JP2019058346A - Garment for biological signal acquisition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体からの生体信号を検出するための生体信号取得用衣服に関する。 The present invention relates to a garment for acquiring a biological signal for detecting a biological signal from a living body.
近年、生体からの生体信号（生体からの電気信号）を検出することができるシステムを備えた衣服が提案されている。例えば、特許文献１には、検出生体電気信号を記録する生体電気信号記録器と導電性繊維縫合部からなる電極が着衣部の所定の位置に配置された生体電気信号誘導センサが記載されている。特許文献２には、身生地本体に、導電部と検出機器とを相互接触方向へ押し付ける押し付け付勢が設けられた生体データ取得用衣類が記載されている。 In recent years, clothes having a system capable of detecting a biological signal from a living body (electrical signal from a living body) have been proposed. For example, Patent Document 1 describes a bioelectric signal induction sensor in which an electrode composed of a bioelectric signal recorder for recording a detected bioelectric signal and a conductive fiber suture part is disposed at a predetermined position of a coating part. . Patent Literature 2 describes a clothing for biological data acquisition in which a pressing force is provided on a body-dough main body to press the conductive portion and the detection device in the mutual contact direction.
しかし、特許文献１に記載の生体電気信号誘導センサや特許文献２に記載の生体データ取得用衣類には、生体の動きなどによって、生体信号を取得する電極と生体との密着性の変動が生じることに対する考慮がなされていない。 However, in the bioelectric signal induction sensor described in Patent Document 1 and the clothing for acquiring biological data described in Patent Document 2, the movement of the living body causes variation in the adhesion between the electrode for acquiring the biosignal and the living body. No consideration has been made.
本発明は、前記従来の問題を解決するため、生体が動いた場合でも、生体と電極の密着性が高い生体信号取得用衣服を提供する。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a garment for acquiring biological signals, in which the adhesion between the living body and the electrode is high even when the living body moves.
本発明は、衣服本体を構成する衣服本体生地の裏面側に配置される１つ以上の電極と、生体と接触してなる前記電極が取得した生体信号を受信する受信装置が接続可能なコネクタと、前記電極と前記コネクタとを導通する生体信号伝送部とを備えた生体信号取得用衣服において、前記電極と前記衣服本体生地の間にはクッション層が配置されていることを特徴とする生体信号取得用衣服に関する。 The present invention relates to a connector connectable to one or more electrodes disposed on the back side of a garment body fabric constituting a garment body, and a receiving device for receiving a biosignal acquired by the electrode formed in contact with a living body. A garment for acquiring a biosignal, comprising a biosignal transmission unit electrically connecting the electrode and the connector, wherein a cushion layer is disposed between the electrode and the cloth of the garment. It relates to the clothes for acquisition.
前記生体信号取得用衣服において、前記コネクタは、前記衣服本体生地の表面側に配置されている接続部と、前記接続部を衣服本体に固定する固定部を有し、前記接続部と前記固定部は、前記衣服本体生地と前記生体信号伝送部を挟むように配置されてもよい。 In the garment for obtaining biomedical signals, the connector includes a connection portion disposed on the surface side of the clothes main body fabric, and a fixing portion fixing the connection portion to the clothes main body, and the connection portion and the fixing portion May be disposed so as to sandwich the clothes body cloth and the biomedical signal transmission unit.
前記衣服本体生地の裏面側において、前記生体信号伝送部及び前記固定部は、絶縁性シートで覆われていることが好ましい。 It is preferable that the biological signal transmission unit and the fixing unit be covered with an insulating sheet on the back surface side of the clothes main body fabric.
前記生体信号取得用衣服において、前記固定部と前記絶縁シートの間には、クッション層が配置されていることが好ましい。 It is preferable that a cushion layer be disposed between the fixing portion and the insulating sheet in the biological signal acquisition garment.
前記生体信号取得用衣服において、前記クッション層は、編物、織物及び不織布からなる群から選ばれる一以上の繊維集合体で構成されていることが好ましい。前記クッション層は、ダブルラッセルで構成されていることがより好ましい。前記クッション層は、ポリエステル繊維で構成されていることが好ましい。 In the clothing for acquiring biological signals, the cushion layer is preferably made of one or more fiber assemblies selected from the group consisting of knits, wovens and non-wovens. More preferably, the cushion layer is composed of double russell. The cushion layer is preferably made of polyester fiber.
前記生体信号取得用衣服において、前記クッション層は、厚みが０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。 In the clothing for acquiring biological signals, the cushion layer preferably has a thickness of 0.5 to 10 mm.
