JP6423533B2

JP6423533B2 - ウエアラブル電極

Info

Publication number: JP6423533B2
Application number: JP2017527510A
Authority: JP
Inventors: 信吾塚田; 奈保子河西; 弘二住友; 中島　寛; 寛中島; 佐藤　雅伸; 雅伸佐藤; 徹荒金; 祐里浜野; 竹田　恵司; 恵司竹田; 典子長井; 崇勅使川原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Toray Industries Inc
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Toray Industries Inc
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: CN107708543B; CN107708543A; EP3298960A1; WO2017007016A1; US10918334B2; EP3298960B1; JPWO2017007016A1; EP3298960A4; US20180296160A1; ES2831724T3

Description

本発明は、ウエアラブル電極に関する。
本願は、２０１５年７月８日に出願された特願２０１５−１３７２８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

使用者（生体）が着る下着型の衣服に電極部を取付け、使用者が発する生体信号を取得するシステムは、超高齢化社会における医療介護健康システムの効率的なツールとして近年活発に研究開発が進められている。以下では、電極部及び衣服で構成されるものを、ウエアラブル電極と称する。
ウエアラブル電極は、下着に求められる各種要件、性別、体型、季節への対応、サイズ展開、年齢層に合わせたバリエ−ション等が必要である。しかし、多様なバリエーションは、薬事認証番号が増え手続きが煩雑になる等、医療機器としての許認可・製造・管理が難しくなる。このため、できる限り少ないウエアラブル電極のバリエーションで、各種要件等に対応することが求められる。

また、医療用のウエアラブル電極においては、電極部及び配線部はそれぞれ医療規格（例えば非特許文献１参照）が定められている。

ＡＮＳＩ／ＡＡＭＩＥＣ１２：２０００（Ｒ２０１０）、 "ＤｉｓｐｏｓａｂｌｅＥＣＧｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ"

しかしながら、使用者の動作等により衣服が動いた場合には、電極部が動いて、安定した測定ができなくなるという問題がある。
上記事情に鑑み、本発明は、使用者が着た衣服が動いた場合でも、電極部が動くことを抑えたウエアラブル電極を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、表地、及び前記表地の内面の少なくとも一部を覆う裏地を有する衣服と、前記衣服を着る生体に接触して前記生体が発する生体信号を取得し、前記裏地の前記表地とは反対側に取付けられた電極部と、前記表地と前記裏地との間に配置された配線部と、を備え、前記表地と前記裏地とは、前記裏地における前記電極部が取付けられている部分以外の部分で接続され、前記電極部及び前記配線部の一方には、凸部が設けられるとともに導電性を有する材料で形成された係合部が電気的に接続され、前記電極部及び前記配線部の他方には、前記凸部に着脱可能に係合する凹部が設けられるとともに導電性を有する材料で形成された被係合部が電気的に接続され、前記係合部と前記被係合部とが係合したときに、前記係合部と前記被係合部とが電気的に接続され、前記裏地に形成されたスリットに、前記係合部の前記凸部が挿通され、前記スリットよりも上方における前記表地又は前記裏地に設けられ、前記配線部を保持する配線保持部を備えるウエアラブル電極である。

また、本発明の他の一態様は、表地、及び前記表地の内面の少なくとも一部を覆う裏地を有する衣服と、前記衣服を着る生体に接触して前記生体が発する生体信号を取得し、前記裏地の前記表地とは反対側に取付けられた電極部と、を備え、前記表地と前記裏地とは、前記裏地における前記電極部が取付けられている部分以外の部分で接続され、前記裏地には、前記衣服を着た使用者が首又は腕を動かしたときに、他の部位に比べて相対的に動きが大きい部位を避けるように裏地襟ぐり部及び一対の裏地袖ぐり部が形成され、前記裏地における前記衣服を着た使用者の前方となる部分における、前記裏地襟ぐり部及び一対の前記裏地袖ぐり部にそれぞれ挟まれる挟在部分におけるＪＩＳＬ１０９６８．１６．１Ａ法の規定に基づいて測定したたて方向及びよこ方向の伸び率は、前記裏地における前記挟在部分以外の部分の前記それぞれの方向の伸び率よりも小さいウエアラブル電極である。

本発明により、使用者が着た衣服が動いた場合でも、電極部が動くのを抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態のウエアラブル電極の正面図である。同ウエアラブル電極の正面に対する縦断面図である。同ウエアラブル電極の電極部における断面図である。同電極部の底面図である。同ウエアラブル電極の表地及び裏地の裁ち図である。同ウエアラブル電極の裏中心のＺ方向の断面図である。図２におけるＡ１方向矢視図である。

