conductive terminal provided at the end of the cable can be connected. Good. For example, the fixing portion may be formed so as to have a shape in which the terminal of the cable can be fitted. Specifically, when the terminal of the cable has the concave shape of the snap button, the fixing portion is formed to have the convex shape of the snap button. Further, for example, when the terminal of the cable has a shape having a pair of gripping members, the fixing portion is formed to have a shape that can be gripped by the pair of gripping members. The shape having a pair of gripping members is, for example, a shape of a clip that can pinch the fixing portion by a force of a spring or the like.
固定部がケーブルの先端に備えられる導電性の端子を接続可能な形状を有する場合には、ケーブルと電極ユニットとは分離させることができるため、例えば、電極ユニットを衣服に取り付ける際、電極ユニットを取り付けたまま衣服を着脱する際に、ケーブルを取り外すことによって、ケーブルが動作の邪魔になることを防ぐことができる。 When the fixing portion has a shape that allows connection of a conductive terminal provided at the end of the cable, the cable and the electrode unit can be separated from each other. When the clothes are attached and detached while being attached, by removing the cable, the cable can be prevented from hindering the operation.
また、本発明の態様の一つでは、電極は、被測定体の肌に接触させて設置されている第1の電極と接続可能な形状であってもよい。例えば、第1の電極がスナップボタンの凸型の形状を有する場合には、電極ユニットの電極は、当該スナップボタンの凹型の形状に形成される。電極ユニットの電極が被測定体の肌に設置されている第1の電極と接続することによって、電極ユニットの電極が被測定体の設置位置からずれにくくなり、安定的に生体信号を計測することができる。 In one embodiment of the present invention, the electrode may have a shape connectable to a first electrode provided in contact with the skin of the measured object. For example, when the first electrode has the convex shape of the snap button, the electrode of the electrode unit is formed in the concave shape of the snap button. By connecting the electrode of the electrode unit to the first electrode installed on the skin of the object to be measured, the electrode of the electrode unit is hardly displaced from the installation position of the object to be measured, and the biological signal can be stably measured. Can be.
また、本発明の態様の一つでは、電極ユニットは、被測定体から発せられる生体信号を検出可能な電極と、被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、衣服の被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、貫通部を介して、電極と衣服を挟み込むことで、電極を衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、生体信号を生体信号測定装置に送信する無線通信部と、を備えるようにしてもよい。これによって、電極ユニットには生体信号測定装置との接続のためのケーブルが接続されなくなるため、衣服への取り付け、電極ユニットを取り付けたままの衣服の着脱等の動作がしやすくなる。 In one aspect of the present invention, the electrode unit includes an electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object, a penetration portion penetrating clothes worn by the measured object, and a measured object of the clothes. A fixing portion that is disposed on a second surface different from the first surface that is in contact with the skin of the subject, and that fixes the electrode to the clothing by sandwiching the electrode and the clothing through the penetrating portion; A wireless communication unit that transmits a signal to the biological signal measuring device. As a result, a cable for connection to the biological signal measuring device is not connected to the electrode unit, and thus, operations such as attachment to clothes and attachment / detachment of clothes with the electrode unit attached are facilitated.
