JP7355132B2 - Wearable smart devices, biological information measurement methods, clothing, and sports shirts - Google Patents

Wearable smart devices, biological information measurement methods, clothing, and sports shirts Download PDF

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Description

本発明は、衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスにおける、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続方法に関するものである。 The present invention relates to a method for electrically connecting a clothing-type input/output interface and a detachable device in a wearable smart device that includes at least a clothing-type input/output interface and a detachable device.

近年、着衣にセンサーデバイスを仕込み、ヒトや動物等の生体信号や動作を計測する技
術が急速に進展しており、スポーツ、メディカル、ヘルスモニタリングなどの分野で広く
使用されるようになってきている。これら着用型の電子機器はウェアラブルスマートデバイスと呼ばれている。
In recent years, technology for measuring biological signals and movements of humans, animals, etc. by incorporating sensor devices into clothing has been rapidly progressing, and it is becoming widely used in fields such as sports, medical care, and health monitoring. . These wearable electronic devices are called wearable smart devices.

衣服型のウェアラブルスマートデバイスの代表的な構成は、電極やセンサデバイス、配線、コネクタ等を有する衣服型入出力インターフェースと、着脱可能なデタッチャブルデバイスとの組み合わせである。ここにデタッチャブルデバイスは電極やセンサデバイスから得られる微細な信号の検知、測定、演算、記憶、外部への通信等を行う電子装置である。
ウェアラブルスマートデバイスは身体に着用して使用される性格上、生体由来の物質や外界の塵芥などにより汚染されるため、通常の衣服と同様に洗濯に耐える必要がある。しかしながら一般の、従来型の電子回路で構成される電子装置は、多少の防水機能は備えている場合はあれど、衣料品と同等の高い防水性能や洗剤、乾燥工程に耐えうる洗濯耐久性能は備えていない。結果として、洗濯時には電子装置部分を取り外す、という現実的で折衷的な様式が一般化されている。また、同様の考え方はウェアラブルスマートデバイスに限らず、絨毯型のシートヒーターなどのファブリックと電気要素を組み合わせた製品にも適用されている。(特許文献1、2)
A typical configuration of a clothing-type wearable smart device is a combination of a clothing-type input/output interface having electrodes, sensor devices, wiring, connectors, etc., and a detachable device. Here, the detachable device is an electronic device that performs detection, measurement, calculation, storage, communication to the outside, etc. of minute signals obtained from electrodes and sensor devices.
Because wearable smart devices are worn on the body, they can be contaminated by substances derived from living organisms and dust from the outside world, so they need to be able to withstand washing just like regular clothing. However, although electronic devices that are made up of general, conventional electronic circuits may have some degree of waterproofing, they do not have the same high waterproofing performance as clothing or the washing durability that can withstand detergents and drying processes. Not prepared. As a result, a practical and eclectic approach has become commonplace, in which electronic parts are removed for washing. In addition, similar ideas are applied not only to wearable smart devices but also to products that combine fabric and electrical elements, such as carpet-shaped seat heaters. (Patent Documents 1 and 2)

特開2003-77566号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-77566 特開2015-135723号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-135723

衣服に配線要素を埋め込んで、電子、電気的機能を付与する試みは古くから行われているが、その多くは衣服内に仕込んだ配線に既存のコネクタを接続したものであった。たとえばオーディオ用のピンジャックや、USB端子などである。このようなコネクタは、使用中に外れやすく、またサイズも比較的大きいためにコネクタの厚さにより衣服が部分的に肌と擦れたり、外部とひっかかり易くなったりするトラブルが生じやすかった。 Attempts have been made for a long time to embed wiring elements in clothing to provide electronic and electrical functions, but most of these attempts involved connecting existing connectors to wiring embedded within clothing. For example, it may be an audio pin jack or a USB terminal. Such connectors tend to come off during use, and because they are relatively large, the thickness of the connector tends to cause problems such as rubbing against the skin or getting caught on the outside.

特許文献1および特許文献2に記載されているようなスナップホック型コネクタは、衣料品を製作する工程に適合した手法であると云え、フレキシブルな生地どうしにおいて、着脱する場合においては良好に使用可能である。が、本発明が意図するデタッチャブルデバイスに適用した場合には、デバイス側においては複数の接続部がリジッドな筐体面に配置されるため、着脱時に衣服側にのみ変形機能が求められる結果、スナップホックの取り付け部に過大な力が加わり、衣服型インターフェース側の電気的接続が破損しやすいという課題がある。 The snap-hook connector described in Patent Document 1 and Patent Document 2 can be said to be a method suitable for the process of manufacturing clothing, and can be used well when attaching and detaching flexible fabrics. It is. However, when applied to the detachable device intended by the present invention, since multiple connections are arranged on the rigid casing surface of the device, only the clothing side is required to have a deformation function when attached and detached, resulting in a snap hook. There is a problem in that excessive force is applied to the attachment part of the device, and the electrical connection on the clothing-type interface side is likely to be damaged.

さらに、運動中の生体情報計測のような被験者が激しく動く状況では、デタッチャブルデバイスの質量が持つ慣性により、衣服側のコネクタ部に過大な力が連続的に加わり、破損を招きやすく、コネクタ部の電気的接触に粗密が生じてノイズとなる場合や、特に動きが激しい場合にはデタッチャブルデバイスが脱落するなどの問題も生じることがある。 Furthermore, in situations where the subject moves vigorously, such as when measuring biological information during exercise, the inertia of the mass of the detachable device continuously applies excessive force to the connector on the clothing side, which can easily lead to damage and damage to the connector. Problems such as the detachable device falling off may also occur if electrical contact is uneven, resulting in noise, or if there is particularly rapid movement.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、嵌合式コネクタの着脱強度を所定の範囲に収めることにより、使用中のデタッチャブルデバイスの脱落や、接続部の不完全さに起因するノイズの発生を無くし、さらにデタッチャブルデバイスの取り外しの際に過大な負荷を衣服型インターフェース側に与えず、長期間にわたって使用可能なウェアラブルスマートデバイスを見出すに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that by keeping the attachment/detachment strength of the mating connector within a predetermined range, it is possible to prevent detachable devices from falling off during use or due to incomplete connections. We have found a wearable smart device that can be used for a long period of time without generating noise, and without placing an excessive load on the clothing-type interface when the detachable device is removed.

すなわち本発明は、以下の構成である。
[1] 衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスであって、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われるものであり、前記嵌合体の雄型と雌型の一組当たりの脱離力が0.3N以上、10N以下の範囲である事を特長とするウェアラブルスマートデバイス。
[2] 前記デタッチャブルデバイスの質量が2g以上80g以下である事を特長とする[1]に記載のウェアラブルスマートデバイス
[3] 前記デタッチャブルデバイス側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型が、同一平面上に取り付けられていることを特長とする[1]または[2]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
[4] 前記衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型のいずれか一個あたりと、衣服側の生地または配線材料との接する面積が15平方mm以上であることを特長とする[1]から[3]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
[5] 前記衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型いずれかと、衣服型入出力インターフェース側の生地または配線材料との接する面積の総計が30平方mm以上であることを特長とする[1]から[4]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
[6] 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、伸縮性導体組成物であることを特長とする[1]から[5]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
[7] 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、導電糸であることを特長とする[1]から[5]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
[8] 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、金属箔であることを特長とする[1]から[5]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
スマートデバイス。
[9] 前記衣服型インターフェースにおいて、電気的接続部の少なくとも周囲10mmの範囲において、衣服の破断伸張度が70%以下である事を特長とする[1]から[8]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A wearable smart device that includes at least a clothing-type input/output interface and a detachable device, wherein the electrical connection between the clothing-type input/output interface and the detachable device is achieved by connecting a pair of clothing-type input/output interfaces and the detachable device, at least a part of which is made of a conductive material. This is carried out through a fitted body consisting of a male mold and a female mold, and the detachment force per pair of male mold and female mold of the said fitted body is in the range of 0.3 N or more and 10 N or less. A wearable smart device featuring:
[2] The wearable smart device according to [1], wherein the detachable device has a mass of 2 g or more and 80 g or less [3] The male or female type of the fitting body attached to the detachable device side is The wearable smart device according to any one of [1] and [2], characterized in that the wearable smart device is mounted on the same plane.
[4] The contact area between each male or female mold of the fitting body attached to the clothing type input/output interface side and the cloth or wiring material on the clothing side is 15 square mm or more. The wearable smart device according to any one of features [1] to [3].
[5] The total area of contact between either the male or female mold of the fitting body attached to the clothing-type input/output interface side and the fabric or wiring material on the clothing-type input/output interface side is 30 square mm or more. The wearable smart device according to any one of [1] to [4], characterized by:
[6] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing-type input/output interface is a stretchable conductor composition.
[7] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing-type input/output interface is a conductive thread.
[8] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing-type input/output interface is metal foil.
smart device.
[9] The clothing type interface according to any one of [1] to [8], characterized in that the degree of elongation at break of the clothing is 70% or less within a range of at least 10 mm around the electrical connection part. Wearable smart device.

本発明は、さらに以下の構成を好ましく含む。
[10] 前記[1]から[9]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて自動車運転中の運転者の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
[11] 前記[1]から[9]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて跳躍を伴う運動中の運動選手の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
[12] 前記[1]から[9]のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて人以外の哺乳動物の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
The present invention preferably further includes the following configurations.
[10] A method for measuring biological information, comprising measuring biological information of a driver while driving a car using the wearable smart device according to any one of [1] to [9].
[11] A method for measuring biological information, the method comprising measuring biological information of an athlete during exercise involving jumping using the wearable smart device according to any one of [1] to [9].
[12] A method for measuring biological information, comprising measuring biological information of a mammal other than a human using the wearable smart device according to any one of [1] to [9].