以下、本発明に係るウエアラブル電極の一実施形態を、図１から図７を参照しながら説明する。
図１及び２に示すように、本実施形態のウエアラブル電極１は、表地１１及び裏地１２を有する下着（衣服）１０と、表地１１と裏地１２との間に配置された配線部３５と、裏地１２の表地１１とは反対側に取付けられた電極部４５と、を備えている。
なお、図１においては表地１１を二点鎖線で示している。
以下では、まず電極部４５について説明する。

図２及び３に示すように、電極部４５は、平板状に形成された電極４６と、電極４６に積層された防水層４７と、を有している。
電極４６は、そのベースとなる生地である基布としての繊維構造物に導電性高分子を含浸させた導電性繊維構造物で形成されている。
電極４６に使用する繊維構造物の形態としては、織物、編物および不織布が挙げられる。繊維構造物に含浸させる導電性樹脂（導電性高分子）の量が不足すると、繰り返し使用での洗濯耐久性が得られなくなるため、繊維構造物の目付け（上記基布としての単位重量）は、５０ｇ／ｍ^２以上３００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。５０ｇ／ｍ^２より小さいと、導電性樹脂の含浸量が少なくなり、洗濯耐久性が得られない。３００ｇ／ｍ^２より大きいと、着用感が劣る原因となる。より好ましくは、６０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ ^２以下である。
繊維構造物の厚みは、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．２ｍｍ未満では、生地が薄過ぎるため実質目付けが小さくなり、導電性樹脂の含浸量が少なくなる。厚みが２．０ｍｍを超えると、厚過ぎて着用感が劣る原因となる。より好ましくは０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

また、良好な心電波形を継続的に得るためには、電極４６が皮膚に接触し、貼り付いた状態を保持する必要がある。電極４６を皮膚に継続して貼り付けておくためには、繊維構造物を構成する生地の柔軟性が必要となるため、繊維構造物は、織物、編物、不織布が好ましく、より好ましくは、より柔軟性の高い編物である。ただし、電極４６自体の柔軟性が高すぎるために、着用時に電極４６が折れたり、動いたりする場合は、電極４６の裏側に補強のための部材を配置しても良い。
さらに、編物に代表される繊維構造物の組織、製造方法は特に限定される物では無いが、電極４６として汗等の水分を保持する形状が好ましく、編物ではダブルニットが好ましく使用出来る。その例として、ダブルラッセル組織、ダンボール組織、リバーシブル組織、スムース組織、フライス組織、裏毛組織等が上げられるが、これに限定される物ではない。

本発明の電極４６に用いる織編物は、導電性樹脂の繊維構造物への担持ならびに高導電性の観点から、複数の単繊維から構成されるマルチフィラメント糸を含んでいることが好ましい。マルチフィラメント糸の繊度は特に限定はされないが、繊維構造物としての特性を活かす観点から、３０ｄｔｅｘから４００ｄｔｅｘであることが好ましい。織編物中のマルチフィラメント糸の混率は、性能に影響がない範囲であれば、特に限定されないが、混率は高い方が導電性、耐久性の観点から好ましく、より好ましくは５０％以上１００％以下である。

織編物に使用されるマルチフィラメント糸の素材は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系合成繊維、ナイロン等のポリアミド系合成繊維などを使用することができるがこれに限定される物ではない。また、酸化チタン等の添加物を配合したものを使用してもよいし、吸湿性向上等の機能性付与のためにポリマー改質した繊維も使用してもよい。
また、マルチフィラメントを構成する単繊維単位の断面形状も規定されるものではなく、丸形、三角形、八葉形、扁平形、Ｙ形に代表される様々な異形断面糸も使用することができる。さらに、非弾性糸として、粘度が異なるポリマーからなる芯鞘またはサイドバイサイド型の複合糸を使用することもできる。さらにまた、これらの原糸に仮撚加工を施した仮撚加工糸を用いても良い。さらには、ポリアクリルニトリル、ポリプロピレンなどの合成繊維、レーヨン、ポリノジック、キュプラなどの再生繊維、アセテート、トリアセテートなどの半合成繊維、シルクに代表される天然繊維を使用することができる。

本発明に係る繊維構造物は、繊維表面および繊維間の空隙へ導電性樹脂を担持させる観点から、単繊維の繊維径が０．２ｄｔｅｘ以下のマルチフィラメントを含むことが好ましい。０．２ｄｔｅｘ以下の単繊維マルチフィラメントの繊維構造物に占める混率は、性能に影響がない範囲であれば特に限定されないが、混率は高い方が導電性、耐久性の観点から好ましく、より好ましくは５０％以上１００％以下である。
さらに、単繊維の本数が多いほど複数の単繊維から構成される空隙、すなわち導電性樹脂が担持される部位が細分化されることで導電性樹脂の繊維構造物への担持性が高くなり、かつ、繊維径が細くなることで細分化されても導電性樹脂の連続性が保持されるため、優れた高導電性および洗濯耐久性が得られるようになる。