本発明は、電極と衣服本体生地の間にクッション層を配置することにより、電極に柔軟性を付与し、生体が動いた場合でも、生体（肌）と電極の密着性が高い生体信号取得用衣服を提供することができる。 The present invention provides a softness to the electrode by arranging a cushion layer between the electrode and the clothes body fabric, and even when the living body moves, the biological signal (skin) and the electrode have high adhesion to the biosignal acquisition Garment can be provided.
本発明の発明者らは、電極を備えた衣服において、生体（人体）が動いた場合の生体（肌）と電極の密着性を高めるために、鋭意検討を重ねた。その結果、電極と衣服本体生地の間にクッション層を配置すると、すなわち電極の表面側にクッション層を配置すると、電極に柔軟性が付与され、生体が動いた場合でも、電極が生体の動きに追従しやすく、電極と生体（肌）の密着性が高くなることを見出した。本明細書において、「裏面側又は裏側」とは生体に近い側をいい、「表面側又は表側」とは生体と遠い側をいう。 The inventors of the present invention have intensively studied in order to enhance the adhesion between a living body (skin) and an electrode when the living body (human body) moves in a garment equipped with the electrode. As a result, when the cushion layer is disposed between the electrode and the clothes body fabric, that is, when the cushion layer is disposed on the surface side of the electrode, flexibility is imparted to the electrode and the electrode moves to the living body even when the living body moves. It was found that it was easy to follow, and the adhesion between the electrode and the living body (skin) was high. In the present specification, the "back side or back side" refers to the side closer to the living body, and the "front side or front side" refers to the side farther from the living body.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳細に説明する。しかし、本発明は、下記図面に示したものに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail based on the drawings. However, the present invention is not limited to what is shown in the following drawings.
図１は本発明の一実施形態に係る生体信号取得用衣服の模式的正面図であり、図１Ａは表面側を示し、図１Ｂは裏面側を示す。図２は、同生体信号取得用衣服のＩ−Ｉ’線での断面図である。図３は、生体信号受信装置を模式的説明図である。該実施形態の生体信号取得用衣服１（シャツ）は、衣服本体２と、電極３と、生体信号伝送部４と、コネクタ５とを備えており、電極３と衣服本体２を構成する衣服本体生地２０１の間にはクッション層１０が配置されている。すなわち、クッション層１０は、電極３の表面側に配置されている。 FIG. 1 is a schematic front view of a garment for obtaining biosignals according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A shows a front side, and FIG. 1B shows a back side. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of the clothes for acquiring a biosignal. FIG. 3 is a schematic explanatory view of a biological signal receiving apparatus. The garment 1 (shirt) for acquiring a biological signal according to the embodiment includes a garment body 2, an electrode 3, a biosignal transmission unit 4, and a connector 5, and the garment body constituting the electrode 3 and the garment body 2. A cushion layer 10 is disposed between the fabrics 201. That is, the cushion layer 10 is disposed on the surface side of the electrode 3.
電極３は、衣服本体２を構成する衣服本体生地２０１の裏面側に配置され、生体（着用者の肌）と接触して生体からの生体信号を取得する。該実施形態において、電極３は２個であり、みぞおちの両側を覆う領域に左右対称的に配置されているが、電極は１個でもよく、３個以上でもよい。また、電極の配置場所も取得しようとする生体信号や対象とする生体組織などに応じて適宜決めることができる。生体信号としては、例えば、脈波、脈拍、呼吸、体動等による信号が挙げられる。測定部位としては、例えば、胸部、背部、腹部などが挙げられる。みぞおちの両側を覆う領域に左右対称的に配置する場合、心拍数等を検出することができる。電極の数に応じて、生体信号伝送部及びコネクタの数を適宜調整すればよい。 The electrode 3 is disposed on the back side of the clothes main body fabric 201 constituting the clothes main body 2, and contacts the living body (the skin of the wearer) to acquire a biological signal from the living body. In the embodiment, the number of the electrodes 3 is two, and they are arranged symmetrically in the region covering both sides of the groove. However, the number of the electrodes 3 may be one or three or more. In addition, the arrangement position of the electrode can also be determined as appropriate according to the biological signal to be acquired, the target biological tissue, and the like. Examples of the biological signal include signals by pulse wave, pulse, respiration, body movement and the like. Examples of the measurement site include a chest, a back, an abdomen and the like. When arranged symmetrically in the region covering both sides of the groove, it is possible to detect the heart rate and the like. Depending on the number of electrodes, the number of biological signal transmission units and connectors may be appropriately adjusted.