本発明における少なくとも接触面の一部が導電性材料である雄型/雌型一対の嵌合体は、所謂コネクタとして機能し、電気的接続と機械的接続の双方を機能を有する。着脱の容易性の観点から、の前記嵌合体の雄型/雌型の脱離力は小さい方が好ましい。一方でデタッチャブルデバイスを、運動に伴う振動や加速度に対して安定的に脱離しないように保持するためには、デタッチャブルデバイスの質量に応じた一定以上の脱離力が必要である。
(以下、衣服側に雄型、デタッチャブルデバイス側に雌型を配置した例について説明するが、雄雌を入れ替えても同じ構図となり、本発明の範疇である。)
ところが、デタッチャブルデバイスの安定保持を優先するあまり、脱離力を高く設定し
すぎると、特に取り外しの際に、衣服側に取り付けた嵌合体の雄型と衣服に配置した電気配線材料との接続部、あるいは雄型と衣服を構成する布生地そのものとの接続部に過大な負荷が加わり電気的、機械的両面の破損が生じやすくなる。
特に、デタッチャブルデバイス側の構造がリジッドで有り、さらに嵌合体の雌型が同一平面に設置されているケースでは、衣服側を引っ張る形で脱離操作を行うことになり、さらに脱離力が嵌合体の一部に集中しやすくなるため、特に破損に対するケアが必要となる。
本発明における嵌合体の脱離力の範囲であれば、デタッチャブルデバイスの保持と、脱理事の破損防止の両方を両立する。さらに本発明では嵌合体の衣服生地ないしは伊具区側配線との接触面積が所定の条件を満たす場合に特に高い効果を得ることができる。
なおさらに、デタッチャブルデバイスの質量が所定の条件を満たす場合に高い効果を得ることができる。
In the present invention, a pair of male/female mating bodies in which at least a portion of the contact surface is made of a conductive material functions as a so-called connector, and has functions of both electrical connection and mechanical connection. From the viewpoint of ease of attachment and detachment, it is preferable that the detachment force of the male type/female type of the fitting body be small. On the other hand, in order to stably hold the detachable device against vibrations and accelerations associated with movement so as not to detach, a detachment force greater than a certain level is required depending on the mass of the detachable device.
(Hereinafter, an example will be described in which a male mold is placed on the clothing side and a female mold is placed on the detachable device side, but even if the male and female parts are swapped, the composition will be the same and is within the scope of the present invention.)
However, if the detachment force is set too high due to prioritizing the stable retention of the detachable device, the connection between the male part of the fitting body attached to the clothing side and the electrical wiring material placed on the clothing may be damaged, especially during removal. Or, an excessive load is applied to the connection between the male mold and the cloth itself constituting the garment, which tends to cause both electrical and mechanical damage.
In particular, in cases where the structure of the detachable device side is rigid and the female mold of the fitting body is installed on the same plane, the detachment operation must be performed by pulling the clothing side, and the detachment force is further increased. Since it is easy to concentrate on a part of the merging, special care is required to prevent damage.
As long as the detachment force of the fitted body in the present invention is within the range, it is possible to both hold the detachable device and prevent damage to the detachable member. Further, in the present invention, particularly high effects can be obtained when the contact area of the fitting body with the clothing fabric or the Igu side wiring satisfies predetermined conditions.
Furthermore, a high effect can be obtained when the mass of the detachable device satisfies a predetermined condition.

結果として本発明のウェアラブルスマートデバイスは、十分な実用耐久性を有すると共に、振動を伴う自動車などの運転中の運転者の生体情報の計測、跳躍を伴う激しい運動を行う運動選手の運動中の生体情報の計測、さらには時に激しく運動する人以外の哺乳動物(家畜、愛玩動物)の生体情報の計測に有効に利用可能となる。 As a result, the wearable smart device of the present invention has sufficient durability for practical use, and can measure the biological information of a driver who is driving a vibrating car or the like, and can measure the biological information of an athlete who performs strenuous exercise such as jumping. It can be effectively used to measure information, and even to measure biological information of mammals other than humans (livestock, pets) that sometimes exercise vigorously.

図1は、本発明に用いられるか雄型/雌型一対の嵌合体の雄型と雌型の一例である。FIG. 1 is an example of a male and female type of a pair of male/female fittings used in the present invention. 図2は本発明に用いられる雄型/雌型一対の嵌合体の嵌合状態の一例である。FIG. 2 is an example of a fitted state of a pair of male/female fitting bodies used in the present invention. 図3は、本発明において、雄型/雌型一対の嵌合体の脱離力を測定法する際の様子を示す概略模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for measuring the detachment force of a pair of male/female fitted bodies in the present invention.

本発明はウェアラブルスマートデバイスである。本発明におけるウェアラブルスマートデバイスは衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを組み合わせて構成される。両者は電気的および機械的に接合されてウェアラブルスマートデバイスとして機能する。
ウェアラブルスマートデバイスとは被着体に装着されて用いられる電子装置であり、好ましくは被着体に関する情報を含む信号を検知、記憶、演算処理、通信、表示から選択される少なくとも一つ以上の機能を有する電子装置である。
ここに被着体としては、特に限定されないが、人間、動物(家畜、愛玩動物)、少なくとも機械的可動部分を有する機械装置を例示できる。
また、ウェアラブルとは、文字どおり着衣することを指し、さらには被着体に直接的ないし間接的に貼り付け(パッチ)すること、飲み込むこと、埋設設置することを含む。
The present invention is a wearable smart device. The wearable smart device according to the present invention is configured by combining a clothing-type input/output interface and a detachable device. The two are electrically and mechanically connected to function as a wearable smart device.
A wearable smart device is an electronic device that is used by being attached to an adherend, and preferably has at least one function selected from the following: detecting a signal containing information about the adherend, storing, processing, communicating, and displaying. It is an electronic device with
Examples of adherends here include, but are not particularly limited to, humans, animals (livestock, pets), and mechanical devices having at least mechanically movable parts.
In addition, the term "wearable" literally refers to being worn on clothing, and also includes directly or indirectly pasting (patch) on an adherend, swallowing, and embedding.

本発明における衣服型入出力インターフェースとは、主として繊維素材にて構成された着衣(上着、下着、トップス、ボトムス、靴下、手袋、帽子などを含む)あるいは繊維素材による部品を一部に含む身体装着具(ヘルメット、靴、防護衣、プロテクター)に、電気的要素を組み込んだものを云う。電気的要素とは、特に限定されないが、電気信号または電力を伝送するための電気配線、衣服型入出力インターフェースの被着体からの情報を収集するためのセンサ機能、被着体およびまたは周辺の情報を収集するためのセンサ機能、あるいは電極、被着体の位置を示すGPS機能、被着体の動作を検出するためのセンサ機能、情報表示機能、電源機能、通信機能(アンテナ)、加熱機能(ヒーター)、冷却機能(熱電素子)、記憶機能、情報処理機能、演算機能等または、それらの一部を云う。
本発明においては少なくとも被着体の生体情報を収集するための電極および電気配線を含む衣服型入出力インターフェースを好ましく取り扱う。また本発明のインターフェースは入出力機能両方を備える場合、入力機能のみの場合、出力機能のみの場合のいずれの場
合でも良い。
In the present invention, the clothing-type input/output interface refers to clothing mainly made of textile materials (including outerwear, underwear, tops, bottoms, socks, gloves, hats, etc.) or a body part that includes parts made of textile materials. Equipment that incorporates electrical elements into equipment (helmets, shoes, protective clothing, protectors). Electrical elements include, but are not limited to, electrical wiring for transmitting electrical signals or power, sensor functions for collecting information from the adherend of a clothing-type input/output interface, and information on the adherend and/or its surroundings. Sensor function to collect information, electrode, GPS function to indicate the position of the adherend, sensor function to detect the movement of the adherend, information display function, power supply function, communication function (antenna), heating function (heater), cooling function (thermoelectric element), memory function, information processing function, calculation function, etc., or a part thereof.
The present invention preferably deals with a clothing-type input/output interface that includes at least electrodes and electrical wiring for collecting biological information of an adherend. Furthermore, the interface of the present invention may have both input and output functions, only input functions, or only output functions.

本発明におけるデタッチャブルデバイスとは衣服型のインターフェースと電気的、機械的に接合されてウェアラブルスマートデバイスを構成する。デタッチャブルデバイスと衣服型入出力インターフェースとは相互に信号、電力を伝送しウェアラブルスマートデバイスとしての機能を完結する。
本発明において、典型的な一例として例えば、
<1>衣服型入出力インターフェースに生体電位測定用の電極と配線を有し、デタッチャブルデバイスが電位測定機能、情報処理機能、通信機能を有し、生体の心電位ないし筋電位を測定し、記憶または外部端末ないしネットワークに通信する装置。
<2>衣服型入出力インターフェースが電熱体を有し、デタッチャブルデバイス側に電源並びに制御機能を有する装置。
<3>衣服型入出力インターフェースが伸縮ないし歪みにより体躯の変形を電気量の変化に転換する機能を有し、デタッチャブルデバイス側に体躯の変形に基づく電気量を測定し、記憶または外部端末ないしネットワークに通信する装置。
等を例示することができる。
A detachable device in the present invention is electrically and mechanically connected to a clothing-type interface to constitute a wearable smart device. The detachable device and the clothing-type input/output interface mutually transmit signals and power to complete the function of a wearable smart device.
In the present invention, as a typical example, for example,
<1> The clothing-type input/output interface has electrodes and wiring for measuring biological potential, and the detachable device has a potential measurement function, information processing function, and communication function, and measures and stores the cardiac potential or myoelectric potential of the living body. or a device that communicates with an external terminal or network.
<2> A device in which the clothing-type input/output interface has an electric heating element, and the detachable device side has a power source and a control function.
<3> The clothing-type input/output interface has the function of converting the deformation of the body into a change in the amount of electricity through expansion, contraction or distortion, and the detachable device measures the amount of electricity based on the deformation of the body and stores it or sends it to an external terminal or network. A device that communicates with
etc. can be exemplified.