好ましくは、人工皮革やアウター素材などに用いられる繊維径が５μｍ以下のマイクロファイバーを用いることが好ましく、より好ましくは、近年、スポーツ衣料、ブラジャー、ゴルフグローブ等の内張りに、滑り止めを目的に使用されている繊維径１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下のナノファイバーを用いることがより好ましい。
ナノファイバーとしては、“ナノアロイ（登録商標）”繊維から作製されるナノファイバーステープル糸集合体、エレクトロスピニング方式等により作製されるモノフィラメント糸の集合体等、既知の方法で作製されたナノファイバーを含む繊維構造物が好適に利用できるが、ナノファイバーのマルチフィラメント糸を含む繊維構造物がより好ましい。
ナノファイバーのマルチフィラメント糸は、既知の複合紡糸方式等により作製できる。
一例としては、特開２０１３−１８５２８３号公報に例示された複合口金を用いた複合繊維を脱海した、繊維径のバラツキが小さいナノファイバーマルチフィラメント糸が有効に利用できるが、これらに限定されるものではない。ここで、脱海とは、繊維の海成分を溶かして島成分を残す加工のことを言う。

導電性高分子としては、ポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）を含むものを好適に用いることができる。
これ以外には、導電性高分子として、例えばピロール系、チオフェン系、イソチアナフテン系、フェニレン系、アセチレン系、アニリン系の各導電性高分子や、これらの共重合体等を用いることができる。また、これらの導電性高分子のドーパントに、例えばハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、アルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン等の高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが用いられてもよい。

本発明に係る繊維構造物からなる電極４６は、皮膚への接触時の刺激性が少なく、安全性が高い。皮膚の乾燥等により信号が良好に得られない場合は、繊維構造物に、生理食塩水や保湿剤を少量塗布することが好ましい。保湿剤としては、例えば、グリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールコポリマー、エチレングリコール、スフィンゴシン、ホスファチジルコリン等を用いることができ、これらのうち１種類を単独で用いても良く、２種以上を組合せて用いても良い。
このように電極４６を保湿することで、電極４６が使用者（生体）Ｐの皮膚に接触すると、保湿剤の濡れ性による接着力が生じる。

電極４６の大きさや形状については、生体信号が検出できれば特に規定されるものではなく、タテ、ヨコの長さは各２ｃｍ以上、２０ｃｍ以下であることが好ましい。電極４６のタテ、ヨコの長さが各２ｃｍ未満であると、電極４６の面積が小さ過ぎるため、運動時などに衣服が動く際に電極４６もずれ易く、ノイズを拾い易くなる。２０ｃｍを越えると実質信号検出に必要のない大きさであると共に、電極４６の面積が大き過ぎるため、隣接する電極との間隔が小さく、ショートなどトラブルの原因になり易い。
より好ましくは、タテ、ヨコの長さが各２．５ｃｍ以上、１８ｃｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、図４に示すように、例えば４ｃｍ×４ｃｍ前後の正方形で、角を丸くカットした形状のものが用いられる。

防水層４７は、液状の水分を透過しない層である。
ここでいう防水層４７は、必ず必要では無いが、導電性物質を含む繊維構造物の片面に、樹脂層として積層されてなることが好ましい。生体電極への適応を考えると、電極４６に用いる繊維構造物の肌側と接する面の裏面側に樹脂層が積層されることが好ましい。生体信号を検出する際、電極４６が乾燥してしまうと、安定して生体信号を検出することが困難になる。
したがって、ある程度電極４６を湿潤状態に保つ必要があり、電極４６の片面を樹脂層で覆うことで、乾燥を防ぎ、導電性を安定して得ることができる。さらに、電極４６の片面を樹脂層で覆うことで、洗濯時に脱落する導電性樹脂を軽減することができ、洗濯耐久性を大幅に抑制できるようになる。

樹脂層を構成するポリマーの種類、形状は、液体を透過しない物であれば特に限定される物では無いが、例えば、アクリル、塩化ビニル等の高分子フィルムをラミネーションする方法、アクリル樹脂、ウレタン樹脂をコーティングする方法等が挙げられる。肌側の蒸れ感等を適度にコントロールする必要がある場合は、特に限定されるものではないが、防水透湿層であることが好ましい。
防水透湿層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔膜、親水性のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等、親水性エラストマーからなる無孔膜、ポリウレタン樹脂微多孔膜等、既知の膜、フィルム、積層物、樹脂等をコーティング、ラミネート方式で積層した形態が挙げられるがこれらに限定されるものではない。基材である繊維構造物への追随性の観点から、防水層４７は、伸縮性を有するポリウレタン樹脂微多孔膜をラミネートにより積層接着したものが好ましい。更に、透湿性を向上させるために、片面に樹脂層を積層した繊維構造物に、パンチング機やミシンを用いて微多孔を形成しても良い。
電極部４５の電極４６は、後述するように下着１０を着る使用者Ｐに接触して使用者Ｐが発する電気的な生体信号を取得する。

