JP2024012173A - 衣料 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、生体信号を検出可能な衣料であって、過剰な押し付け圧をかけずに着用者の体型差を吸収しつつ、電極部を着用者の適切な部位に接触させて安定した生体信号、特に心電信号の検出に優れ、さらに、電極部の損傷及び導線部の断線が抑制された衣料を提供することを課題とする。【解決手段】生体信号を検出可能な衣料であって、着用者の上半身に装着されるものであり、着用者に密着するように構成された身生地と、前記身生地よりも高い伸縮性を有する高伸縮性構造布帛とを備え、着用者に接触されるシート状の電極部と、前記電極部に接続された導線部とを含み、前記電極部が、前記身生地に接合されている、衣料。【選択図】図２

Description

本発明は、生体信号を検出可能な衣料に関する。

従来、生体信号を検出可能な衣料は、着用者の心電図や筋電図等を測定するために使用されている。かかる衣料は、通常、着用者の生体信号を検出するための電極部と、前記電極部に接続された導線部とを備えている（例えば、特許文献１～３参照）。

生体信号を安定して取得するためには、電極部を着用者の適切な位置に保持させることが重要となる。そこで、従来のこの種の衣料は、生地による締め付けを利用して、電極部を着用者に密着させている。

特開２０１６－１５８７０９号公報 特開２０１７－０８２３６１号公報 特開２０２０－１４６３３６号公報

しかしながら、生地による押し付け圧が強いと、着用者の呼吸の妨げや、血中酸素濃度の低下等の要因となり、長時間での使用には適さないものとなる。さらに、着用者の体型差によって、押し付け圧がさらに強くなる場合がある。

また、着用者の動作等に起因する生地の伸び縮みによって、電極部の損傷や電極部に接続された導線部の断線が生じるおそれがある。

上記事情に鑑み、本発明は、生体信号を検出可能な衣料であって、過剰な押し付け圧をかけずに着用者の体型差を吸収しつつ、電極部を着用者の適切な部位に接触させて安定した生体信号、特に心電信号の検出に優れ、さらに、電極部の損傷及び導線部の断線が抑制された衣料を提供することを課題とする。

本発明に係る衣料は、
生体信号を検出可能な衣料であって、
着用者の上半身に装着されるものであり、
着用者に密着するように構成された身生地と、前記身生地よりも高い伸縮性を有する高伸縮性構造布帛とを備え、
着用者に接触されるシート状の電極部と、前記電極部に接続された導線部とを含み、
前記電極部が、前記身生地に接合されている。

かかる構成によれば、着用時に高伸縮性構造布帛が伸縮することによって過剰な押し付け圧をかけずに着用者の体型差を吸収することができる。また、電極部が身生地に接合されていることによって、伸縮性の高い高伸縮性構造布帛に接合されている場合と比べて、電極部を着用者の適切な部位に接触させることができ、延いては、安定した生体信号を検出することができる。さらに、高伸縮性構造布帛が着用者の動作に起因して生じ得る伸び縮みを吸収するため、身生地における伸び縮みが少なくなり、電極部及び導線部が接合された身生地の伸び縮みが抑えられることから、導線部の損傷及び電極部の断線を抑制することができる。

また、前記高伸縮性構造布帛は、前記身生地より１５％以上高い伸び率を示すものであることが好ましい。また、前記高伸縮性構造布帛は、蛇腹状の経編地であることが好ましく、前記蛇腹による伸縮方向が前記衣料の巾方向に沿うように配されていることがより好ましい。かかる構成の衣料は、上記効果にさらに優れたものとなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、後身頃を備え、
前記高伸縮性構造布帛は、前記後身頃の巾方向における中央線上に配されている。

着用者の動作のなかで、後ろに沿った体勢よりも前傾姿勢の方が、衣料を構成する生地の変化量が多くなる。このため、着用時の衣料は、後身頃の中央線近傍の伸長の量が他の生地（特に前身頃）よりも大きくなる。上記構成の衣料は、かかる着用者の動作が考慮されたものであり、後身頃における高伸縮性構造布帛が着用者の動作による伸長を吸収し易くなるため、上記効果により一層優れるものとなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、
前記電極部は、導電繊維と、非導電繊維とで構成され、
前記非導電繊維は、単繊維径が１μｍ以下である。

かかる構成によれば、非導線繊維の単繊維径が１μｍ以下であることによって、シート状の電極部が柔軟性に優れるものとなり、着用者の体型に沿い易くなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前記非導電繊維は、ポリエステル繊維を含む。

かかる構成によれば、ポリエステル繊維は各種繊維のなかでも強度及び伸縮性に比較的優れるため、電極部が耐久性に優れるものとなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前記導線部は、導電部と、前記導線部を被覆する絶縁体部とを含む。

かかる構成によれば、絶縁体部の被覆によって、導電部の損傷が抑制される。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前記絶縁体部は、ポリエステル繊維を含む。

かかる構成によれば、導電部が耐久性に優れるものとなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前記電極部と前記導線部との接続部が絶縁シートで被覆されている。

