生物體信號檢測衣料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不給穿戴者帶來不適感、能夠長期穩(wěn)定地檢測生物體信號的生物體信號檢測衣料。本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,具有:至少2個以上由導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極;測定裝置,其檢測并處理與生物體接觸的所述電極獲得的生物體電信號;布線部,其將所述電極與所述測定裝置導(dǎo)通連接;和衣料主體部,其在規(guī)定的位置配置有所述電極、所述測定裝置、及所述布線部。
【專利說明】
生物體信號檢測衣料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于測定以心電圖為代表的生物體電信號的生物體信號檢測衣料。
【背景技術(shù)】
[0002] 安裝于體表面的生物體電極已被廣泛用于記錄腦波、事件相關(guān)電位、誘發(fā)電位、肌 電圖、心電圖等生物體電信號以及對生物體進行電刺激。近年來,已知作為個人的健康管理 方法之一,通過長期記錄心電波波形、分析其波形變化,能夠早期發(fā)現(xiàn)自律神經(jīng)的失調(diào)、心 臟病的征兆,在預(yù)防醫(yī)學(xué)中是有效的。為了長期獲取心電波波形,安裝有生物體電極的衣著 (可穿戴式電極)受到關(guān)注(參見非專利文獻1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004] 非專利文獻
[0005] 非專利文獻 1:David M. D · Ribeiro,et · al ·,"A Real time,WearableECG and Continuos Blood Pressure Monitoring System for FirstResponders,''33rd Annual International Conference of the IEEE EMBS,pp.6894-6898,2011.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 但是,對于以往的可穿戴式電極而言,電極被配置于難以與生物體接觸的位置,長 期的測定是困難的,并且存在下述問題:從電極到生物體信號測定裝置的布線未與衣著一 體化,給穿戴者帶來不適感,或由于布線的移動而導(dǎo)致信號變差等。此外,以往的可穿戴式 電極由于電極不具有透濕性,因此,存在容易因出汗而導(dǎo)致皮膚濕熱、給穿戴者帶來不適感 的問題。此外,在不出汗的情況下,存在由于皮膚和電極干燥而難以得到穩(wěn)定的導(dǎo)電性的問 題。
[0007] 本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的,其目的在于提供一種不給穿戴者帶來不適感、 能夠長期穩(wěn)定地檢測生物體信號的生物體信號檢測衣料。
[0008] 為了解決上述課題、達成目的,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,具有: 至少2個以上由導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極;測定裝置,其檢測并處理與生物體接觸的所 述電極獲得的生物體電信號;布線部,其將所述電極與所述測定裝置導(dǎo)通連接;和衣料主體 部,其在規(guī)定的位置配置有所述電極、所述測定裝置、及所述布線部。
[0009] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置為心 電圖測定裝置,將所述電極中的任意1個作為探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無 關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測所述探查電極與所述無關(guān)電極的 電位差。
[0010] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置為心 電圖測定裝置,具有至少3個以上由所述導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極,將所述電極中的任 意2個作為探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以 心電圖波形的形式檢測2個所述探查電極的電位差。
[0011] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置為心 電圖測定裝置,所述電極中的2個電極分別被配置于所述衣料主體部的左右的側(cè)胸部或側(cè) 腹部附近,具有3個以上所述電極時,剩余的電極以與配置在所述衣料主體部的左右的側(cè)胸 部或側(cè)腹部附近的電極隔開間隔的方式被配置。
[0012] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于將分別被配置于所 述衣料主體部的左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近的所述電極作為2個探查電極,將這些電極以 外的電極作為無關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測2個所述探查電 極的電位差。
[0013] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述導(dǎo)電性纖維結(jié) 構(gòu)物是含浸導(dǎo)電性高分子而得的纖維結(jié)構(gòu)物。
[0014] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述導(dǎo)電性纖維結(jié) 構(gòu)物通過在所述纖維結(jié)構(gòu)物上涂布分散液而在所述纖維結(jié)構(gòu)物中含浸所述導(dǎo)電性高分子, 所述分散液是在溶劑中分散所述導(dǎo)電性高分子和粘合劑而成的。
[0015] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述導(dǎo)電性高分子 為聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的混合物。
[0016] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,用于所述電極的纖 維結(jié)構(gòu)物由織物(日文:織編物)形成,所述織物的每單位面積重量為50g/m 2以上、300g/m2以 下。
[0017]另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,用于所述電極的織 物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分是纖度為30dtex以 上400dtex以下、且單絲纖度為0.2dtex以下的合成纖維復(fù)絲。
[0018]另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,用于所述電極的織 物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分包含單絲纖維直徑 為10nm以上5000nm以下的合成纖維復(fù)絲。
[0019]另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,用于所述電極的織 物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分包含單絲纖維直徑 為10nm以上lOOOnm以下的合成纖維復(fù)絲。
[0020] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,在用于所述電極的 導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物的與皮膚側(cè)接觸的面的內(nèi)面(日文:裏面)側(cè)層疊有樹脂層。
[0021] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述樹脂層是由聚 氨酯類透濕層形成的。
[0022]所述布線部的特征在于,其是利用導(dǎo)電性樹脂的印刷、導(dǎo)電性樹脂膜的層壓、導(dǎo)電 性纖維或金屬線而形成的。
[0023] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述布線部通過縫 入導(dǎo)電性纖維而形成,所述導(dǎo)電性纖維是由利用金屬類進行涂布而得的纖維形成的。
[0024] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,涂布于所述導(dǎo)電性 纖維的金屬類包含銀、鋁或不銹鋼。
[0025] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述布線部被配置 于所述衣料主體部的表面?zhèn)取?br>[0026] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述布線部通過縫 入導(dǎo)電性纖維而形成,通過使用縫紉機的單線進行縫制,而將所述導(dǎo)電性纖維以主要露出 至所述衣料主體部的表面?zhèn)鹊姆绞娇p入。
[0027] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述布線部被配置 于所述衣料主體部的表面?zhèn)?,所述布線部的露出至所述衣料主體部的表面?zhèn)鹊牟糠直环浪?性的電絕緣性元件被覆。
[0028] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述電絕緣性元件 為聚氨酯類膜。
[0029] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述布線部是由導(dǎo) 電性樹脂形成的,在由防水性的電絕緣性元件形成的片狀物的一個面的一部分上連續(xù)地層 疊所述導(dǎo)電性樹脂,并將所述防水性的電絕緣性元件的層疊有所述導(dǎo)電性樹脂的面與所述 衣料主體部貼合,從而形成所述布線部。