電極部４５には、雄ボタン（係合部）４９が設けられている。雄ボタン４９は公知の構成のものであり、ホソ５０とゲンコ５１とを有している。ホソ５０及びゲンコ５１は、ステンレス鋼等の導電性を有する材料でそれぞれ形成されている。ホソ５０は電極４６側に配置され、ゲンコ５１は防水層４７側に配置されている。ホソ５０の一部は電極４６に埋め込まれ、ゲンコ５１の一部は防水層４７に埋め込まれている。このため、電極４６とホソ５０とにより形成される段差、及び防水層４７とゲンコ５１とにより形成される段差がそれぞれ小さくなる。
例えばホソ５０に設けられた頭部（凸部）５０ａは、ゲンコ５１を通して外部に突出している。ホソ５０とゲンコ５１とは、電気的に接続されている。雄ボタン４９は、電極４６及び防水層４７の中央部付近に設けられている。雄ボタン４９は、電極部４５と電気的に接続されている。
雄ボタン４９は、下着１０と電極部４５とを機械的に接続して電極部４５の中央部付近を一点で支持することと、電極部４５を後述する雌ボタン３９を介して測定装置（処理装置）Ｄに電気的に接続することを兼ねる。

図５に示すように、表地１１は、前身頃１４と、後身頃１５とを縫い合わせることにより形成される。前身頃１４は、矩形状に形成されて使用者Ｐが下着１０を着たときに下方に配置される前身頃本体１６と、Ｙ字形に形成されて上方に配置される前身頃襟ぐり部１７とを有している。後身頃１５は、矩形状に形成されて使用者Ｐが下着１０を着たときに下方に配置される後身頃本体１８と、Ｙ字形に形成されて上方に配置される後身頃襟ぐり部１９とを有している。
裏地１２は、前身頃２１と、裏中心（挟在部分）２２と、一対の裏肩２３と、後身頃２４と、を縫い合わせることにより形成される。前身頃２１は、矩形状に形成された前身頃本体２１ａの一辺の中央部から帯状部２１ｂが外方に突出した形状に形成されている。なお、帯状部２１ｂ、及び後述する帯状部２４ｂにハッチングを付して示している。
後身頃２４は、前身頃２１と同様に、矩形状に形成された後身頃本体２４ａの一辺の中央部から帯状部２４ｂが外方に突出した形状に形成されている。
裏中心２２は、Ｙ字形に形成されている。裏肩２３は、それぞれＣ字形に形成されている。

裏中心２２の一方の面の面積は、１００ｃｍ^２以上２００ｃｍ^２以下である。
ここで言う一方の面の面積について、図６を用いて説明する。裏中心２２は、例えば繊維２２ａを織ることで構成されている。裏中心２２の厚さ方向Ｚに垂直な平面Ｑを規定する。本明細書では、裏中心２２の一方の面２２ｂの面積は、裏中心２２の一方の面２２ｂを厚さ方向Ｚに投影し、一方の面２２ｂを平面Ｑ上に投影させた面積Ｂ１のことを意味する。裏中心２２の一方の面２２ｂの面積は、一方の面２２ｂ側の繊維２２ａの表面の面積Ｂ２のことを意味しない。

表地１１及び裏地１２は、布地等で形成することができる。裏地１２と表地１１の生地は、異なるものでもよい。
裏中心２２におけるＪＩＳＬ１０９６８．１６．１Ａ法の規定に基づいて測定したたて方向及びよこ方向の伸び率は、裏地１２における裏中心２２以外の部分、すなわち前身頃２１、裏肩２３、及び後身頃２４の伸び率よりも小さい。裏中心２２のＪＩＳＬ１０９６８．１６．１Ａ法の規定に基づいて測定したたて方向及びよこ方向の伸び率がそれぞれ１５％以下であることが好ましい。
裏中心２２をこのように構成することで、裏地１２を有する下着１０を着用して心電図を測定するときに必要な着圧を確保することができる。なお、裏中心２２の一方の面の面積が２００ｃｍ^２よりも広いと着用感が悪くなり、裏中心２２一方の面の面積が１００ｃｍ^２未満だと裏地１２着用時の着圧を確保する効果が無い。

表地１１の前身頃１４及び裏地１２の前身頃２１における身幅の最も狭い部分の幅は、１２ｃｍ以下が好ましい。１２ｃｍを超えた場合、腕を振ったときの皮膚の伸び縮みの影響を受けて、生地が引っ張られ易くなる。その結果、電極部４５が皮膚に対してずれやすくなり好ましくない。
表地１１の後身頃１５及び裏地１２の後身頃２４における身幅の最も狭い部分の幅は１７ｃｍ以下が好ましい。１７ｃｍを超えた場合、腕を振ったときの皮膚の伸び縮みの影響を受けて、生地が引っ張られ易くなる。その結果、電極部４５が皮膚に対してずれやすくなり好ましくない。