かかる構成によれば、電極部と導線部との接続部が絶縁シートで被覆されていることによって、導線部による信号情報の伝達が正確なものとなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前記電極部と前記身生地との間にクッション材が介在している。

かかる構成によれば、電極部と身生地との間にクッション材が介在していることによって、過剰な押し付け圧をかけずに電極部を着用者の適切な部位に接触、保持させることができる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、
前身頃と、前記前身頃に接合された第１の電極部と、前記前身頃に接合された第２の電極部とを備え、
前記第１の電極部及び前記第２の電極部のそれぞれは、前記衣料の袖ぐりの下端と前記前身頃の下端との中間を通る第１の中央線よりも上方に位置するように、且つ、前記前身頃を左右均等に分割する第２の中央線と前記前身頃の側端縁との中間を通る第３の中央線よりも前記側端縁側に位置するように配されている。

かかる電極部の配置によれば、着用者の筋肉の少ない部位に電極部が接触し得るため、心臓からの電気信号を検出し易くなる。すなわち、心電信号を検出し易くなる。

また、本発明に係る衣料は、好ましくは、前身頃と、前記前身頃を左右に分割するファスナとを備えている。

かかる構成によれば、ファスナによって前身頃を分割することができるため、身生地が着用者に密着するように構成されている割には着脱が容易なものとなり、電極部の破損や導線部の断線を抑制することができる。

以上のとおり、本発明によれば、生体信号を検出可能な衣料であって、過剰な押し付け圧をかけずに着用者の体型差を吸収しつつ、電極部を着用者の適切な部位に接触させて安定した生体信号、特に心電信号の検出に優れ、さらに、電極部の損傷及び導線部の断線が抑制された衣料を提供することができる。

一実施形態に係る衣料の正面図である。 図１の衣料の背面図である。 図１の衣料の裏側を示し、電極部及び導線部を主に示す。

以下、本発明の一実施形態に係る衣料について説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る衣料１は、Ｔシャツ型の上衣であり、着用者の胴体を正面側から覆う前身頃１０と、着用者の胴体を背面側から覆う後身頃２０とを備えている。また、本実施形態に係る衣料１は、生体信号としての心電信号を検出するシート状の電極部３０と、電極部３０に一端部が接続され且つ他端部が処理装置に接続された導線部４０とを備えている。前記処理装置は、電極部３０が検出した信号データを取得して心電図を生成するものである。

本実施形態の衣料１は、前身頃１０を左右に分割するファスナ５０を備えている。ファスナ５０は、前身頃１０の上下方向にわたって延びており、前身頃１０を右前身頃１０Ｒと左前身頃１０Ｌとに分割し得るように構成されている。

本実施形態の後身頃２０は、前記処理装置を収容するポケット６０を有する。さらに、後身頃２０には、ポケット６０の上方に、前記処理装置と電極部３０とを電気的に接続するための少なくとも２つ（具体的には３つ）の端子７０が接合されている。端子７０は、衣料１の襟ぐりとポケット６０の間に接合されている。ポケット６０は、端子７０の下方に形成されている。

本実施形態の前身頃１０及び後身頃２０のそれぞれは、主たる生地としての身生地と、身生地よりも高い伸縮性を有する生地である高伸縮性構造布帛とで構成されている。

本実施形態の身生地は、ポリトリメチレンテレフタレート、又はポリトリメチレンテレフタレートを一成分として含むポリエステル系の複合繊維で構成され且つ仮撚及び捲縮が施された加工糸と、ポリウレタン弾性繊維等の弾性繊維で構成された弾性糸とで構成されるストレッチ性の編物である。かかる身生地を有する前身頃１０及び後身頃２０は、着用者の皮膚に密着し得るものとなる。なお、本発明の身生地は、前述のものに限定されず、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、木綿等で構成された編物又は織物であってもよい。

本実施形態の高伸縮性構造布帛は、身生地よりもさらに高い伸縮性を有する。具体的に、本実施形態の高伸縮性構造布帛は、ＪＩＳ Ｌ １０９６：２０１０（織物及び編物の生地試験方法）の「8.14 引張強さ及び伸び率」のＡ法（ストリップ法）に準拠して伸び率を測定したときに、横方向及び縦方向の両方において、前記身生地より１５％以上高い伸び率を示す。なお、試験片の寸法については幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍ又は幅２５ｍｍ×長さ２００ｍｍを採用する。衣料１における高伸縮性構造布帛の巾方向（生地の横方向に対応する方向）の伸び率を測定する際には、幅５０ｍｍ×長さ６０ｍｍの５つの断片（２ｍｍの縫い代が別途設けられ、縫合後の長さを３００ｍｍとする５つの断片）、又は幅２５ｍｍ×長さ５０ｍｍの４つの断片（２ｍｍの縫い代が別途設けられ、縫合後の長さを２００ｍｍとする４つの断片）を縫い代において重ね合わせ、これらを伸縮性のない糸を用いて縫合し、上記の試験片を作製する。縫合用の糸は、ポリエステル糸又はナイロン糸であればよい。縫合方法は、本縫いを採用する。一方、衣料１における高伸縮性構造布帛の上下方向（生地の縦方向に対応）の伸び率を測定する際には、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍ又は幅２５ｍｍ×長さ２００ｍｍの試験片を作成する。

