JP6568868B2 - Physiological monitoring clothing - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/48—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 specially adapted for particular use
    • G10L25/51—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 specially adapted for particular use for comparison or discrimination
    • G10L25/63—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 specially adapted for particular use for comparison or discrimination for estimating an emotional state
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L51/00—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail
    • H04L51/52—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail for supporting social networking services

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年３月１０日出願の米国仮特許出願第６１／９５０，７８２号（発明の名称「ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ」）；２０１４年１０月１日出願の米国仮特許出願第６２／０５８，５１９号（発明の名称「ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＲＵＳＥ ＷＩＴＨ ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ」）；２０１４年１１月１７日出願の米国仮特許出願第６２／０８０，９６６号（発明の名称「ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ」）；及び２０１４年１２月２９日出願の米国仮特許出願第６２／０９７，５６０号（発明の名称「ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ， ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＴＲＡＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＭＡＫＩＮＧ ＡＮＤ ＵＳＩＮＧ ＳＡＭＥ」）に対する優先権を主張する。本特許出願はまた、２０１５年２月２日出願の米国特許出願第１４／６１２，０６０号（発明の名称「ＧＡＲＭＥＮＴＳ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＩＮＫ」）に対する優先権も主張し、上記特許出願は、２０１４年７月１４日出願の米国特許第１４／３３１，１８５号（発明の名称「ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＭＡＫＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＩＮＫ」）に対する優先権を主張する。 CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a US Provisional Patent Application No. 61 / 950,782 filed Mar. 10, 2014 (invention name “PHYSIOLOGICAL MONITORING GARMENSS”); US Provisional Patent Application filed October 1, 2014 Application No. 62 / 058,519 (Title of Invention “DEVICES AND METHODS OF RUSE WITH PHYSIOLOGICAL MONITORING GARMENTS”); US Provisional Patent Application No. 62 / 080,966, filed November 17, 2014 (Title of Invention “PHYSIOLOGICAL” MONITORING GARMEMENTS ”); and US Provisional Patent Application No. 62 / 097,560 filed on December 29, 2014 (invention name“ STRETCHABLE, CONDUCTIVE TRA ”). Claims priority to ES AND METHODS OF MAKING AND USING SAME "). This patent application also claims priority to US patent application Ser. No. 14 / 612,060 filed Feb. 2, 2015 (invention name “GARMENTS HAVING STRETCHABLE AND CONDUCTIVE INK”). Priority is claimed over US patent application Ser. No. 14 / 331,185 filed Jul. 14, 2014 (invention name “METHODS OF MAKING GARMEMENTS HAVING STRETCHABLE AND CONDUCTIVE INK”).

参照による援用
本明細書において言及される全ての公刊物及び特許出願は、本出願において、あたかも個々の公刊物又は特許出願それぞれが参照によって援用されているものとして具体的に及び独立して示されているかのように、その全体が参照によって本出願に援用される。 INCORPORATION BY REFERENCE All publications and patent applications mentioned in this specification are specifically and independently indicated in this application as if each individual publication or patent application was incorporated by reference. The entirety of which is incorporated herein by reference.

本明細書に記載されるのは、ユーザ及びその他と通信でき、例えばユーザからの（例えばウェアラブル電気機器をベースとした衣服からの）信号を検出するために直接（ユーザ選択）入力及び間接（ユーザ監視）入力の両方を受信でき、この情報を記憶又は伝送できる、ウェアラブル装置（例えば「衣服（ｇａｒｍｅｎｔｓ）」）である。特に本明細書に記載されるのは、着用者からの生理学的パラメータを監視できるウェアラブル監視及び入力システムである。   Described herein can communicate with users and others, for example, direct (user selection) input and indirect (users to detect signals from users (eg, from clothes based on wearable electrical devices) A wearable device (eg, “garments”) that can receive both (monitoring) inputs and store or transmit this information. In particular, described herein is a wearable monitoring and input system that can monitor physiological parameters from the wearer.

この２０年間、移動体遠距離通信デバイスの開発は、人々が通信する方法を劇的に拡張し、変化させてきた。これまでにない速度のコンピュータプロセッサを有するコンピュータにより、処理速度が上昇し、かつ大量のデータの分析が改善された、より高速の通信が可能となった。更にセンサ技術もまた、専門技術を有しない者までもが患者を監視する方法を、急速に拡張している。様々なセンサの開発により、様々な測定を実施してコンピュータがこれを分析し、有用な情報を生成できるようになった。近年、医療用感知技術と様々な通信プラットフォームとの併用により、患者を含む人々に対して、彼らを監視するための、又は彼らが自身を監視して、医師若しくは介護士に監視結果を通信するための、新規の興味深い方法が提供されている。例えばスマートフォン等の移動体デバイスにより、移動体デバイスのユーザは、遠隔通信できるようになり、また情報及びデータを取得、分析、使用及び制御するためのある程度の能力を提供されている。例えば移動体デバイスのユーザは、様々な個別化されたタスク、例えば彼らの医療履歴を所定のフォーマットに記録する、ゲームをプレイする、本を読む等のために、アプリケーションソフトウェア（「アプリ（ａｐｐ）」）を使用できる場合がある。アプリは移動体デバイス内のセンサと連動して、ユーザが望む情報を提供できる。例えばアプリはスマートフォン内の加速度計と連動して、歩いた距離、及び歩行中に燃焼したカロリーを決定できる。   Over the last 20 years, the development of mobile telecommunications devices has dramatically expanded and changed the way people communicate. Computers with unprecedented speed computer processors have enabled faster communication with increased processing speed and improved analysis of large amounts of data. Furthermore, sensor technology is also rapidly expanding the way in which patients, even those without expertise, monitor patients. The development of various sensors has made it possible for computers to perform various measurements and analyze them to generate useful information. In recent years, combined use of medical sensing technology with various communication platforms, to monitor people, including patients, or to monitor themselves and communicate the monitoring results to a doctor or caregiver There are new and interesting ways to do this. For example, mobile devices such as smartphones allow mobile device users to communicate remotely and provide some ability to acquire, analyze, use and control information and data. For example, users of mobile devices may use application software (“apps”) for various individualized tasks, such as recording their medical history in a predetermined format, playing games, reading books, and the like. )) May be available. The app can provide information desired by the user in conjunction with a sensor in the mobile device. For example, the app can determine the distance walked and the calories burned during walking in conjunction with an accelerometer in the smartphone.

１つ又は複数の上述のような生体識別センサを有するスマートフォン等の、移動体通信プラットフォームの使用は、様々な文脈において説明されている。例えばＲｏｓｃｈｋらによる特許文献１は、「身体のフィットネスを監視するためのデバイス（Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｆｉｔｎｅｓｓ）」を記載しており、これは、心拍データを検出するための心拍監視用構成部品と、フィットネス情報を提供するための評価デバイスとを備え、上記情報は、ディスプレイデバイスによって表示でき、また、補足的な個人データを読み込んでこれを含めるために具現化された処理ユニットによって引き出される。Ｎｉｓｓｉｌｉａの特許文献２は、「流体損失を推定する電子デバイス、設備及び方法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ、 Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ、 ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ Ｌｏｓｓ）」を記載しており、これは「測定ユニットが生成した皮膚温度データを受信し、測定ユニットからパフォーマンスデータを受信し、受信したパフォーマンスデータに基づいて理論上の流体損失値を決定するよう構成された、処理ユニットを備える、電気デバイス」を備える。   The use of a mobile communication platform, such as a smartphone having one or more biometric sensors as described above, has been described in various contexts. For example, Patent Document 1 by Roschk et al. Describes “Device for Monitoring Physical Fitness”, which includes a heart rate monitoring component for detecting heart rate data, An evaluation device for providing fitness information, said information being able to be displayed by a display device and drawn by a processing unit embodied for reading and including supplemental personal data. Patent Document 2 of Nisilia describes “Electronic Device, Arrangement, and Method of Estimating Fluid Loss” that estimates fluid loss, which is “skin temperature data generated by a measurement unit”. And an electrical device comprising a processing unit configured to receive performance data from the measurement unit and to determine a theoretical fluid loss value based on the received performance data.

同様に、センサを含む衣類が過去に提案されている。例えばＧｌａｓｅｒらの特許文献３を参照のこと。特許文献３は、ウェアラブル電子機器と共に使用するために設計された「モジュール式超小型電気システム」を記載している。Ｄｅｂｏｃｋらの特許文献４は、テキスタイルのための相互接続及び終端方法を記載しており、これは「コンダクタを含む導電層は、端子と、上記端子から分離して設けられた基部とを含む。上記端子は接合用端部及び設置用端部を有する」という説明を含む。Ｊｕｎｇらの特許文献５は、テキスタイル内への電子機器の統合のための方法及び装置を記載している。   Similarly, garments including sensors have been proposed in the past. See, for example, Glaser et al. U.S. Patent No. 6,057,049 describes a "modular microminiature electrical system" designed for use with wearable electronic devices. Deblock et al., U.S. Pat. No. 6,057,049, describes an interconnection and termination method for textiles, which includes “a conductive layer including a conductor includes a terminal and a base provided separately from the terminal. The terminal includes a description that “the terminal has a joining end and an installation end”. Jung et al., U.S. Patent No. 6,057,049, describes a method and apparatus for the integration of electronic equipment into textiles.

例えば、心血管系の問題、及び呼吸器系の問題を含む他の健康関連の問題は、患者を監視することによって検出できる。監視により、早期の効果的な介入を可能とすることができ、特定の健康問題が重篤になる前に、監視されている生理学的特徴に基づいて、医療扶助を提供できる。残念なことに、現在利用可能な殆どの心血管系の及び他のタイプの健康監視システムは、扱いが難しく不便であり（例えば毎日使用するのは現実的ではなく）、また特に、特に目立たないように長期間の監視のために使用するのは困難であるか、又は現実的ではない。   For example, other health-related problems, including cardiovascular problems and respiratory problems, can be detected by monitoring the patient. Monitoring can enable early and effective intervention and provide medical assistance based on the physiological characteristics being monitored before a particular health problem becomes serious. Unfortunately, most currently available cardiovascular and other types of health monitoring systems are cumbersome and inconvenient (eg, not practical to use every day) and are particularly inconspicuous As such, it is difficult or impractical to use for long-term monitoring.

バイタルサイン（ＥＣＧ、呼吸、血中酸素濃度、心拍等）を含む、患者の健康のパラメータを、１つ又は複数のウェアラブルモニタを用いてアクティブに監視できることが提案されているが、このようなモニタは使用が困難であり、比較的不正確であることが現在までに分かっている。被験者がこのようなモニタを目立たないように（例えば衣服、宝飾品等の一部として）着用できることが理想的である。このような衣服は、例えば特許文献６を参照すると提案されているものの、これらの衣服は、快適でないこと、使用が困難であること、不正確な結果がもたらされることを含む多数の欠点を有する。例えば特許文献６等の応用例では、多数の独立した電極が衣服上に位置決めされ、織られた導電性ファイバ等によってプロセッサに接続される。このような衣服は、正確な読み取りを提供するために「被験者の皮膚との一貫した強固な導電性接触を必要とする」が、このような設計は、これらの皮膚領域と接触するような衣服（及びこれに伴うセンサ）の運動を防止するように衣服を制限することを必要とする。このような構成は、特に数時間又は数日にさえわたって着用されることが理想的である衣服において、即座に不快なものとなる。更にぴったりと着用される衣服であっても、着用者に対して移動する（例えば滑る、又はずり上がる）場合がある。更に、従来技術において説明されているようなデバイス／衣服は、製造が困難かつ高価であり、かなり「脆性である」場合があり、これによって荒っぽい使用や洗濯ができなくなる。最後に、このようなデバイス／衣服は典型的には、衣服に対する直接的な手動のユーザ入力の処理が不可能であり、完全に受動的な監視に依存し、又は（衣服上にないインタフェースを含む）何らかの種類のインタフェースを必要とする。   It has been proposed that patient health parameters, including vital signs (ECG, respiration, blood oxygen concentration, heart rate, etc.) can be actively monitored using one or more wearable monitors. Has been found to date to be difficult to use and relatively inaccurate. Ideally, the subject can wear such a monitor inconspicuously (eg as part of clothing, jewelry, etc.). Although such garments have been proposed, for example, with reference to US Pat. No. 6,057,059, these garments have a number of disadvantages including being uncomfortable, difficult to use, and resulting in inaccurate results. . For example, in an application such as Patent Document 6, a large number of independent electrodes are positioned on a garment and connected to a processor by a woven conductive fiber or the like. Such garments “need consistent and strong conductive contact with the subject's skin” to provide accurate readings, but such designs are such garments that contact these skin areas. It is necessary to limit the clothes to prevent movement of (and the accompanying sensors). Such a configuration can quickly become uncomfortable, especially in garments that are ideal to be worn for hours or even days. Even garments that are worn snugly may move (eg, slip or slide up) relative to the wearer. Furthermore, devices / garments such as those described in the prior art are difficult and expensive to manufacture and can be quite “brittle”, which prevents rough use and washing. Finally, such devices / garments typically cannot handle direct manual user input to the garment, rely on completely passive monitoring, or (interfaces not on the garment). Some sort of interface is required.

生体識別データを感知できる１つ又は複数のセンサを含む衣服は、広範には使用されていない。これは部分的には、このような衣服が、受け取る入力の種類及び多様性において制限される場合があり、また衣服の快適性及び形状因子において制限されるためであり得る。例えばセンサと、センサに電力を供給し、またセンサから信号を受信する導線とは、衣服を柔軟、魅力的、実用的、及び特に快適とすることができるような方法で、衣服に完全に一体化されていない。例えば、提案されているこのような衣服の大半は、十分なストレッチ性を有していない。最後に、提案されているこのような衣服はまた、上記衣服が受信できるデータの種類、及び受信した情報を上記衣服が処理する方法においても制限される。   Garments that include one or more sensors capable of sensing biometric data are not widely used. This may be due in part to the fact that such garments may be limited in the type and variety of inputs they receive and in garment comfort and form factors. For example, the sensor and the wires that supply power to the sensor and receive signals from the sensor are completely integrated into the garment in such a way that the garment can be flexible, attractive, practical and particularly comfortable. It has not been converted. For example, most of such proposed garments do not have sufficient stretch properties. Finally, such proposed garments are also limited in the types of data that the garment can receive and in how the garment processes the received information.

米国公開特許第２０１０／００２９５９８号US Published Patent No. 2010/0029598 米国公開特許第２００９／０１５７３２７号US Published Patent No. 2009/0157327 米国公開特許第２００７／０１７８７１６号US Published Patent No. 2007/0178716 米国公開特許第２０１２／００７１０３９号US Published Patent No. 2012/0071039 米国公開特許第２００５／００２９６８０号US Published Patent No. 2005/0029680 米国公開特許第２０１２／０１３６２３１号US Published Patent No. 2012/0136231

従って、既存の衣服（例えばデバイス及びウェアラブル感知装置）、並びに個体の身体的及び感情的状態を分析して通信するためのプロセスは、不正確であり、不十分であり、範囲が制限されており、不快であり、及び／又は扱いが難しい場合がある。   Thus, existing clothing (eg devices and wearable sensing devices) and processes for analyzing and communicating the physical and emotional state of individuals are inaccurate, inadequate and limited in scope. May be uncomfortable and / or difficult to handle.

必要とされているのは、快適に着用できるにも関わらず、持続した期間にわたって比較的正確で運動の影響を受けない測定を提供できる１つ又は複数のセンサを有する、（衣服を含む）装置である。また、容易かつ安価に製造できる衣服を提供することも有益であろう。最後に、衣服上にある直接的なユーザインタフェース、特に（織物からなる）衣服の一部として形成されたインタフェースを有する衣服を提供することが有益であり得る。   What is needed is a device (including garment) having one or more sensors that can be worn comfortably, but that can provide measurements that are relatively accurate and insensitive to movement over a sustained period of time. It is. It would also be beneficial to provide a garment that can be easily and inexpensively manufactured. Finally, it may be beneficial to provide a garment having a direct user interface on the garment, in particular an interface formed as part of the garment (consisting of fabric).

特に必要とされているのは、衣服上に付着又は塗布できるストレッチ性かつ導電性のパターン（例えばトレース）である。これらのストレッチ性かつ導電性のパターンは、織物の中でも最もストレッチ性のもの（圧縮織物／圧縮衣服等）であっても共に使用でき、また下層の織物と共に、破損することなく、コンダクタンス等の複数の電気的特性の安定したセットを経時的にかつ複数回の使用にわたって維持しながら、多数のストレッチ／弛緩サイクルを通して運動できる。本明細書において説明される、ウェアラブルデバイス（例えば衣服）を含む装置及びこれらを含むシステムは、以上で識別した課題のうちのいくつか又は全てに対処できる。   What is particularly needed is a stretchable and conductive pattern (eg, traces) that can be deposited or applied onto clothing. These stretchable and conductive patterns can be used with any of the most stretchable fabrics (compressed fabric / compressed clothing, etc.), and together with the underlying fabric, a plurality of conductances can be used without breaking. Can be exercised through multiple stretch / relaxation cycles while maintaining a stable set of electrical properties over time and over multiple uses. Apparatuses and systems including wearable devices (eg, clothes) described herein can address some or all of the issues identified above.

本明細書に記載されるのは、堅牢な感知及び快適な着用のために配設及び構成された、圧縮衣服上の印刷された導電性インクで形成されたセンサを有する、生理学的パラメータ監視用衣服である。特に、本明細書に記載の衣服（例えばシャツ、パンツ、下着）は、導電性インクセンサを用いた、１つ又は複数の生理学的パラメータの堅牢な感知を可能とするよう構成され、上記導電性インクセンサは、上記衣服上に直接印刷され、（衣服上で補強してもしなくてもよい）導電性トレースによって衣服のインタフェース領域に接続され、上記インタフェース領域は、１つ又は複数の記録されたパラメータを測定、記憶、処理及び／又は伝送するよう構成された、マイクロプロセッサ等の分析ユニットに接続してよい。   Described herein is for monitoring physiological parameters having a sensor formed of printed conductive ink on a compressed garment arranged and configured for robust sensing and comfortable wearing. It is clothes. In particular, the garments described herein (eg, shirts, pants, underwear) are configured to enable robust sensing of one or more physiological parameters using a conductive ink sensor, and the conductive The ink sensor is printed directly on the garment and connected to the garment interface area by conductive traces (which may or may not be reinforced on the garment), the interface area being recorded on one or more recorded It may be connected to an analysis unit, such as a microprocessor, configured to measure, store, process and / or transmit parameters.

例えば本明細書に記載されるのは、着用者の局部的呼吸を連続的に監視するよう適合されたシャツである。呼吸を監視するためのシャツは：織物からなるシャツ本体であって、上記本体は、着用者の胴体に対してシャツを保持するために伸長及び収縮する圧縮衣服として構成される、シャツ本体；上記本体の異なる複数の領域に配設される、複数の呼吸センサであって、各呼吸センサは、上記本体の外側部分上に印刷及び／又は付着された、複数の概ね平行な導電性インクトレース及び／又は導電性弾性材料と、局部的導電性コネクタであって、上記概ね平行な導電性インクトレースは上記局部的導電性コネクタに接続する、局部的導電性コネクタとを備える、呼吸センサ；並びに上記本体上に配置されたインタフェース（例えばモジュールインタフェース）であって、各呼吸センサのための上記局部的導電性コネクタは上記インタフェースに接続し、更に上記インタフェースは、各上記導電性コネクタから電気抵抗を検出するために、プロセッサ（例えばセンサマネージャユニット）に接続するよう構成される、インタフェースを含んでよい。本明細書に記載されるのは、２つのタイプの呼吸センサである。本明細書に記載されるのは、２つのタイプの呼吸センサである。第１のタイプは、衣服を形成する織物上に印刷できる、又は衣服に転写及び／若しくは付着できる、導電性インクトレースで形成される。本明細書に記載の導電性インク材料のいずれ（特に、間に中間／勾配領域を有する、接着剤の層と導電性インクの１つ又は複数の層とで形成されたものを含む）を使用してよい。第２のタイプの呼吸センサは、導電性弾性材料で形成され、これについては以下で更に詳細に説明する。一方のタイプの呼吸センサを使用することには、他方に比べて特定の利益があり得る（例えば比較的低い電気的ヒステリシス）ものの、特定の文脈によって明らかにされる場合を除いて、呼吸センサは他方と相互交換可能に使用してよい。   For example, described herein is a shirt adapted to continuously monitor a wearer's local breathing. A shirt for monitoring breathing: a shirt body made of fabric, wherein the body is configured as a compression garment that stretches and contracts to hold the shirt against the wearer's torso; A plurality of respiration sensors disposed in different regions of the body, each respiration sensor being printed and / or deposited on an outer portion of the body and a plurality of generally parallel conductive ink traces and A respiratory sensor comprising: a conductive elastic material; and a locally conductive connector, wherein the generally parallel conductive ink traces connect to the locally conductive connector; and An interface (eg, a module interface) disposed on the body, wherein the locally conductive connector for each respiration sensor is connected to the interface , Further the interface, in order to detect the electrical resistance from each said conductive connector, configured to connect to a processor (e.g., the sensor manager unit) may include an interface. Described herein are two types of respiration sensors. Described herein are two types of respiration sensors. The first type is formed of conductive ink traces that can be printed on the fabric forming the garment or transferred and / or attached to the garment. Use any of the conductive ink materials described herein, including in particular those formed by a layer of adhesive and one or more layers of conductive ink with intermediate / gradient regions in between You can do it. The second type of respiration sensor is formed of a conductive elastic material, which will be described in more detail below. Although using one type of respiration sensor may have certain benefits compared to the other (eg, relatively low electrical hysteresis), except where revealed by a particular context, It may be used interchangeably with the other.

一般に、上記呼吸センサは局部的であってよい。上記シャツ本体の異なる複数の領域（例えば象限）を異なるセンサがカバーでき、これにより「局部的」呼吸を検出及び監視できる。着用者が呼吸しようとすることによって、（身体にぴったり合った）シャツが伸長及び収縮すると、異なる複数の領域それぞれの導電性インクトレース及び／又は導電性弾性材料の抵抗の変動によって、局部的呼吸（運動）が検出される。複数の概ね平行な導電性インクトレースは、３〜５０個の平行なトレースを含む。複数の（例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５個等の）導電性インクトレースを、シャツ本体の領域を横断しておおよそ平行に配設することによって、上記呼吸センサによる感知は特に堅牢となり得る。これらの平行なトレースはそれぞれ、上記局部的導電性コネクタに（平行に）接続され（また他端では基準、例えば基準線に接続され）、平行な抵抗から全体の抵抗が効果的に決定される。例えばＲｔｏｔａｌ＝（各トレースに関する全ての抵抗の積）／（各トレースに関する各抵抗の合計）である。 In general, the respiration sensor may be local. Different sensors (eg quadrants) of the shirt body can be covered by different sensors, thereby detecting and monitoring “local” breathing. As the wearer tries to breathe and the shirt (which fits the body) stretches and contracts, local breathing may occur due to variations in the resistance of the conductive ink traces and / or the conductive elastic material in each of the different regions. (Movement) is detected. The plurality of generally parallel conductive ink traces includes 3 to 50 parallel traces. A plurality (e.g. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, etc. By providing conductive ink traces approximately parallel across the shirt body area, sensing by the respiration sensor can be particularly robust. Each of these parallel traces is connected (in parallel) to the local conductive connector (and connected at the other end to a reference, eg, a reference line), and the overall resistance is effectively determined from the parallel resistance. . For example, R total = (product of all resistances for each trace) / (sum of each resistance for each trace).

いくつかの変形例では、シャツは、４つの領域（例えば前部／後部及び胸部／腹部領域；又は胸部／腹部及び左側／右側領域等）の呼吸を検出するよう構成される。いくつかの変形例では、呼吸センサは８個の呼吸センサを備え、８つの領域（前部／後部、胸部／腹部及び左側／右側領域）を感知する。一般に、複数の呼吸センサは、身体の前部又は後部、上部又は下部、右側又は左側領域に別個に配設してよい。（例えば身体を更に小区画に分割して）９つ以上の領域を決定することもでき、これらの領域は同一のサイズである必要はない。   In some variations, the shirt is configured to detect breathing in four regions (eg, anterior / posterior and chest / abdominal region; or chest / abdomen and left / right region). In some variations, the respiration sensor comprises 8 respiration sensors and senses 8 regions (anterior / rear, chest / abdomen and left / right regions). In general, a plurality of respiration sensors may be separately disposed in the front or back, upper or lower, right or left region of the body. Nine or more regions can be determined (eg, by further dividing the body into smaller compartments) and these regions need not be the same size.

複数の概ね平行な導電性インクトレースはそれぞれ、ストレッチ性トレースであり、導電性インクのストレッチは、典型的には抵抗を変化させる（ストレッチを検出し、これによって呼吸を検出する）。複数の概ね平行な導電性インクトレースは、本体の外側部分上に、いずれのパターンで印刷してよい。例えばトレースは、平行な直線、ジグザグの線、曲線として印刷してよく、例えばトレースは波打ったパターンで印刷してよい。一般に、複数の概ね平行な導電性インクトレースは、被験者が呼吸するにつれて、トレースを通して変化する電気抵抗を生成するよう構成してよく、例えば上記線は、シャツが着用されている場合に患者の身体を横断する（胸部を横断する）方向に延在してよい。   Each of the plurality of generally parallel conductive ink traces is a stretchable trace, and the stretch of conductive ink typically changes resistance (detects stretch and thereby detects respiration). The plurality of generally parallel conductive ink traces may be printed in any pattern on the outer portion of the body. For example, the traces may be printed as parallel straight lines, zigzag lines, curves, for example, the traces may be printed in a wavy pattern. In general, a plurality of generally parallel conductive ink traces may be configured to generate an electrical resistance that varies through the traces as the subject breathes, for example, the line may be the patient's body when the shirt is worn. May extend in a direction crossing (crossing the chest).

上述のように、複数の呼吸センサは、上記概ね平行な導電性インクトレースの、局部的導電性コネクタから反対側の端部において、概ね平行な導電性インクトレースがそれぞれ接続される、基準線を備えてよい。上記基準線は「接地」であってよい。この基準線は典型的には、インタフェースに（また最終的には、呼吸による上記線の抵抗の変化を検出するプロセッサに）も接続する。   As described above, a plurality of respiration sensors have a reference line to which each of the generally parallel conductive ink traces is connected at the end of the generally parallel conductive ink trace opposite the local conductive connector. You may be prepared. The reference line may be “ground”. This reference line typically also connects to the interface (and ultimately to the processor that detects the change in resistance of the line due to respiration).

各呼吸センサは、呼吸センサを形成する上記複数の概ね平行な導電性インクトレースにおける可変電気抵抗を平均するよう構成してよい。従って、導電性トレースを横断して極めて小さい電流又は電圧を印加することによって、呼吸による抵抗の変化を決定できる。上記導電性トレースは一般に、絶縁されていてよい（例えば着用者の皮膚に直接接触すること、及び／又は汗によって短絡すること等を防止できる）。   Each respiration sensor may be configured to average the variable electrical resistance in the plurality of generally parallel conductive ink traces that form the respiration sensor. Thus, by applying a very small current or voltage across the conductive trace, the change in resistance due to respiration can be determined. The conductive traces may generally be insulated (eg, preventing direct contact with the wearer's skin and / or shorting due to sweat, etc.).

本明細書に記載のシャツのいずれは、身体上のタッチポイント位置のタッチポイントセンサ等のユーザ入力も含んでよく、これは、着用者が上記タッチポイント位置においてシャツに触れた時を感知するよう構成される。タッチポイントセンサは、デバイスのための入力及び／又は制御として使用してよい。例えばユーザは、呼吸の不足若しくは他の呼吸エピソードといった何かが起こった時点を「マーク」してよく、又は活動が増大している時（例えば運動している時等）若しくは減少している時を示してよく、又は呼吸の記録及び／若しくは分析を開始／停止／中断等してよく、検出した局部的呼吸を保存、伝送、処理等してよい。複数のタッチポイントセンサを使用してよい。   Any of the shirts described herein may also include user input, such as a touchpoint sensor at a touchpoint location on the body, that senses when the wearer touches the shirt at the touchpoint location. Composed. The touch point sensor may be used as an input and / or control for the device. For example, the user may “mark” when something happens, such as lack of breathing or other respiratory episodes, or when activity is increasing (eg, when exercising) or decreasing. Or the recording and / or analysis of respiration may be started / stopped / interrupted, and the detected local respiration may be stored, transmitted, processed, etc. Multiple touch point sensors may be used.

シャツは、心拍センサ等の１つ又は複数の追加のセンサも含んでよい。例えばシャツは、本体の内側表面上に、着用者の皮膚に接触するよう構成された導電性インク電極と、上記導電性インク電極からモジュールインタフェースまで延在する電極導電性コネクタとを含んでよい。電極は、心拍等を検出するために使用できる。複数の電極を使用してよい（例えば電極対）。例えば導電性インク電極は、シャツの袖（又は複数の袖）上に配置してよい。   The shirt may also include one or more additional sensors, such as a heart rate sensor. For example, the shirt may include a conductive ink electrode configured to contact the wearer's skin on the inner surface of the body and an electrode conductive connector extending from the conductive ink electrode to the module interface. The electrodes can be used to detect heartbeats and the like. Multiple electrodes may be used (eg, electrode pairs). For example, the conductive ink electrode may be disposed on a shirt sleeve (or a plurality of sleeves).

シャツはまた、モジュールインタフェースと接続された状態にセンサマネージャユニットを保持するよう構成された、本体上のホルダ（例えばポケット）も含んでよい。   The shirt may also include a holder (eg, a pocket) on the body configured to hold the sensor manager unit in connection with the module interface.

使用され得る他のセンサとしては、他のいずれの活動／運動センサ（例えば加速度計）が挙げられる。上記他のセンサは、シャツ上にあってよく、及び／又はセンサからの信号を受信するプロセッサ若しくはその一部に直接接続してよい。   Other sensors that may be used include any other activity / motion sensor (eg, accelerometer). The other sensor may be on the shirt and / or directly connected to a processor or a part thereof that receives signals from the sensor.

局部的導電性コネクタは典型的には、本体に付着された基材上に導電性材料を含む。この基材は上記導電性材料を支持でき、衣服とインタフェース接続することによって、導電性インクを、コネクタを形成する導電性材料と電気的に連結できる。例えば基材はポリマー材料であってよい。いくつかの変形例（例えば添付のＡを参照）では、基材はカプトンである。   Locally conductive connectors typically include a conductive material on a substrate attached to the body. The substrate can support the conductive material and interface with the garment to electrically connect the conductive ink with the conductive material forming the connector. For example, the substrate can be a polymeric material. In some variations (see, for example, Appendix A), the substrate is Kapton.

また、本明細書に記載されるのは、上述のように構成されたシャツを用いて、局部的呼吸を感知する方法である。例えば、局部的呼吸を検出する方法は、本明細書に記載のシャツのうちのいずれを着用するステップと、シャツの本体上の異なる複数の（典型的には重なり合わない）領域に平行に配設された複数の導電性インクトレースを通した抵抗の変動を受信／伝送／記憶／分析するステップとを含んでよい。   Also described herein is a method for sensing local breathing using a shirt configured as described above. For example, a method for detecting local breathing is arranged in parallel with the step of wearing any of the shirts described herein and different (typically non-overlapping) regions on the body of the shirt. Receiving / transmitting / storing / analyzing resistance variation through a plurality of provided conductive ink traces.

また、本明細書に記載されるのは、着用者の心電図（ＥＣＧ）を連続的に監視するよう構成された衣服（例えばシャツ及び／又はパンツ）である。例えばシャツは：織物からなるシャツ本体であって、上記本体は、着用者の胴体に対してシャツを保持するために伸長及び収縮する圧縮衣服として構成される、シャツ本体；上記本体上において、シャツが着用された場合に着用者の胸部の左胸部領域を横断して延在する第１の曲線に配設された、６個の電気センサの第１のセットであって、各電気センサは、上記本体の内側表面上に印刷された導電性インク電極を備える、６個の電気センサの第１のセット；上記本体上において、上記第１の曲線に隣接する第２の曲線に配設された、６個の電気センサの第２の（冗長）セット；首領域から延在し、上記電気センサの第１及び第２のセットの上に重なる、本体の支持ハーネス領域；本体の内側表面上に印刷された導電性インクから形成された、右腕電極；並びに本体の内側表面上に印刷された導電性インクから形成された、左腕電極を含んでよく、ここで各電気センサは、電気センサからインタフェースまで延在する導電性トレースによって、本体上のインタフェースに接続され、また更に、上記インタフェースは、電気センサ、右腕電極及び左腕電極それぞれからの電気的活動を検出するために、センサマネージャユニットに接続するよう構成される。   Also described herein are garments (eg, shirts and / or pants) configured to continuously monitor a wearer's electrocardiogram (ECG). For example, a shirt: a shirt body made of fabric, wherein the body is configured as a compressed garment that stretches and contracts to hold the shirt against the wearer's torso; on the body, the shirt A first set of six electrical sensors arranged in a first curve extending across the left chest region of the wearer's chest when each is worn, A first set of six electrical sensors comprising conductive ink electrodes printed on the inner surface of the body; disposed on a second curve adjacent to the first curve on the body; A second (redundant) set of six electrical sensors; a support harness region of the body extending from the neck region and overlying the first and second sets of electrical sensors; on the inner surface of the body Formed from printed conductive ink A right arm electrode; and a left arm electrode formed from a conductive ink printed on the inner surface of the body, wherein each electrical sensor is on the body by a conductive trace extending from the electrical sensor to the interface. And further configured to connect to a sensor manager unit for detecting electrical activity from the electrical sensor, the right arm electrode, and the left arm electrode, respectively.

一般にこのようなシャツは、胸部（胸部領域）に複数の電極をもたらすことができ、上記電極は、１２リードＥＣＧの胸部電極のための独立したリード（例えばＶ１〜Ｖ６）として機能するよう（例えば平行に）接続できる。上記装置は、着用者の身体上で衣服が移動する際に電極のシフト又は運動が存在する場合であっても、信号を堅牢に検出するよう構成してよい。更に、衣服を所定の位置に快適に保持でき、また着用者の身体の湾曲によって着用者と電極との間の良好な接着が妨げられ得る場合であっても、衣服の本体の追加の支持領域（例えばヨーク／ハーネス支持体）によって、電極の位置を比較的強固に保持できる。   In general, such shirts can provide multiple electrodes on the chest (chest region), which electrodes act as independent leads (eg, V1-V6) for the 12-lead ECG chest electrodes (eg, V1-V6). (In parallel). The device may be configured to robustly detect signals even when there is an electrode shift or movement as the garment moves on the wearer's body. Furthermore, an additional support area on the body of the garment, even when the garment can be comfortably held in place and the wearer's body curvature can prevent good adhesion between the wearer and the electrode. The position of the electrode can be held relatively firmly by (for example, the yoke / harness support).

本明細書に記載されるのは、本出願で開示されるシャツ等の衣服の上から着用されるよう構成された支持用衣服である。この支持用衣服は、シャツ上のセンサ／電極を、着用者の胸部との比較的良好な係合へと押しやるよう構成された、支持構造体を含むことができる。上記支持構造体は膨張可能とすることができ、また着用者の性別及び胸部の解剖学的構造に基づいて構成できる。場合によっては、上記支持構造体は自己膨張性である。   Described herein is a support garment configured to be worn over a garment such as a shirt disclosed in the present application. The support garment may include a support structure configured to push the sensor / electrode on the shirt into a relatively good engagement with the wearer's chest. The support structure can be inflatable and can be configured based on the gender of the wearer and the anatomy of the chest. In some cases, the support structure is self-expanding.

本発明はまた、ストレッチ性導電性トレース及びこれを作製する方法にも関する。特に本明細書に記載されるのは、呼吸センサとして、及び／又は導電性トレースとして使用できる、導電性弾性リボン材料である。これらの導電性弾性リボンは、（少なくとも部分的に、又は完全に）乾燥させることができる導電性インクが含浸されたこれらのストレッチ性（例えば弾性）材料で形成でき、接着、縫い付け等によって衣服に接続できる。導電性インク及びワイヤを含む他の導電性材料とは違って、これらの導電性弾性リボンは、機械的負荷を受けることと解除されることとを繰り返すことができ、電気的ヒステリシスが存在する場合でも殆ど呈さない。   The invention also relates to stretchable conductive traces and methods of making the same. In particular, described herein is a conductive elastic ribbon material that can be used as a respiration sensor and / or as a conductive trace. These conductive elastic ribbons can be formed of these stretchable (eg elastic) materials impregnated with conductive inks that can be dried (at least partially or completely) and can be garmented by gluing, sewing, etc. Can be connected. Unlike other conductive materials, including conductive inks and wires, these conductive elastic ribbons can be repeatedly subjected to mechanical loading and unloading when there is electrical hysteresis But it hardly presents.

本明細書に記載の種類の装置（例えば衣服を含むデバイス及びシステム）の具体的な例としては、堅牢な感知及び快適な着用のために配設及び構成された圧縮衣服上に、印刷された導電性インクで形成されたセンサを有する、生理学的パラメータ監視用衣服が挙げられる。特に本明細書に記載の衣服（例えばシャツ、パンツ、下着）は、呼吸センサを用いて、１つ又は複数の生理学的パラメータの堅牢な感知を可能とするよう構成され、上記呼吸センサは、衣服に直接接続され、衣服上に転写され、又は衣服上に直接印刷され、また（衣服上で補強してもしなくてもよい、ワイヤリボン材料等の）導電性トレースによって衣服のインタフェース領域に接続され、上記インタフェース領域は、１つ又は複数の記録されたパラメータを測定、記憶、処理及び／又は伝送するよう構成されたマイクロプロセッサ等の分析ユニットに接続できる。   Specific examples of devices of the type described herein (eg, devices and systems that include garments) are printed on compressed garments that are arranged and configured for robust sensing and comfortable wearing. Mention may be made of a physiological parameter monitoring garment having a sensor formed of conductive ink. In particular, the garments described herein (eg, shirts, pants, underwear) are configured to allow robust sensing of one or more physiological parameters using a respiration sensor, the respiration sensor comprising: Directly connected to, transferred onto the garment, or printed directly onto the garment, and connected to the garment interface area by conductive traces (such as wire ribbon material, which may or may not be reinforced on the garment) The interface area can be connected to an analysis unit, such as a microprocessor, configured to measure, store, process and / or transmit one or more recorded parameters.

例えば本明細書に記載されるのは、着用者の局部的呼吸を連続的に監視するよう適合された衣服である。呼吸を監視するためのシャツは：織物からなるシャツ本体であって、上記本体は、着用者の胴体に対してシャツを保持するために伸長及び収縮する圧縮衣服として構成される、シャツ本体；上記本体の異なる複数の領域に配設される、複数の呼吸センサであって、各呼吸センサは、本体の外側部分上に印刷された導電性インクトレース又は導電性弾性ストリップを備え、また１つ又は複数の上記呼吸センサは局部的導電性コネクタに接続する、呼吸センサ；並びに上記本体上に配置されたインタフェース（例えばモジュールインタフェース）であって、各呼吸センサのための上記局部的導電性コネクタは上記インタフェースに接続し、更に上記インタフェースは、各上記導電性コネクタから電気抵抗を検出するために、プロセッサ（例えばセンサマネージャユニット）に接続するよう構成される、インタフェースを含んでよい。   For example, described herein is a garment adapted to continuously monitor a wearer's local breathing. A shirt for monitoring breathing: a shirt body made of fabric, wherein the body is configured as a compression garment that stretches and contracts to hold the shirt against the wearer's torso; A plurality of respiration sensors disposed in different regions of the body, each respiration sensor comprising a conductive ink trace or a conductive elastic strip printed on the outer portion of the body, and one or A plurality of respiration sensors connected to local conductive connectors; a respiration sensor; and an interface (eg, a module interface) disposed on the body, wherein the local conductive connectors for each respiration sensor are In addition to connecting to an interface, the interface further detects a resistance from each of the conductive connectors by a processor (eg, a Configured to connect to the service manager unit) may include an interface.

一般に、上記呼吸センサは局部的であってよい。上記シャツ本体の異なる複数の領域（例えば象限）を異なるセンサがカバーでき、これにより「局部的」呼吸を検出及び監視できる。着用者が呼吸しようとすることによって、（身体にぴったり合った）衣服が伸長及び収縮すると、異なる複数の領域それぞれの導電性インクトレースの抵抗の変動によって、局部的呼吸（運動）が検出される。   In general, the respiration sensor may be local. Different sensors (eg quadrants) of the shirt body can be covered by different sensors, thereby detecting and monitoring “local” breathing. As the wearer tries to breathe and the garment (which fits the body) stretches and contracts, local breathing (motion) is detected by variations in the resistance of the conductive ink traces in each of the different regions. .

本明細書に記載の衣服のいずれは、ウェアラブル電子機器デバイスと呼ぶこともできる。上述のように、これらのデバイス（衣服）は典型的には：圧縮織物、及び衣服上の少なくとも１つのストレッチ性かつ導電性インクパターンを含んでよい。上記導電性インクパターンは典型的には、（それ自体は導電性インクの複数の層を積層して最終的な厚さを形成することによって形成できる）導電性インクの層と、（絶縁性）接着剤の層と、これら２つの間の中間領域とを含み、ここで導電性インク及び弾性接着剤は部分的に、例えば勾配領域において組み合わされている。上記中間領域は、導電性インク層より薄いか、おおよそ同一の厚さであるか、又は導電性インク層より厚くてよく、その一方で接着層はより厚くてよい。   Any of the garments described herein can also be referred to as wearable electronics devices. As described above, these devices (garments) typically may include: a compressed fabric, and at least one stretchable and conductive ink pattern on the garment. The conductive ink pattern typically includes a layer of conductive ink (which can itself be formed by laminating multiple layers of conductive ink to form a final thickness), and (insulating) It includes a layer of adhesive and an intermediate region between the two, where the conductive ink and the elastic adhesive are partially combined, for example in a gradient region. The intermediate region may be thinner than the conductive ink layer, approximately the same thickness, or thicker than the conductive ink layer, while the adhesive layer may be thicker.

例えば導電性インクパターンは：約４０〜６０％の導電性粒子；約３０〜５０％のバインダ；約３〜７％の溶媒；約３〜７％の濃厚剤；衣服上の弾性接着剤の層；導電性インクと接着剤との間の勾配領域を含んでよく、上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する。   For example, the conductive ink pattern is: about 40-60% conductive particles; about 30-50% binder; about 3-7% solvent; about 3-7% thickener; a layer of elastic adhesive on the garment A gradient region between the conductive ink and the adhesive, wherein the gradient region includes a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive, and the concentration of the conductive ink is determined by the layer of the conductive ink. From the region close to, toward the elastic adhesive layer.

一般に、本明細書に記載の圧縮衣服は、約３ｍｍＨｇ〜約７０ｍｍＨｇの圧力を被験者の身体表面上に印加することによって、被験者の身体上への衣服の安定した連続的な位置決めを可能とするよう構成できる。   In general, the compressed garments described herein are intended to enable stable and continuous positioning of the garment on the subject's body by applying a pressure of about 3 mmHg to about 70 mmHg on the subject's body surface. Can be configured.

導電性インク部分の組成は典型的には、上述のようにバインダ、濃厚剤及び溶媒中に導電性粒子を含んでよい。導電性粒子は、カーボンブラックの、又は以下のうちの１つ若しくは複数の粒子を含んでよい：カーボンブラック、グラフェン、グラファイト、銀金属粉末、銅金属粉末、若しくは鉄金属粉末、酸化物でコーティングされたマイカ（例えばアンチモンをドープした二酸化スズでコーティングされたマイカ）等。バインダは典型的には、ホルムアルデヒド非含有バインダ、例えばアクリル系バインダを含む。溶媒は例えば、プロピレングリコールであってよい。濃厚剤の例は、ポリウレタン系濃厚剤である。   The composition of the conductive ink portion may typically include conductive particles in a binder, thickener and solvent as described above. The conductive particles may comprise carbon black or one or more of the following: carbon black, graphene, graphite, silver metal powder, copper metal powder, or iron metal powder, coated with an oxide. Mica (for example, mica coated with tin dioxide doped with antimony). The binder typically includes a formaldehyde-free binder, such as an acrylic binder. The solvent may be propylene glycol, for example. An example of a thickener is a polyurethane thickener.

一般に、いずれの適切な接着剤（例えば弾性接着剤）を使用してよい。例えば弾性接着剤は、電気絶縁性の、熱接着性水系接合剤を含んでよい。これらの変形例のいずれにおいて、絶縁性樹脂を、導電性インクの層を少なくとも部分的に覆って位置決めしてよい。   In general, any suitable adhesive (eg, an elastic adhesive) may be used. For example, the elastic adhesive may include an electrically insulating, thermally adhesive water based adhesive. In any of these variations, the insulating resin may be positioned at least partially covering the conductive ink layer.