本発明の他の態様の一つは、上述のいずれかの複数の電極ユニットと生体信号測定装置とを接続可能なケーブルを有する衣服である。当該衣服において、ケーブルは、被測定体における所定の位置に複数の電極ユニットを設置可能なように配線されて固定されている。これによって、例えば、大まかな電極ユニットの配置が示されたり、ケーブルの配線を行わずに済んだりするので、より容易に生体信号の測定を行うことができる。また、衣服にケーブルが固定されているので、ケーブルによって動作を妨げられることを防ぐことができる。 Another aspect of the present invention is a garment having a cable capable of connecting any one of the plurality of electrode units described above and a biological signal measuring device. In the clothing, the cable is wired and fixed so that a plurality of electrode units can be installed at predetermined positions on the measured object. Thereby, for example, since the rough arrangement of the electrode units is indicated or the wiring of the cable is not required, the measurement of the biological signal can be performed more easily. Further, since the cable is fixed to the clothes, it is possible to prevent the operation from being hindered by the cable.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。また、図面は概略であり、断面を示す部分であってもハッチングは省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the following embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment. In addition, the drawings are schematic, and hatching is omitted even in a portion showing a cross section.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る電極ユニット1Aの概略の一例を示す図である。第1実施形態に係る電極ユニット1Aは、いわゆるピンバッジの形状を有し、被測定体の衣服に着脱可能に取り付けられる。電極ユニット1Aは、バッジ部11Aと留め部12Aとを含む。
<First embodiment>
FIG. 1 is a view schematically showing an example of an
バッジ部11Aは、電極111とピン112とから構成される。電極111とピン112とは、それぞれ、導電性の部材によって形成されている。導電性の部材は、例えば、金属、金属メッキが施された部材、等である。なお、電極111とピン112とに用いられる金属は特定の金属に限定されない。
The
電極111の被測定体の肌に接触する面は、被測定体の肌との接触を確保するために略
平坦な板状になっている。ただし、これに限定されず、電極111の被測定体の肌に接触する面には、被測定体の肌との接触をより確保するために、複数の突起が設けられていてもよい。ピン112は、電極111における被測定体の肌に接触する面とは反対側の面に設けられている。ピン112は、電極111に対してほぼ垂直に設置されている。なお、電極111とピン112とは、一体成型されていてもよく、また、それぞれ別々の部材であってもよい。ピン112は、被測定体が装着する衣服を貫通可能な形状となっている。
The surface of the
留め部12Aは、ピン112の差し込み孔121を有する。差し込み孔121にピン112が差し込まれることで、留め部12Aによってピン112が把持される。留め部12Aは、導電性の部材によって形成されている。導電性の部材は、例えば、金属、金属メッキが施された部材等である。なお、留め部12Aに用いられる金属は特定の金属に限定されない。留め部12Aには、心電計へ接続するケーブル2が接続されている。なお、留め部12Aは、少なくとも、差し込み孔121のピン112と接するとともにケーブル2が接続される部分が導電性であればよい。
The
バッジ部11Aが衣服の内側に位置し、ピン112が当該衣服を貫通し、衣服の外側において、ピン112が留め部12Aの差し込み孔121に差し込まれることによって、留め部12Aがピンを把持し、電極ユニット1Aが衣服に固定される。これによって、電極ユニット1Aが着脱可能に衣服に固定される。
The
上記のようにして電極ユニット1Aが衣服に取り付けられると、電極111が当該衣服を装着する被測定体の肌に触れる。そのため、被測定体が発する生体信号を電極111によって検出可能となる。電極111によって検出された生体信号は、電極111からピン112、ピン112から留め部12A、留め部12Aからケーブル2へと伝送され、ケーブル2上を伝送されることで、心電計へと入力される。
When the
<第1実施形態の作用効果>
電極ユニット1Aの利用ケースには、例えば、医師が患者の生体信号によって患者の状態を管理する場合がある。この場合には、例えば、病院にて医師が患者の衣服に電極ユニット1Aを取り付ける。このときに、衣服に電極ユニット1Aの取り付け位置をマーキングすることによって、電極ユニット1Aを取り外しても、再度患者自身が同じ位置に電極ユニット1を取り付けることができる。電極ユニット1Aの取り付け位置のマーキングは、例えば、取り付け位置にピン112によって開けられた穴を残すことによって行われてもよいし、衣服への着色等によって行われてもよい。