本実施形態の高伸縮性構造布帛は、面方向における所定方向に沿って並ぶ凹凸の交互の繰り返し構造を有する。そして、本実施形態の高伸縮性構造布帛は、前記所定方向に沿う引っ張り力によって平坦な状態に近づき、且つ、前記引っ張り力の解除によって元の凹凸の状態に戻るように構成されている。これによって、本実施形態の高伸縮性構造布帛は、前記所定方向に沿って伸縮し易いものとなる。かかる高伸縮性構造布帛としては、例えば、プリーツ加工が施された編物又は織物、揚柳織物、蛇腹状に形成された編物又は織物等が挙げられる。

特に、比較的小さい引っ張り力であっても伸び易い蛇腹状の経編地が好ましい。なお、「蛇腹」とは山折りと谷折り（すなわち凹凸）が連続する構造であり、「アコーディオン生地」とも称される。詳しくは、蛇腹状の経編地は、生地の面方向に直交し且つ前記所定方向に平行する断面において、生地の表側凸部と、裏側凸部（すなわち凹部）とが交互に形成されている。また、前記蛇腹状の経編地の表面を見たときに、前記表側凸部は、これと隣り合う前記裏側凸部の一部を覆うように前記所定方向に湾曲しつつ突き出している。そして、かかる構造を有する蛇腹状の経編地は、前記所定方向に沿う引っ張り力が加えられると、湾曲した部分が直線状に近づくことによって前記所定方向に大きく伸びることとなる。

前記蛇腹状の経編地は、例えば、特許第５４５１１９３号公報などに記載の方法によって製造することができる。すなわち、例えば、ダブルラッシェル編み機の表側の針で所定幅のデンビ編み部（表側主編成部）を緯方向に所定間隔で編成する一方、裏側の針でも同様に、所定幅のデンビ編み部（裏側主編成部）を緯方向に所定間隔で編成し、さらに、並列する裏側主編成部の位相が前記表側主編成部のそれに対して緯方向にシフトさせ、各裏側主編成部が、表側主編成部間の中間位置に位置するように編成するとよい。その際、近接する表側主編成部の側縁と裏側主編成部の側縁とをダブル鎖編み又はダブルデンビ編みによって経方向に繋ぎ編みし（繋ぎ編み部）、編地の両側部に、繋ぎ編み部と同じ編組織で、それぞれ耳部を編成することが好ましい。市販品としては井上リボン工業株式会社のアコーディオ（商品名）などが例示される。

本実施形態の高伸縮性構造布帛は、ポリエステル系の加工糸であって仮撚及び捲縮が施された加工糸と、ポリウレタン弾性繊維等の弾性繊維で構成された弾性糸とで構成されている。本実施形態の高伸縮性構造布帛を構成する弾性糸は、身生地を構成する弾性糸よりも繊度が大きく、具体的には、身生地用の弾性糸の２倍以上であり、３倍以上が好ましく、４倍以上がより好ましく、５倍以上がさらに好ましい。本実施形態の高伸縮性構造布帛は、上記のような構造的特徴によって伸縮性が高められているとともに、前記加工糸や前記弾性糸によっても伸縮性が高められている。これによって、本実施形態の高伸縮性構造布帛は、身生地と比較して、衣料１の巾方向において高い伸縮性を示すとともに、衣料１の上下方向においても高い伸縮性を示す。

前記身生地と前記高伸縮性布帛とは、糸による縫合により接合されていることが好ましい。

次に、本実施形態の電極部３０について説明する。図３に示すように、本実施形態の電極部３０は、長方形状であり、着用者の表皮と接触する表面部３１を有する。表面部３１は、該表面部３１を二等分する中央線上に延在する検出部３１１と、検出部３１１の両側に形成された一対の非検出部３１２とを有する。検出部３１１及び非検出部３１２のそれぞれは、電極部３０における平行する端縁の間にわたって形成されている。なお、前記電極部の形状は、正方形、円形、三角形等であってもよい。

本実施形態の電極部３０は、導電繊維が交編又は交織されることによって形成された検出部３１１と、非導電繊維が交編又は交織されることによって形成された非検出部３１２とを有する。なお、本発明の前記検出部と前記非検出部とを形成する方法としては、非導電繊維からなる編物又は織物に導電剤を部分的に含浸又はプリントにより塗布する方法、非導電性のフィルムに導電材を部分的にプリントする方法を採用することもできる。

前記導電繊維は、導電性を備える公知の繊維を用いることができる。例えば、特許６１８５６３８号公報に記載されたものであってもよい。すなわち、導電繊維の具体例としては、金属めっき繊維、導電性高分子繊維、金属繊維、炭素繊維、スリット繊維、導電材含有繊維等が挙げられる。導電繊維は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。金属めっき繊維としては、例えば、銀、銅、金、ステンレス等の金属、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む合金等により、合成繊維の表面が被覆された繊維が挙げられる。金属めっきが施される合成繊維としては、好ましくはナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。市販品では、ミツフジ社製「ＡＧｐｏｓｓ」（商品名）等の銀メッキナイロン繊維であってもよい。