導電性インクパターンは、導電性インクの複数の層を含んでよい。   The conductive ink pattern may include multiple layers of conductive ink.

弾性接着剤の層の厚さは、勾配領域の厚さより大きくてよく、また上記勾配領域の厚さは、導電性インクの厚さとおおよそ同一であるか、又はこれより大きくてよい。例えば弾性接着剤と、中間（勾配）領域と、導電性インクとの比は、おおよそ１．１〜５（接着剤）：０．８〜１．２（中間領域）：０．５〜１．２（導電性インク）であってよい。一例では、導電性インクパターンのインク部分の厚さは約３０〜７０μｍであり、遷移領域（勾配／中間領域）の厚さは約３０〜９０μｍであり、接着剤（接合剤）領域の厚さは約１００〜２００μｍである。   The thickness of the elastic adhesive layer may be greater than the thickness of the gradient area, and the thickness of the gradient area may be approximately the same as or greater than the thickness of the conductive ink. For example, the ratio of the elastic adhesive, the intermediate (gradient) region, and the conductive ink is approximately 1.1-5 (adhesive): 0.8-1.2 (intermediate region): 0.5-1. 2 (conductive ink). In one example, the thickness of the ink portion of the conductive ink pattern is about 30 to 70 μm, the thickness of the transition region (gradient / intermediate region) is about 30 to 90 μm, and the thickness of the adhesive (bonding) region. Is about 100-200 μm.

一般に、導電性トレースの抵抗は約１０ＫΩ／□未満であってよい。例えばバルク抵抗は約０．２〜約２０Ω＊ｃｍであってよく、シート抵抗は約１００〜１００００Ω／□であってよい。一例では、バルク抵抗は１１．５Ω＊ｃｍとして測定され、またシート抵抗は１９１３Ω／□として測定された。導電性パターンの抵抗は、適用されるストレッチによって変動し得る。   In general, the resistance of the conductive traces may be less than about 10 KΩ / □. For example, the bulk resistance may be about 0.2 to about 20 Ω * cm, and the sheet resistance may be about 100 to 10000 Ω / □. In one example, the bulk resistance was measured as 11.5 Ω * cm and the sheet resistance was measured as 1913 Ω / □. The resistance of the conductive pattern can vary with the applied stretch.

一般に、得られる導電性インクパターンはストレッチ性が極めて高く、その一方で電気的特性は維持され、破損しない。例えば導電性インクパターンは、静置状態の長さの５００％まで、破損せずにストレッチされるように構成してよい。   In general, the resulting conductive ink pattern is extremely stretchable, while maintaining its electrical properties and not breaking. For example, the conductive ink pattern may be configured to be stretched without breaking up to 500% of the length of the stationary state.

本明細書に記載の導電性インクパターンのいずれは、センサ、トレースの全体若しくは一部として、及び／又は電極として形成してよい。導電性インクパターンは、別の（例えばより剛性の）導電性材料に接続してよい。例えば導電性インクパターンは、トレースとして形成された導電性インクパターンを用いて、又はこれもまた衣服に付着された導電性スレッド若しくはワイヤに接続することによって、センサモジュール又はセンサモジュールのためのインタフェースに接続できる。例えば本明細書に記載のデバイス（衣服）は、衣服に結合され、かつ一端において導電性インクパターンに接続された、導電性スレッドを含んでよい。   Any of the conductive ink patterns described herein may be formed as a sensor, all or part of a trace, and / or as an electrode. The conductive ink pattern may be connected to another (eg, more rigid) conductive material. For example, a conductive ink pattern can be connected to a sensor module or an interface for a sensor module by using a conductive ink pattern formed as a trace, or by connecting to a conductive thread or wire that is also attached to clothing. Can connect. For example, the device (garment) described herein may include a conductive thread coupled to the garment and connected at one end to a conductive ink pattern.

ウェアラブル電子機器デバイスは：圧縮織物からなる衣服；シート抵抗が約１０ＫΩ／□未満の、上記衣服上の少なくとも１つのストレッチ性かつ導電性インクパターンを含んでよく、上記導電性インクパターンは、少なくとも約２００％まで破損せずにストレッチ可能であり、また：約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤と、衣服上の弾性接着剤の層と、導電性インクと接着剤との間の勾配領域（上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する）とを有する、導電性インクの層；及び導電性インクの層の少なくとも一部分を覆う絶縁性樹脂を備える。   The wearable electronics device may include: a garment comprising a compressed fabric; at least one stretchable and conductive ink pattern on the garment having a sheet resistance of less than about 10 KΩ / □, wherein the conductive ink pattern is at least about Stretchable without breaking to 200%, and also: about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thick A gradient region between the agent, the layer of elastic adhesive on the garment, and the conductive ink and adhesive (the gradient region includes a non-uniform mixture of conductive ink and adhesive, A layer of conductive ink having a concentration that decreases from an area close to the layer of conductive ink toward an elastic adhesive layer; and an insulating resin covering at least a portion of the layer of conductive ink .

ウェアラブル電子機器デバイスは：圧縮織物からなる衣服；上記衣服上の少なくとも１つのストレッチ性かつ導電性インクパターンを含んでよく、上記導電性インクパターンは：約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤と、衣服上の弾性接着剤の層と、導電性インクと接着剤との間の勾配領域（上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する）とを有する、導電性インクの層；及び圧縮織物に連結され、かつ一方の端部領域において導電性インクに接続された、導電性スレッドを備え、上記導電性スレッドは衣服に沿って正弦波状又はジグザグパターンで延在する。導電性スレッドは、圧縮織物上に縫い付けてよく、及び／又は圧縮織物上に接着してよい。   The wearable electronics device may include: a garment comprising a compressed fabric; at least one stretchable and conductive ink pattern on the garment, wherein the conductive ink pattern comprises: about 40-60% conductive particles; 30-50% binder, about 3-7% solvent, about 3-7% thickener, a layer of elastic adhesive on the garment, and the gradient area between the conductive ink and adhesive ( The gradient region includes a non-uniform mixture of conductive ink and adhesive, and the concentration of the conductive ink decreases from a region near the conductive ink layer toward the elastic adhesive layer). A layer of conductive ink; and a conductive thread connected to the compressed fabric and connected to the conductive ink at one end region, the conductive thread being a sinusoidal or zigzag pattern along the garment In total To. The conductive threads may be sewn on and / or glued onto the compressed fabric.

上述のように、本明細書に記載の装置（例えば衣服等のデバイス及びシステム）のいずれを形成する方法は、ストレッチ性導電性インクパターンを織物上に直接、又は転写基材を形成してこれを転写することによって間接的に、形成するステップを含んでよい。例えば、ウェアラブル電子機器衣服を作製する方法は：ストレッチ性導電性インクパターンを備える転写基材を圧縮織物に対して配置するステップであって、上記導電性インクパターンは、約４０〜６０％の導電性粒子、弾性接着剤の層、及び導電性インクと接着剤との間の勾配領域を有する導電性インクの層を備え、上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する、ステップ；並びに上記転写基材から上記圧縮織物へと、導電性インクパターンを転写するステップを含んでよい。   As described above, the method of forming any of the devices described herein (eg, devices and systems such as clothes) can be achieved by forming a stretch conductive ink pattern directly on the fabric or by forming a transfer substrate. May be formed indirectly by transferring. For example, a method of making a wearable electronics garment includes: placing a transfer substrate with a stretchable conductive ink pattern against a compressed fabric, wherein the conductive ink pattern is about 40-60% conductive. Conductive particles, a layer of elastic adhesive, and a layer of conductive ink having a gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising a non-uniform mixture of conductive ink and adhesive. The concentration of the conductive ink decreases from a region close to the layer of conductive ink toward the layer of elastic adhesive; and transferring the conductive ink pattern from the transfer substrate to the compressed fabric May include the step of:

上述のように、導電性インクの層は、約４０〜６０％の導電性粒子、約３０〜５０％のバインダ、約３〜７％の溶媒、及び約３〜７％の濃厚剤を含む。   As described above, the layer of conductive ink includes about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener.

本方法はまた、転写基材を導電性インクパターンから剥がすステップも含んでよい。転写基材は、紙又はプラスチック（例えばポリウレタン）基材を含んでよい。導電性スレッドを使用する変形例では、本方法はまた、導電性スレッドを圧縮織物に付着させるステップも含んでよく、ここで上記導電性スレッドの一方の端部は、導電性インクパターンに電気的に接続される。従って転写基材は、導電性インクパターンと電気的に連通する導電性スレッドを含むことができる。   The method may also include the step of peeling the transfer substrate from the conductive ink pattern. The transfer substrate may comprise a paper or plastic (eg polyurethane) substrate. In a variation using conductive threads, the method may also include attaching the conductive threads to the compressed fabric, wherein one end of the conductive threads is electrically connected to the conductive ink pattern. Connected to. Thus, the transfer substrate can include a conductive thread in electrical communication with the conductive ink pattern.

転写するステップは、熱転写ステップであってよく、例えば転写するステップは、導電性インクパターンを転写するために、及び／導電性インクパターンを衣服に対して配置する間に、熱を印加するステップ（例えば導電性インクパターンにアイロンをかけるステップ）を含んでよい。転写するステップは、導電性インクパターンを圧縮織物に転写するために、約１３０℃〜約３００℃の熱を印加するステップを含んでよい。転写するステップは、転写基材から圧縮織物に導電性インクパターンを転写するステップを含んでよい。   The transferring step may be a thermal transfer step, for example, the transferring step applies heat to transfer the conductive ink pattern and / or during placement of the conductive ink pattern against the garment ( For example, ironing the conductive ink pattern). The transferring step may include applying heat of about 130 ° C. to about 300 ° C. to transfer the conductive ink pattern to the compressed fabric. The transferring step may include transferring the conductive ink pattern from the transfer substrate to the compressed fabric.

これらの方法のいずれは、圧縮織物上に配置する前に、転写基材上に導電性インクパターンを印刷するステップを含んでよい。圧縮織物は、転写の前には、及び／又は転写中には、弛緩した状態（ストレッチしていない、例えば平坦／滑らかであるもののストレッチしていない状態）であってよい。   Any of these methods may include printing a conductive ink pattern on the transfer substrate prior to placement on the compressed fabric. The compressed fabric may be in a relaxed state (unstretched, eg flat / smooth but not stretched) before and / or during transfer.

導電性インクパターンは：導電性インクを基材上に、第１のパターンで印刷するステップ；接着剤を基材上に、上記第１のパターンを覆うように印刷するステップ；及び導電性インクと接着剤との間に勾配領域を形成するステップによって、転写基材上に印刷できる。   A conductive ink pattern comprising: printing a conductive ink on a substrate in a first pattern; printing an adhesive on the substrate to cover the first pattern; and a conductive ink; It can be printed on the transfer substrate by forming a gradient area with the adhesive.

ウェアラブル電子機器衣服を作製する方法は：導電性インク及び弾性接着剤のパターンを基材上に、上記導電性インクが上記接着剤と略同一の範囲となるように印刷するステップであって、上記導電性インクは、約４０％〜約６０％の導電性粒子を含む、ステップ；並びに上記導電性インクと上記接着剤との間に勾配領域を形成するステップを含んでよく、上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する。上記基材は、転写基材（例えば紙、プラスチック等）を含んでよい。上記基材の表面は、基材の転写（及び除去）を高めるために、「非付着性（ｎｏｎ−ｓｔｉｃｋ）」とする（例えばワックスをかける、密封する等）か、又はその他の方法で調製してよい。上記基材は、圧縮織物を含んでよい。上述のように、上記導電性インクは、約４０〜６０％の導電性粒子、約３０〜５０％のバインダ、約３〜７％の溶媒、及び約３〜７％の濃厚剤を含んでよい。   A method of making a wearable electronic device garment includes: printing a conductive ink and elastic adhesive pattern on a substrate so that the conductive ink is in the same range as the adhesive, The conductive ink may comprise a step comprising about 40% to about 60% conductive particles; and forming a gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising: Containing a heterogeneous mixture of conductive ink and adhesive, the concentration of conductive ink decreases from a region close to the layer of conductive ink toward the layer of elastic adhesive. The substrate may include a transfer substrate (for example, paper, plastic, etc.). The surface of the substrate may be “non-stick” (eg, waxed, sealed, etc.) or otherwise prepared to enhance substrate transfer (and removal). You can do it. The substrate may include a compressed fabric. As described above, the conductive ink may include about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener. .

これらの変形例のうちのいずれにおいて、接着剤及び／又は導電性インクのパターンは、スクリーン印刷してよい。例えば、印刷するステップは、第１のパターンとして構成された開口を有するスクリーンを上記基材上に配置するステップ、及び上記スクリーンを覆うように上記接着剤を広げるステップを含んでよい。   In any of these variations, the adhesive and / or conductive ink pattern may be screen printed. For example, printing may include placing a screen having openings configured as a first pattern on the substrate and spreading the adhesive to cover the screen.

一般に、上記導電性インク及び／又は上記接着剤の粘度は、これらを基材及び／又は織物上に印刷できるように選択してよい。例えば（硬化していない）インクの粘度は、約６０ポアズ〜約２００ポアズであってよく、硬化していない接着剤の粘度も同様であってよい。粘度は温度と共に低下する。一般に粘度は、約１５℃〜約３８℃の温度の間の指示された範囲（作業範囲）内であってよい。   In general, the viscosity of the conductive ink and / or the adhesive may be selected so that they can be printed on a substrate and / or fabric. For example, the viscosity of the (uncured) ink may be from about 60 poise to about 200 poise, and the viscosity of the uncured adhesive may be similar. Viscosity decreases with temperature. Generally, the viscosity may be within the indicated range (working range) between temperatures of about 15 ° C to about 38 ° C.

いくつかの変形例では、印刷するステップは、接着剤及び／又は導電性インクを圧縮織物上に噴霧するステップを含む。   In some variations, the printing step includes spraying an adhesive and / or conductive ink onto the compressed fabric.

一般に、接着剤と導電性インクとの間の勾配（中間）領域は、印刷プロセス中に能動的に又は受動的に形成できる。例えば上記勾配領域を形成するステップは、接着剤の上側領域への導電性インクの拡散を可能とするために十分な流動性を接着剤が有している間に、導電性インクを接着剤上に印刷するステップを含んでよい。インク及び／又は接合剤の拡散は、温度を調節する（例えば加熱又は冷却する）ことによって増進／阻害できる。いくつかの変形例では、接着剤と導電性インクとの混合物を塗布してよい（例えば５０／５０の接着剤／インクの混合物、６０／４０の混合物、７０／３０の混合物、４０／６０の混合物、３０／７０の混合物等）。   In general, the gradient (intermediate) region between the adhesive and the conductive ink can be formed actively or passively during the printing process. For example, the step of forming the gradient region may include conducting the conductive ink on the adhesive while the adhesive has sufficient fluidity to allow the conductive ink to diffuse to the upper region of the adhesive. May include the step of printing. Ink and / or binder diffusion can be enhanced / inhibited by adjusting the temperature (eg, heating or cooling). In some variations, a mixture of adhesive and conductive ink may be applied (eg 50/50 adhesive / ink mixture, 60/40 mixture, 70/30 mixture, 40/60 mixture). Mixtures, 30/70 mixtures, etc.).

ウェアラブル電子機器衣服を作製する方法は：接着剤を圧縮織物上に、第１のパターンで印刷するステップであって、上記接着剤は乾燥状態の場合、弾性である、ステップ；導電性インクを上記第１のパターン上に印刷するステップ；及び導電性インクと接着剤との間に勾配領域を形成するステップを含んでよく、上記勾配領域は、導電性インクと接着剤との不均一な混合物を含み、導電性インクの濃度は、導電性インクの層に近い領域から、弾性接着剤の層に向かって低下する。   A method for making a wearable electronics garment includes: printing an adhesive on a compressed fabric in a first pattern, wherein the adhesive is elastic when dry; step; Printing on the first pattern; and forming a gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive. In addition, the concentration of the conductive ink decreases from a region close to the conductive ink layer toward the elastic adhesive layer.

一般に、導電性インクを印刷するステップは、３〜２０層の導電性インクを印刷するステップを含んでよい。導電性インクは、導電性インクが圧縮織物に直接接触しないように印刷してよい。本方法はまた、導電性インクの一部を覆うように絶縁性樹脂を印刷するステップも含んでよい。   In general, printing the conductive ink may include printing 3 to 20 layers of conductive ink. The conductive ink may be printed so that the conductive ink does not directly contact the compressed fabric. The method may also include printing an insulating resin so as to cover a portion of the conductive ink.

記載されたデバイス及び方法のいずれにおいて、接着剤（「接合剤（ｇｌｕｅ）」）は、電気絶縁性で、かつ機械的にストレッチ性の、熱接着性水系接合剤であってよい。例えば水系かつ電気絶縁性の市販の織物用接着剤を使用してよい。   In any of the described devices and methods, the adhesive (“glue”) may be an electrically insulating, mechanically stretchable, heat-adhesive water-based adhesive. For example, a water-based and electrically insulating commercially available textile adhesive may be used.

上述のように、接着剤を印刷するステップは、第１のパターンとして構成された開口を有するスクリーンを上記圧縮織物上に配置するステップ、及び上記スクリーンを覆うように上記接着剤を広げるステップを含んでよい。同様に、導電性インクを印刷するステップは、上記第１のパターンの少なくとも一部分と適合する開口を有するスクリーンを上記圧縮織物上に配置するステップ、及び上記導電性インクを広げるステップを含んでよい。上述のように、導電性インクを印刷するステップは：約４０〜６０％の導電性粒子、約３０〜５０％のバインダ、約３〜７％の溶媒、及び約３〜７％の濃厚剤を有する導電性インクを印刷するステップを含んでよい。   As described above, printing the adhesive includes placing a screen having openings configured as a first pattern on the compressed fabric and spreading the adhesive to cover the screen. It's okay. Similarly, printing the conductive ink may include placing a screen on the compressed fabric having an opening that matches at least a portion of the first pattern and spreading the conductive ink. As described above, the step of printing the conductive ink comprises: about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener. The method may include the step of printing the conductive ink having.

一般に、圧縮織物上に接着剤を印刷するステップは、接着剤を圧縮織物上に噴霧するステップを含んでよく、また導電性インクを印刷するステップは、導電性インクを第１のパターン上に噴霧するステップを含んでよい。これもまた上述のように、勾配領域を形成するステップは、接着剤の上側領域への導電性インクの拡散を可能とするために十分な流動性を接着剤が有している間に、導電性インクを接着剤上に印刷するステップを含んでよい。   In general, printing the adhesive on the compressed fabric may include spraying the adhesive on the compressed fabric, and printing the conductive ink spraying the conductive ink on the first pattern. May include the step of: Again, as described above, the step of forming the gradient region is performed while the adhesive has sufficient fluidity to allow diffusion of the conductive ink into the upper region of the adhesive. Printing the ink on the adhesive.

また、本明細書に記載されるのは、ウェアラブル織物歪みゲージデバイス（例えば本明細書に記載の導電性弾性ストリップ又はリボンセンサ）である。これらのデバイスは：導電性材料を含浸させた、伸長させた弾性織物であって、上記導電性材料は、上記導電性材料の約８５％〜９９％の導電性粒子と、バインダとを含み、上記バインダは導電性材料の０．１％〜１５％である、弾性織物；上記導電性材料を含浸させた上記伸長させた弾性織物の第１の端部に付着させた第１の導電性（例えば金属）コネクタ；上記導電性材料を含浸させた上記伸長させた弾性織物の第２の端部に付着させた第２の導電性（例えば金属）コネクタ；及び上記導電性材料を含浸させた上記伸長させた弾性織物全体のカバーであって、上記カバーは圧縮織物からなる、カバーを含んでよい。   Also described herein are wearable fabric strain gauge devices (eg, a conductive elastic strip or ribbon sensor as described herein). These devices are: stretched elastic fabric impregnated with a conductive material, the conductive material comprising about 85% to 99% conductive particles of the conductive material and a binder; The binder is 0.1% to 15% of a conductive material; an elastic fabric; a first conductive material attached to a first end of the stretched elastic fabric impregnated with the conductive material ( For example, a metal) connector; a second conductive (eg, metal) connector attached to the second end of the stretched elastic fabric impregnated with the conductive material; and the impregnated with the conductive material. A cover of the entire stretched elastic fabric, the cover comprising a cover made of compressed fabric.

これらのデバイスは、呼吸センサとして構成してよく、又はそうでない場合は（例えば上記デバイスを付着させた衣服の）ストレッチを検出するために使用してよいが、これは、ある長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、第１の金属コネクタに電気的に連結された、導電性スレッドも含んでよい。例えば衣服は、第１の長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、第１の金属コネクタに電気的に連結された、第１の導電性スレッドと、第２の長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、第２の金属コネクタに電気的に連結された、第２の導電性スレッドとを含んでよい。上記長さの圧縮織物は、圧縮織物の異なる片の一部であってよく、又はカバーを形成する同一の圧縮織物の一部であってよい。   These devices may be configured as a respiration sensor or otherwise used to detect stretch (e.g., clothing with the device attached), which is a length of compressed fabric A conductive thread may be included that is sewn in a zigzag or sinusoidal pattern and electrically coupled to the first metal connector. For example, a garment is stitched to a first length of compressed fabric in a zigzag or sinusoidal pattern and electrically coupled to a first metal connector, and a second length of compression. A second conductive thread may be included that is stitched to the fabric in a zigzag or sinusoidal pattern and electrically connected to the second metal connector. The length of compressed fabric may be part of a different piece of compressed fabric, or may be part of the same compressed fabric that forms the cover.

導電性材料は、カーボンブラック、グラフェン、グラファイト及び酸化物でコーティングされたマイカ（又は本明細書に記載の他の導電性粒子のうちのいずれ）といった導電性粒子の懸濁液から形成してよい。一般に、バインダよりも遥かに多量の導電性粒子が存在する。乾燥状態では、導電性粒子は導電性材料の約６０％〜９９．９％（又は約７０％〜９９．９％、８０％〜９９．９％、８５％〜９９．９％、９０％〜９９．９％、７０％〜９９％、８０％〜９９％、８５％〜９９％、９０％〜９９％等）であってよい。バインダは、０．１％〜２０％（又は０．１％〜１５％、０．１％〜１２％、０．１％〜１０％、０．１％〜７．５％、０．１％〜５％、０．１％〜２．５％、０．１％〜１％等、１％〜２０％、２％〜２０％、５％〜２０％、７．５％〜２０％等）であってよい。バインダはアクリル又は水系ポリウレタンであってよい。   The conductive material may be formed from a suspension of conductive particles such as carbon black, graphene, graphite and oxide-coated mica (or any of the other conductive particles described herein). . In general, there are far more conductive particles than binder. In the dry state, the conductive particles are about 60% to 99.9% (or about 70% to 99.9%, 80% to 99.9%, 85% to 99.9%, 90% to 90% of the conductive material. 99.9%, 70% to 99%, 80% to 99%, 85% to 99%, 90% to 99%, etc.). The binder is 0.1% to 20% (or 0.1% to 15%, 0.1% to 12%, 0.1% to 10%, 0.1% to 7.5%, 0.1% -5%, 0.1% -2.5%, 0.1% -1%, etc., 1% -20%, 2% -20%, 5% -20%, 7.5% -20%, etc.) It may be. The binder may be acrylic or water based polyurethane.

一般に、これらのデバイスは、低い電気的及び機械的ヒステリシスを呈することができる。例えば上記デバイスは、その長さを２倍超（例えば長さ×２．５超、長さ×３超、長さ×４超等）伸長させた後で、５％未満（４％、３％、２％、１％、０．９％、０．５％、０．２％、０．１％等未満）の電気的ヒステリシスを呈することができる。上記伸長させた弾性織物は、約２秒未満（１．５秒未満、１秒未満、０．８秒未満、０．６秒未満、０．５秒未満、０．４秒未満、０．３秒未満、０．２秒未満、０．１秒未満、０．０５秒未満等）に元の長さに復元できる。   In general, these devices can exhibit low electrical and mechanical hysteresis. For example, the device is less than 5% (4%, 3%) after stretching its length by more than twice (eg, length x 2.5, length x 3 or more, length x 4 or more, etc.) Less than 2%, 1%, 0.9%, 0.5%, 0.2%, 0.1%, etc.). The stretched elastic fabric is less than about 2 seconds (less than 1.5 seconds, less than 1 second, less than 0.8 seconds, less than 0.6 seconds, less than 0.5 seconds, less than 0.4 seconds, 0.3 Less than seconds, less than 0.2 seconds, less than 0.1 seconds, less than 0.05 seconds, etc.).

本発明の新規の特徴を、以下の請求項において特に記載する。本発明の特徴及び利点の更に良好な理解は、本発明の原理を利用した例示的実施形態を記載する以下の「発明を実施するための形態」、及び添付の図面を参照すれば得られるだろう。   The novel features of the invention are set forth with particularity in the claims that follow. A better understanding of the features and advantages of the present invention will be obtained by reference to the following detailed description that sets forth illustrative embodiments, in which the principles of the invention are utilized, and the accompanying drawings of which: Let's go.

呼吸監視用衣服として構成されたシャツの正面図である。It is a front view of the shirt comprised as clothing for respiratory monitoring. 図１Ａのシャツの前部領域及び側部領域の部分図である。1B is a partial view of the front and side regions of the shirt of FIG. 1A. FIG. 図１Ａ及び１Ｂと同一の衣服の背面図である。It is a rear view of the same clothes as FIG. 1A and 1B. 図１Ａ〜１Ｃに示す衣服と同様の、局部的呼吸を測定するよう構成された別の衣服の正面図である。1C is a front view of another garment configured to measure local respiration, similar to the garment shown in FIGS. 図１Ａ〜１Ｃに示す衣服と同様の、局部的呼吸を測定するよう構成された別の衣服の前部及び側部の図である。1C is a front and side view of another garment configured to measure local respiration, similar to the garment shown in FIGS. 図１Ａ〜１Ｃに示す衣服と同様の、局部的呼吸を測定するよう構成された別の衣服の背面図である。1C is a rear view of another garment configured to measure local respiration, similar to the garment shown in FIGS. ＥＣＧを測定するための衣服の正面図である（シャツ及びパンツの両方を示す）。FIG. 2 is a front view of a garment for measuring ECG (both shirt and pants are shown). 図２Ａの衣服（シャツ及びパンツ）の背面図である。It is a rear view of the clothes (shirt and pants) of FIG. 2A. ＥＣＧを測定するための衣服の別の変形例の正面図であり、シャツ上に肢リードが位置決めされ、例えば脚リードは不要である。例えば運動ストレス試験を実施する際、肢リードは、歩行中のアーティファクトを回避するために胴体上に配置される場合が多い（腕リードを鎖骨下に移動させ、脚リードを腸骨稜の中央かつ上側に移動させる）。FIG. 6 is a front view of another variation of a garment for measuring ECG in which a limb lead is positioned on a shirt, for example, no leg lead is required. For example, when performing an exercise stress test, the limb lead is often placed on the torso to avoid walking artifacts (the arm lead is moved below the clavicle and the leg lead is placed in the middle of the iliac crest and Move it up). 図３Ａの衣服の背面図である。It is a rear view of the clothes of FIG. 3A. ＥＣＧを検出するよう構成された衣服の正面図である。FIG. 3 is a front view of a garment configured to detect ECG. ＥＣＧを検出するよう構成された衣服の背面図である。FIG. 6 is a rear view of a garment configured to detect ECG. ストレッチ性導電性インクのある変形例に関する、力：伸長を特性決定するグラフである。FIG. 6 is a graph characterizing force: elongation for a variation of stretch conductive ink. FIG. ストレッチ性導電性インクのある変形例に関する、抵抗を特性決定するグラフである。6 is a graph characterizing resistance for a variation of stretchable conductive ink. 被験者の睡眠を監視するために睡眠中に着用されるよう構成された衣服の正面図である。1 is a front view of a garment configured to be worn during sleep to monitor a subject's sleep. FIG. 被験者の睡眠を監視するために睡眠中に着用されるよう構成された衣服の側面図である。1 is a side view of a garment configured to be worn during sleep to monitor a subject's sleep. FIG. 被験者の睡眠を監視するために睡眠中に着用されるよう構成された衣服の背面図である。FIG. 4 is a rear view of a garment configured to be worn during sleep to monitor a subject's sleep. 含まれ得る襟の正面図である。FIG. 6 is a front view of a collar that may be included. 含まれ得る襟の背面図である。FIG. 6 is a rear view of a collar that may be included. 感情ヴェイレンスを決定するために適合された衣服（又は複数の衣服）の操作の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the operation of a garment (or garments) adapted to determine an emotional valence. 図９に示す概略図からの更なる詳細を提供する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram providing further details from the schematic diagram shown in FIG. 9. 図９に示す概略図からの更なる詳細を提供する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram providing further details from the schematic diagram shown in FIG. 9. 図９に示す概略図からの更なる詳細を提供する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram providing further details from the schematic diagram shown in FIG. 9. 図９に示す概略図からの更なる詳細を提供する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram providing further details from the schematic diagram shown in FIG. 9. 図９に示す概略図からの更なる詳細を提供する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram providing further details from the schematic diagram shown in FIG. 9. 本明細書に記載の衣服を着用するユーザから作成できる、健康な状態であることの決定の図解である。6 is an illustration of a determination of a healthy condition that can be created from a user wearing the garments described herein. 本明細書に記載の衣服を着用するユーザから作成できる、フィットネスランキング／分析の図解である。FIG. 6 is a fitness ranking / analysis illustration that can be created from a user wearing the garments described herein. 衣服の正面図である。It is a front view of clothes. 衣服の背面図である。It is a rear view of clothes. 支持用衣服を有する衣服の正面図である。It is a front view of the clothes which have the clothes for support. 支持用衣服を有する衣服の背面図である。It is a rear view of the clothes which have the clothes for support. 本明細書に記載の衣服と共に使用できる支持用衣服の正面図である。FIG. 3 is a front view of a support garment that can be used with the garment described herein. 本明細書に記載の衣服と共に使用できる支持用衣服の背面図である。FIG. 2 is a rear view of a support garment that can be used with the garment described herein. いくつかの実施形態による、膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of an inflatable support device, according to some embodiments. いくつかの実施形態による、膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of an inflatable support device, according to some embodiments. 女性の胸部に対する上記膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of the inflatable support device for a female breast. 本明細書に記載の衣服と共に使用できる支持用衣服の正面図である。FIG. 3 is a front view of a support garment that can be used with the garment described herein. 本明細書に記載の衣服と共に使用できる支持用衣服の背面図である。FIG. 2 is a rear view of a support garment that can be used with the garment described herein. いくつかの実施形態による、膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of an inflatable support device, according to some embodiments. いくつかの実施形態による、膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of an inflatable support device, according to some embodiments. 男性の胸部に対する上記膨張性支持デバイスの図である。FIG. 6 is an illustration of the inflatable support device for a male chest. 支持用衣服を有する衣服の正面図である。It is a front view of the clothes which have the clothes for support. 支持用衣服を有する衣服の背面図である。It is a rear view of the clothes which have the clothes for support. 衣服中の電極を皮膚に対して保持するためのウェアラブル支持ハーネス及び支持構造体を含む、生理学的パラメータ（例えばＥＣＧ）を測定するための衣服を含む１つのシステムを示す図である。1 shows one system including a garment for measuring physiological parameters (eg, ECG), including a wearable support harness and a support structure for holding an electrode in the garment against the skin. FIG. 衣服中の電極を皮膚に対して保持するためのウェアラブル支持ハーネス及び支持構造体を含む、生理学的パラメータ（例えばＥＣＧ）を測定するための衣服を含む１つのシステムを示す。1 illustrates one system including a garment for measuring physiological parameters (eg, ECG), including a wearable support harness and a support structure for holding an electrode in the garment against the skin. 衣服中の電極を皮膚に対して保持するためのウェアラブル支持ハーネス及び支持構造体を含む、生理学的パラメータ（例えばＥＣＧ）を測定するための衣服を含む１つのシステムを示す。1 illustrates one system including a garment for measuring physiological parameters (eg, ECG), including a wearable support harness and a support structure for holding an electrode in the garment against the skin. 図１８Ａの支持構造体（拡張性支持構造体）の正面図である。It is a front view of the support structure (expandable support structure) of FIG. 18A. 図１８Ａの支持構造体（拡張性支持構造体）の側面図である。It is a side view of the support structure (expandable support structure) of FIG. 18A. パンツの正面図である。It is a front view of pants. パンツの背面図である。It is a rear view of pants. 本明細書で開示される衣服の間の例示的な接続を示す。2 illustrates an exemplary connection between garments disclosed herein. いくつかの実施形態によるパンツに関する配線図である。FIG. 6 is a wiring diagram for pants according to some embodiments. いくつかの実施形態による衣服の前部に関する配線図である。FIG. 6 is a wiring diagram for the front of a garment according to some embodiments. いくつかの実施形態による衣服の背部に関する配線図である。FIG. 6 is a wiring diagram for the back of a garment according to some embodiments. 身体の右側及び左側両方において上肢及び下肢並びに上腕及び下腕に付着されたセンサ（図示せず）及びＩＭＵを含む、本明細書に記載の衣服の別の例である。FIG. 4 is another example of a garment described herein, including upper and lower limbs and sensors (not shown) and IMUs attached to the upper and lower arms on both the right and left sides of the body. 腕及び脚に配設されたＩＭＵを有するものの、腕、脚及び臀部にＥＭＧ電極も含む、図２２Ａに示すもののような衣服の別の変形例の正面図である。図示したように、圧縮織物に弾性織物を組み込むことによって、ＥＭＧと被験者の皮膚との間の接触を更に増進できる。衣服にわたって５個以上のＩＭＵを付着させてよく、これは図２２Ｄに示すように、脊柱の異なる領域に対応する、被験者の背部に沿った付着を含む。これにより、***フィードバック等のための姿勢の検出を可能とすることができる。FIG. 22B is a front view of another variation of a garment such as that shown in FIG. 22A, having IMUs disposed on the arms and legs, but also including EMG electrodes on the arms, legs, and buttocks. As illustrated, the contact between the EMG and the subject's skin can be further enhanced by incorporating an elastic fabric into the compressed fabric. Five or more IMUs may be attached across the garment, including attachments along the subject's back, corresponding to different regions of the spinal column, as shown in FIG. 22D. Thereby, it is possible to detect a posture for posture feedback and the like. 図２２Ｂの衣服の背面図である。FIG. 22B is a rear view of the garment of FIG. 22B. 図２２Ｂ及び２２Ｃの衣服におけるＩＭＵの位置を示す。FIG. 23 shows the position of the IMU in the garment of FIGS. 22B and 22C. 本明細書に記載のセンサ及び／又は電気トレースとして製作できる導電性弾性ストリップ又はリボン材料の１つの構成要素を示す。図２３は弾性リボン２３０１の一例を示す。FIG. 3 illustrates one component of a conductive elastic strip or ribbon material that can be fabricated as a sensor and / or electrical trace as described herein. FIG. 23 shows an example of the elastic ribbon 2301. 図２４〜２７は、本明細書に記載の導電性弾性リボンを作製する１つの方法を示す。図２４では、導電体の懸濁液（この例では水中に分散させたカーボンブラック）を含む溶液をコンテナ内に配置する。FIGS. 24-27 illustrate one method of making the conductive elastic ribbon described herein. In FIG. 24, a solution containing a suspension of a conductor (in this example, carbon black dispersed in water) is placed in a container. 図２４〜２７は、本明細書に記載の導電性弾性リボンを作製する１つの方法を示す。図２５では、弾性材料（例えば織物及びポリマー材料で形成された材料）を懸濁材料に浸漬することにより、導電性材料を弾性材料の織物に吸収させることができる。FIGS. 24-27 illustrate one method of making the conductive elastic ribbon described herein. In FIG. 25, the conductive material can be absorbed by the elastic material fabric by immersing the elastic material (eg, a material formed of a woven material and a polymer material) in the suspended material. 図２４〜２７は、本明細書に記載の導電性弾性リボンを作製する１つの方法を示す。図２６では、弾性材料を、少なくとも１つの第１の均一な層で被覆する。FIGS. 24-27 illustrate one method of making the conductive elastic ribbon described herein. In FIG. 26, the elastic material is coated with at least one first uniform layer. 図２４〜２７は、本明細書に記載の導電性弾性リボンを作製する１つの方法を示す。図２６の後、図２７に示すように、コーティングされた材料を乾燥させることができる。FIGS. 24-27 illustrate one method of making the conductive elastic ribbon described herein. After FIG. 26, the coated material can be dried as shown in FIG. 上述のようにして形成された導電性弾性材料の端部における、導電性端子の取り付けを示す。The attachment of the conductive terminal at the end of the conductive elastic material formed as described above is shown. 上述のようにして形成された導電性弾性材料の端部における、導電性端子の取り付けを示す。The attachment of the conductive terminal at the end of the conductive elastic material formed as described above is shown. 上述のようにして形成された導電性弾性材料の端部における、導電性端子の取り付けを示す。The attachment of the conductive terminal at the end of the conductive elastic material formed as described above is shown. ストレッチ性織物を接続するために使用できる、配線済みリボンの一例を示す。1 shows an example of a wired ribbon that can be used to connect stretch fabrics. 上の図２４〜３０に示すようにして形成された導電性弾性リボンの、図３１に示すように取り付けられたワイヤを含むよう予備形成されたリボンへの取り付けを示す。FIG. 32 illustrates the attachment of a conductive elastic ribbon formed as shown in FIGS. 24-30 above to a preform preformed to include a wire attached as shown in FIG. 密封型導電性リボンの形成を示す。Fig. 3 shows the formation of a sealed conductive ribbon. 密封型導電性リボンの形成を示す。Fig. 3 shows the formation of a sealed conductive ribbon. 衣服（例えば呼吸センサ／衣服のストレッチセンサ）を形成するための、導電性弾性材料を含む上記密封型導電性リボンの、ストレッチ性織物等の織物への取り付けを示す。FIG. 6 illustrates the attachment of the sealed conductive ribbon comprising a conductive elastic material to a fabric, such as a stretch fabric, to form a garment (eg, a breath sensor / cloth stretch sensor). 衣服（例えば呼吸センサ／衣服のストレッチセンサ）を形成するための、導電性弾性材料を含む上記密封型導電性リボンの、ストレッチ性織物等の織物への取り付けを示す。FIG. 6 illustrates the attachment of the sealed conductive ribbon comprising a conductive elastic material to a fabric, such as a stretch fabric, to form a garment (eg, a breath sensor / cloth stretch sensor). 衣服に対して固定された導電性弾性材料の最終的なバージョンの一例を示す。Figure 2 shows an example of a final version of a conductive elastic material fixed to a garment. 衣服に対して固定された導電性弾性材料の最終的なバージョンの一例を示す。Figure 2 shows an example of a final version of a conductive elastic material fixed to a garment. ストレッチ性導電性インクパターンの一例を通る断面の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）であり、間に中間勾配層を有する導電性インク層及び弾性接着層を示す。FIG. 2 is a scanning electron micrograph (SEM) of a cross section through an example of a stretchable conductive ink pattern, showing a conductive ink layer and an elastic adhesive layer with an intermediate gradient layer in between. ストレッチ性導電性インクパターンの例を通る断面の別のＳＥＭであり、各領域／層の厚さを示す。Figure 5 is another SEM in cross section through an example of a stretch conductive ink pattern, showing the thickness of each region / layer. 本明細書に記載の接着剤、勾配領域及び導電性インクを含む、導電性インクパターンの別の変形例を示す。FIG. 6 illustrates another variation of a conductive ink pattern including an adhesive, a gradient region, and a conductive ink as described herein. ストレッチ性導電性インク複合物（パターン）の化学成分、図４０Ａでは炭素の分布を示す顕微鏡写真である。顕微鏡写真上の大きな矢印は、化学組成の視覚表示を指す。40A is a photomicrograph showing the chemical composition of the stretchable conductive ink composite (pattern), FIG. 40A showing the carbon distribution. Large arrows on the photomicrographs point to visual indications of chemical composition. ストレッチ性導電性インク複合物（パターン）の化学成分、図４０Ｂでは硫黄の分布を示す顕微鏡写真である。顕微鏡写真上の大きな矢印は、化学組成の視覚表示を指す。40B is a photomicrograph showing the distribution of sulfur in the chemical component of the stretchable conductive ink composite (pattern), FIG. 40B. Large arrows on the photomicrographs point to visual indications of chemical composition. ストレッチ性導電性インク複合物（パターン）の化学成分、図４０Ｃではケイ素の分布を示す顕微鏡写真である。顕微鏡写真上の大きな矢印は、化学組成の視覚表示を指す。40C is a photomicrograph showing the chemical composition of the stretchable conductive ink composite (pattern), FIG. 40C showing the distribution of silicon. Large arrows on the photomicrographs point to visual indications of chemical composition. ストレッチ性導電性インク複合物（パターン）の化学成分、図４０Ｄでは酸素の分布を示す顕微鏡写真である。顕微鏡写真上の大きな矢印は、化学組成の視覚表示を指す。40D is a photomicrograph showing the chemical composition of the stretchable conductive ink composite (pattern), oxygen distribution in FIG. 40D. Large arrows on the photomicrographs point to visual indications of chemical composition. 基材上にストレッチ性導電性インクパターンを印刷する１つの方法を示す。1 illustrates one method of printing a stretchable conductive ink pattern on a substrate. 基材（例えば織物）に縫い付けられた導電性スレッドの例を示す。これらの導電性スレッドは、本明細書に記載のワイヤリボン材料（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）を形成できる。図４２Ａは、異なる間隔及び幅（角度）を有する複数の縫い目の異なるパターンを示す。2 shows an example of conductive threads sewn on a substrate (eg, a fabric). These conductive threads can form the wire ribbon material described herein (eg, a sewn zigzag connector). FIG. 42A shows different patterns of a plurality of seams with different spacings and widths (angles). 基材（例えば織物）に縫い付けられた導電性スレッドの例を示す。図４２Ｂは、５個の異なるセンサに接続できる、５個の平行な導電性スレッドの例を示す。2 shows an example of conductive threads sewn on a substrate (eg, a fabric). FIG. 42B shows an example of five parallel conductive threads that can be connected to five different sensors. 基材（例えば織物）に縫い付けられた導電性スレッドの例を示す。図４２Ｃは、単一の導電性スレッドの例を示す。これらの導電性スレッドは、本明細書に記載のワイヤリボン材料（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）を形成できる。2 shows an example of conductive threads sewn on a substrate (eg, a fabric). FIG. 42C shows an example of a single conductive thread. These conductive threads can form the wire ribbon material described herein (eg, a sewn zigzag connector). 本明細書に記載の衣服のいずれに統合できるＳＭＳモジュールの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an SMS module that can be integrated into any of the garments described herein. 図４３Ａに示すもののようなＳＭＳモジュールのためのハウジングの例である。FIG. 43B is an example of a housing for an SMS module such as that shown in FIG. 43A. 呼吸を検出するための歪みゲージとして構成された、複数の導電性粒子含浸弾性ストリップを含む衣服（呼吸感知衣服）の１つの変形例の正面図である。FIG. 6 is a front view of one variation of a garment (breath-sensing garment) that includes a plurality of conductive particle-impregnated elastic strips configured as a strain gauge for detecting respiration. 呼吸を検出するための歪みゲージとして構成された、複数の導電性粒子含浸弾性ストリップを含む衣服（呼吸感知衣服）の１つの変形例の背面図である。FIG. 6 is a rear view of one variation of a garment (breath-sensing garment) that includes a plurality of conductive particle impregnated elastic strips configured as a strain gauge for detecting respiration. 図４４Ａ〜４４Ｂで説明されているような、呼吸を感知するための衣服を製作する１つの方法を示す。FIG. 44 illustrates one method of making a garment for sensing respiration, as described in FIGS. 44A-44B. 図４６Ａ及び４６Ｂは、各リードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ及びａＶＦに関するＥＣＧ測定の横並びにした比較を示す。図４６Ａは、標準的な１２リードＥＣＧ機を用いたＥＣＧ測定である。46A and 46B show a side-by-side comparison of ECG measurements for each lead I, II, III, aVR, aVL, and aVF. FIG. 46A is an ECG measurement using a standard 12 lead ECG machine. 図４６Ａ及び４６Ｂは、各リードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ及びａＶＦに関するＥＣＧ測定の横並びにした比較を示す。図４６Ｂは、本明細書に記載の衣服を用いたＥＣＧ測定である。46A and 46B show a side-by-side comparison of ECG measurements for each lead I, II, III, aVR, aVL, and aVF. FIG. 46B is an ECG measurement using the garments described herein. 本明細書に記載されているように形成された導電性粒子含浸弾性ストリップから形成される呼吸センサを含む衣服を用いた、呼吸の測定を示す。FIG. 6 illustrates respiration measurements using a garment including a respiration sensor formed from a conductive particle impregnated elastic strip formed as described herein. 基準システム（それを通して呼吸を監視するフェイスマスクを含む、標準的なプレチスモグラフィシステム）、及び本明細書に記載の呼吸監視用衣服（「ＲＲバンドシステム」）を用いて計算した、１分あたりの平均呼吸の比較であり、両者の間の優れた一致を示す。Calculated using a reference system (a standard plethysmography system including a face mask through which breathing is monitored) and the respiratory monitoring garment described herein (the “RR band system”) A comparison of mean breaths, showing excellent agreement between the two.