<Operation and Effect of First Embodiment>
In a use case of the
また、生体信号の計測を中断させる場合には、患者は電極ユニット1Aを付けたまま衣服を脱いでもよい。生体信号の計測を再開する場合には、患者は電極ユニット1Aが設置された衣服を再度着るだけでよい。
When the measurement of the biological signal is interrupted, the patient may take off his or her clothes with the
被測定体から発せられる生体信号を電極によって検出しようとした場合、被測定体に対する適切な電極の取り付け位置は個体ごとに異なる。ここで、上述のように、第1実施形態では、電極ユニット1Aはピンバッジ型であり、衣服に着脱可能に固定される。そのため、電極ユニット1Aの衣服に対する配置の自由度が高い。したがって、電極ユニット1Aによれば、衣服を着る被測定体の個体に合わせた適切な位置に電極を設置することができる。また、設置位置の変更も容易である。また、電極ユニット1Aを設置する衣服は所定の衣服に限定されないため、電極を設置するための専用の衣服を作成する必要もない。また、被測定者が所有するいずれの衣服でも電極ユニット1Aを装着可能である。これらにより、電極ユニット1Aを用いて生体信号の測定を行う際のコストを抑えることができる。
When an attempt is made to detect a biological signal emitted from an object to be measured by an electrode, an appropriate mounting position of the electrode on the object to be measured differs for each individual. Here, as described above, in the first embodiment, the
また、ピンバッジ型の電極ユニット1Aは衣服に固定されるので、被測定体は、電極ユニット1Aを装着したまま日常生活を送ることができる。また、ピンバッジ型の電極ユニット1Aは、衣服を挟持するため、取り付けられた位置からの位置ずれが生じにくく、衣服から外れる可能性も低い。また、ピン112を留め部12Aの差し込み孔121に対して抜き差しすることで、電極ユニット1Aを衣服に着脱できるので、取り付け及び取り外しも容易である。
In addition, since the pin badge-
また、第1実施形態では、留め部12Aにケーブル2が接続されているが、ケーブル2は電極111に接続されていてもよい。電極111にケーブル2が接続されている場合には、留め部12Aは非導電性の素材で形成されていてもよい。
Further, in the first embodiment, the
なお、電極ユニット1Aは衣服に取り付けられるため、例えば、被測定体の動作によって、電極ユニット1Aの電極111と被測定体の肌との接触の確保が難しい場合も生じ得る。そのため、電極ユニット1Aの電極111と被測定体の肌との接触をより高める方法として、例えば、以下の様な方法がある。
In addition, since the
図2は、電極111と被測定体の肌との接触をより高める方法の一例を示す図である。図2では、バッジ部11Aが粘着性のあるテープ50によって覆われ、当該テープ50が被測定体の肌に貼り付けられることで、電極111と被測定体の肌との接触が高められている。テープ50は、例えば、不織布、フォームテープ等である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for further increasing the contact between the
図3は、電極111と被測定体の肌との接触をより高める方法の一例を示す図である。図3では、電極ユニット1Aが複数取り付けられた衣服の上から、ベルト60が装着されることで、電極ユニット1Aが外部から固定されている。これによって、電極111と被測定体の肌との接触が高められている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method for further increasing the contact between the
図4は、電極111と被測定体の肌との接触を高める方法の一例を示す図である。図4では、肌と電極111との間に空間70ができるように、電極111の被測定体との肌との接触面の内側にくぼみが形成されている。当該空間70の空気圧を増圧させることによって、電極111と被測定体との接触が確保される。当該空間70の空気圧の増圧方法には、例えば、電極111の周囲にシリコン等で吸盤を形成したり、電極111に空間70につながる管(くだ)を付け、当該管から当該空間70内の空気を抜いたりする方法がある。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for increasing the contact between the
また、電極111と被測定体の肌との接触をより高める方法には、上述の方法の他に、被験者にタイトに接触するような衣服を利用する方法もある。
Further, as a method of further increasing the contact between the
<第2実施形態>
第2実施形態では、電極ユニットの留め部にケーブルが直接接続されているのではなく、ケーブルは先端に端子を備えており、電極ユニットの留め部は、当該端子と接続可能な形状で構成される。第2実施形態では、第1実施形態と共通する構成には、同じ符号が付されており、その説明は省略される。
<Second embodiment>
