特開 2024-178536 筋電計測ユニット及び筋電計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024178536

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】筋電計測ユニット及び筋電計測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/296 20210101AFI20241218BHJP

   A61B 5/389 20210101ALI20241218BHJP

   A61B 5/256 20210101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

A61B5/296

A61B5/389

A61B5/256 100

A61B5/256 220

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096733

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】304021831

【氏名又は名称】国立大学法人千葉大学

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和洋

(72)【発明者】

【氏名】森 健一

(72)【発明者】

【氏名】古田 裕司

(72)【発明者】

【氏名】下村 義弘

(72)【発明者】

【氏名】加藤 恵

(72)【発明者】

【氏名】水本 壮彦

(72)【発明者】

【氏名】夏 亜麗

【テーマコード（参考）】

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C127AA04

4C127HH04

(57)【要約】

【課題】生体電極を取り付ける着用物の選択の自由度を向上することができる筋電計測ユニット及び筋電計測装置を提供する。
【解決手段】筋電計測ユニットは、生体に着用される着用物に取り付けられる筋電計測ユニットであって、基板と、前記基板に固定され、前記着用物を貫通する電極ピンと、前記基板に設けられ、前記電極ピンが電気的に接続された電子部品と、前記電極ピンの先端に着脱可能に取り付けられる生体電極と、前記電極ピンが前記着用物を貫通し、前記電極ピンの先端に前記生体電極が取り付けられた状態で、前記着用物に接触し、前記基板を前記着用物から離れる方向に付勢する弾性部材と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体に着用される着用物に取り付けられる筋電計測ユニットであって、
基板と、
前記基板に固定され、前記着用物を貫通する電極ピンと、
前記基板に設けられ、前記電極ピンが電気的に接続された電子部品と、
前記電極ピンの先端に着脱可能に取り付けられる生体電極と、
前記電極ピンが前記着用物を貫通し、前記電極ピンの先端に前記生体電極が取り付けられた状態で、前記着用物に接触し、前記基板を前記着用物から離れる方向に付勢する弾性部材と、
を有する筋電計測ユニット。

【請求項2】

前記電子部品に接続された発光素子を有する請求項１に記載の筋電計測ユニット。

【請求項3】

前記発光素子に給電する電源を有する請求項２に記載の筋電計測ユニット。

【請求項4】

前記基板に前記電極ピン及び前記生体電極が一対固定されている請求項１又は２に記載の筋電計測ユニット。

【請求項5】

前記電極ピンは、
芯材と、
前記芯材の周囲に設けられ、前記芯材から電気的に絶縁された導電層と、
を有し、
前記生体電極は、
前記芯材に接続される第１電極と、
前記導電層に接続される第２電極と、
を有する請求項１又は２に記載の筋電計測ユニット。

【請求項6】

前記弾性部材は、前記電極ピンが延びる方向において前記基板から前記電極ピンの先端に近づくほど、前記電極ピンから離れるように傾斜する形状を有する請求項１又は２に記載の筋電計測ユニット。

【請求項7】

生体に着用される着用物と、
前記着用物に取り付けられる複数の筋電計測ユニットと、
複数の前記筋電計測ユニットのうちの２つの筋電計測ユニット同士を電気的に接続する配線部材と、
を有し、
複数の前記筋電計測ユニットの各々は、
基板と、
前記基板に固定され、前記着用物を貫通する電極ピンと、
前記基板に設けられ、前記電極ピンが電気的に接続された電子部品と、
前記電極ピンの先端に着脱可能に取り付けられる生体電極と、
前記電極ピンが前記着用物を貫通し、前記電極ピンの先端に前記生体電極が取り付けられた状態で、前記着用物に接触し、前記基板を前記着用物から離れる方向に付勢する弾性部材と、
を有する筋電計測装置。

【請求項8】

前記電子部品に接続された発光素子を有する請求項７に記載の筋電計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、筋電計測ユニット及び筋電計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

