特許 6937299 センサ及び電子機器を有する衣類用の可撓性織物リボンコネクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937299

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】センサ及び電子機器を有する衣類用の可撓性織物リボンコネクタ

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20210909BHJP

   A41D 13/00 20060101ALI20210909BHJP

   A41H 43/04 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 F

   A41D13/00 102

   A41H43/04 Z

【請求項の数】22

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2018-522886(P2018-522886)

(86)(22)【出願日】2016年7月20日

(65)【公表番号】特表2018-528841(P2018-528841A)

(43)【公表日】2018年10月4日

(86)【国際出願番号】IB2016001146

(87)【国際公開番号】WO2017013493

(87)【国際公開日】20170126

【審査請求日】2019年6月24日

(31)【優先権主張番号】62/194,731

(32)【優先日】2015年7月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516271002

【氏名又は名称】エル．アイ．エフ．イー． コーポレーション エス．エー．

【氏名又は名称原語表記】Ｌ．Ｉ．Ｆ．Ｅ． ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107364

【弁理士】

【氏名又は名称】斉藤 達也

(72)【発明者】

【氏名】ロンジノッチ−ブイトニ，ジャンルイギ

(72)【発明者】

【氏名】アリバーチ，アンドレア

(72)【発明者】

【氏名】パルライ，ファブリジオ

【審査官】 ▲高▼原 悠佑

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００４０２８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１１−５２１１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１４９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２８１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２６２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００５９２７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６３４１５０４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１５−２０６１３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００ー ５／０５３８

Ａ６１Ｂ ５／０６− ５／３９８

Ａ４１Ｄ １３／００ー１３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、
第１側面と、第２側面とを有する織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が、電気的に絶縁され、かつ複数が、正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって前記第１側面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイス。

【請求項2】

衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、
ある長さを有する第１側面を有する織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する、複数のワイヤが一緒に撚られるワイヤ束であって、各ワイヤが熱除去可能な絶縁体によって電気的に絶縁され、かつ正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフでステッチによって前記第１側面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが約１ｍｍ〜１５ｍｍであるワイヤ束と、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイス。

【請求項3】

前記弾性電気コネクタデバイスが、約２ｍｍ未満の最大厚さを有する請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記複数のワイヤが、当該複数のワイヤが一緒に撚られるワイヤ束を含む請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

各ワイヤが、その外寸の長さに沿って個別にコード化される請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項6】

前記複数のワイヤの各々が熱除去可能な絶縁体によって電気的に絶縁される請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

各ワイヤが、ポリウレタン材料によって電気的に絶縁される銅線を含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項8】

前記正弦波又はジグザグパターンが、約０．５ｍｍ〜１５ｍｍの振幅を有する請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項9】

ピーク及びトラフステッチの間の長さが、約１ｍｍ〜１５ｍｍである請求項１に記載のデバイス。

【請求項10】

前記接着剤コーティングが、低い融点を有するホットメルトフィルムを含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項11】

前記接着剤コーティングが、厚さ１０〜２００マイクロメートルの厚さを有する請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項12】

前記接着剤コーティングが、約１３０℃〜２００℃の融点を有するホットメルトフィルムを含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項13】

前記複数のワイヤが、２〜１０本のワイヤを含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項14】

織物基材の前記細長いストリップが、伸縮自在な織物基材を含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項15】

織物基材の前記細長いストリップが、ポリアミド／エラスタン混紡織物を含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項16】

織物基材の前記細長いストリップが、幅約０．６ｍｍ〜約３ｃｍ、かつ長さ約１０ｃｍよりも長い請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項17】

前記接着剤をカバーする前記第１側面に除去可能な裏張りを更に含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項18】

前記接着剤をカバーする前記第１側面に除去可能な紙製裏張りを更に含む請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項19】

衣類の複数の電気部品を接続する為に衣類に貼り付けられ得る弾性電気コネクタを形成する方法であって、
交互のピーク及びトラフを含む正弦波又はジグザグパターンで織物の細長いストリップの第１側面に細長いワイヤ束を取り付け、前記ワイヤが各々電気的に絶縁され、かつ前記束が正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフで少なくとも１つのステッチによって前記第１側面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが、約１ｍｍ〜１５ｍｍであること、
前記第１側面を被覆する接着剤を塗布すること、及び
除去可能な裏張りによって前記接着剤コーティングをカバーすることを含む方法。

【請求項20】

衣類であって、
第１織物と、
前記第１織物上の複数の電気部品と、
少なくとも１つの弾性電気コネクタとを含み、前記少なくとも１つの弾性電気コネクタが、
第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって前記第１側面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含み、
前記各電気部品が、少なくとも１つの電気コネクタ内で１つ以上のワイヤに接続される衣類。

【請求項21】

前記電気部品が、センサを含む請求項２０に記載の衣類。

【請求項22】

衣類を形成する方法であって、
１つ以上の弾性電気コネクタを第１織物に接着剤で取り付け、各弾性電気コネクタが、
第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって前記第１側面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むこと、及び
複数の電気部品を前記第１織物に取り付け、各電気部品が、１つ以上の弾性電気コネクタの少なくとも１つのワイヤに接続されることを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、「ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＦＡＢＲＩＣ ＲＩＢＢＯＮ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲＳ ＦＯＲ ＧＡＲＭＥＮＴＳ ＷＩＴＨ ＳＥＮＳＯＲＳ ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ」と題し、かつ２０１５年７月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／１９４，７３１号に対する優先権を主張する。

【0002】

本出願は、２０１４年７月１４日に出願された米国出願第１４／３３１，１４２号（「ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ ＧＡＲＭＥＴＳ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＩＮＫ」）の継続である、２０１５年２月２日に出願された米国出願第１４／６１２，０６０号（「ＧＡＲＭＥＮＴＳ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ ＡＮＤ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＩＮＫ」）に関連し得る。本出願はまた、２０１５年１２月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／０９７，５６０号（「ＳＴＲＥＴＣＨＡＢＬＥ， ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＴＲＡＣＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＭＡＫＩＮＧ ＡＮＤ ＵＳＩＮＧ ＳＡＭＥ」）に対する優先権を主張した、２０１５年３月１０日に出願された米国出願第１４／６４４，１８０号（「ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＧＡＲＭＥＮＴＳ」）に関連し得る。

【0003】

（参照による組み込み）
本明細書において言及される全ての刊行物及び特許出願は、各個別の刊行物又は特許出願が、参照によって組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同じ範囲で、
全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

【0004】

本明細書における開示は、（センサを含む）複数の集積電気部品を有する衣類用の電気コネクタに関する。特に、本開示は、集積電気デバイスを有する衣類に対して複数の電気デバイスを接続する為に使用され得る弾性電気コネクタのストリップに関する。

【背景技術】

【0005】

近年、ウェアラブル電子機器の開発は、劇的に拡大した。高速化し続けるコンピュータプロセッサを有するコンピュータは、上昇した処理速度及び大量データの改善された解析によって更に高速の通信を可能にした。その上、センサ技術はまた、患者が非専門家によっても観察される方法を急速に拡大した。種々のセンサの開発は、有用な情報を生成する為に行われ、かつコンピュータによって解析される様々な測定を可能にした。種々の通信プラットフォームと組み合わせた医療用検知技術の使用は、観察される、又は自身を観察し、かつ観察の結果をその医師又は介護士に通信する患者を含む人々にとって新規の興味深い方法を提供し得る。

【0006】

心血管系及び他の健康関連の問題は、呼吸器系の問題を含み、患者を観察することによって検出できる。観察は、早期の効果的な介入を可能にすることがあり、かつ特定の健康問題が致命的になる前に、観察された生理学的特徴に基づき医療扶助が得られることがある。残念なことに、大部分の現在利用可能な心血管系の及び他のタイプの健康観察システムは、扱いにくく、かつ不便であり（例えば毎日の使用には現実的ではない）、かつ特に、とりわけ目立たないように長期間の観察の為に使用するのは困難であるか、又は現実的ではない。

【0007】

センサを含む衣服が、以前に提案された。例えば、ウェアラブル電子機器と共に使用する為に設計された「モジュラマイクロ電子システム」を記載するグレーザー（Ｇｌａｓｅｒ）らの特許文献１を参照せよ。デボック（Ｄｅｂｏｃｋ）らの特許文献２は、「導体を含む導電層は、端子と、端子から分離して与えられた基部とを含む。端子は、嵌合端部と、実装端部とを有する」を含む、テキスタイルの為の相互接続及び終端方法論を記載する。ユング（Ｊｕｎｇ）らの特許文献３は、テキスタイル内の電子機器の統合の為の方法及び装置を記載する。しかしながら、これらのウェアラブル電子衣類は、衣類に（センサを含む）電子機器を快適かつ正確に連結する能力が限られている。

【0008】

（ＥＣＧ、呼吸、血液酸素化、心拍等のような）バイタルサインを含む、患者の健康パラメータが、１つ以上のウェアラブルモニタを使用して積極的に観察できることが提案されたが、しかしながら今までに、かかるモニタは使用が困難であり、かつ比較的不正確であることが証明されていた。理想的には、かかるモニタは、被験者によって目立たないように（例えば衣類、宝飾品等の一部として）着用され得る。今まで、提案されたウェアラブル電子機器衣類は、全部が、不快であること、使用及び製造が困難であること、並びに不正確な結果を提供することを含む多数の欠点に悩まされている。例えば、特許文献４のような応用において、多数の個別の電極が、衣類上に位置決めされ、かつ織り導電繊維等によってプロセッサに接続される。とはいえ、かかる衣類は、正確な読み取りを提供する為に「被験者の皮膚との一貫し、かつ強固な導電接触を必要とし」、かかる設計は、これらの皮膚領域と接触する衣類（及び従ってセンサ）の運動を防止する為に衣類が拘束的であることを必要とする。かかる形状は、特に理想的には何時間も、又は数日でも着用される衣類において、速やかに不快になる。その上、かかるきつく着用される衣類であっても、多くの場合に着用者に対して動く（例えば、摺動する又はまくれ上がる）。更に、先行技術に記載されたようなデバイス／衣類は、製造が困難で、かつ高価であり、かつ多くの場合に幾分「脆弱であり」、荒っぽい使用及び洗濯を妨げる。最後に、かかるデバイス／衣類は、概して衣類に対して直接的な手動のユーザ入力の処理を可能にせず、受動的な観察で完全に中継するか、又は（衣類から離れたインタフェースを含む）何らかのインタフェースを必要とする。

