JPWO2018220729A1 - Bioelectrode connector - Google Patents
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Abstract
着衣に取付けられた多数の生体用電極を軽操作力でモジュールに電気接続する生体用電極の接続具を提供する。布地からなる着衣本体に取付けられた多数の生体用電極と、モジュール支持部に固定されるモジュールを、スライドファスナーの生体用電極に電気接続する導電性外側エレメントとモジュールに電気接続する導電性内側エレメントとをスライダーをスライドさせて咬合する。スライダーをスライドさせる軽操作力で多数の生体用電極とモジュールが電気接続するとともに、モジュールは着衣本体に支持される。Provided is a connector for a biomedical electrode for electrically connecting a large number of biomedical electrodes attached to clothes to a module with a light operating force. A large number of living body electrodes attached to a garment body made of cloth, a conductive outer element electrically connecting the module fixed to the module support to the living body electrode of the slide fastener, and a conductive inner element electrically connecting to the module And slide the slider to occlude. A large number of living body electrodes and the module are electrically connected with a small operation force to slide the slider, and the module is supported by the clothing main body.
Description
本発明は、複数の生体用電極をそれぞれ生体用電極との間で電気信号を入出力するモジュールへ電気接続する生体用電極の接続具に関し、更に詳しくは、着衣の布地に取付けられた複数の生体用電極をモジュールへ電気接続する生体用電極の接続具に関する。 The present invention relates to a connector for a living body electrode for electrically connecting a plurality of living body electrodes to a module for inputting and outputting an electric signal between the living body electrode and the living body electrode, and more particularly, to a plurality of living body electrodes attached to clothing cloth. The present invention relates to a connector for a living body electrode for electrically connecting a living body electrode to a module.
筋力アップやダイエットを目的として、筋に電気刺激信号を加え筋を伸縮させてトレーニングする筋トレーニング装置では、トレーニングする筋の体表面に複数の生体用電極を密着させ、各生体用電極を介して体表面内の筋へ電気刺激信号を加えて強制的に伸縮させ、筋をトレーニングしている。また、筋の組成や筋の活動状態を得る筋の評価装置や四肢の随意筋の伸縮状態から四肢の運動を検出するゲーム機などに利用されるモーション検出装置では、筋が伸縮することにより、筋の体表面に密着させる複数の生体用電極に表れる筋活動電位の筋電信号から筋の組成や疲労度、伸縮状態を検出している。 In a muscle training apparatus that trains by applying an electrical stimulation signal to muscles to expand and contract muscles for the purpose of increasing muscle strength and diet, a plurality of biological electrodes are closely attached to the body surface of the muscle to be trained, and through each biological electrode He trains muscles by applying electrical stimulation signals to muscles inside the body surface to forcibly expand and contract. In addition, in a muscle evaluation device that obtains the muscle composition and muscle activity state, and in a motion detection device that is used in a game machine that detects the movement of a limb from the expansion and contraction state of a voluntary muscle of a limb, the muscle expands and contracts. The muscle composition, the degree of fatigue, and the state of expansion and contraction are detected from the myoelectric signals of the muscle action potentials appearing on a plurality of living body electrodes brought into close contact with the body surface of the subject.
これらの複数の生体用電極を、専門的な知識のない一般の利用者であっても正確に筋の体表面の位置に密着させるようにするため、布地からなる着衣の体表面に密着する背面の所定位置へ複数の生体用電極を取付けておき、着衣を装着すれば複数の生体用電極が自然に筋の体表面の適正な位置に密着するようにしている。 In order to ensure that these multiple biomedical electrodes are accurately adhered to the muscle body surface position even for ordinary users without specialized knowledge, the back surface that adheres to the body surface of clothing made of fabric A plurality of living body electrodes are attached to predetermined positions, and if clothes are worn, the plurality of living body electrodes are naturally brought into close contact with appropriate positions on the muscle body surface.
一方、筋に電気刺激信号を加えたり、筋に生じる筋活動電位の筋電信号を検出するいずれの場合であっても、各生体用電極へ電気刺激信号を出力する回路素子や各生体用電極に表れる筋活動電位を入力する回路素子を各生体用電極に電気接続する必要があり、これらの回路素子や電源、外部との入出力回路素子等を内蔵するモジュールを複数の生体用電極とともに着衣に取付けている。 On the other hand, in either case of applying an electrical stimulation signal to a muscle or detecting a myoelectric signal of a muscle action potential generated in the muscle, a circuit element or an individual biological electrode that outputs an electrical stimulation signal to each biological electrode is used. It is necessary to electrically connect the circuit elements that input the muscle action potential appearing in the above to each living body electrode, and a module incorporating these circuit elements, a power supply, an input / output circuit element with the outside, etc. It is attached to.
しかしながら、複数の生体用電極が取付けられた着衣を水洗いしたり、モジュールに内蔵のバッテリーを充電する場合、若しくは自宅でトレーニングし、トレーニングした筋の筋電信号を記録したモジュールのみを別の場所の筋の評価装置へ持ち運び評価する場合には、モジュールのみを着衣に着脱自在にする必要があり、モジュールの着脱の際に、各生体用電極との電気接続を接離する生体用電極の接続具を設けている。 However, when washing clothes equipped with multiple biological electrodes, charging the built-in battery of the module, or training at home, only the module that recorded the myoelectric signals of the trained muscles was stored in another place. When carrying the device to the muscle evaluation device for evaluation, it is necessary to make only the module detachable from the clothing, and a connector for the biomedical electrode that connects and disconnects the electrical connection with each biomedical electrode when the module is attached or detached. Is provided.