[0030] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述生物體信號檢 測衣料具有至少2個導(dǎo)通連接系統(tǒng),所述導(dǎo)通連接系統(tǒng)由1個所述電極、所述測定裝置、及將 所述電極與所述測定裝置導(dǎo)通連接的所述布線部構(gòu)成,所述導(dǎo)通連接系統(tǒng)的至少形成于衣 料主體部上的部分通過不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)而彼此分離。
[0031 ]另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述衣料主體部是 由織物形成的,所述織物的縱向或橫向中任一方的拉伸60 %時的應(yīng)力為0.5N以上15N以下, 穿衣時,所述電極以0. lkPa以上、2.0kPa以下的壓力與皮膚密合。
[0032] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述衣料主體部為 由彈性紗和非彈性紗形成的織物。
[0033] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述彈性紗為聚氨 酯類彈性纖維。
[0034] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述衣料主體部為 針織物(日文:編物)。
[0035] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置能夠 介由連接器(connector)針對所述衣料主體部進行裝拆及連接。
[0036] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置具有 與移動終端、個人電腦通信從而傳送數(shù)據(jù)的功能。
[0037] 另外,上述發(fā)明中,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,所述測定裝置具有 與移動終端、個人電腦無線通信從而傳送數(shù)據(jù)的功能。
[0038] 另外,本發(fā)明的生物體信號檢測衣料的特征在于,具有:至少2個以上由導(dǎo)電性纖 維結(jié)構(gòu)物形成的電極;連接器,其能夠裝拆及連接測定裝置,所述測定裝置檢測并處理與生 物體接觸的所述電極獲得的生物體電信號;布線部,其將所述電極與所述連接器導(dǎo)通連接; 和衣料主體部,其在規(guī)定的位置配置有所述電極、所述連接器、及所述布線部。
[0039] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料通過將電極、布線部、及測定裝置配置于衣料主體 部的規(guī)定位置,而能夠在穿戴時不給穿戴者帶來不適感的情況下、長時間連續(xù)且穩(wěn)定地檢 測生物體信號。
【附圖說明】
[0040] 圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的生物體信號檢測衣料的示意圖。
[0041] 圖2是圖1所示的生物體信號檢測衣料的A-A'線的剖面圖。
[0042] 圖3是本發(fā)明的實施方式的變形例涉及的生物體信號檢測衣料的示意圖。
[0043]圖4是表示本發(fā)明的實施方式涉及的測定裝置的概略的框圖。
【具體實施方式】
[0044] 以下,基于附圖對本發(fā)明涉及的生物信號檢測衣料進行詳細說明。需要說明的是, 本發(fā)明不限于該實施方式。
[0045] 圖1是本發(fā)明的實施方式涉及的生物體信號檢測衣料的示意圖。如圖1所示,本發(fā) 明的生物體信號檢測衣料100具有:由導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的3個電極101a、101b、101c; 測定裝置102,其檢測并處理電極101a、101b、101c獲得的生物體電信號;布線部103a、103b、 103c,其分別將電極101a、101b、101c與測定裝置102導(dǎo)通連接;和衣料主體部104,其在規(guī)定 的位置配置有電極1013、10113、101(:、測定裝置102、及布線部103 &、10313、103(3。以下,以測定 裝置102為心電圖測定裝置的情況作為例子進行說明。
[0046] 生物體信號檢測衣料100中,電極101a、101b在衣料主體部104的內(nèi)面(身體1的接 觸面)分別被配置于在穿戴時與左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近接觸的部分,電極l〇lc被配置 于衣料主體部104的與配置在左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近的電極101a、101b隔開間隔的位 置,且位于電極l〇lb的下部。
[0047]由于將3個電極101a、101b、101c分別配置于衣料主體部104的左右的側(cè)胸部或側(cè) 腹部附近、和與該左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近隔開間隔的部位,因此,能夠使電極l〇la、 101b、101c穩(wěn)定地接觸身體1,從而能夠?qū)崿F(xiàn)生物體信號的長時間連續(xù)測定。另外,測定裝置 102和電極101a、101b、101c經(jīng)由直接配置于衣料主體部104的布線部103a、103b、103c而導(dǎo) 通連接。布線部l〇3a、103b、103c與衣料主體部104-體化,因此,不會給穿戴者帶來不適感, 也能夠防止由布線部103a、103b、103c的移動而導(dǎo)致信號變差。
[0048]生物體信號檢測衣料100中,將電極101a、101b作為2個探查電極,將101c作為無關(guān) 電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測探查電極1 〇la、10lb的電位差。雖然 也可以將被配置于右側(cè)胸部或左側(cè)腹部附近的電極l〇la作為正的探查電極、將被配置于左 側(cè)胸部或左側(cè)腹部附近的電極l〇lb作為負的探查電極來進行生物體信號的檢測,但將電極 101b作為正的探查電極、將電極101a作為負的探查電極時,能夠明顯地檢測出QRS信號的振 幅,因此,適用于脈搏間隔(R-R間隔)等的自動分析。
[0049]需要說明的是,圖1中例示了使用3個電極的情況,但只要為2個以上,則不限于3 個。使用2個電極時,分別在衣料主體部104的左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近配置電極,將所述 電極中的任意1個作為探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電 位電極),以心電圖波形的形式檢測所述探查電極與所述無關(guān)電極的電位差即可。使用4個 以上的電極時,將所述電極中的任意2個作為探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無 關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測2個所述探查電極的電位差即可。 使用4個以上的電極時,優(yōu)選地,將2個電極配置于衣料主體部104的左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部 附近,并將除此以外的電極配置于衣料主體部104的與配置在左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近 的2個電極隔開間隔的位置。
[0050]本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100中,從身體1檢測生物體信號的電極101 (10 la、 101b、101c)優(yōu)選為含浸導(dǎo)電性高分子而得的纖維結(jié)構(gòu)物,更優(yōu)選構(gòu)成纖維結(jié)構(gòu)物的單纖維 的表面上及/或單纖維與單纖維的間隙中載帶有導(dǎo)電性樹脂。使電極101為纖維結(jié)構(gòu)物時, 構(gòu)成纖維結(jié)構(gòu)物的纖維間能夠載帶導(dǎo)電性樹脂,因而優(yōu)選。以往,在通常用于心電圖的電極 的膜型電極中,為了提高與身體1的密合性以得到電信號,必須在電極表面涂布丙烯酸類的 凝膠,存在容易產(chǎn)生皮膚損害的問題。
[0051 ]另一方面,本發(fā)明涉及的由纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極101在和皮膚接觸時的刺激性 小,安全性高。由于皮膚干燥而導(dǎo)致無法良好地得到信號時,通過在纖維結(jié)構(gòu)物上涂布少量 的生理鹽水、保濕劑,可以得到良好的心電圖。作為保濕劑,例如,可以使用甘油、山梨醇、聚 乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、乙二醇、鞘氨醇、磷脂酰膽堿等,可以單獨使用上述成 分中的1種,也可以組合使用2種以上。這些保濕劑也被用于化妝品的保濕成分,對皮膚的安 全性非常高。
[0052]用于本發(fā)明涉及的電極101的導(dǎo)電性高分子,只要是具有導(dǎo)電性的樹脂則沒有特 別限制??梢詾樵诘蛯?dǎo)電性樹脂中配合炭黑、CNT(Carbon Nanotube,碳納米管)、金屬微粒 等而成的導(dǎo)電性樹脂組合物,但優(yōu)選樹脂本身具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電性高分子。
[0053]導(dǎo)電性高分子只要是呈現(xiàn)導(dǎo)電性的高分子則沒有特別限制,例如,可以舉出乙炔 系、5元雜環(huán)系(聚吡咯、聚(3-甲基吡咯)、聚(3-乙基吡咯)、聚(3-十二烷基吡咯)等聚(3-烷 基吡咯);聚(3,4_二甲基吡咯)、聚(3-甲基-4-十二烷基吡咯)等聚(3,4_二烷基吡咯);聚 (N-甲基吡咯)、聚(N-十二烷基吡咯)等聚(N-烷基吡咯);聚(N-甲基-3-甲基吡咯)、聚(N-乙 基-3-十二烷基吡咯)等聚(N-烷基-3-烷基吡咯);聚(3-羧基吡咯)等吡咯類高分子、聚噻 吩、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-乙基噻吩)、聚(3-十二烷基噻吩)等聚(3-烷基噻吩);聚(3,4-二 甲基噻吩)、聚(3-甲基-4-十二烷基噻吩)等聚(3,4-二烷基噻吩);聚(3-羥基噻吩)、聚(3-甲氧基噻吩)等聚(3-烷氧基噻吩);聚(3,4-二甲基噻吩)、聚(3,4-二丁基噻吩)等聚(3,4-二烷基噻吩);聚(3-羧基噻吩);聚(3-溴噻吩)、聚(3-氯噻吩)等聚(3-鹵代噻吩);聚(3,4-乙稀二氧噻吩)等噻吩類高分子、異硫諱(isothianaphtene)類高分子等、聚苯胺、聚(2-甲 基苯胺)、聚(3-異丁基苯胺)等苯胺類、聚對苯乙炔(PPV)等亞苯基類的各導(dǎo)電性高分子、這 些高分子的共聚物等。對于導(dǎo)電性高分子而言,通過與摻雜劑一同使用,從而導(dǎo)電性提高。 作為和導(dǎo)電性高分子并用的摻雜劑,可使用氯化物離子、溴化物離子等鹵化物離子、高氯酸 離子、四氟硼酸離子、六氟砷酸離子、硫酸離子、硝酸離子、硫氰酸離子、六氟硅酸離子、磷酸 離子、苯基磷酸離子、六氟磷酸離子等磷酸類離子、三氟乙酸離子、甲苯磺酸鹽(tosylate) 離子、乙基苯磺酸離子、十二烷基苯磺酸離子等烷基苯磺酸離子、甲基磺酸離子、乙基磺酸 離子等烷基磺酸離子、聚丙烯酸離子、聚乙烯基磺酸離子、聚苯乙烯磺酸離子、聚(2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸)離子等高分子離子中的至少一種離子。對于摻雜劑的添加量而言,只要 是對導(dǎo)電性賦予效果的量,則沒有特別限制。