本発明におけるデタッチャブルデバイスの質量は、好ましくは2g以上80g以下であり、さらに好ましくは3g以上70g以下であり、なお好ましくは5g以上50g以下である。デタッチャブルデバイスにおいて大きな質量を占めるのは電源装置である場合が多く、デタッチャブルデバイスの質量を必要以上に軽量化させると、稼働時間が短くなる。またデタッチャブルデバイスの質量が所定範囲を超えると慣性が大きくなり、被着体が動作時に脱落するリスクが大きくなる。 The mass of the detachable device in the present invention is preferably 2 g or more and 80 g or less, more preferably 3 g or more and 70 g or less, still more preferably 5 g or more and 50 g or less. In many cases, the power supply device occupies a large amount of mass in a detachable device, and if the mass of the detachable device is made lighter than necessary, the operating time will be shortened. Furthermore, if the mass of the detachable device exceeds a predetermined range, the inertia will increase, and the risk of the adherend falling off during operation will increase.

本発明においては、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスとの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われる。かかる嵌合体は同時に機械的接合としての側面を有するが、本発明においてはかかる嵌合体による接合以外の機械的接合手法との組み合わせを用いても良い。
本発明においては嵌合体の雄型または雌型のいずれか片方側を衣服型入出力インターフェース側に設置し、対向する側をデタッチャブルデバイス側に設置する。通常、電気的接続の場合には最低限2極を要することが多いため、本発明における嵌合体の個数は複数であることが好ましい。
複数の嵌合体は衣服型入出力インターフェース側において雄雌を揃えて設置しても良く、雄型雌型を組み合わせて設置しても良い。このような形態は電気的接続のプラスマイナスを確定させなければならない場合に有効である。また、嵌合部の大きさが異なる嵌合体を組み合わせて用いる事もできる。
In the present invention, the electrical connection between the garment-type input/output interface and the detachable device is performed through a fitting body composed of a pair of male and female molds, at least a portion of which is made of a conductive material. be exposed. Although such a fitted body also has the aspect of mechanical joining, in the present invention, a combination with a mechanical joining method other than the bonding using such a fitted body may be used.
In the present invention, either one side of the male or female type of the fitting body is installed on the clothing type input/output interface side, and the opposite side is installed on the detachable device side. Usually, in the case of electrical connection, at least two poles are often required, so it is preferable that the number of fitting bodies in the present invention is plural.
The plurality of fitting bodies may be installed with male and female types aligned on the clothing type input/output interface side, or male and female types may be installed in combination. This type of configuration is effective when it is necessary to determine the plus or minus of an electrical connection. Further, it is also possible to use a combination of fitting bodies having different sizes of fitting portions.

本発明における嵌合体の雄型と雌型の脱離力は0.3N以上、10N以下の範囲である。この脱離力は、雄型を雌型の接合面に対して垂直方向に引っ張った場合の脱離力として定義される。本発明における嵌合体の雄型と雌型の脱離力の下限は、さらに0.40N以上が好ましく、さらに0.50N以上が好ましくさらに0.8N以上が好ましい。また脱離力の上限は8N以下が好ましく、さらに7N以上が好ましく、なおさらに6N以下である事が好ましい。
脱離力が所定の範囲を下回ると、被着体が激しく運動した際にデタッチャブルデバイスが脱落する可能性がある。また脱離力が所定の範囲を上回ると、デタッチャブルデバイスの着脱時に、過大な力が入出力インターフェース側の嵌合体取り付け部に加わり、電気的接続の破損、機械的接続の破損に繋がるリスクが増加する。
In the present invention, the detachment force of the male and female types of the fitted body is in the range of 0.3N or more and 10N or less. This detachment force is defined as the detachment force when the male die is pulled in a direction perpendicular to the mating surface of the female die. The lower limit of the detachment force between the male and female molds of the fitted body in the present invention is preferably 0.40N or more, further preferably 0.50N or more, and still more preferably 0.8N or more. Further, the upper limit of the detachment force is preferably 8N or less, more preferably 7N or more, and still more preferably 6N or less.
If the detachment force is below a predetermined range, there is a possibility that the detachable device will fall off when the adherend moves violently. In addition, if the detachment force exceeds a specified range, excessive force will be applied to the fitting part on the input/output interface side when attaching or detaching the detachable device, increasing the risk of damaging the electrical connection or mechanical connection. do.

本発明におけるデタッチャブルデバイス側においては、複数の嵌合体の雄型または雌型
が、同一平面上に取り付けられていることが好ましい。ここに同一平面上とは、複数の嵌合体の雄型または雌型の基板との接触面が同一平面上にある事を云う。同一平面上に配置する事により、ウェアラブルスマートデバイスを着用した被着体が、他の物体に接触、衝突するなどして衝撃、ないし大きな加速度が加わった場合に、デタッチャブルデバイスの脱落を防ぐ効果が高くなる。
On the detachable device side of the present invention, it is preferable that the male or female types of the plurality of fitting bodies are attached on the same plane. Here, "on the same plane" means that the contact surfaces of the plurality of fitting bodies with the male or female substrate are on the same plane. By arranging the wearable smart device on the same plane, it is effective to prevent the detachable device from falling off when the wearable smart device is subjected to impact or large acceleration due to contact or collision with another object. It gets expensive.

本発明における衣服型入出力インターフェース側において、取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型のいずれか一個あたりと、衣服側の生地または配線材料との接触は、メン接触であることが好ましく、その接触面積は15平方mm以上であることが好ましい。接触面積は25平方mm以上がさらに好ましく、37平方mm以上がさらに好ましく、60平方mm以上がさらに好ましく、80平方mm以上がなお好ましい。接触面は十分に接触圧が得られる場合には圧接で十分であるが、さらに導電性の接着剤などで電気的接触を十分に確保することが好ましい。配線材料側に柔軟な導電体を使用することで、圧接力を高めることができる。 On the clothing-type input/output interface side of the present invention, it is preferable that the contact between the male or female part of the attached fitting body and the cloth or wiring material on the clothing side is through contact, The contact area is preferably 15 square mm or more. The contact area is more preferably 25 square mm or more, even more preferably 37 square mm or more, even more preferably 60 square mm or more, and even more preferably 80 square mm or more. Pressure contact is sufficient for the contact surfaces if sufficient contact pressure can be obtained, but it is preferable to further ensure sufficient electrical contact using a conductive adhesive or the like. By using a flexible conductor on the wiring material side, the pressure contact force can be increased.

本発明における衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型いずれかと、衣服型入出力インターフェース側の生地または配線材料との接する面積の総計は30平方mm以上であることが好ましく、50平方mm以上であることがさらに好ましく、接触面積は75平方mm以上がさらに好ましく、120平方mm以上がさらに好ましく、160平方mm以上がさらに好ましく、200平方mm以上が、なお好ましい。 In the present invention, the total area of contact between either the male or female part of the fitting body attached to the clothing-type input/output interface side and the fabric or wiring material on the clothing-type input/output interface side is 30 square mm or more. The contact area is preferably 50 square mm or more, more preferably 75 square mm or more, even more preferably 120 square mm or more, even more preferably 160 square mm or more, and still more preferably 200 square mm or more.

本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料は、伸縮性導体組成物であることが好ましい。 The electrical wiring material in the clothing-type input/output interface of the present invention is preferably a stretchable conductor composition.

本発明における伸縮性導体組成物は、少なくとも導電粒子(金属粒子ないし炭素系粒子)、引張弾性率が1MPa以上1000MPa以下の柔軟性樹脂、から構成される。また柔軟性樹脂の配合量は、導電粒子と柔軟性樹脂の合計に対して7~35質量%である。
本発明に用いられる伸縮性導体組成物は、導電粒子と柔軟性樹脂を混練混合し、フィルム状ないしシート状に成型することにより得ることができる。本発明の伸縮性導体層は、好ましくは導電粒子と柔軟性樹脂に溶剤などを加えて伸縮性導体形成用ペースト化、ないしスラリー化した状態を経て、塗布、乾燥によりシート状ないしフィルム状に加工することが出来る。また、ペースト化した後、印刷することにより所定の形状を与えることもできる。
The stretchable conductor composition in the present invention is composed of at least conductive particles (metal particles or carbon-based particles) and a flexible resin having a tensile modulus of 1 MPa or more and 1000 MPa or less. Further, the amount of the flexible resin blended is 7 to 35% by mass based on the total of the conductive particles and the flexible resin.
The stretchable conductor composition used in the present invention can be obtained by kneading and mixing conductive particles and a flexible resin and molding the mixture into a film or sheet. The stretchable conductor layer of the present invention is preferably formed into a paste or slurry for forming a stretchable conductor by adding a solvent to conductive particles and a flexible resin, and then processed into a sheet or film by coating and drying. You can. Further, after forming into a paste, a predetermined shape can be given by printing.