電極３の素材は、生体信号を取得することができるものであればよく、特に限定されない。例えば、導電性繊維で構成することができる。導電性繊維としては、例えば、繊維に導電性金属をめっきした導電性金属めっき繊維や繊維に導電性高分子を含浸したもの等を用いることができる。導電性金属としては、例えば、銀、アルミナ、金、銅等が挙げられ、導電性が高い観点から、銀が好ましい。繊維としては、特に限定されないが、耐久性に優れる観点から、ポリエステル繊維やナイロン繊維などを用いることができる。導電性繊維を不織布、編物及び織物などの繊維集合体にして電極として用いることができる。電極３を構成する繊維集合体は、特に限定されないが、例えば、目付が１００〜５００ｇ/ｍ2であってもよい。電極３の大きさや形状は、生体信号が取得できればよく特に限定されない。例えば、電極３の縦及び横の長さがいずれも、１〜１０ｃｍであってもよい。また、電極３は、特に限定されないが、例えば、厚みが０．０１〜５ｍｍであってもよい。 The material of the electrode 3 is not particularly limited as long as it can acquire a biological signal. For example, it can be composed of conductive fibers. As the conductive fiber, for example, a conductive metal-plated fiber obtained by plating a conductive metal on a fiber, a fiber obtained by impregnating a fiber with a conductive polymer, or the like can be used. Examples of the conductive metal include silver, alumina, gold, copper and the like, and silver is preferable from the viewpoint of high conductivity. The fibers are not particularly limited, but polyester fibers, nylon fibers and the like can be used from the viewpoint of excellent durability. The conductive fiber can be used as an electrode in a fiber assembly such as non-woven fabric, knitted fabric and woven fabric. Although the fiber assembly which comprises the electrode 3 is not specifically limited, For example, 100-500 g / m < 2 > of fabric weights may be sufficient. The size and shape of the electrode 3 are not particularly limited as long as the biological signal can be obtained. For example, the longitudinal and lateral lengths of the electrode 3 may be 1 to 10 cm. The electrode 3 is not particularly limited, but may have a thickness of, for example, 0.01 to 5 mm.
生体信号伝送部４は、衣服本体生地２０１の裏面側に配置され、電極３と導通しており、電極３が取得した生体信号を伝送する。生体信号伝送部４は、電極３が取得した生体信号を伝送することができればよく、その素材は特に限定されない。例えば、電極３と同様に、導電性繊維で構成することができる。該実施形態において電極３と生体信号伝送部４は一体（一つの構造体）であり、すなわち、電極３の一部を延長することで生体信号伝送部４が構成されている。具体的には、電極３から延長された周辺部及び突出部が生体信号伝送部４を構成している。なお、電極３と生体信号伝送部４は、一体でなく、別々の構造体であってもよい。電極３と生体信号伝送部４が別々の構造体の場合、導電性繊維糸で縫い込むことで電極３と生体信号伝送部４を接合させてもよく、接着剤で電極３と生体信号伝送部４を接着させてもよい。接着剤としては、特に限定されず、例えば、ホットメルト接着剤等を用いることができる。 The biological signal transmission unit 4 is disposed on the back surface side of the clothes main body fabric 201, is in conduction with the electrode 3, and transmits the biological signal acquired by the electrode 3. The biological signal transmission part 4 should just transmit the biological signal which the electrode 3 acquired, and the material in particular is not limited. For example, as in the case of the electrode 3, it can be composed of conductive fibers. In the embodiment, the electrode 3 and the biological signal transmission unit 4 are integrated (one structure), that is, the biological signal transmission unit 4 is configured by extending a part of the electrode 3. Specifically, the peripheral portion and the projecting portion extended from the electrode 3 constitute the biological signal transmission unit 4. The electrode 3 and the biological signal transmission unit 4 may not be integral but may be separate structures. When the electrode 3 and the biological signal transmission unit 4 are separate structures, the electrode 3 and the biological signal transmission unit 4 may be joined by sewing with conductive fiber thread, and the electrode 3 and the biological signal transmission unit with an adhesive. 4 may be adhered. The adhesive is not particularly limited, and for example, a hot melt adhesive can be used.