特許文献1に記載された従来の生体用電極の接続具100は、互いに接離する一対の導電性面ファスナー102、103を用いて複数の着衣101に取付けられた複数の生体用電極104とモジュール105との電気接続を接離している。以下、この接続具100を図7(a)(b)を用いて説明すると、6個の生体用電極104がTシャツ型の着衣101の体表面に密着する背面側であって、筋の体表面の筋電信号を検出可能な位置に取り付けられている。
A
また、着衣101には、筋電信号を記録する記録器であるモジュール105を収容するポケットPが形成され、図7(b)に示すように、ポケットPの内底面には、着衣101の布地に導電性線維を縫い込んで形成される導電路を介してそれぞれ3個の生体用電極104に電気接続する3枚の生体側導電性面ファスナー102が露出している。一方、モジュール105には、モジュール105をポケットPへ収容した際に、3枚の生体側導電性面ファスナー102に対向する底面の各位置にモジュール105の入力端子となるモジュール側導電性面ファスナ103ーが形成されている。従って、モジュール105を着衣101のポケットPへ収容すると、ポケットP内で対向する一対の導電性面ファスナー102、103間が密着して相互に電気接続し、複数の生体用電極104とモジュール105が電気接続し、ポケットPからモジュール105を引き抜けば、密着する一対の導電性面ファスナー102、103間が離れ、着衣101からモジュール105を分離させることができる。
Further, a pocket P for accommodating a
上述の生体用電極の接続具100では、対となる導電性面ファスナー102、103間の接触抵抗が高く、生体用電極104に表れる微小な筋電信号をモジュール105に入力する際のSN比が低く、精度よく筋電信号から筋の組成や疲労度、伸縮状態を検出できない。また、着衣101に取付ける生体用電極104の数が増加すると、限られた着衣101の取付スペースに全ての生体側導電性面ファスナー102を取付けることが困難となり、更に対となる全ての導電性面ファスナー102、103間を密着させる手間がかかる。
In the above-described connecting
着衣の布地に取り付けられた多数の生体用電極を容易にモジュールへ電気接続する接続具として本願の発明者は、図8に示す構造の生体用電極の接続具110を検討した。この接続具110は、伸縮性繊維による布地から円筒状に形成されたサポーター111の体表面に密着する背面の適宜位置に取り付けられた25個の生体用電極112を筋電信号を入力するモジュール113へ電気接続するものである。サポーター111の表面には、モジュール113の周囲に外嵌する枡形のモジュールホルダ114が固定され、その枡形の内底面に、25個の各生体用電極112にそれぞれ電気接続する25個の生体側接続電極115が互いに絶縁して露出している。モジュールホルダ114は、水洗い可能とするサポーター111に固定されるので、生体側接続電極115は水滴が触れても腐食しない導電ゴムで形成される。
As a connector for easily electrically connecting a large number of biological electrodes attached to a cloth cloth to a module, the inventor of the present application examined a
モジュールホルダ114の25個の各生体側接続電極115にそれぞれ対向するモジュール113の底面の部位には、各生体側接続電極115と対となって電気接続するモジュール側接続電極(図示せず)が臨んでいる。また、モジュール113の側面には、モジュール113を枡形のモジュールホルダ114に収容した際に、モジュールホルダ114の係合凹部114aに係合する係合突起113aが突設され、枡形のモジュールホルダ114からモジュール113が抜け止めされる。
A module-side connection electrode (not shown), which is paired with each living-
この接続具110によれば、モジュールホルダ114にモジュール113を収容すれば、対向する25個の生体側接続電極115と25個のモジュール側接続電極がそれぞれ突当て接触し、対となる生体側接続電極115とモジュール側接続電極を介して25個の生体用電極112を一括してモジュール113へ電気接続させることができる。逆に、モジュールホルダ114の係合凹部114aとモジュール113の係合突起113aとの係合を解いてモジュール113をモジュールホルダ114から取り外せば、モジュール113を生体用電極112が取り付けられたサポーター111から分離させることができる。
According to the connecting
また、着衣の布地に取り付けられた多数の生体用電極を容易にモジュールへ電気接続することが可能な接続具として、スライドファスナーを用いた接続具120も特許文献2により開示されている。この接続具120は、図9に示すように、一方の帯状の絶縁性布地121Aの長手方向に沿って所定間隔で固定される多数の第1エレメント122と、他方の帯状の絶縁性布地121Bの長手方向に沿って所定間隔で固定される多数の第2エレメント123と、向かい合う第1エレメント122と第2エレメント123を咬合させて絶縁性布地121Aと絶縁性布地121Bとを連結するスライダー124とからなるスライドファスナー126を備えている。
スライドファスナー126の第1エレメント122と第2エレメント123は、全ての向かい合うエレメント122、123が咬合する状態で、長手方向に沿って隣り合う第1エレメント122間及び長手方向に沿って隣り合う第2エレメント123間が短絡しないように、第1エレメント122と第2エレメント123の一部が絶縁性の第1エレメント122aと第2エレメント123aと、残りが導電性の第1エレメント122bと第2エレメント123bとなっている。この導電性の第1エレメント122bと第2エレメント123bには、それぞれ導電性ターミナル124が一体に固定され、導電性ターミナル124に端末を固着させたリード線125が電気接続している。
The
この接続具120によれば、例えば、絶縁性布地121Aに着衣の布地を縫い付け、絶縁性布地121Bにモジュールを支持する布地を縫い付け、複数の第1エレメント122bに接続するリード線125の他側をそれぞれ着衣の布地に取り付けられた多数の生体用電極に、複数の第2エレメント123bに接続するリード線125の他側を、それぞれモジュールの対応する入力端子に接続すれば、スライダー124をスライドさせて第1エレメント122と第2エレメント123を咬合させるだけで、モジュールを着衣に取り付けると同時に、咬合する導電性の第1エレメント122bと第2エレメント123bを介して、多数の生体用電極をモジュールへ電気接続させることができる。
According to the connecting
従来の生体用電極の接続具100では、モジュール105に接続する生体用電極104の数に相当する対となる導電性面ファスナー102、103を備える必要があり、生体用電極104が多数になると、ポケットPの内側などの取り付けスペースが限られた着衣を101に全ての導電性面ファスナー102、103を取り付けることができない。
The conventional living
また、着衣101が伸縮して、着衣101の布地に露出する生体側導電性面ファスナー102間のピッチがモジュール105側に取り付けられたモジュール側導電性面ファスナ103のピッチとずれ、対となる導電性面ファスナー102、103間が対向せず、生体用電極104がモジュール105に電気接続しない場合がある。
Also, the
更に、電源を内蔵するモジュール105は一定の重量があるので、導電性面ファスナー102、103間を密着させただけでは、モジュール105を着衣101に強固に取り付けることができず、筋に負荷を加える運動中に着衣101に対してモジュール105が揺れ動き、着衣101から脱落する恐れがあった。
Furthermore, since the
また、本発明者が検討した接続具110は、モジュールホルダ114に露出する生体側接続電極115にモジュール113の底面に臨むモジュール側接続電極を接触させるコネクタの構造で生体用電極112をモジュール113へ電気接続するので、モジュール113をモジュールホルダ11へ嵌合接続するだけで、多数の生体用電極112を一括してモジュール113へ電気接続できるが、低接触抵抗で生体側接続電極115と生体側接続電極115間を電気接続させるには所定の接触圧を要するので、多数のモジュール側接続電極を同時に対向する生体側接続電極115へ接続させるには、極めて大きな操作力が必要となる。
In addition, the
特に接続具110では、生体側接続電極115を水滴が触れても腐食しない導電ゴムで形成するので、1極の導電ゴムの生体側接続電極115あたりで500gの接触圧を要し、25極の生体側接続電極115とモジュール側接続電極間の電気接続には、モジュール113を12.5kgの力でモジュールホルダ114へ嵌合させなければならず、実用に適さない。
In particular, in the
また、モジュール113は、係合突起113aをモジュールホルダ114の係合凹部114aに係合して枡形のモジュールホルダ114に取り付けるだけなので、筋に負荷を加える運動中にがたついたり、衝撃でモジュール113が脱落する恐れがある。
In addition, since the
更に、モジュール113は、サポーター111の表面に固定されモジュールホルダ114に取り付けられるので、サポーター111の表面側に突出し、運動中にまわりの物にひっかかる恐れがある。
Furthermore, since the
従来の接続具120によれば、スライドファスナー125を利用して軽操作力で多数の生体用電極をモジュールへ電気接続できるが、サポーター111などの伸縮性の生地にエレメント122を固定すると、隣り合うエレメント122間の間隔が延びて、向かい合うエレメント123との咬合が外れて、モジュールが外れたり、生体用電極がモジュールに電気接続しなくなる恐れがある。
According to the
更に、多数の生体用電極を接続する場合には、少なくとも同数以上の第1エレメント122もしくは第2エレメント123をスライダー124のスライド方向に沿って取り付ける必要があるので、例えば、第1エレメント122もしくは第2エレメント123間のピッチは1mm以下となり、個々のエレメント122、123に生体用電極やモジュールに接続するためのリード線125を電気接続するのは極めて困難であるので、実用化されていなかった。
Further, when connecting a large number of living body electrodes, it is necessary to attach at least the same number or more of the
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、着衣に取付けられた多数の生体用電極を軽操作力でモジュールに電気接続する生体用電極の接続具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a connector for a biological electrode that electrically connects a large number of biological electrodes attached to clothes to a module with a small operating force. The purpose is to:
また、着衣に取付けられるモジュールを、がたつきなく、脱落することなく支持する生体用電極の接続具を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a connector for a living body electrode that supports a module attached to clothing without rattling or falling off.