【0009】

生体データを検知できる１つ以上のセンサを含む衣類の使用は、広範に用いられなかった。一つには、このことは、かかる衣類が、受容する入力の種類及び多用性において限定されることがあり、かつ衣類の快適さ、及び形状因子を制限するからであり得る。例えばセンサ、及びセンサに電力を提供し、またセンサから信号を受信するリード線は、衣類を可撓性、魅力的、実用的、かつとりわけ快適であることを可能にするような方法で、衣類に完全に一体化されなかった。例えば、大部分のかかる提案された衣類は、十分に伸縮自在でなかった。最後に、かかる提案された衣類はまた、それらが受信できるデータの種類、及びそれらが受信された情報を処理する方法においても限定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００７／０１７８７１６号

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１２／００７１０３９号

【特許文献3】米国特許出願公開第２００５／００２９６８０号

【特許文献4】米国特許出願公開第２０１２／０１３６２３１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

必要とされているものは、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あり、かつ運動の影響を受けにくい測定を提供できる、複数のセンサを有する（衣類を含む）装置である。また、容易かつ安価に製造できる衣類を提供することも有益であろう。

【0012】

特に、必要とされているものは、衣類上に取り付け又は貼り付けできる伸縮自在であり、かつ導電性であるコネクタである。これらの伸縮自在な、導電性コネクタは、織物の中で最も伸縮自在なものとも、かつ／又は圧縮織物／圧縮衣類とも使用でき、かつ下層の織物と共に、破損せずに、かつ長期にわたり使用中に安定した電気接続を維持しながら、多数の伸張／弛緩サイクルを通して動かせる。本明細書に記載されたデバイスを含む装置、及びそれらを含むシステムは、以上に特定された課題の幾つか又は全てに対処できる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

（センサを含む）集積電気デバイスを有する衣類に複数の電気デバイスを接続する為に使用できる弾性電気コネクタのストリップが、本明細書に記載される。これらの弾性電気コネクタのストリップは、衣類（又は衣類を形成する為に織物）に接着貼付でき、かつ堅固な電気接続を提供しながら、快適に着用できる。

【0014】

例えば、衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスが、本明細書に記載される。かかるデバイスは、第１側面と、第２側面とを有する織物基材の細長いストリップと、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が、電気的に絶縁され、かつ複数が、正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられるワイヤと、第１側面を被覆する接着剤とを含んでも良い。

【0015】

本明細書で用いる場合、正弦波パターンは、反復（又は振動）パターンを記載する曲線であり、かつジグザグ、鋸歯、（例えば三角形）、平滑、又はピーク及びトラフを有する他の反復波を広範に含んでも良く、ピーク及びトラフは、非垂直経路（例えば、純粋に方形の波形を除く）によって接続される。従って、一般に本明細書に記載された装置（例えば、デバイス、衣類等）のいずれかにおけるワイヤの振動パターンは、一連の長手方向に反復するピーク及びトラフを有する振動パターンと呼ばれても良く、各ピークは、隣接したトラフが後に続き、かつ長手方向距離（例えば０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ超等）によって分離され、かつ距離（例えば振幅）によって分離される。

【0016】

衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込むこれらの弾性電気コネクタデバイスのいずれかは、ある長さを有する第１側面を有する織物基材の細長いストリップと、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する、一緒に撚られるワイヤ束であって、各ワイヤが熱除去可能な（ｔｈｅｒｍｏｒｅｍｏｖａｂｌｅ）絶縁体によって電気的に絶縁され、かつ正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが約１ｍｍ〜１５ｍｍであるワイヤ束と、第１側面を被覆する接着剤とを含んでも良い。

【0017】

弾性電気コネクタは、一般に、比較的薄くかつ狭くても良い、薄いストリップ（例えばリボン、バンド等）であっても良い。例えば、ストリップは、約２ｍｍ未満（例えば、約１．９ｍｍ未満、約１．８ｍｍ未満、約１．７ｍｍ未満、約１．６ｍｍ未満、約１．５ｍｍ未満、約１．４ｍｍ未満、約１．３ｍｍ未満、約１．２ｍｍ未満、約１．１ｍｍ未満、約１．０ｍｍ未満等）の最大厚さを有しても良い。

【0018】

弾性電気コネクタは、いずれかの適切な長さ及び厚さを有しても良い。例えば、弾性電気コネクタ（弾性電気コネクタの織物基材の細長いストリップ）は、幅約０．６ｍｍ〜約３ｃｍ、かつ長さ約１０ｃｍ超であっても良い。長さは、１ｍ超、２ｍ超、３ｍ超等を含む、数メータにわたって延在しても良く、弾性電気コネクタは、それが種々の製造において合うように切断でき、かつ適宜使用できるように巻き込まれても良い。

【0019】

複数のワイヤは、一緒に撚られるワイヤ束を含む。応用例によっては、並列に配設されたワイヤが、複数であっても良い。複数のワイヤは、一般に２〜２０本（例えば、２〜１８、２〜１７、２〜１６、２〜１５、２〜１４、２〜１３、２〜１２、２〜１１、２〜１０、２〜９、２〜８、２本等）を含む。一般に、各ワイヤは、その外寸の長さに沿って個別にコード化され、その結果それは、他のワイヤから識別できる。例えば、各ワイヤは、（例えば、ワイヤの目に見える外面に印刷された）異なる色及び／又はパターンであっても良い。ワイヤ束が、複数である時、ワイヤは、概して個別に電気的に絶縁される。従って束は、グループとしてケースに入れられず、又は封入されず、その結果それらは、それらを基材織物に保持するステッチ又は取付具から抜き出されることを介して、束から個別に分離できる。

【0020】

言及したように、各ワイヤは、概して個別に電気的に絶縁され、かつこの電気絶縁は、はんだ付け中に加えられるような、比較的低い熱を加えることによって除去できる熱除去可能な絶縁体として構成できる。従ってワイヤは、絶縁材から個別にはぎ取られるか、又は除去される必要がないことがある。例えばワイヤは、ポリウレタンによって電気的に絶縁される銅線で作られても良い。

【0021】

ワイヤは、正弦波パターン、又は更に具体的にはジグザグパターンで基材（織物）の片側に概して取り付けられる。例えば、正弦波又はジグザグパターンは、約０．２ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば０．５ｍｍ〜約１５ｍｍ等）である、（ピークからトラフの、ジグザグパターンに垂直な方向で測定された）振幅を有しても良い。正弦波（例えばジグザグ）パターンに沿って測定されるピーク及びトラフの間の距離、例えばピーク及びトラフステッチの間の長さは、約０．５ｍｍ〜約２０ｍｍ（例えば約１ｍｍ〜１５ｍｍ等）であっても良い。

【0022】

弾性電気コネクタは、概して弛緩形状（例えば伸張されない）と、伸張形状とを有する。衣類は、接続ワイヤの１本を破損せずに、その弛緩形状の約１００％（２×）、又はそれ以上（例えば２００％、３００％等）まで伸張できる。

【0023】

応用例によっては、ワイヤ（例えば、ワイヤ束）は、基材を通過するワイヤの周りの貫通ステッチのように、正弦波パターンのピーク及びトラフで１つ以上のステッチによって衣類に保持されることが役立つ。この形状は、ステッチが、正弦波の形をなおも維持しながら、ワイヤが摺動できる小孔の役目を果たすことを可能にし得る。

【0024】

本明細書に記載された弾性電気コネクタのいずれかにおいて、接着剤コーティングは、比較的薄い接着剤コーティングであっても良い。例えば、接着剤コーティングは、低い融点を有するホットメルトフィルムを含んでも良い。接着剤コーティングは、厚さ１０〜２００マイクロメートルの厚さ（例えば、２０〜１９０、３０〜１８０、４０〜１７０、５０〜１６０、６０〜１５０等、又は１０〜２００マイクロメートルの任意の厚さ）を有しても良い。薄いコーティングが好まれるが、実際の厚さは、材料によって決まり得る。接着剤は、弾性電気コネクタを、それが一部を形成する衣類に固着するように構成される。従って、いかなる適切な、衣類に適合する（かつ多少弾性かつ／又は可撓性の）接着剤も使用できる。例えば、接着剤コーティングは、約１３０℃〜２００℃の融点を有するホットメルトフィルムを含む。

【0025】

これら応用例のいずれかにおいて、基材織物は、伸縮自在な織物基材を含む、織物基材の細長いストリップが取り付けられる衣類と同じ織物から形成されても良い。例えば、織物基材の細長いストリップは、ポリアミド／エラスタン混紡織物（例えば、７４％ポリアミド、２６％エラスタン）を含んでも良い。

【0026】

これらデバイス（弾性電気コネクタ）のいずれかは、接着剤をカバーする第１側面に除去可能な裏張りを含んでも良い。裏は、紙（例えば、ろう紙）、プラスチック等であっても良く、かつ接着剤を露出させる為に剥がされても良い。

【0027】

衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、第１側面と、第２側面とを有する織物基材の細長いストリップと、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が、電気的に絶縁され、かつ複数が、第１面に取り付けられるワイヤと、第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイスが、同様に本明細書に記載される。

【0028】

これらの弾性電気コネクタを作る方法が、同様に本明細書に記載される。衣類の複数の電気部品を接続する為に衣類に貼り付けられ得る弾性電気コネクタを形成する方法は、交互のピーク及びトラフを含む正弦波又はジグザグパターンで織物の細長いストリップの第１面に細長いワイヤ束を取り付け、ワイヤが各々電気的に絶縁され、かつ束が正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフで少なくとも１つのステッチによって第１面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが、約１ｍｍ〜１５ｍｍであること、第１側面を被覆する接着剤を塗布すること、及び除去可能な裏張りによって接着剤コーティングをカバーすることを含んでも良い。

【0029】

本明細書に記載された弾性電気コネクタを使用して作られた衣類が、同様に本明細書に記載される。例えば、衣類は、第１織物と、第１織物上の複数の電気部品と、少なくとも１つの弾性電気コネクタとを含んでも良く、前記少なくとも１つの弾性電気コネクタが、第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられるワイヤと、第１側面を被覆する接着剤とを含み、各電気部品は、少なくとも１つの電気コネクタ内で１つ以上のワイヤに接続される。一般に、弾性電気コネクタによって接続できる本明細書に記載された電気部品は、いずれかの適切な電気部品、特にセンサ（但し限定されない）を含んでも良い。

【0030】

衣類を形成する方法は、１つ以上の弾性電気コネクタを第１織物に接着剤で取り付け、各弾性電気コネクタが、第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられるワイヤと、第１側面を被覆する接着剤とを含むこと、及び複数の電気部品を第１織物に取り付け、各電気部品が、１つ以上の弾性電気コネクタの少なくとも１つのワイヤに接続されることを含んでも良い。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1A】平面図で示される、衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスの略図である。