本発明の導電性粒子は、好ましくは比抵抗が1×10-1Ωcm以下の物質からなる、粒子径が100μm以下の粒子である。比抵抗が1×10-1Ωcm以下の物質としては、金属、合金、カーボン、ドーピングされた半導体、導電性高分子などを例示することができる。本発明で好ましく用いられる導電性粒子は銀、金、白金、パラジウム、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、鉛、錫などの金属、黄銅、青銅、白銅、半田などの合金粒子、銀被覆銅のようなハイブリッド粒、さらには金属メッキした高分子粒子、金属メッキしたガラス粒子、金属被覆したセラミック粒子などを用いることができる。 The conductive particles of the present invention are preferably particles having a particle size of 100 μm or less and made of a substance having a specific resistance of 1×10 −1 Ωcm or less. Examples of substances having a specific resistance of 1×10 −1 Ωcm or less include metals, alloys, carbon, doped semiconductors, and conductive polymers. Conductive particles preferably used in the present invention include metals such as silver, gold, platinum, palladium, copper, nickel, aluminum, zinc, lead, and tin, alloy particles such as brass, bronze, cupronickel, and solder, and silver-coated copper particles. Further, metal-plated polymer particles, metal-plated glass particles, metal-coated ceramic particles, etc. can be used.

本発明ではフレーク状銀粒子ないし不定形凝集銀粉を主体に用いることが好ましい。なお、ここに主体に用いるとは導電性粒子の90質量%以上用いることである。不定形凝集粉とは球状もしくは不定形状の1次粒子が3次元的に凝集したものである。不定形凝集粉およびフレーク状粉は球状粉などよりも比表面積が大きいことから低充填量でも導電性ネートワークを形成できるので好ましい。不定形凝集粉は単分散の形態ではないので、粒子同士が物理的に接触していることから導電性ネートワークを形成しやすいので、さらに好ましい。 In the present invention, it is preferable to mainly use flaky silver particles or amorphous agglomerated silver powder. Here, "mainly used" means to use 90% by mass or more of the conductive particles. Irregularly shaped agglomerated powder is a three-dimensional agglomeration of spherical or irregularly shaped primary particles. Amorphous agglomerated powder and flaky powder are preferable because they have a larger specific surface area than spherical powder and can form a conductive network even with a low filling amount. Since the amorphous agglomerated powder is not in a monodispersed form, the particles are in physical contact with each other, so that it is easy to form a conductive network, which is more preferable.

フレーク状粉の粒子径は特に限定されないが、動的光散乱法により測定した平均粒子径(50%D)が0.5~20μmであるものが好ましい。より好ましくは3~12μmである。平均粒子径が15μmを超えると微細配線の形成が困難になり、スクリーン印刷などの場合は目詰まりが生じる。平均粒子径が0.5μm未満の場合、低充填では粒子間で接触できなくなり、導電性が悪化する場合がある。 The particle size of the flaky powder is not particularly limited, but it is preferable that the average particle size (50% D) measured by dynamic light scattering is 0.5 to 20 μm. More preferably, it is 3 to 12 μm. If the average particle diameter exceeds 15 μm, it becomes difficult to form fine wiring, and clogging occurs in screen printing. When the average particle diameter is less than 0.5 μm, if the filling is low, the particles may not be able to contact each other, and the conductivity may deteriorate.

不定形凝集粉の粒子径は特に限定されないが、光散乱法により測定した平均粒子径(50%D)が1~20μmであるものが好ましい。より好ましくは3~12μmである。平均粒子径が20μmを超えると分散性が低下してペースト化が困難になる。平均粒子径が1μm未満の場合、凝集粉としての効果が失われ、低充填では良導電性を維持できなくなる場合がある。 The particle diameter of the amorphous agglomerated powder is not particularly limited, but it is preferable that the average particle diameter (50% D) measured by a light scattering method is 1 to 20 μm. More preferably, it is 3 to 12 μm. When the average particle diameter exceeds 20 μm, dispersibility decreases and it becomes difficult to form a paste. When the average particle diameter is less than 1 μm, the effect as an agglomerated powder is lost, and good conductivity may not be maintained with low filling.

本発明における非導電性粒子とは、有機ないし無機の絶縁性物質からなる粒子である。本発明の無機粒子は印刷特性の改善、伸縮特性の改善、塗膜表面性の改善を目的に添加され、シリカ、酸化チタン、タルク、アルミナ、硫酸バリウム等の無機粒子、樹脂材料からなるマイクロゲル等を利用できる。 The non-conductive particles in the present invention are particles made of an organic or inorganic insulating substance. The inorganic particles of the present invention are added for the purpose of improving printing characteristics, improving stretch characteristics, and improving coating film surface properties, and are microgels made of inorganic particles such as silica, titanium oxide, talc, alumina, barium sulfate, and resin materials. etc. can be used.

本発明における柔軟性樹脂とは、弾性率が、1~1000MPaの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどが挙げられる。膜の伸縮性を発現させるためには、ウレタン樹脂ないしゴムが好ましい。ゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴムや水素化ニトリルゴムなどのニトリル基含有ゴム、イソプレンゴム、硫化ゴム、スチレン-ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ化ビニリデンコポリマーなどが挙げられる。この中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明で好ましい弾性率の範囲は2~480MPaであり、さらに好ましく3~240MPa、なお好ましくは4~120MPaの範囲である。 Examples of the flexible resin in the present invention include thermoplastic resins, thermosetting resins, and rubbers having an elastic modulus of 1 to 1000 MPa. Urethane resin or rubber is preferable in order to make the membrane stretchable. Rubbers include urethane rubber, acrylic rubber, silicone rubber, butadiene rubber, nitrile group-containing rubbers such as nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber, isoprene rubber, sulfurized rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, and ethylene. Examples include propylene rubber and vinylidene fluoride copolymer. Among these, nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferred, and nitrile group-containing rubber is particularly preferred. In the present invention, the preferred range of elastic modulus is 2 to 480 MPa, more preferably 3 to 240 MPa, still more preferably 4 to 120 MPa.

ニトリル基を含有するゴムは、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ニトリルゴムと水素化ニトリルゴムが好ましい。ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、結合アクリロニトリル量が多いと金属との親和性が増加するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。従って、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中の結合アクリロニトリル量は18~50質量%が好ましく、40~50質量%が特に好ましい。 The rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber or elastomer containing a nitrile group, but nitrile rubber and hydrogenated nitrile rubber are preferable. Nitrile rubber is a copolymer of butadiene and acrylonitrile, and when the amount of bonded acrylonitrile is large, affinity with metals increases, but rubber elasticity, which contributes to stretchability, decreases. Therefore, the amount of bound acrylonitrile in the acrylonitrile-butadiene copolymer rubber is preferably 18 to 50% by weight, particularly preferably 40 to 50% by weight.

本発明におけるウレタン樹脂としては、ポリエーテルポリオール、またはポリエステルポリオールをポリオール成分とし、HDI系ポリイソシアネートをイソシアネート成分とするウレタンゴムを例示することができる。 本発明のウレタンゴムは、高い伸長率を有し、かつ、引張永久ひずみ及び残留ひずみが小さいため繰り返し変形させた際の信頼性に優れる伸縮性誘電体組成物となる。 As the urethane resin in the present invention, a urethane rubber containing a polyether polyol or a polyester polyol as a polyol component and an HDI polyisocyanate as an isocyanate component can be exemplified. The urethane rubber of the present invention has a high elongation rate and low permanent tensile strain and residual strain, resulting in a stretchable dielectric composition that has excellent reliability when repeatedly deformed.

本発明におけるポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、ポリプロピレンテトラオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレントリオール、これらを合成するための環状エーテル等のモノマー材料を共重合させて得た共重合体等のポリアルキレングリコール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変性体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。これらのなかでは、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。その理由は、機械的特性が優れるためである。 Examples of the polyether polyol in the present invention include copolymerization of monomer materials such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol, polypropylene tetraol, polytetramethylene glycol, polytetramethylene triol, and cyclic ethers for synthesizing these. Examples include polyalkylene glycols such as copolymers obtained by polyalkylene glycols, derivatives and modified products obtained by introducing side chains or branched structures into these, and mixtures thereof. Among these, polytetramethylene glycol is preferred. The reason is that it has excellent mechanical properties.

上記ポリエーテルポリオールとしては、市販品を使用することもできる。市販品の具体例としては、例えば、PTG-2000SN(保土谷化学工業社製)、ポリプロピレングリコール、プレミノールS3003(旭硝子社製)、パンデックスGCB-41(DIC社製)等が挙げられる。 Commercially available products can also be used as the polyether polyol. Specific examples of commercially available products include, for example, PTG-2000SN (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), polypropylene glycol, Preminol S3003 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and Pandex GCB-41 (manufactured by DIC Corporation).

本発明におけるポリエステルポリオールとしては芳香族計ポリエステルポリオール、芳香族/脂肪族共重合ポリエステルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、脂環族ポリエステルポリオールを用いることができる。本発明におけるポリエステルポリオールとしては、飽和型、不飽和型、いずれを用いてもかまわない。 As the polyester polyol in the present invention, aromatic polyester polyol, aromatic/aliphatic copolymer polyester polyol, aliphatic polyester polyol, and alicyclic polyester polyol can be used. As the polyester polyol in the present invention, either a saturated type or an unsaturated type may be used.

本発明におけるHDI系ポリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)又はその変性体であり、分子内に複数のイソシアネート基を有する化合物である。
本発明におけるウレタンゴムは、前述のポリオール成分及び上記イソシアネート成分以外に、更に必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、触媒、加硫促進剤等を含有する混合物を反応させて得られたものでも良い。本発明では硫黄不含型の架橋剤の使用が好ましい。また、本発明の柔軟性を有する高分子材料には可塑剤、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤、誘電フィラー等を含有してもよい。
The HDI polyisocyanate in the present invention is hexamethylene diisocyanate (HDI) or a modified product thereof, and is a compound having a plurality of isocyanate groups in the molecule.
The urethane rubber in the present invention is obtained by reacting a mixture containing, in addition to the polyol component and the isocyanate component described above, a chain extender, a crosslinking agent, a catalyst, a vulcanization accelerator, etc., if necessary. But it's okay. In the present invention, the use of sulfur-free crosslinking agents is preferred. Furthermore, the flexible polymeric material of the present invention may contain additives such as plasticizers, antioxidants, antiaging agents, and colorants, dielectric fillers, and the like.

