TW201900107A - 可穿戴式智慧裝置及連接器轉換接頭 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係提供在由衣服型輸出入介面與可分離裝置之組合構成的可穿戴式智慧裝置中，滿足可分離裝置之重複裝卸耐久性且減少動作時可分離裝置脫落之可能性的可穿戴式智慧裝置。 為達上述目的，由一對陽構件與陰構件構成衣服型輸出入介面與可分離裝置之電性連接，且前述嵌合體之每一組陽構件與陰構件的脫離力在0.3N以上、10N以下之範圍內。第二形態係設置對應於具有不同間隔之可分離裝置的連接端子，並且由一對陽構件與陰構件構成衣服型輸出入介面與可分離裝置之電性連接。此外，在由至少在厚度方向上具有1000W以上之電阻值的布帛構成的袋內設置電性連接部。在由布帛形成之基材中設置導體圖案及對應於具有不同間隔之可分離裝置的連接端子，且在衣服型輸出入介面與該可分離裝置之間插入，藉此即使在規格不同時亦可附設。

Description

可穿戴式智慧裝置及連接器轉換接頭
本發明係關於在至少包含衣服型輸出入介面及可分離裝置之可穿戴式智慧裝置中，衣服型輸出入介面與前述可分離裝置之電性連接方法。 此外，本發明係關於在至少包含衣服型輸出入介面及可分離裝置之可穿戴式智慧裝置中，衣服型輸出入介面及可分離裝置之連接端子形狀及/或端子間隔不同時用以電性地、機械地接合兩者的連接器轉換接頭。
近年來，在衣著中置入感測裝置，量測人或動物等生物信號或動作的技術快速地發展，且可在運動、醫療、健康監測等之領域中廣泛地使用。該等穿著型之電子機器稱為可穿戴式智慧裝置。
衣服型之可穿戴式智慧裝置的代表結構係具有電極、感測裝置、配線及連接器等之衣服型輸出入介面與可裝卸之可分離裝置的組合。在此可分離裝置係進行由電極或感測裝置獲得微細信號之檢測、測量、運算、記憶、對外部之通信等的電子裝置。 由可穿戴式智慧裝置穿在身體上使用之特性來看，因為會被來自生物之物質或外界之塵埃等污染，所以必須可與一般衣服同樣地耐洗。但是，由一般習知型電子電路構成之電子裝置雖然具有少許防水機能，亦沒有與衣料同等之高防水性能或可耐受洗劑、乾燥步驟之洗衣耐久性能。結果，一般是採用洗衣時拆下電子裝置部分，所謂現實地折衷之方式。此外，同樣方式不限於可穿戴式智慧裝置，亦適用於地毯型之片狀加熱器等之組合織物與電性要素的製品。(專利文獻1、2) [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003－77566號公報 [專利文獻2]日本特開2015－135723號公報
[發明所欲解決的問題]
雖然以往嘗試藉由在衣服中埋入配線元件，賦予電子、電性機能，但大多是將既有之連接器連接於置入衣服內之配線。例如音響用之插腳插座及USB端子等。如此之連接器容易在使用中分離，且因為尺寸比較大，所以容易產生因連接器之厚度而使衣服與皮膚部份地磨擦，且容易鉤住外部的問題。
如專利文獻1及專利文獻2記載之彈簧掛鉤型連接器可說是適合製作衣料之程序的方法，且在撓性布料中裝卸時可良好地使用。但是，使用於本發明意圖之可分離裝置時，因為在裝置側多數連接部配置在剛性之框體面，所以在裝卸時只對衣服側要求變形機能，結果，對彈簧掛鉤之安裝部施加過大之力，有衣服型輸出入介面側之電性連接容易破損的問題。
此外，在如運動中之生物資訊量測之受試者激烈運動的狀況中，因為可分離裝置之質量具有慣性，所以對衣服側之連接器部連續地施加過大之力，容易招致破損，有連接器部之電接觸產生疏密而產生雜訊的情形，或特別在活動激烈時亦產生可分離裝置脫落等之問題。
此外，近年來已開發出具有各種機能之可分離裝置。但是，與衣服型輸出入介面之連接部份未標準化，無法確保互換性，因此存在交換可分離裝置時衣服型輸出入介面側亦必須交換之缺點。
另外，設於衣服型輸出入介面上之連接端子露出時，連接端子會被環境之塵垢、皮脂等污染，產生損害電性連接之問題，且接觸該連接端子具有高電位的地方時，恐有通過鋪設在介面上之配線對依附體施加電擊的危險。 [解決問題的手段]
本發明人等為達成上述目的而專心檢討，結果發現藉由使嵌合式連接器之裝卸強度落在預定範圍內，沒有使用中之可分離裝置脫落及因連接部不完全而產生之雜訊等，且在可分離裝置拆下時不會對衣服型輸出入介面側施加過大之負載，因此可長時間使用的可穿戴式智慧裝置。 此外，本發明人等完成藉由改善衣服側輸出入介面側，可將不同可分離裝置搭載在相同衣服型輸出入介面上的發明。 另外，本發明人等發現藉由改善衣服側輸出入介面側，可減少連接端子之污染且提高安裝性，更藉由使嵌合式連接器之裝卸強度落在預定範圍內，沒有使用中之可分離裝置脫落及因連接部不完全而產生雜訊等，且在可分離裝置拆下時不會對衣服型輸出入介面側施加過大之負載，因此可長時間使用的可穿戴式智慧裝置。 此外，本發明人等完成在衣服型輸出入介面與可分離裝置之連接端子形狀及/或端子間隔不同時藉由使用用以電性地、機械地接合兩者之連接器轉換接頭，在端子形狀及/或端子間隔不同時亦可將可分離裝置搭載在相同衣服型輸出入介面上的發明。
即，本發明具有以下結構。 [1]一種可穿戴式智慧裝置，其至少包含衣服型輸出入介面及可分離裝置，且特徵為衣服型輸出入介面與前述可分離裝置之電性連接係透過由至少接觸面之一部份為導電性材料之一對陽構件與陰構件構成的嵌合體進行，且前述嵌合體之每一組陽構件與陰構件的脫離力在0.3N以上、10N以下之範圍內。 [2]如[1]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。 [3]如[1]或[2]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述可分離裝置側之前述嵌合體的陽構件或陰構件安裝在同一平面上。 [4]如[1]至[3]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。 [5]如[1]至[4]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。 [6]如[1]至[5]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。 [7]如[1]至[5]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。 [8]如[1]至[5]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。 [9]如[1]至[8]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。 [10]如[1]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為在至少以衣服型輸出入介面及可分離裝置為構成元件，且電信號線數為一組2線之可穿戴式智慧裝置中，前述衣服型輸出入介面與前述可分離裝置係藉由嵌合體連接電性連接，且各個信號線具有可與可分離裝置連接之多數連接點，並且在與可分離裝置之連接中配置間隔不同之成對多數組合的連接點。 [11]如[10]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。 [12]如[10]或[11]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述可分離裝置側之前述嵌合體的陽構件或陰構件安裝在同一平面上。 [13]如[10]至[12]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。 [14]如[10]至[13]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。 [15]如[10]至[14]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。 [16]如[10]至[14]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。 [17]如[10]至[14]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。 [18]如[10]至[17]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。 [19]如[1]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為在至少由衣服型輸出入介面與可分離裝置之組合形成的可穿戴式智慧裝置中，衣服型輸出入介面與前述可分離裝置之電性連接部設置在袋內，且該袋係由在厚度方向上具有1000W以上之絕緣電阻的布帛構成。 [20]如[19]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。 [21]如[19]或[20]記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述可分離裝置側之前述嵌合體的陽構件或陰構件安裝在同一平面上。 [22]如[19]至[21]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。 [23]如[19]至[22]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為安裝在前述衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。 [24]如[19]至[23]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。 [25]如[19]至[23]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。 [26]如[19]至[23]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。 [27]如[19]至[26]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，其特徵為前述衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。 [28]一種連接器轉換接頭，係在藉由組合陽構件與陰構件之嵌合體形成電性連接的具有2點以上電連接端子之可分離裝置與具有2點以上電連接端子之衣服型輸出入介面的組合中，可分離裝置與衣服型輸出入介面間之電連接端子間隔及/或電連接端子之嵌合部的陰陽不一致時使用，其特徵為該連接器轉換接頭之基材係布帛，且前述嵌合體之每一組陽構件與陰構件的脫離力在0.15N以上、3.0N以下之範圍內。 [29]如[28]記載之連接器轉換接頭，其中，至少具有用20mm±1mm間隔配置之一對嵌合體的陽構件及用45mm±2mm間隔配置之一對嵌合體的陽構件。 [30]如[28]記載之連接器轉換接頭，其中，至少具有用20mm±1mm間隔配置之一對嵌合體的陰構件及用45mm±2mm間隔配置之一對嵌合體的陰構件。 [31]如[28]至[30]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為前述嵌合體之陽構件或陰構件中的任一個與設置在基材中之配線材料的連接面積係15平方mm以上。 [32]如[28]至[31]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為前述嵌合體之陽構件或陰構件與設置在基材中之配線材料的連接面積總計為60平方mm以上。 [33]如[28]至[32]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係伸縮性導體組成物。 [34]如[28]至[32]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係導電線。 [35]如[28]至[32]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係金屬箔。 [36]如[28]至[35]中任一項記載之連接器轉換接頭，其特徵為作為連接器轉換接頭之基材使用的布帛的斷裂伸長率係70%以下。
本發明宜更包含以下結構。 [37]一種生物資訊之量測方法，其特徵為使用前述[1]至[27]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，量測汽車行駛中之駕駛人的生物資訊。 [38]一種生物資訊之量測方法，其特徵為使用前述[1]至[27]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，量測伴隨跳躍之運動中的運動選手的生物資訊。 [39]一種生物資訊之量測方法，其特徵為使用前述[1]至[27]中任一項記載之可穿戴式智慧裝置，量測人以外之哺乳動物的生物資訊。 [發明的功效]
本發明之至少接觸面之一部份為導電性材料的一對陽構件/陰構件嵌合體具有所謂連接器之機能，且具有電性連接及機械連接兩者之機能。由裝卸容易性之觀點來看，前述嵌合體之陽構件/陰構件之脫離力越小越好。另一方面，為了保持可分離裝置不會相對伴隨運動之振動或加速度穩定地脫離，需要對應可分離裝置質量之一定以上的脫離力。 (以下，雖然說明在衣服側配置陽構件且在可分離裝置側配置陰構件之例子，但即使陰陽改換亦為相同之構圖，且亦為本發明之範圍)。 此外，由於過分優先保持可分離裝置之穩定而過高地設定脫離力時，特別是在拆下時，對安裝在衣服側之嵌合體的陽構件與配置在衣服上之電配線材料的連接部，或陽構件與構成衣服之布料本身的連接部施加過大之負載，容易產生電性、機械兩方面之破損。 特別在可分離裝置側之構造具有剛性且嵌合體之陰構件設置在同一平面上的殼體中，需要藉由拉長衣服側之方式進行脫離操作，且脫離力容易集中在嵌合體之一部份上，因此對破損需要特別小心。 若在本發明之嵌合體的脫離力範圍內，可兼顧可分離裝置之保持及防止脫離情形之破損兩者。此外，在本發明中嵌合體與衣服布料或衣服側配線之接觸面積滿足預定條件時可獲得特別高之效果。 此外，可分離裝置之質量滿足預定條件時可獲得高效果。
結果，本發明之可穿戴式智慧裝置具有充分實用耐久性，並且可有效地用於伴隨振動之汽車等行駛中之駕駛人的生物資訊量測、進行伴隨跳躍之激烈運動之運動選手運動中的生物資訊量測、有時激烈運動之人以外的哺乳動物(家畜、寵物)的生物資訊量測。