[0054]作為導(dǎo)電性高分子,其中,聚吡咯、聚3,4_乙烯二氧噻吩(PED0T)、聚苯胺及聚對苯 乙炔(PPV)等容易樹脂化,優(yōu)選用作導(dǎo)電性樹脂。此外,從安全性、加工性的觀點考慮,特別 優(yōu)選在作為噻吩類導(dǎo)電性高分子的PED0T中摻雜聚苯乙稀磺酸(聚(4-苯乙稀磺酸酯),poly 4-styrene sulfonate ;PSS)而成的PEDOT/PSS。從導(dǎo)電性的提高、穩(wěn)定化的觀點考慮,優(yōu)選 在含有導(dǎo)電性高分子的纖維結(jié)構(gòu)物中添加甘油、生理鹽水等。
[0055]另外,對于PED0T/PSS等導(dǎo)電性高分子而言,優(yōu)選的是,通過在纖維結(jié)構(gòu)物中涂布 或浸漬分散有導(dǎo)電性高分子和粘合劑的分散液來含浸纖維結(jié)構(gòu)物。通過將導(dǎo)電性高分子與 粘合劑一同使用,從而含有導(dǎo)電性高分子的涂膜的耐損傷性、表面硬度提高,與基材的密合 性提尚°
[0056]另外,通過使用粘合劑,纖維結(jié)構(gòu)物對于導(dǎo)電性高分子的載帶變得容易,并且,也 能夠抑制將電極元件反復(fù)洗滌后的表面電阻的上升。
[0057] 作為粘合劑,可以是熱固性樹脂,也可以是熱塑性樹脂。例如,可以舉出聚對苯二 甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯;聚酰亞胺;聚酰胺酰 亞胺;聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺12、聚酰胺11等聚酰胺;聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟 乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯等含氟樹脂;聚乙烯醇、聚乙烯基醚、聚乙烯醇縮 丁醛、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯等乙烯基樹脂;環(huán)氧樹脂;二甲苯樹脂;芳族聚酰胺樹脂;聚 酰亞胺硅樹脂;聚氨酯;聚脲;三聚氰胺樹脂;酚醛樹脂;聚醚;丙烯酸樹脂及這些成分的共 聚物等。這些粘合劑可以溶解于有機溶劑,可以被賦予磺酸基、羧酸基等官能團并水溶液 化,也可以通過乳化等分散于水中。
[0058] 粘合劑樹脂中,從能夠容易地混合的觀點考慮,優(yōu)選聚氨酯、聚酯、丙烯酸樹脂、聚 酰胺、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺硅樹脂中的任一種以上。
[0059] 使用的溶劑只要能夠?qū)?dǎo)電性高分子、及粘合劑穩(wěn)定地分散則沒有限制,可以優(yōu) 選使用水、或水與醇的混合溶液。使用PED0T/PSS等聚噻吩類導(dǎo)電性高分子時,優(yōu)選水與乙 醇的混合溶劑。
[0060] 作為用于電極101的纖維結(jié)構(gòu)物的形態(tài),可以舉出梭織物(日文:織物)、針織物及 無紡布。如果含浸于纖維結(jié)構(gòu)物的導(dǎo)電性樹脂的量不足,則無法獲得反復(fù)使用過程中的洗 滌耐久性,因此,纖維結(jié)構(gòu)物的每單位面積重量優(yōu)選為50g/m 2以上300g/m2以下。如果小于 50g/m2,則導(dǎo)電性樹脂的含浸量減少,無法得到洗滌耐久性。如果大于300g/m 2,則實質(zhì)的每 單位面積重量大,成為穿戴感差的原因。更優(yōu)選為60g/m2以上250g/m 2以下。纖維結(jié)構(gòu)物的厚 度優(yōu)選為0.2mm以上2.0mm以下。厚度小于0.2mm時,由于面料過薄,所以實質(zhì)的每單位面積 重量變小,導(dǎo)電性樹脂的含浸量變少,如果厚度大于2.0_,則由于過厚而導(dǎo)致穿戴感差。更 優(yōu)選為〇.3mm以上1.5mm以下。
[0061] 關(guān)于電極101的大小、形狀,只要能夠檢測生物體信號則沒有特別規(guī)定,縱向、橫向 的長度各自優(yōu)選為2cm以上、20cm以下。如果電極101的縱向、橫向的長度各自為2cm以下,則 由于電極的面積過小,因此,在運動時等面料活動的情況下電極也容易錯位,變得容易接收 噪聲。如果為20cm以上,則不僅是對于實質(zhì)信號檢測而言不必要的大小,而且由于電極的面 積過大,所以與相鄰的電極的間隔小,容易成為短路等故障的原因。更優(yōu)選的是,縱?橫各 自優(yōu)選為2.5cm以上、18cm以下。
[0062] 另外,為了持續(xù)地得到良好的心電波波形,電極101必須與皮膚接觸并保持貼附狀 態(tài)。為了將電極101持續(xù)地貼附于皮膚上,構(gòu)成纖維結(jié)構(gòu)物的面料必須具有柔軟性,纖維結(jié) 構(gòu)物優(yōu)選為梭織物、針織物、無紡布,更優(yōu)選為柔軟性高的針織物。
[0063] 此外,以針織物為代表的纖維結(jié)構(gòu)物的組織、制造方法沒有特別限制,作為電極優(yōu) 選保持汗等的水分的形狀,針織物中可優(yōu)選使用多層結(jié)構(gòu)的編織物(日文:編地)。作為其例 子,可以舉出雙層拉舍爾(double raschel)組織、瓦愣狀組織、雙面(reversible)組織、雙 羅紋(smooth)組織、圓形羅紋組織(日文組織)、內(nèi)層起絨組織等,但不限于這些組 織。
[0064]從纖維結(jié)構(gòu)物對于導(dǎo)電性樹脂的載帶以及高導(dǎo)電性的觀點考慮,用于本發(fā)明的電 極101的織物優(yōu)選含有由多根單纖維構(gòu)成的復(fù)絲紗。復(fù)絲紗的纖度沒有特別限制,從發(fā)揮作 為纖維結(jié)構(gòu)物的特性的觀點考慮,優(yōu)選為30dtex至400dtex??椢镏械膹?fù)絲紗的混率在不影 響性能的范圍內(nèi)沒有特別限制,從導(dǎo)電性、耐久性的觀點考慮,混率越高越優(yōu)選,更優(yōu)選為 50%以上100%以下。
[0065]用于織物的復(fù)絲紗的材料可以使用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙 二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯類合成纖維、尼龍等聚酰胺類合成纖維等。另外,也 可以使用配合了氧化鈦等添加物的材料,還可以使用為了賦予提高吸濕性等的功能性而對 聚合物進行改性而得的纖維。另外,構(gòu)成復(fù)絲的單纖維單元的截面形狀也沒有規(guī)定,可以使 用以圓形、三角形、八葉形、扁平形、Y形為代表的各種異形截面紗。此外,作為非彈性紗,可 以使用由粘度不同的聚合物形成的芯鞘或并列型(Side by side)的復(fù)合紗。另外,也可以 使用對這些原絲施以假捻加工而得的假捻加工紗。另外,可以使用聚丙烯腈、聚丙烯等合成 纖維、人造絲(rayon)、虎木棉(Polynosic)、銅氨纖維(cupro)等再生纖維、乙酸酯、三乙酸 酯等半合成纖維。
[0066] 從使纖維表面及纖維間的空隙載帶導(dǎo)電性樹脂的觀點考慮,本發(fā)明涉及的纖維結(jié) 構(gòu)物優(yōu)選含有單纖維的纖度為〇.2dtex以下的復(fù)絲。對于含有0.2dtex以下的單纖維的復(fù)絲 在纖維結(jié)構(gòu)物中所占的混率而言,在不影響性能的范圍內(nèi)沒有特別限制,從導(dǎo)電性、耐久性 的觀點考慮,混率高的情況是優(yōu)選的,更優(yōu)選為50%以上100%以下。此外,單纖維的根數(shù)越 多,由多根單纖維構(gòu)成的空隙、即載帶導(dǎo)電性樹脂的部位被細分化,從而纖維結(jié)構(gòu)物對于導(dǎo) 電性樹脂的載帶性越高,并且,即使通過使纖維直徑變細而進行細分化,也由于保持了導(dǎo)電 性樹脂的連續(xù)性而能夠得到優(yōu)異的高導(dǎo)電性及洗滌耐久性。優(yōu)選使用用于人造皮革、外裝 材料等的纖維直徑為5μηι以下的微米級纖維(microfiber ),更優(yōu)選使用近年來出于防滑目 的而被應(yīng)用于運動衣料、文胸、高爾夫手套等的內(nèi)襯的、纖維直徑為l〇nm以上5000nm以下的 納米纖維,特別地,更優(yōu)選使用纖維直徑為10nm以上lOOOnrn以下的納米纖維。作為納米纖 維,可合適地使用由"NAN0ALL0Y(注冊商標(biāo))"纖維制作的納米纖維短絲聚集體、利用靜電紡 絲紡紗方式等制作的單絲紗的聚集體等通過已知方法制作的含有納米纖維的纖維結(jié)構(gòu)物, 更優(yōu)選含有納米纖維的復(fù)絲紗的纖維結(jié)構(gòu)物。納米纖維的復(fù)絲紗可以利用已知的復(fù)合紡紗 方式等制作。作為一例,可以有效地使用日本特開2013-185283號公報中列舉的將使用復(fù)合 噴嘴制成的復(fù)合纖維進行脫海而得到的、纖維直徑的散差小的納米纖維復(fù)絲紗,但并不限 定于此。
[0067] 另外,用于本發(fā)明的電極101優(yōu)選在含有導(dǎo)電性物質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)物的一個面上層 疊有樹脂層??紤]到對于生物體電極的適應(yīng)性,優(yōu)選在用于電極101的纖維結(jié)構(gòu)物的與皮膚 側(cè)接觸的面的內(nèi)面?zhèn)葘盈B樹脂層。檢測生物體信號時,如果電極101干燥,則難以穩(wěn)定地檢 測生物體信號。因此,需要將電極101保持為一定程度的濕潤狀態(tài),通過用樹脂層被覆電極 101的一個面,能夠防止干燥、穩(wěn)定地得到導(dǎo)電性。此外,通過用樹脂層被覆電極101的一個 面,能夠減少在洗滌時脫落的導(dǎo)電性樹脂,從而能夠大幅度地抑制洗滌耐久性的降低。