衣服等の着用物と複数の生体電極とが一体になった着用型生体信号提示装置がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１６１０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の着用型生体信号提示装置では、生体電極が着用物と一体となっており、生体電極を用いて筋電計測を行う際には、生体電極と一体になった着用物以外の着用物に生体電極を取り付けることができない。つまり、従来の着用型生体信号提示装置においては、着用物の選択の自由度が低い。

【0005】

本開示は、生体電極を取り付ける着用物の選択の自由度を向上することができる筋電計測ユニット及び筋電計測装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一形態によれば、生体に着用される着用物に取り付けられる筋電計測ユニットであって、基板と、前記基板に固定され、前記着用物を貫通する電極ピンと、前記基板に設けられ、前記電極ピンが電気的に接続された電子部品と、前記電極ピンの先端に着脱可能に取り付けられる生体電極と、前記電極ピンが前記着用物を貫通し、前記電極ピンの先端に前記生体電極が取り付けられた状態で、前記着用物に接触し、前記基板を前記着用物から離れる方向に付勢する弾性部材と、を有する筋電計測ユニットが提供される。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、生体電極を取り付ける着用物の選択の自由度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る筋電計測ユニットを例示する断面図である。

【図2】着用物に取り付けられた筋電計測ユニットの状態を例示する図（その１）である。

【図3】着用物に取り付けられた筋電計測ユニットの状態を例示する図（その２）である。

【図4】第１実施形態に係る筋電計測ユニットの使用方法の例を示す模式図である。

【図5】第２実施形態に係る筋電計測ユニットを例示する図である。

【図6】第２実施形態に係る筋電計測ユニットの使用方法の例を示す模式図である。

【図7】第３実施形態に係る筋電計測装置を例示する平面図である。

【図8】第３実施形態における筋電計測ユニットを例示する断面図である

【図9】第３実施形態に係る筋電計測装置の使用方法の例を示す模式図である。

【図10】第１実施形態に係る筋電計測ユニットの変形例の着用物に取り付けられた状態を例示する斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。

【0010】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。第１実施形態は筋電計測ユニットに関する。図１は、第１実施形態に係る筋電計測ユニットを例示する断面図である。

【0011】

図１に示すように、第１実施形態に係る筋電計測ユニット１は、主として、筋電センサ基板１０と、電極ピン１２１及び１２２と、生体電極１３１及び１３２と、弾性部材４０と、筐体５０とを有する。

【0012】

筋電センサ基板１０は、基板１１と、電子部品１２と、発光素子１３と、電源１４とを有する。電子部品１２、発光素子１３及び電源１４は、基板１１の一方の面に設けられている。電極ピン１２１及び１２２は、基板１１の他方の面に設けられており、基板１１の他方の面に垂直に延びる。基板１１は、電極ピン１２１及び１２２と電子部品１２とを電気的に接続する配線、電子部品１２と発光素子１３とを電気的に接続する配線、及び、電源１４と発光素子１３とを電気的に接続する配線等を含む。

【0013】

なお、本実施形態では、便宜上、基板１１を基準にして、電子部品１２、発光素子１３及び電源１４が設けられた一方の面側を上側又は一方の側、その反対側を下側又は他方の側とする。また、各部位の上側の面を上面、下側の面を下面とする。但し、筋電計測ユニット１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。また、平面視とは対象物を基板１１の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基板１１の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

【0014】

基板１１に複数の電子部品１２が設けられていてもよい。電子部品１２は、例えば、電極ピン１２１及び１２２から入力された信号を処理する信号処理回路を備えた集積回路チップ又は受動部品等である。発光素子１３は、例えば発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）であり、複数色に発光可能である。電源１４は、電子部品１２及び発光素子１３に給電する。電源１４は、例えばコイン電池である。集積回路チップは、電極ピン１２１及び１２２から入力された信号（筋活動電位に対応する電圧）に応じて発光素子１３の発光色を変化させる。基板１１は、例えば円形状の平面形状を有する。

【0015】

筋電センサ基板１０は、基板１１の一方の面、すなわち電子部品１２、発光素子１３及び電源１４が設けられた面が内側になるようにして筐体５０に収容されている。例えば、基板１１の側面が筐体５０の内面に接している。筐体５０の材料は、例えばポリカーボネート、アクリル等の発光素子１３が出射した可視光が透過可能な樹脂である。筐体５０は、例えば円形状の平面形状を有する。