コネクタ５は、衣服本体生地の表面側に配置されている接続部５１と、接続部５１を衣服本体に固定する固定部５２を有し、接続部５１と固定部５２は、衣服本体生地２０１と生体信号伝送部４を挟むように配置されていてもよい。コネクタ５としては、例えば、導電性金属のスナップボタン、マグネットホック等を用いることができる。 The connector 5 has a connecting portion 51 disposed on the surface side of the clothes main body fabric and a fixing portion 52 for fixing the connecting portions 51 to the clothes main body. The connecting portion 51 and the fixing portion 52 You may arrange | position so that the biological signal transmission part 4 may be pinched | interposed. As the connector 5, for example, a conductive metal snap button, a magnet hook or the like can be used.
生体信号取得用衣服１の裏側において、生体信号伝送部４及びコネクタ５の固定部５１は、絶縁性シート２０で覆われていることが好ましい。該実施形態において、電極３と生体信号伝送部４は一体であり、電極３の周辺部及び突出部が生体信号伝送部４を構成しており、これらが絶縁性シート２０で覆われていることが好ましい。これにより、検出対象の生体信号以外はノイズを低減することができる。絶縁性シート２０は、電気絶縁性を有するものであればよく特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシート、ポリウレタンシート等が挙げられる。 Preferably, on the back side of the biological signal acquisition garment 1, the biological signal transmission unit 4 and the fixing unit 51 of the connector 5 are covered with the insulating sheet 20. In the embodiment, the electrode 3 and the biological signal transmission unit 4 are integrated, and the peripheral portion and the projecting portion of the electrode 3 constitute the biological signal transmission unit 4, and these are covered with the insulating sheet 20. Is preferred. Thereby, noise can be reduced except for the biological signal to be detected. The insulating sheet 20 is not particularly limited as long as it has an electrical insulating property. For example, a polyethylene terephthalate sheet, a polyethylene naphthalate sheet, a polyurethane sheet and the like can be mentioned.
生体信号取得用衣服１において、コネクタ５の固定部５２と絶縁シート２０の間には、クッション層３０が配置されていることが好ましい。コネクタ５による異物感を軽減することができる。 In the biological signal acquisition garment 1, it is preferable that a cushion layer 30 be disposed between the fixing portion 52 of the connector 5 and the insulating sheet 20. The foreign object feeling by the connector 5 can be reduced.
クッション層１０及びクッション層３０は、クッション性を有すればよく、素材は特に限定されない。例えば、樹脂発泡体や繊維集合体等のクッション材を用いることができる。樹脂発泡体としては、例えば、ポリウレタンフォーム等を用いることができる。クッション層１０及び/又はクッション層３０は、着用感の観点から、繊維集合体で構成されていることが好ましい。前記繊維集合体は、特に限定されず、編物、織物及び不織布のいずれであってもよく、柔軟性に優れる観点から、編物であることが好ましく、ダブルラッセルであることがより好ましい。前記繊維集合体は、特に限定されないが、耐久性の観点から、例えば、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維で構成されていることが好ましい。 The cushioning layer 10 and the cushioning layer 30 may have cushioning properties, and the material is not particularly limited. For example, a cushioning material such as a resin foam or a fiber assembly can be used. As a resin foam, a polyurethane foam etc. can be used, for example. The cushion layer 10 and / or the cushion layer 30 is preferably made of a fiber assembly from the viewpoint of wearing feeling. The fiber assembly is not particularly limited, and may be any of a knitted fabric, a woven fabric and a non-woven fabric. From the viewpoint of excellent flexibility, it is preferably a knitted fabric, and more preferably double raschel. The fiber assembly is not particularly limited, but is preferably made of, for example, polyester fiber or polyurethane fiber, from the viewpoint of durability.
クッション層１０は、特に限定されないが、例えば、電極に柔軟性を付与やすい観点から、厚みが０．１〜１０ｍｍであることが好ましく、０．５〜５ｍｍであることがより好ましい。クッション層１０は、特に限定されないが、例えば、電極に柔軟性を付与やすい観点から、目付が１０〜５００ｇ/ｍ2であることが好ましく、５０〜４００ｇ/ｍ2であることがより好ましい。 The cushion layer 10 is not particularly limited, but for example, the thickness is preferably 0.1 to 10 mm, and more preferably 0.5 to 5 mm, from the viewpoint of easily imparting flexibility to the electrode. The cushion layer 10 is not particularly limited, but for example, the basis weight is preferably 10 to 500 g / m 2 , and more preferably 50 to 400 g / m 2 from the viewpoint of easily imparting flexibility to the electrode.