一般に、本明細書に記載されるのは、呼吸、心臓のパラメータ、睡眠、感情の状態等といった生理学的パラメータを検出及び監視するための装置（例えばシャツ、パンツ等を含むがこれらに限定されない衣服）である。特に本明細書に記載されるのは、ストレッチ性導電性センサ及びコネクタであり、これらは、特に圧縮衣服を含む衣服に付着（例えば縫い付け、接着等）するか又はいくつかの変形例では衣服に印刷することによって、センサ、導電性トレース及び／又は接点を形成できる、ストレッチ性導電性インク、弾性体及びトレースを含んでよい。   Generally described herein are devices for detecting and monitoring physiological parameters such as breathing, cardiac parameters, sleep, emotional state, etc. (including but not limited to clothes such as shirts, pants, etc.) ). In particular, described herein are stretch conductive sensors and connectors that attach (eg, sew, bond, etc.) to garments, particularly including compression garments, or in some variations garments. It may include stretch conductive inks, elastics and traces that can form sensors, conductive traces, and / or contacts by printing on.

２０１３年９月１１日に出願された米国特許出願第１４／０２３，８３０号、発明の名称「ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ」（参照により本出願に援用される）は、例示的な衣服を記載しており、これらのいずれは、本明細書に記載されるように改変できる。   US patent application Ser. No. 14 / 023,830, filed Sep. 11, 2013, entitled “PHYSIOLOGICAL MONITORING GARMENSS” (incorporated by reference into this application), describes exemplary garments. Any of these can be modified as described herein.

本明細書に記載の衣服のいずれは、衣服（例えばシャツ、ショーツ、若しくはウェアラブルデバイスの他のいずれの構成部品内、即ちバラクラバ、ソックス、グローブ等）上に直接配置された、又は以下で更に詳細に記載されるように衣服に統合された、１つ又は複数のセンサマネージャシステム（ＳＭＳ）を含んでよい。ＳＭＳは電子基盤を含んでよい。ＳＭＳへの接続は、衣服の一部として含むことができるワイヤリボン材料を含むコネクタ（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）によって実施できる。いくつかの変形例では、導電性トレースが付着される、ある長さの剛性材料（例えばカプトン）を使用してよい。   Any of the garments described herein were placed directly on the garment (eg, shirts, shorts, or any other component of the wearable device, ie, balaclava, socks, gloves, etc.) or are described in more detail below. One or more sensor manager systems (SMS) integrated into the garment as described in. The SMS may include an electronic board. The connection to the SMS can be made by a connector (eg, a sewn zigzag connector) that includes a wire ribbon material that can be included as part of the garment. In some variations, a length of rigid material (eg, Kapton) to which conductive traces are attached may be used.

（スマートフォン等の別個のデバイスによって提供されるのとは対象的に）衣服に統合されるＳＭＳは、多数の利点を提供できる。例えば、統合型ＳＭＳは、異なる複数のセンサとの比較的多数の接続を管理でき、（例えば処理される信号の数とは無関係に）信号を処理して、単一のミニＵＳＢケーブルによって電話と通信できる。将来のデバイス（例えばシャツ、タイツ、グローブ、ソックス、バラクラバ等）に含まれることになるセンサの数にかかわらず、ＳＭＳとセンサモジュール（例えば電話）との間の接続は常に、単一の５ピンＵＳＢ接続をベースとするものであってよく、従ってデバイスから電話モジュールへのメス型及びオス型コネクタのサイズを実質的に削減できる。典型的な構成では、ＳＭＳはＵＡＲＴ（汎用非同期送受信機）モジュールを通してオス型コネクタに接続し、上記オス型コネクタは別のＵＡＲＴ及びＵＡＲＴ−ＵＳＢモジュールを通して移動体と通信する（添付の概略図及び図面を参照のこと）。   SMS integrated into clothing (as opposed to being provided by a separate device such as a smartphone) can provide a number of advantages. For example, an integrated SMS can manage a relatively large number of connections with different sensors, process signals (e.g., regardless of the number of signals being processed), and communicate with the phone via a single mini USB cable. Can communicate. Regardless of the number of sensors that will be included in future devices (eg shirts, tights, gloves, socks, balaclava, etc.), the connection between the SMS and the sensor module (eg phone) is always a single 5-pin It may be based on a USB connection, thus substantially reducing the size of the female and male connectors from the device to the phone module. In a typical configuration, the SMS connects to a male connector through a UART (Universal Asynchronous Transmitter / Receiver) module, which communicates with the mobile through another UART and UART-USB module (attached schematic and drawings). checking).

統合型ＳＭＳは、衣服上の異なる複数の場所に配置できる。例えばこれは、肩甲骨間の首の基部、タイツの腰部分、腕、胸部、又は更にはソックス、グローブ、バラクラバ等に配置できる。   The integrated SMS can be placed at different locations on the garment. For example, it can be placed at the base of the neck between the scapula, the waist of the tights, the arms, the chest, or even socks, gloves, balaclavas, and the like.

ＳＭＳはまた、上記デバイスのための異なる複数の電話と通信するよう構成できる。上述のように、統合型ＳＭＳによって、複数の接続（ピン）を異なる複数のセンサ／出力に接続することができる。例えば加速度計は、ＳＭＳをセンサモジュール（例えば移動体電話）内に存在させる場合、５つのピンを必要とし得る。シャツに統合されたＳＭＳは、より少数のコネクタを必要とし得る。例えばＳＭＳは２つのピンしか必要としない場合がある。より多くのセンサに関して、統合型ＳＭＳを用いない場合、このようなコネクタの数は実現不可能となり得る。   The SMS can also be configured to communicate with different phones for the device. As described above, integrated SMS allows multiple connections (pins) to be connected to different multiple sensors / outputs. For example, an accelerometer may require five pins if the SMS is present in a sensor module (eg, a mobile phone). An SMS integrated into a shirt may require fewer connectors. For example, SMS may only require two pins. For more sensors, such a number of connectors may not be feasible without using integrated SMS.

一般に、ＳＭＳは、センサから及びセンサへの信号を管理するモジュール（チップ）であってよく、通信システム（電話等から構成されるセンサモジュール）とセンサとの間のインタフェースとして機能できる。ＳＭＳは、これらの間の接続及び予備インタフェースを管理できる。例えば統合型ＳＭＳは、センサへの物理的接続を含んでよく、信号を処理してセンサとセンサモジュール及び／又は他の分析若しくは制御構成部品との間で送信する経路を管理できる。ＳＭＳはマルチプレクサも含んでよく、又はマルチプレクサに接続してよく、これにより、上記マルチプレクサが接続された様々なセンサ間で、読み取りを交代させることができる。   In general, the SMS may be a module (chip) that manages signals from and to the sensor, and can function as an interface between the communication system (a sensor module including a telephone or the like) and the sensor. The SMS can manage the connection and spare interface between them. For example, an integrated SMS may include a physical connection to the sensor and can manage the path that processes the signal and transmits between the sensor and the sensor module and / or other analysis or control components. The SMS may also include a multiplexer or may be connected to a multiplexer so that readings can be alternated between the various sensors to which the multiplexer is connected.

いくつかの変形例では、ＳＭＳは、パッシブセンサ又はアクティブセンサへの適切な電力供給を提供できる。ＳＭＳは、ＵＳＢポート等のポートを通して移動体システムから電力を得ることができる。統合型ＳＭＳは、一方の側から、ＵＳＢポートを通してセンサモジュール（例えばセンサモジュールとして構成された通信システム／電話等）へと通信できる。ＳＭＳは、センサとセンサモジュールとの間のインタフェース又はブリッジとして機能できる。   In some variations, the SMS can provide adequate power supply to passive or active sensors. SMS can obtain power from the mobile system through a port, such as a USB port. The integrated SMS can communicate from one side to a sensor module (eg, a communication system / telephone configured as a sensor module) through a USB port. The SMS can function as an interface or bridge between the sensor and the sensor module.

更に、本明細書に記載の統合型ＳＭＳのいずれは、増幅、フィルタリング、サンプリング（サンプリングレートの制御）等を含むがこれらに限定されないオンボード処理（例えば予備処理）、典型的には基本的な予備処理を含むよう構成してよい。統合型ＳＭＳはまた、１つ又は複数のセンサからの信号をエンコードしてよい。いくつかの変形例では、ＳＭＳは、オンボードのマイクロコントローラを含んでよい。更に統合型ＳＭＳはまた、センサのうちのいずれ又は全てへの／からの通信プロトコルを全体として管理してもよく、また（信号がアナログである場合は）アナログ−デジタル変換を実行してよく、ＵＳＢに向かう前にＵＳＢの共用ポートと通信してもよい。例えばＳＭＳは、信号をＵＡＲＴ−ＵＳＢ信号プロトコルへと変換するよう構成してよい。   Further, any of the integrated SMS described herein includes on-board processing (eg, pre-processing), including but not limited to amplification, filtering, sampling (sampling rate control), etc. You may comprise so that a preliminary | backup process may be included. Integrated SMS may also encode signals from one or more sensors. In some variations, the SMS may include an on-board microcontroller. Furthermore, the integrated SMS may also manage the communication protocol to / from any or all of the sensors as a whole, and may perform analog-to-digital conversion (if the signal is analog), You may communicate with the USB shared port before going to USB. For example, the SMS may be configured to convert the signal to a UART-USB signal protocol.

更に、又はあるいは、統合型ＳＭＳのいずれは、信号送受信機として構成してよい。例えば衣服に統合されたＳＭＳは、並列信号を（データの順番の）直列信号に変換するよう適合してよい。   Additionally or alternatively, any of the integrated SMS may be configured as a signal transceiver. For example, an SMS integrated in a garment may be adapted to convert parallel signals into serial signals (in data order).

上述のように、統合型ＳＭＳは、衣服上のいずれの位置に、例えば首領域若しくはその近傍、又はより周縁に配置してよい。本明細書に記載のＳＭＳは「統合型（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）」ＳＭＳと呼ばれるが、これらのＳＭＳは衣服上又は衣服内（例えばポケット又はエンクロージャ内）に含まれてよい。ただしいくつかの変形例では、織物に物理的に接続／連結されず、その代わりに衣服上に配置される。従ってこれらのＳＭＳのいずれは、統合型ＳＭＳではなく（又はこれに加えて）専用又は特定目的用ＳＭＳと呼ばれる場合もある。例えばＳＭＳは、衣服の一部として、メス型コネクタの下側に配置（メス型コネクタ内に格納）してよい。衣服を洗濯する場合、ＳＭＳはコネクタ及びチップと共に洗濯される場合がある。ピン及びＳＭＳは防水である。   As described above, the integrated SMS may be arranged at any position on the clothes, for example, at the neck region or in the vicinity thereof, or at the periphery. Although the SMS described herein are referred to as “integrated” SMS, these SMS may be included on the garment or in the garment (eg, in a pocket or enclosure). However, in some variations, they are not physically connected / coupled to the fabric, but instead are placed on the garment. Thus, any of these SMS may be referred to as dedicated or special purpose SMS rather than (or in addition to) integrated SMS. For example, the SMS may be placed under the female connector (stored in the female connector) as part of the garment. When washing clothes, the SMS may be washed with the connector and tip. The pins and SMS are waterproof.

いくつかの変形例では、ＳＭＳのコネクタ（例えばピン／ポート）は、耐水性／防水性となるよう適合される。例えば使用されるピンは、例えばオス型ピンと係合する際だけ開くものの、それ以外の場合は閉じて防水性となる接続によって、防水性の接続を形成できる。   In some variations, SMS connectors (eg, pins / ports) are adapted to be water resistant / waterproof. For example, the pins used can only be opened when engaged with a male pin, for example, but otherwise a waterproof connection can be formed by a connection that is closed and waterproof.

これらの統合型ＳＭＳのいずれにおいて、ＳＭＳは衣服の一部であり、衣服と共に着用される。ＳＭＳモジュールは、１つ又は複数の信号を予備処理することによって、上記信号を伝送準備状態とすることができる。   In any of these integrated SMSs, the SMS is part of the garment and is worn with the garment. The SMS module can prepare the signal for transmission by pre-processing one or more signals.

従って、本明細書に記載の衣服のいずれにおいて、例えば上述のように衣服のポケット内に保持できる汎用スマートフォン等の別個のセンサモジュールの一部として衣服から分離するのではなく、各衣服（オンボード／専用）上に位置決めされた、ＳＭＳ（センサ管理システム）を含むことができる。各衣服はＳＭＳ（チップ／マイクロチップ）を有してよく、上記ＳＭＳにより、上記衣服は多数のピン（入力／出力）を有するコネクタ（メス型及びオス型）を有することができ、これにより衣服（シャツ、タイツ、及びグローブ、ソックス、バラクラバ等のアクセサリ）内の全てのセンサからのデータを、まずＳＭＳによって処理してから、接続（例えばわずか１若しくは２ピン又はそれ以上）を通して電話／通信モジュールへと送信できる。一般に、本明細書に記載の衣服のセンサ及び構成部品のうちのいくつかは独立して複数の接続を必要とする場合があり、従って専用ＳＭＳは極めて有用となり得る。例えばＩＭＵは５ピンを必要とする場合があり、２０個（又はそれ以上）ものＩＭＵが、他のセンサに加えて、衣服の一部として含まれる場合がある。従って専用ＳＭＳの使用により、衣服は多数のデータ接続／接点を管理できるようになり得る。   Thus, in any of the garments described herein, each garment (onboard) is not separated from the garment as part of a separate sensor module, such as a general purpose smartphone that can be held in a garment pocket as described above. An SMS (Sensor Management System) positioned on / dedicated) may be included. Each garment may have an SMS (chip / microchip), and by means of the SMS, the garment can have connectors (female and male) with a large number of pins (input / output), thereby Data from all sensors in (shirts, tights, and accessories such as gloves, socks, balaclavas) are first processed by SMS and then phone / communication module through connection (eg only 1 or 2 pins or more) Can be sent to. In general, some of the garment sensors and components described herein may require multiple connections independently, and thus dedicated SMS can be extremely useful. For example, an IMU may require 5 pins, and as many as 20 (or more) IMUs may be included as part of the garment in addition to other sensors. Thus, the use of dedicated SMS can allow the garment to manage multiple data connections / contacts.

センサ
タッチポイントセンサ、呼吸センサ、生体電気センサといった、参照によりその全体が本出願に援用される米国特許出願第１４／０２３，８３０号に記載のセンサに加えて、本明細書に記載の衣服のいずれに、追加のセンサを含めてよい。例えば衣服は、１つ又は複数の皮膚コンダクタンスセンサを含んでよい。皮膚のコンダクタンスを測定するためのセンサは、指（親指、人差し指、中指、薬指及び小指）のいずれのペアの第３指骨の位置に配置されたストレッチ性導電性インク（以下を参照）の２つの環状リングで作製できる。いくつかの変形例では、シャツの袖は手首の位置に、この目的のための統合型拡張部分を有する。発汗レベルに応じた皮膚コンダクタンスは、２つの検討される「電極」（環状リング）の間の電気抵抗の逆数として測定される。 Sensors In addition to the sensors described in US patent application Ser. No. 14 / 023,830, which are incorporated herein by reference in their entirety, such as touch point sensors, respiration sensors, bioelectric sensors, and the like, In any case, additional sensors may be included. For example, the garment may include one or more skin conductance sensors. Sensors for measuring skin conductance are two conductive conductive inks (see below) placed at the location of the third phalange of any pair of fingers (thumb, forefinger, middle finger, ring finger and little finger). Can be made with an annular ring. In some variations, the shirt sleeve has an integrated extension for this purpose at the wrist location. Skin conductance as a function of sweat level is measured as the reciprocal of the electrical resistance between the two considered “electrodes” (annular rings).

本明細書に記載の装置の別の統合型拡張部分は、皮膚コンダクタンスセンサに加えて、又は皮膚コンダクタンスセンサの代わりに、光ファイバをベースとしたパルスオキシメトリを組み込んだ、フルグローブを含む。光ファイバの使用により、他のタイプのセンサの組み込みも可能とすることができる。更にフルグローブ又は部分的グローブは、加速度計、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）等の追加のセンサを含んでよい。このようなグローブベースのセンサにより、特定の活動（例えば楽器の演奏、タイピング等）における用途を可能とすることができる。グローブ又は１対のグローブは、他の衣服（例えばシャツ等）に接続するよう構成してよく、又は別の衣服（例えば指領域／グローブを有するシャツ等）の副領域として形成してよい。   Another integrated extension of the device described herein includes a full glove that incorporates optical fiber based pulse oximetry in addition to or instead of the skin conductance sensor. The use of optical fibers may allow other types of sensors to be incorporated. Further, the full or partial globe may include additional sensors such as accelerometers, inertial measurement units (IMUs). Such glove-based sensors can enable applications in specific activities (eg playing musical instruments, typing, etc.). The glove or pair of gloves may be configured to connect to other garments (eg, shirts, etc.), or may be formed as a sub-region of another garment (eg, finger area / shirt with glove, etc.).

加速度計、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）、ＥＥＧ電極等の他のタイプのセンサを組み込んだソックス又はバラクラバ拡張部分は、上述のグローブと同様である。これにより、特定のスポーツ（例えばフットボール）及び活動（例えばチェスのプレイ）における用途が可能となる。   Socks or balaclava extensions that incorporate other types of sensors such as accelerometers, inertial measurement units (IMU), EEG electrodes, etc. are similar to the above-mentioned gloves. This allows for use in specific sports (eg football) and activities (eg playing chess).

製造プロセス
一般に、本明細書に記載の衣服のいずれの製造は、センサが皮膚に近接し、安定して接触するよう保持されるように、衣服を構成するステップを含んでよい。従って衣服のサイズ設定は、特に以下の領域において極めて正確であり得る：胸部（同一の肉体サイズでも胸筋及び***のサイズが異なるため）、腹部（同一の理由）、脇、前腕等。従って衣服は、圧縮材料から作製できるだけでなく、正確にフィットさせる／製造することができる。設計プロセスは、衣服のカッティングも含んでよい。 Manufacturing Process In general, the manufacture of any of the garments described herein may include configuring the garment so that the sensor is held in close proximity and in stable contact with the skin. Thus garment sizing can be very accurate, especially in the following areas: chest (because the pectoral muscles and breast sizes are different even with the same body size), abdomen (same reason), armpits, forearms, etc. Thus, the garment can not only be made from compressed material, but can also be fitted / manufactured accurately. The design process may also include garment cutting.

その後、本明細書に記載の衣服のいずれに対して、例えば導電性インクトレース及び／又は絶縁物を印刷及び転写することにより、印刷を施してよい。この印刷は、熱転写技術を用いて、シリンダタイプの機械によって実施してよい（印刷が比較的正確かつ高速であるため）。例えば織物の両側での転写は、１５０℃で１５秒間実施される。あるいは衣服は、以下で簡単に議論するように、３Ｄ印刷によって印刷してよい。   Thereafter, any of the garments described herein may be printed, for example, by printing and transferring conductive ink traces and / or insulators. This printing may be performed by a cylinder type machine using thermal transfer technology (because printing is relatively accurate and fast). For example, the transfer on both sides of the fabric is carried out at 150 ° C. for 15 seconds. Alternatively, the garment may be printed by 3D printing, as briefly discussed below.

その後、絶縁物を適用してよい（例えば容量性タッチポイントを使用する場合、このようなポイントを絶縁してよい）。容量性タッチポイントの電極の内部（即ち皮膚と接触する）領域は、電極の形状を正確に再現する高品質ポリウレタンフィルムの層を熱溶着することによって絶縁してよい。絶縁層のサイズは、電極のサイズより僅かに大きくてよく、これにより、完全なカバーによって生体電位の「側方」汚染を防止できる。   Insulators may then be applied (eg, when using capacitive touch points, such points may be insulated). The area inside the electrode of the capacitive touch point (ie, in contact with the skin) may be insulated by thermally welding a layer of high quality polyurethane film that accurately reproduces the shape of the electrode. The size of the insulating layer may be slightly larger than the size of the electrode, thereby preventing “lateral” contamination of the biopotential with a complete cover.

更に高導電性の接続を使用する変形例では、装置は、更に高導電性の基材、及び本明細書に記載のワイヤリボン材料（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）等の材料の追加を含んでよい。よって形成プロセスは、これらのワイヤリボン材料コネクタの適用を含んでよく、これは、１つ若しくは複数のセンサ及び／又はＳＭＳ構成部品に（ワイヤリボン材料を形成する）ワイヤの端部を接続するステップを含んでよい。ワイヤリボン材料は、衣服の本体に融着、接合、縫い付け又はその他の方法で接続してよい圧縮織物の基材を含んでよい。例えばワイヤリボン材料（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）は、一旦位置決めされると、熱溶着用途のための高品質ポリウレタンテープによって織物に固定できる。いくつかの変形例では、ワイヤリボン材料ではなく（又はワイヤリボン材料に加えて）、カプトン等の更に剛性の又は半剛性の基材を使用してよく、その上に電気的トレース及び／又は回路構成を印刷してよい。運動の快適性を最大化するために、カプトン上の電子機器は、単一の層を有することによってその厚さが最小化されるように設計してよい。   In a variation that uses a more conductive connection, the apparatus includes the addition of a more highly conductive substrate and materials such as the wire ribbon material described herein (eg, a sewn zigzag connector). It's okay. Thus, the forming process may include the application of these wire ribbon material connectors, which connect the end of the wire (forming the wire ribbon material) to one or more sensors and / or SMS components. May be included. The wire ribbon material may include a compressed woven substrate that may be fused, bonded, sewn or otherwise connected to the body of the garment. For example, wire ribbon material (eg, a sewn zigzag connector) can be secured to the fabric with high quality polyurethane tape for heat welding applications once positioned. In some variations, a more rigid or semi-rigid substrate such as Kapton may be used rather than (or in addition to) the wire ribbon material, on which electrical traces and / or circuits The configuration may be printed. In order to maximize exercise comfort, the electronics on the Kapton may be designed to have a single layer to minimize its thickness.

続いて衣服を縫製してよい。縫製は従来のプロセスによって実施してよいが、いくつかの変形例では、導電性インク、ワイヤリボン材料又はカプトントレースにわたる縫製は回避される場合がある。   Subsequently, the clothes may be sewn. Sewing may be performed by conventional processes, but in some variations, sewing over conductive ink, wire ribbon material, or Kapton trace may be avoided.

同時に、又はその後、はんだ付けを実施することによって、ワイヤリボン材料、及び／又は更に高導電性のトレースのための追加の（例えばカプトン）基材を含む領域を、印刷された導電性インクセンサ、電極及び／又はトレースと接続してよい。例えばインクトレースとカプトン端子との間のはんだ付けは、導電性エポキシを用いて実施してよく、続いて高品質ポリウレタンフィルムによって被覆してよい。   Simultaneously or subsequently, by performing soldering, a region of printed wire ink material, and / or an area containing additional (eg Kapton) substrate for higher conductivity traces, printed conductive ink sensor, It may be connected to electrodes and / or traces. For example, soldering between ink traces and Kapton terminals may be performed using a conductive epoxy and subsequently covered with a high quality polyurethane film.

その後いくつかの変形例では、半剛性襟領域を取り付けることによって、例えば統合型ＳＭＳモジュール及びコネクタを固定及び被覆してよい。襟は、ユーザの肩の形状を取るポリウレタン材料製であってよく、また転写機による熱溶着によって、首領域において本体表面にフィットするようにカスタムメイドされたプレートに適用してよい。   Thereafter, in some variations, for example, integrated SMS modules and connectors may be secured and covered by attaching a semi-rigid collar region. The collar may be made of a polyurethane material that takes the shape of the user's shoulders and may be applied to a custom-made plate to fit the body surface in the neck region by heat welding with a transfer machine.

いくつかの変形例では、衣服を形成する方法はまた、伸長が制限されたポリウレタン材料のストリップで作製された「ストレッチリミッタ」の追加も含んでよい。これらは衣服の内側部分の、長いインクトレース（例えば呼吸トレース）の近傍に、熱溶着によって位置決めしてよく、これにより、トレースを破壊し得る、又は機能的及び審美的理由から回避しなければならない恒常的な伸長を決定し得る、（例えば着用中の）オーバストレッチを防止できる。ストレッチリミッタの強度を増進するために、これらを２つのシーム間に延在する経路内に位置決めしてよい。   In some variations, the method of forming a garment may also include the addition of a “stretch limiter” made of a strip of polyurethane material with limited stretch. They may be positioned by thermal welding near the long ink trace (eg breathing trace) on the inner part of the garment, so that the trace can be destroyed or must be avoided for functional and aesthetic reasons Overstretching (e.g., during wearing) that can determine permanent stretch can be prevented. In order to increase the strength of the stretch limiter, they may be positioned in a path extending between the two seams.

いくつかの変形例では、シリコーンコードを設置することによって衣服を製造してよい。ユーザが衣服を着用している時及び身につけている時に衣服及びそのセンサのストレッチを回避するために、シリコン製のコードを（例えば熱溶着によって）衣服の下縁部に適用し、上記縁部の全周に延在させてよい。これにより着用者は、衣服をオーバストレッチさせることなく、襟及び袖を挿入した後に、シャツを脇の下から腰へと容易に下ろすことができる。   In some variations, the garment may be manufactured by installing a silicone cord. To avoid stretching of the garment and its sensor when the user is wearing and wearing the garment, a silicone cord is applied to the lower edge of the garment (eg by thermal welding) You may extend all around. This allows the wearer to easily lower the shirt from the armpit to the waist after inserting the collar and sleeve without overstretching the garment.

上述のように、本明細書に記載の衣服は、全体的に又は部分的に３Ｄ印刷技術によって作製できる。例えばセンサ及び／又は導電性トレース及び／又はコネクタは、３Ｄ印刷によって製造できる。いくつかの変形例では、織物（例えば圧縮衣服織物）は、３Ｄを印刷のための基材として機能できる。いくつかの変形例では、上記織物自体を３Ｄ印刷によって生成又は修正してよい。従って衣服は、転写及び直接印刷（３Ｄ印刷）によって作製できる。一例では、本明細書に記載されているもの等の統合型センサを含む衣服を製造するための３Ｄプリンタは、少なくとも３つのノズルを含んでよく：１つのノズルは圧縮衣服織物を印刷するよう適合してよく；１つのノズルはストレッチ性導電性インクを印刷／挿入するよう適合してよく；また１つのノズルは、センサ及び／又は電子機器を印刷／挿入するよう適合してよい。（例えばスレッドから）織物を織るステップ、織物上に電子機器及びセンサを印刷する（又は基材上に印刷した後織物に転写する）ステップ、その後織物を縫製するステップを含む、現在実施されている方法とは対照的に、３Ｄ製作では、１人の人物からの正確な個人的測定に基づいて、スレッド、インク及び電子機器の印刷へと直接進むことができ、これはより正確かつ迅速となり得る。   As mentioned above, the garments described herein can be made in whole or in part by 3D printing techniques. For example, sensors and / or conductive traces and / or connectors can be manufactured by 3D printing. In some variations, a fabric (eg, a compressed garment fabric) can function as a substrate for 3D printing. In some variations, the fabric itself may be generated or modified by 3D printing. Thus, the garment can be made by transfer and direct printing (3D printing). In one example, a 3D printer for manufacturing a garment that includes an integrated sensor such as those described herein may include at least three nozzles: one nozzle adapted to print a compressed garment fabric. One nozzle may be adapted to print / insert stretchable conductive ink; and one nozzle may be adapted to print / insert sensor and / or electronics. Currently practiced, including weaving a fabric (eg, from a thread), printing electronics and sensors on the fabric (or printing on a substrate and then transferring to the fabric), and then sewing the fabric. In contrast to the method, 3D production can go directly to printing threads, inks and electronics based on accurate personal measurements from one person, which can be more accurate and quick .

材料
一般に、本明細書に記載の衣服は、センサが皮膚と良好かつ恒常的に接触することを保証するために、圧縮織物を含んでよい。例えばシャツの前部は、比較的高いパーセンテージのエラスタン（１５〜４０％）を含んでよい本体の残りの部分よりも低いパーセンテージのエラスタン（５〜２０％）を有してよい。織物は２元的に（１方向に）ストレッチ可能であってよく、少なくともストレッチ可能な側が、垂直方向よりも水平方向に動的にストレッチするヒトの身体に対して、水平に配置されるように位置決めしてよい。一般に圧縮織物は、本明細書に記載の圧縮織物に関連する材料特性を有するいずれの織物であってよい。例としては、弾性ポリウレタン繊維（例えばエラスチン繊維、ライクラ等）製の織物といった材料が挙げられる。 Materials In general, the garments described herein may include a compressed fabric to ensure that the sensor is in good and constant contact with the skin. For example, the front of the shirt may have a lower percentage of elastane (5-20%) than the rest of the body, which may contain a relatively high percentage of elastane (15-40%). The fabric may be stretchable in two directions (in one direction) so that at least the stretchable side is positioned horizontally with respect to a human body that dynamically stretches horizontally rather than vertically. May be positioned. In general, the compressed fabric can be any fabric having material properties associated with the compressed fabric described herein. Examples include materials such as woven fabrics made of elastic polyurethane fibers (eg, elastin fibers, lycra, etc.).

以下で更に詳細に議論するように、これらの衣服のいずれは、ストレッチ性導電性インク及び／又は上記導電性インクを覆う／取り囲むストレッチ性絶縁体を含んでよい。導電性インク及び絶縁体の両方は、最大数パーセント、Ｘ％までストレッチ可能（例えば最大５％までストレッチ可能、最大６％までストレッチ可能、最大７％までストレッチ可能、最大８％までストレッチ可能、最大９％までストレッチ可能、最大１０％までストレッチ可能最大１１％までストレッチ可能、最大１２％までストレッチ可能、最大１３％までストレッチ可能、最大１４％までストレッチ可能、最大１５％までストレッチ可能、最大１６％までストレッチ可能、最大１７％までストレッチ可能、最大１８％までストレッチ可能、最大１９％までストレッチ可能、最大２０％までストレッチ可能、最大２１％までストレッチ可能、最大２２％までストレッチ可能、最大２３％までストレッチ可能、最大２４％までストレッチ可能、最大２５％までストレッチ可能、最大３０％までストレッチ可能、最大３５％までストレッチ可能、最大４０％までストレッチ可能、最大４５％までストレッチ可能、最大５０％までストレッチ可能等）であってよい。これはまた、「Ｘ％超ストレッチ可能である」（例えば５％超ストレッチ可能、６％超ストレッチ可能、７％超ストレッチ可能、８％超ストレッチ可能、９％超ストレッチ可能、１０％超ストレッチ可能１１％超ストレッチ可能、１２％超ストレッチ可能、１３％超ストレッチ可能、１４％超ストレッチ可能、１５％超ストレッチ可能、１６％超ストレッチ可能、１７％超ストレッチ可能、１８％超ストレッチ可能、１９％超ストレッチ可能、２０％超ストレッチ可能、２１％超ストレッチ可能、２２％超ストレッチ可能、２３％超ストレッチ可能、２４％超ストレッチ可能、２５％超ストレッチ可能、３０％超ストレッチ可能、３５％超ストレッチ可能、４０％超ストレッチ可能、４５％超ストレッチ可能、５０％超ストレッチ可能等）とも表現できる。「ストレッチ性である／ストレッチ可能である（ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ）」は典型的には、（例えば引張力等の力を印加することによって）開始長さ／形状からストレッチさせること、及びおおよそ上記開始長さ／形状まで復元することができることを意味する。いくつかの変形例では、更に又はあるいは、変形力（元の長さ／形状からの伸長又は歪み）が印加された（及び最終的に解放された）場合に、破損に耐えることを意味する場合もある。ストレッチ性導電性インクの例及びこのようなインクの特徴を以下に提供する。   As discussed in more detail below, any of these garments may include a stretchable conductive ink and / or a stretch insulator that covers / encloses the conductive ink. Both conductive ink and insulator can stretch up to a few percent, up to X% (eg stretchable up to 5%, stretchable up to 6%, stretchable up to 7%, stretchable up to 8%, max Stretchable up to 9%, stretchable up to 10%, stretchable up to 11%, stretchable up to 12%, stretchable up to 13%, stretchable up to 14%, stretchable up to 15%, stretchable up to 16% Stretchable up to 17%, stretchable up to 18%, stretchable up to 19%, stretchable up to 20%, stretchable up to 20%, stretchable up to 21%, stretchable up to 22%, up to 23% Stretchable, stretchable up to 24% Maximum possible stretch up to 25%, can stretch up to 30% can stretch up to 35%, it can stretch up to 40% can stretch up to 45% maximum, may be up to 50% stretchable, etc.). This is also “X% super stretchable” (eg 5% stretchable, 6% stretchable, 7% stretchable, 8% stretchable, 9% stretchable, 10% stretchable) 11% stretchable, 12% stretchable, 13% stretchable, 14% stretchable, 15% stretchable, 16% stretchable, 17% stretchable, 18% stretchable, 19% Super stretchable, 20% stretchable, 21% stretchable, 22% stretchable, 23% stretchable, 24% stretchable, 25% stretchable, 30% stretchable, 35% stretchable Possible, stretchable over 40%, stretchable over 45%, stretchable over 50%, etc.) It can be expressed. “Stretchable” is typically stretched from a starting length / shape (eg, by applying a force such as a tensile force), and approximately the starting length / It means that the shape can be restored. In some variations, in addition or alternatively, if it means to withstand breakage when a deformation force (elongation or strain from the original length / shape) is applied (and eventually released) There is also. Examples of stretchable conductive inks and characteristics of such inks are provided below.

上述のように、衣服のいずれは、カプトンフィルムといった更に高導電性の経路のための衣服の一部として付着又は形成される基材も含んでよい。他の可撓性ウェアラブル基材も含んでよい。衣服のいずれはまた、縫い付け及び熱溶着用途のための１つ又は複数のポリウレタンフィルム及びテープ（例えば高品質ポリウレタンフィルム及びテープ）も含んでよい。更に衣服のいずれはまた、導電性トレースを被覆／絶縁する、センサの一部を形成する等のための、電気絶縁性材料（例えばポリイミド材料等）も含んでよい。   As mentioned above, any of the garments may also include a substrate that is attached or formed as part of the garment for a more conductive pathway, such as a Kapton film. Other flexible wearable substrates may also be included. Any of the garments may also include one or more polyurethane films and tapes (eg, high quality polyurethane films and tapes) for sewing and heat welding applications. Furthermore, any of the garments may also include an electrically insulating material (such as a polyimide material) for covering / insulating the conductive traces, forming part of the sensor, and the like.

カプトン等の基材は衣服上に固定してよい。例えば基材は、接着剤等によって縫い付け及び／又は付着してよい。基材は衣服のポケット又は他の領域に保持してよい。上述のように衣服のいずれは、第２の材料（例えば圧縮衣服よりストレッチ性が低い布地材料等）のリミッタ（例えばストレッチリミッタ）を含んでよい。   A substrate such as Kapton may be fixed on the garment. For example, the substrate may be sewn and / or adhered with an adhesive or the like. The substrate may be held in a garment pocket or other area. As described above, any of the garments may include a limiter (eg, a stretch limiter) of a second material (eg, a fabric material that is less stretchable than the compressed garment).

これらの衣服のいずれはまた、又は更に、縫い付け及び熱溶着用途のためのシリコーンを含んでよい。   Any of these garments may also or additionally include silicone for sewing and heat welding applications.

ストレッチ性導電性インク
一般に、本明細書に記載のストレッチ性導電性インク製品は、接着剤（例えばアクリル、ポリアミド及び他の接着剤といった接合剤）で形成してよく、その上に導電性溶液の印刷可能な混合物が塗布される。湿式塗布される導電性溶液（これは利便性のために、最終的な導電性インク製品が接着材料層を含む場合であっても、導電性インクと呼ばれる場合がある）は典型的には、接着剤の層の上に層として塗布され、これにより、接着剤と湿式塗布される導電性溶液との間に中間領域が形成される。この中間領域は、得られる導電性インク材料の導電性及びストレッチ特性に関して重要となり得る。上記中間領域は、接着層と湿式塗布される導電性溶液（導電性インク）との濃度勾配を画定するため、勾配領域である。これについて以下に例示及び説明する。 Stretchable conductive ink In general, the stretchable conductive ink products described herein may be formed of an adhesive (eg, a binder such as acrylic, polyamide and other adhesives) on which a conductive solution is formed. A printable mixture is applied. The wet applied conductive solution (which, for convenience, may be referred to as conductive ink, even if the final conductive ink product includes an adhesive material layer) is typically It is applied as a layer on top of the adhesive layer, thereby forming an intermediate region between the adhesive and the wet applied conductive solution. This intermediate region can be important with respect to the conductivity and stretch properties of the resulting conductive ink material. The intermediate region is a gradient region in order to define a concentration gradient between the adhesive layer and the conductive solution (conductive ink) to be wet applied. This is illustrated and described below.

ストレッチ性導電性インク（接着剤に対して積層された、湿式塗布される導電性インク）は典型的には、あるパーセンテージの導電性材料（例えば約／おおよそ２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％）、及び生体適合性バインダ（例えば、水系アクリルバインダ、水系ポリウレタン等の、ホルムアルデヒド非含有のアクリルバインダ）、濃厚剤（例えばポリウレタン系濃厚剤）、並びに任意の保水剤及び／又は溶媒（例えばプロピレングリコール）を含む。本明細書に記載のストレッチ性導電性インクは一般に、最低のコンダクタンス及び最低のストレッチ特性を満たす。ストレッチ性導電性インクはまた任意に、処理時に空気／気泡を排除するための消泡剤（例えば１−ブタノール）、（例えばバインダの架橋を支援するための）触媒（例えばアミン化合物又は金属錯体）、並びに製品の印刷性及び安定性を補助し得る追加の添加剤も含んでよい。   Stretchable conductive inks (wet-coated conductive inks laminated to an adhesive) typically have a percentage of conductive material (eg, about / approximately 20%, 25%, 30%, 35 %, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%) and biocompatible binders (eg, acrylic binders that do not contain formaldehyde, such as aqueous acrylic binders and aqueous polyurethanes), concentrated Agents (eg, polyurethane thickeners), and optional water retention agents and / or solvents (eg, propylene glycol). The stretchable conductive inks described herein generally meet the lowest conductance and the lowest stretch properties. Stretchable conductive inks are also optionally defoamers (eg 1-butanol) to eliminate air / bubbles during processing, catalysts (eg to aid binder crosslinking) (eg amine compounds or metal complexes) As well as additional additives that may aid in the printability and stability of the product.

一例では、ストレッチ性導電性インク（及び特に湿式塗布される導電性インク部分）は：５０％のカーボンブラック、完全にホルムアルデヒド非含有の４０％のアクリルバインダ、５％のプロピレングリコール、及び５％のポリウレタン系濃厚剤で形成される。導電性材料（カーボンブラック）は、粒子であってよい。カーボンブラックは、特に銀又は他の金属といった他の導電性材料と比べて好ましい場合がある。他の導電性材料としては、グラフェン、グラファイト、コーティングされたマイカ（例えばアンチモンをドープした二酸化スズ等の酸化物でコーティングされたマイカ）等が挙げられる。   In one example, the stretchable conductive ink (and particularly the wet applied conductive ink portion) is: 50% carbon black, 40% acrylic binder completely free of formaldehyde, 5% propylene glycol, and 5% Formed with polyurethane thickener. The conductive material (carbon black) may be particles. Carbon black may be preferred compared to other conductive materials, particularly silver or other metals. Examples of other conductive materials include graphene, graphite, and coated mica (for example, mica coated with an oxide such as tin dioxide doped with antimony).

本明細書に記載の導電性インクは、導電性であるだけでなくストレッチ性であり、従って圧縮衣服上で適切に機能できる。更に、本明細書に記載の衣服を形成するために適切な上記ストレッチ性導電性インクは、環境的観点からも適切であり得（例えばホルムアルデヒド濃度が１００ｐｐｍ未満であり）、洗濯に耐えることができる（複数回の洗濯後に電気的及び弾性特性が保存される）。   The conductive inks described herein are not only conductive but also stretchable, and thus can function properly on compressed clothing. Furthermore, the stretch conductive inks suitable for forming the garments described herein may also be suitable from an environmental point of view (eg, the formaldehyde concentration is less than 100 ppm) and can withstand washing. (Electrical and elastic properties are preserved after multiple washings).

実験による研究により、本明細書に記載のストレッチ性導電性インク組成物（中間勾配領域を接着剤と湿式塗布される導電性インクとの間に含む、積層構造体）は、ストレッチ性であることが確認されている。図５及び６は、上述のような圧縮テキスタイル上に印刷された導電性インクの試料に対して実施された試験の予備的な結果を示す。ビデオカメラを用いて、伸長中（例えば最大１３ｍｍの長さの変化を検査した）にインクに破断が全く発現しないことを実証した。コンダクタンス（例えば抵抗）は、印加された力によって、おおよそ１．６ｋΩ〜２ｋΩ変化し、その一方で直線的ストレッチは最高１．１Ｎまで観察された（例えばおおよそ１．１Ｎにおいて、破損することなく、おおよそ１３ｍｍまでストレッチした）。一般に、本明細書に記載のストレッチ性導電性インクは、少なくとも１Ｎの力まで（例えば少なくとも２Ｎまで、少なくとも３Ｎまで、少なくとも４Ｎまで、少なくとも５Ｎまで、少なくとも６Ｎまで等）ストレッチ可能である、及び／又は少なくとも５ｍｍまで（例えば少なくとも６ｍｍまで、少なくとも７ｍｍまで、少なくとも８ｍｍまで、少なくとも９ｍｍまで、少なくとも１０ｍｍまで、少なくとも１１ｍｍまで等）（破損することなく）ストレッチ可能である、及び／又は印加されるストレッチ力（Ｎ）と伸長する長さ（ｍｍ）とのある比率まで、例えば約１Ｎ／ｍｍ付近まで、ストレッチ可能であるような、性能範囲内であってよい。驚くべきことに、図５に示す実験では、検査した導電性トレースは、およそ２Ｎまでいずれの破損も示さなかった。これは、衣服を適用／装着する際に印加され得る、合理的な略最大の力である。マクロ（裸眼で視認可能な）又はミクロの破損のいずれも見られなかった。   Experimental studies have shown that the stretchable conductive ink composition described herein (laminated structure comprising an intermediate gradient region between the adhesive and the wet-applied conductive ink) is stretchable. Has been confirmed. Figures 5 and 6 show preliminary results of tests performed on samples of conductive ink printed on a compression textile as described above. A video camera was used to demonstrate that no breakage occurred in the ink during stretching (eg, examined for length changes up to 13 mm). Conductance (eg, resistance) varies from approximately 1.6 kΩ to 2 kΩ, depending on the applied force, while linear stretch was observed up to 1.1 N (eg, at approximately 1.1 N without breakage, Stretched to approximately 13mm). In general, the stretchable conductive inks described herein are stretchable to a force of at least 1N (eg, up to at least 2N, up to at least 3N, up to at least 4N, up to at least 5N, up to at least 6N, etc.), and / or Or at least 5 mm (eg, up to at least 6 mm, up to at least 7 mm, up to at least 8 mm, up to at least 9 mm, up to at least 10 mm, up to at least 11 mm, etc.) (without breakage) and / or applied stretch force It may be within a performance range that can be stretched to a certain ratio between (N) and the length of extension (mm), for example to about 1 N / mm. Surprisingly, in the experiment shown in FIG. 5, the tested conductive traces did not show any damage up to approximately 2N. This is a reasonable approximate maximum force that can be applied when applying / wearing clothes. Neither macro (visible with the naked eye) or micro damage was seen.

一般に、ストレッチ性導電性インクの抵抗は、厚さ、長さを含むトレースのサイズ（これらはストレッチによって変動し得る）に左右され得、静置状態及び所定のストレッチ力（又は力／ストレッチ長さ）において、約５ｋΩ未満（例えば約４ｋΩ、約３ｋΩ、約２ｋΩ等）であってよい。一般に抵抗は、数百Ω〜数百ｋΩの範囲内であってよい。図５及び６では、試験されるストレッチ性導電性インクは、圧縮衣服織物上に、長さ６０ｍｍ及び幅約１０ｍｍまで印刷され、８層のインクが塗布され、約２ｍｍ未満（例えばおおよそ１ｍｍ以下）の最終厚さが形成された。   In general, the resistance of a stretchable conductive ink can depend on the size of the trace, including thickness, length (which can vary with stretch), and can be left stationary and a given stretch force (or force / stretch length). ) May be less than about 5 kΩ (eg, about 4 kΩ, about 3 kΩ, about 2 kΩ, etc.). In general, the resistance may be in the range of several hundred Ω to several hundred kΩ. In FIGS. 5 and 6, the stretchable conductive ink to be tested is printed onto a compressed garment fabric to a length of 60 mm and a width of about 10 mm, and 8 layers of ink are applied and less than about 2 mm (eg, approximately 1 mm or less). A final thickness of was formed.