【0016】

弾性部材４０は筐体５０の下端に取り付けられており、筐体５０を介して基板１１に固定されている。弾性部材４０は、電極ピン１２１及び１２２が延びる方向において基板１１から電極ピン１２１及び１２２の先端に近づくほど、電極ピン１２１及び１２２から離れるように傾斜する形状を有する。すなわち、弾性部材４０は、先端が切り取られたコーン状の立体形状を有し、下方ほど大きく広がっている。弾性部材４０の材料は、例えばシリコーン樹脂等のゴムである。

【0017】

電極ピン１２１の先端（下端）は尖っており、先端の尖った部分よりも上方の側面に一対の凹部１２３が形成されている。一対の凹部１２３は電極ピン１２１の中心軸を間に挟んで対向している。また、電極ピン１２２の先端（下端）は尖っており、先端の尖った部分よりも上方の側面に一対の凹部１２４が形成されている。一対の凹部１２４は電極ピン１２２の中心軸を間に挟んで対向している。電極ピン１２１及び１２２の尖った先端部よりも上方の部分の直径は、例えば０．８ｍｍ～５ｍｍ程度である。

【0018】

生体電極１３１は、基部１３３と、一対の固定部１３４とを有する。基部１３３は、生体に接触する部分であり、例えば生体に接触する曲面１３３Ａを有する。固定部１３４は電極ピン１２１の凹部１２３に嵌る凸部１３５を有する。例えば、固定部１３４は弾性を備えており、外部から力が印加されない状態（自然状態）では、一対の凸部１３５の頂部の間の距離が、電極ピン１２１の凹部１２３が形成されていない部分（先端の尖った部分も除く）の直径よりも小さい。

【0019】

生体電極１３１を電極ピン１２１の先端から上方に移動させると、固定部１３４が弾性変形し、凸部１３５の頂部の間の距離が広がりながら凸部１３５が電極ピン１２１の側面に接触する。そして、凸部１３５が凹部１２３に達すると、凸部１３５が凹部１２３に嵌る。凸部１３５が凹部１２３に嵌った状態における固定部１３４の上端の基板１１の他方の面からの距離は、筐体５０の下端から弾性部材４０の先端までの距離（断面視での弾性部材４０の長さ）よりも小さい。

【0020】

逆に、凸部１３５が凹部１２３に嵌った状態において、下方に移動するように生体電極１３１に力を印加すると、凹部１２３の曲面に倣って凸部１３５が移動し、凸部１３５が凹部１２３から離れる。そして、生体電極１３１を更に下方に移動させると、生体電極１３１が電極ピン１２１から外れる。

【0021】

生体電極１３２は、基部１３６と、一対の固定部１３７とを有する。基部１３６は、生体に接触する部分であり、例えば生体に接触する曲面１３６Ａを有する。固定部１３７は電極ピン１２２の凹部１２４に嵌る凸部１３８を有する。例えば、固定部１３７は弾性を備えており、外部から力が印加されない状態（自然状態）では、一対の凸部１３８の頂部の間の距離が、電極ピン１２２の凹部１２４が形成されていない部分（先端の尖った部分も除く）の直径よりも小さい。

【0022】

生体電極１３２を電極ピン１２２の先端から上方に移動させると、固定部１３７が弾性変形し、凸部１３８の頂部の間の距離が広がりながら凸部１３８が電極ピン１２２の側面に接触する。そして、凸部１３８が凹部１２４に達すると、凸部１３８が凹部１２４に嵌る。凸部１３８が凹部１２４に嵌った状態における固定部１３７の上端の基板１１の他方の面からの距離は、筐体５０の下端から弾性部材４０の先端までの距離（断面視での弾性部材４０の長さ）よりも小さい。

【0023】

逆に、凸部１３８が凹部１２４に嵌った状態において、下方に移動するように生体電極１３２に力を印加すると、凹部１２４の曲面に倣って凸部１３８が移動し、凸部１３８が凹部１２４から離れる。そして、生体電極１３２を更に下方に移動させると、生体電極１３２が電極ピン１２２から外れる。