本発明における柔軟性樹脂の配合量は、導電粒子と、好ましくは加えられる非導電性粒子と柔軟性樹脂の合計に対して7~35質量%であり、好ましくは9~28質量%、さらに好ましくは12~20質量%である。 The blending amount of the flexible resin in the present invention is 7 to 35% by mass, preferably 9 to 28% by mass, more preferably 9 to 28% by mass based on the total of the conductive particles, preferably the non-conductive particles added, and the flexible resin. is 12 to 20% by mass.

本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料として、導電糸を用いる事ができる。
本発明における導電糸とは、糸長1cmあたりの抵抗値が100Ω以下の糸を云う。ここに導電糸とは導電繊維、及び導電繊維の繊維束、導電繊維を含む繊維から得られる撚糸、組み糸、紡績糸、混紡糸の総称である。本発明の導電糸として、金属被覆された化学繊維、金属被覆された天然繊維、導電性酸化物がより被覆された化学繊維、導電性酸化物により被覆された天然繊維、カーボン系導電性材料(グラファイト、カーボン、カーボンナノチューブ、グラフェンなど)により被覆された化学繊維、カーボン系導電性素材により被覆された天然繊維、導電性高分子により被覆された化学繊維、導電性高分子により被覆された天然繊維などから得られる導電糸を例示できる。かかるタイプの導電糸には、高分子フィルムに金属、カーボン系導電性素材、導電性金属酸化物、導電性高分子から選択される一種以上の導電性素材を被覆した高分子フィルムを800μm幅以下に細くスリットした導電性極細スリットフィルムが含まれる。
Conductive yarn can be used as the electrical wiring material in the clothing-type input/output interface of the present invention.
The conductive thread in the present invention refers to a thread having a resistance value of 100Ω or less per 1 cm of thread length. The conductive yarn herein is a general term for conductive fibers, fiber bundles of conductive fibers, twisted yarns, braided yarns, spun yarns, and blended yarns obtained from fibers containing conductive fibers. The conductive threads of the present invention include metal-coated chemical fibers, metal-coated natural fibers, chemical fibers coated with conductive oxides, natural fibers coated with conductive oxides, carbon-based conductive materials ( Chemical fibers coated with graphite, carbon, carbon nanotubes, graphene, etc.), natural fibers coated with carbon-based conductive materials, chemical fibers coated with conductive polymers, natural fibers coated with conductive polymers. Examples include conductive threads obtained from. This type of conductive thread includes a polymer film coated with one or more conductive materials selected from metals, carbon-based conductive materials, conductive metal oxides, and conductive polymers with a width of 800 μm or less. Contains a conductive ultra-fine slit film with thin slits.

本発明における導電糸としては、金属、カーボン系導電性素材、導電性金属酸化物、導電性高分子から選択される一種以上の導電性素材を練り込んだ高分子を紡糸して得られる導電繊維から得られる導電糸を用いることができる。
さらに本発明では。太さが250μm以下、好ましくは120μm以下、さらに好ましくは80μm以下、なおさらに好ましくは50μm以下の金属微細線を導電繊維ないし導電糸として用いる事ができる。
本発明では特に、金属被覆された化学繊維、導電性高分子を含浸させた繊維束、太さが50μm以下の金属微細線、から選択される少なくとも一種以上の導電糸を用いる事が好ましい。
The conductive thread in the present invention is a conductive fiber obtained by spinning a polymer kneaded with one or more conductive materials selected from metals, carbon-based conductive materials, conductive metal oxides, and conductive polymers. A conductive thread obtained from
Furthermore, in the present invention. Fine metal wires having a thickness of 250 μm or less, preferably 120 μm or less, more preferably 80 μm or less, even more preferably 50 μm or less can be used as the conductive fiber or conductive thread.
In the present invention, it is particularly preferable to use at least one type of conductive thread selected from metal-coated chemical fibers, fiber bundles impregnated with conductive polymer, and fine metal wires with a thickness of 50 μm or less.

本発明に於ける導電糸は幾何学的冗長性を持って衣服型インターフェースに配置されることが好ましい。ここに幾何学冗長性とは、空間中に、点A、点Bの二点を定義した際に、二点間の最短距離Xに対して、最短距離よりも長い経路Yを用いて2点を結ぶことにより、二点間の距離が伸びた際にも余裕をもって接続状態が維持されることを云う。
ここに冗長係数は、
冗長係数=Y/X
にて定義される。
本発明における冗長係数は1.41.以上が好ましく、1.8以上がさらに好ましく2.2以上がなお好ましく、2.8以上がさらに好ましい。冗長係数を大きくするには、端的には導電糸をジグザクに配置すれば良い。より具体的には刺繍の手法であるジグザグステッチ、チェーンステッチ、クロスステッチ、フェザーステッチ、等を用いる事ができる。またかかる冗長性は、面方向だけでなく生地の厚さ方向にも発揮することができる。本発明では適度にループが形成され、好ましくは結び目が生じない形態でのステッチを用いる事が推奨される。
The conductive threads of the present invention are preferably arranged in a garment-type interface with geometric redundancy. Geometric redundancy here means that when two points, point A and point B, are defined in space, the shortest distance between the two points This means that by connecting two points, the connection state can be maintained with a margin even when the distance between two points increases.
Here the redundancy coefficient is
Redundancy coefficient = Y/X
Defined in
The redundancy coefficient in the present invention is 1.41. It is preferably at least 1.8, more preferably at least 2.2, even more preferably at least 2.8. To increase the redundancy coefficient, simply arrange the conductive threads in a zigzag pattern. More specifically, embroidery techniques such as zigzag stitch, chain stitch, cross stitch, feather stitch, etc. can be used. Further, such redundancy can be exhibited not only in the surface direction but also in the thickness direction of the fabric. In the present invention, it is recommended to use a stitch that forms a suitable loop and preferably does not form a knot.

本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料として金属箔を用いる事ができる。本発明における金属箔とは、厚さが50μm以下、好ましくは25μm以下、さらに好ましくは15μm以下、なお好ましくは8μm以下、なおさらに好ましくは4μm以下であり、かつ0.08μm以上である、銅箔、りん青銅箔、ニッケルメッキ銅箔、錫めっき銅箔、ニッケル/金めっき銅箔、アルミニウム箔、銀箔、金箔から選択される少なくとも一種以上の金属箔であることが好ましい。
これら金属箔は、電解法、無電解法、圧延法、蒸着法、スパッタリング法、などの常法にて製造可能である。かかる金属箔はエッチング法、リフトオフ法、アディティブ法、打ち抜き法、レーザーカッティング法などにより所定のパターン形状に加工することができる。
Metal foil can be used as the electrical wiring material in the clothing type input/output interface of the present invention. The metal foil in the present invention is a copper foil having a thickness of 50 μm or less, preferably 25 μm or less, more preferably 15 μm or less, still more preferably 8 μm or less, even more preferably 4 μm or less, and 0.08 μm or more. , phosphor bronze foil, nickel-plated copper foil, tin-plated copper foil, nickel/gold-plated copper foil, aluminum foil, silver foil, and gold foil.
These metal foils can be manufactured by conventional methods such as an electrolytic method, an electroless method, a rolling method, a vapor deposition method, and a sputtering method. Such metal foil can be processed into a predetermined pattern shape by an etching method, a lift-off method, an additive method, a punching method, a laser cutting method, or the like.

本発明における金属箔を用いた電気配線は幾何学的冗長性を有する配線パターンとすることが好ましい。とは、空間中に、点A、点Bの二点を定義した際に、二点間の最短距離Xに対して、最短距離よりも長い経路Yを用いて2点を結ぶことにより、二点間の距離が伸びた際にも余裕をもって接続状態が維持されることを云う。
ここに金属箔による電気配線の冗長係数は、
冗長係数=Y/X
にて定義される。ここでの長さは、幅を持った線路であれば、その中央を通るラインの長さである。
本発明における金属箔による電気配線の冗長係数は1.41以上が好ましく、1.8以上がさらに好ましく2.2以上がなお好ましく、2.8以上がさらに好ましい。冗長係数を大きくするには金属箔をジグザクないし正弦波形状、繰り返し馬蹄形状に配置すれば良い。
It is preferable that the electrical wiring using metal foil in the present invention has a wiring pattern having geometric redundancy. means that when two points, point A and point B, are defined in space, the shortest distance between the two points is X, by connecting the two points using a path Y that is longer than the shortest distance. This means that the connection state can be maintained with sufficient margin even when the distance between points increases.
Here, the redundancy coefficient of electrical wiring using metal foil is:
Redundancy coefficient = Y/X
Defined in The length here is the length of the line passing through the center of a wide track.
The redundancy coefficient of the electrical wiring made of metal foil in the present invention is preferably 1.41 or more, more preferably 1.8 or more, still more preferably 2.2 or more, and even more preferably 2.8 or more. In order to increase the redundancy coefficient, the metal foil may be arranged in a zigzag or sinusoidal shape, or in a repeating horseshoe shape.