【図1B】図１Ａに示される電気コネクタの側面図である。

【図2】図１Ａに示されるコネクタのような弾性電気コネクタのロールを例示する。

【図3】衣類に複数の電気部品を接続する際に使用する為の弾性電気コネクタのもう１つの例の略図である。

【図4】弾性電気コネクタを形成する織物材料の片側に接続された弾性電気コネクタの絶縁（エナメル）ワイヤ束の一例を示す。

【図5】弾性電気コネクタを形成する織物材料の片側に接続された弾性電気コネクタの絶縁（エナメル）ワイヤ束のもう１つの例である。

【図6】電気部品（例えば、ＵＡＲＴバスのプリント回路基板、又はＰＣＢ）と電気接続する為の、本明細書に記載されたような弾性電気コネクタの使用を例示する。

【図7】もう１つの電気部品（例えば外部コネクタ）と電気接続する為の、本明細書に記載されたような弾性電気コネクタの使用を例示する。

【図8】電気部品（例えば歪みゲージ）と電気接続する為の、本明細書に記載されたような弾性電気コネクタの使用を例示する。

【図9】電気部品（例えば電極）と電気接続する為の、本明細書に記載されたような弾性電気コネクタの使用を例示する。

【図10A】乃至

【図10C】本明細書に記載されたような弾性電気コネクタの一例の電気的性質及び挙動を特徴付けるデータを例示する。図１０Ａは、（３０００サイクルまでの）反復される伸張サイクルにわたり、４本のワイヤを有する可撓性（織物）コネクタの電圧貫通ワイヤを例示する試験結果を示すグラフである。図１０Ｂは、６本のワイヤを有するコネクタの例をグラフにより例示する。図１０Ｃは、８つのコネクタを有するコネクタの例を例示する。

【図11】弾性電気コネクタを形成する為に使用できる６本の絶縁（エナメル）ワイヤの束を通る略断面図である。

【図12】弾性電気コネクタを形成する為に使用できる４本の絶縁（エナメル）ワイヤの束を通る略断面図である。

【図13】弾性電気コネクタとして構成された織物の細長いストリップを例示する。

【図14】弾性電気コネクタの長さに沿ってジグザグパターンに配設されたワイヤ束を形成する６本の絶縁ワイヤの端部を示す、図１３の弾性電気コネクタデバイスの近位端の拡大図を示す。

【図15A】弾性電気コネクタのワイヤの２本に電気接続された、図８に示されるようなストレチセンサの拡大図である。

【図15B】内側が露出された、図１５Ａに示されたものと類似するストレッチセンサの領域のもう１つの図（拡大）を示す。

【図15C】カバーが取り付けられた、図１５Ｂのセンサを示す。

【図16】身体接地パッド、ＥＣＧ電極、及び呼気センサを含む複数の電気部品に接続されて示される弾性電気コネクタの例である。追加の電気部品も追加され得る。

【図17A】乃至

【図17F】電極センサのアセンブリを例示する。これらの図は、新規の電極アセンブリ（この場合においてＥＭＧ電極）を示している。この新規構造が、全ての我々の電極に共通しており、かつ基本的に、グルーフィルム（リボンの同じもの）を反対側にして、熱処理によってインクセンサを織物基部（非弾性）に貼り付かせることに注目せよ。この「多層」は、孔を開けられ、次にリベットが孔に挿入される。

【図18】センサを形成する導電性インクと接触するコネクタをリベットで固定することによる電極センサの加工を例示する。

【図19A】乃至

【図19B】ＥＭＧ電極を示す。図１９Ａは、前（着用者に面する）面を示し、他方で図１９Ｂは、衣類に取り付けられる後面を示す。センサは、コネクタ（例えば本明細書に記載されるようなＳＰＩＤＯＮ）に接続され、かつ衣類に貼り付けられても良い。

【図20】取り付けられたリベットのキャップで接続する（はんだ付けする）ことによる電気コネクタデバイスへの図１９Ａ及び図１９Ｂに示されるようなＥＭＧ電極のはんだ付けを例示する。

【図21】弾性電気コネクタが、同様に接続され得る織物（例えば衣類）に接続された、ハウジングを含むセンサ管理システム（ＳＭＳ）の一例を示す。

【図22】織物（衣類）に取り付けられた、組み立てられたＳＭＳコネクタ及びハウジングを例示する。

【図23】ＳＭＳハウジングの頂部を示す。

【図24】ＳＭＳハウジングの底部を示す。

【図25】防水処理の為にエポキシ樹脂を含むＳＭＳハウジングの頂部のもう１つの図を示す。

【図26】ＳＭＳハウジング用の異なるハウジング形状（例えば、左の２０極、中央の２４極及び右の２８極）を例示する。

【図27A】ＳＭＳコネクタと嵌合するマルチメディアモジュールデバイス（ＭＭＭデバイス）を例示し、部分断面図で示す。

【図27B】完全に嵌合したＭＭＭデバイス及びＳＭＳコネクタを示す。

【図28】ＳＭＳマイクロコントローラのはんだ層を示す。

【図29】ＳＭＳマイクロコントローラの部品層を示す。

【図30A】ＳＭＳハウジング内に収容された図２８及び図２９のＳＭＳマイクロコントローラを示す。

【図30B】ＳＭＳマイクロコントローラ用のハウジングのもう１つの例を示す。

【図31】本明細書に記載されたような弾性電気コネクタに接続されたＳＭＳの図６に示されたものと類似したもう１つの例示である。

【図32】図９に示されたものと類似した弾性電気コネクタに接続された電極のもう１つの例を例示する。

【図33】６極の雌コネクタ及びスプリッタＰＣＢに接続された弾性電気コネクタを例示する。

【図34】各々がＳＭＳコネクタに電気接続された、４つの弾性電気コネクタを示す。

【図35A】複数の異なる電気部品（例えばセンサ）に遠位で接続される、又は接続可能であり、かつＳＭＳコネクタに近位端で接続される複数の導電ワイヤを各々が含む、複数の（例えば５つの）弾性電気コネクタを含むシステム又はサブシステム（本明細書において「ｓｐｙｄｏｎシステム」又はｓｐｙｄｏｎサブシステムと称される）を例示する。このネットワーク全体は、ウェアラブル衣類を形成する為に織物に接着剤で、かつ／又は別の方法で移転及び接続できる。

【図35B】図３５Ａに示されるものと類似した、複数の異なる電気部品（例えばセンサ）に接続される、又は接続可能であり、かつＳＭＳコネクタに近位端で接続される複数の導電ワイヤを各々が含む、複数の弾性電気コネクタを有するシステム（又はサブシステム）のもう１つの例である。

【図36】乃至

【図39】ＳＭＳ回路用のＳＭＳ（図３８）及びハウジング（図３６、図３７及び図３９）の代替的な応用例を例示する。

【図40A】乃至

【図40C】基材（例えば、織物）に縫製された導電糸の例を例示し、図３１Ａは、様々なピッチ及び幅（角度）を有するステッチの様々なパターンを示し、図４０Ｂは、５つの異なるセンサに接続できる５本の平行な導電糸の例を示す。図４０Ｃは、単一の導電糸（ワイヤ）の例を示す。

【図41】伸縮自在な織物を接続する為に使用できるワイヤ入りリボン（弾性電気コネクタ）の一例を例示する。

【図42】弾性電気コネクタからの２本のワイヤを使用する、ストレッチセンサへの、以上に示したように形成された導電性弾性リボンの取付具を例示する。

【図43】乃至

【図45】弾性電気コネクタに結合されるストレッチセンサを含む密封された導電性リボン（弾性電気コネクタ）を作る一方法を例示する。

【図46】乃至

【図48】複数の電気部品を接続する為に衣類に接着剤で取り付けられ得る弾性電気コネクタの例を示す。

【図49】ウェアラブル装置（衣類）用の弾性コネクタに取り付けられ得るセンサ（例えば、慣性計測装置又はＩＭＵ）の一例を例示する。この例においてＩＭＵは、複数のワイヤによって取り付けられる（８つの取付具、一側面当たり４つが示される）。

【図50】ＰＣＢ（プリント回路基板）及びジャック（例えば、雌ジャックコネクタ）の弾性コネクタへの代表的な接続を示す。

【図51】本明細書に記載されたような弾性コネクタに接続された図４９及び図５０に示されるようなＩＭＵ及びジャックを例示する。

【発明を実施するための形態】

【0032】

衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイス、これら弾性電気コネクタを作る方法、弾性電気コネクタを含む衣類及びかかる衣類を作る方法が、本明細書に記載される。

【0033】

弾性電気コネクタは、本明細書において弾性ストリップコネクタ、織物ストリップコネクタ等と称されることもある。一般に、本明細書に記載された弾性電気コネクタは、織物基材（例えば、織物基材の細長いストリップに切断又は形成される）を含んでも良い。この基材は、弾性であっても良い（例えば、それは伸縮自在な織物から作られても良い）。複数のワイヤが、織物の片側に取り付けられても良く、かつ複数のワイヤが、弾性電気コネクタの長さに沿って正弦波（例えばジグザグ）パターンで取り付けられても良い。例えば、弾性電気コネクタは、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤを含んでも良い。ワイヤは、縫製又は縫い合わせによって基材に取り付けられても良い。応用例によっては、ワイヤは、（縫い合わせの代わりに、又は縫い合わせに加えて）接着剤によって取り付けられる。例えば、複数のワイヤは、正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフで１つ以上のステッチによって第１面に取り付けられても良い。

【0034】

一般に、正弦波又はジグザグパターンでワイヤ束を基材に保持するピーク及びトラフでの取付点の間（例えばステッチ間）に間隔があっても良い。この間隔は、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ等よりも大きくても良く（例えば、約１ｍｍ〜１５ｍｍ）、この間隔は、耐久性のある取付位置（例えばステッチ）の間の距離であっても良い。基材の長さに沿った取付点の間の間隔は、変動しても良いか、又はそれは一定であっても良い。（一緒に撚られても良い）ワイヤ束を残すことは、以下で記載されるように、電気部品への取り付けの為にワイヤを分離しやすくし得る。本明細書においてワイヤが取り付けられたと称されない応用例にあっても、接着剤は、ピーク及びトラフの間でワイヤを基材にしっかり保持しないことがあるので、弾性電気コネクタのワイヤは、取り付けられていないとみなされ得ることに注目せよ。一般に、（別段の定めのない限り）本明細書に記載された応用例のいずれかは、ジグザグ／正弦波ワイヤ（ワイヤ束）が取り付けられる側面を含む、弾性電気コネクタの片側又は両側に接着剤を含んでも良い。