此外，本發明之第二形態係關於至少以衣服型輸出入介面及可分離裝置為構成元件，且電信號線數為一組2線之可穿戴式智慧裝置。此時，衣服型輸出入介面與可分離裝置之連接需要一對電接點。在本發明中使該成對電連接點多數化，同時使各對與具有既有不同規格之可分離裝置一致，藉此可不交換衣服型輸出入介面側而搭載具有不同機能之可分離裝置，且有時可同時地搭載多數可分離裝置。
本發明之第三形態係關於至少以衣服型輸出入介面及可分離裝置為構成元件，且電信號線數為至少一組2線之可穿戴式智慧裝置。此時，衣服型輸出入介面與可分離裝置之連接需要一對以上之電接點。該電接點可使用如彈簧掛鉤之嵌合體。 該嵌合體經常露出電接點。在本發明中藉由將該電接點部裝入具有預定電絕緣性之袋內，可減少電性連接點因環境之塵垢、皮脂等產生的污染，且藉由將電端子裝入袋內具有可減少意想不到之電擊風險的效果。 本發明之第四形態 本發明係一種連接器轉換接頭，其適用於至少以衣服型輸出入介面及可分離裝置為構成元件之可穿戴式智慧裝置，且在具有2點以上之電連接端子的可分離裝置與具有2點以上之電連接端子的衣服型輸出入介面的組合中，可分離裝置與衣服型輸出入介面間之電連接端子間隔及/或電連接端子之嵌合部的陰陽因電性連接組合陽構件與陰構件之嵌合體而不一致時使用。 本發明藉由使用布帛作為連接器轉換接頭之基材，可轉換端子形狀及/或端子間隔而使其適合，同時因基材之柔軟性使衣服型輸出入介面及可分離裝置容易安裝拆下，且特別在拆下時容易仔細地拆下，因此可延長衣服型輸出入介面之接點部的耐久夀命。 此外，在本發明中，藉由接頭基材使用布帛，可穿戴式智慧裝置之穿戴者激烈運動時，可獲得藉由接頭吸收緩和該振動負載之效果。結果，可獲得減少可分離裝置之脫落風險及減輕對衣服型輸出入介面側之電性連接部之破壞兩者的效果。
本發明之嵌合體係至少接觸面之一部份為導電性材料之一對陽構件/陰構件的嵌合體。該嵌合體具有作為所謂連接器之機能，且具有電性連接及機械連接兩者之機能。
本發明係可穿戴式智慧裝置。本發明之可穿戴式智慧裝置係組合衣服型輸出入介面及可分離裝置而構成。兩者電性及機械地接合而具有作為可穿戴式智慧裝置之機能。 可穿戴式智慧裝置係附設在依附體上使用之電子裝置，最好是具有選自檢測、記憶、運算處理、通信、顯示包含關於依附體資訊之信號的至少一個以上機能的電子裝置，及/或可對依附體施加任何電性、生理、機械之作用的電子裝置。 在此依附體沒有特別限制，但可舉例如：人、動物(家畜、寵物)、至少具有機械可動部分之機械裝置。 此外，可穿戴係指如字面地穿衣，進一步包含直接或間接地黏貼(貼補)、吞入、埋設設置在依附體上。
本發明之衣服型輸出入介面係將電性要素組合至主要用纖維素材構成之衣著(包含外衣、內衣、上衣、褲子、襪子、手套、帽子等)或一部份地包含纖維素材之部件的身體附設具(頭盔、鞋子、防護衣、護具)中者。電性要素沒有特別限制，但可為用以傳送電信號或電力之電配線、用以由衣服型輸出入介面之依附體收集資訊的感測機能、用以收集依附體及/或周邊之資訊的感測機能、或顯示電極、依附體之位置之GPS機能、用以檢測依附體之動作的感測機能、資訊顯示機能、電源機能、通信機能(天線)、加熱機能(加熱器)、冷卻機能(熱電元件)、記憶機能、資訊處理機能、運算機能等或其一部份。 在本發明中宜使用至少包含用以收集依附體之生物資訊的電極及電配線的衣服型輸出入介面。此外，本發明之介面可為具有輸出入機能兩者之情形、只有輸入機能之情形、只有輸出機能之情形中的任一種情形。
本發明之可分離裝置係與衣服型之介面電性地、機械地接合而構成可穿戴式智慧裝置。可分離裝置可與衣服型輸出入介面互相傳送信號、電力並結束作為可穿戴式智慧裝置之機能。 在本發明中，典型之一例可舉例如： ＜1＞一種裝置，其在衣服型輸出入介面中具有生物電位測量用電極及配線，可分離裝置具有電位測量機能、資訊處理機能、通信機能，且測量生物之心電位或肌肉電位，並通信至記憶或外部終端或者網路。 ＜2＞一種裝置，其衣服型輸出入介面具有電熱體，且可分離裝置側具有電源及控制機能。 ＜3＞一種裝置，其衣服型輸出入介面具有藉由伸縮或應變將身體之變形轉換成電量變化的機能，且在可分離裝置側依據身體變形測量電量，並通信至記憶或外部終端或者網路。
本發明之可分離裝置的質量宜為2g以上、80g以下，且3g以上、70g以下較佳，而5g以上、50g以下更佳。大多在可分離裝置中佔大質量的是電源裝置，且使可分離裝置之質量減少必要量以上時，工作時間變短。此外，可分離裝置之質量超過預定範圍時慣性變大，因此依附體動作時脫落之風險變大。
本發明之第二形態具有用以進行衣服型輸出入介面及可分離裝置之連接的多數對電接點。藉由使各對與具有既有不同規格之可分離裝置一致，可不交換衣服型輸出入介面側而搭載具有不同機能之可分離裝置，且有時可同時搭載多數可分離裝置。 在本發明中，宜設置最好成為選自於20mm±1mm間隔之對、38mm±1mm間隔之對、45mm±1mm間隔之對的多數對的電接點。此外，在此間隔係各個嵌合體之陽構件或陰構件的中心間距離。
本發明之第三形態中，在袋內設置電性連接部，該袋由在厚度方向上具有1000W以上之絕緣電阻的布帛構成。在此絕緣電阻係對布帛，在IEC62899-201之6.4.1.1規定之體積電阻率測量用的中央電極(d1)與對向電極間，施加DC500伏特1分鐘後的電阻值。 本發明之第四形態係在該可穿戴式智慧裝置中使用之連接器轉換接頭。本發明係在具有2點以上電連接端子之可分離裝置與具有2點以上電連接端子之衣服型輸出入介面的組合中，可分離裝置與衣服型輸出入介面間之電連接端子間隔及/或電連接端子之嵌合部的陰陽不一致時使用的連接器轉換接頭。
本發明中較佳之電接點組合可舉例如下。 (1)一種組合，其至少具有用20mm±1mm間隔配置之一對嵌合體的陽構件及用45mm±2mm間隔配置之一對嵌合體的陽構件。 (2)一種組合，其至少具有用20mm±1mm間隔配置之一對嵌合體的陰構件及用45mm±2mm間隔配置之一對嵌合體的陰構件。 (3)此外，在此間隔係各個嵌合體之陽構件或陰構件的中心間距離。
本發明第四形態中之嵌合體陽構件與陰構件的脫離力在0.15N以上、3.0N以下之範圍內。該脫離力定義為相對陰構件之接合面朝垂直方向拉伸陽構件時的脫離力。本發明之嵌合體陽構件與陰構件的脫離力下限較佳為0.2N以上，且0.30N以上更佳，而0.42N以上又更佳。此外，較佳地，脫離力之上限宜為2.6N以下，且2.2N以下較佳，而1.8N以下更佳。
在本發明中，衣服型輸出入介面與前述可分離裝置之電性連接係透過由至少接觸面之一部份為導電性材料的一對陽構件與陰構件構成的嵌合體進行。雖然該嵌合體具有同時作為機械接面之側面，但在本發明中亦可使用與該嵌合體之接合以外之機械接合方法的組合。 在本發明中將嵌合體之陽構件或陰構件的一側設置在衣服型輸出入介面側，且將對向之側設置在可分離裝置側。通常，電性連接時大多需要最低限2極，因此本發明之嵌合體個數宜為多數。 多數嵌合體可在衣服型輸出入介面側使陰陽一致地設置，亦可組合設置陽構件陰構件。如此之形態在必須確定電性連接之正負時是有效的。此外，亦可組合使用嵌合體之大小不同的嵌合體。
本發明之衣服型輸出入介面之嵌合體陽構件與陰構件的脫離力在0.3N以上、10N以下之範圍內。該脫離力定義為相對陰構件之接合面朝垂直方向拉伸陽構件時的脫離力。本發明之嵌合體陽構件與陰構件的脫離力下限較佳為0.40N以上，且0.50N以上更佳，而0.8N以上又更佳。此外，較佳地，脫離力之上限宜為8N以下，且7N以下較佳，而6N以下更佳。 脫離力低於預定範圍時，依附體激烈運動時可分離裝置可能脫落。此外，脫離力高於預定範圍時，當裝卸可分離裝置時，過大之力施加在輸出入介面之嵌合體安裝部上，因此產生電性連接之破損、機械連接之破損的風險增加。