[0068]對于構(gòu)成樹脂層的聚合物的種類、形狀而言,只要能夠控制濕度即可,沒有特別限 制,優(yōu)選為透濕層。如果徹底地阻斷濕氣的移動,則濕熱感變強,不僅導(dǎo)致穿戴時的不適感, 還與斑疹等的原因有關(guān)。作為透濕層,可以舉出將PTFE(聚四氟乙烯)多孔膜、由親水性的聚 酯樹脂、聚氨酯樹脂等親水性彈性體形成的無孔膜、聚氨酯樹脂微多孔膜等已知的膜、薄 膜、層疊物、樹脂等通過涂布、層壓方式進行層疊而成的形態(tài),但不限于上述形態(tài)。從對于作 為基材的纖維結(jié)構(gòu)物的追隨性的觀點考慮,透濕層優(yōu)選為將具有伸縮性的聚氨酯樹脂微多 孔膜通過層壓而層疊接合的層。此外,為了提高透濕性,可以使用穿刺機、縫紉機在于一個 面上層疊有樹脂層的纖維結(jié)構(gòu)物上形成微多孔。
[0069] 對于用于本發(fā)明的電極101而言,按照JISL-0217 (2012) 103法中的洗滌方法反復(fù) 洗滌20次后的表面電阻優(yōu)選為1Χ106Ω以下。如果大于1Χ1〇6Ω,則電信號的噪聲變大,精 密的測定變得困難。需要說明的是,即使是干燥狀態(tài)的表面電阻值大于IX 106Ω的電極 101,在被作為生物體信號檢測衣料100穿戴時,如果電極101中含浸了自來水、汗等含有電 解質(zhì)的液體,則在實質(zhì)的表面電阻值降低至IX10 6Ω以下的情況下,也可以進行測定。對于 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100而言,期待其也被廣泛用于一般家庭,考慮到實際的穿戴 用途,優(yōu)選在洗滌20次后仍能檢測到生物體信號。
[0070] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100中,需要將通過電極101獲得的生物體信號傳送 至測定裝置102的布線部103(103 &、10313、103〇)。布線部103優(yōu)選通過在衣料主體部104上印 刷導(dǎo)電性樹脂的方法、層壓導(dǎo)電性樹脂的膜的方法形成,進一步優(yōu)選利用具有導(dǎo)電性的纖 維、金屬線而形成。
[0071] 通過在衣料主體部104的規(guī)定位置上印刷導(dǎo)電性樹脂而形成布線部103時,使用的 導(dǎo)電性樹脂只要是具有導(dǎo)電性的樹脂則沒有特別限制,可以舉出上述的電極101中使用的 導(dǎo)電性樹脂,除此以外,還可以使用炭黑、碳納米管、金屬微粒、或在丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂 等粘合樹脂中混合上述成分而得的物質(zhì)。可以通過絲網(wǎng)印刷、旋轉(zhuǎn)印刷等,將導(dǎo)電性樹脂以 布線狀印刷在衣料主體部104的形成布線的規(guī)定位置。
[0072]利用能夠得到導(dǎo)電性的纖維形成布線部103時,作為導(dǎo)電性纖維,可使用下述材 料:在聚酯、尼龍的芯、鞘的一部分中沿著纖維的長度方向復(fù)合配置炭黑而得的導(dǎo)電性纖 維、將包含銀、鋁或不銹鋼的金屬類涂布于聚酯、尼龍纖維而得的金屬涂覆絲。關(guān)于向樹脂 纖維上涂布金屬類的方法,可以使用下述方法:使尼龍、聚酯纖維在分散有銀、鋁、或不銹鋼 等的微粉末的溶液中行進,在用金屬粉末被覆纖維后,利用加熱器進行熱定形(hot set)的 方法;用尼龍、聚酯纖維編制為筒狀織物并投入分散有銀、鋁、或不銹鋼的溶液中,通過加熱 使纖維固定后,從編織物中解纖的編織物拆散法(knit deknit)。另外,對于使用的不銹鋼, 特別優(yōu)選使用對人體施加的刺激小的手術(shù)用不銹鋼(surgical stainless) (SUS316L)。此 外,利用金屬線形成布線部103時,可以使用利用絕緣性的乙烯基化合物(Vinyl)被覆不銹 鋼線、銅線而成的金屬線。
[0073]通過印刷導(dǎo)電性樹脂而形成布線部103時,由于因反復(fù)裝拆、運動而導(dǎo)致的面料的 伸縮,有可能造成印刷至衣料主體部104的導(dǎo)電性樹脂中產(chǎn)生龜裂并斷線,在耐久性方面存 在問題。利用金屬線形成布線103時,在金屬線斷裂時、或在金屬線末端的處理存在缺陷時, 有金屬線刺入身體的可能性,在安全方面存在問題。布線部103優(yōu)選由導(dǎo)電性纖維形成,布 線部103更優(yōu)選使用將纖維用導(dǎo)電性優(yōu)異的銀、鋁或不銹鋼涂覆而得的導(dǎo)電性纖維。
[0074] 將導(dǎo)電性纖維安裝于衣料主體部104的方法沒有特別限制,可以用縫紉機將導(dǎo)電 性纖維縫入衣料主體部104的面料中,也可以用粘合樹脂將其粘貼于面料上,還可以用膜通 過熱粘合進行粘貼,所述膜是在一個面上賦予了熱熔粘合劑的由導(dǎo)電性纖維形成的膜。
[0075] 通過導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電性樹脂的印刷等形成的布線部103優(yōu)選配置于衣料主體部 104的表面(不與皮膚密合的面)。通過在表面布線,從而布線部103不與皮膚直接接觸,電極 101檢測到的生物體信號中不會混入布線部103接收的噪聲,能夠精度良好地測定生物體信 號。
[0076] 作為將導(dǎo)電性纖維安裝于衣料主體部104的方法,在使用縫紉機的縫制中,更優(yōu)選 將導(dǎo)電性纖維用于底線、將通常的縫紉機線用于上線,使面料的內(nèi)面朝上而進行縫制。由 此,導(dǎo)電性纖維主要在衣料主體部104的不與皮膚密合的表面?zhèn)嚷冻?。此外,作為?dǎo)電性纖 維的縫接方法,優(yōu)選在衣料主體部104上將導(dǎo)電性纖維縫為曲折狀(日文:千鳥)。通過將導(dǎo) 電性纖維縫為曲折狀,即使在面料的伸縮時,縫線部分也能活動并追隨面料,不會阻礙伸縮 性。
[0077] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100中,只要將由這些導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電 極101和布線部103連接即能夠抑制極化,因此,對于微弱的生物體信號的檢測而言是優(yōu)選 的,不僅如此,由于也能夠抑制腐蝕(電蝕),因此,能夠?qū)崿F(xiàn)長期連續(xù)的利用。將電極101和 布線部103連接的方法沒有特別限制,可以舉出下述方法:在配置于衣料主體部104的電極 101上,通過縫制而縫接導(dǎo)電性纖維,從而形成布線部103的方法;在印刷導(dǎo)電性樹脂而形成 布線部103時,與電極101重疊地進行印刷的方法;以及,在導(dǎo)電性樹脂膜的一個面上賦予熱 熔粘合劑,將該膜熱壓接于電極1 〇 1上從而形成布線部103的方法等。
[0078] 由于本發(fā)明的布線部103需要將從電極101獲得的生物體信號靈敏度良好地傳送 至測定裝置102,因此,對于布線部103而言,優(yōu)選利用防水性的電絕緣性元件被覆在衣料主 體部104上露出的布線部103,從而與身體1、外界空氣絕緣。通過所述絕緣,即使在大量出汗 時、降雨時,也能夠良好地測定生物體信號。作為防水性的電絕緣性元件,優(yōu)選使用在一個 面上賦予熱熔粘合劑而得的防水性膜,特別地,從不阻礙裝拆、運動時的面料的追隨性的觀 點考慮,優(yōu)選為伸縮性優(yōu)異的聚氨酯類的膜。作為被覆布線部103的方法,優(yōu)選使用下述方 法:將布線部103安裝至衣料主體部104后,以徹底地被覆布線部103的形式,用熨斗、加壓機 從衣料主體部104的面料的兩個面使賦予了熱熔粘合劑的防水性的電絕緣性元件熱壓接。 [0079]圖2是圖1所示的生物體信號檢測衣料100的A-A'線的剖面圖。圖2所示的布線103a 是將導(dǎo)電性纖維或金屬線縫接于衣料主體部104而形成的。如圖2所示,由于形成布線部 103a的導(dǎo)電性纖維或金屬線在衣料主體部104的表面?zhèn)燃皟?nèi)面?zhèn)嚷冻?,因此,?yōu)選利用防水 性的電絕緣性元件l〇5a被覆兩面,但只要利用電絕緣性元件105a至少被覆在與皮膚接觸側(cè) 露出的布線部l〇3a,即能夠除去源于布線部103a的噪聲,穩(wěn)定地檢測生物體信號。對于布線 部103b、103c的露出部,也與布線部103a同樣地被電絕緣性元件105b、105c被覆。由此,即使 在大量出汗時、降雨時,也能夠良好地測定生物體信號。需要說明的是,將導(dǎo)電性樹脂印刷 于衣料主體部104的表面或內(nèi)面而形成布線部103時,僅將印刷了導(dǎo)電性樹脂的面用電絕緣 性元件105被覆即可。
[0080]另外,對于安裝有電極101的衣料主體部104的表面(不與皮膚粘合的面),也優(yōu)選 使用用于布線部103的被覆的防水性的電絕緣性元件105進行被覆。通過被覆配置了電極 101的衣料主體部104的表面,能夠抑制降雨時水從面料表面的滲入。
[0081 ]另外,可以通過在由防水性的電絕緣性元件105形成的片狀物的一個面的一部分 上連續(xù)地層疊導(dǎo)電性樹脂,并將防水性的電絕緣性元件105的層疊有導(dǎo)電性樹脂的面與衣 料主體部104貼合,從而形成布線部103。如前文所述,在面料上印刷了導(dǎo)電性樹脂時,由于 因生物體信號檢測衣料100的反復(fù)裝拆、運動而導(dǎo)致的面料的伸縮,有可能造成導(dǎo)電性樹脂 中產(chǎn)生龜裂并斷線,而通過在防水性的電絕緣性元件105上層疊導(dǎo)電性樹脂而形成布線部 103時,防水性的電絕緣性元件105像面料那樣沒有空隙,伸縮性也差,因此,即使伸縮也不 容易在導(dǎo)電性樹脂層中產(chǎn)生龜裂,能夠穩(wěn)定地作為布線部103使用。
[0082] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100中,利用1個電極101、測定裝置102、及將電極 101與測定裝置102導(dǎo)通連接的布線部103構(gòu)成導(dǎo)通連接系統(tǒng)。導(dǎo)通連接系統(tǒng)優(yōu)選通過不透 水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)而彼此分離。通過將導(dǎo)通連接系統(tǒng)彼此分離,即使在衣料主體部104中 滲入汗等電解液也不會發(fā)生短路,在運動時的大量出汗這樣的情況下或降雨時也能夠穩(wěn)定 地測定生物體信號。