本明細書に記載のこれらの衣服のいずれのトレース、コネクタ及び／又はセンサを形成するために使用できるストレッチ性導電性インクについて、以下に更に詳細に記載する。   Stretch conductive inks that can be used to form the traces, connectors and / or sensors of any of these garments described herein are described in further detail below.

システム
本明細書に記載の衣服のいずれは、接続する（直接接続若しくは無線接続する、又は直接接続及び無線接続する）複数の衣服を含むシステムの一部として使用できる。例えば上半身用衣服／デバイスは、下半身用衣服／デバイスと接続してよい。下半身の衣服（例えばショーツ、タイツ、ソックス等）上に位置決めされたセンサからの信号は、例えばシャツ等の上半身用衣服上の１つ又は複数のＳＭＳに伝送できる。接続は、トレースを含む支持基材（例えばカプトン）を通して作製でき、上記トレースは、上半身用衣服の内側部分内（例えば上半身用衣服の下縁領域）に位置決めされたコネクタを通して接続できる。 System Any of the garments described herein can be used as part of a system that includes multiple garments that connect (directly or wirelessly connect, or directly and wirelessly connect). For example, an upper body garment / device may be connected to a lower body garment / device. Signals from sensors positioned on the lower body garment (eg, shorts, tights, socks, etc.) can be transmitted to one or more SMS on the upper body garment, eg, a shirt. The connection can be made through a support substrate (eg, Kapton) that includes a trace, and the trace can be connected through a connector positioned within the inner portion of the upper body garment (eg, the lower edge region of the upper body garment).

一般に、本明細書に記載の衣服は、織物で形成される本体を含んでよい。特に圧縮織物材料が有用である。上記本体は、衣服上の所定の位置に位置決めされた複数のセンサを含んでよい。センサは衣服の内側に（例えば着用者に対面して）あってよく、又は衣服の外側にあってよい。コネクタはセンサを、プロセッサを含んでよい１つ又は複数のセンサマネージャ／センサモジュール（ＳＭＳ）に接続してよい。ＳＭＳは、感知したデータを記録／分析／伝送するために、センサマネージャユニット（ＳＭＵ）に直接伝送若しくは接続／結合してよく、又はこれらの機能の一部又は全てをそれ自体で実施してよい。一般にセンサは、本明細書に記載のストレッチ性導電性インク構造体の少なくとも一部で形成してよい（例えば本明細書で使用される場合、「ストレッチ性導電性インク」構造体は、本明細書に記載の湿式塗布される導電性インク、接着剤、及びこれらの間の勾配／中間領域の組み合わせを表してよい）。ストレッチ性導電性インクを含むセンサは、タッチポイント（例えば容量性）センサ、皮膚電極センサ等を含んでよい。また本明細書に記載されるのは、導電性弾性リボン（例えば本明細書に記載の、基材／バインダ中で導電性粒子が飽和した弾性体）の少なくとも一部で形成されるセンサであり、上記導電性弾性リボンは、歪みゲージ又は他のセンサを形成してよい。コネクタは、ストレッチ性導電性インク及び／又は導電性弾性リボンで形成してよい。いくつかの変形例では、コネクタはワイヤリボン材料（例えば縫い付けられたジグザグコネクタ）で形成され、このコネクタでは、エナメル被覆電線が材料（例えば圧縮織物）のストリップ上に正弦波状／ジグザグパターンで縫い付けられ、リボンが衣服の本体に適用される。いくつかの変形例では、コネクタは、電気的トレース及び／又は回路構成が適用された剛性又は半剛性基材（カプトン等）であってよく、上記基材は、圧縮織物等の織物内に付着及び／又は被覆され、衣服の本体に付着されるか、又は衣服の本体に直接付着され得る。   In general, the garments described herein may include a body formed of fabric. Compressed woven materials are particularly useful. The body may include a plurality of sensors positioned at predetermined positions on the garment. The sensor may be on the inside of the garment (eg, facing the wearer) or on the outside of the garment. The connector may connect the sensor to one or more sensor manager / sensor modules (SMS) that may include a processor. The SMS may directly transmit or connect / couple to the sensor manager unit (SMU) to record / analyze / transmit the sensed data, or may perform some or all of these functions by itself. . In general, a sensor may be formed of at least a portion of the stretchable conductive ink structure described herein (eg, as used herein, a “stretchable conductive ink” structure is defined herein. May represent wet applied conductive inks, adhesives, and gradient / intermediate combinations between them). Sensors that include stretch conductive ink may include touch point (eg, capacitive) sensors, skin electrode sensors, and the like. Also described herein is a sensor formed from at least a portion of a conductive elastic ribbon (eg, an elastic body saturated with conductive particles in a substrate / binder as described herein). The conductive elastic ribbon may form a strain gauge or other sensor. The connector may be formed of a stretchable conductive ink and / or a conductive elastic ribbon. In some variations, the connector is formed of a wire ribbon material (eg, a sewn zigzag connector), in which the enameled wire is sewn in a sinusoidal / zigzag pattern on a strip of material (eg, a compressed fabric). A ribbon is applied to the body of the garment. In some variations, the connector may be a rigid or semi-rigid substrate (such as Kapton) to which electrical traces and / or circuitry is applied, and the substrate adheres within a fabric such as a compressed fabric. And / or coated and attached to the body of the garment or directly to the body of the garment.

いずれのタイプの衣服を、記載されているように形成できる。例えば本明細書に記載されるのは、医療デバイスとして構成された、又は監視デバイス、治療デバイス若しくは補助器具を含む医療デバイスを使用するための、衣服である。これらの衣服の本体は、圧縮織物で（全体的又は部分的に）形成してよく、また衣服は、１つ又は複数のセンサを被験者の身体に対してしっかりと接着させることを支援するために、身体にフィットさせることができる。いくつかの変形例では、衣服（例えば医療デバイス）は、被験者の身体に対して衣服の一部分を固定するのを支援するための、ストラップ、ホールター、ブラジャー、ヨーク、ハーネス等の追加要素を含んでよい。いくつかの変形例では、センサ（又は複数のセンサ）を被験者に対して保持又は固定するのを支援するために、衣服は、衣服の一部分上に拡張性（例えば膨張性）支持構造体を含んでよい。拡張性支持構造体はハーネスと共に使用してよい。上記ハーネスは別個のものであってよく、又は上記ハーネスは衣服に統合されていてよい。   Any type of garment can be formed as described. For example, described herein is a garment configured as a medical device or for use with a medical device that includes a monitoring device, treatment device, or ancillary equipment. The body of these garments may be formed of a compressed fabric (in whole or in part), and the garment may assist in firmly bonding one or more sensors to the subject's body. Can fit the body. In some variations, the garment (eg, medical device) includes additional elements such as straps, halters, bras, yokes, harnesses, etc. to assist in securing a portion of the garment relative to the subject's body. Good. In some variations, the garment includes an expandable (eg, inflatable) support structure on a portion of the garment to assist in holding or securing the sensor (s) to the subject. It's okay. The expandable support structure may be used with a harness. The harness may be separate or the harness may be integrated into the garment.

例えば本明細書に記載されるのは、記録及び／又は分析のために心電図（ＥＣＧ）信号を感知するよう構成された衣服である。このような衣服は、着用者（被験者）の上半身に接続するよう構成してよく、またシャツの形態であってよく、又は胴体のカバーを含んでよい。これらの衣服は、５個以上の電極、例えば６個の胸部電極と、右腕、左腕及び脚それぞれのための３個以上の電極とを含んでよい。追加の電極を使用してよい。いくつかの変形例では、胸部電極は、冗長性を有してよい電極対である。   For example, described herein is a garment configured to sense an electrocardiogram (ECG) signal for recording and / or analysis. Such clothing may be configured to connect to the upper body of the wearer (subject) and may be in the form of a shirt or may include a torso cover. These garments may include five or more electrodes, for example six chest electrodes, and three or more electrodes for each of the right arm, left arm and leg. Additional electrodes may be used. In some variations, the chest electrode is an electrode pair that may have redundancy.

これらの衣服のいずれはまた、又は代替として、１つ又は複数の呼吸センサを含んでよい。一般にこれらの呼吸センサは、織物及び／又は導電性インクベースの歪みゲージを含む。例えば歪みゲージは、本明細書に記載のストレッチ性導電性インク、及び／又は本明細書に記載の導電性弾性ストリップで形成できる。一変形例では、衣服は１０個のＥＣＧ感知電極、２個の呼吸センサ（歪みゲージ）を含む。ＥＣＧ電極は衣服の胸部上に配置してよく、これによりＥＣＧ電極は、ユーザの皮膚に、標準的な１２個のリードが配置される位置において接触する。呼吸センサは、圧縮衣服が着用時に上記呼吸センサを、身体に対して、被験者の胴体の剣状突起及び臍の高さ付近に保持するように、衣服上に位置決めしてよい。センサは、銅ワイヤリボン及び／又は縫い付けられたジグザグコネクタを有する弾性ストリップ等のトレースによって、ＳＭＳユニットに接続してよい。衣服としては、シャツ、及びいくつかの変形例ではタイツが挙げられる。   Any of these garments may also or alternatively include one or more respiration sensors. In general, these respiration sensors include textile and / or conductive ink based strain gauges. For example, the strain gauge can be formed of a stretchable conductive ink as described herein and / or a conductive elastic strip as described herein. In one variation, the garment includes 10 ECG sensing electrodes and 2 breath sensors (strain gauges). The ECG electrode may be placed on the chest of the garment so that the ECG electrode contacts the user's skin at the location where the standard 12 leads are placed. The respiration sensor may be positioned on the garment so that when the compression garment is worn, the respiration sensor is held relative to the body near the xiphoid process of the subject's torso and the umbilicus. The sensor may be connected to the SMS unit by a trace, such as an elastic strip with a copper wire ribbon and / or a sewn zigzag connector. Garments include shirts and, in some variations, tights.

また、本明細書に記載されるのは、（局部的呼吸を含む）呼吸を測定するよう構成された衣服である。例えば衣服は、（例えば感知した信号のプレチスモグラフィを可能とするために）呼吸を検出する圧縮織物で形成されたシャツ部分を含むよう構成してよい。装置はまた、単純なＥＣＧ信号を検出するために上述のような電極を含んでよい（例えば２個の電極、又は単一のリード若しくは複数のリード、例えば３個のリード、５個のリード、１２個のリードを有する）。例えば１２個の呼吸センサ（例えば本明細書に記載の導電性弾性ストリップ歪みゲージ）が含まれていてよい。呼吸センサは、胸骨角付近、第３肋骨間隙、剣状突起、肋骨下縁、臍の上方、及び臍の下方において、着用者上に位置決めするために配置され得る。二重（例えば着用者の胴体の左側／右側）センサが存在してもよい。これらのセンサは、（例えばストリップ又はチューブ又は圧縮衣服織物が、絶縁／エナメル被覆銅線によって正弦波状に縫い付けられている）縫い付けられたジグザグコネクタ等のコネクタを介して、１つ又は複数のＳＭＳユニットに接続できる。例えば１２個の呼吸センサを示す図４４Ａ〜４４Ｂを参照のこと。   Also described herein is a garment configured to measure respiration (including local respiration). For example, the garment may be configured to include a shirt portion formed of a compressed fabric that detects respiration (eg, to allow plethysmography of the sensed signal). The device may also include electrodes as described above to detect simple ECG signals (eg, two electrodes, or a single lead or multiple leads, eg, three leads, five leads, With 12 leads). For example, twelve respiration sensors (eg, conductive elastic strip strain gauges described herein) may be included. A respiration sensor may be positioned for positioning on the wearer near the sternum angle, the third rib gap, the xiphoid process, the lower rib edge, above the navel, and below the navel. There may be a dual (eg left / right side of the wearer's torso) sensor. These sensors can be connected to one or more via connectors such as a zigzag connector that is sewn (eg, a strip or tube or a compressed garment is sewn sinusoidally with insulated / enamelled copper wire). Can be connected to an SMS unit. See, for example, FIGS. 44A-44B showing 12 respiration sensors.

本明細書に記載の衣服はまた、睡眠障害を感知するよう構成してよく、頭部カバー部分並びに胴体及び／又はパンツ部分を含んでよい。このような衣服は例えば（例えば１つ又は複数の）ＥＥＧ電極、並びにこれに伴ってＥＣＧ電極、呼吸センサ及び１つ若しくは複数の慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を含んでよく、これによって活動レベル及び基本運動を検出する。例えば衣服は、（ストレッチ性導電性インクで形成された）２１個のＥＥＧ電極（又は標準的な医療用電極を使用してよい）、（ストレッチ性導電性インクで形成された）２個のＥＣＧ電極、及び（導電性弾性ストリップで形成された）２個の呼吸センサ、並びに５個のＩＭＵを含んでよい。ＥＥＧ電極は、頭部カバー上に簡略化された１０〜２０個のシステムとして位置決めでき、その一方でＥＣＧ電極は、衣服の右側及び左側胴体部分に位置決めできる。呼吸センサは、これらが剣状突起及び臍の付近に着用されるように位置決めできる。ＩＭＵは、背下部及び肢（例えばシャツ上の腕、タイツ上の脚）に位置決めできる。   The garments described herein may also be configured to sense sleep disorders and may include a head cover portion and a torso and / or pant portion. Such garments may include, for example, EEG electrodes (eg, one or more), and associated ECG electrodes, respiratory sensors, and one or more inertial measurement units (IMUs), thereby providing activity levels and basics. Detect motion. For example, a garment may have 21 EEG electrodes (made of stretchable conductive ink) (or standard medical electrodes may be used), 2 ECG (formed of stretchable conductive ink) It may include an electrode and two respiration sensors (formed of conductive elastic strips) and five IMUs. The EEG electrodes can be positioned as a simplified 10-20 system on the head cover, while the ECG electrodes can be positioned on the right and left torso portions of the garment. The respiration sensors can be positioned so that they are worn near the xiphoid process and the navel. The IMU can be positioned on the lower back and limbs (eg, arms on shirts, legs on tights).

フィットネス用品又は補助器具として使用するための衣服も、本明細書に記載される。例えば本明細書に記載されるのは、フィットネスデバイスとして構成された衣服であり、これは身体のステータス及び競技パフォーマンスを検出するためのセンサを含んでよい。これらの衣服は、心拍、呼吸、体脂肪、運動、姿勢及びストレスレベルのインジケータを感知及び／又は測定することによって、身体のステータス（例えば健康な状態であること）を監視できる。例えばフィットネス用衣服の一変形例は、２個のＥＣＧセンサ（例えばストレッチ性導電性インクで形成された電極）、（例えば導電性弾性ストリップで形成された）１個の呼吸センサ、及び４個のＩＭＵを有する、圧縮織物で形成された本体を有する。ＥＣＧ電極は、右側及び左側胴体部分に対して保持されるように、衣服に位置決めでき、また呼吸センサは、剣状突起領域に対して保持されるように、衣服上に配置でき、またＩＭＵは、背下部、各前腕に１つずつ、及びＳＭＳユニット（例えば首領域付近）内に１つ、位置決めできる。いくつかの変形例では、装置は、手首、首及び臍領域に体脂肪センサも含んでよい。体脂肪センサは、（例えばストレッチ性導電性インクで形成された）電極であってよい。   Also described herein is a garment for use as a fitness article or assistive device. For example, described herein is a garment configured as a fitness device, which may include sensors for detecting body status and athletic performance. These garments can monitor body status (eg, being in a healthy state) by sensing and / or measuring indicators of heart rate, breathing, body fat, exercise, posture and stress level. For example, one variation of a fitness garment includes two ECG sensors (eg, electrodes formed from stretch conductive ink), one respiration sensor (eg, formed from a conductive elastic strip), and four It has a body made of compressed fabric with an IMU. The ECG electrode can be positioned on the garment to be held against the right and left torso parts, and the respiration sensor can be placed on the garment to be held against the xiphoid area, and the IMU , Lower back, one for each forearm, and one in the SMS unit (eg, near the neck area). In some variations, the device may also include body fat sensors in the wrist, neck and umbilical areas. The body fat sensor may be an electrode (eg, formed of a stretchable conductive ink).

フィットネス用衣服（例えば汎用フィットネス用衣服）の別の変形例は、上半身に着用されるシャツとして構成してよい。上述のように、これらの衣服を用いて全体的に健康な状態であることを監視でき、またこれらの衣服は、データを基準と比較し、協調、平衡、スタミナ、「呼吸（ｂｒｅａｔｈ）」、強度、柔軟性及び反射神経等の基本的なフィットネススキルを評価する、コントローラによって動作できる。いくつかの変形例では、衣服は、上側部分（シャツ、例えば上腕及び下腕、左側／右側）に少なくとも３個（例えば４個）のＩＭＵ、下側部分（例えばパンツ／タイツ、上肢及び下肢、左側／右側）に少なくとも３個（例えば４個）のＩＭＵ、及び（臍領域に対して着用される領域に）呼吸センサを含む。例えば図２２Ａ〜２２Ｄを参照のこと。図２２Ｂに示す例では、システムは２つの部分：姿勢を検出してフィットネスを監視するためのシャツ；及びシャツに接続できる、又は別個にプロセッサに接続できる、パンツを有する。図２２Ｂでは、シャツ２２０４及びパンツ２２０５は、複数のセンサの平行な線として示されているＥＭＧセンサ２２２１を含む。ＩＭＵ２２２５もまた、姿勢の変化を検出できるように、上肢及び下肢、上腕及び下腕、並びに背部に沿って位置決めされる。弾性材料のバンド２２３１を圧縮衣服に統合することによって、陰影つき領域によって示されているように、電極（例えばＥＭＧ２２２１）を皮膚に対して保持するのを支援する。   Another variation of fitness clothing (eg, general fitness clothing) may be configured as a shirt worn on the upper body. As mentioned above, these garments can be used to monitor overall health, and these garments compare the data to the baseline and can be used for coordination, balance, stamina, “breath”, Can be operated by a controller that evaluates basic fitness skills such as strength, flexibility and reflexes. In some variations, the garment has at least three (eg, four) IMUs on the upper portion (shirts, eg, upper and lower arms, left / right), lower portion (eg, pants / tights, upper and lower limbs, Include at least 3 (eg, 4) IMUs (on the left / right side) and respiratory sensors (in the area worn against the umbilical area). See, for example, FIGS. 22A-22D. In the example shown in FIG. 22B, the system has two parts: a shirt for detecting posture and monitoring fitness; and a pant that can be connected to the shirt or separately connected to the processor. In FIG. 22B, shirt 2204 and pants 2205 include EMG sensor 2221 shown as parallel lines of sensors. The IMU 2225 is also positioned along the upper and lower limbs, the upper and lower arms, and the back so that changes in posture can be detected. Integrating the elastic material band 2231 into the compression garment helps to hold the electrode (eg, EMG 2221) against the skin, as shown by the shaded area.

一般に、衣服のいずれは、記録したデータを記憶、伝送、圧縮及び／又は分析できるプロセッサによって動作できる／上記プロセッサに接続できる。   In general, any of the garments can be operated / connected to a processor capable of storing, transmitting, compressing and / or analyzing recorded data.

これらの様々なタイプの衣服の例を以下に記載する。   Examples of these various types of clothing are described below.

呼吸を検出する衣服
衣服を、呼吸、特に局部的呼吸を検出するように適合させてよい。このようなデバイスは、医療専門職の、又は呼吸の監視を望むいずれの者による要求において使用できる。呼吸監視デバイスは、１つ又は複数の領域における呼吸の監視を含む、呼吸の連続的かつ正確な監視のために適合してよい。複数の呼吸パラメータ（以下に記載）の完全かつ正確な測定は、着用者の胴体の周りに位置決めされるよう、衣服の異なる領域に配設されたパターン（例えば「ジグザグ」パターン）で配設された、複数のストレッチ性導電性インクトレースを用いて行うことができ、あるいはいくつかの変形例では、導電性弾性ストリップ（例えば導電性材料が含浸された弾性ストリップ）を、ストレッチ性導電性インクトレースに加えて又は上記ストレッチ性導電性インクトレースの代わりに使用してよい。ストレッチ性導電性呼吸センサの長さを含む領域としては：シャツの前部、シャツの後部（背部）、シャツの２つの側部のそれぞれ又は一方等が挙げられる。これらの領域の副領域も使用できる。上述のようなストレッチ性導電性呼吸センサは、ストレッチによって僅かに変動する抵抗を有してよく、この特性を用いて、身体上に着用されている間にセンサがストレッチされる際の身体の運動を検出及び／又は測定できる。 Clothing for detecting respiration Clothing may be adapted to detect respiration, particularly local respiration. Such a device can be used in the request of any medical professional or anyone wishing to monitor respiration. The respiratory monitoring device may be adapted for continuous and accurate monitoring of respiration, including monitoring of respiration in one or more areas. Complete and accurate measurements of multiple breathing parameters (described below) are arranged in patterns (eg “zigzag” patterns) arranged in different areas of the garment to be positioned around the wearer's torso Alternatively, a plurality of stretchable conductive ink traces can be used, or in some variations, a conductive elastic strip (eg, an elastic strip impregnated with a conductive material) can be applied to the stretchable conductive ink trace. In addition to or instead of the stretchable conductive ink traces described above. Regions that include the length of the stretch conductive breath sensor include: the front of the shirt, the back (back) of the shirt, each or one of the two sides of the shirt, and the like. Subregions of these regions can also be used. Stretch conductive respiration sensors as described above may have a resistance that varies slightly with stretch, and this property is used to exercise the body as the sensor is stretched while worn on the body. Can be detected and / or measured.

以下に記載するように、いくつかの変形例では、局所的な呼吸を決定するために、４個以上の呼吸信号を測定してよい。例えば以下の領域に配置されたトレース（又は多数のトレースの平均）の可変抵抗をグループ化することによって、１２個の信号を測定してよい：（１）前部右上（例えば６個のトレース）；（２）前部左上（例えば６個のトレース）；（３）前部右下（例えば５個のトレース）；（４）前部左下（例えば５個のトレース）；（５）後部右上（例えば６個のトレース）；（６）後部左上（例えば６個のトレース）；（７）後部右下（例えば５個のトレース）；（８）後部左下（例えば５個のトレース）；（９）側部右上（例えば３個のトレース）；（１０）側部右下（例えば５個のトレース）；（１１）側部左上（例えば３個のトレース）；（１２）側部左下（例えば５個のトレース）。ストレッチ感受性導電性トレース及び／又は弾性ストリップの配置に基づいて、異なる複数の信号の分析によってパラメータを抽出できる。例えば全呼吸量の測定は、各領域のストレッチセンサ全てからの信号を合計する（例えば１＋２＋３＋４＋５＋６＋７＋８＋９＋１０＋１１＋１２）ことによって決定できる。胸郭の容積の測定は、上部領域からの信号を合計する（例えば１＋２＋５＋６＋９＋１１）ことによって決定できる。腹部呼吸量の測定は、下部（腹部）領域からの信号を合計する（例えば３＋４＋７＋８＋１０＋１２）ことによって決定できる。胸郭呼吸領域の測定は、右胸郭に関連する領域のみを合計する（例えば１＋５＋９）ことによって決定でき、左胸郭の測定は、左胸郭に関連する領域のみを合計する（例えば２＋６＋１１）ことによって決定できる。右腹部領域の／における呼吸の測定は、右腹部領域からの信号を合計する（例えば３＋７＋１０）ことによって決定でき、同様に、左腹部領域の／における呼吸の測定は、左腹部領域からの信号を合計する（例えば４＋８＋１２）ことによって決定できる。   As described below, in some variations, four or more respiratory signals may be measured to determine local breathing. For example, twelve signals may be measured by grouping the variable resistance of the traces (or the average of multiple traces) placed in the following areas: (1) Front right top (eg six traces) (2) front upper left (eg 6 traces); (3) front lower right (eg 5 traces); (4) front lower left (eg 5 traces); (5) rear upper right ( (6) rear upper left (eg 6 traces); (7) rear lower right (eg 5 traces); (8) rear lower left (eg 5 traces); (9) Side top right (eg 3 traces); (10) Side right bottom (eg 5 traces); (11) Side top left (eg 3 traces); (12) Side left bottom (eg 5 traces) Trace). Based on the placement of stretch sensitive conductive traces and / or elastic strips, parameters can be extracted by analyzing different signals. For example, the measurement of total respiration can be determined by summing the signals from all the stretch sensors in each region (eg 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12). Thoracic volume measurements can be determined by summing the signals from the upper region (eg, 1 + 2 + 5 + 6 + 9 + 11). The measurement of abdominal respiratory volume can be determined by summing the signals from the lower (abdominal) region (eg 3 + 4 + 7 + 8 + 10 + 12). Thoracic breathing area measurements can be determined by summing only the areas associated with the right rib cage (eg, 1 + 5 + 9), and left ribcage measurements can be determined by summing only the areas associated with the left rib cage (eg, 2 + 6 + 11). . The measurement of respiration at / in the right abdominal region can be determined by summing the signals from the right abdominal region (eg 3 + 7 + 10), and similarly, the respiration measurement at / in the left abdominal region can be determined by the signal from the left abdominal region. It can be determined by summing (eg 4 + 8 + 12).

信号（例えば全呼吸量の信号）の時間経過から、呼吸頻度（ｆ）、吸気時間（Ｔｉ）、呼気時間（Ｔｅ）及び／又はデューティサイクル［Ｔｉ／（Ｔｉ／Ｔｅ）］といった呼吸（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）の時間的パラメータを、（信号のいずれを衣服において検出できるように）決定、記録、測定及び／又は表示できる。   From the time course of a signal (for example, a signal of total respiratory volume), breathing such as breathing frequency (f), inspiratory time (Ti), expiratory time (Te) and / or duty cycle [Ti / (Ti / Te)] Can be determined, recorded, measured and / or displayed (so that any of the signals can be detected in the garment).

例えば図１Ａ〜１Ｃは、呼吸を検出及び／又は監視する（連続的に監視することも含む）ためのシャツの一変形例を示す。これらの例のいずれにおいて、相互交換可能にデバイス又はシステムと呼ばれる場合もある装置は、連続的かつ正確に呼吸を監視するよう構成してよい。図１Ａ〜３Ａに示すシャツは、典型的に以下の４つの部分から構成された圧縮衣服（シャツ）である：（ａ１）１９０３ 前部及び側部；（ａ２）１９０５ 後部（背部）；（ａ３）１９０７ 右腕；（ａ４）１９０９ 左腕。これらの部分は、導電性インク、導電性コネクタ（例えば導電性材料及び／又はワイヤがジグザグパターンで縫い付けられたカプトン）、及び絶縁性材料の層を、例えば転写プロセスによって堆積させた後で、一体に縫製される。   For example, FIGS. 1A-1C illustrate one variation of a shirt for detecting and / or monitoring (including continuously monitoring) respiration. In any of these examples, an apparatus that may be interchangeably referred to as a device or system may be configured to continuously and accurately monitor respiration. The shirt shown in FIGS. 1A-3A is a compression garment (shirt) typically composed of the following four parts: (a1) 1903 front and sides; (a2) 1905 back (back); (a3 1907 right arm; (a4) 1909 left arm. These portions include conductive ink, conductive connectors (e.g., conductive materials and / or kapton in which wires are sewn in a zigzag pattern), and layers of insulating material, for example, deposited by a transfer process, It is sewn together.

一般に、導電性インクトレースはセンサとして使用できる。図１Ａ及び１Ｂでは、センサは、ストレッチ性トレースである複数の導電性インクトレースである。（導電性インク、接着剤及び勾配領域を含む）導電性インクは、本明細書に記載されているように、導電性トレース１９１９を形成するために使用できる。これらのデバイスのいずれは、センサマネージャユニットも含んでよい。センサ管理ユニット１９２１は、衣服上に（例えば背部に）配置されたプロセッサであってよく、これはセンサをプロセッサに接続するためのインタフェースと接続する。プロセッサは例えばスマートフォン又は他のハンドヘルドデバイスであってよい。上記装置は通信ユニットを有してよく、この通信ユニットは、プロセッサとは別個であるか、又はプロセッサと一体であってよい（及び／若しくはそれ固有の専用プロセッサを含んでよい）。例えば通信ユニットは背部に配置してもよく、インタフェースに接続してよい。   In general, conductive ink traces can be used as sensors. In FIGS. 1A and 1B, the sensor is a plurality of conductive ink traces that are stretchable traces. Conductive inks (including conductive ink, adhesive, and gradient areas) can be used to form conductive traces 1919 as described herein. Any of these devices may also include a sensor manager unit. The sensor management unit 1921 may be a processor located on the garment (eg on the back), which connects to an interface for connecting the sensor to the processor. The processor may be a smartphone or other handheld device, for example. The apparatus may have a communication unit, which may be separate from the processor or integral with the processor (and / or may include its own dedicated processor). For example, the communication unit may be placed on the back or connected to the interface.

モーションセンサを含む追加のセンサを使用してもよい。例えば３軸加速度計（単独、又は例えば通信システムに埋め込まれたもの）を含んでよい。   Additional sensors including motion sensors may be used. For example, a 3-axis accelerometer (single or embedded in a communication system, for example) may be included.

一般に、これらのデバイスのいずれは、「タッチポイントセンサ」等の１つ又は複数の着用者入力を含んでよい。例えば、腕に配置された２つの容量性タッチポイント１９３３、１９３５を使用してよい。タッチポイントセンサは２つの電極（例えば一方は衣服の内側表面、もう一方は衣服の外側表面上の対応する位置にある）を含んでよく、これらは：導電性インクパターン；２つの導電性インクパターンの間のテキスタイルの分離層；及び内側の導電性インクパターン層上に堆積された絶縁層からなる。外側電極と、首付近に配置された終端点との間に、接続用トレースが含まれていてよい。   In general, any of these devices may include one or more wearer inputs, such as a “touch point sensor”. For example, two capacitive touch points 1933, 1935 placed on the arm may be used. The touch point sensor may include two electrodes (eg, one at a corresponding location on the inner surface of the garment and the other on the outer surface of the garment), which are: a conductive ink pattern; two conductive ink patterns A textile separating layer; and an insulating layer deposited on the inner conductive ink pattern layer. A connecting trace may be included between the outer electrode and a termination point located near the neck.

追加のセンサは、心拍を検出する電極等の１つ又は複数の電極を含んでよい。例えば、導電性インク製の、心拍（ＨＲ）測定のための２つの電極１９４１、１９４３を、シャツの右腕及び左腕の内側表面に配置してよい。これらの電極は、図１Ａ及び１Ｃに示すように、ＨＲ電極を首付近の終端点に接続する導電性（カプトン）トレース等の導電性コネクタによって、接続してよい。   The additional sensor may include one or more electrodes, such as an electrode that detects a heartbeat. For example, two electrodes 1941, 1943 for measuring heart rate (HR) made of conductive ink may be disposed on the inner surface of the right and left arms of the shirt. These electrodes may be connected by a conductive connector such as a conductive (kapton) trace that connects the HR electrode to a termination point near the neck, as shown in FIGS. 1A and 1C.

一般に、呼吸トレースは、シャツの本体のいずれの領域に位置決めしてよく、本体の当該部分における呼吸による運動（拡張／収縮）を検出する。複数の呼吸パラメータ（以下を参照）の完全かつ正確な測定は、着用者の身体の個々の領域に関して、導電性インクのストレッチ性トレースを、シャツの本体の異なる複数の領域に、（例えば転写プロセスによって）「ジグザグ」形状に位置決めすることによって、提供できる。例えば導電性トレース及び／又は導電性弾性ストリップは、シャツの前部及び２つの側部、シャツの後部（背部）、並びにこれらの部分の様々な副領域に位置決めしてよい。   In general, the breath trace may be positioned in any region of the body of the shirt and detects movement (expansion / contraction) due to breathing in that part of the body. A complete and accurate measurement of multiple breathing parameters (see below) can be obtained by applying conductive ink stretch traces to different areas of the body of the shirt (eg transfer process) for individual areas of the wearer's body. Can be provided by positioning in a “zigzag” shape. For example, conductive traces and / or conductive elastic strips may be positioned on the front and two sides of the shirt, the back (back) of the shirt, and various subregions of these parts.

図１Ａ〜１Ｃでは、センサマネージャユニット（プロセッサ）によって、８個の信号が、以下の領域に平行に配置されたトレースの可変電気抵抗によって決定された電圧変動として測定される：   1A-1C, eight signals are measured by a sensor manager unit (processor) as voltage variations determined by the variable electrical resistance of a trace placed in parallel in the following areas:

１．前部＋側部、右上（平行な５個のトレース）；   1. Front + side, top right (5 parallel traces);

２．前部＋側部、左上（平行な５個のトレース）；   2. Front + side, upper left (5 parallel traces);

３．前部＋側部、右下（平行な５個のトレース）；   3. Front + side, bottom right (5 parallel traces);

４．前部＋側部、左下（平行な５個のトレース）；   4). Front + side, bottom left (5 parallel traces);

５．後部、右上（平行な６個のトレース）；   5. Rear, top right (6 parallel traces);

６．後部、左上（平行な６個のトレース）；   6). Rear, upper left (6 parallel traces);

７．後部、右下（平行な５個のトレース）；   7). Rear, lower right (5 parallel traces);

８．後部、左下（平行な５個のトレース）。   8). Rear, lower left (5 parallel traces).

図示されている垂直なトレースは、導電性インク及び／又は導電性弾性ストリップ製であり、これらの８個の領域の合計電気抵抗の端子を構成する。これらの呼吸センサは、（インタフェース領域の）首付近に位置決めされた終端点に接続される。プロセッサ又は他の回路構成を用いて、抵抗を検出／監視してよい。例えばいくつかの変形例では、センサマネージャ（プロセッサ）を用いて、上に列挙した８個の信号を取得及び／又は記憶、伝送、分析、処理等してよい。プロセッサはまた、複数の単一の信号の１つ又は複数の組み合わせを合計することによって得られた信号を含む、追加の信号を、組み込み及び分析、伝送、処理並びに／又は記憶してよい。例えば上述のように：   The vertical traces shown are made of conductive ink and / or conductive elastic strip and constitute the terminals of the total electrical resistance of these eight regions. These respiration sensors are connected to a termination point located near the neck (in the interface area). A processor or other circuitry may be used to detect / monitor the resistance. For example, in some variations, a sensor manager (processor) may be used to acquire and / or store, transmit, analyze, process, etc. the eight signals listed above. The processor may also incorporate and analyze, transmit, process, and / or store additional signals, including signals obtained by summing one or more combinations of multiple single signals. For example, as mentioned above:

全体＝１＋２＋３＋４＋５＋６＋７＋８   Total = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8

胸郭信号＝１＋２＋５＋６   Thorax signal = 1 + 2 + 5 + 6

腹部信号＝３＋４＋７＋８   Abdominal signal = 3 + 4 + 7 + 8

右胸郭信号＝１＋５   Right thorax signal = 1 + 5

左胸郭信号＝２＋６   Left thorax signal = 2 + 6

右腹部信号＝３＋７   Right abdominal signal = 3 + 7

左腹部信号＝４＋８
である。 Left abdominal signal = 4 + 8
It is.

全体信号の時間経過から、以下の呼吸（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）の時間的パラメータを得ることができる：呼吸頻度（ｆ）、吸気時間（Ｔｉ）、呼気時間（Ｔｅ）、デューティサイクル［Ｔｉ／（Ｔｉ／Ｔｅ）］等。   From the time course of the overall signal, the following breathing temporal parameters can be obtained: breathing frequency (f), inspiratory time (Ti), expiratory time (Te), duty cycle [Ti / (Ti / Te )]etc.

上述のように、これらの信号はプロセッサ及び／又は通信ユニットによって記憶、伝送、分析等を行うことができる。   As described above, these signals can be stored, transmitted, analyzed, etc. by the processor and / or communication unit.

図１Ｄ、１Ｅ及び１Ｆは、図１Ａ〜１Ｃに示す衣服と同様の、局部的呼吸センサを含む別の圧縮衣服を示す。   1D, 1E, and 1F show another compression garment that includes a local respiratory sensor, similar to the garment shown in FIGS.

上述のように、いくつかの変形例では、呼吸センサは、繰り返し負荷において比較的小さい（又は無視できる）機械的ヒステリシス及び極めて小さい電気的ヒステリシスを有するストレッチによって変動する抵抗を有するよう処理された導電性弾性ストリップである、呼吸（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）センサを含む。このようなセンサは、本明細書では導電性弾性ストリップセンサ又は導電性弾性歪みゲージと呼ぶ場合がある。図２３〜３８は、導電性弾性ストリップとして構成された呼吸センサの一変形例を作製及び使用する方法を示す。本明細書に記載されるのは、導電性弾性材料並びにこれらを作製及び使用する方法である。特に本明細書に記載されるのは、特にウェアラブルストレッチ（例えば圧縮織物）衣服を含むウェアラブル衣服上のセンサ（例えばストレッチ又は呼吸センサ）の一部として使用できる、導電性弾性材料を形成する方法である。本明細書に記載の導電性弾性材料は例えば、呼吸又は他の接触及び／若しくはストレッチセンサを含む衣服のいずれにおいて使用できる。   As mentioned above, in some variations, the respiration sensor is a conductive sensor that has been treated to have a resistance that varies with stretch with relatively small (or negligible) mechanical hysteresis and very little electrical hysteresis at repeated loads. A breathing sensor, which is an elastic elastic strip. Such a sensor may be referred to herein as a conductive elastic strip sensor or a conductive elastic strain gauge. Figures 23-38 illustrate a method of making and using a variation of a respiration sensor configured as a conductive elastic strip. Described herein are conductive elastic materials and methods of making and using them. In particular, described herein is a method of forming a conductive elastic material that can be used as part of a sensor (eg, a stretch or breath sensor) on a wearable garment, particularly including a wearable stretch (eg, compressed fabric) garment. is there. The conductive elastic materials described herein can be used, for example, in any garment that includes breathing or other contact and / or stretch sensors.

本明細書に記載の導電性弾性材料は、ストレッチするにつれて抵抗を変化させることができ、従ってストレッチセンサとして機能できる。更にこれらの材料は、極めて高い機械的及び電気的メモリ能力を有するため、他のストレッチ性導電性材料と比較した場合に優れた機械的及び電気的特性を有することができる。これは、上記材料が例えば、元の静置状態での長さの１．２倍（又はいくつかの変形例では１．３倍、１．４倍、１．５倍、１．６倍、１．７倍、１．８倍、１．９倍、２倍、２．１倍、２．２倍、２．３倍、２．４倍、２．５倍、２．６倍、２．７倍、２．８倍、３倍、３．１倍等）もストレッチして、同一の静置状態での長さに復元できることを意味する。ストレッチの寸法（長さ、幅等）は同一であってよい。いくつかの変形例では、上記材料は一方の寸法（例えば幅）よりももう一方の寸法（例えば長さ）においてより大きくストレッチ可能であってよい。上述のストレッチの上限（例えば元の長さの１．３倍、又はいくつかの変形例では１．５倍、１．６倍、１．７倍、１．８倍、１．９倍、２倍、２．１倍、２．２倍、２．３倍、２．４倍、２．５倍、２．６倍、２．７倍、２．８倍、３倍、３．１倍等）未満において、上記材料は有意なヒステリシスを呈さず、元の静置状態での長さに復元する。   The conductive elastic material described herein can change resistance as it stretches, and thus can function as a stretch sensor. In addition, these materials have very high mechanical and electrical memory capabilities and can therefore have excellent mechanical and electrical properties when compared to other stretch conductive materials. This is because the material is, for example, 1.2 times its original standing length (or 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7 times, 1.8 times, 1.9 times, 2 times, 2.1 times, 2.2 times, 2.3 times, 2.4 times, 2.5 times, 2.6 times, 2.times. 7 times, 2.8 times, 3 times, 3.1 times, etc.) means that the length can be restored to the same stationary state. The stretch dimensions (length, width, etc.) may be the same. In some variations, the material may be stretchable more in one dimension (eg, width) than in another dimension (eg, length). The upper limit of the stretch described above (eg 1.3 times the original length, or in some variations 1.5 times, 1.6 times, 1.7 times, 1.8 times, 1.9 times, 2 times Times, 2.1 times, 2.2 times, 2.3 times, 2.4 times, 2.5 times, 2.6 times, 2.7 times, 2.8 times, 3 times, 3.1 times, etc. ), The material does not exhibit significant hysteresis and is restored to its original standing length.

同様に上記材料は、比較的高いストレッチの限度未満のストレッチによって、電気的ヒステリシスを、存在する場合であっても僅かしか経験しないものとすることができる。例えば上記材料は、その元の静置状態での長さの１．２倍（又はいくつかの変形例では１．３倍、１．４倍、１．５倍、１．６倍、１．７倍、１．８倍、１．９倍、２倍、２．１倍、２．２倍、２．３倍、２．４倍、２．５倍、２．６倍、２．７倍、２．８倍、３倍、３．１倍等）までストレッチさせた後、おおよそ同一のコンダクタンス／抵抗を有することができる。更に、ストレッチによる抵抗の変化は、少なくともその範囲の一部分にわたって線形となり得る。従って本明細書に記載の材料は、使用によって電気的ヒステリシスをごくわずかしか呈さない。更にこれらの特性は、長期間にわたって（例えば数百回、数千回又は数十万回のストレッチのサイクルにわたって）反復可能とすることができる。   Similarly, the material can experience little, if any, electrical hysteresis due to stretching below the relatively high stretch limit. For example, the material is 1.2 times its original standing length (or 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1. 7 times, 1.8 times, 1.9 times, 2 times, 2.1 times, 2.2 times, 2.3 times, 2.4 times, 2.5 times, 2.6 times, 2.7 times After stretching to 2.8 times, 3 times, 3.1 times, etc., they can have approximately the same conductance / resistance. Further, the change in resistance due to stretching can be linear over at least a portion of the range. Thus, the materials described herein exhibit very little electrical hysteresis with use. Furthermore, these characteristics can be repeatable over a long period of time (eg, over hundreds, thousands or hundreds of thousands of stretch cycles).

最後に、ストレッチからの復元の応答時間は極めて迅速となり得る。例えば上記材料は、（長さ及び抵抗に関する）初期パフォーマンス測定値に、５秒未満（例えば４秒未満、３秒未満、２秒未満、１秒未満等）以内に復元できる。従って電気的な復元時間は、（最大ストレッチ長さ未満の、例えば元の長さの１．３倍、１．４倍、１．５倍、１．６倍、１．７倍、１．８倍、１．９倍、２倍、２．１倍、２．２倍、２．３倍、２．４倍、２．５倍、２．６倍、２．７倍、２．８倍、３倍、３．１倍等の）全ストレッチ範囲にわたって５秒未満である。   Finally, the recovery response time from stretching can be very rapid. For example, the material can be restored to initial performance measurements (in terms of length and resistance) within less than 5 seconds (eg, less than 4 seconds, less than 3 seconds, less than 2 seconds, less than 1 second, etc.). Therefore, the electrical restoration time is (less than the maximum stretch length, eg 1.3 times, 1.4 times, 1.5 times, 1.6 times, 1.7 times, 1.8 times the original length. Times, 1.9 times, 2 times, 2.1 times, 2.2 times, 2.3 times, 2.4 times, 2.5 times, 2.6 times, 2.7 times, 2.8 times, Less than 5 seconds over the entire stretch range (3x, 3.1x, etc.).

上記材料のこれらの特性、特に電気的特性は、ストレッチサイクルが繰り返されている間でさえ、導電性材料の分子的損傷が低減されていることに起因すると考えられる。これは、上記材料の寿命の長さの増大をもたらし得る。更に、上記弾性特性（ストレッチからの復元）は、導電性材料（例えば導電性コーティング）でコーティングされたコア弾性材料によって得られるものと考えられる。上記コア材料は、（乾燥した）導電体の比較的厚いコーティングでコーティングされた場合であっても、その弾性特性を維持すると考えられる。   It is believed that these properties, particularly electrical properties, of the material are due to the reduced molecular damage of the conductive material even during repeated stretch cycles. This can lead to an increase in the lifetime of the material. Furthermore, it is believed that the elastic properties (recovery from stretch) are obtained by a core elastic material coated with a conductive material (eg, a conductive coating). The core material is believed to maintain its elastic properties even when coated with a relatively thick coating of (dry) conductor.