【0035】

応用例によっては、接着剤が、複数のワイヤ又はワイヤ束を記載されたような正弦波パターンに保持できる（又は保持することに役立ち得る）。例えば、複数のワイヤは、ワイヤを正弦波（例えば、ジグザグ、鋸歯等）振動パターンに保持する（又は保持することに役立つ）接着剤内に埋設できるが、個別のワイヤが接着剤及び基材から個別に、例えば引っ張ることによって除去され、切断し、かつセンサのような電気デバイスに取り付けることを可能にする。接着剤を含む応用例のいずれかにおいて、接着剤は、複数（例えば束）のワイヤを基材に沿った振動パターンで保持することに役立つことができ、他方で取り付けの為に基材の側面（例えば後部）から個別のワイヤが除去されることをなおも可能にし、他のワイヤを振動パターンに残す。従って、基材に保持される（又は基材内の）ワイヤの接着剤強度（例えば、引張又は引き離し接着剤強度）は、比較的低くても良く、個別のワイヤを損傷せずに、又は基材上の他のワイヤの振動パターンを分断せずに、それを手動で除去することを可能にする。

【0036】

弾性電気コネクタの各ワイヤは、電気的に絶縁され得る。特に、ワイヤ上の絶縁層は、熱除去可能であっても良く、その結果、単に加熱すること（例えばはんだ付けにより、例えば２００℃超、２５０℃超、３００℃超、３５０℃超、４００℃超等）は、加熱された部分でワイヤから絶縁材を除去でき、残りのワイヤを絶縁された状態に残す。

【0037】

例えば、図１は、弾性電気コネクタの一応用例を概略的に例示する。この例において、弾性電気コネクタデバイスは、弾性織物１０９のストリップと、接着剤１０７と、ワイヤ束１０２とを含む。いかなる数のワイヤ（例えば２〜２０、２〜１９、２〜１８、２〜１７、２〜１６、２〜１５、２〜１４等）も、コネクタデバイスに含まれ得る。この例において、ワイヤのジグザグ／正弦波束が、約０．５〜１５ｍｍ（又はそれ以上、例えば１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５等ｍｍ）の（トラフからピークへの）振幅１０５を有しても良い。ステッチ長１０３又はワイヤに沿ったトラフ及びピークの間の距離は、約１ｍｍ〜１５ｍｍであっても良い。

【0038】

本明細書に記載された電気コネクタは、電気接続の変形（伸長、撚り、巻き上がり等）を可能にし得る。手短には、このことは、熱接着剤によって結合される織物サンドイッチ内に電気ワイヤ束を埋設することによって達成される。完成したｓｐｉｄｏｎの厚さは、着用可能な快適さの為に重要であり得る。例えば、適用される厚さは、約０．５〜２ｍｍであり得る（概して＜２ｍｍ）。

【0039】

ジグザグ（Ｓ字形）の配設の為にアセンブリは、材料特性の利点を有し得る。例えば、（選択された基材織物の機械的性質によって決定付けられる）最大伸長は、増加し得る。ジグザグパターンの形状は、長手方向（ジグザグ方向）において織物の最大伸長を確実にする為に最適化される（すなわち、ジグザグは、弱い連結でない）。

【0040】

パターンの振幅及びステッチ長は、弾性電気コネクタを形成する為に使用した。例えば、デバイス（例えば弾性電気コネクタ）は、上記制約を満たし、かつ例えば約８０％〜４００の保証された伸長を有する、３０００の応力サイクルを支持する為に、最適化され得る。通常３０〜１１０度のピーク及びトラフ間に延在するワイヤの線の間の角度範囲の値。

【0041】

使用される基材は、いかなる適切な基材であっても良い。例えば使用される材料は、例えばライクラ及び他の合成繊維であっても良い。例えば、応用例によっては、織物は、合成（例えば、ポリエステル）及び他の材料（例えば、ライクラ又はエラスチン）の混合物、例えば２５〜４０％のエラスチン又はライクラ、残りがポリエステルであるような、織物の混合物を含む。織物は、ある意味でリミッタの役割を果たし、コネクタの最大伸張を使用される織物の最大伸張以下に制限する。

【0042】

言及したように、いかなる適切なグルー（接着剤）も弾性電気コネクタの後部に塗布できる。例えば、接着剤は、約２０〜３００ミクロン（例えば約８０〜１００ミクロン、約５０〜２００ミクロン、約１００〜２００ミクロン等）の厚さに塗布できる。

【0043】

以下で更に詳細に記載されるように、ワイヤを電気部品に接続する為に、ワイヤは、切断され、かつ電気接続され得るように切断端で束から除去され得る。ワイヤは、コード化でき（例えば、色／パターンコード化）、かつ適正なワイヤが切断でき（例えば、外科用メス又ははさみによる）、かつ次に直接はんだ付けされる時、はんだ（熱）の塗布は、例えば蒸発によって絶縁材を除去できる。一般に、束内のワイヤは、融解されないか、又は一緒に封入されず、例えばステッチによって、正弦波パターンの頂点（ピーク及びトラフ）でのみ失策として固着できる。このことは、ワイヤが個別に分離され、かつ束から（かつパターンを保持するステッチから、例えば束から切断端を引っ張ることによって、抜き出されることを可能でき、それらが容易に識別され、かつセンサ又はＰＣＢのような電気部品に取り付けられることを可能にする。

【0044】

全体的として、デバイスを形成する織物のストリップは、いかなる長さ及び幅の織物ストリップにも切断できる。例えば、ストリップは、一般に幅３〜４ｃｍ（例えば、できるだけ薄い）であっても良い。同様に、長さは変動し得る。例によっては（例えば図２）、弾性電気コネクタのロールは、本明細書に記載された衣類の製造中に、注文に応じて生産及び切断できる。

【0045】

この弾性電気コネクタは、織物リボン又は織物リボンコネクタとも称されても良く、かつ導電性ジグザグ（例えば正弦波）エナメル撚りワイヤを含んでも良い。弾性電気コネクタの目的は、信号及び電気を衣類のあらゆる必要とされる部分に送出することである。このタイプの弾性電気コネクタに対して多数の利点がある。あらゆる単一のワイヤ／導体は、ワイヤのジャケットをはぎ取るか又は織物保護物その他を除去する必要なしに、センサ、電極又は電子ボードに容易に接続できる。（２〜８超のワイヤから成る）エナメル撚りワイヤ上のストランドが、リボンのグルー塗布側面に縫製され、かつ衣類に熱的に貼り付けられる前に容易に働きかけられる（切断される、保護物からはぎ取られる、溶接される、取り付けられる……）ので、このことは可能である。それ故に、生産工程において、単一の簡易な操作のみが必要である。電極、センサ又はいずれかの電子若しくは電気部品に溶接できるように、切断されたワイヤの絶縁材を除去することである。

【0046】

その上、このことは前もって全ての必要な接続を有する「ハーネス」を、我々が作成し、それを試験し、かつ次にそれ（「ハーネス」又はＳＰＩＤＯＮアセンブリ）を衣類に１回のみの／効率的な／低価格の操作において、配電の為に自動車製造で行われるように、「取り付ける」ことを可能にする。ウェアラブル衣類に電気部品を接続する他のデバイス及び方法と対照的に、本明細書に記載された弾性電気コネクタは、比較的薄い（例えば、２ｍｍ未満、１．９ｍｍ未満、１．８ｍｍ未満、１．７ｍｍ未満、１．６ｍｍ未満、１．５ｍｍ未満等）。対照的に、他のコネクタは、厚過ぎ、圧縮又はぴったりした服において必要とされる快適さを妨げることがある。他のコネクタも、リボン内部に織られていると記載され、従って接続は、リボンの初め又は終わりでなされ得るだけであり、従って多くの異なるリボンが必要とされる。更に、リボンを所望の寸法で切断し、かつワイヤを損傷させずにはぎ取ることは、非常に困難であり、かつ時間が掛かり得る。場合により、ワイヤは、絶縁材を有さないことがあり、従ってそれらは、個別に縫製されねばならず、リボンの幅にワイヤ数の制限を課し、更にリボンは、汗又は雨と接触する時に短絡効果を生成する危険がある。

【0047】

本明細書に記載されるような導電性リボンの製造は、熱接着フィルムと織物との結合から開始しても良い。次に２つの結合された材料は、グルーを織物側で溶かす２つのホット金属ローラの間を通過する。織物リールは、通常幅１４０ｃｍの寸法及び約７０ｍの長さを有する。グルー結合工程の後、リールは、所望の幅にサイズ選択された小さいリールに切断できる（図１）。リボンリールは、外側で織物を出し、かつ内側で（シリコーン紙フィルムによって保護される）グルーを出す。

【0048】

特別な注文設計のミシンを使用して、導体ストランドは、保護フィルムが除去された後、リボンのグルー側にわたって縫製される（図３）。縫製されたリボンは、スプールのサイズ及びミシンの能力、並びに使用されるストランド内部のワイヤ数に応じて５〜８メートルの標準的な長さを有する。用途に応じて、ストランドは、リボンの中心（図４）又は片側（図５）に縫製され得る。中心の縫製は、ＰＣＢのボード上のローカルｕＰ（図６）又は外部接続（図７）が必要とされる、ＵＡＲＴバス配分に通常使用される。

【0049】

側面縫製は、カバー用のリボンの自由空間を使用し、かつ接触区域を密封する為に、銅接着パッドにおけるセンサ（図８、歪みゲージを示す）及び電極（図９）接続に使用できる。

【0050】

衣類電化方法としての弾性電気コネクタの使用は、導体の電気的導通を確認する為に、２０％の伸長による引張強度を行う繰り返し試験卓上機を用いて外部認定研究所によって試験された。他の（例えば、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％等）伸長が、同様に類似した結果によって成功裏に試験されたことに注目せよ。図１０Ａ乃至図１０Ｃは、これらの結果を例示し、これらのデバイスが、驚くほど高い信頼性及び有効性を有することを確認する。

【0051】

各単一のスクリーンテストは、４５×２０ｃｍの寸法を有する弾性織物片（リボンの同じ織物材料）への熱転写によって適用された。試料の一端は、試験デバイスのフレームに結び付けられ、他方で他端は、空気ピストンに固定された。試料の電気ワイヤは、互いに直列に接続され、限流抵抗器を通して直流電力供給源に接続された。ワイヤ端部での潜在的な電圧漏れが、データロガーを用いて観察された。試験は、３つの異なるスクリーンテスト試料に対して行われた。１つは４つの導体を有し、１つは６つの導体を有し、かつ１つは８つの導体を有する。

【0052】

表１：試験パラメータ

【表1】

＊注：サイクル数は、4年を超える製品寿命に関して1日当たり1回の「着衣」及び1回の「脱衣」を考慮して計算された（比較として、標準洗濯サイクルは40〜50回である）。

【0053】

図１１及び図１２は、６及び４本のストランドワイヤ束を通る断面を概略的に例示する。この例におけるワイヤは全て、０．０５ｍｍ／ストランド８本の厚さであるエナメル銅線である。これらのワイヤは、各図右側の数字符号によって示されるように、各々が個別に色及び／又はパターン化のコード化がなされても良い。