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の生体用電極の接続具は、体表面に密着する背面に複数の生体用電極が取付けられた布地からなる着衣本体と、複数の生体用電極との間で電気信号を入力及び/又は出力するモジュールと、モジュールに固定され、モジュールの周囲を囲う内側環状布帯を有するモジュール支持部と、内側環状布帯の外側の縁に沿って着衣本体に形成される外側環状布帯と、内側環状布帯と外側環状布帯との合わせ目の咬合線に沿って、内側環状布帯に固定される多数の内側エレメントと、咬合線に沿って外側環状布帯に固定される多数の外側エレメントと、咬合線で向かい合う各組の内側エレメントと外側エレメントを咬合させて内側環状布帯と外側環状布帯とを連結するスライダーとからなるスライドファスナーとを備え、
各生体用電極毎に対応して咬合する各組の内側エレメントと外側エレメントをそれぞれ導電材料で形成する導電性内側エレメントと導電性外側エレメントとし、着衣本体に形成される外側導電路を介して各生体用電極に電気接続する導電性外側エレメントと、モジュール支持部に形成される内側導電路を介してモジュールに電気接続する導電性内側エレメントを咬合させて、各生体用電極をモジュールに電気接続することを特徴とする。In order to achieve the above object, the connector for a biomedical electrode according to
The inner element and the outer element of each set that mesh with each other for each living body electrode are a conductive inner element and a conductive outer element, respectively, formed of a conductive material, and each of the inner and outer elements is formed through an outer conductive path formed on the clothing body. The conductive outer element electrically connected to the living body electrode and the conductive inner element electrically connected to the module via the inner conductive path formed in the module support portion are engaged, and each living body electrode is electrically connected to the module. It is characterized by the following.
スライダーを内側環状布帯と外側環状布帯との合わせ目の咬合線に沿ってスライドすると、向かい合う内側エレメントと外側エレメントとが順次咬合し、モジュール支持部の内側環状布帯と、内側環状布帯の外側の着衣本体の縁に沿って形成される外側環状布帯とが連結され、モジュールは、モジュール支持部に連結する着衣本体に支持される。 When the slider is slid along the occlusal line of the joint between the inner annular garment and the outer annular garment, the inner element and the outer element facing each other are sequentially engaged with each other, and the inner annular garment of the module support portion and the inner annular garment. Is connected to an outer annular band formed along the edge of the outer garment body, and the module is supported by the garment body connected to the module support.
全ての内側エレメントと外側エレメントの内、各生体用電極毎に対応して向かい合う導電性内側エレメントと導電性外側エレメントが咬合するので、スライダーを内側環状布帯と外側環状布帯との合わせ目に沿ってスライドさせる軽操作力で、多数の生体用電極がそれぞれモジュールに電気接続する。 Among all the inner and outer elements, the conductive inner element and the conductive outer element facing each other corresponding to each living body electrode are engaged with each other. With a small operating force to slide along, a number of biological electrodes are each electrically connected to the module.
モジュールは、モジュール支持部に形成される内側導電路を介して、モジュールの周囲を囲う内側環状布帯に固定される導電性内側エレメントに電気接続する。 The module is electrically connected to a conductive inner element secured to an inner annular band surrounding the module via an inner conductive path formed in the module support.
請求項2に記載の生体用電極の接続具は、着衣本体が、外側環状布帯を除いて伸縮性繊維による布地から円筒状に形成されたサポーターであることを特徴とする。
The connector for a biological electrode according to
装着する身体の外径より円筒状の内径がわずかに短いサポーターを身体に装着すると、サポータの布地が伸張し、複数の生体用電極は筋の体表面の所定位置に自然に密着する。 When a supporter whose cylindrical inner diameter is slightly shorter than the outer diameter of the body to be mounted is worn on the body, the fabric of the supporter expands, and the plurality of biological electrodes naturally adhere to predetermined positions on the muscle body surface.
また、モジュール支持部のモジュールの周囲を囲う内側環状布帯は、伸張するサポーターの縁に沿って形成される外側環状布帯により外側に引っ張られ、モジュールは、体表面の方向に付勢された状態でモジュール支持部に固定される。 Also, the inner annular bandage surrounding the module of the module support is pulled outward by the outer annular bandage formed along the edge of the extending supporter, and the module is urged toward the body surface. It is fixed to the module support in this state.
請求項3に記載の生体用電極の接続具は、外側導電路が、着衣本体の布地に導電性線維を帯状に縫い合わせて形成され、その背面側が絶縁性繊維で覆われることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, there is provided a connector for a living body electrode, wherein the outer conductive path is formed by sewing conductive fibers in a band shape on a cloth of the clothing main body, and the back side thereof is covered with the insulating fibers.
外側導電路を導電性線維を帯状に縫い合わせて形成しても、生体用電極と導電性外側エレメント間の抵抗値を数Ω以下とすることができ、SN比が高く、生体用電極に表れる微小な筋電信号を精度よく検出できる。 Even when the outer conductive path is formed by sewing conductive fibers in a strip shape, the resistance value between the living body electrode and the conductive outer element can be set to several Ω or less, the SN ratio is high, and minute Can be accurately detected.
着衣本体の布地に導電性線維を帯状に縫い合わせて外側導電路を形成するので、着衣本体の形成とともに外側導電路を形成でき、背面側は絶縁性繊維で覆われるので、体表面に接触しない。 Since the outer conductive path is formed by sewn the conductive fibers on the cloth of the clothing main body in a band shape, the outer conductive path can be formed together with the formation of the clothing main body, and the back side is covered with the insulating fiber, so that it does not contact the body surface.
また、着衣部の背面側にリード線などを配線することなく、背面から突出することなく外側導電路を形成できるので、着衣部の体表面と密着する背面に凹凸が生じない。 Further, since the outer conductive path can be formed without protruding from the back surface without arranging a lead wire or the like on the back surface side of the clothing portion, there is no unevenness on the back surface in close contact with the body surface of the clothing portion.
帯状の外側導電路を狭ピッチで着衣本体の布地に形成できるので、狭ピッチの外側エレメントに容易に接続できる。 Since the belt-shaped outer conductive paths can be formed on the cloth of the clothing main body at a narrow pitch, it can be easily connected to the outer elements of the narrow pitch.
請求項4に記載の生体用電極の接続具は、導電性線維を縫い合わせて外側導電路に連続して生体用電極を形成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a connector for a living body electrode, wherein the living body electrode is formed continuously with the outer conductive path by sewing conductive fibers.
着衣本体の形成の際に、複数の生体用電極と各生体用電極に接続する外側導電路を併せて形成できる。 When forming the clothing main body, a plurality of living body electrodes and an outer conductive path connected to each living body electrode can be formed together.
また、着衣部の体表面と密着する背面に凹凸が生じることなく、生体用電極を取付けることができる。 In addition, the living body electrode can be attached without unevenness on the back surface of the clothing portion that is in close contact with the body surface.