In the second embodiment, the cable is not directly connected to the fixing portion of the electrode unit, but the cable has a terminal at the tip, and the fixing portion of the electrode unit is configured to be connectable to the terminal. You. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図5は、第2実施形態に係る電極ユニット1Bの概略の一例を示す図である。第2実施形態では、電極ユニット1Bは、ピンバッジ型であり、バッジ部11Aと留め部12Bとを有する。また、ケーブル2の先端には、端子21が備えられている。端子21は、例えば、導電性の素材によって形成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an
留め部12Bは、第1実施形態と同様に、ピンの差し込み孔を有する。留め部12Bは、ケーブル2の先端に備えられている端子21を接続可能な形状である。図5に示される
例では、ケーブル2の先端に備えられている端子21と電極ユニット1Bの留め部12Bとは、スナップボタンを形成している。図5に示される例では、ケーブル2の先端に備えられている端子21はスナップボタンの凹型状に形成されており、電極ユニット1Bの留め部12Bはスナップボタンの凸型状に形成されている。凸型の留め部12Bに凹型の端子21をはめることによって、留め部12Bとケーブル2とが接続され、結果的に、電極111に対してケーブル2が接続される。これによって、電極111によって検出された生体信号がケーブル2へと伝送されることが可能となる。なお、端子21が凸型状に形成され、留め部12Bが凹型状に形成されてもよい。
The retaining
図6は、第2実施形態に係る電極ユニット1Bの留め部の形状の他の一例を示す図である。図6に示される例では、ケーブル2の先端に備えられている端子21Bはクリップ状に形成されている。具体的には、端子21Bは、導電性の一対の部材によって形成され、当該一対の部材によって所定の物を把持することができるように形成されている。電極ユニット1Bの留め部12Cは、本体123と、クリップ状の端子21Bによって挟まれる被挟持部122とを有する。被挟持部122は、例えば、クリップ状の端子21Bによって挟みやすいように、U字型になっている。クリップ状の端子21Bも留め部12Cも導電性の素材で形成されるので、クリップ状の端子21が留め部の12Cの被挟持部122を挟むことによって、留め部12Cとケーブル2とが接続されることにより、電極111に対してケーブル2が接続される。これによって、電極111によって検出された生体信号を被挟持部122から端子21Bを通じてケーブル2に伝送することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the shape of the retaining portion of the
第2実施形態によれば、電極ユニット1Bは、直接ケーブル2を接続しておらず、留め部12B、12Cが、ケーブル2の先端に備えられる端子21、21Bの形状に合わせた形状であることによって、例えば、既存の先端に端子21、21Bを備えるケーブル2を流用することができる。
According to the second embodiment, the
また、電極ユニット1Bとケーブル2とが分離されるため、例えば、端子21、21Bを留め部12B、12Cからはずすことによって、電極ユニット1Bを取り付けたままでの衣服の着脱等が行いやすくなる。
In addition, since the
また、電極ユニット1Bの取り付け位置を決定し、電極ユニット1Bを衣服に取り付けてから、ケーブル2を電極ユニット1Bに接続することができる。また、ケーブル2を電極ユニット1Bから外してから、電極ユニット1Bを衣服から取り外すことができる。これによって、電極ユニット1Bの衣服への着脱がより容易となる。
Further, the
<第3実施形態>
第3実施形態では、電極ユニットのバッジ部の電極は、被測定体に直接接触するのではなく、被測定体に貼り付けられた別の電極と接続する。第3実施形態では、第1実施形態又は第2実施形態と共通する構成には、同じ符号が付されており、その説明は省略される。
<Third embodiment>
In the third embodiment, the electrode of the badge portion of the electrode unit is not directly in contact with the measured object, but is connected to another electrode attached to the measured object. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図7は、第3実施形態に係る電極ユニット1Cの概略の一例を示す図である。第3実施形態では、電極ユニット1Cは、ピンバッジ型であり、バッジ部11Bと留め部12Aとを有する。バッジ部11Bは、電極111Bとピン112とを含む。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an outline of an electrode unit 1C according to the third embodiment. In the third embodiment, the electrode unit 1C is of a pin badge type, and has a
電極111Bは、例えば、被測定体に貼り付けられる電極8と、スナップボタンを構成する。図7に示される例では、被測定体に貼り付けられる電極8は凸型状に形成されており、電極111Bは、電極8の凸部分をはめ込み可能な凹型状に形成されている。凸型の電極8に凹型の電極111Bをはめることによって、電極8と電極111Bとが接続される。これによって、電極8によって検出された生体信号が電極111B、ピン112、留
め部12A、ケーブル2へと伝送される。なお、電極8が凹型状に形成され、電極111Bが凸型状に形成されてもよい。
The