図２３〜３８は、導電性弾性材料を作製する１つの方法を示す。簡単に言うと、図面を参照すると示されているように、弾性材料、及び特に弾性リストバンドタイプ材料は、本明細書に記載されているようにコーティングできる。図２３は、弾性材料の一例を示す。一般に上記弾性材料は、（弾性リストバンドのように）編まれた又は織られた平坦な弾性材料から形成できる。編まれた弾性体は、織物で被覆してよい。弾性体及び／又はカバーを形成する材料は、天然（例えば綿、ウール等）又は剛性（例えばポリエステル）又はこれらのいずれの組み合わせであってよい。例えば、図２３に示す材料のような弾性材料は、綿等の多孔性／吸収性材料で形成でき、カバー材料に織り込まれた又は縫い付けられた追加の（例えばポリマー）材料を含んでよい。   Figures 23-38 illustrate one method of making a conductive elastic material. Briefly, as shown with reference to the drawings, elastic materials, and particularly elastic wristband type materials, can be coated as described herein. FIG. 23 shows an example of an elastic material. Generally, the elastic material can be formed from a flat elastic material knitted or woven (like an elastic wristband). The knitted elastic body may be covered with a woven fabric. The material forming the elastic body and / or the cover may be natural (eg cotton, wool etc.) or rigid (eg polyester) or any combination thereof. For example, an elastic material, such as the material shown in FIG. 23, can be formed of a porous / absorbent material such as cotton and may include additional (eg, polymer) material woven or sewn into the cover material.

上記弾性材料は初め、比較的幅が狭く薄いストリップ又はバンドであってよい。例えば上記バンドの幅は、約０．１〜３ｃｍであってよい（好ましい厚さは約１．５ｃｍである）。上記材料は、織物上又は織物内に織り込まれた縦糸（例えば弾性織り糸）の複数のセットを含んでよい。   The elastic material may initially be a relatively narrow and thin strip or band. For example, the width of the band may be about 0.1-3 cm (preferred thickness is about 1.5 cm). The material may include multiple sets of warp yarns (eg, elastic weave yarns) woven on or within the fabric.

一般に、導電性弾性材料は、まず弾性材料、及び特に吸収性の又は部分的に吸収性の弾性材料を、溶液中の導電性粒子の懸濁液でコーティングする（例えば上記懸濁液中に浸漬する、上記懸濁液を噴霧する、上記懸濁液中に沈める等）ことによって作製される。いずれの適切な導電性材料を使用してよく、（図２４〜２６に示すように）カーボンブラック、金属導電性材料（例えば金、銀、銀／塩化銀、グラフェン、酸化物でコーティングされたマイカ等）が挙げられるがこれらに限定されない。導電性材料は、溶液（水又はアルコール溶液等）中に懸濁された導電性粒子の混合物であってよい。上記溶液は、基材又はバインダ及び導電性粒子の溶液を含んでよい。例えば上記溶液は、０．１〜２５％のバインダ（例えばアクリル、水系ポリウレタン等）、及び９９．９〜７５％の導電性粒子の溶液であってよい。   In general, conductive elastic materials are first coated with an elastic material, and in particular an absorbent or partially absorbent elastic material, with a suspension of conductive particles in a solution (eg immersed in the above suspension). Spraying the suspension, submerging in the suspension, etc.). Any suitable conductive material may be used, such as carbon black, metal conductive material (eg gold, silver, silver / silver chloride, graphene, oxide coated mica (as shown in FIGS. 24-26)) Etc.), but is not limited thereto. The conductive material may be a mixture of conductive particles suspended in a solution (such as water or an alcohol solution). The solution may include a substrate or binder and a solution of conductive particles. For example, the solution may be a solution of 0.1 to 25% binder (for example, acrylic, water-based polyurethane, etc.) and 99.9 to 75% conductive particles.

例えば図２４では、水中に懸濁されたカーボンブラックの溶液を、プラスチック容器に注ぐ。図２５に示すように、初期状態のコーティングされていない弾性材料を、この弾性リボンの両側を上記溶液中に浸漬して、溶液中で端から端まで（左から右へ）移動させることによって、コーティングする。図２６では、図示されているように、全リボン表面の均一な被覆が得られる。その後図２７に示されているように、コーティング済みリボンを乾燥させてよい。例えば上記リボンは、熱及び／又は空気（若しくは真空）を印加することによって乾燥させてよい。図２７では、コーティング済みリボンを対流式オーブン内で３０分間乾燥させる。   For example, in FIG. 24, a solution of carbon black suspended in water is poured into a plastic container. As shown in FIG. 25, the uncoated elastic material in the initial state is immersed in the solution on both sides of the elastic ribbon and moved in the solution from end to end (from left to right), Coating. In FIG. 26, a uniform coating of the entire ribbon surface is obtained as shown. The coated ribbon may then be dried as shown in FIG. For example, the ribbon may be dried by applying heat and / or air (or vacuum). In FIG. 27, the coated ribbon is dried in a convection oven for 30 minutes.

乾燥後、このコア弾性材料を、衣服への取り付けのために、導電性端部に接続してよく、及び／又は外側材料（これは典型的には、上記外側材料が適用されることになる材料と同一の材料で形成される）に追加してよい。例えば図２８では、１対の端子（銅端子として示されているが、いずれの導電性端子を使用してよい）が、図２９及び３０にも示すように取り付けられる。例えば図２９では、銅端子は、銅材料を（例えば長さ約２０ｍｍの長方形に）切断して、（典型的には弾性でない）この端子材料で、リボンの縁部において導電性弾性体を包むことによって形成される。導電性端子材料（例えば銅）は弾性であってよく、又は図示されているように、導電性端子材料を導電性弾性リボンに固定するために適用された弾性体（導電性弾性材料）を有してよい。図３０では、工具３００１（例えばプライヤ）を用いて、導電性端子を接着剤に、及びそれに伴って導電性弾性体に、確実に取り付ける。   After drying, the core elastic material may be connected to the conductive end for attachment to a garment and / or an outer material (which typically will be applied with the outer material). May be formed of the same material as the material). For example, in FIG. 28, a pair of terminals (shown as copper terminals, but any conductive terminal may be used) are attached as shown in FIGS. For example, in FIG. 29, the copper terminal cuts the copper material (eg, into a rectangle about 20 mm long) and wraps the conductive elastic body at the edge of the ribbon with this terminal material (typically not elastic). Formed by. The conductive terminal material (eg, copper) may be elastic or have an elastic body (conductive elastic material) applied to secure the conductive terminal material to the conductive elastic ribbon as shown. You can do it. In FIG. 30, using a tool 3001 (for example, a plier), the conductive terminal is securely attached to the adhesive and accordingly to the conductive elastic body.

端子を取り付けると、弾性材料は、図３１に示す事前準備されたワイヤリボン材料等のワイヤコネクタに連結できる。図３１では、ワイヤリボン材料は、撚り合わせたエナメル被覆（絶縁）ワイヤとして示されている１対の撚り合わせたワイヤ１０１０によって、織物のストリップに縫い付けられる（ただし３本以上のワイヤを使用してもよい）。これらのワイヤは、織物（例えば圧縮織物）のストリップにジグザグパターンで縫い付けられ、上記織物ストリップは織物接着剤を含んでよく、又は別の織物（例えば衣服）に熱によって適用されるよう構成してよく、これによって導電性コネクタを、織物に直接縫い付ける必要なく、またワイヤにカバーを設けることなく、織物に直接適用できる。ワイヤが縫い付けられる織物は典型的には、この織物が適用されることになるもの（例えば圧縮衣服織物）と同一の材料である。いくつかの変形例では、織物（アプリケータ織物と呼ばれる場合もある）の、絶縁ワイヤのジグザグパターンが縫い付けられる側は、（熱活性接着剤を含む）織物接着剤を含むか、又は織物接着剤と共に使用するために処理されている。実際には、長いワイヤを事前に準備し、衣服への適用のために必要に応じて切断してよい。一般にワイヤリボン材料は、１つ又は複数のセンサを、データモジュール及び／又はＳＭＳ構成部品を含む本明細書に記載の衣服の他の部分に接続する、電気的コネクタとして使用できることに留意されたい。このワイヤリボン材料は、本明細書ではワイヤリボン材料、又は縫い付けられたジグザグコネクタと呼ばれる場合もある。この材料は有利には、長い長さで準備して、衣服及び／又はセンサを固定（例えば接着によって固定）するために望ましい長さに切断できる。   With the terminals attached, the elastic material can be coupled to a wire connector such as the pre-prepared wire ribbon material shown in FIG. In FIG. 31, the wire ribbon material is sewn to the fabric strip by a pair of twisted wires 1010, shown as twisted enameled (insulated) wires (but using more than two wires). May be). These wires are sewn in a zigzag pattern to a strip of fabric (eg, compressed fabric), which may include a fabric adhesive or configured to be applied to another fabric (eg, garment) by heat. This allows the conductive connector to be applied directly to the fabric without the need to sew directly to the fabric and without providing a cover on the wire. The fabric to which the wire is sewn is typically the same material as the fabric to which it is applied (eg, a compressed garment fabric). In some variations, the side of the fabric (sometimes referred to as the applicator fabric) to which the zigzag pattern of the insulated wire is sewn contains fabric adhesive (including heat activated adhesive) or fabric adhesive It has been processed for use with the agent. In practice, long wires may be prepared in advance and cut as needed for application to the garment. Note that generally the wire ribbon material can be used as an electrical connector to connect one or more sensors to other parts of the garment described herein, including data modules and / or SMS components. This wire ribbon material may also be referred to herein as a wire ribbon material, or a sewn zigzag connector. This material is advantageously prepared in a long length and can be cut to a desired length for securing (eg, gluing) the garment and / or sensor.

例えば図３２では、導電性弾性リボンは、熱接着剤によって接合されたワイヤリボンの表面上の、ワイヤを含まない領域に配置され、導電性ワイヤの端部に接続される。例えば図３３に示すように、導電体（ワイヤ）は銅端子にはんだ付けされる。   For example, in FIG. 32, the conductive elastic ribbon is placed in a wire-free region on the surface of the wire ribbon joined by thermal adhesive and connected to the end of the conductive wire. For example, as shown in FIG. 33, the conductor (wire) is soldered to the copper terminal.

弾性リボンは、導電性ワイヤに付着されると、織物（例えば絶縁性織物、これはそれ自体が付着されている織物と同一であってよい）内に内包され得る。いくつかの変形例では、弾性リボンは、絶縁体材料内に内包され得、及び／又は絶縁体によってコーティングされ得る。図３４及び３５では、（接点を含む）導電性弾性リボンの外側は、接着組織リボンを用いて、おおよそ３３ｍｍの幅まで密封される。組織（カバー）リボンは、図３５に示すように、例えば（熱活性化接着剤を使用する場合は）熱圧着によって、弾性リボンを覆うように固定できる。   When attached to the conductive wire, the elastic ribbon can be encased within a fabric (eg, an insulating fabric, which may be the same as the fabric to which it is attached). In some variations, the elastic ribbon may be encapsulated within an insulator material and / or coated with an insulator. 34 and 35, the outside of the conductive elastic ribbon (including the contacts) is sealed to a width of approximately 33 mm using an adhesive tissue ribbon. The tissue (cover) ribbon can be secured over the elastic ribbon, for example, by thermocompression (when using a heat activated adhesive), as shown in FIG.

その後、導電性弾性材料及びジグザグワイヤを含む得られたリボンを、圧縮衣服等の衣服に付着できる。例えば図３６は、導電性弾性体の得られた組立体を衣服に固定することによって呼吸センサを提供する変形例を示す。上記組立体は、図３６に示すように、（例えばここでも熱活性化織物接着剤を用いて）熱圧着によって付着できる。この例の最終結果を図３７及び３８に示す。図３７は、衣服の内側の図を示す（上記組立体は、図示されているように圧縮衣服の内側に、又は外側に付着できる）。図３８は、同一の衣服の外側の図を示す。図３７及び３８では、衣服は呼吸感知用シャツ（例えばＴシャツ）として構成される。   The resulting ribbon comprising the conductive elastic material and the zigzag wire can then be attached to a garment such as a compression garment. For example, FIG. 36 shows a variation in which a breathing sensor is provided by securing the resulting assembly of conductive elastic bodies to clothing. The assembly can be attached by thermocompression bonding (eg, again using a heat activated fabric adhesive) as shown in FIG. The final results of this example are shown in FIGS. FIG. 37 shows a view of the inside of the garment (the assembly can be attached to the inside or outside of the compression garment as shown). FIG. 38 shows an outside view of the same garment. In FIGS. 37 and 38, the garment is configured as a breath sensing shirt (eg, a T-shirt).

よって、上述の導電性弾性ストリップは、圧縮衣服の一部として使用できる。上述されているのは、極めて低い機械的及び電気的ヒステリシスを有し、従ってウェアラブル圧縮衣服のための呼吸センサとして使用できる、導電性弾性材料を作製及び使用する方法である。この導電性弾性材料は、呼吸センサとして、又はコネクタの一部として使用できる。導電性弾性材料を用いた呼吸センサは、導電性粒子（例えばカーボンブラック）の溶液に含浸されて乾燥（又は少なくとも部分的に乾燥）された、弾性材料のストリップで形成でき、導電性コネクタは、上記含浸された弾性材料のストリップの端部に付着できる。いくつかの変形例では、コネクタは、圧縮織物等の織物のストリップ上にジグザグパターンで縫い付けられたエナメル被覆（例えば絶縁）金属導電性ワイヤで形成されたワイヤリボン材料に、電気的に接続できる。導電性粒子含浸弾性材料及び／又はワイヤリボンコネクタ材料は、織物材料（圧縮織物材料等）内に内包され得る。次に、この内包されたセンサ及び１つ又は複数の接続長さのワイヤリボンを、上述のように衣服に付着できる（例えば図１Ａ〜１Ｆを参照のこと）。   Thus, the conductive elastic strip described above can be used as part of a compression garment. What has been described above is a method of making and using a conductive elastic material that has very low mechanical and electrical hysteresis and can therefore be used as a respiration sensor for wearable compression garments. This conductive elastic material can be used as a respiration sensor or as part of a connector. A respiration sensor using a conductive elastic material can be formed of a strip of elastic material impregnated with a solution of conductive particles (e.g., carbon black) and dried (or at least partially dried). It can adhere to the end of the strip of elastic material impregnated. In some variations, the connector can be electrically connected to a wire ribbon material formed of enameled (eg, insulating) metal conductive wire sewn in a zigzag pattern on a strip of fabric, such as a compressed fabric. . The conductive particle impregnated elastic material and / or the wire ribbon connector material may be encapsulated in a woven material (such as a compressed woven material). The encapsulated sensor and one or more connected lengths of wire ribbon can then be attached to the garment as described above (see, eg, FIGS. 1A-1F).

例えば図４４Ａ〜４４Ｂは、歪みゲージとして構成された複数の導電性粒子含浸弾性ストリップを用いて呼吸を測定するよう構成された衣服の、一変形例を示す。図４４Ａでは、衣服は袖無しで示されているが、袖が含まれていてもよい。衣服本体は圧縮衣服材料製であってよく、図示されているように歪みゲージセンサが取り付けられている。呼吸センサは、導電性材料（例えば上述のように基材／結合材料を含むカーボンブラック溶液）を含浸させた、伸長させた長さの弾性材料を有する歪みゲージとして構成される。含浸済み及び／又はコーティング済み弾性材料ストリップは、端部領域に付着される導電性金属端部を有してよく、材料、例えば衣服の本体が作製されたものと同一又は同様の圧縮衣服織物材料内に内包され得る。図４４Ａでは、導電性弾性部材で形成された、水平に配設された６対の呼吸センサ４４０３は、胴体領域に沿って異なる高さに配設される（例えば胸骨角付近、第３肋骨間隙、剣状突起、肋骨下縁、臍の上方、及び臍の下方）。（エナメル被覆銅線等のワイヤを正弦波状パターンで縫い付けた後に衣服の本体に適用された、圧縮織物の別個のストリップから形成された）縫い付けられたジグザグコネクタ４４０７を用いて、図４４Ａの衣服の背部を示す図４４Ｂに示すように、１２個のセンサをＳＭＳユニットに接続する。各センサは両端において、縫い付けられたジグザグコネクタの異なるワイヤに接続でき、これにより、導電性弾性ストリップの電気的特性の変化をＳＭＳによって検出できる。上記衣服は、追加のセンサも含んでよい。図４４Ａでは、１対のＥＣＧ電極４４０９、４４０９’が示されており、これらはそれぞれ、１つ又は複数の縫い付けられたジグザグコネクタ４４０７によってＳＭＳに接続される。   For example, FIGS. 44A-44B show one variation of a garment configured to measure respiration using a plurality of conductive particle impregnated elastic strips configured as strain gauges. In FIG. 44A, the garment is shown without sleeves, but sleeves may be included. The garment body may be made of compressed garment material and has a strain gauge sensor attached as shown. The respiration sensor is configured as a strain gauge having an elongated length of elastic material impregnated with a conductive material (eg, a carbon black solution containing a substrate / binding material as described above). The impregnated and / or coated elastic material strip may have a conductive metal end that is attached to the end region and is the same or similar compressed garment fabric material from which the body of the garment was made, for example It can be contained within. In FIG. 44A, six pairs of horizontally arranged respiration sensors 4403 formed of conductive elastic members are arranged at different heights along the torso region (eg, near the sternum angle, the third rib gap). , Xiphoid process, lower rib edge, upper navel, and lower navel). Using a sewn zigzag connector 4407 (formed from a separate strip of compressed fabric applied to the body of the garment after stitching a wire such as enamel-coated copper wire in a sinusoidal pattern) in FIG. Twelve sensors are connected to the SMS unit as shown in FIG. 44B showing the back of the garment. Each sensor can be connected at both ends to a different wire of the sewn zigzag connector so that changes in the electrical properties of the conductive elastic strip can be detected by SMS. The garment may also include additional sensors. In FIG. 44A, a pair of ECG electrodes 4409, 4409 'are shown, each connected to the SMS by one or more stitched zigzag connectors 4407.

これらの衣服は図４５に示すように製造でき、図４５は、衣服の本体を形成する３片の織物（例えば背部中央４４１９、右前身頃４２２１及び左前身頃４４２３）を示す。呼吸センサは右側及び左側において連続的であるため、センサを適用する前に、右及び左前身頃をまず背部に縫い付けることができる（矢印４４３１）。既に議論したように、これらの異なる呼吸センサは、別個に検査できる異なる複数の領域に対応し得る。   These garments can be manufactured as shown in FIG. 45, which shows three pieces of fabric (eg, back center 4419, right front body 4221 and left front body 4423) that form the body of the garment. Because the respiration sensor is continuous on the right and left sides, the right and left front bodies can first be sewn to the back before applying the sensor (arrow 4431). As already discussed, these different respiration sensors may correspond to different areas that can be examined separately.

心電図（ＥＣＧ）測定用衣服
また本明細書に記載されるのは、効果的及び連続的に心電図（ＥＣＧ）信号を監視するために使用できる衣服である。例えば衣服は、その間で装置（例えば衣服制御／感知モジュール等）を切り替えることができる冗長トレースの複数のペアを含めることにより、信号を測定するよう適合してよい。いくつかの変形例では、ＳＭＳ及び／又はセンサモジュールは、ＥＣＧに関する特定のリードを検出する際に、複数の冗長電極の間のどの電極の組を使用するかを決定できる。図２Ａ〜２Ｂ、３Ａ〜３Ｂ及び４Ａ〜４Ｂは、ＥＣＧを測定するよう構成された衣服を示す。これらの衣服はそれぞれ、冗長リード（２個以上）を含み、ここで冗長リードはそれぞれ、該リードに関するＥＣＧ信号を決定するために使用できる電極からの信号を検出できる。 Electrocardiogram (ECG) measurement garments Also described herein are garments that can be used to effectively and continuously monitor electrocardiogram (ECG) signals. For example, the garment may be adapted to measure signals by including multiple pairs of redundant traces between which devices (eg, garment control / sensing module, etc.) can be switched. In some variations, the SMS and / or sensor module can determine which set of electrodes between multiple redundant electrodes to use when detecting a particular lead for the ECG. 2A-2B, 3A-3B, and 4A-4B show a garment configured to measure ECG. Each of these garments includes redundant leads (two or more), where each redundant lead can detect a signal from an electrode that can be used to determine an ECG signal for that lead.

ＥＣＧ信号を検出するために使用される電極は、本明細書に記載のストレッチ性導電性インクで形成できる。いくつかの変形例では、電極は衣服の片側（例えば内側表面）に印刷、塗布又は形成され、ＥＣＧ信号を測定するために被験者の皮膚と連続的に接触するよう適合される。電極は、（例えばストレッチ性導電性インク、及び／又はストレッチ性導電性インクと、更に高いコンダクタンスを有するトレースを有するカプトン等の基材との組み合わせによって形成される）導電性トレースを介して、ＳＭＳ及び／又はセンサモジュールに接続できる。ＳＭＳ及び／又はセンサモジュールは、例えば信号の品質に基づいて、ＥＣＧ信号に関してどの冗長トレースを使用／提示するかを決定できる。   The electrode used to detect the ECG signal can be formed of the stretch conductive ink described herein. In some variations, the electrodes are printed, applied or formed on one side of the garment (eg, the inner surface) and are adapted to be in continuous contact with the subject's skin to measure the ECG signal. The electrode is formed via conductive traces (eg formed by a combination of stretchable conductive ink and / or a stretchable conductive ink and a substrate such as Kapton having traces with higher conductance) via SMS. And / or can be connected to a sensor module. The SMS and / or sensor module can determine which redundant trace to use / present for the ECG signal, eg, based on signal quality.

例えば図３Ａ〜４Ｂでは、電極２１０３は、１２リードＥＫＧの標準点に位置決めされたインクの円で構成された、一連の電極として形成される。（胴体に着用されることになる）衣服において、電極は、衣服が着用された場合に冗長胸部電極（の対）がＶ１〜Ｖ６位置に対応して位置決めされるように配置してよい。

Figure 0006568868
表１：胸部電極の位置 For example, in FIGS. 3A-4B, electrode 2103 is formed as a series of electrodes composed of a circle of ink positioned at the standard point of a 12-lead EKG. In the garment (to be worn on the torso), the electrodes may be arranged so that the redundant chest electrode (a pair) is positioned corresponding to the V1-V6 positions when the garment is worn.
Figure 0006568868
 Table 1: Location of chest electrode

同様に、リードは、以下に対応するＲＬ、ＲＡ、ＬＬ及びＬＡリード（肢リード）を測定するために、シャツ上の他の位置に配置できる：

Figure 0006568868
Similarly, leads can be placed at other locations on the shirt to measure RL, RA, LL and LA leads (limb leads) corresponding to:
Figure 0006568868

図３Ａ〜３Ｂは、胴体用衣服の下縁部に位置決めされた、脚のための肢リードを示し、これらは別個のパンツを着用していなくても使用できる。図３Ａ〜３Ｂ及び４Ａ〜４Ｂに示す衣服の肢リードは、冗長電極を含まないが、含んでいてもよい。   3A-3B show limb leads for the legs positioned at the lower edge of the torso garment, which can be used without wearing separate pants. The garment limb leads shown in FIGS. 3A-3B and 4A-4B do not include redundant electrodes, but may include them.

ＥＣＧ感知用衣服のいずれにおいて、図３Ａ及び４Ａの陰影つき領域で示されるような追加のハーネス領域２１４４（例えばヨーク領域）を含む衣服の構造によって、（運動中でさえ）一貫した／一定の測定のために、身体に対して保持できる。このハーネスは、ＥＣＧ胸部電極を支持する領域として形成でき、これは、呼吸及び他の身体の運動中であっても、胸部電極を身体上に／身体に対して保持するために、比較的高い支持力を有する（例えば圧力／力を印加する）。例えばハーネス領域は、弾性コルセット（例えば、幅：胸骨上で２ｃｍ、剣状突起線上で４ｃｍ）として形成でき、これは胸骨線に沿って延在し、続いて剣状突起線の右側と左側とに分離し、その後背部において、脊髄上に集束して首まで延在し、その後首の周りで右側及び左側に再び分離して、最終的に胸骨線上に集束する。コルセットの材料は極めて高い伸長性を有していなければならない。   In any ECG sensing garment, the garment structure including the additional harness area 2144 (eg, the yoke area) as shown by the shaded areas in FIGS. 3A and 4A allows consistent / constant measurements (even during exercise). Can be held against the body. This harness can be formed as a region that supports the ECG chest electrode, which is relatively high to hold the chest electrode on / to the body, even during breathing and other body movements Has supporting force (eg, applying pressure / force). For example, the harness region can be formed as an elastic corset (eg, width: 2 cm on the sternum and 4 cm on the xiphoid line), which extends along the sternum line, followed by the right and left sides of the xiphoid line. In the back, it converges on the spinal cord and extends to the neck, then separates again around the neck to the right and left, and finally converges on the sternum line. The corset material must have very high extensibility.

電極及び／又は（例えば胸部）電極の周縁領域は、１つ又は複数の電極を胸部に対して保持するのを支援するシリコーン表面を含んでよく、また電極が滑動するのを防止できる。例えばシリコーンはシャツの内側表面において、ハーネス／コルセット位置に対応して、水平線に沿って、中腋窩線を５ｃｍ超えて配置できる。このシリコーンは、インク電極が選択された位置に固定され、患者の運動と共に移動しないことを保証することを支援できる。   The electrode and / or the peripheral region of the (eg, chest) electrode may include a silicone surface that assists in holding one or more electrodes against the chest and may prevent the electrode from sliding. For example, silicone can be placed on the inner surface of the shirt 5 cm beyond the mid-axillary line along the horizontal line, corresponding to the harness / corset position. This silicone can help to ensure that the ink electrode is fixed in a selected position and does not move with the patient's movement.

上述のように、電極が隣接する冗長電極を含むと特に有用である。（冗長電極を含む）全ての電極は、ＥＣＧ信号を検出するためにＳＭＳ及び／又は制御モジュールに接続でき、ＳＭＳ及び／又は制御モジュールは、どの冗長信号を使用するか（又はいくつかの変形例では、例えば選択的フィルタリング、平均化等によって全体的な信号品質を改善するために、どの冗長信号を使用するか）を決定できる。いくつかの変形例では、選択されていない冗長信号は無視でき、他の変形例では、装置は後の分析のために、上記選択されていない冗長信号を記憶するよう構成できる。両ペア（又は３つ以上のペア）の電極は、記憶、伝送及び／又は処理され得る信号を有してよく、ＥＣＧを生成するためにどの冗長電極を使用するかに関する決定を、後で実施できる。   As mentioned above, it is particularly useful when the electrodes include adjacent redundant electrodes. All electrodes (including redundant electrodes) can be connected to an SMS and / or control module to detect ECG signals, which SMS and / or control module uses (or some variations) Then, it is possible to determine which redundant signal is used in order to improve the overall signal quality, for example by selective filtering, averaging and the like. In some variations, unselected redundant signals can be ignored, and in other variations, the device can be configured to store the unselected redundant signals for later analysis. Both pairs (or more than two pairs) of electrodes may have signals that can be stored, transmitted and / or processed, and a decision regarding which redundant electrode to use to generate the ECG is made later. it can.

睡眠監視用衣服
また本明細書に記載されるのは、被験者の睡眠を監視するために着用されるよう構成された衣服である。睡眠の監視は一般に、睡眠運動、睡眠中の呼吸、体温（深部体温及び局部的体温の両方）、眼球運動等を測定するために使用できる。このようなインジケータを用いて、睡眠の段階、睡眠品質、睡眠期間等を決定できる。本明細書に記載の衣服のいずれは、睡眠インジケータを決定するよう適合してよく、従って睡眠中に着用してよい。従ってこれらの衣服は快適であり、眠る人物が使用するために適合させることができる。 Also described herein is a garment that is configured to be worn to monitor a subject's sleep. Sleep monitoring can generally be used to measure sleep movement, breathing during sleep, body temperature (both deep and local body temperature), eye movements, and the like. Using such an indicator, the stage of sleep, sleep quality, sleep duration, etc. can be determined. Any of the garments described herein may be adapted to determine a sleep indicator and thus may be worn during sleep. These clothes are therefore comfortable and can be adapted for use by a sleeping person.

例えば図７Ａでは、衣服の前部が図示されており、これは、ＥＥＧ（フードの内側表面上の頭皮電極）、（眼球運動を検出するための）顔／眼のＥＭＧ、（呼吸を検出する）鼻サーミスタ、及び（顎の運動等を検出する）顎のＥＭＧを検出するために配設されたセンサ２２０９を有するヘッドキャップ／フード２２０５を含む。フードはシャツ２２０７と一体であってよく、又はシャツ２２０７に別個に取り付けてもよい。衣服のいずれにおいて、様々な構成部品（例えばシャツ、フード、グローブ、パンツ等）は任意であってよく、個々の衣服又は複数の衣服のグループを使用してよい。シャツは、上述の呼吸及び／又はＥＣＧ感知用衣服と同様又は同一であってよい。図７Ａ及び７Ｂでは、胴体領域は、身体の前部及び側部領域のための局部的呼吸センサ２２２５（ストレッチ性導電性トレース）、並びにＥＧＣ電極２２２７を含む（ただしＶ１〜Ｖ６リード電極の全てを含むわけではない）。衣服はまた、（ＥＣＧ検出のための）肢リード２２２９及び／又は脚運動／痙攣を検出するためのＥＭＧセンサ２２１９を含む、パンツも含む。フルグローブ又は部分的グローブ２２３１も含んでよく、上記グローブ２２３１は、末端（例えば指）における血中酸素濃度計２２１７（例えばパルス酸素濃度計）を測定できる。   For example, in FIG. 7A, the front of the garment is illustrated, which includes EEG (scalp electrode on the inner surface of the hood), face / eye EMG (to detect eye movement), and respiration detection. A head cap / hood 2205 having a nasal thermistor and a sensor 2209 arranged to detect jaw EMG (detecting jaw movement and the like). The hood may be integral with the shirt 2207 or attached to the shirt 2207 separately. In any garment, the various components (eg, shirts, hoods, gloves, pants, etc.) may be optional, and individual garments or groups of garments may be used. The shirt may be similar or identical to the breathing and / or ECG sensing garment described above. In FIGS. 7A and 7B, the torso region includes local respiration sensors 2225 (stretch conductive traces) for the front and side regions of the body, as well as EGC electrodes 2227 (but all of the V1-V6 lead electrodes are included). Not included). The garment also includes pants, including limb leads 2229 (for ECG detection) and / or EMG sensors 2219 for detecting leg movement / convulsions. A full glove or partial glove 2231 may also be included, which can measure a blood oximeter 2217 (eg, a pulse oximeter) at the end (eg, a finger).

図７Ａ〜７Ｃは、本明細書に記載されたように形成でき、睡眠パラメータを決定するための複数のセンサを含むことができる、衣服の一変形例を示す。例えば図７Ａでは、衣服の前部が図示されており、これは、ＥＥＧ（フードの内側表面上の頭皮電極）、（眼球運動を検出するための）顔／眼のＥＭＧ、（呼吸を検出する）鼻サーミスタ、及び（顎の運動等を検出する）顎のＥＭＧを検出するために配設されたセンサ２２０９を有するヘッドキャップ／フード２２０５を含む。フードはシャツ２２０７と一体であってよく、又はシャツ２２０７に別個に取り付けてもよい。衣服のいずれにおいて、様々な構成部品（例えばシャツ、フード、グローブ、パンツ等）は任意であってよく、個々の衣服又は複数の衣服のグループを使用してよい。シャツは、上述の呼吸及び／又はＥＣＧ感知用衣服と同様又は同一であってよい。図７Ａ及び７Ｂでは、胴体領域は、身体の前部及び側部領域のための局部的呼吸センサ２２２５（ストレッチ性導電性トレース）、並びにＥＧＣ電極２２２７を含む（ただしＶ１〜Ｖ６リード電極の全てを含むわけではない）。衣服はまた、（ＥＣＧ検出のための）肢リード２２２９及び／又は脚運動／痙攣を検出するためのＥＭＧセンサ２２１９を含む、パンツも含む。フルグローブ又は部分的グローブ２２３１も含んでよく、上記グローブ２２３１は、末端（例えば指）における血中酸素濃度計２２１７（例えばパルス酸素濃度計）を測定できる。睡眠監視のために使用できる衣服の追加の実施形態を、図１３Ａ〜２１Ｂに示す。   7A-7C illustrate one variation of clothing that can be formed as described herein and can include multiple sensors for determining sleep parameters. For example, in FIG. 7A, the front of the garment is illustrated, which includes EEG (scalp electrode on the inner surface of the hood), face / eye EMG (to detect eye movement), and respiration detection. A head cap / hood 2205 having a nasal thermistor and a sensor 2209 arranged to detect jaw EMG (detecting jaw movement and the like). The hood may be integral with the shirt 2207 or attached to the shirt 2207 separately. In any garment, the various components (eg, shirts, hoods, gloves, pants, etc.) may be optional, and individual garments or groups of garments may be used. The shirt may be similar or identical to the breathing and / or ECG sensing garment described above. In FIGS. 7A and 7B, the torso region includes local respiration sensors 2225 (stretch conductive traces) for the front and side regions of the body, as well as EGC electrodes 2227 (but all of the V1-V6 lead electrodes are included). Not included). The garment also includes pants, including limb leads 2229 (for ECG detection) and / or EMG sensors 2219 for detecting leg movement / convulsions. A full glove or partial glove 2231 may also be included, which can measure a blood oximeter 2217 (eg, a pulse oximeter) at the end (eg, a finger). Additional embodiments of garments that can be used for sleep monitoring are shown in FIGS.

ＳＭＳ及び／又はセンサモジュールは、センサ入力を処理及び／又は分析するよう、並びに衣服を着用する個人に関する睡眠ステータス（又は経時的ステータス）に関する報告を提供するよう、適合してよい。   The SMS and / or sensor module may be adapted to process and / or analyze sensor input and to provide reports regarding sleep status (or status over time) for individuals wearing clothes.

一般にこれらのデバイスは、睡眠研究室又は家庭睡眠研究室に関して有用であり得る。これらのデバイスは、呼吸を含む睡眠ポリグラフ分析に通常含まれる全ての信号を、例えば簡略化された方法で記録でき、着用者が奇異性運動を示す時を知るためには、シャツの前部及び側部；胸郭及び腹部という４つの象限のみにデバイスが必要となり得る。着用者が上部及び下部の両方を有すると有用であるが、右側／左側を有することも同様に有用である。胴体の上部に、簡略化された（例えば２個の電極並びに手首及び脚）構成を有するＥＣＧを使用することも、有用である。衣服のセンサは、最良かつ最も信頼性の高いＥＣＧを有するために、ここでも上述のように冗長性を有してよい。特に心拍が使用され、これには完全なＥＣＧは必要ない場合がある。ＥＣＧの記録（心電図用電極）は、ストレッチ性導電性インクで形成でき、異なる複数の位置に配置できる。例えば顎、下部（筋肉）においては、睡眠ポリグラフィＭＧにおいて使用するために有用であり得る。更に眼のＥＭＧは、ＲＥＭ及び他の睡眠段階の検出のために有用であり得る。上述のように、サーミスタ（鼻の高さの温度センサ）は、鼻を通る空気流を検出するために使用でき、これは睡眠研究室において実施されるのと同様である。ＩＭＵ（慣性測定ユニット）を腕及び脚において使用して、肢運動を検出できる。またＩＭＵ２２３５を衣服の背部に配置してよく、これは患者の位置（寝返り、仰向け、うつ伏せ、横向き等）を検出するために有用であり、また休息できていない状態を検出できる。   In general, these devices may be useful for sleep laboratories or home sleep laboratories. These devices can record all signals normally included in polysomnographic analysis, including breathing, for example, in a simplified manner, to know when the wearer exhibits odd-sex movements and the front of the shirt and Devices may only be needed in the four quadrants of the side; rib cage and abdomen. While it is useful for the wearer to have both an upper and lower part, it is equally useful to have a right / left side. It is also useful to use an ECG with a simplified (eg, two electrodes and wrist and leg) configuration on top of the torso. The garment sensor may again have redundancy as described above to have the best and most reliable ECG. In particular, a heart rate is used, which may not require a complete ECG. ECG recording (electrocardiogram electrodes) can be formed of stretchable conductive ink and can be arranged at a plurality of different positions. For example, in the jaw, lower part (muscle), it may be useful for use in polysomnography MG. Furthermore, ocular EMG may be useful for detection of REM and other sleep stages. As mentioned above, a thermistor (nasal height temperature sensor) can be used to detect airflow through the nose, similar to what is done in a sleep lab. An IMU (Inertial Measurement Unit) can be used on the arms and legs to detect limb movements. The IMU 2235 may also be placed on the back of the garment, which is useful for detecting the patient's position (turning over, lying on his back, lying down, sideways, etc.) and can detect a state of not being able to rest.

衣服支持構造体及びアクセサリ
本明細書に記載の衣服のいずれは、１つ又は複数のセンサを身体に対して固定するのを支援するための、追加の支持構造体を含んでよい。このような支持構造体は拡張性であってよく、本明細書で開示される生理学的監視用衣服と着用者の皮膚との間の接触を改善できる。例えば胸部の解剖学的構造は、本明細書に記載されているように、生理学的監視用衣服上のセンサが患者の胸部と良好に電気的に接触するのを妨げる場合がある。支持用衣服は一般にハーネスと呼ばれる場合もあり、これは生理学的監視用衣服の上に着用することによって、上記衣服上の電極と着用者の胸部との間の電気的接触を改善するための圧力を提供できる。これらのハーネス（支持用衣服）は特に、大きな胸筋を有する男性着用者及び大きな***を有する女性着用者について有用となり得る。この支持用衣服は、ストラップ又はタイを含むことができ、生理学的監視用衣服の一部分（例えばセンサ／電極）をユーザの身体に対して保持（及び維持するための力を印加）するよう、サイズ設定できる。また、本明細書に記載されるのは、衣服上の１つ又は複数のセンサを被験者に対して強固に押圧された状態に維持するための力を印加するために、これらのデバイスに統合された、構造体である。このような統合型デバイスは、統合型支持構造体と呼ばれる場合もある。いくつかの実施形態では、この支持構造体は自己拡張性構造体である。特に、統合型支持構造体は、拡張可能な（「膨張可能な」を含む）要素であってよい。支持用衣服及び支持用衣服の部分の例を、図１４〜１８に示す。 Garment Support Structure and Accessories Any of the garments described herein may include additional support structures to assist in securing one or more sensors to the body. Such a support structure may be expandable and may improve contact between the physiological monitoring garment disclosed herein and the wearer's skin. For example, the anatomy of the chest may prevent a sensor on the physiological monitoring garment from making good electrical contact with the patient's chest, as described herein. The support garment is sometimes referred to as a harness, which is a pressure to improve electrical contact between the electrode on the garment and the wearer's chest by wearing it on a physiological monitoring garment. Can provide. These harnesses (supporting garments) can be particularly useful for male wearers with large pectoral muscles and female wearers with large breasts. The support garment can include a strap or tie and is sized to hold (and apply a force to maintain) a portion of the physiological monitoring garment (eg, sensor / electrode) against the user's body. Can be set. Also described herein are integrated into these devices to apply a force to keep one or more sensors on the garment firmly pressed against the subject. It is a structure. Such integrated devices are sometimes referred to as integrated support structures. In some embodiments, the support structure is a self-expanding structure. In particular, the integrated support structure may be an expandable (including “expandable”) element. Examples of the support garment and the support garment portion are shown in FIGS.

支持用衣服（例えばハーネス）は、本明細書に記載の圧縮衣服から分離でき、又は上記衣服に完全に又は部分的に統合できる。支持用衣服及び／又は統合型支持構造体（拡張性支持構造体）は、ユーザの解剖学的構造にフィットするようサイズ設定及び成形できる。例えば支持用衣服及び／又は支持構造体は、着用者の胸部の解剖学的構造にフィットするように設計できる。支持用衣服は、着用者の性別に基づいてサイズ設定及び成形できる。女性着用者に対しては、支持ハーネスは、患者の***間に支持構造体を保持するように設計できる。支持用衣服のために使用できる支持ハーネスと支持構造体との組み合わせの例を、図１４〜１４Ｄ及び１５Ａ〜１５Ｃに示す。男性の衣服着用者に対しては、ハーネスの代わりに支持ストラップを使用できる。男性用支持ストラップ及び支持構造体の例を、図１６Ａ〜１６Ｃ及び１７Ａ〜１７Ｃに示す。   Supporting garments (eg, harnesses) can be separated from the compression garments described herein, or can be fully or partially integrated into the garments. The support garment and / or the integrated support structure (expandable support structure) can be sized and shaped to fit the user's anatomy. For example, the support garment and / or support structure can be designed to fit the anatomy of the wearer's chest. The support garment can be sized and shaped based on the gender of the wearer. For female wearers, the support harness can be designed to hold a support structure between the patient's breasts. Examples of combinations of support harnesses and support structures that can be used for support garments are shown in FIGS. 14-14D and 15A-15C. For male wearers, a support strap can be used instead of a harness. Examples of male support straps and support structures are shown in Figures 16A-16C and 17A-17C.

図１４Ａ〜１４Ｂは、図１３Ａ〜１３Ｂに示す生理学的監視用衣服１４０１の上に着用される、図１４Ｃ〜１４Ｄからの支持用衣服１４０５を示す。（監視用衣服１４０１又はこの例では支持ハーネス１４０５に統合された）追加の支持構造体も使用してよい。この例では、支持用衣服は、着用者の胸部及び胸骨に対して第２の支持構造体１４０３をしっかりと保持するためのハーネス又はスポーツブラタイプの構成として成形される。図１５Ａ〜１５Ｂは、女性着用者のために使用できる拡張性（例えば自己膨張性を含む膨張性）支持構造体を示す。図１５Ａ〜１５Ｂでは、支持構造体は非膨張構成及び膨張構成において正面図及び側面図で示されている。図１５Ｃは、女性の胸部に係合された図１５Ａの支持構造体を示す。図示されている支持構造体は膨張性であり、スマート衣服上のセンサを着用者の胸部に対してしっかりと保持するために、女性の胸部と係合するよう成形される。   14A-14B show the support garment 1405 from FIGS. 14C-14D worn on the physiological monitoring garment 1401 shown in FIGS. 13A-13B. Additional support structures (integrated in monitoring garment 1401 or support harness 1405 in this example) may also be used. In this example, the support garment is shaped as a harness or sports bra type configuration to securely hold the second support structure 1403 against the wearer's chest and sternum. 15A-15B illustrate an expandable (eg, inflatable including self-expanding) support structure that can be used for female wearers. 15A-15B, the support structure is shown in front and side views in a non-expanded configuration and an expanded configuration. FIG. 15C shows the support structure of FIG. 15A engaged to the female breast. The illustrated support structure is inflatable and is shaped to engage the female breast to hold the sensor on the smart garment securely against the wearer's breast.

図１８Ａ〜１８Ｂは、図１３Ａ〜１３Ｂに示す生理学的監視用衣服の上に着用される、図１６Ａ〜１６Ｂからの支持用衣服を示す。図１６Ａ〜１６Ｂは、前部に任意の剛性材料を有し、またストレッチ性材料で作製できかつベルクロ（登録商標）を含むことができる調整可能な背部材料を有する、支持ストラップ１６０１を示す。図１７Ａ〜１７Ｂは、女性着用者のために使用できる支持構造体を示す。図１７Ａ〜１７Ｂでは、上記拡張性支持構造体は非膨張構成及び膨張構成において正面図及び側面図で示されている。図１７Ｃは、男性の胸部に係合された図１７Ａの支持構造体を示す。   18A-18B show the support garment from FIGS. 16A-16B worn on the physiological monitoring garment shown in FIGS. 13A-13B. FIGS. 16A-16B show a support strap 1601 having an optional rigid material at the front and an adjustable back material that can be made of a stretchable material and can include Velcro®. 17A-17B show a support structure that can be used for female wearers. 17A-17B, the expandable support structure is shown in front and side views in a non-expanded configuration and an expanded configuration. FIG. 17C shows the support structure of FIG. 17A engaged to the male chest.

図１７Ａ〜１７Ｂ及び１５Ａ〜１５Ｂに示す支持構造体は、生理学的監視用衣服上のセンサを身体の胸部に対して圧迫することによって、センサと胸部との間の電気的接触を改善するために、内向きの力を提供する。いくつかの実施形態では、監視用衣服に接触するための所望の形状を提供するために、支持構造体は拡張性（膨張性を含むがこれに限定されない）とすることができる。いくつかの実施形態では、支持構造体は自己膨張性とすることができる。起動時に支持構造体が自動的に膨張するように、自己膨張性材料を支持構造体内に使用できる。場合によっては、自己膨張性材料は、支持構造体内の発泡材料によって、及び／又は化学反応によって実現できる。場合によっては、化学反応によって、支持構造体を膨張させて患者の胸部の解剖学的構造に適合させることができる、ガス又は他の材料を生成できる。いくつかの変形例では、支持構造体は、圧縮衣服及び／又は支持ハーネスによって保持できる、局所的パッド又は圧縮性材料である。   The support structure shown in FIGS. 17A-17B and 15A-15B is for improving electrical contact between the sensor and the chest by compressing the sensor on the physiological monitoring garment against the chest of the body. Provide inward force. In some embodiments, the support structure can be expandable (including but not limited to expandable) to provide a desired shape for contacting the monitoring garment. In some embodiments, the support structure can be self-expanding. A self-expanding material can be used in the support structure so that the support structure automatically expands upon activation. In some cases, the self-expanding material can be realized by a foam material in the support structure and / or by a chemical reaction. In some cases, a chemical reaction can produce a gas or other material that can expand the support structure to conform to the anatomy of the patient's chest. In some variations, the support structure is a local pad or compressible material that can be held by a compression garment and / or a support harness.