在本發明之可分離裝置側，多數嵌合體之陽構件或陰構件宜安裝在同一平面上。在此同一平面上意味多數嵌合體之陽構件或陰構件與基板的接觸面在同一平面上。藉由配置在同一平面上，穿戴著可穿戴式智慧裝置之依附體接觸、撞擊另一物體而施加衝擊或大加速度時，防止可分離裝置脫落之效果高。
本發明之衣服型輸出入介面側，安裝之前述嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的接觸宜為主接觸，且其接觸面積宜為15平方mm以上。接觸面積較佳為25平方mm以上，37平方mm以上更佳，60平方mm以上更佳，且80平方mm以上又更佳。雖然接觸面充分地獲得接觸壓時充分壓接，但藉由導電性接著劑等充分確保電性接觸更佳。藉由在配線材料側使用柔軟之導電體，可提高壓接力。
本發明之安裝在衣服型輸出入介面側之前述嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料連接的面積總計宜為30平方mm以上，且50平方mm以上更佳，而接觸面積為75平方mm以上較佳，120平方mm以上更佳，160平方mm以上更佳，且200平方mm以上又更佳。
本發明之衣服型輸出入介面及連接器轉換接頭之電配線材料宜為伸縮性導體組成物。
本發明之伸縮性導體組成物至少由導電粒子(金屬粒子或碳系粒子)、拉伸彈性率為1MPa以上1000MPa以下之柔軟性樹脂構成。此外，相對導電粒子與柔軟性樹脂之合計，柔軟性樹脂之混合量為7至35質量%。 本發明使用之伸縮性導體組成物可藉由摻混混合導電粒子及柔軟性樹脂，接著成形為薄膜狀或片狀而製得。本發明之伸縮性導體層宜將溶劑等加入導電粒子及柔軟性樹脂中而經過伸縮性導體用糊化或漿液化之狀態，接著藉由塗布、乾燥可加工成片狀或薄膜狀。此外，糊化後，亦可藉由印刷賦予預定形狀。
本發明之導電粒子宜係由比電阻為1×10-1 Wcm以下之物質形成的粒徑為100mm以下的粒子。比電阻為1×10-1 Wcm以下之物質可舉例如：金屬、合金、碳、摻雜半導體、導電性高分子等。在本發明中較佳地使用之導電性粒子可使用：銀、金、鉑、鈀、銅、鎳、鋁、鋅、鉛、錫等之金屬；黃銅、青銅、白銅、焊料等之合金粒子；如銀包覆銅之混合粒；及金屬鍍敷高分子粒子、金屬鍍敷玻璃粒子、金屬鍍敷陶瓷粒子等。
在本發明中主體宜使用小片狀銀粒子或不定形凝集銀粉。此外，在此主體使用係使用90質量%以上之導電性粒子。不定形凝集粉係三維地凝集球狀或不定形狀之1次粒子。因為不定形凝集粉及小片狀粉的比表面積比球狀粉等大，所以即使是低填充量亦可形成導電性網路，因此是理想的。因為不定形凝集粉並非單分散之形態且粒子互相物理地接觸，所以容易形成導電性網路，因此更理想。
小片狀粉之粒徑沒有特別限制，但藉由動態光散射法測量之平均粒徑(50%D)宜為0.5至20mm，更佳為3至12mm。平均粒徑超過15mm時難以形成微細配線，因此在網版印刷等時產生堵塞。平均粒徑小於0.5mm時，低填充時粒子間無法接觸，有時導電性惡化。
不定形凝集粉之粒徑沒有特別限制，但藉由光散射法測量之平均粒徑(50%D)宜為1至20mm，更佳為3至12mm。平均粒徑超過20mm時，分散性降低而難以糊化。平均粒徑小於1mm時，喪失作為凝集粉之效果，有時低填充時無法維持良導電性。
本發明之非導電性粒子係由有機或無機之絕緣性物質形成。本發明之無機粒子可添加以達成改善印刷特性、改善伸縮特性、改善塗膜表面性之目的，且可使用氧化矽、氧化鈦、滑石、氧化鋁、硫酸鋇等之無機粒子；由樹脂材料形成之微凝膠等。
本發明之柔軟性樹脂可舉彈性率為1至1000MPa之熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、橡膠等為例。為展現膜之伸縮性，以脲樹脂或橡膠為佳。橡膠可舉例如：脲橡膠、丙烯酸橡膠、矽氧橡膠、丁二烯橡膠、腈橡膠及氫化腈橡膠等之含腈橡膠、異戊二烯橡膠、硫化橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、偏二氟乙烯聚合物等。其中，以含腈橡膠、氯丁二烯橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠為佳，且含腈橡膠為特佳。本發明中較佳之彈性率範圍係2至480Mpa，且較佳是3至240MPa，而更佳是4至120MPa之範圍。
含腈基橡膠只要是含腈基之橡膠或彈性體即可，沒有特別限制，但以腈橡膠及氫化腈橡膠為佳。腈橡膠係丁二烯與丙烯腈之共聚物且鍵結丙烯腈量多時與金屬之親和性增加，但有助於伸縮性之橡膠彈性相反地減少。因此，丙烯腈丁二烯共聚物橡膠中之鍵結丙烯腈量宜為18至50質量%，且40至50質量%為特佳。
本發明之脲樹脂可舉以聚醚多元醇或聚酯多元醇作為多元醇成分，且以HDI系聚異氰酸酯作為異氰酸酯成分的脲橡膠為例。本發明之脲橡膠係具有高伸長率且因拉伸永久應變及殘留應變小而在重複變形時具有優異可靠性的伸縮性介電體組成物。
本發明之聚醚多元醇可舉例如：使聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、聚丙四醇、聚四亞甲基二醇、聚四亞甲基三醇、用以合成該等多元醇之環狀醚等單體材料共聚合製得的共聚物等的聚伸烷二醇、在該等多元醇中導入側鏈或導入分支結構之衍生物、變性體及該等之混合物等。其中，以聚四亞甲基二醇為佳。其理由係機械之特性優異。
上述聚醚多元醇可使用市售品。市售品之具體例可舉PTG-2000SN(HODOGAYA CHEMICAL公司製)、聚丙二醇、PREMINOL S3003(ASAHI GLASS公司製)、PANDEX GCB-41(DIC公司製)等為例。
本發明之聚酯多元醇可使用芳香族系聚酯多元醇、芳香族/脂肪族共聚合聚酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇、脂環族聚酯多元醇。本發明之聚酯多元醇可使用飽和型、不飽和型中任一種。
本發明之HDI系聚異氰酸酯係六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或其變性體且分子內具有多數異氰酸酯基的化合物。 本發明之脲橡膠亦可為除了前述多元醇成分及上述異氰酸酯成分以外，進一步依需要使含有鏈延伸劑、交聯劑、觸媒、加硫促進劑等之混合物反應而製得者。在本發明中宜使用不含硫型之交聯劑。此外，本發明之具有柔軟性的高分子材料中可含有可塑劑、防止氧化劑、防止老化劑、著色劑等之添加劑、介電填充劑等。
相對導電粒子、較佳地添加之非導電性粒子及軟性樹脂的合計，本發明之柔軟樹脂的混合量為7至35質量%，且宜為9至28質量%，而更佳為12至20質量%。
本發明之衣服型輸出入介面及連接器轉換接頭的電配線材料可使用導電線。 本發明之導電線係每1cm線長之電阻值為100W以下之線。在此導電線係導電纖維、及導電纖維之纖維束、由包含導電纖維之纖維製得之撚線、合股線、紗線、混紡線的總稱。例如，本發明之導電線可由例如：被覆金屬之化學纖維、被覆金屬之天然纖維、被導電性氧化物被覆之化學纖維、被導電性氧化物被覆之天然纖維、被碳系導電性材料(石墨、碳、奈米碳管、石墨烯等)被覆之化學纖維、被碳系導電性材料被覆之天然纖維、被導電性高分子被覆之化學纖維、被導電性高分子被覆之天然纖維製得的導電線。該類型之導電線包含導電性極細狹縫薄膜，該電性極細狹縫薄膜在高分子薄膜中使被覆選自於金屬、碳系導電性素材、導電性金屬氧化物、導電性高分子之一種以上導電性素材的高分子薄膜形成細到800mm以下之狹縫。