第3実施形態によれば、被測定体に貼り付けられる既存電極がある場合には、当該既存電極を流用することができる。また、電極ユニット1Cと被測定体に貼り付けられる電極8とが接続されるので、電極ユニット1Cが電極8から外れにくくなり、安定的に被測定体の生体信号を計測することができる。
According to the third embodiment, when there is an existing electrode attached to the measured object, the existing electrode can be used. Further, since the electrode unit 1C is connected to the
また、電極8を先に被測定体に貼り付けてから、衣服及び電極ユニット1Cを被測定体に装着させることで、電極8及び電極ユニット1Cの位置決めの精度が向上する。
In addition, by attaching the
<第4実施形態>
第4実施形態では、電極ユニットは、第2実施形態に係る留め部と第3実施形態に係るバッジ部とを有する。第4実施形態では、第1実施形態から第3実施形態と共通する構成には、同じ符号が付されており、その説明は省略される。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, the electrode unit has the fastening portion according to the second embodiment and the badge portion according to the third embodiment. In the fourth embodiment, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図8は、第4実施形態に係る電極ユニット1Dの概略の一例を示す図である。電極ユニット1Dは、バッジ部11Bと留め部12Bとを有する。バッジ部11Bは、第3実施形態において説明されたとおり、被測定体の肌に貼り付けられた電極8と接続可能な形状をしている。留め部12Bは、第2実施形態において説明された通り、ケーブル2を接続する端子21と接続可能な形状をしている。なお、留め部12B及び端子21の代わりに、図6に示される留め部12Cと端子21Bが採用されてもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an
第4実施形態によれば、既存の先端に端子を備えるケーブルと既存の被測定体の肌に貼り付け可能な電極とを流用することができる。また、ケーブル2が分離されていることによって、電極ユニット1Dの取り付け及び取り外しや、電極ユニット1Dを取り付けたままの衣服の着脱が容易であるとともに、被測定体の肌に貼り付けられている電極8と接続することによって、電極ユニット1Dが被測定体から離れにくくすることができる。
According to the fourth embodiment, it is possible to divert an existing cable having a terminal at the tip and an existing electrode that can be attached to the skin of the measured object. In addition, since the
<第5実施形態>
図9は、第5実施形態に係る生体信号計測システム100のシステム構成の一例を示す図である。生体信号計測システム100は、例えば、ユーザの生体信号を計測し、ユーザの健康状態を診断するシステムである。生体信号計測システム100は、例えば、複数の電極ユニット1、ケーブル2によって各電極ユニット1からの生体信号を受信する心電計3、通信端末4、サーバ5を含む。電極ユニット1は、第1実施形態から第4実施形態で説明された電極ユニット1A、1B、1C、1Dのいずれであってもよい。
<Fifth embodiment>
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the biological
通信端末4は、例えば、被測定体であるユーザが所有するスマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末等である。心電計3と通信端末4とは、例えば、Bluetooth(登録商標)、WiFi等の近距離の無線通信で接続されてもよいし、USBケーブル等で接続されてもよい。通信端末4は、例えば、WiFi、LTE(Long Term Evolution)等の移動体通信網、WiMax等を介して、サーバ5と通信可能である。
The
各電極ユニット1で検出された生体信号は、ケーブル2上を伝送され心電計3に入力され、心電データに変換される。心電データは、心電計3から通信端末4、通信端末4からサーバ5へと送信される。サーバ5では、例えば、所定の周期で蓄積された被測定体の心電データを所定の医療機関等に送信する。医療機関では、例えば、被測定体の心電データを解析し、解析結果をサーバ5を通じて通信端末4に送信したり、被測定体のユーザに郵送したりする。
The biological signal detected by each
図10は、生体信号計測システム100における電極ユニット1、心電計3、通信端末4のハードウェア構成の一例を示す図である。電極ユニット1は、ケーブル接続部101、電位検出部102、電極111を備える。ケーブル接続部101は、例えば、図1では、留め部12Aのケーブル2の接続部、図5では留め部12B全体、図6では被挟持部122に相当する。電位検出部102は、例えば、生体信号を検出する回路、マイクロコンピュータ等である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
心電計3は、ケーブル接続部31、制御部32、無線通信部33を備える。ケーブル接続部31は、例えば、ケーブル2を接続する端子である。制御部32は、例えば、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)である。制御部32は、例えば、
