JP7079199B2 - 生体信号検出衣料 - Google Patents
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Description
また、図2は、本発明の実施の形態2にかかるブラジャー型の生体信号検出衣料200の模式図であり、ブラジャー型の生体信号検出衣料200とは、前身頃204aと、ストラップ204bとを有する衣料本体部204と、アンダーベルト114をパーツとして具備する衣料を表す。
図1(a)および図2(a)は正面図(前身頃側)、図1(b)および図2(b)は前身頃の裏面図(肌に接する側)、図1(c)および図2(c)は背面図(後身頃側)である。
なお、以下、ハーフトップ型またはブラジャー型の生体信号検出衣料100、200を、生体信号検出衣料100、200と記載する場合がある。
表地および裏地の伸長率は、JIS L 1096(2010年版)「織物及び編物の生地試験方法」の伸び率D法(定荷重法)に準じて測定した。
まず、幅50mm×長さ300mmの試験片を、ウェール方向とコース方向にそれぞれ5枚ずつ採取した。測定には、引張試験機を用い、つかみ間隔を200mmとし、試験片のたるみや張力を除いて、初荷重29mN(3g)をかけて試験片をつかみに固定した。引張速度200mm/minで4.9N(500g)まで伸ばし、一定荷重を加えたまま1分間保持後のつかみ間隔を測り、次の式により伸長率EP(%)を求め、5枚のウェール方向及びコース方向についてそれぞれ平均値で表した。
伸び率EP(%)={(L1-L)/L}×100
L:元のつかみ間隔の長さ(mm)
L1:1分間放置後の印間の長さ(mm)
また、伸長回復率は同じくJIS L 1096(2010年版)「織物及び編物の生地試験方法」のE法(定荷重法)に従って測定した。
まず、幅50mm×長さ300mmの試験片を、ウェール方向とコース方向にそれぞれ5枚ずつ採取した。測定には、引張試験機を用い、つかみ間隔を200mmとし、試験片のたるみや張力を除いて、初荷重29mN(3g)をかけて試験片をつかみに固定した。引張速度200mm/minで4.9N(500g)まで伸ばし、一定荷重を加えたまま1分間保持後、直ちに荷重を除き、更に3分間放置する。この操作を繰り返した後、初荷重の下で再びつかみ間隔の長さ(mm)を測る。
次の式によって伸長回復率Ee(%)を求め、5枚のウェール方向及びコース方向それぞれについて平均値で表した。
伸長回復率Ee(%)={(L0-L1)/(L0-L)}×100
L:元の印間の長さ(mm)
L0:1分間放置後の印間の長さ(mm)
L1:荷重を取り除いた後、3分間放置後に初荷重を加えたときのつかみ間隔の長さ(mm)
実施例および比較例で得られた衣料のアンダーベルトの幅を測定した。
図5および図6に示すように、実施例および比較例で得られた生体信号検出衣料のネックポイントAからアンダーベルト114上部までの長さ(アンダーベルト114に対する垂線の長さ500A)、またはストラップの頂点Bからアンダーベルト114上部までの長さ(アンダーベルト114に対する垂線の長さ500B)を測定した。測定の際は、平らな台上で、衣料、生地に張力をかけない状態で測定を行った。
(株)エイエムアイ・テクノ製の接触圧測定器のエアパックセンサーを着用者の脇下、右側第5肋骨付近(アンダーベルト位置)の合計2箇所に貼り付ける。その上に生体信号検出衣料を着用して立位状態で静止して10秒、前屈状態で静止して10秒の衣服圧を計測し、3回の衣服圧計測結果の平均値を求めた。
実施例および比較例で得られた生体信号検出衣料をモニター5名に着用させ、生体信号のデータ採取性(生体信号検出精度)、着用快適性、易着脱性を5段階評価し、その平均値をとった。その評価基準を表1に示す。
生体信号のデータ採取性とは、静止状態10秒間、腕振り10回、左右腰ひねり10回、前屈10回をした際に、実施例および比較例の生体信号検出衣料から得られる生体信号(心電波形)中へのノイズの有無の評価項目であり、生体信号(心電波形)にノイズが入らない場合は、データ採取性が良く、ノイズが入る場合はデータ採取性が悪いという判断をした。