本發明之導電線可使用由導電纖維製得之導電線，該導電纖維係紡織混入選自於金屬、碳系導電性素材、導電性金屬氧化物、導電性高分子之一種以上導電性素材的高分子而製得。 此外，本發明可使用粗度為250mm以下，120mm以下較佳，80mm以下更佳，且50mm以下又更佳之金屬微細線作為導電纖維或導電線。 在本發明中特佳的是可使用選自於被覆金屬之化學纖維、含浸導電高分子之纖維束、粗度50mm以下之金屬微細線的至少一種以上導電線。
本發明之導電線宜具有幾何學之冗餘性來配置衣服型輸出入介面。在此幾何學冗餘性係在空間中定義點A、點B兩點時，藉由使用相對兩點間之最短距離X比最短距離長之路徑Y連接2點，在兩點間之距離伸長時亦有餘裕地維持連接狀態。 在此冗餘係數係定義為： 冗餘係數=Y/X。 本發明之冗餘係數宜為1.41以上，1.8以上較佳，2.2以上更佳，且2.8以上又更佳。為增加冗餘係數，可在末端將導電線配置成鋸齒狀。更具體而言，可使用作為刺繡方法之鋸齒縫法、鏈縫法、十字縫法、羽毛縫法等。此外，該冗餘性不僅在面方向亦可在布料之厚度方向發揮。在本發明中推薦使用適度地形成紗圈，且最好不產生結之形態的縫法。
本發明之衣服型輸出入介面及連接器轉換接頭的電配線材料可使用金屬箔。較佳地，本發明之金屬箔係厚度為50mm以下，宜為25mm以下，較佳為15mm以下，更佳為8mm以下，又更佳為4mm以下，且0.08mm以上的選自於銅箔、磷青銅箔、鍍鎳銅箔、鍍錫銅箔、鍍鎳/金銅箔、鋁箔、銀箔、金箔之至少一種以上金屬箔。 該等金屬箔可藉由電解法、無電解法、壓延法、蒸鍍法、濺鍍法等常用方法來製造。該金屬箔可藉由蝕刻法、剝離法、加成法、衝壓法、雷射切割法等加工成預定圖案形狀。
使用本發明之金屬箔的電配線宜為具有「幾何學冗餘性」的配線圖案。在此所謂「幾何學冗餘性」係在空間中定義點A、點B兩點時，藉由使用相對兩點間之最短距離X比最短距離長之路徑Y連接2點，在兩點間之距離伸長時亦有餘裕地維持連接狀態。 在此金屬箔之電配線的冗餘係數係定義為： 冗餘係數=Y/X。若為具有寬度之線路，在此之長度係通過其中央之線的長度。 本發明金屬箔之電配線的冗餘係數宜為1.41以上，1.8以上較佳，2.2以上更佳，且2.8以上又更佳。為增加冗餘係數，可將金屬箔配置成鋸齒狀或正弦波形狀、重複馬蹄形狀。
本發明之安裝在連接器轉換接頭上之前述嵌合體的陽構件或陰構件與設於基材上之配線材料的連接面積總計宜為60平方mm以上，且100平方mm以上更佳，而接觸面積為150平方mm以上更佳，240平方mm以上更佳，320平方mm以上更佳，400平方mm以上又更佳。
本發明之衣服型輸出入介面及連接器轉換接頭的衣服布料沒有特別限制，可使用習知一般之衣服用布料。布料係布帛，而布帛可舉織物、編物、不織布為例，且其中樹脂塗層、含浸樹脂之塗層布等亦可作為基材使用。以NEOPRENE(註冊商標)作為代表之合成橡膠片等有時亦可作為衣服布料使用。本發明中使用之布帛宜具有可重複伸縮10%以上之拉伸性。此外，本發明之基材宜具有50%以上之斷裂伸長率。本發明之基材可為布原料卷，且可為條、帶狀，可為編帶、織帶，亦可為由原料卷切割之單片布。
布帛為織物(針織物)時，可舉平織布、斜紋織布、緞紋織布等為例。布帛為編物時，可舉例如：平編布及其變形、斑紋編布、不規則斜紋皺編布、花編布、網眼編布、添紗編布、絨毛編布、羅紋編布、波紋編布、龜甲編布、縐編布、米蘭畦編布、雙樁編布、單樁編布、斜紋編布、含螺旋編布、羅馬編布、籃編布、經編布、半經編布、緞經編布、雙經編布、棋格式凸紋編布、條紋足球編布、拉舍爾編布、絹網編布及其變形、組合。布帛亦可為由彈性纖維形成之不織布。
此外，構成該等織物、編物之纖維素材可使用：綿、羊毛、麻等之天然纖維；尼龍、聚酯、聚脲、聚乙酸乙酯、聚吲哚、聚醯亞胺、聚芳香族醯胺、聚苯并噁唑、高分子量聚乙烯等之化學纖維；其混紡品等。
可在本發明中使用之衣服型輸出入介面的形態例可使用：襯衫、女短罩衫、運動衫等之獨立地被覆上半身的衣服；如褲子、短褲、緊身褲、綁腿、裹腿褲之獨立地被覆下半身的衣服；如帽子、手套、護腕、襪子、足套、胸罩、短內褲之個別地被覆身體各部的衣服；如單件式泳衣、韻律服之由上半身被覆到胯間之衣服；如全身緊身衣之一體地被覆上半身及下半身的衣服。 此外，在本發明中，組裝電性要素者亦可陷入一部份包含纖維素材之部件的身體附設具(頭盔、鞋子、防護衣、護具)中作為衣服型輸出入介面的形態。該等例子可舉例如：在格鬥技、美式足球等中使用之防護用具或在實驗現場、作業現場、施工現場等中使用之保護具等。
在本發明中，至少構成袋之布帛的絕緣電阻在厚度方向上宜為1000W以上。絕緣電阻在厚度方向上宜為10kW以上，100kW以上較佳，且1MW以上更佳。該絕緣電阻係在25℃±2℃、60%±10%RH之環境下測得之值。 此外，在本發明中，宜使用將布料浸漬在人工汗液中24小時後水洗乾燥後測得之絕緣電阻亦顯示與初期同等值的布料。
本發明之衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm之範圍內，使用於該部分之衣服素材的斷裂伸長率宜為70%以下。即，藉由在電性連接部附近配置伸長率比較低之素材，可在裝卸時減少施加在存在衣服型輸出入介面側之電性連接部的負載，因此提高可靠性。 [實施例]
以下，藉由實施例進一步具體地說明本發明，但本發明不限於以下之實施例。
＜彈簧掛鉤＞ 使用圖1、圖2中例示之彈簧掛鉤作為一對陽構件/陰構件之嵌合體。彈簧掛鉤準備藉由歛合安裝、藉由線縫在基材100上的兩種。藉由調整彈簧掛鉤之陰構件受部的緊固情形或彈性，調整表1所示之彈簧掛鉤。此外，脫離力係將彈簧掛鉤之陰構件102安裝在板材202上且將陽構件101安裝在布料201上，使用圖3所示之夾具302、303藉由拉伸試驗器301來測量。表中之設置面積係陰構件側之底面。另外，掛鉤種類係藉由在陰構件內部具有彈性且夾住陽構件之方法來嵌合保持的「彈性裝入」種類、陰構件孔之周圍分割成六份且藉由彎曲來保持陽構件的「六等分」種類。
【表1】
＜衣服型輸出入介面1＞ 均一地混合：腈量40質量%、慕尼黏度46之腈二丁烯橡膠12質量份；異佛酮30質量份；平均粒徑6mm之微細小片狀銀粉[FUKUDA METAL FOIL & POWDER公司製 商品名Ag-XF301]58.0質量份，接著藉由利用三根軋輥分散而製得伸縮性導電層形成用糊AG1。 使用網版印刷法將製得之伸縮性導電層形成用糊AG1乾燥塗布成離型PET膜狀，製得具有預定圖案500之厚度26mm的伸縮性導體片。藉由脲製熱熔片將製得之伸縮性導體片轉印至運動衫之內側並重疊預定之絕緣層，製得在胸左右具有心電測量用電極502且在胸中央之胸骨部份具有左右一對，即2個端子部501並且電極及配線材料使用伸縮性導電體組成物的運動衫。藉由歛合或導電線縫上，將彈簧掛鉤安裝在製得之運動衫的端子部上。此外，此時將伸縮性導電層形成用糊AG1塗布在彈簧掛鉤側，作為與衣服側端子導通之接著的輔助。接著，藉由熱熔樹脂黏貼斷裂伸長率62%之補強布在包含彈簧掛鉤部之25mm×60mm之部份上來補強，製得衣服型輸出入介面1。此外，彈簧掛鉤之間隔係根據以後之試驗準備20mm間隔及45mm間隔之試料兩者。