【0054】

図１３は、長く、比較的薄く（例えば約２〜５ｃｍ）、かつ比較的平坦に（例えば２ｍｍ未満）示される弾性電気コネクタの長さの例を例示する。図１４は、ワイヤ（６本が示される）が露出された、まさに遠位端の拡大図を示す。図１５Ａは、センサ、具体的にはストレッチセンサに接続されて示される弾性電気コネクタの一部の拡大図である。実際には（センサ、ＰＣＢ、マイクロホン、電極、スピーカ等を含む）複数の電気部品が、本明細書に記載された弾性電気コネクタによって接続できる。例えば、図１６は、弾性電気コネクタのワイヤに電気接続された複数の電気部品を示す弾性電気コネクタを例示する。

【0055】

図１５Ｂは、導電性粒子で含浸した弾性材料の伸張に基づいて作動する、本明細書に記載されたような、歪みゲージセンサを組み立てる方法の一例を例示する。図１５Ｂにおいて、センサは、２つのリベット１５１１、１５１１’によってリボンバンド１５０９に直接固定される呼気歪みゲージセンサとして構成される。

【0056】

この例において、呼気センサ（弾性）は、示されるように織物ストリップ１５０９の中央に設置され、中心を合わせられ、かつ取り付けられる。センサは、センサを安定した状態に保ち、（例えば千枚通しによって）バンド上に２つ（以上）の孔を付け、バンドを打ち抜き、直径約２ｍｍの孔を形成し、かつ２つのリベット１５１１、１５１１’によってセンサをストリップに固定することによって取り付けられ得る。リベットは、示されるように、ストリップの後側から挿入されても良い。図１５Ｃに示されるように、一旦取り付けられると、センサは、他の層でカバーされても良い。この例において、織物ストリップ１５１９は、１つ以上の場所１５２１で周辺領域の周りに（又は完全に縁部の周りに）接着剤を塗布することによって取り付けられる。このセンサ構成は、センサの安定性を向上でき、それがサブアセンブリ（ｓｐｉｄｏｎ）を形成するリボンバンドと同時に動作することを可能にする。織物の下部及び上部ストリップ（例えば、リボンバンドを形成する下部ストリップ及び被覆ストリップ）は、弾性センサが、干渉なしに内部で伸張及び収縮できるポケットを形成し得る。

【0057】

図１７Ａ乃至図１７Ｆは、本明細書に記載された弾性電気コネクタに接続できるセンサを作る一方法を例示する。

【0058】

上述のように、本明細書に記載されたコネクタは、複数の電気部品を接続できる、（「ｓｐｉｄｏｎ」と称され得る）１つ以上の可撓性コネクタを含み、かかる部品をセンサ管理システム（ＳＭＳ）に接続することを含み、雄及び／又は雌コネクタをその部品と共に有するシステムの一部であっても良い。ｓｐｉｄｏｎは、複数のインテリジェントストランド（例えば、正弦波（例えばジグザグ）パターンで織物ストリップの片側に対して縫製される撚りエナメルの複数（２〜２０、２〜１８、２〜１６、２〜１４、２〜１２等）ワイヤから作られる）を有するハーネスとして構成でき、かつ絶縁グルーを含んでも良い。ｓｐｉｄｏｎは、電極、センサ、触覚アクチュエータ、タッチポイント、並びにマイクロコントローラ及びＩＭＵのようなＩＣを接続でき、かつそれ故に含んでも良い。ｓｐｉｄｏｎは、衣類／身体の様々な部分に設置された複数のセンサ、電極、タッチポイント及び触覚アクチュエータに由来する信号が、衣類／身体の様々な部分に設置されたマイクロプロセッサ、及びマルチメディアモジュールデバイス（ＭＭＭ）のような外部デバイスに接続されねばならない衣類用に設計できる。ＳＭＳコネクタは、ｓｐｉｄｏｎの一部であり、着用者の肩甲骨の間の中心に対応する、各シャツの上部中央に位置決めでき、人体内の位置は、重量及び接触に反応しにくい。

【0059】

ＳＭＳは、ＭＭＭ内よりもむしろ各シャツ内に設置できる。この解決策は、システムの費用を上昇させる。ＳＭＳを有するＭＭＭを買うよりも、それをＳＭＳのない多くのシャツと共に使用し、ユーザは、今やＳＭＳのないＭＭＭを買い、かつそれをＳＭＳを各々が有する多くのシャツと共に使用せねばならない。しかしながらこの解決策は、ＭＭＭ上の雄及び雌コネクタのサイズを大きくする必要なく、衣類内のセンサ、電極、タッチポイント及び触覚アクチュエータの数を増加できるようにする。潜在的なユーザは、３６を超えるピンを有するＳＭＳを、そのサイズがあまりにも煩わしく、かつ不快になるので着用しなくても良い。

【0060】

シャツにグルーで付けられるコネクタ内にＳＭＳを設置することによって、各センサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータは、既に言及されたストランドを通してＳＭＳマイクロプロセッサに直接接続できる。ＳＭＳマイクロプロセッサは、次に各センサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータデータ及び信号を獲得及び処理すること、並びにＳＭＳコネクタ上に２つのみのピンを必要とするデジタルシリアルポートを通してＭＭＭにこれらの計算を送信することに関与する。

【0061】

ＳＭＳが、シャツコネクタよりもむしろＭＭＭ内に設置された場合、全てのセンサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータは、ＭＭＭに接続され、従ってコネクタ上のピンの数が劇的に増加し、かつ結果としてその全体のサイズが大きくなることが注目されるべきである。この場合に、多数のセンサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータは、大きなコネクタサイズという代償を払ってのみ達成できるであろう。対照的に、選択された解決策は、小さなコネクタ寸法及び多数のセンサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータ（４４以上の接続まで）を同時に確実にする。

【0062】

既に記載されたアーキテクチャに加えて、追加の技術は、システムが、衣類に埋設され、かつＳＭＳに接続される必要があるストランド数を増加させずに、センサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータの数を増加できるようにする。このことは、既に以上に言及したインテリジェント専用ストランドを使用することによって達成され得る。接続するこれらインテリジェントストランドは、ＭＭＭ及びＳＭＳと同じようにＳＭＳマイクロプロセッサと通信するセンサ、電極、タッチポイント、触覚アクチュエータ及びマイクロプロセッサを埋設する。各束は、複数のストランド又はワイヤを含んでも良い。例えば、４本の撚りエナメルワイヤが使用でき、２本のワイヤが信号を運び（例えば、デジタルシリアル通信バスの役目を果たし）、かつ２本が電力供給及び接地用である。

【0063】

ＳＭＳに関して記載された原理と類似した原理に従い、インテリジェントストランドに埋設される１つ以上の各追加のマイクロコントローラを各々が含む、追加の「モジュール」が、次に衣類に設置される多数の異なるセンサ、電極、タッチポイント及び触覚アクチュエータに接続できることを検討することが可能である。これらのモジュールは、ストランドによってＳＭＳに接続される。マイクロコントローラは、実際にセンサ調整だけでなく、デジタル通信も管理する。

【0064】

第１の利点に加えて、注目されるべき２つの他の重要な特徴がある。第１に、この全体的なシステムアーキテクチャを使用することによって、センサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータは、ＳＭＳに接続されず、マイクロコントローラに接続されるので、また全てのマイクロコントローラが、ＳＭＳマイクロコントローラと通信する同じデジタルシリアルバスを共有できるので、衣類を周回するワイヤ数が、著しく減少する。このことは、各マイクロプロセッサがアドレスによって特定され、従って、ＳＭＳと通信する間に独自に特定できるので可能である。ワイヤ数が、この解決策によって減少することは、最終ユーザにとっての衣類の着用性及び快適さを確実に改善する。着用性及び快適さは、机上、手持ち、又はポケット内にある時に使用されるコンピュータ、スマートフォン、又は我々の手首に着用されるインテリジェントウォッチ若しくはリストバンドとは対照的に、我々の皮膚の大部分（上半身全体／シャツ、下半身全体／タイツ、手／手袋、足／靴下、頭／バラクラバ帽その他）と直接接触する時に動作する、我々のようなウェアラブルコンピュータにとって重要である。

【0065】

同じデジタルシリアルバスを共有できる様々なマイクロプロセッサの数が、理論的に無限であるか、又は非常に多く、かつ衣類上の空間及び（問い合わせ頻度、帯域幅等を含む）衣類の周りに設置された全てのマイクロコントローラを管理する必要があるＳＭＳマイクロコントローラの計算電力によって主に限定されることも注目されるべきである。

【0066】

最後に、それに接続されたマイクロコントローラ、センサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータの組み合わせは、ＳＭＳから独立して管理でき、かつデータ処理を配分し、かつＳＭＳマイクロコントローラの処理負荷を軽減することに役立ち得る、一種の「スマートセンサ化ノード（ｓｍａｒｔ ｓｅｎｓｏｒｉｚｅｄ ｎｏｄｅ）」を作り出すことを可能にする。

【0067】

図２１を参照すると、コネクタ本体（ａ１）は、衝撃保護を保証する為に、２ｍｍの全厚を有するポリカーボネートプラスチック材料で作られる。基部には、衣類織物（ｂ２）に熱溶解される軟質プラスチック層支持体（ｂ１）上で良好な安定性を可能にする平坦なフランジ（ａ２）がある。このフランジの追加の目的の１つは、コネクタを「挟み込み」、それを更に安定させる為に、フランジに熱溶融される追加の層（ｂ３）を通してコネクタを第１プラスチック層に固定することである。最終的な組み立ては、図２２に示される。

【0068】

図２３において、ＳＭＳコネクタは、接続される外部デバイスを容易にロックし、かつ安定させること可能にする四隅の円筒形シート（ａ４）に設置された４つの磁石（ａ３）を有する。このコネクタは、定期的な洗濯に耐える為に完全に防水である６８ ＩＰ等級を有し（それは「インテリジェント」衣類であり、従って使用後に定期的に洗浄される必要がある）、従って磁石は、可能な酸化及び錆の付着を回避する為に、表面の後側に位置決めされる。

【0069】

図２４において、外部デバイス及びＳＭＳコネクタの間の整合位置が制約されるにもかかわらず、左右両側に、望ましくない逆接続を回避するように設計された半円筒形スロット（ａ５）が存在する。

【0070】

コネクタも、図２５に示されるように防水、例えば又は少なくとも耐水性／耐湿性にされても良い。雌コンタクトレセプタクルは、内部部品へのいかなる水の浸入も回避するように設計された。対応するピンホールへの雌コンタクト（ａ６）挿入後、コネクタの後側は、いかなる隙間も完全に密封する為に、エポキシ樹脂（ｂ４）を充填される。