実施例1では、図1に示すハーフトップ型の生体信号検出衣料100を縫製により作製した。衣料本体部104およびアンダーベルト114の身生地として、ポリエチレンテレフタレートからなる56T-22Fのポリエステル繊維とポリウレタン繊維を用いて、丸編物を製編した。また、電極101は、上記の丸編物に、水とエタノールの混合溶媒(水44wt%、エタノール50wt%)に、導電性高分子としてPEDOT/PSSを1.0wt%、バインダーとしてアクリル系熱硬化性樹脂を5.0wt%を分散した分散液を、既知のグラビアコーティング法で薬剤塗布量が15g/m2になるように塗布して作製した。さらに、ナイロン繊維を銀糸でカバーリングした糸を用いて幅1.5cm、長さ5.0cmの帯状に製織した配線部103、ホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁フィルムを電気的絶縁性部材105として使用し、以下に示す仕様で生体信号検出衣料100を作製した。なお、コネクタ102として、YKK(株)製の衣料用金属製ドットボタンを使用した。
衣料本体部104は、前身頃104aのネックポイントAからアンダーベルト114上部までの長さ(500A)を24cmにし、前身頃104aと左右後身頃104bの下辺には長さ65cm、幅8cmの2枚のアンダーベルト114を縫着し、袋状とした。前身頃104aの前中心とアンダーベルト114の縫合部は、アンダーベルト114の1枚を前身頃104aに縫合せず、開口部124を設けた。また、アンダーベルト114の後中心の左右には、係止具130を備え付けた。電極101aおよび101bと、配線部103aおよび103bとコネクタ102はアンダーベルト114の裏面側(肌に接する側)上に接着された電気的絶縁性部材105に接着させ、配線部103aおよび103b上をさらに電気的絶縁性部材105で被覆した。電極101aおよび101bの配置場所は、アンダーベルト114の前中心から5.0cm左右に離れた位置とした。心電図測定装置である測定装置106は、左側に配置された電極101bを正の関電極(陽極)とし、右側に配置された電極101aを負の関電極(陰極)としてコネクタ102に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
生体信号検出衣料のパターン以外は実施例1と同様の方法・手順で作製した。実施例2では、衣服形状としては図2に示すブラジャー型の生体信号検出衣料200を縫製により作製した。ストラップの頂点Bからアンダーベルト114上部までの長さ(500B)を24cmにし、前身頃204aの下辺には長さ65cm、幅8cmの2枚のアンダーベルト114を縫着し、袋状とした。前身頃204aの左右の肩部からアンダーベルト114の左右背面部まではストラップ204bを用いて連結させた。前身頃204aの前中心とアンダーベルト114の縫合部では、アンダーベルト114の1枚を縫合せず、開口部124を設けた。また、アンダーベルト114の後中心の左右には、係止具130を備え付けた。電極101aおよび101bと、配線部103aおよび103bとコネクタ102はアンダーベルト114の裏面側(肌に接する側)上に接着された電気的絶縁性部材105に接着させ、配線部103aおよび103b上をさらに電気的絶縁性部材105で被覆した。電極101aおよび101bの配置場所は、アンダーベルト114の前中心から5.0cm左右に離れた位置とした。心電図測定装置である測定装置106は、左側に配置された電極101bを正の関電極(陽極)とし、右側に配置された電極101aを負の関電極(陰極)としてコネクタ102に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
実施例3では、図6に示す肩紐付き胸部ベルト型(ブラジャー型)の生体信号検出衣料300を縫製により作製した。アンダーベルト114および衣料本体部304の身生地に、ポリエチレンテレフタレートからなる56T-22Fのポリエステル繊維とポリウレタン繊維を用いて、丸編物を製編した。また、電極101は、上記の丸編物に、水とエタノールの混合溶媒(水44wt%、エタノール50wt%)に、導電性高分子としてPEDOT/PSSを1.0wt%、バインダーとしてアクリル系熱硬化性樹脂を5.0wt%を分散した分散液を、既知のグラビアコーティング法で薬剤塗布量が15g/m2になるように塗布して作製した。さらに、ナイロン繊維を銀糸でカバーリングした糸を用いて幅1.5cm、長さ5.0cmの帯状に製織した配線103、ホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁フィルムを電気的絶縁性部材105(図示しない)として使用し、以下に示す仕様で生体信号検出衣料300を作製した。なお、コネクタとして、YKK(株)製の衣料用金属製ドットボタンを使用した。