いくつかの実施形態では、支持構造体によって印加される圧力は、ユーザによって選択できる。   In some embodiments, the pressure applied by the support structure can be selected by the user.

いくつかの実施形態では、支持用衣服及び支持構造体は、生理学的監視用衣服に所望の圧力レベルを提供するために、センサ及び制御システムを含むことができる。   In some embodiments, the support garment and support structure can include sensors and control systems to provide a desired pressure level to the physiological monitoring garment.

支持用衣服、例えばハーネス、ストラップ、ブラジャー等は、ベルクロ、調整可能なストラップ及び他の調整可能なパラメータを含むことができ、これにより着用者は、ハーネスが胸部センサ／電極の電気的接触を改善するための所望のフィット及び支持を提供するように、ハーネスを締めることができる。   Supporting garments, such as harnesses, straps, bras, etc., can include velcro, adjustable straps and other adjustable parameters that allow the wearer to improve the electrical contact of the chest sensor / electrode The harness can be tightened to provide the desired fit and support to do.

いくつかの実施形態では、支持用衣服及び支持構造体は、生理学的監視用衣服及び／又は外部計算デバイスと電気的に通信できる。   In some embodiments, the support garment and support structure can be in electrical communication with a physiological monitoring garment and / or an external computing device.

支持用衣服は、本明細書で開示される生理学的監視用衣服のいずれと共に使用できる。いくつかの実施形態では、支持用衣服は、図２０〜２１に示す配線を有する圧縮シャツ及びパンツと共に使用される。   The support garment can be used with any of the physiological monitoring garments disclosed herein. In some embodiments, the support garment is used with a compression shirt and pants having the wiring shown in FIGS.

ここで図１８Ｃ〜１８Ｅに戻ると、（例えば図２Ａ〜２Ｂ、３Ａ〜３Ｂ及び４Ａ〜４Ｂに示すようにＥＣＧを検出するための）上述のような圧縮衣服として構成される感知デバイス１８０１を含むシステムは、患者の皮膚に対して直接着用できる。支持構造体（例えばパッド、拡張性支持部材）１８０５は、上記感知デバイス１８０１の圧縮衣服と共に使用してよい。支持構造体は、衣服の内側表面上に統合された電極を皮膚に対して適切な位置に保持するために圧力を印加するために、胸部中央領域にわたって配置してよい。支持構造体は拡張性（例えば膨張性）であってよく、これにより、多様なユーザの身体のタイプと共に快適かつ効果的に使用できるようになる。いくつかの変形例では、追加の支持用衣服１８１１を使用して、電極（及びいくつかの変形例では支持構造体１８０５）を皮膚に対して固定するのを支援できる。図１８Ｄ（正面図）及び１８Ｅ（背面図）に示す、この例における支持用衣服１８１１は、肩を覆うようにフィットする１対のストラップと、感知デバイスの電極に対して押圧できる中央領域とを有するハーネスである。この支持用衣服は、比較的弾性の領域１８１７によって接続された複数の比較的剛性の領域１８１５を含んでよい。図１８Ｆ（正面図）及び１８Ｇ（側面図、膨張状態）は、例示的寸法を有する支持構造体１８０５の拡大図を示す。この支持構造体は、電極からの測定に干渉しないものの、電極を被験者の胸部に対して押圧されたまま維持するのを支援するように、感知用衣服の外側又は内側領域に付着できる。いくつかの変形例では、支持構造体は、図１８Ｄ〜１８Ｅに示すもののようなハーネス（支持用衣服）に統合される。   Returning now to FIGS. 18C-18E, including a sensing device 1801 configured as a compressed garment as described above (eg, for detecting ECG as shown in FIGS. 2A-2B, 3A-3B and 4A-4B). The system can be worn directly against the patient's skin. A support structure (eg, pad, expandable support member) 1805 may be used with the compression garment of the sensing device 1801. The support structure may be placed over the central chest region to apply pressure to hold the electrodes integrated on the inner surface of the garment in place with respect to the skin. The support structure may be expandable (eg, expandable), which allows it to be used comfortably and effectively with a variety of user body types. In some variations, additional support garment 1811 can be used to help secure the electrode (and in some variations support structure 1805) to the skin. The support garment 1811 in this example shown in FIGS. 18D (front view) and 18E (rear view) includes a pair of straps that fit over the shoulder and a central area that can be pressed against the electrodes of the sensing device. It is the harness which has. This support garment may include a plurality of relatively rigid regions 1815 connected by relatively elastic regions 1817. 18F (front view) and 18G (side view, in an expanded state) show enlarged views of a support structure 1805 having exemplary dimensions. This support structure can be attached to the outer or inner region of the sensing garment to help keep the electrode pressed against the subject's chest, while not interfering with measurements from the electrode. In some variations, the support structure is integrated into a harness (supporting garment) such as that shown in FIGS.

衣服の配線構成
様々な配線構成を、本明細書で開示される衣服と共に使用できる。配線構成の例を図１９〜２１に示す。 Clothes Wiring Configurations Various wiring configurations can be used with the garments disclosed herein. Examples of the wiring configuration are shown in FIGS.

図１９Ａ及び１９Ｂは、パンツの正面図及び背面図である。図１９Ｃは、本明細書で開示される衣服間、例えばシャツとパンツとの間の例示的な接続を示す。例えばパンツ及びシャツはそれぞれ、６個以上の極を有するコネクタを含むことができる。あるコネクタはオス型構成を有することができ、他のコネクタはメス型コネクタを含むことができる。オス型及びメス型コネクタは、互いに係合するよう配設される。図１９Ｂに図示されているパンツはオス型コネクタを含み、図１３Ｂに図示されているシャツはメス型コネクタを含む。いくつかの実施形態では、オス型／メス型コネクタを逆にすることができる。   19A and 19B are a front view and a rear view of the pants. FIG. 19C illustrates an exemplary connection between the garments disclosed herein, eg, between a shirt and pants. For example, the pants and shirt can each include a connector having six or more poles. Some connectors can have a male configuration and other connectors can include female connectors. The male and female connectors are arranged to engage each other. The pant illustrated in FIG. 19B includes a male connector, and the shirt illustrated in FIG. 13B includes a female connector. In some embodiments, the male / female connector can be reversed.

図２０は、いくつかの実施形態によるパンツの配線図を示す。このパンツは、左脚において着用者の心拍読み取りを測定するためのセンサ、及び右脚において着用者の心拍読み取りを測定するためのセンサを含む。図示されているパンツは、パンツの脚に沿ってセンサからオス型コネクタへの配線を含む。   FIG. 20 shows a wiring diagram of a pant according to some embodiments. The pant includes a sensor for measuring the wearer's heart rate reading at the left leg and a sensor for measuring the wearer's heart rate reading at the right leg. The illustrated pant includes wiring from the sensor to the male connector along the pant leg.

図２１Ａは、いくつかの実施形態によると、衣服の前部に関する配線図を示す。図２１Ｂは、いくつかの実施形態による衣服の背部に関する配線図を示す。図示されているＥＣＧ ｗｓｘは、心拍読み取りのための、手首左側のセンサである。図示されているＥＣＧ ｗｒｘは、心拍読み取りのための、手首右側のセンサである。図示されているＥＣＧ ａｓｘは、心拍読み取りのための、腕左側のセンサである。図示されているＥＣＧ ａｓｘは、心拍読み取りのための、腕右側のセンサである。図示されているＴＰ ｆｓｘｉは、前部位置、左側、内側のタッチポイントである。図示されているＴＰ ｆｓｘｅは、前部位置、左側、外側のタッチポイントである。図示されているＴＰ ｆｄｘｉは、前部位置、右側、内側のタッチポイントである。図示されているＴＰ ｆｄｘｅは、前部位置、右側、外側のタッチポイントである。図示されているマイクロコネクタ６ｐは、圧縮パンツＣＰの接続のための６極ＷＰメス型コネクタを有する。図示されているＥＣＧ ｎｄｘ１は、心拍読み取りのための、首右側のセンサｎ．１である。図示されているＥＣＧ ｎｄｘ２は、心拍読み取りのための、首右側のセンサｎ．２である。図示されているＥＣＧ ｎｓｘ１は、心拍読み取りのための、首左側のセンサｎ．１である。図示されているＥＣＧ ｎｓｘ２は、心拍読み取りのための、首左側のセンサｎ．２である。図示されているＥ１ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．１である。図示されているＥ１ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．１である。図示されているＥ２ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．２である。図示されているＥ２ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．２である。図示されているＥ３ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．３である。図示されているＥ３ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．３である。図示されているＥ４ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．４である。図示されているＥ４ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．４である。図示されているＥ５ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．５である。図示されているＥ５ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．５である。図示されているＥ６ｓは、心拍読み取りのための、胸部上側のセンサｎ．６である。図示されているＥ６ｉは、心拍読み取りのための、胸部下側のセンサｎ．６である。   FIG. 21A shows a wiring diagram for the front of a garment, according to some embodiments. FIG. 21B shows a wiring diagram for the back of a garment according to some embodiments. The ECG wsx shown is a sensor on the left side of the wrist for heart rate reading. The ECG wrx shown is a sensor on the right side of the wrist for heart rate reading. The ECG asx shown is a sensor on the left side of the arm for heart rate reading. The ECG asx shown is a sensor on the right side of the arm for heart rate reading. The illustrated TP fsxi is the front position, left side, and inner touch point. The illustrated TP fsxe is the front, left, and outer touch points. The illustrated TP fdxi is the front, right, and inner touch points. The illustrated TP fdxe is the front, right, and outer touch points. The illustrated microconnector 6p has a 6-pole WP female connector for connecting the compression pants CP. The ECG ndx1 shown is a sensor n. 1. The ECG ndx2 shown is a sensor n. 2. The ECG nsx1 shown is a sensor n. 1. The ECG nsx2 shown is a sensor n. 2. The E1s shown is an upper chest sensor n. 1. The E1i shown is a sensor n. 1. The E2s shown is an upper chest sensor n. 2. The E2i shown is a sensor n. 2. The E3s shown is an upper chest sensor n. 3. The E3i shown is a sensor n. 3. The E4s shown is an upper chest sensor n. 4. The E4i shown is a sensor underneath the chest n. 4. The E5s shown is an upper chest sensor n. 5. The illustrated E5i is a sensor underneath the chest n. 5. The E6s shown is an upper chest sensor n. 6. The E6i shown is a sensor underneath the chest for heart rate reading n. 6.

感情の検出のためのウェアラブルシステム
また本明細書に記載されるのは、着用者の感情状態を決定するよう構成された衣服である。自己報告の感情状態は不正確かつ主観的となる傾向があるため、使用が限定されている。様々なパラメータ（随意及び不随意パラメータの両方）を検出するためのセンサを含んでよい衣服を用いて、被験者の客観的な感情状態を決定できる。 Wearable system for emotion detection Also described herein is a garment configured to determine a wearer's emotional state. Self-reported emotional states tend to be inaccurate and subjective, limiting their use. An objective emotional state of the subject can be determined using clothing that may include sensors for detecting various parameters (both optional and involuntary parameters).

衣服は、以下に記載され、衣服の一部として含むことができる襟を示す図８Ａ〜８Ｂに図示されるような複数のセンサと、着用者の感情状態の指標となるパラメータを検出するための複数のセンサ（これらのいずれを含んでも、又は省略してもよい）とを含んでよい。センサとしては、例えば：（環境温度、湿度等を検出する）環境センサ、光レベル／強度を含む視覚的検出のための１つ又は複数のカメラ、（例えばユーザの音声のボリューム、トーン等を検出する）音声検出器が挙げられる。この襟は、本明細書に記載され参照により援用された、他のセンサ（モーションセンサ、位置センサ、加速度センサ等）のいずれを含んでもよい。更にこの襟は、フィードバックを含む出力を着用者に提供するための１つ又は複数の出力（ハプティック出力）を含んでよい。ハプティック出力としては、嗅覚（香気放出）出力、触覚出力（振動、つまみ等）等が挙げられる。ここに記載され、図８Ａ〜８Ｂに図示されている襟は、感情通信レシーバ（ｅｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｉｖｅｒ：ＥＣＲ）として構成してよい。   The garment is described below and for detecting a plurality of sensors as illustrated in FIGS. 8A-8B showing a collar that can be included as part of the garment and a parameter indicative of the wearer's emotional state. And a plurality of sensors (which may be included or omitted). Sensors include, for example: environmental sensors (detecting environmental temperature, humidity, etc.), one or more cameras for visual detection including light level / intensity, (eg detecting user's voice volume, tone, etc.) Sound detector. The collar may include any of the other sensors (motion sensors, position sensors, acceleration sensors, etc.) described herein and incorporated by reference. In addition, the collar may include one or more outputs (haptic outputs) for providing the wearer with outputs including feedback. Examples of the haptic output include an olfactory output (aroma release), a tactile output (vibration, a knob, etc.) and the like. The collar described herein and illustrated in FIGS. 8A-8B may be configured as an emotion communication receiver (ECR).

感情を検出／監視するための衣服のいずれは、ＥＣＲを含んでよい。ＥＣＲは首の周りに載置してよい。図８Ａ〜８Ｂでは、ＥＣＲは襟であり、これは背部から延在し、左及び右僧帽筋の上方に広がり、首の前側部左側及び右側に延在し、また前部で再び接続されることはなく、これにより、「デバイス」の襟を通して頭を「滑らせる（ｓｌｉｄｉｎｇ）」のが容易になっている。ＥＣＲ（襟）内のレセプタは、通信／分析モジュール（センサモジュール）を格納でき、またコネクタ（例えばメス型及びオス型コネクタ）並びにセンサ、ハプティックアクティベータ、及び圧力、振動、温度変化、緊張＆リラックス入力、聴覚入力等を生成する機構を含んでよい。上記アクティベータの前側はまた、アクティベータ及び環境センサによる環境の品質の決定を誘発する、匂い及び味を格納する。   Any garment for detecting / monitoring emotion may include ECR. The ECR may be placed around the neck. In FIGS. 8A-8B, the ECR is a collar that extends from the back, extends above the left and right trapezius, extends to the left and right sides of the front side of the neck, and is reconnected at the front. This facilitates “sliding” the head through the “device” collar. Receptors in the ECR (collar) can house communication / analysis modules (sensor modules) and connectors (eg female and male connectors) and sensors, haptic activators, and pressure, vibration, temperature changes, tension & relaxation A mechanism for generating input, auditory input, etc. may be included. The front side of the activator also stores odors and tastes that trigger the determination of the quality of the environment by the activator and environmental sensors.

ＥＣＲは、受信した生理学的測定の通信を、物理的に実体化されたメッセージに変換してよい。一例として、ある友人は、デバイスのユーザ（着用者）に、自分のデバイスで測定された自分の感情状態を送信でき：ユーザのＥＣＲはこの通信を、自分の肩に圧力を印加することによるあいさつ等の知覚メッセージに変換してよい。ユーザは、肩に触れるあいさつ、ハグ、プッシュ、撫で、元気付け、リラックス等といった知覚メッセージを交換してよく、また：ｉ）無視；ｉｉ）受容して（独自のメッセージで）あいさつを返す；ｉｉｉ）拒絶（放電）を含む、応答の選択肢を有してよい。ユーザは、メッセージを受信する方法を、ａ）圧力（広い）、ｂ）圧力（狭い、刺すような）、ｃ）圧力メッセージ（モールス信号のような）、ｄ）振動、ｅ）温度変化等（これらの組み合わせを含む）から選択できる。ユーザはまた、自分のプライバシーを保護するために「感情」価メッセージを受容しないことを選択してもよく、及び／又は感情−解釈言語の正確性を改善するためにフィードバックを提供してよい。   The ECR may convert the received physiological measurement communication into a physically materialized message. As an example, a friend can send a device user (wearer) his emotional state measured on his device: the user's ECR greets this communication by applying pressure to his shoulder. May be converted into a perceptual message. Users may exchange perceptual messages such as greetings touching the shoulder, hugging, pushing, punching, cheering, relaxing, etc., and: i) ignore; ii) accept and return greeting (with their own message); iii ) You may have a response option including rejection (discharge). The user can choose how to receive the message: a) pressure (wide), b) pressure (narrow, stinging), c) pressure message (like Morse code), d) vibration, e) temperature change, etc. (Including combinations of these). The user may also choose not to accept “emotion” value messages to protect their privacy and / or provide feedback to improve the accuracy of the emotion-interpretation language.

感情の検出、解釈、変換、通信及び認識（ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ， ＩＮＴＥＲＰＲＥＴＡＴＩＯＮ， ＴＲＡＮＳＤＵＣＴＩＯＮ， ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＡＮＤ ＰＥＲＣＥＰＴＩＯＮ ＯＦ ＥＭＯＴＩＯＮＳ：「ＤＩＴＣＲＥ」）のためのシステム
例えば本明細書に記載の（襟、シャツ等を含む）衣服は、ＤＩＴＣＲＥ衣服として構成できる。図９〜１０Ｅに示す概略図は、図８Ａ〜８Ｂに示すような襟を含む衣服にＤＩＴＣＲＥを実装できる方法を示す。 A system for detecting, interpreting, transforming, communicating and recognizing emotions (DETECTION, INTERPRETATION, TRANSDUCTION, COMMUNICATION, AND PERCEPTION OF EMOTIONS: “DITCRE”) For example, the garments described herein (including collars, shirts, etc.) , Can be configured as DITCRE clothes. The schematics shown in FIGS. 9-10E illustrate how the DITCRE can be implemented in a garment including a collar as shown in FIGS. 8A-8B.

感情状態を検出、演繹及び／又は決定（取得）し、取得した感情状態に基づいた動作を行うことができるように適合された衣服を用いてフィードバックを制御でき、これは、訓練、瞑想又はタスクの習得に有用であり得、また他者との通信においても有用であり得る。従って、一般にユーザが着用する複数のセンサの分析から経時的に得ることができる、取得された感情状態を用いて、出力を提供できる。感情状態の解釈は、自己報告のみによるパラメータではなく検出されたパラメータと、異なる複数の感知モダリティの使用とに基づくものであることを理由の一部として、このような通信は一般に、より信頼性が高く詳細なものとなり得る。着用者は、いつ、及び／又はどの感情状態を通信したいか、並びに特に誰と通信したいかを選択できる。上記衣服のいずれは、上述のように、着用者が検出する１つ又は複数の出力（例えばハプティック出力）を含んでよい。例えばハプティックコーディングを用いて、口頭／書面通信を有することなく通信してよい。例えばモールスタイプのコードを用いて、ハプティックコーディングを着用者に／着用者間で伝送してよい。一般にハプティックアクティベータは、感受性及び感情応答が最も強い身体領域／位置（ある特定のユーザに関しては経験的に決定され、又は一般には複数のユーザの集合から決定される）に位置決めしてよく、これによりハプティックアクティベータの位置が最適化される。   Feedback can be controlled using clothing adapted to detect, deduct and / or determine (acquire) emotional state and perform actions based on the acquired emotional state, which may be a training, meditation or task Can be useful for learning and can also be useful in communication with others. Therefore, an output can be provided using the acquired emotional state, which can generally be obtained over time from analysis of multiple sensors worn by the user. Such communications are generally more reliable, partly because the interpretation of emotional states is based on detected parameters rather than self-reported parameters alone and the use of different sensing modalities. Can be high and detailed. The wearer can choose when and / or what emotional state they want to communicate with and especially with whom they want to communicate. Any of the garments may include one or more outputs (eg, haptic outputs) detected by the wearer as described above. For example, haptic coding may be used to communicate without having verbal / written communication. For example, Morse type codes may be used to transmit haptic coding to / from the wearer. In general, a haptic activator may be located in a body region / location (which is determined empirically for a particular user or generally from a set of multiple users) with the strongest sensitivity and emotional response. Optimizes the position of the haptic activator.

よって、本明細書に記載の衣服は、特に着用者間での通信を含む通信時、更なる次元を追加できる。例えば身体「言語」は、センサモジュールによって解釈でき、衣服からの出力又は衣服からの通信を特色付けることができる。衣服はまた、フィードバック、着用者に対する治療的影響（うつ状態を識別及び治療する等を含む）を有し得るコメントを提供するよう適合してもよい。   Thus, the garments described herein can add additional dimensions, especially during communications, including communications between wearers. For example, the body “language” can be interpreted by the sensor module and can feature output from clothing or communication from clothing. The garment may also be adapted to provide comments that may have feedback, therapeutic effects on the wearer (including identifying and treating depression, etc.).

使用時、これらの衣服は、被験者の感情の解釈及びこれを表現する出力を提供することもできる。例えば上記衣服は、複数の文化／言語を横断する解釈を支援できる。話し言葉が存在するのと同様に、明白でない通信（ジェスチャ、身体言語等）もまた、装置が使用して被験者の出力の一部として表現できる、又は別のユーザが受信できる、キューを提供できる。   In use, these garments can also provide an interpretation of the subject's emotions and an output representing it. For example, the garment can support interpretation across multiple cultures / languages. Similar to the presence of spoken language, non-obvious communications (gestures, body language, etc.) can also provide cues that the device can use to express as part of the subject's output or that can be received by another user.

上述のように、図８Ａ及び８Ｂでは、襟は首の周りに載置され、これは背部から、左及び右僧帽筋の上方に延在し、また首の前側部左側及び右側に延在し、また必ずしも前部で再び接続されず、これにより、襟を通して頭を「滑らせる（ｓｌｉｄｉｎｇ）」のが容易になっている。レセプタは、センサ管理システム（ＳＭＳ）、メス型及びオス型コネクタ、並びにセンサ（例えば：ストレス又はリラックスのレベルといったユーザの感情を評価するための追加のパラメータとしての、左右僧帽筋上のＥＭＧセンサ；ユーザの感情を評価するための追加のパラメータとしての嗅覚センサ；周囲環境の品質、毒性等を決定するための環境センサ）、ハプティックアクティベータ、及び圧力、振動、温度変化等を生成する機構を格納してよい。これらのセンサはユーザの又は他のユーザの感情を通信でき、リラックス及び緊張の入力を、「メッセージ」又はリラックス治療としてユーザへ搬送できる。   As described above, in FIGS. 8A and 8B, the collar is placed around the neck, which extends from the back, above the left and right trapezius muscles, and to the left and right sides of the front side of the neck. And not necessarily reconnected at the front, which facilitates "sliding" the head through the collar. The receptor is a sensor management system (SMS), female and male connectors, and sensors (eg: EMG sensors on the left and right trapezius muscles as additional parameters for assessing the user's emotions such as the level of stress or relaxation) An olfactory sensor as an additional parameter for evaluating the user's emotion; an environmental sensor for determining the quality, toxicity, etc. of the surrounding environment), a haptic activator, and a mechanism for generating pressure, vibration, temperature changes, etc. May be stored. These sensors can communicate a user's or other user's emotions and can convey relaxation and tension inputs to the user as "messages" or relaxation treatments.

いくつかの変形例では、衣服はまた、ＥＣＲの前部左側及び前部右側に、ユーザの又は他のユーザの感情状態を通信するための追加の手段として配置された、１つ又は複数の嗅覚アクティベータ（例えば香気＆臭気再生成アクティベータ）及び味覚アクティベータ、並びに他の人物の感情を評価するための及び／又は環境を評価するための追加のパラメータとして顔の表情を決定するよう適合できる（例えばＥＣＲの右又は左前側に配置された）１つ又は複数のカメラも含む。襟はまた、音楽及びメッセージを周囲の人々と共有するためのスピーカも含んでよい。   In some variations, the garment also includes one or more olfactory sensations arranged as an additional means for communicating a user's or other user's emotional state on the front left side and front right side of the ECR. Can be adapted to determine facial expressions as activators (e.g. fragrance & odor regeneration activators) and taste activators, and additional parameters for assessing other person's emotions and / or for assessing the environment Also includes one or more cameras (eg, located on the right or left front side of the ECR). The collar may also include speakers for sharing music and messages with people around.

ＥＣＲは、上述のタッチポイント（衣服上の故意のタッチ領域）によって接続でき、また起動及び管理できる。ＥＣＲは、２つ以上の感情価又は状態（例えば８個の感情状態）に翻訳されたユーザ状態の評価を含む入力を、センサ管理システムから受信してよい。このような状態の数及び分類は将来変化し得る。感情価の例としては：受け入れ、怒り、期待、嫌悪、喜び、恐怖、悲しみ及び驚きが挙げられる。感情価は、（ユーザの制御に従って）ユーザに戻るように及び／又は第三者に通信できる。感情価は、ユーザが自身の感情をより良好に理解するのを支援でき、また自分の感情を、共有される分類において、友人に通信するのを支援できる。   The ECR can be connected by the touch points described above (intentional touch areas on clothes) and can be activated and managed. The ECR may receive input from the sensor management system that includes an assessment of the user state translated into two or more emotional values or states (eg, eight emotional states). The number and classification of such states can change in the future. Examples of emotional values include: acceptance, anger, expectation, disgust, joy, fear, sadness and surprise. The emotional value can be communicated back to the user and / or to a third party (in accordance with the user's control). Emotional valence can help users better understand their emotions and can help communicate their emotions to friends in a shared category.

ＥＣＲは一般に、生理学的測定（例えばＥＣＧ、皮膚コンダクタンス、ＥＭＧ、呼吸等）及び「評価」（例えば顔の表情、姿勢、身振り、運動行動、声のトーン、目−眠気又は覚醒、運動、行動等）を、明瞭に定量化された感情に変換するのを支援できる。ＥＭＧはまた、これらの感情を、音声、物理的に実体化されたメッセージ又は視覚的表示によって通信するのを支援できる。一例として、友人が自分の衣服によって測定された感情状態を送信でき、ユーザはこの通信を：（肩に圧力を印加することによるあいさつ等の）知覚メッセージ；ハプティクスとして放出される、友人の感情状態を説明する香気若しくは味；友人の感情状態を説明する色；又は友人の感情状態の音声若しくは視覚的説明に変換してよい。ユーザは、肩に触れるあいさつ、ハグ、プッシュ、撫で、元気付け、リラックス等といった知覚メッセージを交換してよく、また応答の選択肢を有してよい。例えばユーザは、無視してよく、受容して（独自のメッセージで）あいさつを返してよく、及び／又は拒絶（放電）してよい。ユーザはまた、メッセージを受信する方法を、ａ）圧力（広い）、ｂ）圧力（狭い、刺すような）、ｃ）圧力メッセージ（モールス信号のような）、ｄ）振動、ｅ）温度変化、ｆ）音声による説明、ｇ）視覚的説明等から選択できる。ユーザは、通信の交換を制御してよく、自分のプライバシーを保護するために「感情」メッセージを受容しないことを選択できる。（ハプティクスの使用を含む）この通信モダリティは、聴覚又は視覚的（話す／書くことによる）モダリティに限定されない他のモダリティ、例えばタッチ等が、感情コンテンツ／コンテキストを通信する際により効果的である（又は異なる効果を有する）場合があることを認識する。従って本明細書に記載の衣服のいずれは、ユーザの生理学的測定を、ユーザの感情価の通信を含む明瞭な通信に変換できる。ユーザは通信データのフォーマット（例えば異なる複数の形態のタッチ、音声、グラフ、図、番号・・・）を選択してよい。例えば衣服により、ユーザは、ユーザの生理学的測定（感情価）を、他のユーザに対する音声、物理的に実体化されたメッセージ又は視覚的表示（前腕上、メガネ上又はスマートフォン上のディスプレイ若しくはタッチスクリーン）に変換できる。更に衣服及び特にＥＣＲを有する衣服により、ユーザはデータ評価、描写及び通信においてフィードバックを提供できるようになることにより、感情−解釈言語の正確性を改善できる。   ECR is generally a physiological measurement (eg, ECG, skin conductance, EMG, breathing, etc.) and “evaluation” (eg, facial expression, posture, gesture, motor behavior, voice tone, eye-drowsiness or arousal, exercise, behavior, etc. ) Can be converted into clearly quantified emotions. The EMG can also assist in communicating these emotions by voice, physically materialized messages or visual displays. As an example, a friend can send an emotional state measured by his clothing, and the user can send this communication: a perceptual message (such as a greeting by applying pressure on the shoulder); a friend's emotional state emitted as a haptic Odor or taste explaining the color; a color explaining the emotional state of the friend; or a voice or visual description of the emotional state of the friend. Users may exchange perceptual messages such as greetings touching their shoulders, hugging, pushing, striking, cheering, relaxing, etc. and may have a response option. For example, the user may ignore, accept (with a unique message) and return a greeting, and / or reject (discharge). The user can also specify how to receive the message: a) pressure (wide), b) pressure (narrow, stinging), c) pressure message (like Morse code), d) vibration, e) temperature change, f) Voice explanation, g) Visual explanation, etc. The user may control the exchange of communications and may choose not to accept “emotion” messages to protect their privacy. This communication modality (including the use of haptics) is more effective when other modalities that are not limited to auditory or visual (by speaking / writing) modalities, such as touch, communicate emotional content / context ( (Or have different effects). Thus, any of the garments described herein can convert a user's physiological measurements into a clear communication, including a communication of the user's emotional value. The user may select a communication data format (for example, different forms of touch, voice, graph, diagram, number,...). For example, with clothes, the user can measure the user's physiological measurements (emotional value), voice to other users, physically materialized messages or visual displays (on the forearm, on glasses or on a display or touchscreen on a smartphone) ). In addition, clothing and particularly clothing with ECR can improve the accuracy of the emotion-interpretation language by allowing the user to provide feedback in data evaluation, rendering and communication.

ＥＣＲシステムはまた、（音声認識の最先端システムとほとんど同様に）自己改善システムとして機能することもでき、ユーザが自分の感情をより多く表現及び通信すると、感情の定量化、説明及び通信がより正確になる。更にユーザは、衣服上のタッチポイントを通してシステムを起動させること、及びシステムと対話することができる。   The ECR system can also function as a self-improvement system (almost like the state-of-the-art speech recognition system), and when users express and communicate more of their emotions, emotion quantification, explanation and communication become more Become accurate. In addition, the user can activate and interact with the system through touch points on the clothing.

ＥＣＲは、多様な文脈で使用できる。例えばＥＣＲは、嘘発見器として使用できる。典型的には、嘘発見器は、皮膚導電性及び心拍のような身体反応を含んでよい、意識によって容易には制御されない身体機能の変化を検出する。嘘発見器はまた、呼吸数、血圧、毛細血管拡張、及び筋肉運動も考慮する。これらの測定は、嘘をつくこと又は被験者にとっての重要性に起因し得る短期ストレス応答を指示し得る。これらは精神的な努力及び感情状態にも関連し、従って例えば恐怖、怒り、驚き等によって影響され得るため、問題が発生する。本明細書に記載のＥＤＲシステムは、ユーザの長期監視及び訓練／調整のために使用でき、これは上述のような応答をアーティファクト応答からより良好に区別できる。   ECR can be used in a variety of contexts. For example, ECR can be used as a lie detector. Typically, lie detectors detect changes in body function that are not easily controlled by consciousness, which may include body reactions such as skin conductivity and heart rate. The lie detector also considers respiratory rate, blood pressure, telangiectasia, and muscle movement. These measurements may indicate a short-term stress response that may be due to lying or importance to the subject. Problems arise because they are also related to mental effort and emotional state and can therefore be influenced by eg fear, anger, surprises, etc. The EDR system described herein can be used for long-term monitoring and training / adjustment of users, which can better distinguish responses such as those described above from artifact responses.

ＥＣＲは、環境安全性等の安全性評価、空気（汚染、毒性のレベル等）、水（飲めない、泳げない等）、土壌の検査；場所の検査、例えば周辺地域におけるリスク、その地域での犯罪レポート、雪崩、洪水、木の落下、有毒な領域等の検索；時刻、時節等に基づいて、パレードのような定期的イベント等の行事の指示のためにも使用できる。ＥＣＲはまた、ユーザの挙動を監視して、上記挙動（例えば食べる、飲む、薬物乱用等）に関するデータ／フィードバックを提供できる。ＥＣＲを有する衣服はまた、機械／車両の運転（ドライバーの挙動、ドライバーの実績、周囲の交通、道路のタイプ、気象条件）、飛行、セーリング又はその他の操作といった走行を支援でき、及び／又は上記走行に関するフィードバックを提供できる。   ECR is a safety assessment such as environmental safety, air (contamination, level of toxicity, etc.), water (does not drink, cannot swim, etc.), soil inspection; site inspection, for example, risks in the surrounding area, Search for crime reports, avalanches, floods, tree drops, toxic areas, etc .; can also be used to indicate events such as regular events such as parades based on time of day, time of day, etc. The ECR can also monitor user behavior and provide data / feedback regarding the behavior (eg, eating, drinking, drug abuse, etc.). Garments with ECR can also support driving such as machine / vehicle driving (driver behavior, driver performance, surrounding traffic, road type, weather conditions), flight, sailing or other operations and / or above Provide feedback on driving.

最後に、ＥＣＲを有する又は有しない衣服は、安全上のアクションのために有用であり得る：ａ）緊急電話：９１１、医師、ＧＰＳ追跡、家族の監視／追跡、コーチング；ｂ）危険のタイプ、場所、ユーザの生理学的データ、ユーザの医療及び関連データ、ユーザの感情データ、健康保険、金融プロファイル等の関連情報の提供。（ＥＣＲを有する又は有しない）衣服はまた、よりインタラクティブであってよく、活動レベル、食事等、又は感情面での健康を含む、健康に関する提案を提供する。   Finally, garments with or without ECR can be useful for safety actions: a) emergency calls: 911, physicians, GPS tracking, family monitoring / tracking, coaching; b) types of dangers, Providing relevant information such as location, user physiological data, user medical and related data, user emotion data, health insurance, financial profile, etc. Clothes (with or without ECR) may also be more interactive and provide health suggestions, including activity levels, diet, etc., or emotional health.

図１０Ａ〜１０Ｅに説明されているように、ＥＣＲは：（センサによって測定された）生理学的情報、ジェスチャ（例えば手首のＩＭＵ及び加速度計）、姿勢（例えばモジュール、各肩、脊椎中央、脊椎下部のＩＭＵ）、運動行動（例えば各足首及び各手首のＩＭＵ）、発話評価（例えば音声の記録）、顔の表情（例えば自身に関しては耳、前頭部及び首のセンサ、他の人物に関してはビデオカメラ）、香気若しくは臭気（例えば化学センサ）、ＥＭＧ、及び／又はＥＥＧセンサ、及び／又は環境の評価（例えば温度センサ、汚染センサ等）のうちの１つ又は複数に基づいて、測定及び評価を実施できる。   As described in FIGS. 10A-10E, ECR is: physiological information (measured by sensors), gestures (eg wrist IMU and accelerometer), posture (eg modules, each shoulder, mid-vertebral, lower spine) IMU), motor behavior (eg IMUs for each ankle and wrist), speech evaluation (eg voice recording), facial expressions (eg ear, forehead and neck sensors for self, video for others) Measurement and evaluation based on one or more of (camera), odor or odor (eg chemical sensor), EMG and / or EEG sensor, and / or environmental assessment (eg temperature sensor, contamination sensor, etc.) Can be implemented.

例えば図９は、それぞれが感情の検出、解釈、変換、通信及び知覚のために適合された衣服と対話できる１ペアのユーザの略図である。（Ａ〜Ｄで標識された）これらの領域のそれぞれを、図１０Ａ（感知デバイスを含む、検出器）、１０Ｂ（感情価を決定するためのセンサデータの解釈）、１０Ｃ（アクチュエータ、及びユーザ又は同様のデバイスを使用する別の人物からの価情報の出力を含む通信）並びに１０Ｄ（フィードバック）に更に詳細に示す。   For example, FIG. 9 is a schematic diagram of a pair of users each capable of interacting with clothing adapted for emotion detection, interpretation, transformation, communication and perception. Each of these regions (labeled A to D) is shown in FIG. 10A (detectors, including sensing devices), 10B (interpretation of sensor data to determine emotional value), 10C (actuator and user or Further details are shown in 10D (Feedback), as well as 10D (Feedback).

このような装置は、日常の規則的な活動（歩く、食べる、働く、コンピュータの前に座る・・・）の間に自身の健康状態を監視することに関心を持つ人々を含む母集団によって、またトレーニング又は具体的なスポーツ中に自身のフィットネスレベルを監視したいアスリートにとっても、用途が見出され得る。関係者（ユーザ）は、登録され、病院で記入されるものと同様の、又はプロのアスリートが記入するものと同様のリストに記入する必要があり得る。関係者が多くの質問に答えるほど、評価はより正確になる。   Such devices can be used by populations, including people interested in monitoring their health during daily regular activities (walking, eating, working, sitting in front of a computer ...) Applications may also be found for athletes who want to monitor their fitness level during training or specific sports. Participants (users) may need to fill in a list similar to what is registered and filled in at the hospital or similar to what professional athletes fill out. The more people involved answer more questions, the more accurate the assessment.

図１０Ｅは、ある特定のユーザに関して、様々なセンサの入力に基づいて感情価を決定でき、ある特定のユーザに固有のフィードバックも含むことができる、１つの方法を示す。更に図１１及び１２は、どのようにしてＥＣＲが被験者から、実際の感情価又は「健康な状態であること」の全体的な推定を決定できるかの図解を示す（図１１）。同様に、センサを使用して、ユーザに、全体的なフィットネスのインジケータを提供できる（図１２）。これらのチャートは、図１１及び１２に示すように図として提示できる評価を提供でき、個人の健康又はアスリートのフィットネスレベルのスナップショットを提供する。評価は、多数のパラメータ（例えばこれは、所定のデバイス内のセンサの個数に応じて、８〜２０個又はそれ以上等、個数を変化させることができる）に基づくものであってよい。各図解は、以下を提供できる：（１）全てのパラメータの調整された合成に基づいてユーザの健康状態又はフィットネスレベルを合成した値；（２）自身が平均より上であるか下であるかをユーザが瞬時に分かるように、全集合の健康状態又はフィットネスレベルを合成した値（個数の絶対数及び％で与えられる）（この値の精度は、ユーザ数と共に上昇する）；（３）個人の固有の必要に対して上記値を調整できる。例えば、６５歳超の人々の３０％が、平衡感覚の欠如によって点灯して負傷しているため、７０歳の個人の平衡感覚には、４０歳の個人よりも高い関連度を与えてよい。同様に、自明であるウェイトリフティング選手の強さには、テニスプレイヤーよりも高い関連度を与えてよく、又は耐久性は、スラロームスキーヤーよりもスーパートライアスロンアスリートに関して高い関連度を与えてよい。従ってユーザは、この種の図解出力を用いて、各パラメータに関して自分の値及び全集合の値を見ることができる。ユーザは更に、各パラメータに関する詳細へと進むことができる。例えば集合の効率スコアと比較した効率スコア；効率を計算する方法：計算に関与する生体測定；現行の技術状態を考慮した計算の精度；医療の正確性等。   FIG. 10E illustrates one method that can determine emotional values for a particular user based on various sensor inputs and can also include feedback specific to a particular user. Further, FIGS. 11 and 12 show an illustration of how ECR can determine an actual emotional value or an overall estimate of “being healthy” from a subject (FIG. 11). Similarly, the sensor can be used to provide the user with an overall fitness indicator (FIG. 12). These charts can provide an assessment that can be presented as a diagram as shown in FIGS. 11 and 12 and provide a snapshot of an individual's health or athlete fitness level. The assessment may be based on a number of parameters (eg, this can vary from 8-20 or more depending on the number of sensors in a given device). Each illustration can provide: (1) a value that combines the user's health or fitness level based on an adjusted synthesis of all parameters; (2) whether it is above or below the average (3) Individuals, which is a composite of the health status or fitness level of the entire set (given as an absolute number and% of the number) (the accuracy of this value increases with the number of users) You can adjust the above values for your specific needs. For example, because 70% of people over the age of 65 are lit and injured due to lack of balance, the balance of 70-year-old individuals may be given a higher relevance than a 40-year-old. Similarly, weightlifting player strengths that are self-evident may be given a higher degree of relevance than tennis players, or durability may be given a higher degree of relevance for super triathlon athletes than slalom skiers. Thus, the user can use this type of graphical output to see his value and the entire set of values for each parameter. The user can further proceed to details regarding each parameter. For example, efficiency score compared to the efficiency score of the set; method of calculating efficiency: biometrics involved in the calculation; accuracy of calculations taking into account the current state of the art; medical accuracy, etc.

所定のパラメータ（例えば７０歳に関する平衡感覚）を改善することを選択したユーザには、これを実行するためのエクササイズのリスト（縄跳び、片足立ち等）を与えてよい。ハプティックフィードバックを用いて、ユーザに、自分の平衡感覚が平均より下であるか上であるか、及び／又は改善の指標、及び／又はそのセッションのパフォーマンスと個人の最高パフォーマンスとの対比を通知できる。   A user who chooses to improve a given parameter (e.g., balance feeling for 70 years of age) may be given a list of exercises (jumping rope, standing on one leg, etc.) to do this. Using haptic feedback, users can be informed of their balance feeling below or above average and / or an indication of improvement and / or a contrast between the session performance and the individual's best performance .

装置内の多数のセンサ及びハプティックアクチュエータは、あるユーザが、他のユーザと、彼らの運動中に彼らの効率を最大化して彼らの達成を改善するために（例えば音声、ハプティック又は視覚的メッセージを通して）通信できるようにするよう適合してよい。例えば：ａ）アスリートがエクササイズの開始時にウォームアップできていない場合；ｂ）エクササイズの終了時に温度が低すぎる場合；ｃ）エクササイズの実行時に姿勢又は***が適切でない場合；ｄ）ユーザが自身の筋肉に過負荷をかけている場合；ｅ）アスリートがトレーニングセッション中に十分に負荷をかけることができていない場合に、通信を行う。   Numerous sensors and haptic actuators in the device allow one user to interact with other users to maximize their efficiency during their movement and improve their achievement (e.g. through voice, haptics or visual messages) ) May be adapted to allow communication. For example: a) The athlete is not warming up at the start of exercise; b) The temperature is too low at the end of the exercise; c) The posture or position is not appropriate when performing the exercise; d) The user has his muscles E) Communicate if the athlete is not fully loaded during the training session.

ストレッチ性導電性インクパターン
本明細書に記載の装置のいずれは、ストレッチ性導電性インクパターンを含んでよい。一般に、ストレッチ性導電性インクは、５％〜２００％の範囲のストレッチ性を有してよく、例えばその静置状態の長さの２倍（２００％）超、破損せずにストレッチできる。いくつかの例では、ストレッチ性導電性インクは、そのニュートラルな、静置状態の長さの３倍（３００％）超、４倍（４００％）超又は５倍（５００％）超までストレッチできる。ストレッチ性導電性インクパターンは、導電性であり、低い抵抗を有する。例えばバルク抵抗は、０．２〜２０Ω＊ｃｍであってよい（またシート抵抗は約１００〜１００００Ω／□であってよい）。導電性はストレッチに左右され得るが、上述の範囲（例えば０．２〜２０Ω＊ｃｍ）内に留まり得る。 Stretchable conductive ink pattern Any of the devices described herein may include a stretchable conductive ink pattern. In general, the stretchable conductive ink may have a stretchability in the range of 5% to 200%, and can be stretched without breakage, for example, more than twice (200%) the length of the stationary state. In some examples, the stretch conductive ink can stretch to more than 3 times (300%), 4 times (400%) or 5 times (500%) its neutral, standing length. . The stretchable conductive ink pattern is conductive and has a low resistance. For example, the bulk resistance may be 0.2-20 Ω * cm (and the sheet resistance may be about 100-10000 Ω / □). The conductivity can depend on the stretch, but can remain within the above range (eg, 0.2-20 Ω * cm).