請求項5に記載の生体用電極の接続具は、スライダーにより内側エレメントと外側エレメントを始めに咬合させる位置における咬合線に沿って隣り合う内側エレメント間のピッチは、他の位置で咬合線に沿って隣り合う内側エレメント間のピッチと異なり、複数の外側エレメントは、咬合線に沿って隣り合う全ての内側エレメント間のピッチにそれぞれ一致するピッチで咬合線に沿って固定されることを特徴とする。 The connector for a biomedical electrode according to claim 5, wherein a pitch between adjacent inner elements along an occlusal line at a position where the inner element and the outer element are initially occluded by the slider is along an occlusal line at another position. Unlike the pitch between adjacent inner elements, the plurality of outer elements are fixed along the occlusal line at a pitch corresponding to the pitch between all adjacent inner elements along the occlusal line. .
複数の外側エレメントは、咬合線に沿って隣り合う全ての内側エレメント間のピッチにそれぞれ一致するピッチで固定されるので、スライダーにより内側エレメントと外側エレメントを始めに咬合させる位置で一組の内側エレメントと外側エレメントが向かい合っていれば、スライダーをスライドさせた他の位置で、残る全ての組の内側エレメントと外側エレメントが咬合する。 Since the plurality of outer elements are fixed at a pitch corresponding to the pitch between all the inner elements adjacent to each other along the occlusal line, a set of inner elements is provided at a position where the inner element and the outer element are first engaged by the slider. If the outer element and the outer element face each other, the remaining set of the inner element and the outer element in the other positions where the slider is slid are engaged.
一方、スライダーにより内側エレメントと外側エレメントを始めに咬合させる位置で内側エレメントがピッチずれにより他の組の外側エレメントと向かい合っている場合には、スライダをスライドさせた他の位置で、咬合線に沿って隣り合う内側エレメント間のピッチが異なるものとなっているので、いずれの外側エレメントとも向かい合わず、スライダーをスライドさせて咬合させることができない。 On the other hand, if the inner element and the outer element face each other due to a pitch shift at a position where the inner element and the outer element are initially engaged by the slider, the slider is slid along the occlusal line at another position where the slider is slid. Since the pitch between the inner elements adjacent to each other is different, it does not face any of the outer elements, and the slider cannot be slid and engaged.
請求項6に記載の生体用電極の接続具は、内側環状布帯と外側環状布帯の表面がモジュール支持部及び/又は着衣本体に一体に形成された防水カバーで覆われることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the connecting device for a living body electrode, wherein the surfaces of the inner annular bandage and the outer annular bandage are covered with a waterproof cover integrally formed with the module supporting portion and / or the clothing main body. .
導電性内側エレメントや導電性外側エレメントが露出する内側環状布帯と外側環状布帯の表面が防水カバーで覆われるので、導電性内側エレメントや導電性外側エレメントに使用者の汗や水滴がかかることがない。 Since the surfaces of the inner and outer annular belts where the conductive inner element and the outer conductive element are exposed are covered with a waterproof cover, the conductive inner element and the conductive outer element may be exposed to user sweat or water droplets. There is no.
請求項7に記載の生体用電極の接続具は、咬合線に沿った少なくともいずれか一側に固定される内側エレメントには、内側導電路が電気接続されないことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the connector for a biological electrode, wherein the inner conductive path is not electrically connected to the inner element fixed to at least one side along the occlusal line.
咬合線に沿った少なくともいずれか一側に固定される内側エレメントは、内側エレメントと外側エレメントを咬合させる前の待機位置若しくは全ての組の内側エレメントと外側エレメントを咬合させた終端位置で停滞するスライダーの背面側にあり、待機位置若しくは終端位置で停滞するスライダーと内側エレメントの間に毛細管現象によって汗や水滴が滞留して、内側エレメントと他の導電体との間の絶縁不良が生じても、内側導電路が電気接続していないので、モジュールとの誤接続がない。 The inner element fixed to at least one side along the occlusal line may be a slider that stagnates at a standby position before the inner element and the outer element are occluded or at a terminal position where all sets of the inner element and the outer element are occluded. Even if sweat or water drops stagnate due to capillary action between the slider and the inner element that are on the back side and stagnate at the standby position or the end position, insulation failure between the inner element and other conductors occurs. Since the inner conductive path is not electrically connected, there is no erroneous connection with the module.
請求項8に記載の生体用電極の接続具は、スライダーが絶縁材料から形成されることを特徴とする。 The connecting device for a biomedical electrode according to claim 8 is characterized in that the slider is formed of an insulating material.
スライダーが絶縁材料から形成されるので、咬合線に沿って隣り合う内側エレメント間若しくは咬合線に沿って隣り合う外側エレメント間がスライダーを介してショートすることがない。 Since the slider is formed of an insulating material, there is no short circuit between the inner elements adjacent along the occlusal line or between the outer elements adjacent along the occlusal line via the slider.
請求項9に記載の生体用電極の接続具は、導電性内側エレメントと導電性外側エレメントは、導電性樹脂で成型され、咬合線に沿って隣り合う少なくとも一対の導電性内側エレメントの間に挟持されて咬合する外側エレメントと、咬合線に沿って隣り合う少なくとも一対の導電性外側エレメントの間に挟持されて咬合する内側エレメントは、絶縁樹脂で成型されることを特徴とする。 The connector for a biomedical electrode according to claim 9, wherein the conductive inner element and the conductive outer element are molded of a conductive resin, and are sandwiched between at least a pair of conductive inner elements adjacent to each other along the occlusal line. The outer element to be engaged and engaged and the inner element to be engaged and engaged between at least a pair of conductive outer elements adjacent to each other along the occlusal line are formed of an insulating resin.
全ての内側エレメントと外側エレメントを、成型樹脂を絶縁樹脂と導電樹脂とする2回の成型で成型できる。 All the inner and outer elements can be molded by two moldings using the molding resin as an insulating resin and a conductive resin.
咬合線に沿って隣り合う一対の導電性内側エレメントの間に挟持されて咬合する外側エレメント及び咬合線に沿って隣り合う一対の導電性外側エレメントの間に挟持されて咬合する内側エレメントは、そけぞれ絶縁樹脂で成型されるので、咬合する相手側のエレメントを介して短絡しない。 An outer element sandwiched and engaged between a pair of conductive inner elements adjacent along the occlusal line, and an inner element sandwiched and engaged between a pair of conductive outer elements adjacent along the occlusal line are Since each is molded with an insulating resin, no short circuit occurs through the mating element on the mating side.
請求項1の発明によれば、モジュールの周囲を囲う内側環状布帯と内側環状布帯の外側の縁に沿って着衣本体に形成される外側環状布帯とを連結するスライドファスナーで、モジュールを着衣本体に取り付けるので、モジュールをがたつきなく着衣本体に取り付けることができ、着衣本体から落下する恐れがない。 According to the first aspect of the present invention, the module is formed by a slide fastener that connects the inner annular band around the module and the outer annular band formed on the clothing main body along the outer edge of the inner annular band. Since the module is attached to the clothing main body, the module can be attached to the clothing main body without play, and there is no danger of dropping from the clothing main body.
また、子供や力の弱い老人であっても、スライダーをスライド操作する軽操作力で多数の生体用電極を確実にモジュールへ電気接続できる。 Even a child or a weak elderly person can reliably connect a large number of living body electrodes to the module with a light operating force for sliding the slider.
また、モジュールの周囲から生体用電極に電気接続する内側導電路を引き出すことができるので、内側導電路に接続させるモジュールの入出力端子は、モジュールに搭載するバッテリーや他の回路部品の搭載位置と干渉せず、これらの回路部品を搭載する障害とならない。 Also, since the inner conductive path electrically connected to the living body electrode can be drawn out from the periphery of the module, the input / output terminals of the module to be connected to the inner conductive path can be connected to the mounting position of the battery or other circuit components mounted on the module. There is no interference and no obstacle to mounting these circuit components.