実施例3で作製した生体信号検出衣料300は、ストラップ304aの頂点Bからアンダーベルト114上部までの長さ(500B)を24cmとした。長さ65cm、幅8cmの2枚のアンダーベルト114を縫着し、袋状とした。アンダーベルト114の前中心では、アンダーベルト114を縫合せず、開口部124を設けた。また、アンダーベルト114の左右の脇前部には、面ファスナー130a(オス)を縫い合わせ、アンダーベルト114の左右脇部には面ファスナー130b(メス)のついた持ち手130cを挟み込み、胸囲寸法を調節できるようにした。電極101、コネクタ102、配線103、電気的絶縁性部材105は、実施例1および2と同様にして設置した。心電図測定装置である測定装置106は、左側に配置された電極101bを正の関電極(陽極)とし、右側に配置された電極101aを負の関電極(陰極)としてコネクタ102に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
ポリウレタン繊維をナイロン繊維でカバーリングした糸を用いて、幅6.0cmの平ゴムを長さ65cmのベルトをにし、作製したベルトに実施例1と同様にして作成した電極101aおよび101b、コネクタ102、配線部103aおよび103bを取り付けた生体信号検出用ベルトを作製した。
電極101aおよび101bの位置をアンダーベルト114でなく、前身頃104aの左右胸部下に配置する以外は実施例1と同様に生体信号検出衣料を作製した。
前身頃104aおよび左右後身頃104bのパターンを変更し、前身頃104aのネックポイントAからアンダーベルト114上部までの長さ(500A)が18cmとなる以外は実施例1と同様に生体信号検出衣料を作製した。
前身頃104aおよび左右後身頃104bのパターンを変更し、前身頃104aのネックポイントAからアンダーベルト114上部までの長さ(500A)が40cmとなる以外は実施例1と同様に生体信号検出衣料を作製した。
衣服のパターン・構成をTシャツに変更し、電極101a、101bの位置を左右胸窩下に配置する以外は実施例1と同様に生体信号検出衣料を作製した。
3 ブラジャー
100 ハーフトップ型生体信号検出衣料
101a、101b 電極
102 コネクタ
103a、103b 配線部
104、204、304 衣料本体部
105 電気的絶縁性部材
106 測定装置
114 アンダーベルト
124 開口部
130 係止具
200 ブラジャー型生体信号検出衣料
300 胸部ベルト型(ブラジャー型)生体信号検出衣料
500A ネックポイントAからアンダーベルト上部までの長さ
500B ストラップの頂点Bからアンダーベルト上部までの長さ
A ネックポイント
B ストラップの頂点
Claims (3)
- ハーフトップ型またはブラジャー型の衣料本体部と、
胸囲の寸法調整可能な係止具を有し、前記衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトと、
導電性繊維からなる少なくとも2つ以上の電極と、
生体信号を検出する測定装置を装着するためのコネクタと、
導電性繊維を帯状に製織してなり、前記電極と前記コネクタとを導通接続する配線部と、
を具備し、前記電極、前記コネクタ、および前記配線部が前記アンダーベルトに設置されており、前記衣料本体部は、肩部の頂点から前記アンダーベルト上部までの長さが20.0cm以上、35.0cm以下であり、前記アンダーベルトは2枚重ねの袋状をなし、前身頃の中心に1.0cm以上10.0cm以下の範囲の開口部が設けられ、
前記配線部は、前記配線部の肌側と生地側に配置された防水性の電気的絶縁部材で両側から密着するように被覆され、前記生地側に配置された防水性の電気的絶縁性部材の一端は前記電極と前記衣料本体部との間に配置されていることを特徴とする生体信号検出衣料。 - 前記アンダーベルトの幅が6.0cm以上であることを特徴とする請求項1に記載の生体信号検出衣料。
- 前記衣料本体部および前記アンダーベルトは、伸縮性を有する生地で構成され、前記生地のタテまたはヨコ方向の伸び率が30.0%以上、100.0%以下であり、かつ伸長回復率が80.0%以上、100.0%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の生体信号検出衣料。
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