構造的に、本明細書に記載のストレッチ性導電性インクパターンのいずれは典型的には、絶縁性接着剤及び導電性インクの特定の組み合わせから作製される。一般に、ストレッチ性導電性インクパターンは、絶縁性かつ弾性の接着剤の第１の（又はベース）層と、導電性インクの層とを含み、導電性インクは、約４０％〜約６０％の導電性粒子（例えばカーボンブラック、グラフェン、グラファイト、銀金属粉末、銅金属粉末又は鉄金属粉末等）と、絶縁性弾性接着剤と導電性インクの層との間の勾配領域とを含む。勾配領域は、導電性インク（例えば導電性インクの導電性粒子）と接着剤との組み合わせであり、インク（例えば導電性粒子）の濃度は深さによって変動し得る。一般に勾配領域は、導電性インク（例えば導電性粒子）と接着剤との混合物であってよく、勾配領域中の導電性インクの濃度は、導電性インク層中の導電性インクの濃度未満であってよい。勾配領域は、導電性インク（粒子）の連続的な勾配であってよく、例えば勾配領域は不均一であってよく、又は段階的な勾配であってよい。   Structurally, any of the stretchable conductive ink patterns described herein are typically made from a specific combination of insulating adhesive and conductive ink. In general, a stretchable conductive ink pattern includes a first (or base) layer of insulating and elastic adhesive and a layer of conductive ink, the conductive ink being about 40% to about 60%. Conductive particles (e.g., carbon black, graphene, graphite, silver metal powder, copper metal powder, or iron metal powder) and a gradient region between the insulating elastic adhesive and the conductive ink layer. The gradient region is a combination of conductive ink (eg, conductive particles of conductive ink) and an adhesive, and the concentration of ink (eg, conductive particles) can vary with depth. In general, the gradient region may be a mixture of conductive ink (eg, conductive particles) and an adhesive, and the concentration of the conductive ink in the gradient region is less than the concentration of the conductive ink in the conductive ink layer. It's okay. The gradient region may be a continuous gradient of conductive ink (particles), for example, the gradient region may be non-uniform or a stepped gradient.

プリント回路のため、また可撓性回路のためにも使用されるもの等の、典型的な導電性インクは、衣服のために、特に圧縮衣服のために使用するためには十分にはストレッチ性でなく、使用時に破損し得る、又は不連続を形成し得る。驚くべきことに、導電性インク、勾配領域及び絶縁性接着剤の組み合わせは、導電性かつ極めてストレッチ性／拡張性の導電性インク複合体を提供する。本明細書に記載されているように使用できる導電性インクの組成は、一般に：約４０〜６０％の導電性粒子；約３０〜５０％のバインダ；約３〜７％の溶媒；及び約３〜７％の濃厚剤を含む。更に、絶縁性接着剤と、１つ又は複数の導電性インク層との間の中間「勾配」領域の使用も、重要であることが分かっている。   Typical conductive inks, such as those used for printed circuits and also for flexible circuits, are sufficiently stretchable for use for garments, especially for compression garments. Rather, it may break during use or form a discontinuity. Surprisingly, the combination of conductive ink, gradient area and insulating adhesive provides a conductive and highly stretchable / expandable conductive ink composite. The composition of conductive inks that can be used as described herein generally includes: about 40-60% conductive particles; about 30-50% binder; about 3-7% solvent; and about 3 Contains ~ 7% thickener. Furthermore, the use of an intermediate “gradient” region between the insulating adhesive and one or more conductive ink layers has also been found to be important.

導電性インクパターンを形成するために使用され、接着剤と併用される、導電性インクは、典型的には低毒性及び低アレルゲン性（例えば１００ｐｐｍ未満のホルムアルデヒド濃度）、並びに洗濯からの損傷に対する耐性を有し、上記耐性は、繰り返しの洗濯サイクルの後の電気的及び弾性特性の保存を含む。   Conductive inks used to form conductive ink patterns and used in conjunction with adhesives typically have low toxicity and low allergenicity (eg, less than 100 ppm formaldehyde concentration) and resistance to damage from laundry And the resistance includes preservation of electrical and elastic properties after repeated washing cycles.

図３９Ｃは、高い度合いの伸長性又はストレッチ性を有する導電性インクパターン（導電性インク複合体）の一変形例を示す。この例では、導電性インクパターンは、（圧縮衣服又は転写基材を形成する圧縮織物を含む織物であってよい）基材１０３９上に塗布され、電気絶縁性弾性接着剤の第１の層１０２１を含む。導電性インクの外側層１０２５は、導電性インクと接着剤との混合物である中間勾配領域１０２３によって接着層１０２１から分離されており、導電性インクの濃度は、導電性インクの層１０２５に近い領域から、弾性接着剤の層１０２１に向かって低下する。この勾配領域は中間層と呼ばれる場合もあり、導電性インクと接着剤との不均一な混合／分布を有してよい。任意の外側絶縁体（例えば図示されていない絶縁性樹脂）も、導電性インク層を覆うように含まれていてよい。外側導電性インクは、導電性インクの複数の層から形成できる。   FIG. 39C shows a modification of the conductive ink pattern (conductive ink composite) having a high degree of extensibility or stretchability. In this example, the conductive ink pattern is applied onto a substrate 1039 (which may be a compressed garment or a fabric comprising a compressed fabric that forms a transfer substrate) and a first layer 1021 of electrically insulating elastic adhesive. including. The outer layer 1025 of conductive ink is separated from the adhesive layer 1021 by an intermediate gradient region 1023 that is a mixture of conductive ink and adhesive, and the concentration of the conductive ink is a region close to the layer 1025 of conductive ink. To the elastic adhesive layer 1021. This gradient region may be referred to as an intermediate layer and may have a non-uniform mixing / distribution of conductive ink and adhesive. An optional outer insulator (eg, an insulating resin not shown) may also be included to cover the conductive ink layer. The outer conductive ink can be formed from multiple layers of conductive ink.

例えば図３９Ａ及び３９Ｂは、２つのアルミニウムの支持体間に配置された導電性インクパターンの試料の電子顕微鏡写真（走査電子顕微鏡写真、ＳＥＭ）を示す。図３９Ａでは、最下層２８０５は接着剤であり、層２８０５の上側に隣接する層は勾配領域２８０３であり、層２８０３の上側に隣接する層は導電性インク２８０１である。この例では、導電性インクの上に追加の絶縁層（樹脂２８１１）が配置される。一般に導電性インクは、塗布された導電性インクの複数の層で形成できる。図３９Ａでは、導電性インク層は、５層を順次塗布することによって形成された。これらの層は上記顕微鏡写真では視認できない。   For example, FIGS. 39A and 39B show electron micrographs (scanning electron micrographs, SEM) of a sample of a conductive ink pattern placed between two aluminum supports. In FIG. 39A, the lowermost layer 2805 is an adhesive, the layer adjacent to the upper side of the layer 2805 is the gradient region 2803, and the layer adjacent to the upper side of the layer 2803 is the conductive ink 2801. In this example, an additional insulating layer (resin 2811) is disposed on the conductive ink. In general, conductive ink can be formed of multiple layers of applied conductive ink. In FIG. 39A, the conductive ink layer was formed by sequentially applying five layers. These layers are not visible in the micrograph.

図３９Ｂでは、電子顕微鏡写真を用いて、層の厚さを定量化した。この例では、導電性インク層２８０１（領域）の厚さは約５０μｍであり、勾配（遷移）領域２８０３の厚さは約４０〜８０μｍであり、接合剤２８０５の厚さは約１５０μｍである。   In FIG. 39B, the layer thickness was quantified using electron micrographs. In this example, the thickness of the conductive ink layer 2801 (region) is about 50 μm, the thickness of the gradient (transition) region 2803 is about 40 to 80 μm, and the thickness of the bonding agent 2805 is about 150 μm.

勾配領域は、導電性インクのストレッチ性の増強、及び導電性の安定性の増強の両方の機能を果たすことができる。導電性は上側領域によって可能となり、その一方で、（接着剤によって）可能となった高い度合いの機械的ストレッチは、下側層によって増強される。勾配領域に見られる導電性インクと接着剤との不完全な混合は、導電性を保持したまま繰り返しストレッチ及び解放できる構造及び組成をもたらすと考えられる。この複合体の抵抗はストレッチによって変化し得（一般にはストレッチによって抵抗が増大し）、この特性を用いてストレッチを検出できることに留意されたい。   The gradient region can perform both functions of enhancing the stretchability of the conductive ink and enhancing the stability of the conductivity. Conductivity is enabled by the upper region, while the high degree of mechanical stretch enabled (by the adhesive) is enhanced by the lower layer. Incomplete mixing of the conductive ink and adhesive found in the gradient region is believed to result in a structure and composition that can be repeatedly stretched and released while retaining conductivity. Note that the resistance of this complex can vary with stretch (generally resistance increases with stretch) and this property can be used to detect stretch.

一般に、勾配領域は、導電性インクと接着剤とを、いずれか一方が完全に乾燥する前に組み合わせて、適切な厚さの遷移領域を形成できるようにこれらを組み合わせることによって形成できる。インクの組成（例えば約４０〜６０％の導電性粒子；約３０〜５０％のバインダ；約３〜７％の溶媒；及び約３〜７％の濃厚剤）は、この重複（勾配）領域の形成パラメータを決定し得る。図４０Ａ〜４０Ｄは、ストレッチ性導電性インクパターン（複合体）の例の組成分布の例を示す。図４０Ａでは炭素が示されており、これは有機材料に関して予想されるように、層全体にわたって遍在している。図４０Ｃでは、シリコンの分布は基材（導電性インクパターンが作製されるプラスチック基材）の表面上に集中しており、導電性インクパターン内で拡散する。同様に図４０Ｄでは、酸素があらゆる場所に拡散している。対照的に、図４０Ｂに示すように、硫黄はインク中に集中するが、接合剤中には集中しない。従って硫黄の勾配は、形態学的に接合剤と同様である領域における、インクから接合剤への漸進的な遷移を示す。この領域は勾配領域であり、ここでは不均一な混合が発生している。   In general, the gradient region can be formed by combining the conductive ink and the adhesive before either one is completely dried to form a transition region of appropriate thickness. The composition of the ink (eg, about 40-60% conductive particles; about 30-50% binder; about 3-7% solvent; and about 3-7% thickener) Formation parameters can be determined. 40A to 40D show examples of composition distributions of examples of stretch conductive ink patterns (composites). In FIG. 40A, carbon is shown, which is ubiquitous throughout the layer, as expected for organic materials. In FIG. 40C, the distribution of silicon is concentrated on the surface of the base material (plastic base material on which the conductive ink pattern is produced) and diffuses in the conductive ink pattern. Similarly, in FIG. 40D, oxygen is diffusing everywhere. In contrast, as shown in FIG. 40B, sulfur is concentrated in the ink but not in the binder. Thus, the sulfur gradient shows a gradual transition from ink to binder in regions that are morphologically similar to binder. This region is a gradient region where non-uniform mixing occurs.

図３９Ａ〜３９Ｂ及び４０Ａ〜４０Ｃでは、ストレッチ性導電性インクパターンは、ポリエステル紙の基材上に形成され、上記基材上に（外側絶縁性樹脂と共に）インク及び接着剤が印刷される。続いてこのパターンを、衣服に付着するように衣服に塗布してよく、基材（紙）は、インクが残るように剥がすことができる。接着剤は高い弾性を有し、ストレッチ可能である。導電性インク単独でもある程度のストレッチ性を有し得るが、恐らく剛性金属粒子により、接着剤ほどのストレッチ性はない。（接着剤と導電性インクとが重なり合う）中間領域は重要である。この領域において完全に混合することにより、この領域は均一となり、（接着剤が絶縁性であるため）導電性が低下する可能性がある。混合が部分的であると、導電性が保持されたままストレッチ性が保持され得る。   In FIGS. 39A-39B and 40A-40C, the stretch conductive ink pattern is formed on a polyester paper substrate, and the ink and adhesive are printed on the substrate (along with the outer insulating resin). This pattern may then be applied to the garment so that it adheres to the garment and the substrate (paper) can be peeled away so that the ink remains. The adhesive has high elasticity and is stretchable. The conductive ink alone may have some stretch properties, but probably not as stretchable as adhesive due to the rigid metal particles. The middle region (where the adhesive and conductive ink overlap) is important. By thoroughly mixing in this region, this region becomes uniform and the conductivity may decrease (because the adhesive is insulating). When the mixing is partial, the stretchability can be maintained while the conductivity is maintained.

導電性インクを絶縁する外側保護層は、それが望まれる場合、例えば導電性トレースを形成する、又はセンサ若しくは電極をパターン形成する場合に含まれてよいが、例えば電極の接触領域は上記外側保護層を有しないまま残されてよい。樹脂（「プライマ」）は、導電性インクとリンクしない又は混合されない絶縁性材料の１つ又は複数の層であってよい。例えば樹脂材料は絶縁性であってよく、また洗濯のために使用される洗剤及び流体（水）からの保護、並びに擦過傷等からの保護を支援することもできる。いくつかの変形例では、樹脂はアクリレート（例えばアクリル樹脂）である。アルデヒド又はアクリル（合成樹脂）も使用してよい。成分（例えば導電性インク、接着剤及び樹脂）のいずれは、印刷によって塗布してよい。例えば図４１は、ストレッチ性導電性インクパターンを基材上に印刷するために使用される方法の一例を示す。図４１では、第１のマスク（「スクリーン」）３００１を用いて、スクリーン３００１の下側（図示せず）に、基材に塗布される接着剤（導電性接合剤）のパターンを形成する。例えば織物上に直接塗布する場合、接着剤は、スクリーン印刷プロセスにおいて、「湿潤な」接着剤３００５が図示されているパターンを形成するように、スクリーンを横断して上記接着剤３００５を引っ張ることにより、塗布してよい。接着剤を複数回塗布してよく、又は厚さを他の方法で（例えば塗布力、粘度及び／又はスクリーン開口サイズによって）調整してよい。その後第２のスクリーン（又は同一のスクリーン）を用いて、導電性インクのパターンを適用してよい。導電性インクを複数回塗布することによって、（典型的には接着剤の厚さ未満の）所望の厚さを達成できる。第２のスクリーンは、接着剤のために使用されるパターンよりわずかに小さい開口を有してよく、又は同一のサイズであってよい（若しくはいくつかの変形例ではより大きくてよい）。接着剤及び導電性インクは、同一範囲であってよい。転写基材への塗布の際、上記の順序を反転して、接着剤の前に導電性インクを基材に塗布してもよい。上述のように、絶縁性樹脂（例えば保護層）は、導電性インク層に隣接して塗布してよい。   An outer protective layer that insulates the conductive ink may be included where it is desired, e.g., when forming conductive traces, or when patterning a sensor or electrode, but the contact area of the electrode is It may be left without a layer. The resin (“primer”) may be one or more layers of insulating material that does not link or mix with the conductive ink. For example, the resin material may be insulative and may assist in protection from detergents and fluids (water) used for washing, as well as protection from scratches and the like. In some variations, the resin is an acrylate (eg, an acrylic resin). Aldehydes or acrylics (synthetic resins) may also be used. Any of the components (eg, conductive ink, adhesive, and resin) may be applied by printing. For example, FIG. 41 shows an example of a method used to print a stretchable conductive ink pattern on a substrate. In FIG. 41, a first mask (“screen”) 3001 is used to form a pattern of an adhesive (conductive bonding agent) applied to the substrate on the lower side (not shown) of the screen 3001. For example, when applied directly onto a fabric, the adhesive is pulled by pulling the adhesive 3005 across the screen so that the “wet” adhesive 3005 forms the pattern shown in the screen printing process. May be applied. The adhesive may be applied multiple times, or the thickness may be adjusted in other ways (eg, by application force, viscosity, and / or screen opening size). Thereafter, a conductive ink pattern may be applied using a second screen (or the same screen). By applying the conductive ink multiple times, the desired thickness (typically less than the thickness of the adhesive) can be achieved. The second screen may have slightly smaller openings than the pattern used for the adhesive, or may be the same size (or larger in some variations). The adhesive and the conductive ink may be in the same range. When applying to the transfer substrate, the above order may be reversed, and the conductive ink may be applied to the substrate before the adhesive. As described above, the insulating resin (eg, protective layer) may be applied adjacent to the conductive ink layer.

本明細書に記載の導電性インク構造体のいくつかの変形例（例えば、例えば織物への直接印刷及び／又は転写によって導電性インクで形成された、トレース、センサ等）では、導電性インクは、カーボンブラック、コーティングされたマイカ（例えばアンチモンをドープした二酸化スズでコーティングされたマイカ）、グラフェン、グラファイト等の導電性粒子を含む。この材料はまた、インクが含有する全ての固体成分を織物に恒久的に結合させるよう機能する、ベース／結合材料も含んでよい。この結合材料（バインダ）は、アクリル‐水系、例えば水系ポリウレタンであってよい。導電性インク材料はプライマも含んでよく、このプライマは、塗布される様々な製品間の接着性及び適合性を増大させ、洗濯プロセスに対する耐性を上昇させる。導電性インクは、織物に対する導電性製品の転写を保証する接着剤（例えばアクリル、ポリアミド等の接合剤）を含んでよい。これらの導電性インクのいずれは、製品が含有する空気及び気泡を排除するための消泡剤、並びにバインダを完全に架橋させることができる触媒も含んでよい。製品の印刷性及び安定性を上昇させるために、追加の添加剤を含んでもよい。製品が含有する液体成分の粘度を高める濃厚剤も含んでよい。得られたインク材料の転写は、上で例示したようなシルクスクリーン印刷プロセスによって得ることができる。例えばシルクスクリーン印刷プロセスは、（２４〜１２０ワイヤの）セリグラフィフレームタイプ、及び紙、厚紙、ポリエステル、アセテート、リフレクタ等の転写支持フィルムを含んでよい。スクリーン印刷／塗布される層の数は、１〜５０又はそれ以上であってよい。塗布される層の順序は、連続的であってよい（また材料を転写する際に反転させてよい）。例えばプライマを最後の層の次に塗布してよく、接着剤は形成された最後の層である。導電性インクは例えばＩＲオーブン、熱風送風機又は冷風送風機によって乾燥させてよい。上述のように、（接着剤ベースを含む）このインク材料は、例えば綿、ウール、ナイロン、ポリエステル、ポリアミド、ライクラ、皮革（天然又は合成）、プラスチックフィルム、ＥＳＤ織物等を含むいずれの適切な材料に塗布してよい。   In some variations of the conductive ink structures described herein (eg, traces, sensors, etc. formed with conductive inks, eg, by direct printing and / or transfer to a fabric), the conductive ink is , Carbon black, coated mica (eg, mica coated with antimony-doped tin dioxide), graphene, graphite and other conductive particles. The material may also include a base / bonding material that functions to permanently bond all solid components contained in the ink to the fabric. This binding material (binder) may be acrylic-water based, for example water based polyurethane. The conductive ink material may also include a primer, which increases adhesion and compatibility between the various products applied and increases resistance to the laundry process. The conductive ink may include an adhesive (eg, an adhesive such as acrylic or polyamide) that ensures transfer of the conductive product to the fabric. Any of these conductive inks may also include a defoamer to eliminate air and bubbles contained in the product, and a catalyst that can completely crosslink the binder. Additional additives may be included to increase the printability and stability of the product. A thickener that increases the viscosity of the liquid component contained in the product may also be included. The transfer of the resulting ink material can be obtained by a silk screen printing process as exemplified above. For example, a silk screen printing process may include a serigraphy frame type (24-120 wires) and transfer support films such as paper, cardboard, polyester, acetate, reflectors and the like. The number of screen printed / applied layers may be 1-50 or more. The order of the applied layers can be continuous (and can be reversed as the material is transferred). For example, a primer may be applied next to the last layer and the adhesive is the last layer formed. The conductive ink may be dried by, for example, an IR oven, a hot air blower, or a cold air blower. As mentioned above, this ink material (including adhesive base) can be any suitable material including, for example, cotton, wool, nylon, polyester, polyamide, lycra, leather (natural or synthetic), plastic film, ESD fabric, etc. You may apply to.

インクは、例えば１００℃〜２５０℃の塗布温度において、２バール〜９０バールの塗布圧力を５秒〜５０秒の塗布時間にわたって印加することにより、熱圧着機を用いて織物に転写して塗布できる。最終的な重合は、ＩＲオーブンによって、（例えば０．１ｍ／秒〜５ｍ／秒のコンベアベルト速度を用いて）５０℃〜１８０℃の温度で実施できる。   The ink can be applied by transferring it to a fabric using a thermocompression bonding machine by applying a coating pressure of 2 bar to 90 bar over a coating time of 5 seconds to 50 seconds at a coating temperature of 100 ° C. to 250 ° C., for example. . The final polymerization can be carried out in an IR oven at a temperature of 50 ° C. to 180 ° C. (for example using a conveyor belt speed of 0.1 m / sec to 5 m / sec).

上述のように、本明細書に記載の導電性インクパターンは、（例えば衣服上の様々な要素を接続する）トレース、センサ（例えばタッチポイントセンサ、ストレッチ／呼吸センサ）又は電極（ＥＥＧセンサ、ＥＣＧセンサ、ＥＭＧセンサ等）を含むいずれの適切なパターンであってよい。コネクタとして使用される場合、上記導電性インクパターンは、導電性スレッド、縫い付けられたジグザグコネクタ、カプトン等の基材上に形成された導電性トレース等を含むがこれらに限定されない、追加の導電性コネクタ要素と併用してよい。導電性インクパターンと追加の高導電性材料とのこのような組み合わせは、比較的長い長さにおいて特に有用であり得る。いくつかの変形例では、ストレッチ性導電性インク材料は、衣服を大きくストレッチさせることになる領域において、トレース又はコネクタとして使用してよい。   As described above, the conductive ink patterns described herein can be traces (eg, connecting various elements on a garment), sensors (eg, touch point sensors, stretch / breathing sensors) or electrodes (EEG sensors, ECGs). Any suitable pattern including sensors, EMG sensors, etc.). When used as a connector, the conductive ink pattern may include additional conductive, including but not limited to conductive threads, stitched zigzag connectors, conductive traces formed on a substrate such as Kapton, and the like. May be used in combination with a flexible connector element. Such a combination of a conductive ink pattern and an additional highly conductive material can be particularly useful at relatively long lengths. In some variations, the stretch conductive ink material may be used as a trace or connector in an area that would cause the garment to stretch significantly.

例えば図４２Ａ〜４２Ｃは、衣服を形成する織物に縫い付けられた導電性スレッドの例を示し、これは、（接着剤、勾配領域及び導電性インクを有する）ストレッチ性導電性インクパターンで形成された、電源及び／又は感知モジュールへの、電極、センサ又はトレースとして使用できる。   For example, FIGS. 42A-42C show examples of conductive threads sewn into a garment forming fabric, which is formed of a stretchable conductive ink pattern (with adhesive, gradient area and conductive ink). It can also be used as an electrode, sensor or trace to a power supply and / or sensing module.

例えば図１Ａ〜１Ｆ、２Ａ〜２Ｂ、３Ａ〜３Ｂ等では、タッチポイントと、これらをセンサモジュール（センサマネージャ）に接続するトレースとは、接着剤の層、中間勾配領域及び導電性インクの層を含むストレッチ性導電性インク複合体で形成してよく、トレース部分は例えば保護樹脂を用いて絶縁してよい。タッチポイント部分を形成する電極は比較的大きくてよく、接続用のトレースは比較的小さい。トレースは、短い距離にしか延在する必要がない。タッチポイントセンサはまた、センサからの信号が２値信号（例えばタッチ又はタッチなし）であるため、トレースの抵抗を変化させ得る衣服／トレースのストレッチに対してある程度非感受性である。同様に、ストレッチ性導電性インクトレース（トレースへと形成された複合体）を使用して、ＥＫＧ電極に接続してよい。典型的には、トレースとして使用される導電性インクパターンは、３０ｃｍ未満（例えば２５ｃｍ未満等）まで延在してよいが、更に長いトレースを使用してもよい。従って例えば、ストレッチ性導電性インクパターンで形成された導電性トレースは、２５ｃｍ以上もの長さであってよく、幅は２ｍｍ〜１０ｍｍ（平均約０．６〜０．５ｍｍ）である。上記長さは、導電性インクパターンの厚さを増大させることによって、標的とする導電性／抵抗性の範囲内に維持したまま、延長できる。いくつかの変形例では、上記長さを短いままとすることが望ましい場合がある。しかしながら、呼吸センサは実質的に更に長くてよく、例えば幅は最大２２ｍｍであってよい。   For example, in FIGS. 1A-1F, 2A-2B, 3A-3B, etc., the touch points and the traces connecting them to the sensor module (sensor manager) include an adhesive layer, an intermediate gradient region and a layer of conductive ink. It may be formed of a stretchable conductive ink composite that includes it, and the trace portion may be insulated using, for example, a protective resin. The electrodes forming the touch point portion can be relatively large and the connecting traces are relatively small. The trace need only extend a short distance. Touch point sensors are also somewhat insensitive to clothing / trace stretches that can change the resistance of the trace because the signal from the sensor is a binary signal (eg, touch or no touch). Similarly, stretch conductive ink traces (composites formed into traces) may be used to connect to the EKG electrodes. Typically, the conductive ink pattern used as the trace may extend to less than 30 cm (eg, less than 25 cm), but longer traces may be used. Thus, for example, a conductive trace formed with a stretchable conductive ink pattern may be as long as 25 cm or longer, with a width of 2 mm to 10 mm (average of about 0.6 to 0.5 mm). The length can be extended while maintaining the targeted conductivity / resistance range by increasing the thickness of the conductive ink pattern. In some variations, it may be desirable to keep the length short. However, the respiration sensor can be substantially longer, for example the width can be up to 22 mm.

いくつかの変形例では、図４２Ａ〜４２Ｃに示すもののような、導電性スレッド又は他の高導電性コネクタを使用することが有用であり得る。上述のように、これを用いて、縫い付けられたジグザグコネクタ（本明細書ではワイヤリボン材料とも呼ばれる）を形成できる。この例では、導電性スレッドは、波打った（例えばジグザグ、正弦波状等の）パターンで衣服に縫い付けられ、これにより縫い付けの正味の方向におけるある程度のストレッチが可能となる。上述のように、呼吸（センサ）トレースは、導電性インクパターンのストレッチによる抵抗の変化による導電性の変化を利用するために、ストレッチ性導電性インクパターンで形成できる。この例では、縫合されたスレッドのパターンは、縫い目を織物と共にわずかに伸長できるようにする、おおよそ３５〜４０°のジグザグパターンを含む。いくつかの例では、導電性スレッドは金属導電性スレッドである。（波打ったパターンの）各屈曲点に形成される角度、及びパターンの幅は、使用されるテキスタイルに左右され得る。一般に、テキスタイルのストレッチ性が高いほど、上記角度は小さくなる。スレッドの数は変動してよく、一般に、例えばセンサの数及び接続する必要がある上記センサのピンの数に応じて、いずれの数のスレッドを使用してよい。スレッドは典型的には、衣服に直接縫合される。スレッドの電気的絶縁は、スレッド上の外側コーティング（例えばシリコーン、ポリエステル、綿等）によって、及び／又は上述のような絶縁性接着剤の層によって、得ることができる。スレッドコネクタは、上述のような転写基材の一部としても使用してよい。例えば導電性スレッドを、衣服と同一の織物上に作製されたバンドに縫合した後、例えば接着剤の層を用いた衣服に対する熱的プロセスによって転写してよい。   In some variations, it may be useful to use conductive threads or other highly conductive connectors, such as those shown in FIGS. As described above, this can be used to form a sewn zigzag connector (also referred to herein as a wire ribbon material). In this example, the conductive threads are sewn to the garment in a wavy (eg, zigzag, sinusoidal, etc.) pattern, which allows some stretch in the net direction of sewing. As described above, a breath (sensor) trace can be formed with a stretchable conductive ink pattern to take advantage of a change in conductivity due to a change in resistance due to stretching of the conductive ink pattern. In this example, the stitched thread pattern includes a roughly 35-40 ° zigzag pattern that allows the seam to stretch slightly with the fabric. In some examples, the conductive thread is a metal conductive thread. The angle formed at each inflection point (of the wavy pattern) and the width of the pattern can depend on the textile used. In general, the higher the textile stretch properties, the smaller the angle. The number of threads may vary, and in general any number of threads may be used, for example depending on the number of sensors and the number of pins of the sensor that need to be connected. The thread is typically sewn directly into the garment. The electrical insulation of the thread can be obtained by an outer coating on the thread (eg silicone, polyester, cotton, etc.) and / or by a layer of insulating adhesive as described above. The thread connector may also be used as part of the transfer substrate as described above. For example, the conductive thread may be sewn to a band made on the same fabric as the garment and then transferred by a thermal process on the garment, for example using a layer of adhesive.

１つ又は複数の導電性スレッドは、（圧縮衣服等の）織物に、又は転写基材（例えば後に衣服に付着される織物又は他の材料のパッチ）に、直接適用できる。導電性スレッドは、縫合前に絶縁（例えばエナメル被覆）してよい。いくつかの変形例では、導電性スレッドは、織物又は他の基材に対して縫合する前にグループ化してよい。例えば複数（例えば２個、３個、４個、５個等）のスレッドを絶縁して一体に巻き付けた後、圧縮織物等の基材に縫い付けてよい。例えば一変形例では、装置は、センサモジュール／マネージャ上に含まれる、ＩＭＵと、装置上の回路構成（例えばマイクロチップ）に供給される入力を有する２つのＥＭＧとを有する衣服を含む。これらの構成要素は、同一の電気的「ライン」上で動作でき、上記ラインは、基材に縫い付けるために一体に組み合わされた複数の導電性スレッドである。一例では、２つのマイクロチップを、４本のワイヤからなる同一の「ライン」によって動作させることができ、ここで各ワイヤは互いから電気的に絶縁されている。材料の縫い付けにあたって、機械的縫製デバイスに関して理解されるように、縫い目は、一方が基材の上部、もう一方が基材の下側にある２組のワイヤで形成してよく、いくつかの変形例では、導電性スレッドで形成された縫い目は、上側導電性スレッド（又は複数の導電性スレッドのグループ）及び下側導電性スレッド（又は複数の導電性スレッドのグループ）を含んでよく、ここで１つ又は複数の上側導電性スレッドは初め上側表面上にあり、１つ又は複数の下側導電性スレッドは初め下側表面上にある（ただしこれらの一方又は両方は、他方と係合するために基材を貫通してよい）。   One or more conductive threads can be applied directly to a fabric (such as a compressed garment) or to a transfer substrate (eg, a patch of fabric or other material that is subsequently attached to the garment). The conductive thread may be insulated (eg, enameled) prior to stitching. In some variations, the conductive threads may be grouped prior to sewing to the fabric or other substrate. For example, a plurality of threads (for example, 2, 3, 4, 5, etc.) may be insulated and wound together and then sewn on a base material such as a compressed fabric. For example, in one variation, the device includes a garment having an IMU included on the sensor module / manager and two EMGs with inputs supplied to circuitry (eg, a microchip) on the device. These components can operate on the same electrical “line”, which is a plurality of conductive threads combined together for sewing to a substrate. In one example, two microchips can be operated by the same “line” of four wires, where each wire is electrically isolated from each other. In the sewing of material, as understood with respect to mechanical sewing devices, the seam may be formed of two sets of wires, one on the top of the substrate and the other on the underside of the substrate. In a variation, the seam formed of conductive threads may include an upper conductive thread (or group of conductive threads) and a lower conductive thread (or group of conductive threads), where In which one or more upper conductive threads are initially on the upper surface and one or more lower conductive threads are initially on the lower surface (although one or both of these engage the other) In order to penetrate the substrate).

例えば導電性スレッドは、結合溶液（シリコン又は水系）で被覆された、又はジャケットで保護された、４本の撚り合わされた、エナメル被覆された（従って互いから電気的に絶縁された）ワイヤからなる、極めて細い（例えば０．７ミリメートルゲージ／太さの）「ワイヤ」を含んでよく、全体で約０．９ミリメートルの直径を有する。導電性ワイヤは、ジグザグの脚の間に４５〜９０°の角度を有するパターン等の波打った（例えばジグザグの）パターンで、織物又は基材に直接縫合してよい。いくつかの例では、パターンは材料の基材（例えば織物）上に形成され、衣服に取り付けられる。例えば基材は、１ｃｍ〜３ｃｍの織物の自己接着性ストリップであってよい。   For example, a conductive thread consists of four twisted, enamel-coated (and thus electrically insulated from each other) wires coated with a binding solution (silicon or water-based) or protected with a jacket , Which may include very thin (eg, 0.7 millimeter gauge / thick) “wires” having a total diameter of about 0.9 millimeters. The conductive wires may be sewn directly to the fabric or substrate in a wavy (eg, zigzag) pattern, such as a pattern having an angle of 45-90 ° between the zigzag legs. In some examples, the pattern is formed on a substrate of material (eg, a fabric) and attached to a garment. For example, the substrate may be a self-adhesive strip of 1 cm to 3 cm woven fabric.

センサマネージャ／モジュール
本明細書に記載の装置（例えば衣服）のいずれは、図４３Ａに概略的に示すようなセンサマネージャ（ＳＭ又はＳＭＳ）を含んでよく、これは衣服上の（電極等を含む）センサを、いくつかの変形例ではスマートフォン又は他の移動体デバイスを含むプロセッサに接続する。センサマネージャは、センサ付き圧縮衣服（例えばシャツ）の一部であり、かつシャツの背部、例えば図１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ及び４Ｂに示すように首の直下に配置された（図４３Ｂに示すような）剛性ケース内に埋め込むことができる、プリント回路基板（ＰＣＢ）であってよい。これは主に、シャツ全体に配置されたセンサから来るデータを収集して精査する役割を果たす。 Sensor Manager / Module Any of the devices described herein (eg, garments) may include a sensor manager (SM or SMS) as schematically illustrated in FIG. 43A, which includes electrodes (including electrodes etc.) ) Connect the sensor to a processor, which in some variations includes a smartphone or other mobile device. The sensor manager is part of a compression garment with a sensor (eg a shirt) and is placed on the back of the shirt, eg just below the neck as shown in FIGS. 1B, 2B, 3B and 4B (as shown in FIG. 43B). It may be a printed circuit board (PCB) that can be embedded in a rigid case. This mainly serves to collect and scrutinize data coming from sensors located throughout the shirt.

図４３Ａに示すように、センサモジュール３２０１を形成するＰＣＢは、ＰＣＢ上に配設された異なる複数の要素、例えばマイクロコントローラ３２０３（例えばＣＹ８Ｃ５マイクロコントローラ（６８ピン））、並びに電話モジュール３２０５（金属コーティングされたドリル）、タイツ３２１１（露出したはんだ付け可能な金属領域）及びセンサ３２０７、３２０９（スレッドとの接続）との全ての接続を含んでよい。   As shown in FIG. 43A, the PCB that forms the sensor module 3201 includes different elements disposed on the PCB, such as a microcontroller 3203 (eg, CY8C5 microcontroller (68 pins)), and a telephone module 3205 (metal coating). Drills), tights 3211 (exposed solderable metal area) and sensors 3207, 3209 (connection with sleds).

例えば、センサから来る電気信号は、シャツの織物に又は同一の材料製のテープ（例えばパッチ）に縫合された導電性スレッドによって搬送できる。これらのスレッドは全てＳＭ ＰＣＢへと至ることができ、またコネクタを用いてＳＭ ＰＣＢに接続できるか、又は金属コーティングされたドリルの周囲に縫合／はんだ付けできる。ここに例示されているＳＭＳとは対照的に、センサを電話モジュールに直接接続したＳＭアーキテクチャは、比較的多数（例えばセンサから来るトレース／スレッドそれぞれに対して１つ）のピン３２０５を伴う。これはセンサの数及びタイプを制限する場合があり、システムの安定性に関して妥協が生じる場合がある。本明細書に記載の上記アーキテクチャにより、センサから来るトレース（例えばスレッド）を、ＳＭ ＰＣＢ上に配置できる異なる複数のタイプの接続（例えば３２０７、３２０９）を用いて、マイクロコントローラに直接接続できる。このようにして、全てのセンサ信号をマイクロコントローラによって収集する（集める）ことができ、マイクロコントローラはその後、処理されたデータを、デジタルＵＡＲＴ通信を保持するための２つのピン３２０５だけを用いて、移動体プロセッサ（例えばスマートフォン）モジュールに通信することになる。この解決法は、センサのタイプ又は数を制限しない。   For example, an electrical signal coming from a sensor can be carried by a conductive thread that is sewn to a fabric of a shirt or to a tape (eg, a patch) made of the same material. These threads can all lead to the SM PCB and can be connected to the SM PCB using a connector or can be sutured / soldered around a metal coated drill. In contrast to the SMS illustrated here, the SM architecture with sensors connected directly to the telephone module involves a relatively large number of pins 3205 (eg, one for each trace / thread coming from the sensor). This may limit the number and type of sensors and may compromise on system stability. With the architecture described herein, traces (eg, threads) coming from the sensor can be directly connected to the microcontroller using different types of connections (eg, 3207, 3209) that can be placed on the SM PCB. In this way, all sensor signals can be collected (collected) by the microcontroller, which then processes the processed data using only two pins 3205 for holding digital UART communication, It will communicate to the mobile processor (eg smart phone) module. This solution does not limit the type or number of sensors.

上の図４３Ａに示すように、この概略図は、使用可能な移動体プロセッサ（例えばスマートフォン）のためのメス型コネクタを示す。この例では、センサ管理システム（ＳＭＳ）を、モジュール／電話上ではなく衣服内に配置できる。従って、衣服又はアクセサリ間でセンサの数が異なる場合であっても、ピンの数は一定のままとなる。例えば、特定のＳＭＳを、異なる複数の移動体プロセッサ（電話）と包括的に協働するよう適合させることによって、ピンの数を一定（例えば１０〜１５個）のままとすることができる。   As shown in FIG. 43A above, this schematic shows a female connector for a usable mobile processor (eg, a smartphone). In this example, a sensor management system (SMS) can be placed in the garment rather than on the module / phone. Therefore, even if the number of sensors differs between clothes or accessories, the number of pins remains constant. For example, the number of pins can remain constant (eg, 10-15) by adapting a particular SMS to comprehensively cooperate with different mobile processors (telephones).

実験データ
１２リードＥＣＧ検出及び呼吸を含む生理学的パラメータを監視するよう構成された衣服を、上述のようにして作製した。上記衣服の本体は（圧縮織物材料で形成された）圧縮織物であり、１０個のＥＣＧの電極（胸部に６個、各腕に１個及び各脚に１個）を、図２Ａ又は３Ａに示すように配置した。更に、導電性粒子含浸弾性材料で形成され、着用時に横隔膜付近に配置される、呼吸センサを含めた。被験者が上記衣服を着用し、この被験者は、活動（ストレス）試験中に１２リードＥＣＧを測定するための標準的な電極、並びに口及び鼻のプラグを通して呼吸を測定するためのマスクも着用した。患者は、身体活動の実施中であっても電極を皮膚に対して所定の位置に維持するのを支援するために、胸部中央の支持デバイス（膨張性）及びシャツの上の支持用衣服（ハーネス）も着用した。 Experimental Data A garment configured to monitor physiological parameters including 12-lead ECG detection and respiration was made as described above. The body of the garment is a compressed fabric (formed of compressed fabric material) with 10 ECG electrodes (6 on the chest, 1 on each arm and 1 on each leg), as shown in FIG. 2A or 3A. Arranged as shown. In addition, a respiration sensor was included that was formed of a conductive particle impregnated elastic material and placed near the diaphragm when worn. The subject wore the garment, and the subject also wore a standard electrode for measuring the 12-lead ECG during the activity (stress) test and a mask for measuring respiration through the mouth and nose plugs. In order to help maintain the electrodes in place with respect to the skin even during physical activity, the patient can support the center of the chest (inflatable) and supporting clothing (harness on the shirt) ) Was also worn.

患者は、抵抗性の自転車のペダルを漕ぐよう要求され、標準的な１２リードＥＣＧ及びプレチスモグラフィを用いて測定を行い、これを、上述のような統合型センサを有する上記衣服を用いて実施した同時読み取りと比較した。上記衣服の下に着用された（標準的な）ＥＣＧ機械の標準的なリード間の電位干渉にもかかわらず、本明細書に記載の生理学的監視用衣服は、標準的な（対照）デバイスと同等に、又はこれよりも良好に動作した。   The patient was required to pedal a resistant bicycle pedal and measured using a standard 12-lead ECG and plethysmography, which was performed using the garment with an integrated sensor as described above. Compared to simultaneous reading. Despite potential interference between standard leads of a (standard) ECG machine worn under the garment, the physiological monitoring garment described herein is a standard (control) device and Works equally well or better.

例えば図４８Ａ（左側）は、標準的な１２リードＥＣＧの６個のリード（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ）に関するＥＣＧ結果を示し、そのすぐ隣の図４８Ｂには、上述の衣服を用いて記録された６個のリードが示されている。対照（基準）デバイスと上記衣服との間には、優れた対応が存在した。   For example, FIG. 48A (left side) shows ECG results for six leads (I, II, III, aVR, aVL, aVF) of a standard 12 lead ECG, and FIG. Six leads recorded using are shown. There was an excellent correspondence between the control (reference) device and the garment.

図４７Ａに示すように、呼吸センサを用いて、上記衣服から呼吸も測定した。上記衣服は、上記衣服によって測定した２つの領域（腹部及び胸郭）から、ベースラインと、作業負荷（増大する抵抗に対するペダリング）と、復帰との間の、呼吸パターンの知覚可能な変化を検出した。標準的なプレチスモグラフィと上記衣服との間で比較を行い、これを図４７Ｂに示す。どちらの技術も、検査した各区分中において１分間あたりおおよそ同一の呼吸を測定した。   As shown in FIG. 47A, respiration was also measured from the clothes using a respiration sensor. The garment detected perceptible changes in breathing patterns between baseline, work load (pedaling against increasing resistance), and return from two areas measured by the garment (abdomen and thorax). . A comparison was made between standard plethysmography and the garment and is shown in FIG. 47B. Both techniques measured approximately the same respiration per minute during each section examined.

本明細書において、ある特徴部分又は要素が、別の特徴部分又は要素「上に（ｏｎ）」あるとされている場合、上記ある特徴部分若しくは要素は、上記別の特徴部分若しくは要素の上に直接存在してよく、又は介在する特徴部分若しくは要素が存在してもよい。対照的に、ある特徴部分又は要素が、別の特徴部分又は要素の「上に直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」あるとされている場合、介在する特徴部分又は要素は存在しない。また、ある特徴部分又は要素が、別の特徴部分又は要素に「接続（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「付着（ａｔｔａｃｈｅｄ）」又は「連結（ｃｏｕｐｌｅｄ）」されているとされている場合、上記ある特徴部分若しくは要素は、上記別の特徴部分若しくは要素に直接接続、付着若しくは連結されてよく、又は介在する特徴部分若しくは要素が存在してもよいことが理解されるだろう。対照的に、ある特徴部分又は要素が、別の特徴部分又は要素に「直接接続（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「直接付着（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｔｔａｃｈｅｄ）」又は「直接連結（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」されているとされている場合、介在する特徴部分又は要素は存在しない。説明又は図示された特徴部分及び要素は、一実施形態に関して説明又は図示されているが、他の実施形態にも適用可能である。別の特徴部分「に隣接して（ａｄｊａｃｅｎｔ）」配置されたある構造体又は特徴部分に関する言及は、上記隣接する特徴部分の上に重なる、又は上記隣接する特徴部分の下になる部分を含んでよいことも、当業者には理解されるだろう。   In this specification, when a feature or element is said to be “on” another feature or element, the one feature or element is above the other feature or element. There may be direct or intervening features or elements. In contrast, when a feature or element is said to be "directly on" another feature or element, there are no intervening feature or elements. In addition, when a certain characteristic portion or element is “connected”, “attached”, or “coupled” to another characteristic portion or element, the certain characteristic portion or element It will be understood that an element may be directly connected, attached or coupled to the other feature or element, or that there may be an intervening feature or element. In contrast, a feature or element is said to be “directly connected”, “directly attached” or “directly coupled” to another feature or element. There are no intervening features or elements. The features and elements described or illustrated are described or illustrated with respect to one embodiment, but are applicable to other embodiments. Reference to a structure or feature that is placed “adjacent” to another feature includes a portion that overlies or is below the adjacent feature. It will also be appreciated by those skilled in the art.

本明細書で使用されている術語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としたものであり、本発明を限定することを意図したものではない。例えば本明細書において使用される場合、単数形「ある（ａ、ａｎ）」及び「上記（ｔｈｅ）」は、文脈がそうでないことを明示していない限り、複数形も同様に含むことを意図したものである。更に、本明細書において使用される場合、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「備えた（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及されている特徴、ステップ、操作、要素及び／又は構成要素の存在を明示するものの、１つ又は複数の他の特徴、ステップ、操作、要素、構成要素及び／又はこれらの群の存在又は追加を排除するものではない。本明細書において使用される場合、用語「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、列挙されている関連する項目のうちの１つ又は複数のいずれの及び全ての組み合わせを含み、略して「／」とすることができる。   The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. For example, as used herein, the singular forms “a, an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It is a thing. Further, as used herein, the terms “comprises” and / or “comprising” clearly indicate the presence of a feature, step, operation, element, and / or component referred to. This does not exclude the presence or addition of one or more other features, steps, operations, elements, components and / or groups thereof. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed items, abbreviated “/ ".