【0024】

このように、生体電極１３１は電極ピン１２１に着脱可能に構成されており、生体電極１３２は電極ピン１２２に着脱可能に構成されている。

【0025】

次に、筋電計測ユニット１の作用について説明する。図２及び図３は、厚さが異なる着用物に取り付けられた筋電計測ユニット１の状態を例示する図である。図２は、着用物９Ａに取り付けられた筋電計測ユニット１の状態を例示し、図３は、着用物９Ａよりも厚い着用物９Ｂに取り付けられた筋電計測ユニット１の状態を例示する。図２（ａ）及び図３（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）及び図３（ｂ）は断面図である。

【0026】

第１厚さＴ１を有する着用物９Ａ及び第２厚さＴ２を有する着用物９Ｂは伸縮性を備えている。着用物９Ａ及び９Ｂは生体に着用される。着用物９Ａ及び９Ｂは生体の変形に伴って変形可能である。着用物９Ａ及び９Ｂは、例えばサポータ、スパッツ又はストッキング等である。第２厚さＴ２は第１厚さＴ１よりも大きい。

【0027】

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、筋電計測ユニット１を着用物９Ａに取り付ける際には、生体電極１３１を電極ピン１２１から外し、生体電極１３２を電極ピン１２２から外した状態で、電極ピン１２１及び１２２に着用物９Ａを貫通させる。

【0028】

次に、着用物９Ａを貫通した電極ピン１２１の先端から上方に生体電極１３１を移動させる。この結果、固定部１３４が弾性変形し、凸部１３５の頂部の間の距離が広がりながら凸部１３５が電極ピン１２１の側面に接触する。そして、凸部１３５が凹部１２３に達し、凹部１２３に嵌る。つまり、生体電極１３１が電極ピン１２１に固定される。

【0029】

また、着用物９Ａを貫通した電極ピン１２２の先端から上方に生体電極１３２を移動させる。この結果、固定部１３７が弾性変形し、凸部１３８の頂部の間の距離が広がりながら凸部１３８が電極ピン１２２の側面に接触する。そして、凸部１３８が凹部１２４に達し、凹部１２４に嵌る。つまり、生体電極１３２が電極ピン１２２に固定される。

【0030】

この時、着用物９Ａは生体電極１３１及び１３２から上方に押し上げられるため、弾性部材４０に着用物９Ａから上方に力が印加され、弾性部材４０は自然状態よりも外側に広がるように弾性変形する。従って、反作用により着用物９Ａには弾性部材４０から下方に力が加わる。このようにして、着用物９Ａ及び弾性部材４０が互いに密着し、筋電計測ユニット１を着用物９Ａに固定することができる。

【0031】

また、筋電計測ユニット１を着用物９Ａから取り付す際には、生体電極１３１を電極ピン１２１から引き抜き、生体電極１３２を電極ピン１２２から引き抜き、その上で電極ピン１２１及び１２２を着用物９Ａから引き抜く。このようにして、筋電計測ユニット１を着用物９Ａから取り外すことができる。

【0032】

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、筋電計測ユニット１を着用物９Ｂに取り付ける際には、生体電極１３１を電極ピン１２１から外し、生体電極１３２を電極ピン１２２から外した状態で、電極ピン１２１及び１２２に着用物９Ｂを貫通させる。

【0033】

次に、筋電計測ユニット１を着用物９Ａに取り付ける際と同様に、着用物９Ｂを貫通した電極ピン１２１の先端から上方に生体電極１３１を移動させ、着用物９Ｂを貫通した電極ピン１２２の先端から上方に生体電極１３２を移動させる。この結果、生体電極１３１が電極ピン１２１に固定され、生体電極１３２が電極ピン１２２に固定される。