クッション層１０の大きさは、電極３の大きさに併せて適宜調整することができる。クッション層１０の縦長さ及び横長さは、特に限定されないが、例えば、それぞれ、電極３の縦長さ及び横長さの０．５〜１．５倍の範囲であってもよい。 The size of the cushion layer 10 can be appropriately adjusted according to the size of the electrode 3. The longitudinal length and the lateral length of the cushion layer 10 are not particularly limited, but may be, for example, in the range of 0.5 to 1.5 times the longitudinal length and the lateral length of the electrode 3 respectively.
生体信号取得用衣服１は、生体信号を受信する受信装置６を有してもよい。生体信号受信装置６は、電極３が取得し、生体信号伝送部４が伝送して来た生体信号を受信するとともに、該生体信号を電気信号に変換し、例えば、無線等によって送信する小型の携帯端末装置である。該実施形態において、図３に示されているように、生体信号受信装置６は、接続部６１を有しており、接続部６１とコネクタ５の接続部５１を着脱可能する係合することで、生体信号受信装置６とコネクタ５を着脱可能に接続することができる。衣服未使用時、特に洗濯時には、生体信号受信装置６を取り外すことができる。 The biological signal acquisition garment 1 may have a receiver 6 for receiving the biological signal. The biosignal receiving apparatus 6 is a small size that receives the biosignal acquired by the electrode 3 and transmitted by the biosignal transmitting unit 4 and converts the biosignal into an electrical signal, for example, wirelessly transmitting it. It is a portable terminal device. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the biological signal receiving apparatus 6 has the connection portion 61, and the connection portion 51 of the connection portion 61 and the connector 5 is detachably engaged. The biological signal receiving device 6 and the connector 5 can be detachably connected. When not using clothes, especially when washing, the biological signal receiving device 6 can be removed.
衣服本体２を構成する衣服本体生地２０１は、編物であってもよく、織物であってもよい。電極３を生体に密着させやすい観点から、衣服本体生地２０１は、伸縮性生地であることが好ましい。例えば、衣服本体生地２０１は、横方向及び/又は縦方向の伸び率が５０％以上４００％以下であることが好ましく、１００％以上３００％以下であることがより好ましい。本明細書において、伸び率は、ＪＩＳＬ１０９６ ８．１６．１（Ｂ法）に基づいて、１５Ｎ荷重下で測定したものである。このような伸縮性生地は、弾性繊維（糸）と非弾性繊維（糸）で構成することができる。弾性繊維しては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタン弾性繊維、ポリエーテル・エステル弾性繊維、ポリアミド弾性繊維、ポリオレフィン弾性繊維などが挙げられ、伸長性に優れる観点からポリウレタン弾性繊維が好適である。非弾性繊維としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系合成繊維、ナイロンなどのポリアミド系合成繊維などを使用することができる。 The garment body fabric 201 constituting the garment body 2 may be a knitted fabric or a woven fabric. From the viewpoint of easily bringing the electrode 3 into close contact with the living body, the clothes main body fabric 201 is preferably a stretchable fabric. For example, the garment body fabric 201 preferably has an elongation rate of 50% to 400% in the lateral direction and / or the longitudinal direction, and more preferably 100% to 300%. In the present specification, the elongation is measured under a load of 15 N according to JIS L 1096 8.16.1 (Method B). Such stretchable fabric can be composed of elastic fibers (yarns) and inelastic fibers (yarns). Although it does not specifically limit as an elastic fiber, For example, a polyurethane elastic fiber, a polyether ester elastic fiber, a polyamide elastic fiber, a polyolefin elastic fiber etc. are mentioned, A polyurethane elastic fiber is suitable from a viewpoint which is excellent in extensibility. The non-elastic fiber is not particularly limited, and for example, polyester-based synthetic fibers such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, and polyamide-based synthetic fibers such as nylon can be used.
生体信号取得用衣服１において、衣服本体生地２０１とクッション層１０の接合は、縫製による縫着で行ってもよく、接着剤で接着させてもよい。電極３とクッション層１０は、縫製による縫着又は接着剤によって接合させてもよい。或いは、生体信号伝送部４と電極３が一体である場合は、電極３とクッション層１０は接合させず、縫製による縫着又は接着剤によって、生体信号伝送部４と衣服本体生地２０１を接合することで、電極３と衣服本体生地２０１の間にクッション層１０を配置することができる。 In the garment 1 for obtaining biomedical signals, the garment body fabric 201 and the cushion layer 10 may be joined by sewing by sewing or may be adhered by an adhesive. The electrode 3 and the cushioning layer 10 may be joined by sewing or adhesive by sewing. Alternatively, when the biomedical signal transmission unit 4 and the electrode 3 are integrated, the biomedical signal transmission unit 4 and the garment body fabric 201 are joined by sewing or an adhesive without sewing the electrode 3 and the cushion layer 10. Thus, the cushion layer 10 can be disposed between the electrode 3 and the garment body fabric 201.