このように構成された前身頃１４及び後身頃１５を縫い合わせることにより構成された表地１１には、図１に示すように、下着１０を着た使用者Ｐが首Ｐ３又は腕Ｐ４を動かしたときに、他の部位に比べて相対的に動きが大きい部位を避けるように表地襟ぐり部１１ａ及び一対の表地袖ぐり部１１ｂが形成されている。ここで言う他の部位に比べて相対的に動きが大きい部位には、首Ｐ３及び腕Ｐ４を含む。
同様に、裏地１２には、下着１０を着た使用者Ｐが首Ｐ３又は腕Ｐ４を動かしたときに、他の部位に比べて相対的に動きが大きい部位を避けるように裏地襟ぐり部１２ｃ及び一対の裏地袖ぐり部１２ｄが形成されている。
表地襟ぐり部１１ａ及び一対の表地袖ぐり部１１ｂ間に挟まれた前身頃襟ぐり部１７及び後身頃襟ぐり部１９は、帯状の部材でＹ字形に形成されている。裏地襟ぐり部１２ｃ及び一対の裏地袖ぐり部１２ｄ間に挟まれた帯状部２１ｂ、２４ｂ、及び裏肩２３は、帯状に形成されている。
裏中心２２は、裏地１２における下着１０を着た使用者Ｐの前方となる部分における、裏地襟ぐり部１２ｃ及び一対の裏地袖ぐり部１２ｄにそれぞれ挟まれる部分である。裏中心２２は、下着１０を着た使用者Ｐの胸骨柄（一対の鎖骨間の部分）に対向する。

使用者Ｐが下着１０を着たときの、表地１１の腕ぐり部の内径Ｌ１、及び裏地１２の腕ぐり部の内径Ｌ２は、それぞれ２４ｃｍ以上である。
表地１１及び裏地１２において、裏中心２２の身幅が最も狭い。

図２及び７に示すように、裏地１２には、上下方向に延びるスリット１２ａが形成されている。なお、図７においては、表地１１は示していなく、後述する補強布２６の一部を破断して示している。
スリット１２ａは、裏地１２を厚さ方向に貫通している。スリット１２ａの上下方向の長さＬは電極部４５の短辺の長さよりも短いことが好ましく、例えば電極４６が４ｃｍ角の場合、４ｃｍ未満とすることが好ましい（図７参照）。スリット１２ａの幅は、ホソ５０の頭部５０ａがスリット１２ａに沿って可動であれば特に限定されるものではないが、頭部５０ａの外径程度が好ましい。スリット１２ａに挿通された頭部５０ａは、スリット１２ａに沿って上下方向に移動可能である。
スリット１２ａは、使用者Ｐがウエアラブル電極１の下着１０を着たときに、使用者Ｐの胸部Ｐ１に対向する位置に形成されることが好ましい。
図１に示すように、表地１１及び裏地１２は、それぞれが筒状に形成されている。裏地１２は、表地１１の内面の少なくとも一部を覆う。
表地１１及び裏地１２は、首Ｐ３又は腕Ｐ４の動きによって連動する筋肉等の部位を避けた形状に形成されている。

裏地１２と表地１１との間には、補強布２６が設けられていても良い。補強布２６は、例えば所望の布地等で矩形状に形成されている。補強布２６は、裏地１２のスリット１２ａを覆うように配置されている。裏地１２と補強布２６とは、例えば裏地１２と補強布２６とを糸で縫うことにより形成された一対の縫い目２７により接続されている。各縫い目２７は、上下方向に延びるとともに互いに離間するように形成されている。このように構成された裏地１２、スリット１２ａ、補強布２６、及び一対の縫い目２７は、筒状構造２８を構成している。
この例では、裏地１２に複数の筒状構造２８が形成されている。各筒状構造２８は、ＮＡＳＡ誘導、ＣＭ５誘導、ＣＣ５誘導、及び胸部誘導Ｃ１−６（以下、ＮＡＳＡ誘導等と称する）のいずれかに基づいた位置に配置されている。後述するように電極部４５はスリット１２ａを通して取付けられるため、各電極部４５はＮＡＳＡ誘導等に基づいた位置に配置される。