＜衣服型輸出入介面2＞ 藉由無電解鍍敷法，對尼龍纖維之撚線(250丹尼)進行鍍銀。首先作為用以無電解鍍銀之基底處理的將撚線浸漬於精煉劑、水洗後，浸漬於包含10g/升之氯化亞錫、20毫升/升之35%鹽酸的水溶液後，藉由水洗賦予觸媒性後，使用預定量下述組成之無電解鍍銀液被覆10質量%之銀。 [無電解鍍銀液浴比] (銀5g/1升) 乙烯二胺四乙酸四鈉 100g/1升 氫氧化鈉 25g/1升 福馬林 50g/1升 硝酸銀 (溶解於1升水後滴下) 15.8g 氨水(溶解於1升水後滴下) 50毫升 使製得之鍍銀線交撚在一起，製得每1cm線長之電阻值為120mW的導電線(F1)。
首先，用預定圖案將成為電極表面層之導電性碳糊網版印刷在厚度125mm之離型PET膜上，使其乾燥硬化。接著，將成為伸縮性絕緣被覆層之脲樹脂墨水網版印刷成預定圖案並使其乾燥硬化。接著，使用成為主導體層之伸縮性導電層形成用糊AG1網版印刷電極部及端子部，接著在心電測量用電極與連接用鉤安裝用電極之間將導電線F1配置成大致正弦波形狀而形成電配線。此外，正弦波之周期(鋸齒齒距)為3mm，且面方向之振幅為5mm。電配線呈平行地配置5條。冗餘係數係1.8。接著，進一步藉由脲樹脂製之熱熔片覆蓋全體，切除不需要部分，暫時接著在運動衫之內側，並剝離離型PET膜，接著在115℃下乾燥30分鐘，製得表面具有由碳糊構成之電極及導電線之配線的運動衫。接著，藉由與衣服型輸出入介面1同樣之方法安裝彈簧掛鉤及補強布，製得衣服型輸出入介面2。此外，預定圖案與＜衣服型輸出入介面1＞相同。
＜衣服型輸出入介面3＞ 將厚度9mm之壓延銅箔積層在塗布弱黏著劑之聚酯膜上，接著使用乾膜抗蝕劑在銅箔上形成預定之圖案，藉由氯化銅溶液蝕刻後，用鹼剝離乾膜抗蝕劑，並用稀硫酸去除銅箔表面之氧化膜後，用離子交換水充分沖洗後，藉由乾空氣乾燥，製得具有預定冗餘係數之金屬箔F1。 在以下＜衣服型輸出入介面之準備2＞中，除了配置前述金屬箔F1來取代導電線以外，同樣地操作並製得表面具有由碳糊構成之電極及銅箔之配線的衣服型輸出入介面3。
＜衣服型輸出入介面4＞ 使用網版印刷將衣服型輸出入介面1中製得之伸縮性導電層形成用糊AG1塗布乾燥成離型PET膜狀，接著製得具有圖4所示之圖案500之厚度28mm的伸縮導體片。藉由脲製熱熔片將製得之伸縮性導體片轉印至運動衫之內側並重疊預定之絕緣層，製得在胸左右具有心電測量用電極502且在胸中央之胸骨部份具有左右二對，即間隔為20mm之對及間隔為45mm之對的二組端子部501並且電極及配線材料使用伸縮性導電體組成物的運動衫。藉由歛合或導電線縫上，將彈簧掛鉤安裝在製得之運動衫的端子部上。此外，此時將伸縮性導電層形成用糊AG1塗布在彈簧掛鉤側，作為與衣服側端子導通之接著的輔助。接著，藉由熱熔樹脂黏貼斷裂伸長率62%之補強布在包含彈簧掛鉤部之25mm×60mm的部份上來補強，製得衣服型輸出入介面4。
＜衣服型輸出入介面5＞ 首先，用預定圖案將成為心電測量用電極表面層之導電性碳糊網版印刷在厚度125mm之離型PET膜上，使其乾燥硬化。接著，將成為伸縮性絕緣被覆層之脲樹脂墨水網版印刷成預定圖案並使其乾燥硬化。接著，使用成為主導體層之伸縮性導電層形成用糊AG1網版印刷電極部及端子部，接著藉由脲樹脂製之熱熔片覆蓋全體，切除不需要部分，暫時接著在運動衫之內側，並剝離離型PET膜，接著在115℃下乾燥30分鐘，製得形成心電測量用電極及連接用鉤安裝用之端子部的運動衫。接著在心電測量用電極與連接用鉤安裝用之端子部間將在衣服型輸出入介面2中製得之導電線F1刺繡成鋸齒狀，形成電配線。鋸齒齒距為3mm，且面方向之振幅為5mm。電配線呈平行地配置20條。冗餘係數係1.8。 接著，藉由與衣服型輸出入介面4同樣之方法安裝彈簧掛鉤及補強布，製得衣服型輸出入介面5。此外，概略形狀大致與圖4相同。
＜衣服型輸出入介面6＞ 將厚度9mm之壓延銅箔積層在塗布弱黏著劑之聚酯膜上，接著使用乾膜抗蝕劑在銅箔上形成圖4所示之圖案，藉由氯化銅溶液蝕刻後，用鹼剝離乾膜抗蝕劑，並用稀硫酸去除銅箔表面之氧化膜後，用離子交換水充分沖洗後，藉由乾空氣乾燥，製得具有預定冗餘係數之金屬箔C1。 使用熱熔片將製得之金屬箔黏貼在運動衫上，接著在心電測量用電極部上印刷碳糊，除了碳糊部及彈簧掛鉤安裝部以外，用單面熱熔型之脲片覆蓋全體。 接著，藉由與衣服型輸出入介面4同樣之方法安裝彈簧掛鉤及補強布，製得衣服型輸出入介面6。此外，概略形狀大致與圖4相同。
＜袋布料＞ 使用在作為衣服型輸出入介面之素材使用的運動衫布料上積層熱熔脲的布料作為袋布料。袋布料之初期電阻值係500kW，且在室溫下浸漬於人工汗液24小時後用去離子水水洗，接著在25℃±2℃、濕度60%±10%之室內乾燥24小時後的絕緣電阻係300kW。
＜衣服型輸出入介面7＞ 使用網版印刷將衣服型輸出入介面1中製得之伸縮性導電層形成用糊AG1塗布乾燥成離型PET膜狀，接著製得具有圖5所示之圖案500之厚度28mm的伸縮導體片。藉由脲製熱熔片將製得之伸縮性導體片轉印至運動衫之內側並重疊預定之絕緣層，製得具有心電測量用電極502及電性連接用端子501之運動衫。藉由歛合或導電線縫上，以間隔為20mm之方式將彈簧掛鉤(公)安裝在製得之運動衫的端子部上。此外，此時將伸縮性導電層形成用糊AG1塗布在彈簧掛鉤側，作為與衣服側端子導通之接著的輔助。接著，藉由熱熔樹脂黏貼斷裂伸長率62%之補強布在包含彈簧掛鉤部之25mm×60mm的部份上來補強，並藉由絕緣線縫上袋布料，作成收納端子部及附設之可分離裝置的袋600，因此製得衣服型輸出入介面7。
＜衣服型輸出入介面8＞ 首先，用預定圖案將成為心電測量用電極表面層之導電性碳糊網版印刷在厚度125mm之離型PET膜上，使其乾燥硬化。接著，將成為伸縮性絕緣被覆層之脲樹脂墨水網版印刷成預定圖案並使其乾燥硬化。接著，使用成為主導體層之伸縮性導電層形成用糊AG1網版印刷電極部及端子部，接著藉由脲樹脂製之熱熔片覆蓋全體，切除不需要部分，暫時接著在運動衫之內側，並剝離離型PET膜，接著在115℃下乾燥30分鐘，製得形成心電測量用電極及連接用鉤安裝用之端子部的運動衫。接著在心電測量用電極與連接用鉤安裝用之端子部間將在衣服型輸出入介面2中製得之導電線F1刺繡成鋸齒狀，形成電配線。鋸齒齒距為3mm，且面方向之振幅為5mm。電配線呈平行地配置20條。冗餘係數係1.8。 接著，藉由與衣服型輸出入介面7同樣之方法安裝彈簧掛鉤、補強布及袋，製得衣服型輸出入介面8。
＜衣服型輸出入介面9＞ 將厚度9mm之壓延銅箔積層在塗布弱黏著劑之聚酯膜上，接著使用乾膜抗蝕劑在銅箔上形成圖5所示之圖案，藉由氯化銅溶液蝕刻後，用鹼剝離乾膜抗蝕劑，並用稀硫酸去除銅箔表面之氧化膜後，用離子交換水充分沖洗後，藉由乾空氣乾燥，製得銅箔圖案C9。 使用熱熔片將製得之銅箔黏貼在運動衫上，接著在心電測量用電極部上印刷碳糊，除了碳糊部及彈簧掛鉤安裝部以外，用單面熱熔型之脲片覆蓋全體。 接著，藉由與衣服型輸出入介面7同樣之方法安裝彈簧掛鉤及補強布並安裝袋，製得衣服型輸出入介面9。
＜衣服型輸出入介面10＞ 除了彈簧掛鉤為陰構件且間隔為45mm以外，與衣服型輸出入介面7同樣地操作製得衣服型輸出入介面10。