請求項2の発明によれば、装着する身体の外径よりサポーターの円筒状の内径をわずかに短くするだけで、自然に全ての生体用電極を体表面の所定位置へ密着させることができる。 According to the second aspect of the present invention, all the biomedical electrodes can be naturally brought into close contact with the predetermined position on the body surface only by making the cylindrical inner diameter of the supporter slightly shorter than the outer diameter of the body to be worn.
また、装着する身体の外径よりサポーターの円筒状の内径をわずかに短くするだけで、
作用 着衣本体の生地が伸縮するので、モジュールを体表面との間でがたつきなく、確実にサポータに取付けることができる。Also, just make the cylindrical inner diameter of the supporter slightly shorter than the outer diameter of the body to be worn,
Effect Since the cloth of the clothing body expands and contracts, the module can be securely attached to the supporter without rattling between the body surface.
請求項3の発明によれば、外側導電路を着衣本体の形成とともに形成できる。
According to the invention of
また、着衣部の体表面と密着する背面に凹凸を生じさせることなく、外側導電路を形成できる。 Further, the outer conductive path can be formed without causing irregularities on the back surface of the clothing portion that is in close contact with the body surface.
また、咬合線に沿って狭ピッチで帯状の外側導電路を形成できるので、狭ピッチで外側環状布帯に固定される導電性外側エレメントへ容易に外側導電路を電気接続できる。 Further, since the strip-shaped outer conductive paths can be formed at a narrow pitch along the occlusal line, the outer conductive paths can be easily electrically connected to the conductive outer elements fixed to the outer annular band at a narrow pitch.
請求項4の発明によれば、着衣本体の形成の際に、複数の生体用電極と各生体用電極に接続する外側導電路を併せて形成できる。 According to the fourth aspect of the present invention, when forming the clothing main body, a plurality of living body electrodes and an outer conductive path connected to each living body electrode can be formed together.
また、着衣部の体表面と密着する背面に凹凸を生じさせることなく、生体用電極を取付けることができる。 Further, the living body electrode can be attached without causing irregularities on the back surface of the clothing portion that is in close contact with the body surface.
請求項5の発明によれば、始めに咬合させる位置でピッチずれにより内側エレメントが他の組の外側エレメントと咬合しても、その後のピッチが異なって内側エレメントと外側エレメントが向かい合わず、スライダーがスライドしないので、異なる組の内側エレメントと外側エレメントとが誤って咬合することがなく、生体用電極は異なるモジュールの入出力端子に誤接続しない。 According to the invention of claim 5, even if the inner element engages with the other set of outer elements due to the pitch shift at the position where the first element is to be engaged, the inner element and the outer element do not face each other due to a different pitch thereafter, and the slider is moved. Because there is no sliding, the different sets of inner and outer elements do not accidentally bite, and the biomedical electrodes do not misconnect to the input / output terminals of different modules.
請求項6の発明によれば、多数の導電性内側エレメントや導電性外側エレメントが防水カバーで覆われることによって防水され、導電性内側エレメントや導電性外側エレメントが腐食することがなく、また、一組で咬合する導電性内側エレメントと導電性外側エレメント以外の導電性エレメント間の絶縁不良を防止できる。
が生じることがない。According to the invention of claim 6, a large number of the conductive inner elements and the conductive outer elements are waterproofed by being covered with the waterproof cover, so that the conductive inner elements and the conductive outer elements do not corrode, and Insulation failure between conductive elements other than the conductive inner element and the conductive outer element that engage with each other can be prevented.
Does not occur.
請求項7の発明によれば、スライダーが停滞する位置で内側エレメントとの間に汗や水滴が滞留して、内側エレメントに絶縁不良が生じてもモジュールとの誤接続を防止できる。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、スライダーが破損したり、ピッチずれして異なる組の導電性内側エレメントと導電性外側エレメントが接近しても、導電性内側エレメントと導電性外側エレメントがスライダーを介して誤接続することがない。 According to the invention of claim 8, even if the slider is damaged or the pitch is shifted and different sets of the conductive inner element and the conductive outer element approach each other, the conductive inner element and the conductive outer element are connected via the slider. No misconnection.
請求項9の発明によれば、全ての内側エレメントと外側エレメントを2度の成型で形成できる。 According to the ninth aspect, all the inner elements and the outer elements can be formed by two moldings.
また、隣り合う導電性内側エレメント若しくは導電性外側エレメントは、その間に挟持される相手側のエレメントにより短絡することがないので、各生体用電極毎に確実にモジュールへ電気接続できる。 Further, the adjacent conductive inner element or conductive outer element is not short-circuited by the opposing element sandwiched therebetween, so that the electrical connection to the module can be reliably made for each living body electrode.
本発明の一実施の形態に係る生体用電極の接続具(以下、単に接続具という)1は、四肢の随意筋が伸縮する際に筋に生じる筋電信号から筋の組成や活動状態を解析する図6に示す筋状態解析装置50の入力部として用いられ、筋の体表面を覆う着衣本体であるサポーター10と、サポーター10の体表面に接する背面に露出する多数の生体用電極2と、各生体用電極2に表れる筋電信号を記憶部53で記憶するモジュール3と、サポータ10に対してモジュール3を着脱自在とし、サポーター10にモジュール3が装着されている間に各生体用電極2とモジュール3とを電気接続するスライドファスナー30とを備えている。