[0083] 圖3是本發(fā)明的實施方式的變形例涉及的生物體信號檢測衣料100A的示意圖。圖3 (a)是穿戴生物體信號檢測衣料100A時的前面?zhèn)鹊暮唸D,圖3(b)是圖3(a)的生物體信號檢 測衣料100A的B-B'線的剖面圖。如圖3所示,變形例涉及的生物體信號檢測衣料100A存在3 個由電極101、測定裝置102及布線部103構(gòu)成的導(dǎo)通連接系統(tǒng)110,即,由電極101a、測定裝 置102及布線部103a形成的導(dǎo)通連接系統(tǒng)110a;由電極101b、測定裝置102及布線部103b形 成的導(dǎo)通連接系統(tǒng)ll〇b;由電極101c、測定裝置102及布線部103c形成的導(dǎo)通連接系統(tǒng) 110〇。3個導(dǎo)通連接系統(tǒng)110被不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)120彼此分離。不透水性且絕緣性的 結(jié)構(gòu)120包含將電極101a及布線部103a與生物體信號檢測衣料100A的其他部分分離的結(jié)構(gòu) 120a、和將電極101b及布線部103b與其他部分分離的結(jié)構(gòu)120b,通過不透水性且絕緣性的 結(jié)構(gòu)120a及120b,3個導(dǎo)通連接系統(tǒng)110a、110b及110c被彼此分離。如圖3(b)所示,不透水性 且絕緣性的結(jié)構(gòu)120被設(shè)計為將衣料主體部104的面料沿著厚度方向縱向斷開,由此能夠防 止短路,穩(wěn)定地測定生物體信號。將不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)120形成于衣料主體部104的 面料內(nèi)部時,通過縫制將由上述的防水性的電絕緣性元件105形成的纖維縫接即可。
[0084] 不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)120可以形成于衣料主體部104的面料的表面,在該情況 下,將上述的防水性的電絕緣性元件105的片狀物貼附于衣料主體部104的兩面即可。
[0085] 需要說明的是,導(dǎo)通連接系統(tǒng)110為2個、以及為3個以上時,均可利用不透水性且 絕緣性的結(jié)構(gòu)120將導(dǎo)通連接系統(tǒng)110彼此分離。
[0086] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100、100A中,為了得到噪聲少的信號,需要使配置 于衣料主體部104的電極101與身體1密合,優(yōu)選以電極101對身體1產(chǎn)生的穿著壓力至少為 O.lkPa以上、2.0kPa以下的壓力使電極101與身體1密合。大于2.0kPa時,雖然能夠良好地獲 取信號,但穿著壓力大,穿戴感變得難受,在〇. lkPa以下的條件下動作時,電極從皮膚脫離, 無法得到良好的信號。更優(yōu)選為〇.5pa以上、1.5pa以下。
[0087] 為了實現(xiàn)該穿著壓力,優(yōu)選的是,衣料主體部104由織物形成,且該織物的縱向或 橫向中任一方的拉伸60%時的應(yīng)力為0.5N以上15N以下。穿著壓力可以利用面料的伸縮特 性和縫制尺寸調(diào)整,如果小于0.5N,則即使能夠通過縮小縫制尺寸來實現(xiàn)上述的穿著壓力 范圍,在面料在動作時拉伸的情況下,面料也會變薄而成為破裂的原因。如果超過15N,則即 使能夠通過擴大縫制尺寸來實現(xiàn)上述的穿著壓力范圍,在動作時面料也難以進一步拉伸, 成為動作性惡化的原因。更優(yōu)選為1.ON以上10N以下。
[0088] 為了實現(xiàn)上述穿著壓力,安裝電極101的衣料主體部104優(yōu)選為由彈性紗和非彈性 紗形成的織物。由彈性紗和非彈性紗形成的織物的面料的伸縮特性優(yōu)異,能夠?qū)崿F(xiàn)上述的 穿著壓力。
[0089] 應(yīng)用于彈性經(jīng)編織物的彈性紗的材料沒有特別限制,可以使用例如聚氨酯彈性纖 維、聚醚?酯彈性纖維、聚酰胺彈性纖維、聚烯烴彈性纖維、或者由天然橡膠、合成橡膠、半 合成橡膠形成的絲狀的所謂橡膠絲,向合成纖維中浸入或涂布橡膠而成的特殊纖維等。其 中,特別優(yōu)選的是,在通常的彈性經(jīng)編織物中廣泛使用的、編制性良好、在形成制品時發(fā)揮 優(yōu)異的伸長率及回復(fù)特性的聚氨酯彈性纖維。
[0090] 另外,應(yīng)用于彈性經(jīng)編織物的非彈性紗的材料也沒有特別限制,可以使用例如聚 對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯類合成纖維、 尼龍等聚酰胺類合成纖維等。另外,作為非彈性紗的材料,可以使用在上述的纖維中含有氧 化鈦等添加物的材料,也可以使用為了賦予提高吸濕性等的功能性而對聚合物進行改性而 得的纖維。另外,非彈性紗的單纖維單元的截面形狀也沒有規(guī)定,也可以使用以圓形、三角 形、八葉形、扁平形、Y形為代表的各種異形截面紗。此外,作為非彈性紗,也可以使用由粘度 不同的聚合物形成的芯鞘或并列型的復(fù)合紗。另外,也可以使用對這些原絲施以假捻加工 而得的假捻加工紗。另外,可以根據(jù)要求的特性而使用聚丙烯腈、聚丙烯等合成纖維、人造 絲、虎木棉、銅氨纖維等再生纖維、乙酸酯、三乙酸酯等半合成纖維、棉、麻、羊毛、絲等天然 纖維等。如上所述,作為非彈性紗,根據(jù)用途適宜地選擇最合適的材料即可。
[0091] 對于使用彈性紗和非彈性紗的織物,關(guān)于織法、編法沒有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn) 上述的穿著壓力即可。例如,為梭織物時,可以使用將以彈性紗作為芯、以非彈性紗作為鞘 包覆(covering)而成的包芯紗用于經(jīng)紗、煒紗并織制成平紋織物、斜紋組織的方法;為圓形 針織物時,可以使用將所述包芯紗編成平針(jersey)組織、雙羅紋組織的方法,將非彈性紗 和彈性紗合紗而進行編制的疏平針編(bare jersey)、疏雙羅紋編(bare smooth)等。經(jīng)編 時,可將非彈性紗用于前筘,將彈性紗用于后筘,編成:前方的組織編成10/01、后方的組織 編成1/10的雙梳櫛(Double Denbigh)組織;前方的組織編成10/23、后方的組織編成01/10 的經(jīng)絨-經(jīng)平(half tricot)組織。更優(yōu)選地,可采用面料的伸縮性優(yōu)異、在運動時面料也能 順暢地伸縮、穿著壓力的波動小、適合于背心、運動內(nèi)衣的圓形編織、經(jīng)編。特別地,為了穩(wěn) 定地得到上述的穿著壓力,優(yōu)選上述的作為圓形編織的疏平針編、經(jīng)編的經(jīng)絨-經(jīng)平組織。
[0092] 本發(fā)明的生物體信號檢測衣料100、100A中使用的測定裝置102,優(yōu)選介由連接器 針對人衣料主體部104進行裝拆及連接。另外,通過將測定裝置102從衣料拆除,能夠進行洗 滌。作為連接器,沒有特別限制,一般而言,可以使用用于連接電纜(cord)的插口(socket) 等,但更優(yōu)選使用能夠?qū)y定裝置102同時固定于衣料主體部104的多個金屬性工字扣(dot button)〇
[0093] 測定裝置102優(yōu)選具有通過與移動終端、個人電腦通信而傳送數(shù)據(jù)的功能。通過該 功能,例如,也能夠在個人電腦內(nèi)簡便地讀取、存儲、分析數(shù)據(jù)。另外,測定裝置102特別優(yōu)選 通過無線通信與移動終端、個人電腦通信。憑借無線通信,不再需要因為通信的原因而限制 用戶。
[0094] 圖4通過框圖示出了本發(fā)明的實施方式涉及的生物體信號檢測衣料100、100A中使 用的測定裝置102的概略。如圖4所示,測定裝置102具有:信號處理部102a,其實施電極101 所測得的生物體信號的處理;數(shù)據(jù)存儲部102b,其存儲信號處理部102a所處理的生物體信 號數(shù)據(jù);通信部l〇2c,其通過有線或無線方式將生物體信號數(shù)傳送至移動終端、個人電腦; 控制部102d,其控制各部。傳送生物體信號的布線部103和測定裝置102介由連接器106而連 接。通過將測定裝置102制成這樣的結(jié)構(gòu),能夠在電腦內(nèi)簡便地讀取、存儲、分析數(shù)據(jù)。
[0095] 如上所述,利用本發(fā)明的生物體信號檢測衣料,能夠?qū)崿F(xiàn)以衣料的形態(tài)檢測生物 體信號、尤其是心電信號,能夠在不阻礙日常生活活動的情況下長時間且連續(xù)地測量心電 圖等。
[0096] 實施例
[0097] 接著,參照實施例對本發(fā)明的生物體信號檢測衣料進行詳細說明,但本發(fā)明的生 物體信號檢測衣料不限于這些實施例。
[0098] (1)相對于拉伸的伸長應(yīng)力
[0099]使用JIS L1096A法,測定相對于用于衣料主體部的面料的拉伸的伸長應(yīng)力。即,沿 縱向或橫向采集3片寬5. OcmX長15cm的試驗片,使用帶有自動記錄裝置的定速伸長型拉伸 試驗機,利用切帶(cut strip)法以抓取間隔(原來的印記間隔)7.6cm、初始負荷29mN、拉伸 速度20cm/min的條件進行拉伸直至伸長率為80%,繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線,求出相對于60%的 應(yīng)變率的應(yīng)力即伸長應(yīng)力,分別算出平均值,四舍五入至小數(shù)點后1位。
[0100] (2)纖度
[0101 ]對于海島型復(fù)合纖維而言,通過將布帛在3質(zhì)量%氫氧化鈉水溶液(75°C,浴比為1 :30)中浸漬而溶解除去99%以上的易溶成分后,將紗分解,抽出由超細纖維形成的復(fù)絲,測 定其lm的質(zhì)量并乘以10000倍,由此算出纖度。重復(fù)10次上述操作,將所得結(jié)果的算術(shù)平均 值的小數(shù)點后第2位四舍五入而得的值作為纖度。
[0102]對于其他的纖維,將紗分解,抽出復(fù)絲,測定其lm的質(zhì)量并乘以10000倍,由此算出 纖度。重復(fù)10次上述操作,將所得結(jié)果的算術(shù)平均值的小數(shù)點后第2位四舍五入而得的值作 為纖度。
[0103] (3)纖維直徑
[0104] 將得到的復(fù)絲用環(huán)氧樹脂包埋,利用Reichert公司制FC · 4E型低溫切割系統(tǒng) (Cryosectioning System)進行冷凍,用具備金剛石刀的Reichert-Nissei ultracut N(超 薄切片機(ultramicrotome))切削后,用(株)KEYENCE制VE-7800型掃描電子顯微鏡(SEM)拍 攝其切削面,對于納米纖維以5000倍拍攝,對于微米級纖維以1000倍拍攝,對于其他以500 倍拍攝。從得到的照片中提取隨機選定的150根超細纖維,使用圖像處理軟件(WINR00F)針 對照片測定全部外接圓的直徑(纖維直徑)。