本実施形態の非検出部３１２は、非導電繊維として、単繊維径が１μｍ以下（好ましくは１０～８００ｎｍ）のナノ繊維（超極細繊維）を含む。これによって、シート状の電極部３０の表面がフラットになり、着用者の表皮との接触面積が高まり、表皮との密着性が高くなり好ましい。非検出部３１２は、前記ナノ繊維を３０質量％以上（好ましくは５０質量％以上）含むことが好ましい。さらに、前記ナノ繊維としては、単繊維径が７００ｎｍの帝人フロンティア社製ナノフロント（登録商標）が好ましい。なお、単繊維径は、ＳＥＭ等の顕微鏡観察において正面を向いている２０本の単繊維を選択し、選択した単繊維の外接円の直径を測定し、それらを平均することにより求めることができる。

上記のような導電繊維及び非導電繊維で形成された電極部３０の厚みは、１．０ｍｍ以下（より好ましくは０．１～０．５ｍｍ）になり得る。そして、厚みが薄いほど、着用者の表皮の凹凸や湾曲に追従して密着し易くなる。なお、電極部３０の厚みは、ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０２０（織物及び編物の生地試験方法）に記載の８．４ Ａ法によって測定するものとする。

そして、図１に示すように、本実施形態の衣料１は、前身頃１０に接合された２つの電極部３０を備えている。各電極部３０は、衣料１の各袖ぐりの下端に沿って配されている。より具体的には、１つ目の電極部３０は右前身頃１０Ｒに備えられ、２つ目の電極部３０は左前身頃１０Ｌに備えられている。これらの上下方向の配置に関し、衣料１の袖ぐりの下端と前身頃１０の下端との中間を通る線を第１の中央線Ｃ１としたときに、各電極部３０は、第１の中央線Ｃ１よりも上方に位置する領域に配されている。さらに詳しくは、各電極部３０は、衣料１の袖ぐりの下端と第１の中央線Ｃ１との中間を通る中央線上に延在するように配置されている。

次に、電極部３０の左右方向の配置に関し、前身頃１０を左右均等に分割する中央線を第２の中央線Ｃ２とし、第２の中央線Ｃ２と前身頃１０の一対の側端縁（右前頃１１の側端縁１１Ｒ及び左前身頃１０Ｌの側端縁１１Ｌ）との中間を通る２つの線をそれぞれ第３の中央線Ｃ３及び第４の中央線Ｃ４としたときに、１つ目の電極部３０は第３の中央線Ｃ３と右前身頃１０Ｒの側端縁１１Ｒとの間の領域に配されており、２つの目の電極部３０は第４の中央線Ｃ４と左前身頃１０Ｌの側端縁１１Ｌとの間の領域に配されている。これらの領域は、前記身生地で構成された領域である。かかる配置によれば、着用者の筋肉の少ない部位に電極部３０が接触し得るため、心臓からの電気信号を検出し易くなる。また、着用者の心臓を左右両側から挟み込むように各電極部３０が配されるため、心電信号の明瞭な検出に優れるものとなる。なお、本実施形態のように前身頃１０の各側端縁が上下方向に対して若干湾曲している態様があることを考慮し、第３の中央線Ｃ３及び第４の中央線Ｃ４は、前身頃１０の各側端縁のうち最も巾方向の内側に位置する点を通り且つ上下方向に平行する直線を基準に画定するものとする。

さらに、本実施形態では、各電極部３０の表面（着用者に接触する面）とは反対側の裏面と、前身頃１０を構成する生地の裏面との間には、厚みが５ｍｍ以上（好ましくは５～２０ｍｍ）のクッション材が配されている。このクッション材により、シート状の電極部３０が表皮側へ押し付けられる効果があり、且つ表皮の凹凸や湾曲に対して電極部３０の表面形状が追従して変形し易くなる効果がある。さらに、このクッション材は、シート状の電極部３０及び身生地の何れにも接着又は縫合されずにこれらに挟持されていることが上記の追従性の観点から好ましい。前記クッション材は、例えば、ポリウレタンフォームによって構成される。

本実施形態では、シート状の電極部３０と前身頃１０を構成する生地とは、片面タイプの絶縁シートたる熱転写シート８０を電極部３０の外周部に外枠状に貼り付けられることによって固定されている。この他、枠形状に切り抜いた両面タイプの熱転写シートをシート状の電極部３０と前記生地との間に挟み込んで接着する方法、シート状の電極部３０の外周部と前記生地とを縫合する方法等も採用することができる。特に、アイロンシート等の熱転写シートで固定する方法が好ましい。

そして、本実施形態では、前身頃１０及び後身頃２０のそれぞれに部分的に高伸縮性構造布帛が配されている。一方、その他の領域（高伸縮性構造布帛で構成される領域以外の領域）は、前記身生地で構成されている。