本発明の衣服型インターフェースにおける衣服生地については特に限定されず、公知一般的な衣服用生地を用いれば良い。生地としては布帛であり、布帛としては織物、編物、不織布を例示することができ、さらにこれらに樹脂コート、樹脂含浸したコート布なども基材として用いることができる。また、ネオプレン(登録商標)に代表される合成ゴムシート等も場合によっては衣服生地として用いることができる。本発明で用いられる布帛は繰り返し10%以上の伸縮が可能なストレッチャビリティを有する事が好ましい。また本発明の基材は50%以上の破断伸度を有する事が好ましい。本発明の基材は布元反でもよく、また、リボン、テープ状でも良く、組紐、網組でもよく、元反からカットされた枚葉の布でも良い。 The clothing fabric for the clothing-type interface of the present invention is not particularly limited, and any known common clothing fabric may be used. The fabric is a fabric, and examples of the fabric include woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics.Furthermore, resin coatings, coated fabrics impregnated with resin, etc. can also be used as the base material. In addition, synthetic rubber sheets such as neoprene (registered trademark) may also be used as clothing fabrics in some cases. The fabric used in the present invention preferably has stretchability capable of being repeatedly expanded and contracted by 10% or more. Further, it is preferable that the base material of the present invention has a breaking elongation of 50% or more. The base material of the present invention may be a raw cloth, or may be in the form of a ribbon or tape, a braid or a braid, or a sheet of cloth cut from the raw cloth.

布帛が織物(ニット)の場合、例えば平織、綾織、朱子織、等を例示できる。布帛が編み物の場合、例えば平編み、およびその変形、鹿の子編、アムンゼン編、レース編、アイレット編、添え糸網、パイル編、リブ網、リップル編、亀甲編、ブリスター編、ミラノ・リブ編、ダブルピケ編、シングル・ピケ編み、斜文編、ヘリボーン編、ポンチローマ編、バスケット編、トリコット編、ハーフ・トリコット編、サテントリコット編、ダブルトリ
コット編、クインズコード編、ストライプ・サッカー編、ラッセル編、チュールメッシュ編、およびこれらの変形・組み合わせを例示できる。布帛はエラストマー繊維などからなる不織布であっても良い。
When the fabric is a woven fabric (knit), examples thereof include plain weave, twill weave, satin weave, and the like. When the fabric is knitted, for example, flat knitting and its variations, pique knitting, Amundsen knitting, lace knitting, eyelet knitting, plated netting, pile knitting, ribbed netting, ripple knitting, tortoiseshell knitting, blister knitting, Milano rib knitting, Double pique knit, single pique knit, diagonal knit, herringbone knit, punch rome knit, basket knit, tricot knit, half tricot knit, satin tricot knit, double tricot knit, quince cord knit, striped soccer knit, russell knit, Examples include tulle mesh knitting, and variations and combinations thereof. The fabric may be a nonwoven fabric made of elastomer fibers or the like.

またこれら織物、編み物を構成する繊維素材としては、綿、羊毛、麻などの天然繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリベンザゾール、ポリイミド、ポリ芳香族アミド、ポリベンゾオキサゾール、高分子量ポリエチレンなどの化学合成繊維、それらの混紡品などを用いる事ができる。 The fiber materials that make up these woven and knitted fabrics include natural fibers such as cotton, wool, and hemp, nylon, polyester, polyurethane, polyvinyl acetate, polybenzazole, polyimide, polyaromatic amide, polybenzoxazole, and high molecular weight Chemical synthetic fibers such as polyethylene, blends thereof, etc. can be used.

本発明で用いる事ができる衣服型インターフェースの形態の例としては、シャツ、ブラウス、トレーナーなどの上半身を独立に被覆する衣服、ズボン、パンツ、タイツ、レギンス、トレンカのように下半身を独立に被覆する衣服、帽子、手袋、腕カバー、靴下、足袋、ブラジャー、パンティーショーツのように身体の各部を個別に被覆する衣服、ワンピース型の水着、レオタードのように上半身から股間までを被覆する衣服、全身タイツのように上半身と下半身を一体で被覆する衣服を用いる事ができる。
さらに本発明では繊維素材による部品を一部に含む身体装着具(ヘルメット、靴、防護衣、プロテクター)に、電気的要素を組み込んだものも衣服型インターフェースの形態として陥ることができる。これらの例として、格闘技、アメリカンフットボールなどで用いる防具、あるいは実験現場、作業現場、工事現場などで用いられる保護具などを例示することができる。
Examples of forms of clothing-type interfaces that can be used in the present invention include clothing that independently covers the upper body such as shirts, blouses, and sweatshirts, and clothing that independently covers the lower body such as trousers, pants, tights, leggings, and raincoats. Clothes, hats, gloves, arm covers, socks, socks, bras, panties that cover each part of the body individually, one-piece swimsuits, leotards that cover the upper body to the crotch, full body tights It is possible to use clothing that covers the upper and lower body as one body.
Furthermore, according to the present invention, a body-wearing device (helmet, shoes, protective clothing, protector) that includes parts made of fiber materials and in which electrical elements are incorporated can also be used as a clothing-type interface. Examples of these include protective equipment used in martial arts, American football, etc., and protective equipment used at experimental sites, work sites, construction sites, etc.

本発明における衣服型インターフェースにおいて、電気的接続部の少なくとも周囲10mmの範囲においては、その部分に用いられている衣服素材の破断伸張度が70%以下である事が好ましい。すなわち電気的接続部近傍に比較的伸張度が低い素材を配置する事により、着脱時に衣服型インターフェース側に存在する電気的接続部に加わる負荷を低減し、信頼性を上げることができる。 In the clothing-type interface according to the present invention, it is preferable that the elongation at break of the clothing material used in that part is 70% or less within at least a 10 mm circumference of the electrical connection part. In other words, by arranging a material with relatively low elongation near the electrical connections, the load applied to the electrical connections on the clothing-type interface side during attachment and detachment can be reduced and reliability can be increased.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

<スナップホック>
雄型/雌型一対の嵌合体として図1、図2に例示されるスナップホックを用いた。スナップホックは、基材にカシメで取り付けるタイプ、糸で縫い付けるタイプの両方を準備した。スナップホックの雌型受部の締め具合、ないしバネを調整することにより、表1に示すスナップホックを調整した。なお脱離力はスナップホックの雌型を板材に、雄型を布地に取り付け、図3に示す治具を用いて引っ張り試験器にて測定した。表中の設置面積は雌型側の底面である。またホックタイプは、「バネ入り」が雌型内部にバネが有り雄型を挟む形で嵌合保持するタイプ、「六割」は雌型の穴の周囲が六分割されており、撓みにより雄型を保持するタイプである。
<Snap hook>
A snap hook illustrated in FIGS. 1 and 2 was used as a pair of male/female fittings. Snap hooks are available in both types that are attached to the base material by caulking and types that are sewn with thread. The snap hooks shown in Table 1 were adjusted by adjusting the tightness or spring of the female receiving part of the snap hook. The detachment force was measured by attaching the female snap hook to a plate and the male snap hook to a fabric, and using a tensile tester using the jig shown in FIG. 3. The installation area in the table is the bottom surface of the female mold side. As for the hook type, ``spring type'' has a spring inside the female die that holds the male die in place, and ``Rokuwari'' has a hole in the female die divided into six parts, which allows the male die to bend. It is a type that retains its shape.

<衣服型インターフェース1>
ニトリル量40質量%、ムーニー粘度46のニトリルブタジエンゴム12質量部、
イソホロン30質量部、
平均粒子径6μmの微細フレーク状銀粉[福田金属箔粉工業社製 商品名Ag-XF301]58.0質量部、
を均一に混合し、三本ロールミルにて分散することにより伸縮性導電層形成用ペーストAG1を得た。
得られた伸縮性導電層形成用ペーストAG1を離型PETフィルム状にスクリーン印刷法を用いて、塗布乾燥し、所定のパターンを有する厚さ26μmの伸縮性導体シートを得た。得られた伸縮性導体シートをウレタン製ホットメルトシートによりスポーツシャツの裏側に転写し、所定の絶縁層を重ねて、胸の左右に心電測定用電極を有し、胸中央の胸骨部分に左右一対、すなわち2個の端子部を有する、伸縮性導体組成物を電極および配線材料に用いたスポーツシャツを得た。得られたスポーツシャツの端子部に、カシメないし導電糸による縫い付けにより、スナップホックを取り付けた。なお、その際に伸縮性導体形成用ペーストAG1をスナップホック側に塗布し、衣服側端子との導通と接着の補助とした。さらにスナップホック部を含む25mm×60mmの部分に破断伸度が62%の補強クロスをホットメルト樹脂により貼り付けて補強し、衣服型インターフェース1を得た。なおスナップホックの間隔は、以後の試験に応じて20mm間隔と45mm間隔の試料双方を準備した。
<Clothing type interface 1>
12 parts by mass of nitrile butadiene rubber with a nitrile content of 40% by mass and a Mooney viscosity of 46,
30 parts by mass of isophorone,
58.0 parts by mass of fine flaky silver powder with an average particle diameter of 6 μm [manufactured by Fukuda Metal Foil and Powder Industries Co., Ltd., trade name Ag-XF301],
were uniformly mixed and dispersed in a three-roll mill to obtain a stretchable conductive layer forming paste AG1.
The obtained stretchable conductive layer forming paste AG1 was applied onto a release PET film using a screen printing method and dried to obtain a stretchable conductive sheet with a thickness of 26 μm having a predetermined pattern. The obtained stretchable conductive sheet was transferred to the back side of a sports shirt using a urethane hot melt sheet, and a predetermined insulating layer was placed on top of it, and electrodes for electrocardiogram measurement were placed on the left and right sides of the chest, and electrodes were placed on the left and right sides of the sternum in the center of the chest. A sports shirt having a pair of terminal portions, that is, two terminal portions, and using a stretchable conductor composition as an electrode and wiring material was obtained. A snap hook was attached to the terminal portion of the obtained sports shirt by caulking or sewing with conductive thread. At this time, a stretchable conductor forming paste AG1 was applied to the snap hook side to assist in conduction and adhesion with the clothing side terminal. Further, a reinforcing cloth having a breaking elongation of 62% was attached to a 25 mm x 60 mm portion including the snap hook portion using a hot melt resin for reinforcement, thereby obtaining a clothing-type interface 1. Note that samples with snap hook intervals of 20 mm and 45 mm were both prepared depending on the subsequent tests.