A connecting device (hereinafter simply referred to as a connecting device) 1 for a living body electrode according to an embodiment of the present invention analyzes a composition and an activity state of a muscle from a myoelectric signal generated in a muscle when a voluntary muscle of a limb expands and contracts. A
このように構成された接続具1を筋状態解析装置50に用いることによって、例えば、自宅で筋トレーニングを行ってトレーニング中に筋から発生する筋電信号をモジュール3の記憶部53に記憶しておき、後日、筋電信号を記憶部53に記憶させたモジュール3のみを、トレーニングセンターなどの筋状態解析装置50のある場所に持ち込んで、解析結果を表示装置51で確認しながらトレーニング効果のアドバイスを受けることができる。
By using the connecting
以下、この接続具1の各部の構成を、図1乃至図6を用いて、体表面に接する側を背面側と、体表面と逆側を表面側として説明する。図1に示すようにサポーター10は、モジュール支持シート20の周囲の外側環状布帯11を除く全体が、伸縮性繊維の布地で円筒形に形成されている。円筒形の内径は、前腕の筋肉が位置する腕の体表面の内径よりわずかに短く、これにより前腕の筋肉が位置する腕にサポーター10を装着すると、前腕の筋肉の体表面に伸張するサポーター10の背面全体が密着する。
Hereinafter, the configuration of each part of the connecting
サポーター10には、1チャンネルが2極で構成される12チャンネル分の24極に相当する24個の生体用電極2と、リファレンス電極に相当する1個の生体用電極2とを加えた25個の生体用電極2が、それぞれ体表面に密着する背面の異なる位置に取り付けられている。従って、腕周りに装着して伸張するサポーター10により、各生体電極2は体表面に所定の接触圧で密着する。尚、本実施の形態では、各生体用電極2は、導電性線維の布地をサポーター10を構成する絶縁性の伸縮性繊維の布地の背面から縫い付けて、サポーター10の背面に形成している。
The
各生体用電極2がサポーター10の背面に取付けられる位置は、サポーター10を前腕の筋肉の体表面に密着させた際に、前腕の筋肉が発生する筋電信号が最も大きく表れる位置に設定され、これにより、前腕の筋肉の位置を知らない一般の使用者であっても、サポーター10を腕周りの所定位置へ装着するだけで、自然に各生体用電極2は効果的に前腕の筋肉の筋電信号を検出する体表面の位置に密着する。
The position where each living
図2に示すように、サポーター10には、モジュール支持部となるモジュール支持シート20と連結する位置に、モジュール支持シート20の輪郭に沿った長孔13が穿設され、長孔13の縁に沿った外側に外側環状布帯11が形成されている。外側環状布帯11には、スライドファスナー30を構成する後述する多数の外側エレメント31が、後述する内側環状布帯21との合わせ目の咬合線L(ここでは長孔13の輪郭線)に沿って後述するピッチPoで固定され、外側エレメント31間のピッチが変動しないように、外側環状布帯11は、非伸縮性繊維の布地で形成される。また、外側環状布帯11の咬合線L寄りの端部11aは、後述するように外側環状布帯11の端部11aが各外側エレメント31から抜け出ないように円柱形リブとなっている。
As shown in FIG. 2, a
多数の外側エレメント31のうち25個の各生体用電極2にそれぞれ対応する外側エレメント31は、導電性外側エレメント31aとなっていて、サポーター10には、各生体用電極2とその生体用電極2に対応させた導電性外側エレメント31aとを電気接続する外側導電路12が形成されている。外側導電路12は、各生体用電極2と対応する導電性外側エレメント31aとを電気接続するものであれば、リード線など種々の接続手段を採用できるが、ここでは、導電性線維の布地からなる生体用電極2とともにサポーター10の布地に縫い付けて形成する為に、図1、図3に示すように、導電性線維の帯状の布地で形成している。
外側導電路12を構成する導電性線維の布地は、サポーター10の背面側の布地に生体用電極2から外側環状布帯11の端部11aまで細長帯状に縫い付けられ、その背面側は体表面に接触しないように絶縁シート、絶縁性繊維の布地14等で覆われている。
The conductive fiber fabric constituting the outer
図6に示すマイクロコントローラ52、記憶部53、無線通信部54及びこれらの駆動電源となる図示しないバッテリーなどを内蔵するモジュール3は、布地からなるモジュール支持シート20の平面上に配置され、モジュール支持シート20にモジュール3の平面側を覆う布地のモジュールカバー25の周囲を縫い付けることにより、モジュール支持シート20とモジュールカバー25との間で挟持され、がたつきなく固定される。
The
図2に示すように、モジュール支持シート20の輪郭は、連結する外側環状布帯11の端部11aの輪郭にほぼ等しく、モジュール支持シート20の輪郭から内側に一定幅の内側環状布帯21と外側環状布帯11の端部11aとの合わせ目がスライドファスナー30で連結する咬合線Lとなる。咬合線Lに沿って所定のピッチPiで内側環状布帯11に固定される後述する多数の内側エレメント32の隣り合う内側エレメント32間のピッチPiが変動しないように、内側環状布帯11は非伸縮性繊維の布地で形成され、モジュール支持シート20を伸縮性繊維の布地で形成する場合には、少なくとも内側環状布帯11は、非伸縮性繊維の布地で形成する。また、内側環状布帯21の全周の端部も、各内側エレメント32を抜け出ることなく強固に固定するため円柱形リブとなっている。
As shown in FIG. 2, the contour of the
図3に示す様に、25個の各生体用電極2に表れる筋電信号をマイクロコントローラ52の各入力端子へ入力させるため、モジュール3のモジュール支持シート20に対向する底面には、マイクロコントローラ52の各入力端子にそれぞれ接続する図示しない25本の入力端子が露出している。
As shown in FIG. 3, in order to input a myoelectric signal appearing on each of the 25
多数の内側エレメント32のうちモジュール3の25本の入力端子にそれぞれ対応する内側エレメント32は、導電性内側エレメント32aとなっていて、モジュール支持シート20には、モジュール3の25本の入力端子をそれぞれ対応する導電性内側エレメント32aに電気接続する内側導電路22が形成されている。内側導電路22は、モジュール3の各入力端子と対応する導電性内側エレメント32aとを電気接続するものであれば、リード線など種々の接続手段を採用できるが、ここでは、導電性線維の帯状の布地で形成し、モジュール3の各入力端子に対向する位置から内側環状布帯22の咬合線Lに達する端部まで、モジュール支持シート20の平面上に細長帯状に縫い付けて形成している。
Of the many
モジュール3をサポーター10から着脱自在とするスライドファスナー30は、咬合線Lに沿って内側環状布帯21に互いに絶縁して固定される多数の内側エレメント32と、咬合線Lに沿って外側環状布帯11に互いに絶縁して固定される多数の外側エレメント31と、咬合線Lに沿ってスライドし、咬合線Lで向かい合う内側エレメント32と外側エレメント31とを咬合し若しくは咬合を解除するスライダー33とから構成される。
The
全ての外側エレメント31は、導電性金属で縦長板状の同形状に形成され、図4に示すように、咬合線L上に位置する先端側は、咬合線Lに沿った一方(図中上方)に球冠状に湾曲し、外側環状布帯11が接続する基端側には、図5に示す様に、外側環状布帯11の端部11aを収容する鍵孔状のスリット310が凹設されている。各外側エレメント31は、外側環状布帯11の円柱形リブの端部11aをスリット310の内奥まで挿入したのち、スリット310で挟まれた外側環状布帯11を上下方向から加締め、外側環状布帯11の端部11aに固着する。
All the
外側エレメント31が導電性外側エレメント31aである場合には、スリット310には、外側環状布帯11の端部11aまで縫い付けられる外側導電路12を構成する導電性線維の布地が挿入されるので、導電性外側エレメント31aにより上下方向から加締められ、導電性外側エレメント31aは外側環状布帯11に固定されるとともに外側導電路12に電気接続する。
When the
また、多数の外側エレメント31の内、導電性外側エレメント31a以外の外側エレメント31は、全体に絶縁被覆が施された絶縁性外側エレメント31b(図3、図4において斜線で表示)となり、外側導電路12が形成されていない外側環状布帯11の端部11aに固定される。
Further, out of the large number of
全ての内側エレメント32は、導電性金属で咬合線Lについて外側エレメント31と左右対称となる縦長板状に形成される。すなわち、外側エレメント31と同様に、咬合線L上に位置する先端側は、咬合線Lに沿って外側エレメント31と同方向に球冠状に湾曲し、内側環状布帯21が接続する基端側には、内側環状布帯21の円柱形リブの端部を収容する鍵孔状のスリットが凹設され、スリット310で挟まれた内側環状布帯21を上下方向から加締め、内側環状布帯21の端部に固着する。
All the
内側エレメント32が導電性外側エレメント32aである場合には、同様にスリットに挿入される内側導電路22を上下方向から加締め、導電性内側エレメント32aを内側環状布帯21に固定するとともに内側導電路22に電気接続する。
When the
また、導電性内側エレメント32a以外の内側エレメント32についても、全体に絶縁被覆が施された絶縁性内側エレメント32b(図3、図4において斜線で表示)となり、内側導電路22が形成されていない内側環状布帯21の端部に固定される。
Also, the
内側環状布帯21に固定される多数の内側エレメント32の咬合線Lに沿って隣り合う内側エレメント32間のピッチPiは、後述する基端側で隣り合う内側エレメント32間のピッチPi’を除いて、咬合線Lに沿った外側エレメント31の幅であり、咬合線Lについて外側エレメント31と対称形状の内側エレメント2の幅であるので、内側エレメント32は、内側環状布帯21に咬合線Lに沿って1つおきの間隔で固定される。