メモリ等に格納されている所定のプログラムを実行することによって、心電生成部321としての機能を実現する。心電生成部321は、ケーブル接続部31から入力される被測定体の生体信号から心電データを生成する。例えば、被測定体の生体信号を10個の電極ユニット1によって検出する場合には、心電生成部321は、10個の電極ユニット1それぞれから検出される電気信号の電位から心電データを生成する。心電生成部321によって生成された心電データは、無線通信部33に出力される。
The
By executing a predetermined program stored in a memory or the like, a function as the
無線通信部33は、例えば、Bluetooth等の近距離通信の無線回路である。無線通信部33によって、通信端末4と接続可能となり、例えば、心電データを通信端末4へ送信することができる。
The wireless communication unit 33 is, for example, a wireless circuit for short-range communication such as Bluetooth. The wireless communication unit 33 enables connection to the
通信端末4は、制御部41、記憶部42、第1無線通信部43、第2無線通信部44を備える。制御部41は、例えば、CPUである。記憶部42は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置として用いられる記憶手段であり、生体信号計測システム100のアプリケーションを格納している。第1無線通信部43は、例えば、WiFi、LTE等の移動通信網に対応する無線回路であり、WiFi、LTE等を通じてサーバ5と通信を行う。第2無線通信部44は、例えば、Bluetoothに対応する無線通信回路であり、心電計3との通信を行う。心電計3から送信される心電データは、第2無線通信部44によって受信され、制御部41へ出力され、制御部41による生体信号計測システム100のアプリケーションの実行によって所定の処理が行われ、制御部41から第1無線通信部43に出力され、第1無線通信部43からサーバ5へ送信される。
The
これによって、ユーザは、例えば、電極ユニット1、ケーブル2、心電計3のセットを取得し、所有する通信端末4を用いることで、容易に、生体信号計測システム100のサービスを受けることができる。
Thus, the user can easily receive the service of the biological
図11は、第5実施形態の変形例における生体信号計測システム100Bのシステム構成の一例である。生体信号計測システム100Bでは、心電計3がサーバ5との通信機能を有しており、この場合には、心電計3から直接サーバ5に心電データが送信される。心電計3は、例えば、WiFi、LTE等の移動通信網に接続してサーバ5と通信を行う。
FIG. 11 is an example of a system configuration of a biological
<第6実施形態>
第6実施形態では、電極ユニット1自身がBluetooth等の近距離無線通信の機能を備える。この場合、電極ユニット1が直接生体信号を通信端末4に送信可能となるため、通信端末4が心電計3の機能を備える。すなわち、第6実施形態では、生体信号計測システムは、電極ユニット1、通信端末4、サーバ5を備えることとなる。なお、電極ユニット1は、第1実施形態又は第3実施形態で説明された電極ユニット1A、1Cのいずれかにおいて、留め部12Aに対して、ケーブル2に代えて、無線通信部を接続するように構成されたものであってもよい。また、電極ユニットは、第2実施形態又は第4実施形態で説明された電極ユニット1B、1Dのいずれかであって、ケーブル2の端子21に代
えて、無線通信部を接続するように構成されたものであってもよい。第6実施形態では、第5実施形態と重複する説明は省略される。
<Sixth embodiment>
In the sixth embodiment, the
図12は、第6実施形態に係る電極ユニット1と通信端末4とのハードウェア構成の一例を示す図である。電極ユニット1は、電位検出部102、電極111、無線通信部104を備える。無線通信部104は、例えば、Bluetooth等の近距離無線通信方式に対応する無線回路である。電極111によって検出された生体信号は、無線通信部14から通信端末4へ送信される。電位検出部102は、生体信号を他の電極ユニット1と同期させるための同期信号を生成し、生体信号とともに通信端末4へ送信してもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
通信端末4は、制御部41、記憶部42、第1無線通信部43、第2無線通信部44を備える。各電極ユニット1から送信された生体信号は、第2無線通信部44によって受信され、制御部41へ出力される。制御部41は、生体信号計測システムのアプリケーションを実行することで、心電生成部411の機能を実現する。心電生成部411は、第2無線通信部44から入力された各電極ユニット1からの生体信号から心電データを生成する。このとき、各電極ユニット1から生体信号とともに同期信号が受信される場合には、心電生成部411は、同期信号を利用して各電極ユニット1からの生体信号の同期を取り、心電データを生成する。
The
第6実施形態によれば、電極ユニット1に無線通信機能を備えさせることによって、電極ユニット1とケーブル2との接続がなくなり、電極ユニット1の衣服への取り付け及び取り外しがケーブル2の分だけ軽くなったり、衣服に取り付けた場合に動きやすくなったりする。
According to the sixth embodiment, by providing the
<第7実施形態>
第7実施形態では、ケーブル2を電極ユニット1の配置に応じて衣服に予め配線して設置する。衣服へのケーブル2の設置方法は、例えば、衣服にケーブル2を縫い付ける方法、衣服に導電性を有する素材をケーブル2の配線に従って縫い込み、当該導電性を有する素材による配線をケーブル2として用いる方法がある。衣服にケーブル2を縫い付ける方法の場合には、例えば、衣服の裏地にケーブル2を縫い付けることで、外観からケーブル2の存在を隠すことができる。導電性を有する素材による配線をケーブル2として用いる方法の場合には、衣服上の導電性を有する素材の配線上に電極ユニット1のピン112を貫通させることで、当該導電性を有する素材を生体信号が伝送される。ただし、この場合には、導電性を有する素材が配線されている部分は、非導電性の素材によって表面が覆われることとする。