<衣服型インターフェース2>
無電解めっき法により、ナイロン繊維の撚糸(250デニール)を銀メッキした。まず無電解銀めっきのための下地処理として撚糸を精錬剤に浸漬、水洗後、塩化第一スズ10g/リットル、35%塩酸20ミリリットル/リットルを含んだ水溶液に浸漬した後、水洗することにより触媒性を付与し後、下記組成の無電解銀メッキ液を所定量用いて銀を10質量%被覆した。
〔無電解銀めっき液浴比〕(銀5g/1リットル)
エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム 100g/1リットル
水酸化ナトリウム 25g/1リットル
ホルマリン 50g/1リットル
硝酸銀(水1リットルに溶解して滴下) 15.8g
アンモニア水(水1リットルに溶解して滴下) 50ミリリットル
得られた銀メッキ糸を撚り合わせ、糸長1cmあたりの抵抗値が120mΩの導電糸(F1)を得た。
<Clothing type interface 2>
Twisted nylon fibers (250 denier) were plated with silver by electroless plating. First, as a base treatment for electroless silver plating, the twisted yarn is immersed in a refining agent, washed with water, then immersed in an aqueous solution containing 10 g/liter of stannous chloride and 20 ml/liter of 35% hydrochloric acid, and then washed with water. After imparting properties, 10% by mass of silver was coated using a predetermined amount of an electroless silver plating solution having the following composition.
[Electroless silver plating liquid bath ratio] (5g silver/1 liter)
Tetrasodium ethylenediaminetetraacetate 100 g/1 liter Sodium hydroxide 25 g/1 liter Formalin 50 g/1 liter Silver nitrate (dissolved in 1 liter of water and added dropwise) 15.8 g
50 ml of ammonia water (dissolved in 1 liter of water and dropped) The obtained silver-plated threads were twisted together to obtain a conductive thread (F1) with a resistance value of 120 mΩ per 1 cm of thread length.

厚さ125μmの離型PETフィルムに、まず電極表面層となる導電性カーボンペーストを所定のパターンにてスクリーン印刷し、乾燥硬化した。次いで伸縮性絶縁被覆層となるウレタン樹脂インクを所定のパターンにスクリーン印刷し乾燥硬化した。次いで、主導
体層となる伸縮性導体形成用ペーストAG1を用いて電極部と端子部をスクリーン印刷し、続いて導電糸F1を心電測定用電極と接続用ホック取り付け用の電極との間に略正弦波形状に配置して電気配線とした。なお正弦波の周期(ジグザグピッチ)は3mm、面方向の振幅を5mmとした。電気配線は平行になるように5本が配置された。冗長係数は1.8である。ついで、さらにウレタン樹脂製のホットメルトシートにて全体にカバーし、不要部分を切り取り、スポーツシャツの裏側に仮接着し、離型PETフィルムを剥離し、さらに115℃にて30分間乾燥し、表面がカーボンペーストで構成された電極及び導電糸による配線を有するスポーツシャツを得た。次いで衣服型インターフェース1と同様の手法にてスナップホックと補強布を取り付け、衣服型インターフェース2を得た。なお所定のパターンは<衣服型インターフェース1>と同様である。
First, a conductive carbon paste that would become an electrode surface layer was screen printed in a predetermined pattern on a release PET film having a thickness of 125 μm, and was dried and hardened. Next, a urethane resin ink that would become a stretchable insulating coating layer was screen printed in a predetermined pattern and dried and cured. Next, the electrode part and the terminal part are screen printed using the stretchable conductor forming paste AG1 which will become the main conductor layer, and then the conductive thread F1 is placed between the electrocardiogram measuring electrode and the electrode for attaching the connecting hook. The electrical wiring was arranged in a substantially sinusoidal shape. Note that the period (zigzag pitch) of the sine wave was 3 mm, and the amplitude in the plane direction was 5 mm. Five electrical wires were arranged in parallel. The redundancy factor is 1.8. Next, the entire surface was covered with a hot melt sheet made of urethane resin, the unnecessary parts were cut off, and the part was temporarily attached to the back of the sports shirt, the release PET film was peeled off, and the surface was dried at 115°C for 30 minutes. A sports shirt having electrodes made of carbon paste and wiring made of conductive thread was obtained. Next, snap hooks and reinforcing cloth were attached using the same method as for clothing-type interface 1 to obtain clothing-type interface 2. Note that the predetermined pattern is the same as <Clothing type interface 1>.

<衣服型インターフェース3>
厚さ9μmの圧延銅箔を弱粘着剤を塗布したポリエステルフィルムにラミネートし、次いで銅箔上にドライフィルムレジストを用いて所定のパターンを形成し、塩化第二銅溶液によりエッチング後、ドライフィルムレジストをアルカリ剥離し、銅箔表面の酸化膜を希硫酸で除去した後、イオン交換水で十分に洗浄の後、ドライエアーにて乾燥し、所定の冗長係数を有する金属箔F1を得た。
以下<衣服型インターフェースの準備2>において導電糸の代わりに前記金属箔F1を配置した以外は同様に操作して、表面がカーボンペーストで構成された電極及び銅箔による配線を有する衣服型インターフェース3を得た。
<Clothing type interface 3>
Rolled copper foil with a thickness of 9 μm is laminated to a polyester film coated with a weak adhesive, then a predetermined pattern is formed on the copper foil using a dry film resist, and after etching with a cupric chloride solution, a dry film resist is applied. After removing the oxide film on the surface of the copper foil with dilute sulfuric acid, the copper foil was thoroughly washed with ion-exchanged water and dried with dry air to obtain a metal foil F1 having a predetermined redundancy coefficient.
Hereinafter, in <Preparation of Clothes-type Interface 2>, the same operation is performed except that the metal foil F1 is placed instead of the conductive thread, and the clothes-type interface 3 has electrodes whose surfaces are made of carbon paste and wiring made of copper foil. I got it.

<デタッチャブルデバイス1>
本実施例においては、質量40gの面取りした矩形の金属板をデタッチャブルデバイスに見立て、衣服型インターフェース側に取り付けたスナップホックの型と対になる型を20mm間隔にて取り付けた。以下デタッチャブルデバイス1と称する。
<Detachable device 1>
In this example, a chamfered rectangular metal plate with a mass of 40 g was used as a detachable device, and a mold to be paired with a snap hook mold attached to the clothing type interface side was attached at an interval of 20 mm. Hereinafter, it will be referred to as a detachable device 1.

<デタッチャブルデバイス2>
本実施例においては、質量80gの面取りした矩形の金属板をデタッチャブルデバイスに見立て、衣服型インターフェース側に取り付けたスナップホックの型と対になる型を45mm間隔にて取り付けた。以下デタッチャブルデバイス2と称する。
<Detachable device 2>
In this example, a chamfered rectangular metal plate with a mass of 80 g was used as a detachable device, and a mold to be paired with a snap hook mold attached to the clothing type interface side was attached at an interval of 45 mm. Hereinafter, it will be referred to as a detachable device 2.

(実施例1~5、比較例1,2)
表2に示すスナップホックと衣服型インターフェースの組み合わせにて、繰り返し着脱試験と、振動試験を行った。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2)
Repeated attachment and detachment tests and vibration tests were conducted using the combinations of snap hooks and clothing-type interfaces shown in Table 2.

<繰り返し着脱試験>
デタッチャブルデバイスを衣服型インターフェースに、手動操作にて装着し、デタッチャブルデバイスを左手で支え。衣服側インターフェースの端子部の(衣服を正面から見て)右側約150mm離れた個所を右手で持ち、デタッチャブルデバイスの板面に垂直方向に引っ張るようにして脱離する操作を繰り返し、衣服側インターフェースのスナップホックと対応する心電測定用電極との間の導通が遮断されるまでの着脱回数をカウントした。なお導通の遮断はスナップホックと電極間の抵抗値が100kΩ以上に達した時点で遮断と判断した。また導通が維持されている場合には着脱1000回にて試験を打ち切った。結果を遮断までの回数により以下のようにランク付けした。
ランク0 1~99回
ランク1 100~299回
ランク2 300~999回以上
ランク3 1000回以上
<Repeated attachment/detachment test>
Attach the detachable device to the clothing-type interface manually and support the detachable device with your left hand. Hold the terminal part of the clothing-side interface with your right hand at a point about 150 mm away from the right side (when looking at the clothing from the front), and repeat the detachment operation by pulling it in a direction perpendicular to the board surface of the detachable device, and then remove the clothing-side interface. The number of attachment and detachment was counted until continuity between the snap hook and the corresponding electrode for electrocardiogram measurement was interrupted. Note that conduction was judged to be interrupted when the resistance value between the snap hook and the electrode reached 100 kΩ or more. If continuity was maintained, the test was terminated after 1000 attachment/detachment cycles. The results were ranked as follows based on the number of times until shutdown.
Rank 0 1-99 times Rank 1 100-299 times Rank 2 300-999 times or more Rank 3 1000 times or more

<振動試験>
衣服型インターフェースをデタッチャブルデバイスを取り付けた状態にてマネキンに装着し、振動試験器にて周波数60Hzにて振幅10mmの振動を加え、デタッチャブルデバイスが脱落するまでの時間を測定した。なおデタッチャブルデバイスが脱落しない場合には5分間にて試験を打ち切った。結果を脱落までの時間により以下のようにランク付けした。
ランク0 3秒未満
ランク1 3秒以上、30秒未満
ランク2 10秒以上5分未満
ランク3 5分以上
結果を表2に示す。
<Vibration test>
The clothing-type interface was attached to a mannequin with the detachable device attached, and vibration with a frequency of 60 Hz and an amplitude of 10 mm was applied using a vibration tester, and the time until the detachable device fell off was measured. Note that if the detachable device did not fall off, the test was terminated after 5 minutes. The results were ranked as follows according to the time until dropout.
Rank 0: Less than 3 seconds Rank 1: 3 seconds or more, less than 30 seconds Rank 2: 10 seconds or more, less than 5 minutes Rank 3: 5 minutes or more The results are shown in Table 2.