＜衣服型輸出入介面11＞ 使用網版印刷法將衣服型輸出入介面1中製得之伸縮性導電層形成用糊AG1乾燥塗布成離型PET膜狀，製得具有預定圖案之厚度28mm的伸縮性導體片。藉由脲製熱熔片將製得之伸縮性導體片轉印至運動衫之內側並重疊預定之絕緣層，製得在胸左右具有心電測量用電極且在胸中央之胸骨部份具有左右一對電性連接用端子的運動衫。藉由歛合或導電線縫上用20mm間隔將彈簧掛鉤之公側安裝在製得之運動衫上而製得衣服型輸出入介面11。
＜衣服型輸出入介面12＞ 除了彈簧掛鉤為陰構件且間隔為45mm以外，與衣服型輸出入介面7同樣地操作，製得衣服型輸出入介面12。
＜連接器轉換接頭1＞ 藉由與衣服型輸出入介面相同之材料及製法，以斷裂伸長率係50%之兩面塗布NBR的布料作為基材503並用圖6所示之導體圖案500，在外側用20mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件且在內側用45mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件，作成連接器轉換接頭1。
＜連接器轉換接頭2＞ 以斷裂伸長率係50%之兩面塗布NBR的布料作為基材並以形成圖6所示之導體圖案的方式，用在衣服型輸出入介面2中製得之導電線F1進行刺繡，接著在外側用20mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件且在內側用45mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件，作成連接器轉換接頭2。
＜連接器轉換接頭3＞ 將厚度9mm之壓延銅箔積層在塗布弱黏著劑之聚酯膜上，接著使用乾膜抗蝕劑在銅箔上形成圖6所示之圖案，藉由氯化銅溶液蝕刻後，用鹼剝離乾膜抗蝕劑，並用稀硫酸去除銅箔表面之氧化膜後，用離子交換水充分沖洗後，藉由乾空氣乾燥，製得具有預定冗餘係數之金屬箔C3。 使用熱熔片將製得之金屬箔積層在斷裂伸長率係50%之兩面塗布NBR的布料上，且在外側用20mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件並在內側用45mm間隔安裝彈簧掛鉤之陽構件，作成連接器轉換接頭3。
＜連接器轉換接頭4＞ 與連接器轉換接頭1同樣地操作，在外側用20mm間隔安裝彈簧掛鉤之陰構件且在內側用45mm間隔安裝彈簧掛鉤之陰構件，作成連接器轉換接頭4。
＜可分離裝置1＞ 在本實施例中，選擇質量40g之具倒角矩形金屬板為可分離裝置，用20mm間隔安裝與安裝在衣服型輸出入介面側之彈簧掛鉤型成對的型。以下稱為可分離裝置1。
＜可分離裝置2＞ 在本實施例中，選擇質量80g之具倒角矩形金屬板為可分離裝置，用45mm間隔安裝與安裝在衣服型輸出入介面側之彈簧掛鉤型成對的型。以下稱為可分離裝置2。
(實施例1至5，比較例1、2) 用表2所示之彈簧掛鉤與衣服型輸出入介面之組合，進行重複裝卸試驗及振動試驗。
＜重複裝卸試驗1(裝卸耐久性)＞ 藉由手動操作將可分離裝置附設在衣服型輸出入介面上，接著用左手支持可分離裝置。用右手抓住距離衣服側介面之端子部的(由正面看衣服)右側大約150mm的地方，接著重複可朝可分離裝置之板面垂直之方向拉伸而脫離的操作，計算直到衣服側介面之彈簧掛鉤與對應之心電測量用電極間的導通中斷的裝卸次數。此外，導通之中斷在彈簧掛鉤與電極間之電阻值達到100kW以上時判斷為中斷。另外，維持導通時在裝卸1000次停止試驗。藉由直到中斷之次數如下所述地將結果分級。 等級0 1至99次 等級1 100至299次 等級2 300至999次 等級3 1000次以上
＜振動試驗＞ 在安裝可分離裝置之狀態下將衣服型輸出入介面附設在人體模特兒上，接著藉由振動試驗器用頻率60Hz施加振幅10mm之振動，測量直到可分離裝置脫落之時間。此外，可分離裝置未脫落時在5分鐘後停止試驗。藉由直到脫落之時間如下所述地將結果分級。 等級0 小於3秒 等級1 3秒以上、小於30秒 等級2 10秒以上、小於5分 等級3 5分以上 結果顯示於表2中。
【表2】
(實施例6至40、比較例3至16) 以下，藉由表3、表4、表5、表6、表7、表8、表9中所示之衣服型介面、可分離裝置、衣服側彈簧掛鉤之公/母的組合進行實驗。結果顯示於各表中。
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】 此外，表中之衣服型介面係衣服型輸出入介面之簡化形。
(應用例1) 使用實施例3中使用之衣服型輸出入介面，連接具有對智慧型手機之無線傳送機能的UNIONTOOL公司製之心跳感測器WHS-2作為可分離裝置，接著在與測量之同時由WHS-2發送心電信號至智慧型手機，藉由組裝相同心跳感測器WHS-2專用之應用程式「myBeat」的Apple公司製智慧型手機接收心跳資料信號，並設定成可在畫面顯示。如上所述地構成具有心跳量測功能之可穿戴式智慧裝置。
讓駕駛者穿上製得之可穿戴式智慧裝置，並藉由越野車連續駕駛在包含未舖柏油之山路的道路30分鐘，進行駕駛人之心跳量測。此外，依據搭載在越野車上之加速度計，駕駛中之瞬間最大加速度為6.7G。可分離裝置在操作時未脫落，可良好地進行心跳量測。
(應用例2) 使用實施例18中使用之衣服型輸出入介面，並使用POLAR公司製之遠距心電量測裝置，與應用例1同樣地構成具有心跳量測功能之可穿戴式智慧裝置。 讓美式足球選手穿上製得之可穿戴式智慧裝置，進行比賽中之選手的心電量測。可分離裝置在操作時未脫落，可良好地進行心跳量測。
(實施例101至121) 藉由表12至表14中所示之彈簧掛鉤與衣服型輸出入介面的組合，進行重複裝卸試驗及振動試驗。此外，振動試驗係在附設可分離裝置1及可分離裝置2兩者之狀態下進行。 結果顯示於表12至表14中。
【表12】
【表13】
【表14】
(實施例201至228) 藉由表22至表25中所示之彈簧掛鉤與衣服型輸出入介面的組合，進行重複裝卸試驗、振動試驗及觸電試驗。
＜重複裝卸試驗2＞ 藉由手動操作將可分離裝置附設在衣服型輸出入介面上，接著用左手抓住袋中之可分離裝置。用右手抓住距離衣服側介面之端子部的(由正面看衣服)下側大約150mm的地方，接著重複可由袋拉出可分離裝置而脫離的操作，計算直到衣服側介面之彈簧掛鉤與對應之心電測量用電極間的導通中斷的裝卸次數。此外，導通之中斷在彈簧掛鉤與電極間之電阻值達到100kW以上時判斷為中斷。另外，維持導通時在裝卸1000次停止試驗。藉由直到中斷之次數如下所述地將結果分級。 等級0 1至99次 等級1 100至299次 等級2 300至999次 等級3 1000次以上
＜觸電試驗＞ 在安裝可分離裝置之狀態下將衣服型輸出入介面附設在人體模特兒上，將AC100伏特(60赫茲)之一對金屬端子(前端為R0.5mm之大略球狀)由袋上方推壓在可分離裝置附設部上，並檢查有無短路。 結果顯示於表22至表25。
【表22】
【表23】
【表24】
【表25】
(實施例301至328) 藉由表32至表35中所示之彈簧掛鉤與衣服型輸出入介面、可分離裝置、連接器轉換接頭的組合，進行重複裝卸試驗及振動試驗。 結果顯示於表32至表35中。
【表32】
【表33】
【表34】
【表35】 [產業上之可利用性]