<Seventh embodiment>
In the seventh embodiment, the
図13は、ケーブル設置済みの衣服の一例を示す図である。衣服6には、上述のいずれかの方法で、複数の電極ユニット1を接続するケーブル2が設置されている。電極ユニット1は、第1実施形態〜第4実施形態の電極ユニット1A、1B、1C、1Dのいずれが用いられてもよい。電極ユニット1B、1Dが用いられる場合には、ケーブル2(衣服6)と電極ユニット1B、1Dとが分離可能である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of clothes in which a cable has been installed. The
各電極ユニット1を接続するケーブル2のもう一方の先端は、心電計3に接続される。心電計3は、衣服6に取り付けられていてもよいし、例えば、被測定体が装着する衣服6とは異なる衣服(例えば、ズボン等)のポケットに入れられてもよいし、衣服6とは別のベルト等に固定されてもよい。
The other end of the
ケーブル2が衣服に縫い込まれる場合には、例えば、電極ユニット1を接続する方の先端が所定の可動域を有するように取り付けられる。これによって、電極ユニット1の取り付け位置を被測定体に応じて調整することができる。
When the
なお、電極ユニット1間のケーブルの接続がある場合には、当該ケーブルも衣服6に設置されてもよい。例えば、第6実施形態のような無線通信機能を有する電極ユニット1を採用する場合には、電極ユニット1間の同期を取るために電極ユニット1間をケーブルで接続することがある。
When a cable is connected between the
第7実施形態によれば、予め衣服にケーブル2が設置されているので、当該衣服を着用し、ケーブル2の先に電極ユニット1を接続し、電極ユニット1を衣服に取り付けることで、生体信号の計測を容易に行うことができる。また、ケーブル2が衣服に固定されているので、活動時にケーブル2によって動作を制限されることを抑制できる。
According to the seventh embodiment, since the
第7実施形態では、電極ユニット1に接続されるケーブルが衣服に設置されていることについて説明された。これに限定されず、例えば、第6実施形態の無線通信機能を備える電極ユニット1であって、電極ユニット1間のケーブルによる接続が不要な複数の電極ユニット1が、生体信号の計測のための取り付け位置(例えば、図13等)に予め設置されている衣服であってもよい。また、いずれの実施形態の電極ユニット1が採用される場合でも、衣服に電極ユニット1の取り付け位置の目印が付されていてもよい。
In the seventh embodiment, it has been described that the cable connected to the
<その他>
上記実施形態では、被測定体として人体が想定されているが、被測定体は人体に限定されず、例えば、犬、猫等の動物であってもよい。被測定体が小型の動物である場合には、計測に用いられる全ての電極が電極ユニット1でなくともよく、一部の電極は被測定体の動物の四肢に取り付けられ、その他の電極は衣服に取り付けられ動物の動体に衣服ごと装着されてもよい。
<Others>
In the above embodiment, a human body is assumed as the measured object. However, the measured object is not limited to a human body, and may be, for example, an animal such as a dog or a cat. When the object to be measured is a small animal, not all the electrodes used for measurement need to be the
また、複数の電極ユニット間はケーブル2で接続されず、無線通信によって接続されても良い。これにより、活動時にケーブル2によって動作を制限されることを抑制できる。
The plurality of electrode units may not be connected by the
1、1A、1B、1C、1D :電極ユニット
2 :ケーブル
3 :心電計
4 :通信端末
5 :サーバ
8 :電極
11A、11B :バッジ部
12A、12B、12C :留め部
14 :無線通信部
21、21B :端子
31 :ケーブル接続部
111、111B :電極
112 :ピン
1, 1A, 1B, 1C, 1D: Electrode unit 2: Cable 3: Electrocardiograph 4: Communication terminal 5: Server 8:
Claims (7)
前記被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、
前記衣服の前記被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、前記貫通部を介して、前記電極との間に前記衣服を挟み込むことで、前記電極を前記衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、
を備え、
前記電極又は前記固定部は、前記電極によって検出された前記生体信号を生体信号測定装置に送出するケーブルを接続可能に構成される、
電極ユニット。 An electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object,
A penetrating portion that penetrates clothing worn by the measured object,