(実施例6~40、比較例3~16)
以下、衣服側インターフェース、デタッチャブルデバイス、衣服側スナップホックの雄/雌を表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9に示す組み合わせで実験を行った。結果をそれぞれの表に示す。
(Examples 6 to 40, Comparative Examples 3 to 16)
Below, experiments were conducted using the combinations of male/female clothes-side interfaces, detachable devices, and clothes-side snap hooks shown in Table 3, Table 4, Table 5, Table 6, Table 7, Table 8, and Table 9. The results are shown in the respective tables.

(応用例1)
実施例3に用いた衣服型インターフェースを用い、デタッチャブルデバイスとしてスマートホンへの無線データ伝送機能を有するユニオンツール社製の心拍センサWHS-2を接続して、測定と同時にWHS-2から心電信号をスマートホンに発信し、同心拍センサWHS-2専用のアプリ「myBeat」を組み込んだアップル社製スマートホンで心拍データを受信し、画面表示できるように設定した。以上のようにして心拍計測機能を持つウェアラブススマートデバイスを構成した。
(Application example 1)
Using the clothing-type interface used in Example 3, a heart rate sensor WHS-2 manufactured by Union Tool Co., Ltd., which has a wireless data transmission function to a smartphone as a detachable device, is connected, and electrocardiographic signals are sent from WHS-2 at the same time as measurement. The device was configured to send heart rate data to a smartphone, receive heart rate data on an Apple smartphone equipped with the ``myBeat'' app dedicated to the heart rate sensor WHS-2, and display it on the screen. As described above, a Wearabs smart device with a heart rate measurement function was constructed.

得られたウェアラブルスマートデバイスを運転者に着用させ、オフロードカーにより未舗装の山道を含む道路を連続30分間ドライブし、ドライバーの心拍計測を行った。なお、オフロードカーに搭載した加速度計により、運転中の瞬間最大加速度は6.7Gであった。デタッチャブルデバイスは運転中に脱落すること無く、良好に心拍計測を行う事ができた。 The resulting wearable smart device was worn by a driver, and the driver's heart rate was measured by driving an off-road car on roads including unpaved mountain roads for 30 minutes. Furthermore, according to the accelerometer installed in the off-road car, the maximum instantaneous acceleration while driving was 6.7G. The detachable device did not fall off while driving and was able to successfully measure heart rate.

(応用例2)
実施例18に用いた衣服型インターフェースを用い、デタッチャブルデバイスとしてポラーレ社製の遠隔心電計測装置を用い、応用例1と同様に心拍計測機能を持つウェアラブススマートデバイスを構成した。
得られたウェアラブルスマートデバイスをアメリカンフットボール選手に着用させ、試合中の選手の心電計測を行った。デタッチャブルデバイスは運転中に脱落すること無く、良好に心拍計測を行う事ができた。
(Application example 2)
Using the clothing-type interface used in Example 18 and using a remote electrocardiogram measuring device manufactured by Polare as a detachable device, a Wearabs smart device having a heart rate measuring function was constructed in the same manner as in Application Example 1.
The resulting wearable smart device was worn by American football players, and their electrocardiograms were measured during a game. The detachable device did not fall off while driving and was able to successfully measure heart rate.

以上、示してきたように、本発明のウェアラブルスマートデバイスは、衣服型インターフェースとデタッチャブルデバイスとの繰り返し着脱性に優れ、かつ、振動試験にも十分に耐えることから、被着者の運動中にデタッチャブルデバイスが脱落する可能性も低く、安定した動作が期待できる。本発明のウェアラブルスマートデバイスは、被着体として人体のみならず、家畜、愛玩動物などの動物、あるいは振動を伴う動作を行う機械装置にも適用が可能である。 As shown above, the wearable smart device of the present invention has excellent ability to repeatedly attach and detach between a clothing-type interface and a detachable device, and can sufficiently withstand vibration tests. There is a low possibility that the device will fall off, and stable operation can be expected. The wearable smart device of the present invention can be applied not only to the human body but also to animals such as livestock and pets, or to mechanical devices that operate with vibration.

100:基材
101:雄型
102:雌型
201:布基材
202:板基材
301:クリップ
302:固定台
303:クランプ
100: Base material 101: Male mold 102: Female mold 201: Cloth base material 202: Plate base material 301: Clip 302: Fixing base 303: Clamp

Claims (8)

衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスであって、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われるものであり、前記嵌合体の雄型と雌型の一組当たりの脱離力が0.40N以上、N以下の範囲である事を特長とする自動車運転者用のウェアラブルスマートデバイス。 A wearable smart device including at least a clothing-type input/output interface and a detachable device, wherein the electrical connection between the clothing-type input/output interface and the detachable device is made with a pair of male molds, at least a portion of which is a conductive material. It is carried out through a fitted body consisting of a female mold, and the detachment force per pair of male and female molds of the said fitted body must be in the range of 0.40 N or more and 7 N or less. A wearable smart device for car drivers with the following features: 衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスであって、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われるものであり、前記嵌合体の雄型と雌型の一組当たりの脱離力が0.40N以上、N以下の範囲である事を特長とするスポーツ用のウェアラブルスマートデバイス。 A wearable smart device including at least a clothing-type input/output interface and a detachable device, wherein the electrical connection between the clothing-type input/output interface and the detachable device is made with a pair of male molds, at least a portion of which is a conductive material. It is carried out through a fitted body consisting of a female mold, and the detachment force per pair of male and female molds of the said fitted body must be in the range of 0.40 N or more and 7 N or less. A wearable smart device for sports. 請求項1に記載のウェアラブルスマートデバイスを被着体に着用させて、前記衣服型入出力インターフェースから生体情報を取得し、前記デタッチャブルデバイスを用いて生体情報を測定する生体情報の測定方法。 A method for measuring biological information, comprising: acquiring biological information from the clothing-type input/output interface by wearing the wearable smart device according to claim 1 on an adherend, and measuring the biological information using the detachable device. 未舗装の道を運転中の運転者の生体情報を測定する請求項3に記載の生体情報の測定方法。 4. The method for measuring biometric information according to claim 3, wherein biometric information of a driver driving on an unpaved road is measured. 請求項2に記載のウェアラブルスマートデバイスを被着体に着用させて、前記衣服型入出力インターフェースから生体情報を取得し、前記デタッチャブルデバイスを用いて生体情報を測定する生体情報の測定方法。 A method for measuring biological information, comprising: acquiring biological information from the clothing-type input/output interface by wearing the wearable smart device according to claim 2 on an adherend, and measuring the biological information using the detachable device. 跳躍を伴う運動中の運動者の生体情報を測定する請求項5に記載の生体情報の測定方法。 6. The method for measuring biological information according to claim 5, wherein biological information of an exerciser is measured during an exercise involving jumping. 請求項1に記載のウェアラブルスマートデバイスを用いた自動車運転者用の衣類。 Clothing for automobile drivers using the wearable smart device according to claim 1. 請求項2に記載のウェアラブルスマートデバイスを用いたスポーツシャツ。 A sports shirt using the wearable smart device according to claim 2.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2584073B (en) * 2019-04-12 2022-10-19 Prym Intimates Group Ltd Conductive garment fastening product

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007105179A (en) 2005-10-12 2007-04-26 Ykk Corp Snap fastener and machining method of female snap fastener
JP2015529475A (en) 2012-06-29 2015-10-08 スマート ソルーションズ テクノロジーズ,エス.エル. Electronic textile assembly
WO2016093194A1 (en) 2014-12-08 2016-06-16 日本電信電話株式会社 Bioelectrode and garment

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230965Y2 (en) * 1988-04-30 1990-08-21
JP3055106U (en) 1998-06-19 1999-01-06 モリト株式会社 Female snap with tape
JP2003077566A (en) 2001-08-30 2003-03-14 Figla Co Ltd Hook button type connector, film type adaptor using the connector and sheet heater for floor heating using the connector
JP2011056034A (en) 2009-09-10 2011-03-24 Boson Technology Co Ltd Sportswear for measuring physiological situation
JP2012188799A (en) 2011-02-25 2012-10-04 Asahi Kasei Fibers Corp Garment with electronic device
JP2013239391A (en) 2012-05-16 2013-11-28 Smk Corp Connector used for plate-like input/output part, and connection structure of the same
JP2015135723A (en) 2014-01-16 2015-07-27 日本電信電話株式会社 Snap button connector
EP3148632B1 (en) 2014-05-25 2020-06-17 Cerevast Medical Inc. Wearable transdermal neurostimulators
JP6502673B2 (en) 2015-01-09 2019-04-17 ヤマハ株式会社 Connection structure, wearable device and manufacturing method of connection structure
US9510649B1 (en) * 2015-07-20 2016-12-06 Flextronics Ap, Llc Using a snap button to make disconnectable connection of electronic devices to fabrics
JP6457355B2 (en) 2015-08-27 2019-01-23 日本電信電話株式会社 Wearable electrode and biological signal monitoring system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007105179A (en) 2005-10-12 2007-04-26 Ykk Corp Snap fastener and machining method of female snap fastener
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