【0071】

１つの基本的なピン配置が、１２極を有する図２４に示されるが、（それぞれ２０、２４及び２８を示す）図２６の応用例に示されるように、それは、１６、２０、２４及び２８極によっても構成できるであろう。

【0072】

図２７は、ＳＭＳ（センサ管理システム）コネクタ及び外部マルチメディアモジュールデバイス（ＭＭＭ）の間の電気接続が、雌コンタクト（ａ６）と、内部ばねのおかげで、極度の衝撃及び振動下でも安定し、かつ信頼できる電気接触を確保するポゴピン（ｂ５）とを通すことを例示する。

【0073】

図２８乃至図３１は、ＳＭＳを例示する。示されるＳＭＳシェルは、雌コンタクトに直接はんだ付けされ、かつ衣類に埋設されたセンサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータからのデータ及び信号を獲得及び処理し、かつそれらをＭＭＭに伝達することが可能な中央ユニットの役割を果たすプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）を含む（図２８）。

【0074】

ＳＭＳの主要部品は、マイクロコントローラである。既に言及されたように、このマイクロコントローラの主たる目的は、センサ（例えばＥＣＧ電極、ＥＭＧ、ストリングゲージ、皮膚コンダクタンス、ＩＭＵ等）、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータに由来するデータ及び信号の獲得を管理することである。同じ部品が、データ処理の第１段階（例えば、デジタルフィルタ）、及びマルチメディアモジュールへのシリアルデジタル回線を通るこれらの計算の通信にも関与する。

【0075】

図２９に示される一例において、１２のピン（雌コンタクト）は、電気接続を確保する。これらのピンは、デジタル通信を有する為に使用され、電力供給は、マルチメディアモジュールバッテリ（規定＋３．３Ｖかつ保護されるＶＢＡＴ）及び他のハードウェア機能（例えば、マルチメディアモジュール及びＳＭＳの間の接続の検知）から来る。図３０Ａにおいて、ＳＭＳ ＰＣＢＡはんだ層は、２〜１２本（又はそれ以上）のエナメル導体／ワイヤのストランドが縫製される、弾性リボンによって作られる特別なハーネスを通して身体の特定の部分（腕、手、脚、足、肩、頭、胸部、背中、腹等）をカバーする為に衣類中に配分された種々のタイプのセンサ、電極、タッチポイント又は触覚アクチュエータへの幾つもの接続を可能にするように設計された。ストランド（ワイヤ束）は、ジグザグパターンのピーク及びトラフに縫製され、この例において各側面は、最小２ｍｍから最大４ｃｍであり、かつリボンがその長さの１０％から５００％に伸張することを可能にする為に、１°〜１７９°の角度を有する。リボンバンドは、それが貼り付けられる衣類の部分（袖、肩等）を作る為に利用されたものと同じ織物で作られる。伸縮自在な織物は、種々の方向（１〜６以上）に伸張するので、リボンは、それが貼り付けられる部分の正確な伸張方向に従って貼り付けられる。この工程は、機能性（導電率及びデータ収集）及び衣類を着用する際の快適さを改善する為に、リボンが、それが貼り付けられる織物と同じ伸長及び同じ戻りを有することを確実にする。それは、衣類の外観も改善する（身体が動いている時に、衣類のシームレスな伸張及び戻り）。弾性リボンは、織物用に特に調合された接着フィルムを通して伸縮自在な織物にグルーで付けられ、この接着剤は、同じ配線層上にあり、かつ高温塗布後にジグザグストランド形状をブロックし、かつ保つ為に、衣類の弾性組織への熱固定の為に使用される。ジグザグ形状は、着用中及び使用中のワイヤ伸長を確実にする為に最適化され、銅導電材料の機械的応力を回避する。

【0076】

図３０Ｂは、コントローラをしっかりと収容することを可能にし、かつワイヤをコントローラから引き抜かずに、例えば可撓性リボンコネクタからの複数の入力とインタフェースで連結することを可能にするように構成されたコントローラ（ＳＭＳコントローラ）を固着する為に使用できるＳＭＳハウジングのもう１つの例である。図３０Ｂにおいて、ＳＭＳコネクタハウジング（シェル３００９）は、シールがワイヤ３９０７及び回路の間でコネクタの上に与えられ得るように、ＳＭＳ回路（コントローラ、図３０Ｂでは見えない）が、ハウジング内にぴったりと静止することを可能にする。図３０Ｂにおいて、カバーは、ＳＭＳハウジングの上に示されない。後カバーが取り付けられる前に、ＳＭＳは、エポキシ樹脂の領域によって被覆され得る。ダウンコーニングシリコーンのリングのようなシーラント３００５は、ＰＣＢの中心に集められたワイヤストランドの辺り一帯に設置できる。このシリコーン３００５クラウンは、定位置に保持されたＳＭＳコネクタシェルからワイヤが緩やかに出ることを可能にでき、かつ接続に対してある程度の耐水性も提供できる。

【0077】

絶縁ワイヤが、基材に縫製される本明細書に記載されたコネクタのいずれかにおいて、個別の糸材料（例えば、綿、ポリエステル、混紡等）が、ワイヤ束を適切な領域で基材（織物）に対して縫製する為に使用できる。糸の単一のループ又は糸の複数のループは、ワイヤを定位置に保持する為に使用できる。糸は、ワイヤ束の周りを１回以上、かつ基材を１回以上通過できる。ワイヤを基材に固着するステッチは、間隔の距離だけ離されていても良い（例えば、図１、要素１０３を参照せよ）。

【0078】

ワイヤ入り弾性リボンは、ＩＭＵ、ＥＭＧ、電極、タッチポイント、導電ワッシャ接続によるインクセンサ（例えば図３１）、触覚アクチュエータ、ＰＣＢＡ（図１０）及びいずれかの種類の電気接続のような様々なセンサタイプを接続する。

【0079】

ＰＣＢＡ組み込みの場合に、これは、電子回路内部へのいかなる水、汗又はいかなる種類の液体浸透も防止する為に、予めエポキシ樹脂によってカバーされねばならない。適用範囲は、衣類の外側からの良好な触感及び魅力的な外観を有する為に平滑かつ丸い形を有する。

【0080】

導電ワッシャは、その上にはんだ付けされる銅線を、インクセンサに接続する為に使用でき、かつ強い耐屈曲性並びに錆及び酸化に対する良好な保護を有する為に塩化銀薄鋼フィルムによって作られ、最適な導電率の値を維持する。ワッシャ及びインク面の間の結合が、２つの異なる材料面の間で電気信号の伝達を可能にする（３Ｍによって製造される）ｚ−ａｘｉｓと名付けられた特別な導電性接着剤のおかげで作られる。

【0081】

このシステムによって、標準ハーネスへの薄エナメル導体の接続を可能にする「スプリッタＰＣＢ」（ＳＰＰ）のおかげで、衣類のあらゆる部分内のコネクタ又は外部モジュールのような、入力／出力電気接続も有することが可能である。ＰＣＢＡのように、ＳＰＰは、配線後、エポキシ樹脂範囲によって保護されねばならない。図３２は、電極対に電気接続されたコネクタを例示する。

【0082】

全てのワイヤ入りリボン終端は、はんだ層上でＳＭＳ ＰＣＢＡパッドにはんだ付けされ、かつ水の浸透を完全に防止する為に、試験後エポキシ樹脂によってＳＭＳコネクタシェル内部に組み込まれる（図３３）。ｓｐｉｄｏｎサブシステム（例えば図３４、図３５）は、次に衣類と結合される準備ができていても良い。最初に、ＳＭＳコネクタは、シャツの高い背中側に存在するスロットを通して挿入され、かつ以上に記載されたように衣類に機械的に固定されても良く（例えば図２１）、次にレーザプロジェクタによって投射されたドローに従って、種々のワイヤ入りストリップは、内部衣類面の適正な場所に位置決めでき、かつ熱プリントの油圧プレスを使用して、組織に固定できる。

【0083】

図３５Ｂは、本明細書に記載されたように（例えば、正弦波又はジグザグパターンで織物基材の細長いストリップの第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤを含み、各ワイヤが、電気的に絶縁され、かつ複数のワイヤが、正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられる）配設及び取り付けられた複数のワイヤを各々が含む複数の弾性電気コネクタを含むサブシステムのもう１つの例を例示する。この例において、サブシステムは、全部が一端（近位端）で（ＳＭＳハウジング内に保持される）ＳＭＳコントローラ３５０５に接続する、７つの分岐（ストリップ）を含む。各分岐は、１つ以上のセンサ３５１７及び／又は（例えば１つ以上のセンサからのデータを処理し、かつそれをＳＭＵ３５０５へ、かつＳＭＵ３５０５による伝達に備えても良い）ＩＭＵ３５１５を含んでも良い。サブシステムを形成するストリップは、次にシャツ、例えば長袖又は半袖を有するＴシャツのような、圧縮衣類を含むが、それらに限定されない衣類に取り付けられるか、又は他の方法で統合されても良い（縫製される、グルーで付けられる、埋設される、層状にされる、取り付けられる等）。図３５Ｂにおいて、サブシステムは、左タッチセンサ３５０７、右タッチセンサ３５０７’、左腕３５０９、右腕３５０９’、左背中３５１１、右背中３５１１’、及び中央背中領域３５１３用のコネクタを含む。例示されるように、異なるコネクタは、異なる長さを有しても良く、かつ異なる部品に接続しても良い。

【0084】

ＳＭＳ及びＳＭＳコネクタの他の例は、図３６乃至図３９に示される。

【0085】

図４０Ａ乃至図４０Ｃは、正弦波又はジグザグパターンで取り付けられるワイヤを有する可撓性コネクタの他の例を例示する。これらの例において、繊維の１本又は束が取り付けられる（図１乃至図３９で以上に記載されたようにワイヤを基材に縫製する為に追加の糸を使用するよりもむしろ、織物に縫製されることを含む）。従って、これらの実施態様は、以上に記載されたようなワイヤの除去及び接続しやすさを含む、全ての利点を有さないことがある。

【0086】

応用例によっては、図４０Ａ乃至図４０Ｃに示されるように、導電糸又は他の高導電率コネクタを使用することが有用であり得る。この例において、導電糸は、縫い合わせのネット方向において多少の伸張を可能にする波形（例えば、ジグザグ、正弦波等）パターンで衣類に縫い合わせられる。以上に記載されたように、呼吸（センサ）トレースは、導電性インクパターンの伸張による抵抗率の変化による導電率の変化を利用する為に、伸縮自在な導電性インクパターンから形成され得る。この例において、糸の縫製されたパターンは、約３５〜４０度のジグザグパターンを含み、ステッチが、織物により僅かに伸長することを可能にした。例によっては、導電糸は、金属導電糸である。（波形パターンにおける）各曲がり角で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よって決まり得る。一般に、テキスタイルの伸縮自在性が高いならば、角度は小さくなる。糸の数は変動しても良く、一般に、例えば接続される必要があるセンサ及びそのピンの数に応じて、いかなる数の糸も使用できる。糸は、概して衣類に直接縫製される。糸の電気絶縁は、糸の外部コーティング（例えばシリコーン、ポリエステル、綿等）によって、及び／又は以上に記載されたように、絶縁接着剤の層によって得ることができる。糸コネクタは、以上に記載されたようにトランスファ（ｔｒａｎｓｆｅｒ）の一部としても使用できる。例えば、導電糸は、衣類の同じ織物上に作られるバンドに縫製され、かつ次に例えば接着剤の層を使用して、衣類に熱工程によって移転させても良い。