図１では、生体信号取得用衣服１が半袖シャツの場合を例示しているが、生体信号取得用衣服１は、生体に接触するように身に着けるものであればよく、例えば、無袖シャツ、長袖シャツ、ガードル等が挙げられる。生体信号取得用衣服１を着用することで、日常生活を行いながら、長期間連続的に心電図などを計測することができる。 Although FIG. 1 exemplifies the case where the biomedical signal acquiring garment 1 is a short-sleeved shirt, the biomedical signal acquiring garment 1 may be worn as long as it comes in contact with a living body, for example, a sleeveless shirt , Long-sleeved shirts, girdle and the like. By wearing the biomedical signal acquiring garment 1, an electrocardiogram can be continuously measured for a long time while performing daily life.
生体信号取得用衣服は、衣服のずれ上がりを防止するために、裾部の一部又は全部において、周方向に沿ってゴム等の弾性体で構成された帯状の留め具を配置してもよい。 In the garment for acquiring biomedical signals, a belt-like fastener made of an elastic material such as rubber may be arranged along the circumferential direction in a part or all of the skirt in order to prevent the clothes from moving up .
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples. The present invention is not limited to the following examples.
（実施例１）
衣服本体生地２０１として、２way伸縮性生地（ポリエステル繊維８２重量％、ポリウレタン弾性繊維１８重量％、縦伸び率２２５％、横伸び率１１９％、目付１５５ｇ/ｍ2、ゲージ３２Ｇ、丸編み）を用い、図１に示すような衣服本体２（ＪＡＳＰＯ：Ｍサイズ）を作製した。
Example 1
A 2 way stretchable fabric (82% by weight of polyester fiber, 18% by weight of polyurethane elastic fiber, 225% in longitudinal elongation, 119% in lateral elongation, basis weight 155 g / m 2 , gauge 32G, circular knit) is used as the garment body fabric 201 A garment body 2 (JASPO: M size) as shown in FIG. 1 was produced.
ナイロン繊維に銀メッキを行った導電性繊維（ミツフジ社製：「ＡＧｐｒｏｓｓ」）を用いて織物を作製した。次に、図４（ａ）に示すように、Ｌ１が５０ｍｍ、Ｌ２が１５ｍｍ、Ｌ３が２５ｍｍ、Ｗ１が７０ｍｍ、Ｗ２が４０ｍｍ、Ｗ３が１１０ｍｍになるようにカットして、電極３と生体信号伝送部４の一体物７０を得た。 A woven fabric was produced using a conductive fiber (manufactured by Mitsufuji Co., Ltd .: "AGpross") obtained by silver-plating nylon fiber. Next, as shown in FIG. 4A, cut so that L1 is 50 mm, L2 is 15 mm, L3 is 25 mm, W1 is 70 mm, W2 is 40 mm, and W3 is 110 mm, and electrode 3 and biosignal transmission An integral part 70 of Part 4 was obtained.
ポリエステル繊維１００質量％からなるダブルラッセル（目付２００ｇ/ｍ2、厚み２ｍｍ）を、図４（ｂ）に示すように、Ｌ４が３０ｍｍ、Ｗ４が５０ｍｍとなるようにカットして、クッション層１０を構成するクッション材として用いた。また、ポリエステル繊維１００質量％からなるダブルラッセル（目付２００ｇ/ｍ2、厚み２ｍｍ）を、図４（ｂ）に示すように、Ｌ５が２０ｍｍ、Ｗ５が４０ｍｍとなるようにカットして、クッション層３０を構成するクッション材として用いた。 As shown in FIG. 4 (b), a double russell (a base weight of 200 g / m 2 and a thickness of 2 mm) made of 100% by mass of polyester fiber is cut so that L4 is 30 mm and W4 is 50 mm, and the cushion layer 10 is It used as a cushion material to constitute. In addition, as shown in Fig. 4 (b), a double russell (a base weight of 200 g / m 2 and a thickness of 2 mm) made of 100% by mass of polyester fiber is cut so that L5 is 20 mm and W5 is 40 mm. It used as a cushion material which comprises 30.