The pitch Pi between the adjacent
また、基端側で咬合線Lに沿って隣り合ういずれか一対の内側エレメント32間のピッチPi’は、上記他の内側エレメント32間のピッチPiの整数倍とならない長さとなっている。
Further, the pitch Pi 'between any pair of the
一方、外側環状布帯11に固定される多数の外側エレメント31は、全ての外側エレメント31が咬合線Lで向かい合う全ての内側エレメント32と咬合するように、基端側でピッチPi’で固定される一対の内側エレメント32に向かい合う外側エレメント31のピッチは、ピッチPi’に等しいピッチPo’で、その他の咬合線Lに沿って隣り合う外側エレメント32間のピッチは、内側エレメント間のピッチPiに等しいピッチPoで、咬合線Lに沿って固定される。
On the other hand, the large number of
従って、基端側の一部を除いて、各内側エレメント32と各外側エレメント31は、それぞれ咬合線Lで向かい合う相手側の一対の外側エレメント31、31若しくは1対の内側エレメント32、32に挟持された状態で咬合するが、図3、図4に示す様に、一対の導電性外側エレメント31a、31aに挟持される内側エレメント32と、一対の導電性内側エレメント32a、32aに挟持される外側エレメント31は、これらの導電性エレメント間の短絡を防止するために、それぞれ絶縁性内側エレメント32bと絶縁性外側エレメント31bとなっている。
Therefore, except for a part of the base end side, each of the
図3に示す様に、いずれか特定の生体用電極2(図3において2aと表示)をモジュール3の特定の入力端子(図3において3aと表示)へ接続させる場合には、生体用電極2aに対応して外側導電路12を介して接続する導電性外側エレメント31aと、モジュール3の入力端子3aに対応して内側導電路22を介して接続する導電性内側エレメント32aとを、生体用電極2aに対応して咬合する一組とし、それぞれ外側環状布帯11と内側環状布帯21の咬合線Lで向かい合う位置に固定する。
As shown in FIG. 3, when any one of the biological electrodes 2 (indicated by 2a in FIG. 3) is connected to a specific input terminal (indicated by 3a in FIG. 3) of the
スライダー33は、咬合線Lに沿って図2に示す基端位置(図2において長孔13の下辺左寄りの位置)と図1に示す終端位置(長孔13の左辺下方寄りの位置)との間で往復スライド自在となっていて、スライダー33を咬合線Lに沿って基端位置から終端位置の方向へ図中反時計回りにスライドさせることにより、咬合線Lで向かい合う内側エレメント32と外側エレメント31が咬合する。また、スライダー33を咬合線Lに沿って終端位置から基端位置の図中時計回りの方向にスライドさせることにより、咬合している内側エレメント32と外側エレメント31間の咬合が解かれる。
The
スライダー33内には、複数の内側エレメント32と外側エレメント31が挿入されるので、スライダー33を介してこれらの内側エレメント32と外側エレメント31が短絡しないように、ここではスライダー33は絶縁樹脂で形成される。
Since the plurality of
咬合線Lに沿って固定される多数の内側エレメント32と多数の外側エレメント31のうち、それぞれ最も基端側の内側エレメント32と外側エレメント31が基端位置にあるスライダー33内で向かい合い、始めに咬合する。従って、モジュール3をサポーター10から取り外している状態では、この基端位置がスライダー33の待機位置となっている。
Of the many
待機位置にあるスライダー33の側方から内側環状布帯21の基端側を挿入し、最も基端側の一組の内側エレメント32と外側エレメント31を咬合させた後、スライダー33を咬合線Lに沿って図中反時計回りにスライドすると、それぞれ咬合線Lに沿って同一ピッチであるので、咬合線Lで向かい合う各組の内側エレメント32と外側エレメント31が向かい合って順次咬合し、その間に各生体用電極2aに対応する全ての組の導電性外側エレメント31aと導電性内側エレメント32aが咬合して、モジュール3の各入力端子に電気接続する。スライダー33を終端位置までスライドすると向かい合う全ての組の内側エレメント32と外側エレメント31が咬合して、モジュール支持シート20の内側環状布帯21とサポーター10の外側環状布帯11が連結される。
After inserting the proximal end of the inner
一方、基端側で内側エレメント32が異なる組の外側エレメント31に誤って咬合した状態では、その後のスライダー33のスライド方向にある内側エレメント32間のピッチPi’が、他の内側エレメント32間のピッチPiの整数倍とならない長さとなっているので、ピッチPiに等しいピッチPoで固定される外側エレメント31とピッチずれが生じて向かい合わず、スライダー33をスライドさせることができなくなる。従って、生体用電極2aに対応して咬合する一組の導電性外側エレメント31aと導電性内側エレメント32aが誤って異なる導電性内側エレメント32や導電性外側エレメント31に咬合して接続することがなく、誤接続を防止できる。
On the other hand, in a state where the
また、本実施の形態では、基端位置と終端位置にあるスライダー33で覆われる全ての内側エレメント32と外側エレメント31を、絶縁性内側エレメント32bと絶縁性外側エレメント31bとし、これらのエレメント31b、32bに内側導電路22や外側導電路12を接続しない。その結果、基端位置と終端位置で長時間停滞するスライダー33とこれらの絶縁性内側エレメント32bや絶縁性外側エレメント31bとの間に毛細管現象により汗や水滴が付着しても、生体用電極2aやモジュール3の入力端子に電気接続しないので、誤接続したり、短絡することがない。
Further, in the present embodiment, all the
以下、このように構成された接続具1を、自宅で筋トレーニングを行ってトレーニング中に筋から発生する筋電信号をモジュール3の記憶部53に記憶し、筋状態解析装置50のある場所へ持ち込み、解析結果を表示装置51で確認する筋状態解析装置50の一部に用いる例で説明する。
Hereinafter, the connecting
自宅で筋トレーニングを行う前に、モジュール3がサポーター10に取り付けられていない場合には、図2に示す基端位置にあるスライダー33の側方から内側環状布帯21の基端側を挿入し、最も基端側の一組の内側エレメント32と外側エレメント31を咬合させ、続いて、スライダー33を咬合線Lに沿って図中反時計回りに図1の終端位置までスライドし、全ての組となる内側エレメント32と外側エレメント31を咬合する。
Before performing the muscle training at home, if the
スライダー33をスライド操作する間に、順次25個の生体用電極2が対応するモジュール3の入力端子に接続されるので、モジュール3に電気接続する生体用電極2が多数であっても、軽操作力で全ての生体用電極2を電気接続できる。
During the sliding operation of the
また、各生体用電極2の電気接続と同時に、モジュール3が固定されたモジュール支持シート20とサポータ10が連結されるので、モジュール3がサポータ10の表面側に取付けられる。尚、このスライドファスナー30を用いたモジュール3の取り付けは、サポーター10を前腕の筋肉が位置する腕の体表面に取付ける前後のいずれであってもよい。
In addition, since the
モジュール3がサポーター10に取付けられる状態において、モジュール3は、布地からなるモジュール支持シート20とモジュールカバー25に覆われて支持されるので、回路部品が実装されるプリント配線基板等のモジュール3を構成する硬い部品がそのまま体表面や外方に露出することがなく、体表面上にに違和感を与えることなく装着でき、接続具110のように係合突起113aと係合凹部114aを係合させてモジュールを保持する係合構造をとらないので、運動中にモジュール3から突出する一部が周囲に引っかかることもない。更に、布地のみでモジュール3を支持するため、重量がかさむことかなく、運動中に腕から不用意に落下させても布地が衝撃を吸収し、モジュール3が破損することもない。
When the
加えて、モジュール3が固定されるモジュール支持シート20は、そのほぼ全周が腕の体表面に装着して伸張するサポーター10に連結されるので、周囲の方向に引っ張られ、モジュール3を体表面に密着させる方向に付勢する。その結果、筋トレーニング中に腕を振って運動しても、モジュール3はがたつくことなく、体表面の変化に追従する。
In addition, since the
筋トレーニング中に前腕の筋肉から発生する筋電信号は、体表面に密着する24個の生体用電極2に12極の筋電信号としてマイクロコントローラ52の各入力端子に入力され、記憶部53に記憶される。
The myoelectric signal generated from the muscle of the forearm during the muscle training is input to each of the input terminals of the
自宅での筋トレーニングが終了した後、トレーニングセンターなどの筋状態解析装置50のある別の場所にモジュール3のみを持ち込む際には、終端位置にあるスライダー33を咬合線Lに沿って時計回りに基端位置までスライドし、咬合していた全ての外側エレメント31と内側エレメント32の咬合を解いて、モジュール3を固定するモジュール支持シート20をサポーター10から分離する。
After the completion of the muscle training at home, when bringing only the
筋トレーニングの効果を確認する場合には、分離して筋状態解析装置50の近くに持ち込んだモジュール3の無線通信部54から筋状態解析装置50の無線通信部56を介して記憶部53に記憶させた12極の筋電信号を筋状態検出部55へ出力する。筋状態検出部55は、入力された12極の筋電信号から筋トレーニング中の前腕の筋肉の組成や活動状態を解析し、その解析結果を表示装置51に表示するので、利用者は、表示装置51に表示される解析結果から、筋トレーニングの効果を確認したり、アドバイスを受けることができる。