図１に示すように、本実施形態の前身頃１０においては、高伸縮性構造布帛が右前身頃１０Ｒ及び左前身頃１０Ｌのそれぞれに対をなすように配されて左右に一対の第１の高伸縮領域Ｈ１を形成している。第１の高伸縮領域Ｈ１は、上下方向に沿って延在しており、その上端が電極部３０よりも下方に且つ第１の中央線Ｃ１よりも上方に配され、その下端が前身頃１０の下端に対応するように配されている。一方、巾方向の配置に関し、第１の高伸縮領域Ｈ１は、電極部３０よりも巾方向中央側（ファスナ５０側）に形成されている。また、第１の高伸縮領域Ｈ１は、概ね、第２の中央線Ｃ２と第３の中央線Ｃ３との間の領域及び第２の中央線Ｃ２と第４の中央線Ｃ４との間の領域のそれぞれに配されている。より具体的には、右前身頃１０Ｒにおける第１の高伸縮領域Ｈ１の総面積のうち、８０％以上が第２の中央線Ｃ２と第３の中央線Ｃ３との間の領域に形成されており、左前身頃１０Ｌにおける第１の高伸縮領域Ｈ１の総面積のうち８０％以上が第２の中央線Ｃ２と第４の中央線Ｃ４との間の領域に形成されている。

右前身頃１０Ｒの巾方向における高伸縮性構造布帛の巾の割合は、２５％以上５０％以下が好ましく、３０％以上４０％以下がより好ましい。同様に、左前身頃１０Ｌの巾方向における高伸縮性構造布帛の巾の割合は、２５％以上５０％以下が好ましく、３０％以上４０％以下がより好ましい。より具体的には、右前身頃１０Ｒ及び左前身頃１０Ｌのそれぞれの高伸縮性構造布帛の寸法は、長さ５０～６０ｃｍ、巾３～２０ｃｍ（好ましくは巾３～６ｃｍ）の範囲内であることが好ましい。なお、ここでの巾の割合は、前身頃１０の各側端縁を基準に求めるものとするが、本実施形態のように前身頃１０の各側端縁が上下方向に対して若干湾曲している態様があることを考慮し、前身頃１０の各側端縁のうち最も巾方向の内側に位置する点を通り且つ上下方向に平行する直線を算出の基準線とする。そして、巾の割合の算出では、まず、前記基準線から第２の中央線Ｃ２の間に上下方向に等間隔となるように巾方向に平行する５つの線分を描き、これらの線分の長さを平均した値（全巾）を決定する。次に、高伸縮構造布帛の上端から下端の間に上下方向に等間隔となるように巾方向に平行する５つの線分を描き、これらの線分の長さを平均した値（平均巾）を決定する。そして、巾の割合は、前記全巾に対する前記平均巾の割合を意味するものとする。また、高伸縮性構造布帛の巾は、前記平均巾とする。

第１の高伸縮領域Ｈ１では、高伸縮性構造布帛の凹凸は衣料１の巾方向に沿って並んでおり（言い換えれば該布帛の前記所定方向が巾方向に対応しており）、巾方向への伸縮が上下方向よりも大きくなっている。

次に、図２に示すように、本実施形態の後身頃２０においては、高伸縮性構造布帛が後身頃２０を左右均等に分割する第５の中央線Ｃ５上に延在するように且つ前身頃１０に接合された電極部３０と対向しないように配されて、後身頃２０の巾方向中央部に第２の高伸縮領域Ｈ２を形成している。また、第２の高伸縮領域Ｈ２は、その上端が電極部３０よりも上方に且つ袖ぐりの下端に対応するように配され、その下端が後身頃２０の下端に対応するように配されている。このように、本実施形態の後身頃２０は、丈方向にできるだけ長い第２の高伸縮領域Ｈ２を有しており、この第２の高伸縮領域Ｈ２によって着用者の動作等による伸び縮みを吸収するようになっている。

後身頃２０の巾方向における高伸縮性構造布帛の巾の割合は、１０％以上３０％以下が好ましく、１０％以上２０％以下がより好ましい。より具体的には、後身頃２０における高伸縮性構造布帛の寸法としては、長さ１０～８０ｃｍ（好ましくは３５～５０ｃｍ）、巾５～２０ｃｍ（好ましくは巾３～６ｃｍ）の範囲内であることが好ましい。なお、ここでの巾の割合は、後身頃２０の側端縁を基準に求めるものとするが、本実施形態のように後身頃２０の各側端縁が上下方向に対して若干湾曲している態様があることを考慮し、後身頃２０の各側端縁のうち最も巾方向の内側に位置する点を通り且つ上下方向に平行する直線を算出の基準線とする。そして、巾の割合の算出では、まず、前記基準線から第５の中央線Ｃ５の間に上下方向に等間隔となるように巾方向に平行する５つの線分を描き、これらの線分の長さを平均した値（全巾）を決定する。次に、高伸縮構造布帛の上端から下端の間に上下方向に等間隔となるように巾方向に平行する５つの線分を描き、これらの線分の長さを平均した値（平均巾）を決定する。そして、巾の割合は、前記全巾に対する前記平均巾の割合を意味するものとする。また、高伸縮性構造布帛の巾は、前記平均巾とする。