[0105] (4)復(fù)絲的纖維直徑及纖維直徑散差(CV%(A))
[0106] 求出上述的纖維直徑的平均纖維直徑及纖維直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差,基于下式算出纖維直 徑CV%(變異系數(shù):Coefficient of Variation)。以上的數(shù)值通過下述方法求出:針對全部 3處的各照片進行測定,作為3處的平均值,以nm單位測定到小數(shù)點后1位,并將小數(shù)點后的 數(shù)值四舍五入。
[0107] 纖維直徑散差(CV% (A))=(纖維直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均纖維直徑)X 100
[0108] (5)異形度及異形度散差(CV%(B))
[0109] 通過與上述的纖維直徑相同的方法,拍攝復(fù)絲的截面,在其圖像中,將與剖面外接 的正圓的直徑作為外接圓直徑(纖維直徑),此外,將內(nèi)接的正圓的直徑作為內(nèi)接圓直徑,根 據(jù)異形度=外接圓直徑+內(nèi)接圓直徑,求到小數(shù)點后第3位,并求出將小數(shù)點后第3位以下 的數(shù)值四舍五入而得的值,作為異形度。針對在同一圖像內(nèi)隨機提取的150根超細纖維測定 該異形度,由其平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差,基于下式算出異形度散差(CV%(B)(變異系數(shù): Coefficient of Variation))。對于該異形度散差,將小數(shù)點后第2位以下的數(shù)值四舍五 入。
[0110] 異形度散差(CV% (B))=(異形度的標(biāo)準(zhǔn)偏差/異形度的平均值)X 100( % ) (6)樹脂附著量
[0112] 利用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20°CX65%RH)下的導(dǎo)電性高分子分散液涂布前后的試驗布即纖 維結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量變化測定樹脂附著量。計算式如下。
[0113] 樹脂附著量(g/m2) =(加工后的試驗布質(zhì)量(g)_加工前的試驗布質(zhì)量(g))/涂布 了分散液的試驗布的面積(m2)
[0114] (7)表面電阻
[0115] 將1 0 cm X 1 0 cm的電極作為試驗片,置于高質(zhì)泡沫苯乙稀上,使用電阻計 (]\^81:11131181114仙15^6(311四探針電阻計1^^8七&-4乂]\0 3-1370),于20°〇在40%冊環(huán)境下測定 表面電阻值(Ω )
[0116] (8)洗滌耐久性
[0117] 將lOcmXIOcm的電極作為試驗片,通過根據(jù)JIS L0217(2012)103法的方法,測定 利用20次反復(fù)法進行洗滌后的表面電阻值。洗滌設(shè)備使用全自動洗衣機(National NA-F50Z8)。
[0118] (9)透氣度
[0119] 電極的透氣性根據(jù)JIS L 1096(梭織物及針織物的面料試驗方法)(1999)透氣性A 法(弗雷澤(Fraz i er)型法)進行測定。
[0120] (10)硬挺度
[0121]電極的硬挺度根據(jù)JIS L 1096(梭織物及針織物的面料試驗方法)(1999)硬挺度A 法(45°懸臂法)進行測定。
[0122] 對本發(fā)明的生物體信號檢測衣料中使用的電極、衣料主體部、布線部及電絕緣性 元件的制造例及實施例進行說明。
[0123] 電極的制造例
[0124] [制造例1]
[0125] 使用100T-136F的聚酯納米纖維混纖紗,以雙羅紋組織編制圓形針織物,所述聚酯 納米纖維混纖紗是將以聚對苯二甲酸乙二醇酯作為島成分、以由作為聚酯的酸成分的對苯 二甲酸和間苯二甲酸-5-磺酸鈉的共聚物形成的堿熱水可溶型聚酯作為海成分的75T-112F (海島比率為30% :70%,島數(shù)為127島/F)的納米纖維與22T-24F的高收縮紗進行混纖而成 的。接著,將布帛在3質(zhì)量%氫氧化鈉水溶液(75°C,浴比為1:30)中浸漬從而除去易溶成分, 得到使用了納米纖維與高收縮紗的混纖紗的針織物。通過已知的凹版涂布法,在作為得到 的纖維結(jié)構(gòu)物的針織物上,涂布在水與乙醇的混合溶劑(水44wt%,乙醇50wt% )中分散 1. Owt %作為導(dǎo)電性高分子的PEDOT/PSS和5. Owt %作為粘合劑的丙烯酸系熱固性樹脂而成 的分散液,使藥物涂布量成為15g/m2,從而得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于 表1及表2。
[0126] [制造例2]
[0127] 將高收縮紗從22T-24F變更為33T-6F,使用將納米纖維與75T-112F(海島比率為 30 % : 70 %,島數(shù)為127島/F)混纖而成的110T-118F的聚酯納米纖維混纖紗,除此以外,實施 與制造例1相同的處理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0128] [制造例3]
[0129] 除了將布帛結(jié)構(gòu)從針織物變更為平紋梭織物以外,實施與制造例1相同的處理,制 造電極。使用的材料的特性示于表1。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0130] [制造例4]
[0131] 不使用22T-24F的高收縮紗,而變更為單獨由75T-112F(海島比率為30%:70%,島 數(shù)為127島/F)的聚酯納米纖維構(gòu)成的紗,除此以外,實施與制造例1相同的處理,制造電極。 使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0132] [制造例5]
[0133] 不使用22T-24F的高收縮紗,并將75T-112F(海島比率為30%:70%,島數(shù)為127島/ F)變更為單獨由100T-30F(海島比率為30% :70%,島數(shù)為2048島/F)的聚酯納米纖維構(gòu)成 的紗,除此以外,實施與制造例1相同的處理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示 于表1及表2。
[0134] [制造例6]
[0135] 不使用22T-24F的高收縮紗,并將75T-112F(海島比率為30%:70%,島數(shù)為127島/ F)變更為單獨由120T-60F(海島比率為50% :50%,島數(shù)為2048島/F)的聚酯納米纖維構(gòu)成 的紗,除此以外,實施與制造例1相同的處理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示 于表1。
[0136] [制造例7]
[0137] 不使用22T-24F的高收縮紗,而變更為單獨由75T-112F(海島比率為30%:70%,島 數(shù)為127島/F)的三角形截面的聚酯納米纖維構(gòu)成的紗,除此以外,實施與制造例1相同的處 理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0138] [制造例8]
[0139] 不使用22T-24F的高收縮紗,并將75T-112F(海島比率為30%:70%,島數(shù)為127島/ F)變更為66T-9F(海島比率為20% :80%,島數(shù)為70島/F)的微米級纖維的梭織物,除此以 外,實施與制造例1相同的處理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0140] [制造例9]
[0141 ] 針對使用島成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯、海成分為聚苯乙稀的4.2dtex、長51mm 的高分子排列體纖維(海島比率為57% :43%,島數(shù)為16島)形成的針刺無紡布,含浸賦予聚 氨酯,實施濕式凝固。相對于聚對苯二甲酸乙二醇酯的質(zhì)量而言,聚氨酯的含有率為49%。 將其浸漬于三氯乙烯中,用扎液機絞擰,除去聚苯乙烯成分,得到單絲纖度為〇.15dtex的超 細纖維。得到用拋光m/c實施了絨頭處理、并實施了染色加工的無紡布。接著,與制造例1相 同,通過已知的凹版涂布法,在作為得到的纖維結(jié)構(gòu)物的無紡布上,涂布在水與乙醇的混合 溶劑中分散作為導(dǎo)電性高分子的PEDOT/PSS和作為粘合劑的丙烯酸類熱固性樹脂而成的分 散液,使藥物涂布量成為15g/m 2,從而得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1 及表2。
[0142] [制造例10]
[0143] 不使用22T-24F的高收縮紗,并將75T-112F(海島比率為30%:70%,島數(shù)為127島/ F)變更為84T-36F(染色試驗用聚酯纖維布,(株)色染公司制)的聚酯纖維梭織物,除此以 外,實施與制造例1相同的處理,制造電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0144] [制造例11]
[0145] 使用將56T-24F的聚酯纖維與聚氨酯紗混纖而成的混纖紗,編制圓形針織物。接 著,將布帛浸漬于〇. 06質(zhì)量%氫氧化鈉和0.05質(zhì)量%表面活性劑的混合水溶液(80°C,浴比 為1:30)中,從而除去原絲油劑、污物。對于得到的作為纖維結(jié)構(gòu)物的針織物,與制造例1同 樣地操作,涂布導(dǎo)電性高分子的分散液,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表 1及表2。
[0146][制造例12]
[0147]使用單獨由78T-24F的尼龍纖維構(gòu)成的紗,編制圓形針織物。接著,將布帛浸漬于 0.06質(zhì)量%氫氧化鈉和0.05質(zhì)量%表面活性劑的混合水溶液(80 °C,浴比為1:30 ),從而除 去原絲油劑、污物。對于得到的作為纖維結(jié)構(gòu)物的針織物,與制造例1同樣地操作,涂布導(dǎo)電 性高分子的分散液,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0148][制造例13]