【0087】

１本以上の導電糸は、（圧縮衣類のような）織物、又はトランスファ（例えば次に衣類に取り付けられる織物又は他の材料のパッチ）に直接貼り付けられ得る。導電糸は、縫製される前に絶縁され（例えばエナメル加工され）ても良い。応用例によっては、導電糸は、織物又は他の基材に縫製される前にグループ化できる。例えば、複数（例えば２、３、４、５本等）の糸が、絶縁され、一緒に巻き付けられ、次に圧縮織物のような基材に縫い合わされても良い。例えば一応用例において、装置は、ＩＭＵと、２つのＥＭＧとを有し、入力が、センサモジュール／マネージャを含む、装置上の回路（例えば、マイクロチップ）に供給される衣類を含む。部品は、同じ電子「線」上で動作でき、線は、基材を通して縫い合わせる為に、一緒に組み合わせられる複数の電気伝導性糸である。一例において、２つのマイクロチップが、４本のワイヤから作られる同じ「線」によって動作でき、各ワイヤは、互いに電気的に絶縁される。材料を縫い合わせる際に、ステッチは、機械的縫製デバイスから理解されるように、２組のワイヤから形成でき、１つは基材の頂部に、かつ１つは基材の下に有り、応用例によっては、導電糸から形成されるステッチは、上部導電糸（又は導電糸のグループ）と、下部導電糸（又は導電糸のグループ）とを含んでも良く、上部導電糸は、主に上面にあり、かつ下部導電糸は、主に下面にある（但し一方又はいずれか一方は、他方と係合する為に基材を通過できる）。

【0088】

例えば、導電糸は、（シリコーン又は水を主成分とする）結合溶液によってカバーされるか、又はジャケットによって保護され、約０．９ミリメートルの総直径を有する４本の撚られ、かつエナメル加工された（従って、互いに電気的に絶縁される）ワイヤから作られる非常に微細な（例えば０．７ミリメートルゲージ／厚さ）「ワイヤ」を含んでも良い。導電ワイヤは、織物又は基材上に直接、ジグザグの脚部間で４５から９０度の角度を有するパターンのような波形（例えばジグザグ）パターンに縫製されても良い。例によっては、パターンは、材料（例えば織物）の基材上に形成され、かつ衣類に取り付けられる。例えば、基材は、織物の１ｃｍから３ｃｍの自動接着性のストリップであっても良い。

【0089】

図４１乃至図４８は、以上に記載されたような弾性電気コネクタへ１つのタイプのセンサの接続及び形成を例示する。この例において、ストレッチセンサが、導電性粒子で弾性材料を含浸し、それを乾燥させ、かつ次にコンタクトを端部で結合し、端子を形成することによって形成できる。一旦端子が取り付けられると、弾性材料は、図４１に示される予め調製されたワイヤリボン材料のようなワイヤコネクタに結合できる。図４１において、ワイヤリボン材料は、撚りエナメル（絶縁）ワイヤとして示される一対の撚りワイヤ１０１０（但し２本を超えるワイヤも使用できる）によって織物のストリップに縫製される。ワイヤは、ジグザグパターンで織物（例えば圧縮織物）のストリップに縫製され、かつ織物ストリップは、織物接着剤を含んでも良いか、又は他の織物（例えば衣類）に熱で貼り付けるように構成でき、その結果導電コネクタは、織物に直接縫製し、かつワイヤ用の被覆を提供する必要なしに織物に直接貼り付けられ得る。ワイヤが縫製される織物は、概してそれらが貼り付けられるものと同じ材料である（例えば、圧縮衣類織物）。応用例によっては、アプリケータ織物と称されることもある、絶縁ワイヤのジグザグパターンが縫製される織物の片側は、（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為に処理される。実際に、ワイヤの長い丈は、前もって調製でき、かつ衣類への貼り付ける為の要求に応じて切断できる。一般にワイヤリボン材料は、データモジュール及び／又はＳＭＳ部品を含む、本明細書に記載された衣類の他の部分に１つ以上のセンサを接続する電気コネクタとして使用できることに注目せよ。このワイヤリボン材料は、本明細書においてワイヤリボン材料又は縫い合わされたジグザグコネクタと称され得る。この材料は、好適には長い丈で調製でき、かつ衣類及び／又はセンサを固着する（例えば接着剤により固着する）為に所望の長さに切断できる。

【0090】

例えば、図４２において、導電性弾性リボンは、ワイヤを含まない領域でワイヤ入りリボンの熱接着グルーを付けた面に設置され、かつ導電ワイヤ端部に接続される。例えば、図４３に示されるように導体（ワイヤ）は、銅端子にはんだ付けされる。

【0091】

弾性リボンは、一旦導電ワイヤに貼り付けられると、織物（例えばそれが貼り付けられる織物と同じであっても良い、絶縁織物）内に封入できる。応用例によっては、弾性リボンは、絶縁体材料に封入でき、かつ／又は絶縁体によって被覆できる。図４４及び図４５において、（コンタクトを含む）導電性弾性リボンの外側は接着組織リボンによって約３３ｍｍの幅に密封される。組織（被覆）リボンは、図４５に示されるように、（熱活性化接着剤を使用する時）例えば熱プレスによって弾性リボンの上に固定できる。

【0092】

その後、導電性弾性材料を含む結果として生じたリボン及びジグザグワイヤは、圧縮衣類のような衣類に取り付けられ得る。

【0093】

図４９は、本明細書に記載された弾性コネクタに統合できるセンサの例である。この例において、センサはＩＭＵであるが、いかなるセンサも使用できる。複数のＩＭＵが、（図３５Ａ及び図３５Ｂに示されるように）サブシステムに取り付けられ、衣類が着用される時、身体の動き及び／又は位置情報を提供できる。例えば、センサは、図４９に示されるＩＭＵ（又はＥＭＧセンサ若しくは調整回路）のようなプリント回路基板上にあっても良いか、又はプリント回路基板の一部であっても良い。可撓性の伸縮自在な織物と、幾分更に硬質のＰＣＢとの間の取り付けは、概して接続不良をもたらし得るが、ワイヤが衣類の通常の動き／着用中に曲げられるので、抵抗が変動し得る。図４９において、コネクタの絶縁ワイヤが取り付けられるパッド４９０１は、扇形に広がった、半円形配列に配設され、その結果ワイヤは、示されるように半球形の着座領域の中心に達するまで束ねられた状態４９１１に留まっても良く（例えば一緒に集められた状態に留まる）、次に個別のワイヤは、広がり、コンタクトに取り付けられる（パッド４９１１）。同様の接続が、回路の両端でなされ得る。応用例によっては、回路（例えばセンサ）に接続されないワイヤは、半円形パッド配列の頂点４９１５で扇形に広がる領域に達する前に離されても良く、かつセンサ／回路（図示せず）の周りで、ストリップ上を通過しても良い。

【0094】

図５０は、可撓性／伸縮自在な織物コネクタストリップに同じように接続できる回路（ＰＣＢ）のもう１つの例である。図５０において、雌プラグ５０１９は、ストリップに接続できる。この例における雌ジャックコネクタは、ジャックコネクタの安定性及びリボンへの固定を改善し得る２つの追加された羽根を含む。この例において、コネクタストリップからの絶縁ワイヤは、中央の頂点領域５０１５に達するまで束ねられた状態５０１１に留まり、そこで次に共通の頂点５０１５の周りで扇形に広がる半円形に配設されたパッドコンタクトと接触する為に、扇形に広がる。可撓性織物ストリップのワイヤを、更に硬質の基材及びセンサ又は他のＰＣＢのコンタクト（例えば、図５０に示されるコネクタ５０１９）にこのように接続することによって、応力が、抵抗の変化及びワイヤの切断を防止するように配分できる。

【0095】

（頂点４９１５、５０１５及びパッドコンタクト４９０９、５００９を含む）コンタクト領域を、シリコーンのようなポリマーで被覆することも有益であり得る。例えば、図４９及び図５０の両方において、ダウコーニングシリコーンは、円形シートワイヤコネクタ領域に設置され、ワイヤを、ケーブルブーツとしてＰＣＢから緩やかに出られるように浮遊状態に保つ。シリコーンは、半円形配列の為に正確かつ容易に付着でき、かつ絶縁し、かつ水から保護することにも役立ち得る。

【0096】

図５１において、図４９及び図５０に示されるようなセンサ（例えばＩＭＵ５１０３）及び回路（コネクタ５１０７を有するプロセッサ５１０５）は、以上に例示されるように、可撓性織物コネクタに接続されて示される。この例において、織物（例えば、圧縮又は伸縮自在な織物）５１０１は、ストリップとして形成され、かつ片側又は両側（例えば図５１に示される見える方の側面）に接着剤を有する。ちょうど記載されたように、センサ及びコネクタの両方は、回路５１０５を介して、示されるようにジグザグパターンで織物に結合されるワイヤの幾つかに取り付けられる。

【0097】

特徴又は要素が、本明細書において他の特徴又は要素「上に（ｏｎ）」あると称される時、それは、他の特徴又は要素の上に直接あっても良く、又は介在する特徴及び／又は要素が同様に存在してもよい。対照的に、特徴又は要素が、他の特徴又は要素の「上に直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）」あると称される時、介在する特徴又は要素は存在しない。また、特徴又は要素が、他の特徴又は要素に「接続（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「取り付け（ａｔｔａｃｈｅｄ）」又は「結合（ｃｏｕｐｌｅｄ）」されると称される時、それは、他の特徴又は要素に直接接続、取り付け又は結合できるか、又は介在する特徴若しくは要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、特徴又は要素が、他の特徴又は要素に「直接接続（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「直接取り付け（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｔｔａｃｈｅｄ）」又は「直接結合（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」されると称される時、介在する特徴又は要素は存在しない。一実施態様に関して記載又は示されているが、そのように記載又は示された特徴及び要素は、他の実施態様に適用できる。他の特徴に「隣接して（ａｄｊａｃｅｎｔ）」配置された構造又は特徴への参照は、隣接する特徴と重なる、又は隣接する特徴の下にある部分を有しても良いことも、当業者に理解されるであろう。