さらに、第２の高伸縮領域Ｈ２では、高伸縮性構造布帛の凹凸は衣料１の巾方向に沿って並んでおり、巾方向への伸縮が上下方向よりも大きくなっている。

第２の高伸縮領域Ｈ２の上方に端子７０が接合され、端子７０の上方にポケット６０が形成されている。すなわち、ポケット６０及び端子７０は、後身頃２０における巾方向中央部において第２の高伸縮領域Ｈ２の上方に配されている。

図３に示すように、本実施形態の衣料１は、一端（下端）が電極部３０に接続され且つ他端（上端）が端子７０に接続された２つの導線部４０を備えている。各導線部４０は、電極部３０と端子７０とを結ぶ直線に沿って延びるように後身頃２０に接合されている。各導線部４０は、ファスナ５０を閉じたときに、第１の高伸縮領域Ｈ１に重ならないように配されることとなる。また、各導線部４０は、第２の高伸縮領域Ｈ２とは交差することなく、後身頃２０を構成する身生地に接合されている。言い換えれば、各導線部４０は、第２の高伸縮領域Ｈ２の外縁の外側を通るように後身頃２０を構成する身生地に接合されている。

本実施形態の導線部４０は、前記導電繊維（電極部３０における検出部３１１を形成する導電繊維）で構成される導電部４１と、合繊繊維製のバインダーテープで構成される絶縁体部４２とを含む。具体的には、本実施形態の導線部４０では、テープ幅方向の中央を通る折り曲げ線を介してバインダーテープが折り曲げられた状態とされ、前記折り曲げ線を介した一方の領域に前記導電繊維が前記折り曲げ線に沿って縫合されている。これによって、折曲状態のバインダーテープは、前記折り曲げ線を介した一方側の領域であって前記導電繊維が縫合された第１の領域と、前記折り曲げ線を介した他方側の領域であって前記導電繊維が縫合されていない第２の領域とを有するものとなっている。また、前記折曲状態のバインダーテープは、折り曲げられた側の側端縁である第１の側端縁４２１と、第１の側端縁４２１とは反対側の第２の側端縁４２２とを有する。そして、本実施形態の導線部４０は、前記第１の領域が後身頃２０の裏面と対向した状態で第２の側端縁４２２が後身頃２０に縫合されている。これによって、導電部４１は、絶縁体部４２における前記第２の領域によって被覆された状態となっている。第１の側端縁４２１は、自由端とされており、これによって、バインダーテープの伸縮が阻害されにくくなっている。第１の側端縁４２１は、第２の側端縁４２２よりも下方に配されている。

図３に示すように、導線部４０と電極部３０との接続部は、絶縁シートたる熱転写シート８０で被覆されている。また、導線部４０と端子７０との接続部は、絶縁シートたる熱転写シート８０で被覆されている。絶縁シート８０としては、例えば、アイロンシート等の熱転写シートが挙げられる。

本実施形態の衣料１によれば、着用者に体型差があっても、衣料１に部分的に配された高伸縮性構造布帛によって吸収され、安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる。

具体的には、本実施形態の衣料１では、各電極部３０が第３の中央線Ｃ３と右前身頃１０Ｒの側端縁１１Ｒとの間の領域及び第４の中央線Ｃ４と左前身頃１０Ｌの側端縁１１Ｌとの間の領域に配された上で、前身頃１０における第２の中央線Ｃ２と第３の中央線Ｃ３との間の領域及び第２の中央線Ｃ２と第４の中央線Ｃ４との間の領域に第１の高伸縮領域Ｈ１が形成され、前身頃１０のその他の領域が身生地で構成されていることによって、着用者の腹部や肋骨部への圧迫を緩和し着用快適性を維持しつつ（高伸縮性構造布帛が寄与）、心臓の左右両側の適切な位置に電極部を保持することができ（身生地が寄与）、電極部３０が明瞭な生体信号を取得することができる。

また、通常の衣料は、標準体型に合わせて設計されるため、胸部や肩幅の肥大等の身体的特徴を有する着用者、すなわち、標準体型からの体型差が大きい着用者が着用時の息苦しさ等の不快感や可動域が制限されることを感じることがある。これに対して、本実施形態の衣料１によれば、ファスナ５０が前身頃１０の上下方向にわたって延びているため、比較的押し付け圧が強くなり得る身生地で構成される領域の密着の加減についてはファスナ５０の上げ幅で調節することができる。すなわち、本実施形態の衣料１は、ファスナ５０と第１の高伸縮領域Ｈ１とによって、上半身の上部が大きい着用者及び上半身の下部が大きい着用者の両方に、適切に使用され得るものである。

ファスナ５０と第１の高伸縮領域Ｈ１との組み合わせに関しては、着用者がファスナ５０を開閉しようとする際、ファスナ５０の上止めに接合された把持部（着用者の開閉操作部）を着用者の正面から離れる方向に引っ張りやすく、それによって把持部を目視し易くなるため、衣料１の着脱の容易性を高められるという効果もある。

また、本実施形態の衣料１は、後身頃２０の巾方向中央部の第２の高伸縮領域Ｈ２によって、着用者の前傾姿勢による伸長が前身頃１０に伝搬されずに吸収されやすく、電極部３０の適切な接触位置からのずれを抑制することができる。