The electrode is arranged on a second surface different from the first surface of the clothing that is in contact with the skin of the measured object, and the clothing is sandwiched between the clothing and the electrode via the penetrating portion. A fixing portion for detachably fixing to the clothes,
With
The electrode or the fixing portion is configured to be connectable to a cable that sends the biological signal detected by the electrode to a biological signal measurement device.
Electrode unit.
前記固定部は、前記ケーブルを接続可能に構成される、
請求項1に記載の電極ユニット。 The penetration portion and the fixing portion are conductive,
The fixing unit is configured to be able to connect the cable.
The electrode unit according to claim 1.
請求項2に記載の電極ユニット。 The fixing portion has a shape to which a conductive terminal provided in the cable can be connected.
The electrode unit according to claim 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載の電極ユニット。 The electrode has a shape connectable to a first electrode provided in contact with the skin of the measured object,
The electrode unit according to claim 1.
前記ケーブルは、前記衣服に、前記被測定体における所定の位置に前記複数の電極ユニットを設置可能なように配線されて固定されている、
衣服。 Clothes having a cable connectable between the plurality of electrode units according to any one of claims 1 to 4 and the biological signal measuring device,
The cable is wired and fixed to the clothes so that the plurality of electrode units can be installed at predetermined positions in the measured object.
clothes.
前記被測定体によって着用される衣服を貫通する貫通部と、
前記衣服の前記被測定体の肌に接触する第1の面とは異なる第2の面に配置され、前記貫通部を介して、前記電極との間に前記衣服を挟み込むことで、前記電極を前記衣服に対して着脱可能に固定する固定部と、
前記生体信号を生体信号測定装置に送信する無線通信部と、
を備える電極ユニット。 An electrode capable of detecting a biological signal emitted from the measured object,
A penetrating portion that penetrates clothing worn by the measured object,
The electrode is arranged on a second surface different from the first surface of the clothing that is in contact with the skin of the object to be measured, and the clothing is sandwiched between the clothing and the electrode through the through portion. A fixing portion for detachably fixing to the clothes,
A wireless communication unit that transmits the biological signal to a biological signal measurement device,
An electrode unit comprising:
前記複数の電極ユニットは、前記衣服に、前記被測定体における所定の位置に着脱可能なように固定されている、
衣服。 A garment having a plurality of electrode units according to claim 6,
The plurality of electrode units are fixed to the clothing so as to be detachable at a predetermined position in the measured object,
clothes.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2018146937A JP2020018783A (en) | 2018-08-03 | 2018-08-03 | Electrode unit and garment |
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2018
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