When confirming the effect of the muscle training, it is stored in the
上述の実施の形態では、外側エレメント31と内側エレメント32を導電性金属材料で形成したが、合成樹脂で成型してもよく、その場合に、導電性エレメントは導電性樹脂で、絶縁性エレメントは、絶縁樹脂で、2度の成型に分けて着衣本体10やモジュール支持部20にアウトサート成型してもよい。また、絶縁合成樹脂でエレメントを成形し、導電性とするエレメントには、表面に導体をメッキなどで付着させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、着衣本体であるサポーター10に長孔13を穿設したが、孔13をあけずに、内側環状布帯21の縁に沿って着衣本体の表面に外側環状布帯11を形成するものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、内側エレメント32と外側エレメント31が露出する内側環状布帯21と外側環状布帯11の表面を、モジュール支持部20若しくは着衣本体10に取付けた防水カバーで覆い、内側エレメント32や外側エレメント31への水滴の付着を防止してもよい。
The surfaces of the inner
更に、内側エレメント32間のピッチPiや外側エレメント31間のピッチPoが変化しないような補強構造を加えれば、必ずしも外側環状布帯11や内側環状布帯21を非伸縮性の布地で形成する必要はなく、伸縮性繊維の布地からなるサポーター10やモジュール支持シート20を咬合線Lまで延長させて外側環状布帯11や内側環状布帯21としてもよい。
Furthermore, if a reinforcing structure is added so that the pitch Pi between the
更に、本発明に係る生体用電極の接続具は、モジュール3側から体表面に密着させた生体用電極2へ筋刺激信号を出力し、筋をトレーニングする用途でも用いることができる。
Furthermore, the connector for a living body electrode according to the present invention can be used for training a muscle by outputting a muscle stimulation signal from the
本発明は、複数の生体用電極が取付けられた着衣本体に、生体用電極との間で電気信号を入出力するモジュールを着脱自在とする生体用電極の接続具に適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a connector for a living body electrode that allows a module for inputting and outputting an electric signal to and from the living body electrode to be detachably attached to a clothing main body to which a plurality of living body electrodes are attached.
1 生体用電極の接続具
2 生体用電極
3 モジュール
10 着衣本体(サポーター)
11 外側環状布帯
12 外側導電路
20 モジュール支持部(モジュール支持シート)
21 内側環状布帯
22 内側導電路
30 スライドファスナー
31 外側エレメント
31a 導電性外側エレメント
31b 絶縁性外側エレメント
32 内側エレメント
32a 導電性内側エレメント
32b 絶縁性内側エレメント
33 スライダーDESCRIPTION OF
11 outer
21 inner
Claims (9)
複数の前記生体用電極との間で電気信号を入力及び/又は出力するモジュールと、
前記モジュールに固定され、前記モジュールの周囲を囲う内側環状布帯を有するモジュール支持部と、
前記内側環状布帯の外側の縁に沿って着衣本体に形成される外側環状布帯と、
前記内側環状布帯と前記外側環状布帯との合わせ目の咬合線に沿って、前記内側環状布帯に固定される多数の内側エレメントと、前記咬合線に沿って前記外側環状布帯に固定される多数の外側エレメントと、前記咬合線で向かい合う各組の前記内側エレメントと前記外側エレメントを咬合させて内側環状布帯と外側環状布帯とを連結するスライダーとからなるスライドファスナーとを備え、
前記各生体用電極毎に対応して咬合する各組の内側エレメントと外側エレメントをそれぞれ導電材料で形成する導電性内側エレメントと導電性外側エレメントとし、
前記着衣本体に形成される外側導電路を介して前記各生体用電極に電気接続する前記導電性外側エレメントと、モジュール支持部に形成される内側導電路を介して前記モジュールに電気接続する前記導電性内側エレメントを咬合させて、前記各生体用電極を前記モジュールに電気接続することを特徴とする生体用電極の接続具。A clothing main body made of a cloth having a plurality of living body electrodes attached to the back surface in close contact with the body surface,
A module for inputting and / or outputting an electrical signal between the plurality of biological electrodes;
A module support secured to the module and having an inner annular band surrounding the module;
An outer annular bandage formed on the clothing body along an outer edge of the inner annular bandage,
A number of inner elements fixed to the inner annular band along the occlusal line of the joint between the inner annular band and the outer annular band, and fixed to the outer annular band along the occlusal line A large number of outer elements, comprising a slide fastener consisting of a slider that engages the inner element and the outer element of each set facing each other at the occlusal line and connects the inner annular bandage and the outer annular bandage,
A conductive inner element and a conductive outer element, each of which is formed by a conductive material, with the inner element and the outer element of each set engaging with each of the living body electrodes,
The conductive outer element electrically connected to each of the living body electrodes via an outer conductive path formed in the clothing main body; and the conductive element electrically connected to the module via an inner conductive path formed in a module supporting portion. A connector for a biomedical electrode, wherein said biomedical electrode is electrically connected to said module by engaging the sexual inner element.
前記咬合線に沿って隣り合う少なくとも一対の前記導電性内側エレメントの間に挟持されて咬合する外側エレメントと、前記咬合線に沿って隣り合う少なくとも一対の前記導電性外側エレメントの間に挟持されて咬合する内側エレメントは、絶縁樹脂で成型されることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の生体用電極の接続具。The conductive inner element and the conductive outer element are molded with a conductive resin,
An outer element sandwiched between at least a pair of the conductive inner elements adjacent to each other along the occlusal line, and an outer element sandwiched between at least a pair of the conductive outer elements adjacent to the occlusal line; 3. The connecting device for a living body electrode according to claim 1, wherein the occlusal inner element is formed of an insulating resin.
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