また、本実施形態の衣料１は、各導線部４０が第２の高伸縮領域Ｈ２の外縁の外側を通るように後身頃２０を構成する身生地に接合されているため、比較的変形が抑制されており、延いては、変形による抵抗値の変化に起因するノイズを少なくでき、生体信号を検出し易いものである。

以上のように、例示として一実施形態を示したが、本発明に係る衣料は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係る衣料は、上記作用効果により限定されるものでもない。本発明に係る衣料は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態の衣料１は、心電信号を検出するためのものであるが、本発明の衣料は、これに限定されず、生体信号として筋肉の電気信号等を検出可能なものであってもよい。

以下、実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。

（１）心拍計測性
帝人フロンティアセンシング社製のＤＳＰワイヤレスＥＣＧ／ＨＲロガー（加速度／角速度）ＳＳ－ＥＣＧＨＲＡＧを衣料に取り付けたスナップボタンを介して衣料に接続し、安静時、運動時の心電波形、及び心拍数を計測し、以下の基準にて心拍計測性を評価した。計測の周波数は１ｋＨｚに設定した。
◎ ⇒ 運動時すべてのデータで正確に心拍数を算出できた。
○ ⇒ 運動時８０％以上のデータで正確に心拍数が算出できた。
△ ⇒ 運動時５０％以上８０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
× ⇒ 運動時５０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
計測の一連の工程は、安静１分間⇒体をねじる運動１分⇒全速力腕振り１分、の３分間で実施した。

（２）厚み
ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１０ ８．４ Ａ法で規定される方法で測定した。
（３）繊度
ＪＩＳ Ｌ１０１３：２０２１ ８．３．１．正量繊度により測定した。
（４）押し付け圧
着用者の着用感により、「良好」「不良」の２段階評価した。

［実施例１］
（高伸縮性構造布帛の作製）
フロント（表）側とバック（裏）側の２列の針床を有する公知のダブルラッセル編機（２４ゲージ）を用い、表側の針で市販のポリエステル先染仮撚捲縮加工糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いてダブルデンビ編みし、同時にポリウレタン（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１本を２針振りで挿入編した表側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成した。一方、裏側の針でも同様に、市販のポリエステル先染仮撚糸１６７Ｔ４８を用いてダブルデンビ編みし、同時にポリウレタン弾性糸（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１本を２針振りで挿入編した裏側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成し、更に、並列する裏側主編成部の位相が表側主編成部のそれに対して緯方向にシフトさせ、各裏側主編成部が、表側主編成部間の中間位置に位置するように編成するとともに、近接する表側主編成部の側縁と裏側主編成部の側縁とを市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いダブル鎖編によって経方向に繋ぎ編みし、編地の両側部に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本の双糸を用い繋ぎ編部と同じダブル鎖編をフルセットで８針分編み、同時に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を３針振りで挿入編した耳部を編成した生機を得た。得られた生機を乾熱セット（温度：１５０℃、時間：３５秒）し、巾（屈曲波の進行方向）１０ｃｍ×長さ４８ｃｍのサイズにカットし、蛇腹状の経編地（高伸縮構造布帛）とした。かかる高伸縮性構造布帛は、上記の測定方法で測定して、縦方向及び横方向の両方において、後記の身生地より１５％以上少ない切断時の強さ（Ｎ）で、１５％以上高い伸び率を示す布帛であった。

（電極部の作製）
次に、２８Ｇのラッセル編機（細幅編機）にて、中央部（巾０．５ｃｍ）に７８ｄｔｅｘ／３４本の銀メッキした導電性ナイロン糸を配し、それ以外の部分には単繊維の直径が約７００ｎｍである７８ｄｔｅｘ／１６７２０本の超極細ポリエステル繊維（帝人フロンティア社製ナノフロント（登録商標））と３３ｄｔｅｘ／１２本の通常のポリエステル繊維とのインターレース混繊糸を用いて、バック筬の組織を１０／０１、フロント筬の組織を１２／１０にて編地（全巾４ｃｍ）を作製した後、長さ６ｃｍにカットしてシート状の電極部とした。

（衣料の作製）
２８Ｇのシングル丸編み機にて、８４ｄｔｅｘ／７２本のポリエステル加工糸と４４ｄｔｅｘ／１本のポリウレタン弾性糸をポリウレタン弾性糸のドラフト率２．５倍にてベア天竺組織の編地を編成し、この編地を身生地（衣料生地）とし、図１及び図２に示すように前身頃及び後身頃のそれぞれに高伸縮構造布帛を巾（伸縮）方向が身体の横方向になるよう配した。より具体的には、前身頃における高伸縮構造布帛の上端を電極部よりも下方に且つ第１の中央線よりも上方に配し、下端を前身頃の下端と対応させるように配した。また、前身頃における高伸縮構造布帛の巾を片側につき約５ｃｍ（片側の全巾：約１５．５ｃｍ、巾の割合：約３２％）とした。後身頃における高伸縮構造布帛の上端を袖ぐりの下端に対応するように配し、上端を後身頃の下端と対応させるように配した。また、後身頃の高伸縮構造布帛の巾を約４．５ｃｍ（全巾：約３０．５ｃｍ、巾の割合：約１５％）とした。次いで、ファスナを、前身頃を左右均等に分割する中央線上に配して、Ｍサイズの衣料を作製した。