図２に示すように、表地１１と裏地１２とは、補強布２６よりも上方に設けられた縫い目等の接続部３０で接続されている。すなわち、表地１１と裏地１２とは、裏地１２において後述するように電極部４５が取付けられている部分であるスリット１２ａ以外の部分で接続されている。後述するように、電極部４５はスリット１２ａを通して裏地１２に取付けられる。裏地１２と表地１１とが接続されている部分のうちスリット１２ａから最も近い部分が、接続部３０であるとする。接続部３０は、裏地１２のスリット１２ａから離間しており、１ｃｍ以上離間していることが好ましい。
スリット１２ａよりも上方における裏地１２には、環状のループ部（配線保持部）３１が設けられていても良い。
なお、本実施形態ではループ部３１はスリット１２ａよりも上方における裏地１２に設けられているとしたが、ループ部３１はスリット１２ａよりも上方における表地１１に設けられているとしてもよい。

図２及び７に示すように、配線部３５は、筒状構造２８内に配置された支持プレート３６と、支持プレート３６に第一の端部が接続された接続配線３７とを有している。
支持プレート３６は、所望の樹脂製の板材や布地等で矩形状に形成されている。支持プレート３６は、筒状構造２８内で容易に移動できるように一定の剛性を持つことが好ましい。支持プレート３６の幅は、一対の縫い目２７の間の距離よりも短い。支持プレート３６は、一対の縫い目２７をガイドにして、筒状構造２８内で上下方向に移動可能である。
支持プレート３６は、自身と裏地１２及び補強布２６との間に生じる摩擦力により、上下方向の位置が保持される。

配線部３５の支持プレート３６の中央部付近には、雌ボタン（被係合部）３９が設けられている。雄ボタン４９及び雌ボタン３９で、ドットボタン３８を構成する。
雌ボタン３９は下着１０に設けられた公知の構成のものであり、アタマ４０とバネ４１とを有している。アタマ４０及びバネ４１は、ステンレス鋼等の導電性を有する材料でそれぞれ形成されている。アタマ４０は補強布２６側に配置され、バネ４１は裏地１２側に配置されている。アタマ４０とバネ４１とは、電気的に接続されている。例えばアタマ４０には、ホソ５０の頭部５０ａに着脱可能に係合する凹部４０ａが設けられている。なお、本実施形態では、凹部４０ａはアタマ４０を貫通する孔の形状も含むとする。雌ボタン３９は、配線部３５の接続配線３７に電気的に接続されている。

雌ボタン３９の凹部４０ａには、裏地１２のスリット１２ａを挿通した雄ボタン４９の頭部５０ａが係合可能である。すなわち、スリット１２ａを挟むように配置された雌ボタン３９、及び雄ボタン４９が係合して一体となって、スリット１２ａ（一対の縫い目２７）に沿って上下方向に移動する。
雄ボタン４９と雌ボタン３９とが係合したときに、雄ボタン４９と雌ボタン３９とが電気的に接続される。

接続配線３７としては、いわゆるフレキシブル配線等公知のものを適宜選択して用いることができる。接続配線３７の図示しない芯線は、雌ボタン３９に電気的に接続されている。接続配線３７は、雌ボタン３９から上方に引き出され、ループ部３１内を通った後で下方に引き回されている。すなわち、ループ部３１は接続配線３７を保持している。
接続配線３７の第二の端部は、測定装置Ｄに接続されている。

測定装置Ｄは、使用者Ｐが発する電気的な生体信号の処理が可能な公知の構成のものである。
測定装置Ｄは、図１に示すように、例えば裏地１２に設けられたポケット等の収納部１２ｂ内に保持されている。測定装置Ｄは、表地１１に設けられた収納部内や、使用者Ｐに取付けられるウエストバッグ内等に保持されてもよい。

次に、以上のように構成されたウエアラブル電極１の作用について説明する。
使用者Ｐは、配線部３５及び電極部４５を取外した下着１０を洗濯等しておく。下着１０の各筒状構造２８内に電極部４５の支持プレート３６を挿入する。裏地１２のスリット１２ａに雄ボタン４９の頭部５０ａを挿通させ、雌ボタン３９の凹部４０ａに雄ボタン４９の頭部５０ａを係合させることで、雌ボタン３９に雄ボタン４９を係合させる。測定装置Ｄを収納部１２ｂ内に入れて、ウエアラブル電極１を構成する。このとき、雌ボタン３９と雄ボタン４９とが電気的に接続される。

使用者Ｐがウエアラブル電極１の下着１０を着ると、電極部４５の電極４６は使用者Ｐの胸部Ｐ１の皮膚等に接触する。電極４６が変形しやすいため、電極４６が胸部Ｐ１等の形状に合わせて容易に変形し、電極４６により使用者Ｐが発する生体信号を取得しやすい。防水層４７を防水透湿層とした場合湿気を通すため、胸部Ｐ１等が蒸れにくい。
下着１０は、使用者Ｐの肋骨、肋軟骨、胸骨、及び鎖骨の少なくとも１つの一部を覆う。
ここで、裏地１２の裏中心２２に取付けられて使用者Ｐの胸部Ｐ１、より詳しくは胸骨柄（一対の鎖骨間の部分）に対向するように配置された電極部４５を、特に電極部４５ａと称する（図１参照）。
電極部４５は裏地１２に取付けられているため、使用者Ｐの胸部Ｐ１から浮きにくい。
電極部４５ａは、裏地１２の裏中心２２に取付けられるとともに帯状の部材である裏肩２３及び帯状部２１ｂにより３方から引かれているため、胸部Ｐ１から特に浮きにくい。