図１〜図２に示される生体信号取得用衣服１（半袖シャツ）を、下記のように作製した。なお、図１〜図２では、後述する接着剤は図示していない。クッション層１０を構成するクッション材の裏面（生体側）にポリウレタン系ホットメルト接着剤を付与し、上記で得られた一体物７０を、電極３がクッション層１０の裏面側のポリウレタン系ホットメルト接着剤と接するように配置し、熱を加えることで電極３とクッション層１０がポリウレタン系ホットメルト接着剤で接着するようにした。次に、クッション層１０を構成するクッション材の表面（生地側）にポリウレタン系ホットメルト接着剤を熱で接着させた。同時に、一体物７０における生体信号伝送部４の表面にもポリウレタン系ホットメルト接着剤を熱で接着させた。次に、クッション層１０及び生体信号伝送部４をポリウレタン系ホットメルト接着剤が衣服本体生地２０１に接するように衣服本体生地２０１の裏面側に配置し、熱を加えることで、クッション層１０及び生体信号伝送部４を衣服本体生地２０１に接着させた。次に、スナップボタンを凸部が衣服本体生地２０１の表面側になるように、かつ止め部が生体信号伝送部４の裏面側になるように配置して止めることで、接続部５１（凸部）と、固定部５２（止め部）を有するコネクタ５を形成した。接続部５１（凸部）間の距離Ｄａは２０ｍｍであった。次に、コネクタ５の固定部５２の裏面側にポリウレタン系ホットメルト接着剤を配置し、その裏面側にクッション層３０を構成するクッション材を配置し、熱を加えることで、クッション層３０をコネクタ５の固定部５２に接着させた。次に、生体信号伝送部４とクッション層３０の裏面側に、生体信号伝送部４とクッション層３０を覆うように、図４（ｃ）に示すようなＬ６が６０ｍｍ、Ｌ７が４０ｍｍ、Ｗ６が２４０ｍｍ、Ｗ７が６０ｍｍ、Ｗ８が１００ｍｍである絶縁性シート２０（ポリ・テープ社製：「ポリ・フレックス」）を配置して熱プレスすることで、絶縁性シート２０を、生体信号伝送部４、クッション層３０及び衣服本体生地２０１に融着させた。図１において、Ｌｃは２００ｍｍであった。 The clothing for biological signal acquisition 1 (short-sleeved shirt) shown in FIGS. 1 to 2 was produced as follows. In addition, the adhesive agent mentioned later is not shown in figure in FIG. A polyurethane-based hot melt adhesive is applied to the back surface (living body side) of the cushion material constituting the cushion layer 10, and the integral 70 obtained above is bonded to the polyurethane-based hot melt adhesive of the electrode 3 on the back surface side of the cushion layer 10. It was placed in contact with the agent and heat was applied to bond the electrode 3 and the cushion layer 10 with a polyurethane hot melt adhesive. Next, a polyurethane hot melt adhesive was thermally bonded to the surface (the fabric side) of the cushion material constituting the cushion layer 10. At the same time, a polyurethane-based hot melt adhesive was thermally bonded also to the surface of the biological signal transmission unit 4 in the one-piece 70. Next, the cushion layer 10 and the biological signal transmission unit 4 are disposed on the back side of the garment body fabric 201 such that the polyurethane-based hot melt adhesive is in contact with the garment body fabric 201 and heat is applied to the cushion layer 10 and the living body. The signal transmission unit 4 was adhered to the clothes body fabric 201. Next, the connection portion 51 (convex portion) is disposed by arranging and stopping the snap button so that the convex portion is on the front surface side of the clothes main body fabric 201 and the stopper is on the back surface side of the biological signal transmission portion 4. And a connector 5 having a fixing portion 52 (stop portion). The distance Da between the connection portions 51 (convex portions) was 20 mm. Next, a polyurethane-based hot melt adhesive is disposed on the back surface side of the fixing portion 52 of the connector 5, a cushion material constituting the cushion layer 30 is disposed on the back surface side, and heat is applied to the cushion layer 30 It was adhered to the fixing portion 52 of 5. Next, L6 is 60 mm, L7 is 40 mm, and W6 is as shown in FIG. 4C so as to cover the biological signal transmission unit 4 and the cushion layer 30 on the back side of the biological signal transmission unit 4 and the cushion layer 30. The insulating sheet 20 is placed in the biological signal transmission unit 4 by arranging and heat-pressing the insulating sheet 20 (manufactured by Poly-Tape Co., Ltd .: “Poly-Flex”) having 240 mm, W7 60 mm, and W8 100 mm. The cushion layer 30 and the garment body fabric 201 were fused. In FIG. 1, Lc was 200 mm.