次いで、図１に示すウェアの位置の内側（人体側）にシート状の電極部と後記の導線部を熱転写シートで取り付け、衣料生地とシート状の電極部との間にはクッション材として、厚み１０ｍｍの低反発ウレタンスポンジを挿入した。なお、熱転写シートは接着剤が塗布されたウレタンシートであり、１６０℃の熱プレスにより衣料生地とシート状の電極部とを熱接着させた。かかるシート状の電極部において、シート状の電極部の露出部は４．５ｃｍ×３ｃｍのサイズであった。

導線部としては、ポリエステル繊維製バインダーテープの片面に前記と同じ銀メッキナイロン糸（導電繊維）を縫い付けたものを用意し、図２のようにシート状電極部から背中上部のスナップボタンを内側（人体側）で連結し、スナップボタンを介して心電計測機に接続した。なお、シート状の電極部と導線部との接続部は、絶縁シートである熱転写シートにより被覆された状態であった。この衣料をシート状電極部が直接肌に触れるように着用し、安静時と運動時の心電図を計測し、結果は「○」であった。また、着用者に過剰な押し付け圧がかかることもなく着用感も良好であった。

［比較例１］
実施例１において、前身頃及び後見頃に高伸縮構造の経編地を配していないこと以外は実施例１と同様にした。結果は「×」であった。

［実施例２］
実施例１において、前見頃にファスナを配していないこと以外は実施例１と同様にして衣料を作製した。結果は「〇」であった。しかし、着脱がやや困難であり、また、ファスナによる締め付け具合の調整ができない分、身体的負荷を感じる着用者が認められた。

１：衣料、１０：前身頃、１０Ｒ：右前身頃、１０Ｌ：左前身頃、１１Ｒ：側端縁、１１Ｌ：側端縁、Ｈ１：第１の高伸縮領域、２０：後身頃、Ｈ２：第２の高伸縮領域、３０：電極部、３１：表面部、３１１：検出部、３１２：非検出部、４０：導線部、４１：導電部、４２：絶縁体部、４２１：第１の側端縁、４２２：第２の側端縁、５０：ファスナ、６０：ポケット、７０：端子、８０：絶縁シート、Ｃ１：第１の中央線、Ｃ２：第２の中央線、Ｃ３：第３の中央線、Ｃ４：第４の中央線、Ｃ５：第５の中央線

本発明によれば、着用者の体型差を吸収することで過剰な押し付け圧をかけずに安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる衣料が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims (13)

1. 生体信号を検出可能な衣料であって、
   着用者の上半身に装着されるものであり、
   着用者に密着するように構成された身生地と、前記身生地よりも高い伸縮性を有する高伸縮性構造布帛とを備え、
   着用者に接触されるシート状の電極部と、前記電極部に接続された導線部とを含み、
   前記電極部が、前記身生地に接合されている、衣料。
2. 前記高伸縮性構造布帛が前記身生地より１５％以上高い伸び率を示す、請求項１に記載の衣料。
3. 前記高伸縮性構造布帛は、蛇腹状の経編地である、請求項１又は２に記載の衣料。
4. 前記高伸縮性構造布帛は、前記蛇腹による伸縮方向が前記衣料の巾方向に沿うように配されている、請求項３に記載の衣料。
5. 後身頃を備え、
   前記高伸縮性構造布帛は、前記後身頃の巾方向における中央線上に配されている、請求項１又は２に記載の衣料。
6. 前記電極部は、導電繊維と、非導電繊維とで構成され、
   前記非導電繊維は、単繊維径が１μｍ以下である、請求項１又は２に記載の衣料。
7. 前記非導電繊維は、ポリエステル繊維を含む、請求項６に記載の衣料。
8. 前記導線部は、導電部と、前記導電部を被覆する絶縁体部とを含む、請求項１又は２に記載の衣料。
9. 前記絶縁体部は、ポリエステル繊維を含む、請求項８に記載の衣料。
10. 前記電極部と前記導線部との接続部が絶縁シートで被覆されている、請求項１又は２に記載の衣料。
11. 前記電極部と前記身生地との間にクッション材が介在している、請求項１又は２に記載の衣料。
12. 前身頃と、前記前身頃に接合された第１の電極部と、前記前身頃に接合された第２の電極部とを備え、
    前記第１の電極部及び前記第２の電極部のそれぞれは、前記衣料の袖ぐりの下端と前記前身頃の下端との中間を通る第１の中央線よりも上方に位置するように、且つ、前記前身頃を左右均等に分割する第２の中央線と前記前身頃の側端縁との中間を通る第３の中央線よりも前記側端縁側に位置するように配されている、請求項１に記載の衣料。
13. 前記前身頃を左右に分割するファスナを備えている、請求項１２に記載の衣料。