如上所示，本發明之可穿戴式智慧裝置具有優異衣服型輸出入介面與可分離裝置之重複裝卸性，且亦充分地耐受振動試驗，因此依附者之運動時可分離裝置脫落之可能性亦低，可期待穩定之動作。此外，即使在施工現場等之存在觸電風險的地方亦可安心地附設。本發明之可穿戴式智慧裝置不僅可使用於作為依附體之人體，亦可使用於家畜、寵物等之動物或伴隨振動之進行動作的機械裝置。
100‧‧‧基材
101‧‧‧陽構件
102‧‧‧陰構件
201‧‧‧布料
202‧‧‧板材
301‧‧‧拉伸試驗器
302、303‧‧‧夾具
500‧‧‧(導體)圖案
501‧‧‧端子部(連接用端子)
502‧‧‧心電測量用電極
503‧‧‧基材
600‧‧‧袋
【圖1】係本發明使用之一對陽構件/陰構件之嵌合體的一陽構件與陰構件例。 【圖2】係本發明使用之一對陽構件/陰構件之嵌合體的一嵌合狀態例。 【圖3】係顯示在本發明中，測量一對陽構件/陰構件之嵌合體脫離力時的情形的概略示意圖。 【圖4】係本發明之形成在衣服型輸出入介面側的一導體圖案例。 【圖5】係本發明之心電測量用的一導體圖案例。 【圖6】係本發明之連接器轉換接頭的一基材與導體圖案例。

Claims (36)

  1. 一種可穿戴式智慧裝置，至少包含衣服型輸出入介面及可分離裝置，其特徵為：衣服型輸出入介面與該可分離裝置之電性連接係透過由至少接觸面之一部份為導電性材料之一對陽構件與陰構件所構成的嵌合體進行，且該嵌合體之每一組陽構件與陰構件的脫離力在0.3N以上、10N以下之範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項之可穿戴式智慧裝置，其中，該可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該可分離裝置側之該嵌合體的陽構件或陰構件係安裝在同一平面上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。
  10. 如申請專利範圍第1項之可穿戴式智慧裝置，其中，在至少以衣服型輸出入介面及可分離裝置為構成元件，且電信號線數為一組2線之可穿戴式智慧裝置中，該衣服型輸出入介面與該可分離裝置之電性連接係藉由嵌合體連接，且各個信號線具有可與該可分離裝置連接之多數連接點，並且在與該可分離裝置之連接中配置間隔不同的成對之多數組合的連接點。
  11. 如申請專利範圍第10項之可穿戴式智慧裝置，其中，該可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該可分離裝置側之該嵌合體的陽構件或陰構件係安裝在同一平面上。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。
  14. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件與該衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。
  15. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。
  16. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。
  17. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。
  18. 如申請專利範圍第10或11項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。
  19. 如申請專利範圍第1項之可穿戴式智慧裝置，其中，在至少由衣服型輸出入介面與可分離裝置之組合形成的可穿戴式智慧裝置中，該衣服型輸出入介面與該可分離裝置之電性連接部係設置在袋內，且該袋係由在厚度方向上具有1000W以上之絕緣電阻的布帛所構成。
  20. 如申請專利範圍第19項之可穿戴式智慧裝置，其中，該可分離裝置之質量係2g以上、80g以下。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該可分離裝置側之該嵌合體的陽構件或陰構件係安裝在同一平面上。
  22. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件中的任一個與衣服側之布料或配線材料的連接面積係15平方mm以上。
  23. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，安裝在該衣服型輸出入介面側之該嵌合體的陽構件或陰構件與衣服型輸出入介面側之布料或配線材料的連接面積總計為30平方mm以上。
  24. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係伸縮性導體組成物。
  25. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係導電線。
  26. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，該衣服型輸出入介面之電配線材料係金屬箔。
  27. 如申請專利範圍第19或20項之可穿戴式智慧裝置，其中，於該衣服型輸出入介面中，在電性連接部之至少周圍10mm的範圍內，衣服之斷裂伸長率係70%以下。
  28. 一種連接器轉換接頭，係在藉由組合陽構件與陰構件之嵌合體形成電性連接的具有2點以上之電連接端子的可分離裝置與具有2點以上之電連接端子的衣服型輸出入介面的組合中，該可分離裝置與該衣服型輸出入介面間之電連接端子間隔及/或電連接端子之嵌合部的陰陽不一致時所使用，其特徵為：該連接器轉換接頭之基材係布帛，且該嵌合體之每一組陽構件與陰構件的脫離力在0.15N～3.0N之範圍內。
  29. 如申請專利範圍第28項之連接器轉換接頭，其中，至少具有以20mm±1mm的間隔配置之一對嵌合體的陽構件及以45mm±2mm的間隔配置之一對嵌合體的陽構件。
  30. 如申請專利範圍第28項之連接器轉換接頭，其中，至少具有以20mm±1mm的間隔配置之一對嵌合體的陰構件及以45mm±2mm的間隔配置之一對嵌合體的陰構件。
  31. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，該嵌合體之陽構件或陰構件中的任一個與設置在基材中之配線材料的連接面積係15平方mm以上。
  32. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，該嵌合體之陽構件或陰構件與設置在基材中之配線材料的連接面積總計為60平方mm以上。
  33. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係伸縮性導體組成物。
  34. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係導電線。
  35. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，設置在連接器轉換接頭中之電配線材料係金屬箔。
  36. 如申請專利範圍第28至30中任一項之連接器轉換接頭，其中，作為連接器轉換接頭之基材所使用的布帛的斷裂伸長率係70%以下。
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