（比較例１）
クッション層１０を設けない以外は、実施例１と同様の構成の生体信号取得用衣服を作製した。
(Comparative example 1)
A garment for obtaining biological signals was produced in the same manner as in Example 1 except that the cushion layer 10 was not provided.
実施例１及び比較例１の生体信号取得用衣服を着用させて、下記のように心拍を測定するため心電図を計測した。その結果をそれぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した。 The clothes for obtaining biosignals of Example 1 and Comparative Example 1 were worn, and an electrocardiogram was measured to measure a heart rate as follows. The results are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively.
（心電図の計測）
生体信号取得用衣服を着用した後、左右の電極をそれぞれ０．１ｍＬ程度の水で濡らせ、十分に安静にした後、両腕を大きく回す運動を行った時の心電図を計測した。
(Measurement of electrocardiogram)
After wearing clothes for acquiring biomedical signals, the left and right electrodes were wet with about 0.1 mL of water respectively and rested sufficiently, and then an electrocardiogram was measured when exercise was performed by turning both arms extensively.
実施例１のクッション層１０を有する生体信号取得用衣服を着用して計測した図５（ａ）の心電図は、心拍波形のノイズが少なく、心拍ピークを精度高く判断可能であった。実施例１のように、電極と衣服本体生地の間、すなわち電極の表面側にクッション層が設けられている場合、電極と生体（肌）との密着性が向上し、運動時にも電極が生体に追従することで心拍由来の電流のみを正確に取得できたと推測される。 The electrocardiogram shown in FIG. 5A, which was measured by wearing the biological signal acquiring garment having the cushion layer 10 of Example 1, had less noise in the heartbeat waveform, and the heartbeat peak could be judged with high accuracy. As in Example 1, when the cushion layer is provided between the electrode and the clothes body fabric, ie, on the surface side of the electrode, the adhesion between the electrode and the living body (skin) is improved, and the electrode is a living body even during exercise. It is inferred that only the current derived from the heart beat could be accurately acquired by following.
一方、比較例１のクッション層１０を有しない生体信号取得用衣服を着用して計測した図５（ｂ）の心電図は、ピーク間隔が一定ではなく、心拍ピーク以外の余分のピークが多かった。比較例１のように、電極と衣服本体生地の間にクッション層が設けられていないと、生体が動いた場合、電極と生体の密着性が悪く、腕を動かした時の筋電または電極と肌が擦れた時の電流と推測される心拍ピーク以外の余分のピークが現れてしまうと思われる。 On the other hand, in the electrocardiogram of FIG. 5 (b) measured by wearing the biological signal acquiring garment without the cushion layer 10 of Comparative Example 1, the peak interval was not constant, and there were many excess peaks other than the heartbeat peak. As in Comparative Example 1, when the cushion layer is not provided between the electrode and the clothes main body fabric, the adhesion between the electrode and the living body is poor when the living body moves, and when the arm is moved, It seems that an extra peak other than the estimated heartbeat peak appears when the skin is rubbed.
１ 生体信号取得用衣服
２ 衣服本体
３ 電極
４ 生体信号伝送部
５ コネクタ
６ 生体信号受信装置
１０、３０ クッション層
２０ 絶縁性シート ５１ コネクタの接続部
５２ コネクタの固定部
６１ 生体信号受信装置の接続部
７０ 電極と生体信号伝送部の一体物
２０１ 衣服本体生地
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 garment for acquiring biomedical signal 2 garment main body 3 electrode 4 biomedical signal transmission unit 5 connector 6 biomedical signal receiving apparatus 10, 30 cushion layer 20 insulating sheet 51 connector connection part 52 connector fixing part 61 biosignal reception apparatus connection part 70 Integrated body of electrode and biosignal transmission unit
Claims (8)
生体と接触してなる前記電極が取得した生体信号を受信する受信装置が接続可能なコネクタと、
前記電極と前記コネクタとを導通する生体信号伝送部とを備えた生体信号取得用衣服において、
前記電極と前記衣服本体生地の間にはクッション層が配置されていることを特徴とする生体信号取得用衣服。 One or more electrodes disposed on the back side of the garment body fabric constituting the garment body;
A connector connectable to a receiving device for receiving a biological signal acquired by the electrode in contact with a living body;
A garment for acquiring a biological signal, comprising: a biological signal transmission unit electrically connecting the electrode and the connector.
A garment for obtaining biological signals, wherein a cushion layer is disposed between the electrodes and the garment body fabric.
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