この濡れ性と粘性による電極部４５の皮膚への張り付き効果は、以下の４つの条件が満たされる場合に安定する。１つ目は、電極部４５を皮膚に平行（フラット）に接触させることである。２つ目は、電極部４５の中央部付近を支持し、皮膚側に押し付けることである。３つ目は、皮膚上で電極部４５をずらさない（シフトしない）ことである。４つ目は、保湿剤を（乾燥拡散等で）喪失させないことである。
上記の４つの条件が失われ測定の失敗や中断をする原因としては、電極部４５を皮膚表面から引きはがす力（水平及び垂直方向の力）、体動による皮膚の変形、保湿剤の喪失（乾燥等による）が挙げられる。電極部４５を引きはがす力、及び体動による皮膚の変形は、皮膚と電極部４５との接触不良につながる。保湿剤の喪失は、皮膚と電極部４５との接触抵抗の増大につながる。特に身体の大きな動き、電極部４５の接続配線３７、従来の下着による牽引が原因で計測が障害される場合が多い。

使用者Ｐは、必要に応じて電極部４５を適宜上下方向に移動させて電極部４５の位置を調節する。
電極部４５の電極４６により取得された生体信号は、互いに電気的に接続された雄ボタン４９、雌ボタン３９、及び接続配線３７を介して測定装置Ｄに伝達される。

測定装置Ｄを起動すると、心電波形等の生体信号の測定が開始される。使用者Ｐは、生体信号を測定しながら歩く等の動作をする。
使用者Ｐの動作にともなって、下着１０の表地１１が動く場合がある。接続部３０は裏地１２のスリット１２ａから離間しているため、表地１１の動きが裏地１２のスリット１２ａまで伝わるのが抑制される。このため、使用者Ｐの胸部Ｐ１等に電極部４５の電極４６が接触した状態が維持される。
また、測定装置Ｄに近い部分の接続配線３７が引っ張られると、接続配線３７に作用する力はループ部３１で受けられた後で雌ボタン３９に伝達される。これにより、接続配線３７が引っ張られる力が雌ボタン３９に伝達されるのが抑制される。接続配線３７の重さで電極部４５が下方に引っ張られることがなく、皮膚への電極部４５の密着性を高めることができる。

また、表地１１には表地襟ぐり部１１ａ及び一対の表地袖ぐり部１１ｂが形成され、裏地１２には裏地襟ぐり部１２ｃ及び一対の裏地袖ぐり部１２ｄが形成されている。このため、使用者Ｐが首Ｐ３又は腕Ｐ４を動かした場合でも、この動きにより表地１１及び裏地１２が動きにくい。
また、裏中心２２は、前身頃２１、裏肩２３、及び後身頃２４よりも硬く伸びにくい材料で形成されている。このため、下着１０が動いても裏中心２２が伸びるのが抑えられ、電極部４５ａは胸部Ｐ１の皮膚から離れにくい。

以上説明したように、本実施形態のウエアラブル電極１によれば、使用者Ｐが着る下着１０の表地１１が動いたときに、スリット１２ａと接続部３０とは裏地１２における異なる部分に設けられているため、表地１１の動きが接続部３０を介して電極部４５まで伝達されにくい。したがって、電極部４５が動くのを抑えることができる。

胸部Ｐ１の捻りや前屈動作時にも電極の浮き上がりやズレを生じにくく、生体信号を安定して取得することができる。
また、導電性繊維構造物で形成された電極４６は、装着中の不快感がほとんどなく、長期間の測定に適する特徴がある。また接着力が失われない限り、皮膚との安定した接触状態を維持できるため、生体信号の長期計測が可能となる。
表地１１及び裏地１２により配線部３５が挟まれることで、配線部３５が直接皮膚に接触しにくくなる。

電極部４５に雄ボタン４９が設けられ、配線部３５に雌ボタン３９が設けられ、裏地１２に形成されたスリット１２ａに雄ボタン４９の頭部５０ａが挿通される。互いに係合させた雄ボタン４９及び雌ボタン３９は、スリット１２ａに沿って移動できる。したがって、下着１０に対する電極部４５の位置を調節することができる。
ウエアラブル電極１がループ部３１を備えることで、ループ部３１が引っ張られたときの力がループ部３１で受けられる。したがって、この引っ張られた力が雌ボタン３９に伝達されるのを抑制することができる。