[0149] 使用100T-136F的聚酯納米纖維混纖紗編制圓形針織物,所述聚酯納米纖維混纖 紗是將以聚對苯二甲酸乙二醇酯作為島成分、以由作為聚酯的酸成分的對苯二甲酸和間苯 二甲酸-5-磺酸鈉的共聚物形成的堿熱水可溶型聚酯作為海成分的75T-112F(海島比率為 30 %: 70 %,島數(shù)為127島/F)的納米纖維與22T-24F的高收縮紗進行混纖而成的。接著,將布 帛在3質(zhì)量%氫氧化鈉水溶液(75°C,浴比為1:30)中浸漬從而除去易溶成分,得到使用了納 米纖維與高收縮紗的混纖紗的針織物。在得到的針織物的內(nèi)面,通過已知的方法層壓加工 聚氨酯樹脂微多孔膜,通過已知的凹版涂布法,在表面上,涂布在水與乙醇的混合溶劑中分 散作為導(dǎo)電性高分子的PED0T/PSS和作為粘合劑的丙烯酸系熱固性樹脂而成的分散液,使 藥物涂布量成為15g/m 2,從而得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0150] [制造例14]
[0151] 將高收縮紗從22T-24F變更為33T-6F,將納米纖維從75T-112F(海島比率為30%: 70%,島數(shù)為127島/F)變更為110T-118F的聚酯納米纖維混纖紗,除此以外,實施與制造例 13相同的處理,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0152] [制造例15]
[0153] 除了將布帛結(jié)構(gòu)從針織物變更為平紋梭織物以外,實施與制造例13相同的處理, 得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0154] [制造例16]
[0155] 除了變更為單獨由75T-112F(海島比率為30% :70%,島數(shù)為127島/F)的聚酯納米 纖維構(gòu)成的紗以外,實施與制造例13相同的處理,得到電極。使用的材料及得到的電極的特 性不于表1及表2。
[0156] [制造例17]
[0157] 針對使用島成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯、海成分為聚苯乙烯的4.2dteX、51mm的 高分子排列體纖維(海島比率為57% :43%,島數(shù)為16島)形成的針刺無紡布,含浸賦予聚氨 酯,實施濕式凝固。相對于聚對苯二甲酸乙二醇酯的質(zhì)量而言,聚氨酯的含有率為49%。將 其浸漬于三氯乙烯中,用扎液機絞擰,除去聚苯乙烯成分,得到單絲纖度為0.15dtex的超細 纖維。得到用拋光m/c實施了絨頭處理、并實施了染色加工的無紡布。與制造例13同樣地,在 得到的無紡布的內(nèi)面層壓加工聚氨酯樹脂微多孔膜,在表面涂布導(dǎo)電性高分子分散液,得 到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0158] [制造例18]
[0159] 使用84T-36F(染色試驗用聚酯纖維布,(株)色染公司制)的聚酯纖維梭織物,與制 造例13同樣地,在布帛的內(nèi)面層壓加工聚氨酯樹脂微多孔膜,在表面涂布導(dǎo)電性高分子分 散液,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0160] [制造例19]
[0161] 使用將56T-24F的聚酯纖維與聚氨酯紗混纖而成的混纖紗,編制圓形針織物。接 著,將布帛浸漬于〇. 06質(zhì)量%氫氧化鈉和0.05質(zhì)量%表面活性劑的混合水溶液(80°C,浴比 為1:30)中,從而除去原絲油劑、污物。與制造例13同樣地,在得到的針織物的內(nèi)面層壓加工 聚氨酯樹脂微多孔膜,在表面涂布導(dǎo)電性高分子分散液,得到電極。使用的材料及得到的電 極的特性示于表1及表2。
[0162] [制造例 20]
[0163] 使用單獨由78T-24F的尼龍纖維構(gòu)成的紗,編制圓形針織物。接著,將布帛浸漬于 0.06質(zhì)量%氫氧化鈉和0.05質(zhì)量%表面活性劑的混合水溶液(80 °C,浴比為1:30)中,從而 除去原絲油劑、污物。在得到的針織物的內(nèi)面層壓加工聚氨酯樹脂微多孔膜,在表面涂布導(dǎo) 電性高分子分散液,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0164] [制造例21]
[0165] 除了將導(dǎo)電性高分子變更為5%聚苯胺水溶液(Aldrich制)以外,實施與制造例1 相同的處理,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0166] [制造例22]
[0167] 除了將導(dǎo)電性高分子變更為5 %聚吡咯水溶液(A1 drich制)以外,實施與制造例1 相同的處理,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0168] [制造例23]
[0169] 除了將制造例4的聚酯納米纖維變更為尼龍納米纖維以外,實施與制造例1相同的 處理,得到電極。使用的材料及得到的電極的特性示于表1及表2。
[0170] 衣料主體部的主面料的制造例
[0171] [制造例24]
[0172] 在經(jīng)編機(tricot machine)中,將56T-24F的聚酯絲配置于前筘,將33T的聚氨酯 彈性纖維配置于后筘,以經(jīng)絨-經(jīng)平組織制作生坯。之后,經(jīng)過精煉、松弛工序,于190°C預(yù)先 進行熱定形后,在通常的聚酯的染色條件下染色,于170°C進行末道定形,得到180g/m 2的主 面料(日文:身生地)。橫向的拉伸60%時的應(yīng)力為5.2N。
[0173] [制造例25]
[0174] 將84T-36F的聚酯假捻加工紗和33T的聚氨酯彈性紗合紗,利用針數(shù)(gauge)為32 的圓形編織機,以疏平針組織制作生坯。之后,經(jīng)過精煉、松弛工序,于185°C預(yù)先進行熱定 形后,在通常的聚酯的染色條件下染色,于170°C進行末道定形,得到每單位面積重量為 180g/m 2的主面料。橫向的拉伸60%時的應(yīng)力為2.1N。
[0175] 布線部的制造例
[0176] [制造例26]
[0177] 在利用制造例24及25中制造的主面料制成的衣料主體部的表面,通過絲網(wǎng)印刷將 LION(株)制碳樹脂"LIONPASTE W-311"和(株)松井色素化學(xué)工業(yè)所制丙烯酸樹脂"Stretch Clear-701B"以1:4混合而得的樹脂以20μπι的厚度印刷為布線狀,作為布線部。
[0178] [制造例27]
[0179] 作為導(dǎo)電性纖維,使用將Mitsufuji Textile Ind.Co.,Ltd.制鍍銀絲"AGposs"的 110T-34F進行雙股合捻而得的紗作為底線,使用聚酯60支的縫線作為上線,使利用制造例 24及25中制造的主面料制成的衣料主體部的內(nèi)面朝上而進行縫制,從而將鍍銀絲縫接于面 料表面。
[0180] 防水性的電絕緣性元件的制造例
[0181] [制造例 28]
[0182] 作為覆蓋制造例26及27中制造的布線部的防水性的電絕緣性元件,使用T0RAY C0ATEX(株)制的聚氨酯類防水接縫帶(seamtape) "αΕ-110",被覆露出至衣料主體部的布線 部。
[0183] [制造例 29 ]
[0184] 作為防水性的電絕緣性元件,將在PTFE(聚四氟乙烯)膜的一個面上涂布聚氨酯類 熱熔粘合劑而得的膜切割成帶狀,制作防水接縫帶,并利用制作的防水接縫帶被覆制造例 26及27中制造的布線部。
[0185] 實施例1
[0186] 在制造例24中制作的主面料上,將制造例2的電極、制造例27的布線、制造例28的 電絕緣性元件組合,按照以下所示的方式制作生物體信號檢測衣料。需要說明的是,作為將 測定裝置安裝于衣料主體部的方法,使用了 ΥΚΚ(株)制的衣料用金屬制工字扣。
[0187] 如圖1所示,實施例1中制作的生物體信號檢測衣料中,將左右的腋窩的第5肋骨2 上方附近作為電極l〇la及101b的配置位置,作為心電圖測定裝置的測定裝置102以配置于 該左腋窩的電極l〇lb作為正的探查電極(陽極),以配置于該右腋窩的電極101a作為負的探 查電極(陰極),獲得心電圖波形,由此,能夠檢測到與在以往的便攜式心電儀中獲得的CC5 導(dǎo)聯(lián)類似的心電圖波形。CC5導(dǎo)聯(lián)波形除了能夠應(yīng)用以往的臨床醫(yī)學(xué)知識之外,由于能夠明 顯地檢測到QRS信號的振幅,因此,也適用于脈搏間隔(R-R間隔)等的自動分析。
[0188] 以與配置在左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近的電極101a及101b隔開間隔的方式配置 的電極l〇lc,只要與身體1接觸,則可隨意對其進行配置,但如果至少電極l〇lc的一部分位 于左右的肩胛骨部位或肋弓3上方,則尤其是身體1與電極101c變得容易接觸,能夠使生物 體信號的檢測穩(wěn)定。
[0189]通過在左右任一側(cè)的胸部或肩部或腰部配置測定裝置102,可獲得下述效果:不易 混入因使用者的活動而產(chǎn)生的雜音,對使用者的日常生活活動的影響少,使用者能夠容易 地裝拆終端。此處,若將例如導(dǎo)電性鉤環(huán)型搭扣(Hook-and-loop fastener)等用作連接器, 使得使用者能夠自行微調(diào)測定裝置102的安裝位置,則可進一步減輕對于使用者造成的負 擔(dān),因而優(yōu)選。
[0190]對于測定裝置102而言,例如,如圖4所示,使用了具有以下部分的裝置:信號處理 部102a,其接收來自多個電極101的信號,檢測心電圖;數(shù)據(jù)存儲部102b,其存儲接收的信 號、檢測到的心電圖數(shù)據(jù)等;通信部102c,其與移動終端、個人電腦通信從而傳輸數(shù)據(jù);控制 部102d,其控制上述功能模塊。
[0191]
[0192]
[0193] [表 2]
[0194]
[uiv0j m 團仍
[0196] 1 身體
[0197] 2第5肋骨
[0198] 3肩胛骨部位或肋弓
[0199] 100、100A生物體信號檢測衣料
[0200] 101 電極
[0201] 102測定裝置
[0202] 103布線部
[0203] 104衣料主體部
[0204] 105電絕緣性元件
[0205] 106連接器
[0206] 110導(dǎo)通連接系統(tǒng)
[0207] 120不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)
【主權(quán)項】