空間に関する相対的な用語、例えば「下に（ｕｎｄｅｒ）」、「下側に（ｂｅｌｏｗ）」、「下部の（ｌｏｗｅｒ）」、「上側に（ｏｖｅｒ）」、「上部の（ｕｐｐｅｒ）」等は、本明細書において、説明を容易にするために、ある要素又は特徴部分の、１つ又は複数の別の要素又は特徴部分に対する、図面に示されている状態での関係を説明するために使用されている場合がある。これらの空間に関する相対的な用語は、図示されている配向に加えて、使用又は動作時のデバイスの異なる複数の配向を包含することを意図したものであることが理解されるだろう。例えば図面中のデバイスが反転されると、他の要素又は特徴部分の「下に」又は「下側に」あるものとして記載されている要素は、上記他の要素又は特徴部分の「上側に」配向されることになる。従って、例示的な用語「下に」は、「上に」及び「下に」の両方の配向を包含できる。上記デバイスは他の様式で配向される（９０°又は他の配向で回転される）場合もあり、本明細書において使用される上記空間に関する相対的な記述語は、それに従って解釈される。同様に、用語「上向きに（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」、「下向きに（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「垂直な（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平な（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」等は、本明細書において、そうでないことが明記されていない限り、単に説明を目的として使用される。   Relative terms related to space, such as “under”, “below”, “lower”, “over”, “upper” etc. Used herein to describe the relationship of one element or feature to one or more other elements or features in the state shown in the drawings, for ease of explanation. May have been. It will be appreciated that the relative terms for these spaces are intended to encompass different orientations of the device in use or operation in addition to the orientation shown. For example, when a device in the drawing is inverted, an element described as being “below” or “below” another element or feature is “above” the other element or feature. Will be oriented. Thus, the exemplary term “below” can encompass both “up” and “down” orientations. The device may be oriented in other ways (90 ° or rotated in other orientations) and the relative descriptive terms for the space used herein are to be interpreted accordingly. Similarly, the terms “upwardly”, “downwardly”, “vertical”, “horizontal” and the like are expressly stated to be otherwise in this specification. Unless otherwise noted, it is used for illustrative purposes only.

本明細書において、様々な特徴部分／要素を説明するために用語「第１の（ｆｉｒｓｔ）」及び「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」を使用する場合があるが、文脈がそうでないことを示していない限り、これらの特徴部分／要素は上記用語によって限定されてはならない。これらの用語は、ある特徴部分／要素を別の特徴部分／要素から区別するために使用され得る。従って、本発明の教示から逸脱することなく、以下で議論する第１の特徴部分／要素は、第２の特徴部分／要素と呼ばれる場合もあり、また同様に以下で議論する第２の特徴部分／要素は、第１の特徴部分／要素と呼ばれる場合もある。   In this specification, the terms “first” and “second” may be used to describe various features / elements, but indicate that the context is not. Unless otherwise noted, these features / elements should not be limited by the above terms. These terms may be used to distinguish one feature / element from another feature / element. Accordingly, without departing from the teachings of the present invention, the first feature / element discussed below may be referred to as the second feature / element, and also the second feature discussed below. / Element may also be referred to as a first feature / element.

本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合（実施例において使用される場合も含む）、そうでないことが明記されていない限り、全ての数は、「約（ａｂｏｕｔ）」又は「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）が明記されていない場合であっても、これらの語句が前置されているかのように読むことができる。句「約」又は「おおよそ」は、大きさ及び／又は位置を説明する際に、記載される値及び／又は位置が、合理的に予想できる値及び／又は位置の範囲内であることを示すために使用できる。例えば数値は、言明されている値（又は値の範囲）の＋／−０．１％の値、言明されている値（又は値の範囲）の＋／−１％の値、言明されている値（又は値の範囲）の＋／−２％の値、言明されている値（又は値の範囲）の＋／−５％の値、言明されている値（又は値の範囲）の＋／−１０％の値等を有してよい。本明細書において記載されるいずれの数値範囲は、上記数値範囲内の全ての下位範囲を含むことを意図したものである。   As used in the specification and claims (including those used in the Examples), all numbers are expressed as “about” or “approximately” unless explicitly stated otherwise. Even if no (approximative) is specified, the words “about” or “approximate” may be read as if they were prefixed. Can be used to indicate that the values and / or positions described are within reasonably predictable values and / or positions. For example, a numerical value is declared as +/- 0.1% of the stated value (or range of values), +/- 1% of the stated value (or range of values). +/- 2% of the value (or range of values), +/- 5% of the stated value (or range of values), + // of the stated value (or range of values) It may have a value of -10%. Any numerical range recited herein is intended to include all sub-ranges within the numerical range.

ここまで、様々な例示的実施形態について説明したが、特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲から逸脱することなく、上記様々な実施形態に対して、多数の変更のいずれを実施してよい。例えば、様々な上述の方法ステップを実施する順序は、代替実施形態では変更される場合があり、他の代替実施形態では１つ又は複数のステップを完全にスキップする場合がある。様々なデバイス及びシステム実施形態の任意の特徴は、これを含む実施形態があってもよく、含まない実施形態があってもよい。従って、以上の説明は主に、例示を目的として与えられたものであり、特許請求の範囲に記載されているような本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。   While various exemplary embodiments have been described above, any of a number of modifications may be made to the various embodiments described above without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. You can do it. For example, the order in which the various method steps described above are performed may be changed in alternative embodiments, and one or more steps may be skipped completely in other alternative embodiments. Any feature of various device and system embodiments may or may not include embodiments. Accordingly, the foregoing description has been provided primarily for purposes of illustration and should not be construed as limiting the scope of the invention as set forth in the claims.

本明細書に含まれる実施例及び例示は、限定ではなく例示として、主題を実施できる特定の実施形態を示す。上述のように、本開示の範囲から逸脱することなく構造的及び論理的置換及び変更を実施できるように、他の実施形態を利用でき、また上記特定の実施形態から他の実施形態を引き出すことができる。実際には２つ以上の発明又は発明的概念が開示されている場合に、本出願の範囲をいずれの単一の発明又は発明的概念に任意に限定することを意図することなく、単に利便性のために、本発明の主題のこのような実施形態を、本明細書において個々に又は集合的に、用語「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」で表すことができる。従って、本明細書では具体的な実施形態が例示及び説明されているが、同一の目的を達成することを意図したいずれの構成で、示されている上記具体的な実施形態を置換できる。本開示は、様々な実施形態のいずれの及び全ての翻案又は変形を包含することを意図したものである。上述の実施形態及び本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態の組み合わせは、以上の説明を吟味すれば当業者には明らかであろう。
〔付記１〕
着用者の局部的呼吸を監視するよう適合された衣服であって、
前記衣服は：
圧縮織物からなる衣服本体であって、前記本体は、圧縮衣服として構成される、衣服本体；
前記本体の異なる複数の領域に配設される、複数の呼吸センサであって、各前記呼吸センサは、導電性インクが含浸された弾性リボン、前記弾性リボンの各端部の電気的コネクタ、及び圧縮織物片からなるカバーを備える、複数の呼吸センサ：並びに
前記本体上に配置されたセンサモジュールインタフェースであって、各前記呼吸センサは前記センサモジュールインタフェースに接続し、更に前記モジュールインタフェースは、前記呼吸センサから電気抵抗の変化を検出するために、センサマネージャユニットに接続するよう構成される、センサモジュールインタフェース
を備える、衣服。
〔付記２〕
前記複数の呼吸センサは、６個以上の前記呼吸センサを含む、付記１に記載の衣服。
〔付記３〕
前記複数の呼吸センサは、前記本体の前部又は後部、上部又は下部、右側又は左側領域に別個に配設される、付記１に記載の衣服。
〔付記４〕
シャツとして構成された、付記１に記載の衣服。
〔付記５〕
前記呼吸センサは、縫い付けられたジグザグコネクタによって前記センサモジュールインタフェースに接続され、
前記縫い付けられたジグザグコネクタは、前記衣服本体に付着された別個の圧縮織物片上に形成される、付記１に記載の衣服。
〔付記６〕
前記呼吸センサは更に、圧縮織物の前記カバー内に取り囲まれ、前記衣服本体の表面に付着される、付記１に記載の衣服。
〔付記７〕
前記呼吸センサは、被験者が呼吸する際に、前記センサを通る前記抵抗を変化させるよう構成される、付記１に記載の衣服。
〔付記８〕
前記複数の呼吸センサの各前記呼吸センサが前記呼吸センサの端部において接続する、基準線を更に備える、付記１に記載の衣服。
〔付記９〕
前記衣服本体の内側表面上に、少なくとも１つのＥＣＧ電極を更に備える、付記１に記載の衣服。
〔付記１０〕
前記衣服本体の前記内側表面上に、導電性インク材料で形成されたＥＣＧ電極を更に備える、付記１に記載の衣服。
〔付記１１〕
前記センサマネージャユニットを、前記センサモジュールインタフェースと接続した状態に保持するよう構成された、前記衣服本体上のポケットを更に備える、付記１に記載の衣服。
〔付記１２〕
前記複数の呼吸センサは、前記衣服の左側に平行に配設された第１の複数の呼吸センサと、前記衣服の右側に平行に配設された第２の複数の呼吸センサとを備える、付記１に記載の衣服。
〔付記１３〕
前記衣服本体に付着された前記別個の圧縮織物片上に形成された、前記縫い付けられたジグザグコネクタを更に備え、
前記縫い付けられたジグザグコネクタは、前記別個の圧縮織物片に正弦波状又はジグザグパターンで縫合された複数の絶縁ワイヤを備え、
更に、前記複数の呼吸センサの各前記呼吸センサは、前記複数の絶縁ワイヤ内の１つの前記絶縁ワイヤに接続する、付記１に記載の衣服。
〔付記１４〕
前記複数の呼吸センサの各前記呼吸センサは、前記圧縮織物片からなり、かつ前記衣服本体に付着された、前記カバー内に取り囲まれる、付記１に記載の衣服。
〔付記１５〕
各前記呼吸センサは、前記導電性インク及び１０％未満のバインダが含浸された前記弾性リボンを備える、付記１に記載の衣服。
〔付記１６〕
着用者の心電図（ＥＣＧ）を監視するための衣服システムであって、
前記衣服システムは：
圧縮織物からなる衣服本体であって、前記衣服本体は、胴体に着用される圧縮衣服として構成される、衣服本体；
前記衣服本体上において、前記衣服が着用された場合に前記着用者の胸部の左胸部領域を横断して延在する第１の曲線に配設された、６個の電気センサの第１のセットであって、各前記電気センサは、前記本体の内側表面上に印刷された導電性インク電極を備える、６個の電気センサの第１のセット；
前記電気センサの前記第１のセットの上に着用されるよう構成された、支持ハーネス；
前記支持ハーネスと前記電気センサの前記第１のセットとの間に着用されるよう構成された、拡張性支持構造体；
前記衣服本体の前記内側表面上に印刷された導電性インクから形成された、右腕電極；並びに
前記衣服本体の前記内側表面上に印刷された前記導電性インクから形成された、左腕電極
を備え、
各前記電気センサは、前記電気センサからセンサマネージャユニットへとデータを通信するよう構成された、センサモジュールインタフェースに接続される、衣服システム。
〔付記１７〕
前記本体上において、前記第１の曲線に隣接する第２の曲線に配設された、６個の電気センサの第２のセットを更に備える、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記１８〕
前記支持ハーネスは、前記衣服本体に統合される、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記１９〕
前記支持ハーネスは、前記衣服本体から分離しており、前記衣服本体の上に着用されるよう構成される、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２０〕
前記支持ハーネスは、弾性領域で接続された複数の剛性領域を備える、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２１〕
前記拡張性支持構造体は、膨張性である、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２２〕
前記拡張性支持構造体は、自己膨張性である、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２３〕
前記電気センサはそれぞれ：
接着剤の層；
約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤とを有する、導電性インクの層；及び
前記導電性インクと前記接着剤との間の勾配領域
を含み、
前記勾配領域は、前記導電性インクと前記接着剤との不均一な混合物を含み、前記導電性インクの濃度は、前記導電性インクの層に近い領域から、前記弾性接着剤の層に向かって低下する、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２４〕
前記電気センサは、縫い付けられたジグザグコネクタによって前記センサモジュールインタフェースに接続され、
前記縫い付けられたジグザグコネクタは、前記衣服本体に付着された別個の圧縮織物片上に形成される、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２５〕
導電性インクが含浸された弾性リボン、前記弾性リボンの各端部の電気的コネクタ、及び圧縮織物片からなるカバーを備える、少なくとも１つの呼吸センサを更に備える、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２６〕
前記支持ハーネスはストラップであり、
前記拡張性支持構造体は、男性の胸部に使用するためにサイズ設定される、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２７〕
前記支持ハーネスはブラジャーである、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２８〕
前記拡張性支持構造体は、女性の胸部に使用するためにサイズ設定される、付記１６に記載の衣服システム。
〔付記２９〕
着用者の心電図（ＥＣＧ）を連続的に監視するよう構成された衣服であって、
前記シャツは：
織物からなる衣服本体であって、前記本体は、前記着用者の胴体に対して前記シャツを保持するための圧縮衣服として構成される、衣服本体；
前記衣服本体上において、前記シャツが着用された場合に前記着用者の胸部の左胸部領域を横断して延在する第１の曲線に配設された、６個の電気センサの第１のセットであって、各前記電気センサは、前記本体の内側表面上に印刷された導電性インク電極を備える、６個の電気センサの第１のセット；
前記本体上において、前記第１の曲線に隣接する第２の曲線に配設された、６個の電気センサの第２のセット
前記本体の前記内側表面上に印刷された導電性インクから形成された、右腕電極；並びに
前記本体の前記内側表面上に印刷された前記導電性インクから形成された、左腕電極
を備え、
各前記電気センサは、前記電気センサからセンサマネージャユニットへとデータを通信するよう構成された、センサモジュールインタフェースに接続される、衣服。
〔付記３０〕
ウェアラブル電子機器デバイスであって、
前記デバイスは：
圧縮織物からなる衣服：並びに
前記衣服上の、少なくとも１つのストレッチ性及び導電性インクパターンであって、前記導電性インクパターンは：
約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤とを有する、導電性インクの層；
前記衣服上の弾性接着剤の層；及び
前記導電性インクと前記接着剤との間の勾配領域であって、前記勾配領域は、前記導電性インクと前記接着剤との不均一な混合物を含み、前記導電性インクの濃度は、前記導電性インクの層に近い領域から、前記弾性接着剤の層に向かって低下する、勾配領域
を含む、導電性インクパターン
を備える、ウェアラブル電子機器デバイス。
〔付記３１〕
前記弾性層の厚さは、前記勾配領域の厚さより大きく、
前記導電性インクの層の厚さは、前記弾性層の厚さより小さい、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３２〕
前記衣服は、約３ｍｍＨｇ〜約７０ｍｍＨｇの圧力を被験者の身体表面上に印加することによって、前記被験者の身体上への前記衣服の安定した連続的な位置決めを可能とするよう構成される、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３３〕
前記導電性粒子は、カーボンブラックの粒子を含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３４〕
前記導電性粒子は：カーボンブラック、グラフェン、グラファイト、銀金属粉末、銅金属粉末、又は鉄金属粉末のうちの１つ又は複数の粒子を含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３５〕
前記バインダは、アクリル系バインダを含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３６〕
前記溶媒は、プロピレングリコールを含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３７〕
前記濃厚剤は、ポリウレタン系濃厚剤を含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３８〕
前記弾性接着剤は、電気絶縁性の、熱接着性水系接合剤を含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記３９〕
前記導電性インクの層を少なくとも部分的に覆う、絶縁性樹脂を更に備える、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４０〕
前記導電性インクパターンは、前記導電性インクの複数の層を含む、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４１〕
前記導電性トレースの抵抗は、約１０ＫΩ／□未満である、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４２〕
前記導電性インクパターンの抵抗は、印加されるストレッチによって変動する、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４３〕
前記導電性インクパターンは、静置状態の長さの５００％まで、破損せずにストレッチされるように構成される、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４４〕
前記導電性インクパターンは、センサとして形成される、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４５〕
前記導電性インクパターンは、トレースとして形成される、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４６〕
前記導電性インクパターンは、電極として構成される、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４７〕
前記衣服に連結され、また一方の端部において前記導電性インクパターンに接続された、導電性スレッドを更に備える、付記３０に記載のデバイス。
〔付記４８〕
ウェアラブル電子機器デバイスであって、
前記デバイスは：
圧縮織物からなる衣服：並びに
約１０ＫΩ／□未満のシート抵抗を有する、前記衣服上の少なくとも１つのストレッチ性及び導電性インクパターンであって、前記導電性インクパターンは、少なくとも約２００％まで、破損することなくストレッチ可能であり、また：
約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤とを有する、導電性インクの層；
前記衣服上の弾性接着剤の層；
前記導電性インクと前記接着剤との間の勾配領域であって、前記勾配領域は、前記導電性インクと前記接着剤との不均一な混合物を含み、前記導電性インクの濃度は、前記導電性インクの層に近い領域から、前記弾性接着剤の層に向かって低下する、勾配領域；及び
前記導電性インクの層の少なくとも一部を覆う、絶縁性樹脂
を含む、導電性インクパターン
を備える、ウェアラブル電子機器デバイス。
〔付記４９〕
前記導電性粒子は：カーボンブラック、グラフェン、グラファイト、銀金属粉末、銅金属粉末、又は鉄金属粉末のうちの１つ又は複数の粒子を含む、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５０〕
前記バインダは、アクリル系バインダを含む、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５１〕
前記溶媒は、プロピレングリコールを含む、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５２〕
前記濃厚剤は、ポリウレタン系濃厚剤を含む、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５３〕
前記弾性接着剤は、電気絶縁性の、熱接着性水系接合剤を含む、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５４〕
前記導電性インクパターンは、電極として構成される、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５５〕
前記衣服に連結され、また一方の端部において前記導電性インクパターンに接続された、導電性スレッドを更に備える、付記４８に記載のデバイス。
〔付記５６〕
ウェアラブル電子機器デバイスであって、
前記デバイスは：
圧縮織物からなる衣服：
前記衣服上の少なくとも１つのストレッチ性及び導電性インクパターンであって、前記導電性インクパターンは：
約４０〜６０％の導電性粒子と、約３０〜５０％のバインダと、約３〜７％の溶媒と、約３〜７％の濃厚剤とを有する、導電性インクの層；
前記衣服上の弾性接着剤の層；及び
前記導電性インクと前記接着剤との間の勾配領域であって、前記勾配領域は、前記導電性インクと前記接着剤との不均一な混合物を含み、前記導電性インクの濃度は、前記導電性インクの層に近い領域から、前記弾性接着剤の層に向かって低下する、勾配領域
を含む、導電性インクパターン；並びに
前記圧縮織物に連結され、また少なくとも１つの端部領域において前記導電性インクに電気的に接続された、導電性スレッドであって、前記導電性スレッドは、前記衣服に沿って、正弦波状又はジグザグパターンで延在する、導電性スレッド
を備える、ウェアラブル電子機器デバイス。
〔付記５７〕
前記導電性スレッドは、前記圧縮織物に縫い付けられる、付記５６に記載のデバイス。
〔付記５８〕
前記導電性スレッドは、前記圧縮織物に接着される、付記５６に記載のデバイス。
〔付記５９〕
ウェアラブル織物歪みゲージデバイスであって、
前記デバイスは：
導電性材料を含浸させた、伸長させた弾性織物であって、前記導電性材料は、前記導電性材料の約８５％〜９９％の導電性粒子と、バインダとを含み、前記バインダは導電性材料の０．１％〜１５％である、弾性織物；
前記導電性材料を含浸させた前記伸長させた弾性織物の第１の端部に付着させた、第１の金属コネクタ；
前記導電性材料を含浸させた前記伸長させた弾性織物の第２の端部に付着させた、第２の金属コネクタ；及び
前記導電性材料を含浸させた前記伸長させた弾性織物全体のカバーであって、前記カバーは圧縮織物からなる、カバー
を備える、ウェアラブル織物歪みゲージデバイス。
〔付記６０〕
ある長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、前記第１の金属コネクタに電気的に連結された、導電性スレッドを更に備える、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６１〕
第１の長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、前記第１の金属コネクタに電気的に連結された、第１の導電性スレッドと、第２の長さの圧縮織物にジグザグ又は正弦波状パターンで縫合され、前記第２の金属コネクタに電気的に連結された、第２の導電性スレッドとを更に備える、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６２〕
前記導電性粒子はカーボンブラック粒子を含む、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６３〕
前記導電性粒子は、：カーボンブラック、グラフェン、グラファイト及び酸化物でコーティングされたマイカからなる群から選択される、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６４〕
前記導電性粒子は約９０％〜９９％であり、前記バインダは０．１％〜１０％である、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６５〕
前記バインダは、アクリル及び水系ポリウレタンから選択される、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６６〕
前記デバイスは、長さを２倍超伸長させた後、１％未満の電気的ヒステリシスを呈する、付記５９に記載のデバイス。
〔付記６７〕
前記伸長させた弾性織物は、長さを２倍超伸長させた後、１秒未満に元の長さに復元する、付記５９に記載のデバイス。 The examples and illustrations contained herein are given by way of illustration and not limitation, specific embodiments in which the subject matter can be implemented. As described above, other embodiments can be utilized, and other embodiments can be derived from the specific embodiments, so that structural and logical substitutions and modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure. Can do. In fact, when more than one invention or inventive concept is disclosed, it is merely convenience without intending to arbitrarily limit the scope of this application to any single invention or inventive concept. For this reason, such embodiments of the present inventive subject matter may be represented herein or individually or collectively by the term “invention”. Thus, although specific embodiments are illustrated and described herein, any of the configurations intended to achieve the same objective can be substituted for the specific embodiments shown. This disclosure is intended to cover any and all adaptations or variations of various embodiments. Combinations of the above embodiments and other embodiments not specifically described herein will be apparent to those of skill in the art upon reviewing the above description.
[Appendix 1]
Clothing adapted to monitor a wearer's local breathing,
The clothes are:
A garment body comprising a compressed fabric, the garment body being configured as a compression garment;
A plurality of respiration sensors disposed in different regions of the main body, each respiration sensor comprising an elastic ribbon impregnated with conductive ink, an electrical connector at each end of the elastic ribbon, and A plurality of respiration sensors comprising a cover made of a piece of compressed fabric:
A sensor module interface disposed on the body, wherein each respiration sensor is connected to the sensor module interface, and the module interface further detects a change in electrical resistance from the respiration sensor. Sensor module interface configured to connect to
With clothing.
[Appendix 2]
The garment according to claim 1, wherein the plurality of respiration sensors include six or more respiration sensors.
[Appendix 3]
The garment according to claim 1, wherein the plurality of respiration sensors are separately disposed in a front portion or a rear portion, an upper portion or a lower portion, a right side or a left side region of the main body.
[Appendix 4]
The garment according to appendix 1, configured as a shirt.
[Appendix 5]
The respiration sensor is connected to the sensor module interface by a sewn zigzag connector;
The garment of claim 1, wherein the sewn zigzag connector is formed on a separate piece of compressed fabric attached to the garment body.
[Appendix 6]
The garment of claim 1, wherein the respiration sensor is further enclosed within the cover of compressed fabric and attached to a surface of the garment body.
[Appendix 7]
The garment of claim 1, wherein the respiration sensor is configured to change the resistance through the sensor as the subject breathes.
[Appendix 8]
The garment according to claim 1, further comprising a reference line to which each respiration sensor of the plurality of respiration sensors connects at an end of the respiration sensor.
[Appendix 9]
The garment according to claim 1, further comprising at least one ECG electrode on an inner surface of the garment body.
[Appendix 10]
The garment according to claim 1, further comprising an ECG electrode formed of a conductive ink material on the inner surface of the garment body.
[Appendix 11]
The garment of claim 1, further comprising a pocket on the garment body configured to hold the sensor manager unit in connection with the sensor module interface.
[Appendix 12]
The plurality of respiration sensors include a first plurality of respiration sensors disposed in parallel to the left side of the garment and a second plurality of respiration sensors disposed in parallel to the right side of the garment. The clothing according to 1.
[Appendix 13]
The stitched zigzag connector formed on the separate compressed fabric piece attached to the garment body;
The sewn zigzag connector comprises a plurality of insulated wires sewn in a sinusoidal or zigzag pattern to the separate compressed fabric pieces,
Furthermore, each said respiration sensor of a plurality of above-mentioned respiration sensors is clothes of appendix 1 connected to one said insulated wire in a plurality of above-mentioned insulated wires.
[Appendix 14]
The garment according to claim 1, wherein each of the respiration sensors of the plurality of respiration sensors is surrounded by the cover made of the compressed fabric piece and attached to the garment body.
[Appendix 15]
The garment according to claim 1, wherein each breath sensor includes the elastic ribbon impregnated with the conductive ink and less than 10% binder.
[Appendix 16]
A garment system for monitoring a wearer's electrocardiogram (ECG) comprising:
The garment system is:
A garment body comprising a compressed fabric, wherein the garment body is configured as a compression garment worn on the torso;
A first set of six electrical sensors disposed on a first curve that extends across the left chest region of the wearer's chest when the clothing is worn on the clothing body. A first set of six electrical sensors, each electrical sensor comprising a conductive ink electrode printed on the inner surface of the body;
A support harness configured to be worn over the first set of electrical sensors;
An expandable support structure configured to be worn between the support harness and the first set of electrical sensors;
A right arm electrode formed from a conductive ink printed on the inner surface of the garment body; and
A left arm electrode formed from the conductive ink printed on the inner surface of the garment body
With
Each said electrical sensor is connected to a sensor module interface configured to communicate data from said electrical sensor to a sensor manager unit.
[Appendix 17]
The garment system according to claim 16, further comprising a second set of six electrical sensors disposed on a second curve adjacent to the first curve on the body.
[Appendix 18]
The garment system according to claim 16, wherein the support harness is integrated into the garment body.
[Appendix 19]
The garment system according to claim 16, wherein the support harness is separate from the garment body and is configured to be worn on the garment body.
[Appendix 20]
The garment system according to claim 16, wherein the support harness includes a plurality of rigid regions connected in an elastic region.
[Appendix 21]
The garment system according to claim 16, wherein the expandable support structure is inflatable.
[Appendix 22]
The garment system according to claim 16, wherein the expandable support structure is self-expanding.
[Appendix 23]
Each of the electrical sensors:
A layer of adhesive;
A layer of conductive ink having about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener; and
Gradient region between the conductive ink and the adhesive
Including
The gradient region includes a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive, and the concentration of the conductive ink is from a region close to the conductive ink layer to the elastic adhesive layer. The garment system according to claim 16, wherein the garment system is reduced.
[Appendix 24]
The electrical sensor is connected to the sensor module interface by a sewn zigzag connector;
The garment system according to claim 16, wherein the sewn zigzag connector is formed on a separate piece of compressed fabric attached to the garment body.
[Appendix 25]
The garment system according to claim 16, further comprising at least one breath sensor comprising an elastic ribbon impregnated with conductive ink, an electrical connector at each end of the elastic ribbon, and a cover made of a piece of compressed fabric.
[Appendix 26]
The support harness is a strap;
The garment system of claim 16, wherein the expandable support structure is sized for use on a male chest.
[Appendix 27]
The garment system according to claim 16, wherein the support harness is a brassiere.
[Appendix 28]
The garment system of claim 16, wherein the expandable support structure is sized for use on a female breast.
[Appendix 29]
A garment configured to continuously monitor a wearer's electrocardiogram (ECG),
The shirt is:
A garment body comprising a woven fabric, wherein the body is configured as a compression garment for holding the shirt against the wearer's torso;
A first set of six electrical sensors disposed on a first curve that extends across a left chest region of the wearer's chest when the shirt is worn on the clothing body. A first set of six electrical sensors, each electrical sensor comprising a conductive ink electrode printed on the inner surface of the body;
A second set of six electrical sensors disposed on a second curve adjacent to the first curve on the body.
A right arm electrode formed from a conductive ink printed on the inner surface of the body; and
A left arm electrode formed from the conductive ink printed on the inner surface of the body
With
Each electrical sensor is connected to a sensor module interface configured to communicate data from the electrical sensor to a sensor manager unit.
[Appendix 30]
A wearable electronic device,
The device is:
Garments made of compressed fabrics:
At least one stretchable and conductive ink pattern on the garment, wherein the conductive ink pattern is:
A layer of conductive ink having about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener;
A layer of elastic adhesive on the garment; and
A gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive, wherein the concentration of the conductive ink Gradient region that decreases from the region close to the layer of the conductive ink toward the layer of the elastic adhesive
Conductive ink pattern including
A wearable electronic device device.
[Appendix 31]
The thickness of the elastic layer is greater than the thickness of the gradient region,
32. The device of claim 30, wherein the thickness of the conductive ink layer is smaller than the thickness of the elastic layer.
[Appendix 32]
Item 30. The garment is configured to allow stable and continuous positioning of the garment on the subject's body by applying a pressure of about 3 mmHg to about 70 mmHg on the subject's body surface. Device described in.
[Appendix 33]
The device according to appendix 30, wherein the conductive particles include carbon black particles.
[Appendix 34]
32. The device of clause 30, wherein the conductive particles comprise one or more particles of: carbon black, graphene, graphite, silver metal powder, copper metal powder, or iron metal powder.
[Appendix 35]
The device according to attachment 30, wherein the binder includes an acrylic binder.
[Appendix 36]
32. The device of appendix 30, wherein the solvent comprises propylene glycol.
[Appendix 37]
The device according to appendix 30, wherein the thickener includes a polyurethane-based thickener.
[Appendix 38]
The device according to appendix 30, wherein the elastic adhesive includes an electrically insulating, thermally adhesive water-based bonding agent.
[Appendix 39]
32. The device of claim 30, further comprising an insulating resin that at least partially covers the layer of conductive ink.
[Appendix 40]
32. The device of appendix 30, wherein the conductive ink pattern includes a plurality of layers of the conductive ink.
[Appendix 41]
32. The device of appendix 30, wherein the resistance of the conductive trace is less than about 10 KΩ / □.
[Appendix 42]
32. The device of claim 30, wherein the resistance of the conductive ink pattern varies with applied stretch.
[Appendix 43]
32. The device of appendix 30, wherein the conductive ink pattern is configured to be stretched without breaking up to 500% of a stationary length.
[Appendix 44]
The device according to appendix 30, wherein the conductive ink pattern is formed as a sensor.
[Appendix 45]
32. The device of claim 30, wherein the conductive ink pattern is formed as a trace.
[Appendix 46]
The device according to appendix 30, wherein the conductive ink pattern is configured as an electrode.
[Appendix 47]
32. The device of clause 30, further comprising a conductive thread coupled to the garment and connected to the conductive ink pattern at one end.
[Appendix 48]
A wearable electronic device,
The device is:
Garments made of compressed fabrics:
At least one stretchable and conductive ink pattern on the garment having a sheet resistance of less than about 10 KΩ / □, wherein the conductive ink pattern is stretchable to at least about 200% without breakage ,Also:
A layer of conductive ink having about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener;
A layer of elastic adhesive on the garment;
A gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive, wherein the concentration of the conductive ink A gradient region that decreases from an area close to the layer of adhesive ink toward the layer of elastic adhesive; and
Insulating resin covering at least a part of the conductive ink layer
Conductive ink pattern including
A wearable electronic device device.
[Appendix 49]
49. The device of appendix 48, wherein the conductive particles comprise one or more particles of: carbon black, graphene, graphite, silver metal powder, copper metal powder, or iron metal powder.
[Appendix 50]
49. The device according to appendix 48, wherein the binder includes an acrylic binder.
[Appendix 51]
49. The device of appendix 48, wherein the solvent comprises propylene glycol.
[Appendix 52]
49. The device of appendix 48, wherein the thickener comprises a polyurethane thickener.
[Appendix 53]
49. The device of appendix 48, wherein the elastic adhesive comprises an electrically insulating, thermally adhesive water based adhesive.
[Appendix 54]
49. The device of appendix 48, wherein the conductive ink pattern is configured as an electrode.
[Appendix 55]
49. The device of clause 48, further comprising a conductive thread coupled to the garment and connected to the conductive ink pattern at one end.
[Appendix 56]
A wearable electronic device,
The device is:
Garments made of compressed fabric:
At least one stretchable and conductive ink pattern on the garment, wherein the conductive ink pattern is:
A layer of conductive ink having about 40-60% conductive particles, about 30-50% binder, about 3-7% solvent, and about 3-7% thickener;
A layer of elastic adhesive on the garment; and
A gradient region between the conductive ink and the adhesive, the gradient region comprising a non-uniform mixture of the conductive ink and the adhesive, wherein the concentration of the conductive ink Gradient region that decreases from the region close to the layer of the conductive ink toward the layer of the elastic adhesive
A conductive ink pattern comprising:
A conductive thread coupled to the compressed fabric and electrically connected to the conductive ink in at least one end region, wherein the conductive thread is sinusoidal or zigzag along the garment Conductive thread extending in pattern
A wearable electronic device device.
[Appendix 57]
57. The device of clause 56, wherein the conductive thread is sewn to the compressed fabric.
[Appendix 58]
57. The device of appendix 56, wherein the conductive thread is adhered to the compressed fabric.
[Appendix 59]
A wearable fabric strain gauge device,
The device is:
An elongated elastic fabric impregnated with a conductive material, wherein the conductive material includes about 85% to 99% of conductive particles of the conductive material and a binder, the binder being conductive An elastic fabric, which is 0.1% to 15% of the material;
A first metal connector attached to a first end of the stretched elastic fabric impregnated with the conductive material;
A second metal connector attached to a second end of the stretched elastic fabric impregnated with the conductive material; and
A cover of the entire stretched elastic fabric impregnated with the conductive material, the cover comprising a compressed fabric
A wearable fabric strain gauge device comprising:
[Appendix 60]
60. The device of clause 59, further comprising a conductive thread sewn to a length of compressed fabric in a zigzag or sinusoidal pattern and electrically connected to the first metal connector.
[Appendix 61]
A first conductive thread stitched to a first length of compressed fabric in a zigzag or sinusoidal pattern and electrically connected to the first metal connector, and a second length of compressed fabric to zigzag 60. The device of clause 59, further comprising: a second conductive thread sewn in a sinusoidal pattern and electrically coupled to the second metal connector.
[Appendix 62]
60. The device of appendix 59, wherein the conductive particles include carbon black particles.
[Appendix 63]
60. The device of clause 59, wherein the conductive particles are selected from the group consisting of: mica coated with carbon black, graphene, graphite, and oxide.
[Appendix 64]
60. The device of clause 59, wherein the conductive particles are about 90% to 99% and the binder is 0.1% to 10%.
[Appendix 65]
60. The device of appendix 59, wherein the binder is selected from acrylic and water-based polyurethane.
[Appendix 66]
60. The device of appendix 59, wherein the device exhibits an electrical hysteresis of less than 1% after having been stretched more than twice in length.
[Appendix 67]
60. The device of clause 59, wherein the stretched elastic fabric is restored to its original length in less than 1 second after having been stretched more than twice in length.

１０２１ 電気絶縁性弾性接着剤の第１の層
１０２３ 中間勾配領域
１０２５ 導電性インクの外側層
１０３９ 基材
１４０１ 生理学的監視用衣服
１４０３ 第２の支持構造体
１４０５ 支持用衣服、支持ハーネス
１６０１ 支持ストラップ
１８０１ 感知デバイス
１８０５ 支持構造体
１８１１ 追加の支持用衣服
１８１５ 比較的剛性の領域
１８１７ 比較的弾性の領域
１９０３ 前部及び側部
１９０５ 後部（背部）
１９０７ 右腕
１９０９ 左腕
１９１９ 導電性トレース
１９２１ センサ管理ユニット
１９３３ 容量性タッチポイント
１９３５ 容量性タッチポイント
１９４１ 電極
１９４３ 電極
２１０３ 電極
２１４４ 追加のハーネス領域
２２０４ シャツ
２２０５ パンツ
２２０７ シャツ
２２０９ センサ
２２１７ 血中酸素濃度計、パルス酸素濃度計
２２１９ ＥＭＧセンサ
２２２１ ＥＭＧセンサ
２２２５ 局部的呼吸センサ、ＩＭＵ
２２２７ ＥＧＣ電極
２２２９ 肢リード
２２３１ 弾性材料のバンド、フルグローブ又は部分的グローブ
２２３５ ＩＭＵ
２３０１ 弾性リボン
２８０１ 導電性インク、導電性インク層
２８０３ 勾配領域、遷移領域
２８０５ 最下層、接合剤
２８１１ 樹脂
３００１ 工具、第１のマスク、スクリーン
３００５ 「湿潤な」接着剤
３２０１ センサモジュール
３２０３ マイクロコントローラ
３２０５ 電話モジュール
３２０７ センサ
３２０９ センサ
３２１１ タイツ
４４０３ 呼吸センサ
４４０７ 縫い付けられたジグザグコネクタ
４４０９ ＥＣＧ電極
４４０９’ ＥＣＧ電極
４４１９ 背部中央
４４２１ 右前身頃
４４２３ 左前身頃
４４３１ 矢印

1021 First layer of electrically insulating elastic adhesive 1023 Middle gradient region 1025 Outer layer of conductive ink 1039 Substrate 1401 Physiological monitoring garment 1403 Second support structure 1405 Support garment, support harness 1601 Support strap 1801 Sensing device 1805 Support structure 1811 Additional support garment 1815 Relatively rigid area 1817 Relatively elastic area 1903 Front and sides 1905 Rear (back)
1907 Right arm 1909 Left arm 1919 Conductive trace 1921 Sensor management unit 1933 Capacitive touch point 1935 Capacitive touch point 1941 Electrode 1943 Electrode 2103 Electrode 2144 Additional harness area 2204 Shirt 2205 Pants 2207 Shirt 2209 Sensor 2217 Blood oximeter, pulse oxygen Densitometer 2219 EMG sensor 2221 EMG sensor 2225 Local respiration sensor, IMU
2227 EGC electrode 2229 Limb lead 2231 Elastic material band, full glove or partial glove 2235 IMU
2301 Elastic Ribbon 2801 Conductive Ink, Conductive Ink Layer 2803 Gradient Region, Transition Region 2805 Bottom Layer, Adhesive 2811 Resin 3001 Tool, First Mask, Screen 3005 “Wet” Adhesive 3201 Sensor Module 3203 Microcontroller 3205 Telephone Module 3207 Sensor 3209 Sensor 3211 Tights 4403 Respiration sensor 4407 Sewn zigzag connector 4409 ECG electrode 4409 'ECG electrode 4419 Back center 4421 Right front body 4423 Left front body 4431 Arrow

Claims (16)

着用者の局部的呼吸を監視するよう適合された衣服であって、
前記衣服は：
圧縮織物からなる衣服本体であって、前記衣服本体は、圧縮衣服として構成される、衣服本体；
前記衣服本体に配設される１つ以上の呼吸センサであって、導電性インクが含浸された弾性リボン、前記弾性リボンの端部の電気的コネクタ、及び圧縮織物片からなるカバーを備える、呼吸センサ：並びに
前記衣服本体上に配置されたセンサモジュールインタフェースであって、前記呼吸センサは前記センサモジュールインタフェースに接続し、前記センサモジュールインタフェースは、前記呼吸センサから電気抵抗の変化を検出するために、センサマネージャユニットに接続するよう構成される、前記センサモジュールインタフェース、
を備える、衣服。 Clothing adapted to monitor a wearer's local breathing,
The clothes are:
A garment body comprising a compressed fabric, wherein the garment body is configured as a compression garment;
One or more respiration sensors disposed on the garment body, comprising: an elastic ribbon impregnated with conductive ink; an electrical connector at an end of the elastic ribbon; and a cover made of a piece of compressed fabric. A sensor module interface disposed on the garment body, wherein the respiration sensor is connected to the sensor module interface, and the sensor module interface detects a change in electrical resistance from the respiration sensor; configured to connect to the sensor manager unit, the sensor module interface,
With clothing. 前記導電性インクは、導電性粒子とバインダを含み、
前記導電性粒子は、カーボンブラック、グラフェン、グラファイト及び酸化物でコーティングされたマイカからなる群から選択される、請求項１に記載の衣服。 The conductive ink includes conductive particles and a binder,
The garment of claim 1, wherein the conductive particles are selected from the group consisting of mica coated with carbon black, graphene, graphite, and oxide. 前記バインダは、アクリル及び水系ポリウレタンから選択される、請求項２に記載の衣服。 The binder is selected from acrylic and water-based polyurethane, clothing of claim 2. 前記弾性リボンは、１０％未満のバインダを含む導電性インクが含侵されている、請求項２に記載の衣服。   The garment according to claim 2, wherein the elastic ribbon is impregnated with a conductive ink containing less than 10% binder. 前記１つ以上の呼吸センサは、前記弾性リボンの第２の端部に第２の電気コネクタを備える、請求項１に記載の衣服。   The garment of claim 1, wherein the one or more respiration sensors comprise a second electrical connector at a second end of the elastic ribbon. 前記１つ以上の呼吸センサは、縫い付けられたジグザグコネクタによって前記センサモジュールインタフェースに接続され、
前記縫い付けられたジグザグコネクタは、前記衣服本体に付着された別個の圧縮織物片上に形成される、請求項１に記載の衣服。 The one or more respiration sensors are connected to the sensor module interface by a sewn zigzag connector;
The garment of claim 1, wherein the sewn zigzag connector is formed on a separate piece of compressed fabric attached to the garment body. 前記１つ以上の呼吸センサは、圧縮織物の前記カバー内に取り囲まれ、前記衣服本体の表面に付着される、請求項１に記載の衣服。   The garment of claim 1, wherein the one or more respiration sensors are enclosed within the cover of compressed fabric and attached to a surface of the garment body. 前記１つ以上の呼吸センサは、被験者が呼吸する際に、前記呼吸センサの前記弾性リボンを通る前記電気抵抗を変化させるよう構成される、請求項１に記載の衣服。 Wherein the one or more respiration sensors, when a subject breathes, garment according constituted, in claim 1 so as to vary the electrical resistance through the elastic ribbon of the respiration sensor. 前記１つ以上の呼吸センサが前記１つ以上の呼吸センサの端部において接続する、基準線を備える、請求項１に記載の衣服。   The garment of claim 1, comprising a reference line to which the one or more respiration sensors connect at an end of the one or more respiration sensors. 前記衣服本体の内側表面上に、少なくとも１つのＥＣＧ電極を備える、請求項１に記載の衣服。   The garment of claim 1, comprising at least one ECG electrode on an inner surface of the garment body. 前記衣服本体の内側表面上に、導電性インク材料で形成されたＥＣＧ電極を更に備える、請求項１に記載の衣服。 On the inner side surface of the garment body, further comprising an ECG electrode formed of conductive ink material, garment according to claim 1. 前記１つ以上の呼吸センサは、前記衣服の左側に平行に配設された第１の複数の呼吸センサと、前記衣服の右側に平行に配設された第２の複数の呼吸センサとを備える、請求項１に記載の衣服。   The one or more respiration sensors include a first plurality of respiration sensors arranged in parallel to the left side of the garment and a second plurality of respiration sensors arranged in parallel to the right side of the garment. The garment according to claim 1. 前記衣服本体に付着された別個の圧縮織物片上に形成された、縫い付けられたジグザグコネクタを更に備え、
前記縫い付けられたジグザグコネクタは、前記別個の圧縮織物片に正弦波状又はジグザグパターンで縫合された複数の絶縁ワイヤを備え、
更に、前記複数の呼吸センサの各前記呼吸センサは、前記複数の絶縁ワイヤ内の１つの前記絶縁ワイヤに接続する、請求項１に記載の衣服。 The garment is formed on a piece separate pieces of compressed fabric attached to the body, further comprising a sewing had Tagged zigzag connector,
The sewn zigzag connector comprises a plurality of insulated wires sewn in a sinusoidal or zigzag pattern to the separate compressed fabric pieces,
The garment of claim 1, further wherein each breath sensor of the plurality of breath sensors is connected to one of the insulated wires in the plurality of insulated wires. 前記１つ以上の呼吸センサの各々は、前記圧縮織物片からなる前記カバー内に取り囲まれ、かつ、前記衣服本体に付着される、請求項１に記載の衣服。 Each of the one or more respiratory sensor, said surrounded by compressed fabric piece said cover ing from, and the garment Ru is adhered to the body garment according to 請 Motomeko 1. 前記１つ以上の呼吸センサは、複数の呼吸センサを備える、請求項１に記載の衣服。   The garment of claim 1, wherein the one or more respiration sensors comprises a plurality of respiration sensors. 前記複数の呼吸センサは、前記衣服本体の前方または後方、上方又は下方、右方又は左方の領域に別々に配置される、請求項１５に記載の衣服。   The garment according to claim 15, wherein the plurality of respiration sensors are separately disposed in front, rear, upper or lower, right or left regions of the garment body.
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