表地１１に表地襟ぐり部１１ａ及び一対の表地袖ぐり部１１ｂが形成され、裏地１２に裏地襟ぐり部１２ｃ及び一対の裏地袖ぐり部１２ｄが形成される。言い替えれば、下着１０が首Ｐ３及び腕Ｐ４を避けて上胸部を被う形状である。したがって、胸部Ｐ１全体を圧迫することがないため、締め付けによる息苦しさを感じにくい。
表地１１及び裏地１２は、首Ｐ３又は腕Ｐ４の動きによって連動する筋肉等の部位を避けた形状に形成されているため、首Ｐ３又は腕Ｐ４を動かしても、表地１１及び裏地１２が動きにくい。その結果、電極部４５が使用者Ｐの胸部Ｐ１から浮きにくい。
裏中心２２の伸び率が前身頃２１等の伸び率よりも小さいため、使用者Ｐに対して下着１０が動いたり使用者Ｐ自身が動いたりしても、電極部４５ａにより生体信号をより確実に取得することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、係合部である雄ボタン４９が電極部４５に電気的に接続されるとともに、被係合部である雌ボタン３９が配線部３５に電気的に接続されるとした。しかし、係合部である雄ボタンが配線部３５に電気的に接続されるとともに、被係合部である雌ボタンが電極部４５に電気的に接続されるように構成してもよい。

配線保持部は、内部に配線部の接続配線３７を通すことで接続配線３７を保持するループ部３１であるとした。しかし、配線保持部は、自身に裏地１２及び接続配線３７を固定することで接続配線３７を保持する糸による結び目等であってもよい。
なお、接続配線３７の長さが短い場合等には、ウエアラブル電極１はループ部３１を備えなくてもよい。
接続配線３７の端部に、心電図を表示する測定装置Ｄが電気的に接続されるとした。しかし、接続配線３７に接続される装置はこの限りではなく、例えば生体信号の検出、表示等の処理が可能な装置でもよいし、生体信号を無線通信等により外部の装置に伝達させる装置でもよい。

本発明により、使用者が着た衣服が動いた場合でも、電極部が動くのを抑えるウエアラブル電極の提供が可能となる。

１…ウエアラブル電極
１０…下着（衣服）
１１…表地
１１ａ…表地襟ぐり部
１１ｂ…表地袖ぐり部
１２…裏地
１２ａ…スリット
１２ｃ…裏地襟ぐり部
１２ｄ…裏地袖ぐり部
１４、２１…前身頃
１５、２４…後身頃
２２…裏中心（挟在部分）
３５…配線部
３９…雌ボタン（被係合部）
４０ａ…凹部
４５…電極部
４９…雄ボタン（係合部）
５０ａ…頭部（凸部）
Ｐ…使用者（生体）

Claims

表地、及び前記表地の内面の少なくとも一部を覆う裏地を有する衣服と、
前記衣服を着る生体に接触して前記生体が発する生体信号を取得し、前記裏地の前記表地とは反対側に取付けられた電極部と、
前記表地と前記裏地との間に配置された配線部と、
を備え、
前記表地と前記裏地とは、前記裏地における前記電極部が取付けられている部分以外の部分で接続され、
前記電極部及び前記配線部の一方には、凸部が設けられるとともに導電性を有する材料で形成された係合部が電気的に接続され、
前記電極部及び前記配線部の他方には、前記凸部に着脱可能に係合する凹部が設けられるとともに導電性を有する材料で形成された被係合部が電気的に接続され、
前記係合部と前記被係合部とが係合したときに、前記係合部と前記被係合部とが電気的に接続され、
前記裏地に形成されたスリットに、前記係合部の前記凸部が挿通され、
前記スリットよりも上方における前記表地又は前記裏地に設けられ、前記配線部を保持する配線保持部を備えるウエアラブル電極。
表地、及び前記表地の内面の少なくとも一部を覆う裏地を有する衣服と、
前記衣服を着る生体に接触して前記生体が発する生体信号を取得し、前記裏地の前記表地とは反対側に取付けられた電極部と、
を備え、
前記表地と前記裏地とは、前記裏地における前記電極部が取付けられている部分以外の部分で接続され、
前記裏地には、前記衣服を着た使用者が首又は腕を動かしたときに、他の部位に比べて相対的に動きが大きい部位を避けるように裏地襟ぐり部及び一対の裏地袖ぐり部が形成され、
前記裏地における前記衣服を着た使用者の前方となる部分における、前記裏地襟ぐり部及び一対の前記裏地袖ぐり部にそれぞれ挟まれる挟在部分におけるＪＩＳＬ１０９６８．１６．１Ａ法の規定に基づいて測定したたて方向及びよこ方向の伸び率は、前記裏地における前記挟在部分以外の部分の前記それぞれの方向の伸び率よりも小さいウエアラブル電極。