【0098】

本明細書において使用される術語は、特定の実施態様を記載することのみを目的とし、本発明を限定することは意図されない。例えば本明細書で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数形も同様に含むことが意図される。更に、本明細書で用いられる時、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／又は「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、述べられた特徴、ステップ、操作、要素及び／又は部品の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、ステップ、操作、要素、部品及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことが更に理解されるであろう。本明細書で用いる場合、用語「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」は、関連した列挙される項目の１つ以上のいずれか、及び全ての組み合わせを含み、かつ「／」と省略できる。

【0099】

「下で（ｕｎｄｅｒ）」、「下の（ｂｅｌｏｗ）」、「下部の（ｌｏｗｅｒ）」、「上に（ｏｖｅｒ）」、「上部の（ｕｐｐｅｒ）」等のような、空間的に相対的な用語は、本明細書において、一方の要素又は特徴の、図面に例示されているように他方の要素又は特徴に対する関係を記載する為に、記載しやすくする為に、使用できる。空間的な相対語は、図に描かれた配向に加えて、使用又は操作中のデバイスの異なる配向を包含することが意図されることが理解されるであろう。例えば図中のデバイスが反転され、要素が「下で」又は「下側に」と記載されるならば、他の要素又は特徴は、他の要素又は特徴の「上に」配向される。従って、例となる用語「下で」は、上の、及び下で、の両方の配向を包含できる。デバイスは別の方法で配向でき（９０°又は他の配向で回転され）、本明細書において使用される空間的に相対的な記述子は、それに従って解釈される。同様に、用語「上方へ（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」、「下方へ（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「垂直な（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平な（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」等は、本明細書において、具体的に別段の指示がない限り、説明のみの為に使用される。

【0100】

用語「第１の（ｆｉｒｓｔ）」及び「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」は、本明細書において、種々の特徴／要素（ステップを含む）を記載する為に使用できるが、これらの特徴／要素は、文脈が別段の指示をしない限り、これら用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、一方の特徴／要素を他方の特徴／要素から区別する為に使用され得る。従って、本発明の教示から逸脱することなく、以下で論じられる第１の特徴／要素は、第２の特徴／要素と称されることもあり、かつ同様に以下で議論じられる第２の特徴／要素は、第１の特徴／要素と称されることもある。

【0101】

本明細書及び以下に続く特許請求の範囲を通して、文脈が別段の要求をしない限り、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」並びに「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」のような変形は、種々の部品が、方法及び品物（例えば、組成物及びデバイスを含む装置及び方法）において共同で用いられ得ることを意味する。例えば、用語「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、いずれかの述べられた要素又はステップの含有を意味するが、他のいずれかの要素又はステップの除外を意味しないことが理解されるであろう。

【0102】

本明細書及び特許請求の範囲で用いられる時、実施例で用いられる時も含み、また明確に別段の特定がない場合、全ての数は、単語「約（ａｂｏｕｔ）」又は「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」が、用語が明確に現れていなくても、あたかも前置きされたように、読まれ得る。語句「約」又は「おおよそ」は、記載された値及び／又は位置が、合理的な予期される値及び／又は位置の範囲内であることを示す為に、大きさ及び／又は位置を記載する時に使用され得る。例えば数値は、述べられた値（又は値の範囲）の＋／−０．１％、述べられた値（又は値の範囲）の＋／−１％、述べられた値（又は値の範囲）の＋／−２％、述べられた値（又は値の範囲）の＋／−５％、述べられた値（又は値の範囲）の＋／−１０％等の値を有しても良い。本明細書において列挙されるいずれの数値域も、その中に含まれる全ての下位範囲を含むことが意図される。

【0103】

種々の例示となる実施態様が、以上に記載されたが、特許請求の範囲によって記載されるような発明の範囲から逸脱せずに、多数の変更が、種々の実施態様になされ得る。例えば、種々の記載された方法ステップが実施される順序は、代替的な実施態様において多くの場合に変更されることがあり、かつ他の代替的実施態様において１つ以上の方法ステップは、完全に省略されることがある。種々のデバイス及びシステムの実施態様の任意の特徴は、実施態様によっては含まれることがあり、他の実施態様によっては含まれないこともある。それ故に、前述の記載は主に、例となる目的で与えられ、かつ特許請求の範囲に示されるように本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。

【0104】

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、主題が実施できる特定の実施態様を示す。言及したように、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がなされ得るように、他の実施態様が利用でき、かつそこから導ける。発明の主題のかかる実施態様は、専ら便宜の為に、かつこの出願の範囲をいずれかの単一の発明又は発明概念に自発的に限定することを、実際に２つ以上が開示される場合に意図せずに、本明細書において個別に、又は集合的に用語「発明」によって参照できる。従って、本明細書において具体的な実施態様が例示及び記載されたが、同じ目的を達成する為に計算されたいずれの配列も、示された具体的な実施態様の代わりに用いることができる。本開示は、種々の実施態様のいずれかのかつ全ての翻案又は応用例をカバーすることが意図される。本明細書に具体的に記載されない、上記実施態様と、他の実施態様の組み合わせは、以上の記載を検討すれば、当業者にとって明らかであろう。
〔付記１〕
衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、
第１側面と、第２側面とを有する織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が、電気的に絶縁され、かつ複数が、正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイス。
〔付記２〕
衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、
ある長さを有する第１側面を有する織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する、一緒に撚られるワイヤ束であって、各ワイヤが熱除去可能な絶縁体によって電気的に絶縁され、かつ正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフでステッチによって第１面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが約１ｍｍ〜１５ｍｍであるワイヤ束と、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイス。
〔付記３〕
前記弾性電気コネクタデバイスが、約２ｍｍ未満の最大厚さを有する付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記４〕
前記複数のワイヤが、一緒に撚られるワイヤ束を含む付記１に記載のデバイス。
〔付記５〕
各ワイヤが、その外寸の長さに沿って個別にコード化される付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記６〕
前記複数のワイヤの各々が熱除去可能な絶縁体によって電気的に絶縁される付記１に記載のデバイス。
〔付記７〕
各ワイヤが、ポリウレタン材料によって電気的に絶縁される銅線を含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記８〕
前記正弦波又はジグザグパターンが、約０．５ｍｍ〜１５ｍｍの振幅を有する付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記９〕
ピーク及びトラフステッチの間の長さが、約１ｍｍ〜１５ｍｍである付記１に記載のデバイス。
〔付記１０〕
前記接着剤コーティングが、低い融点を有するホットメルトフィルムを含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１１〕
前記接着剤コーティングが、厚さ１０〜２００マイクロメートルの厚さを有する付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１２〕
前記接着剤コーティングが、約１３０℃〜２００℃の融点を有するホットメルトフィルムを含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１３〕
前記複数のワイヤが、２〜１０本のワイヤを含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１４〕
織物基材の前記細長いストリップが、伸縮自在な織物基材を含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１５〕
織物基材の前記細長いストリップが、ポリアミド／エラスタン混紡織物を含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１６〕
織物基材の前記細長いストリップが、幅約０．６ｍｍ〜約３ｃｍ、かつ長さ約１０ｃｍ超である付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１７〕
前記接着剤をカバーする前記第１側面に除去可能な裏張りを更に含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１８〕
前記接着剤をカバーする前記第１側面に除去可能な紙製裏張りを更に含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１９〕
衣類内で複数の電気部品を接続する為に衣類に組み込む弾性電気コネクタデバイスであって、
第１側面と、第２側面とを有する織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が、電気的に絶縁され、かつ複数が、第１面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むデバイス。
〔付記２０〕
前記複数のワイヤが、正弦波又はジグザグパターンで前記接着剤によって前記織物基材の前記第１側面に接着固着される付記１９に記載のデバイス。
〔付記２１〕
衣類の複数の電気部品を接続する為に衣類に貼り付けられ得る弾性電気コネクタを形成する方法であって、
交互のピーク及びトラフを含む正弦波又はジグザグパターンで織物の細長いストリップの第１面に細長いワイヤ束を取り付け、前記ワイヤが各々電気的に絶縁され、かつ前記束が正弦波又はジグザグパターンの各ピーク及びトラフで少なくとも１つのステッチによって前記第１面に取り付けられ、ピーク及びトラフステッチの間の長さが、約１ｍｍ〜１５ｍｍであること、
前記第１側面を被覆する接着剤を塗布すること、及び
除去可能な裏張りによって前記接着剤コーティングをカバーすることを含む方法。
〔付記２２〕
衣類であって、
第１織物と、
前記第１織物上の複数の電気部品と、
少なくとも１つの弾性電気コネクタとを含み、前記少なくとも１つの弾性電気コネクタが、
第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって前記第１面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含み、
前記各電気部品が、少なくとも１つの電気コネクタ内で１つ以上のワイヤに接続される衣類。
〔付記２３〕
前記電気部品が、センサを含む付記２１に記載の衣類。
〔付記２４〕
衣類を形成する方法であって、
１つ以上の弾性電気コネクタを第１織物に接着剤で取り付け、各弾性電気コネクタが、
第１側面を有する第２織物基材の細長いストリップと、
正弦波又はジグザグパターンで織物基材の前記細長いストリップの前記第１側面の長さに沿って延在する複数のワイヤであって、各々が電気的に絶縁され、かつ複数が正弦波又はジグザグパターンのピーク及びトラフでステッチによって前記第１面に取り付けられるワイヤと、
前記第１側面を被覆する接着剤とを含むこと、及び
複数の電気部品を前記第１織物に取り付け、各電気部品が、１つ以上の弾性電気コネクタの少なくとも１つのワイヤに接続されることを含む方法。

【符号の説明】

【0105】

１０２ ワイヤ束
１０３ ステッチ長
１０５ 振幅
１０７ 接着剤
１０９ 弾性織物
１０１０ 撚りワイヤ
１５０９ リボンバンド
１５１１ リベット
１５１１’ リベット
１５１９ 織物ストリップ
１５２１ 場所
３００５ シリコーン
３００５ シーラント
３００９ シェル
３５０５ ＳＭＳコントローラ
３５０７ 左タッチセンサ
３５０７’ 右タッチセンサ
３５０９ 左腕
３５０９’ 右腕
３５１１ 左背中
３５１１’ 右背中
３５１３ 中央背中領域
３５１７ センサ
３９０７ ワイヤ
４９０１ パッド
４９０９ パッドコンタクト
４９１１ パッド
４９１５ 頂点
５００９ パッドコンタクト
５０１１ 状態
５０１５ 頂点
５０１９ 雌プラグ
５１０５ プロセッサ
５１０７ コネクタ

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図17E】

【図17F】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27A】

【図27B】

【図28】

【図29】

【図30A】

【図30B】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35A】

【図35B】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40A】

【図40B】

【図40C】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】