1. 生物體信號檢測衣料,其特征在于,具有: 至少2個以上由導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極; 測定裝置,所述測定裝置檢測并處理與生物體接觸的所述電極獲得的生物體電信號; 布線部,所述布線部將所述電極與所述測定裝置導(dǎo)通連接;和 衣料主體部,所述衣料主體部在規(guī)定的位置配置有所述電極、所述測定裝置、及所述布 線部。2. 如權(quán)利要求1所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝置為心電圖測定 裝置, 將所述電極中的任意1個作為探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無關(guān)電極(生 物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測所述探查電極與所述無關(guān)電極的電位差。3. 如權(quán)利要求1所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝置為心電圖測定 裝置, 具有至少3個以上由所述導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極,將所述電極中的任意2個作為 探查電極,將所述探查電極以外的電極作為無關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波 形的形式檢測2個所述探查電極的電位差。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝置 為心電圖測定裝置, 所述電極中的2個電極分別被配置于所述衣料主體部的左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近, 具有3個以上所述電極時,剩余的電極以與配置在所述衣料主體部的左右的側(cè)胸部或 側(cè)腹部附近的電極隔開間隔的方式被配置。5. 如權(quán)利要求4所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,將分別被配置于所述衣料主 體部的左右的側(cè)胸部或側(cè)腹部附近的所述電極作為2個探查電極,將這些電極以外的電極 作為無關(guān)電極(生物體基準(zhǔn)電位電極),以心電圖波形的形式檢測2個所述探查電極的電位 差。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述導(dǎo)電性纖 維結(jié)構(gòu)物是含浸導(dǎo)電性高分子而得的纖維結(jié)構(gòu)物。7. 如權(quán)利要求6所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物通過 在所述纖維結(jié)構(gòu)物上涂布分散液而在所述纖維結(jié)構(gòu)物中含浸所述導(dǎo)電性高分子,所述分散 液是在溶劑中分散所述導(dǎo)電性高分子和粘合劑而成的。8. 如權(quán)利要求6或7所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述導(dǎo)電性高分子為聚 (3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸的混合物。9. 如權(quán)利要求1~8中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,用于所述電極 的纖維結(jié)構(gòu)物由織物形成,所述織物的每單位面積重量為50g/m 2以上、300g/m2以下。10. 如權(quán)利要求1~9中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,用于所述電極 的織物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分是纖度為 30dtex以上400dtex以下、且單絲纖度為0.2dtex以下的合成纖維復(fù)絲。11. 如權(quán)利要求1~10中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,用于所述電 極的織物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分包含單絲纖 維直徑為l〇nm以上5000nm以下的合成纖維復(fù)絲。12. 如權(quán)利要求1~11中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,用于所述電 極的織物由合成纖維復(fù)絲形成,用于所述織物的合成纖維復(fù)絲中的至少一部分包含單絲纖 維直徑為l〇nm以上lOOOnm以下的合成纖維復(fù)絲。13. 如權(quán)利要求1~12中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,在用于所述 電極的導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物的與皮膚側(cè)接觸的面的內(nèi)面?zhèn)葘盈B有樹脂層。14. 如權(quán)利要求13所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述樹脂層是由聚氨酯類 透濕層形成的。15. 如權(quán)利要求1~14中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述布線部 是利用導(dǎo)電性樹脂的印刷、導(dǎo)電性樹脂膜的層壓、導(dǎo)電性纖維或金屬線形成的。16. 如權(quán)利要求1~15中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述布線部 通過縫入導(dǎo)電性纖維而形成,所述導(dǎo)電性纖維是由利用金屬類進行涂布而得的纖維形成 的。17. 如權(quán)利要求16所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,涂布于所述導(dǎo)電性纖維的 金屬類包含銀、鋁或不銹鋼。18. 如權(quán)利要求1~17中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述布線部 被配置于所述衣料主體部的表面?zhèn)取?9. 如權(quán)利要求1~18中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述布線部 通過縫入導(dǎo)電性纖維而形成, 通過使用縫紉機的單線進行縫制,而將所述導(dǎo)電性纖維以主要露出至所述衣料主體部 的表面?zhèn)鹊姆绞娇p入。20. 如權(quán)利要求1~19中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述布線部 被配置于所述衣料主體部的表面?zhèn)?,所述布線部的露出至所述衣料主體部的表面?zhèn)鹊牟糠?被防水性的電絕緣性元件被覆。21. 如權(quán)利要求20所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述電絕緣性元件為聚氨 酯類膜。22. 如權(quán)利要求1~15、18及21中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述 布線部是由導(dǎo)電性樹脂形成的, 在由防水性的電絕緣性元件形成的片狀物的一個面的一部分上連續(xù)地層疊所述導(dǎo)電 性樹脂,并將所述防水性的電絕緣性元件的層疊有所述導(dǎo)電性樹脂的面與所述衣料主體部 貼合,從而形成所述布線部。23. 如權(quán)利要求1~22中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述生物體 信號檢測衣料具有至少2個導(dǎo)通連接系統(tǒng),所述導(dǎo)通連接系統(tǒng)由1個所述電極、所述測定裝 置、及將所述電極與所述測定裝置導(dǎo)通連接的所述布線部構(gòu)成,所述導(dǎo)通連接系統(tǒng)的至少 形成于衣料主體部上的部分通過不透水性且絕緣性的結(jié)構(gòu)而彼此分離。24. 如權(quán)利要求1~23中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述衣料主 體部是由織物形成的,所述織物的縱向或橫向中任一方的拉伸60 %時的應(yīng)力為0.5N以上 15N以下,穿衣時,所述電極以0. lkPa以上、2.0kPa以下的壓力與皮膚密合。25. 如權(quán)利要求1~24中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述衣料主 體部為由彈性紗和非彈性紗形成的織物。26. 如權(quán)利要求25所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述彈性紗為聚氨酯類彈 性纖維。27. 如權(quán)利要求1~26中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述衣料主 體部為針織物。28. 如權(quán)利要求1~27中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝 置能夠介由連接器針對所述衣料主體部進行裝拆及連接。29. 如權(quán)利要求1~28中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝 置具有與移動終端、個人電腦通信從而傳送數(shù)據(jù)的功能。30. 如權(quán)利要求1~29中任一項所述的生物體信號檢測衣料,其特征在于,所述測定裝 置具有與移動終端、個人電腦無線通信從而傳送數(shù)據(jù)的功能。31. 生物體信號檢測衣料,其特征在于,具有: 至少2個以上由導(dǎo)電性纖維結(jié)構(gòu)物形成的電極; 連接器,所述連接器能夠裝拆及連接測定裝置,所述測定裝置檢測并處理與生物體接 觸的所述電極獲得的生物體電信號; 布線部,所述布線部將所述電極與所述連接器導(dǎo)通連接;和 衣料主體部,所述衣料主體部在規(guī)定的位置配置有所述電極、所述連接器、及所述布線 部。
【文檔編號】A61B5/0408GK105939660SQ201580006130
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】塚田信吾, 河西奈保子, 住友弘二, 高河原和彥, 小野善, 小野一善, 川野龍介, 石原隆子, 小泉弘, 小田直規(guī), 竹田惠司, 石川惠美子, 長井典子, 敕使川原崇
【申請人】日本電信電話株式會社, 東麗株式會社