【0034】

この時、着用物９Ｂは生体電極１３１及び１３２から上方に押し上げられるため、弾性部材４０に着用物９Ｂから上方に力が印加され、弾性部材４０は自然状態よりも外側に大きく広がるように弾性変形する。従って、反作用により着用物９Ｂには弾性部材４０から下方に力が加わる。このようにして、筋電計測ユニット１を着用物９Ａに取り付ける際と同様に、着用物９Ｂ及び弾性部材４０が互いに密着し、筋電計測ユニット１を着用物９Ｂに固定することができる。

【0035】

また、筋電計測ユニット１を着用物９Ｂから取り付す際には、生体電極１３１を電極ピン１２１から引き抜き、生体電極１３２を電極ピン１２２から引き抜き、その上で電極ピン１２１及び１２２を着用物９Ｂから引き抜く。このようにして、筋電計測ユニット１を着用物９Ｂから取り外すことができる。

【0036】

次に、筋電計測ユニット１の使用方法の例について説明する。図４は、筋電計測ユニット１の使用方法の例を示す模式図である。

【0037】

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、サポータ８１に複数の筋電計測ユニット１が取り付けられ、各筋電計測ユニット１の生体電極１３１及び１３２がユーザ５の皮膚に接触するようにして、サポータ８１がユーザ５の上腕に取り付けられる。サポータ８１の着圧により生体電極１３１及び１３２が皮膚に密着する。この時、各筋電計測ユニット１において、生体電極１３１及び１３２が筋繊維と略平行になっていることが好ましい。

【0038】

図４（ａ）及び図４（ｂ）には、ユーザ５がダンベル６を持ってトレーニングを行う例を示しており、図４（ａ）では、ユーザ５がダンベル６を上げ、図４（ｂ）では、ユーザ５がダンベル６を下げている。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）において筋電計測ユニット１に付されている梨地の疎密は、密であるほど筋肉の活動が活発であることを示し、梨地の粗密に応じて発光素子１３の発光色が相違する。例えば、最も密な筋電計測ユニット１では発光素子１３の発色が赤色であり、最も疎な筋電計測ユニット１では緑色であり、疎密がこれらの中間の筋電計測ユニット１では発光素子１３の発色が黄色である。

【0039】

ダンベル６を上げる場合と、ダンベル６を下げる場合とでは、筋肉の活動が異なる。例えば、ダンベル６を上げる場合には上腕二頭筋が活発に活動し、図４（ａ）に示すように、上腕の前面側に配置された筋電計測ユニット１が赤色に発光し（梨地が密）、後面側に配置された筋電計測ユニット１が緑色に発光する（梨地が疎）。一方、ダンベル６を下げる場合には上腕三頭筋が活発に活動し、図４（ｂ）に示すように、上腕の後面側に配置された筋電計測ユニット１が赤色に発光し（梨地が密）、前面側に配置された筋電計測ユニット１が緑色に発光する（梨地が疎）。

【0040】

このように、第１実施形態に係る筋電計測ユニット１は、複数の着用物９Ａ及び９Ｂに着脱可能である。すなわち、筋電計測ユニット１によれば、生体電極１３１及び１３２を取り付ける着用物の選択の自由度を向上することができる。筋電計測ユニット１は、電極ピン１２１及び１２２が貫通できれば、他の着用物に取り付けることも可能である。

【0041】

また、着用物９Ａ及び９Ｂとの間で厚さが相違していても、弾性部材４０の作用により、筋電計測ユニット１は安定して着用物９Ａ及び９Ｂに固定される。従って、生体電極１３１及び１３２が生体に安定して密着し、例えば筋肉の収縮に付随して生じる筋活動電位に対応する電圧（電気信号）を安定して検出することができる。

【0042】

更に、筋活動電位に対応する電圧（電気信号）に応じて発光素子１３の発光色が変化することで、ユーザ５は自身のどの部分の筋肉がどの程度活動しているかを視覚により即座に把握することができる。従って、例えばトレーニングの最中に力の入れ具合を調整することができる。また、筋力トレーニングに限らず、リハビリテーションの際にも、ユーザ５が自身のどの部分の筋肉がどの程度活動しているかを視覚により即座に把握することができる。

【0043】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、主として電極ピン及び生体電極の構成の点で第１実施形態と相違する。図５（ａ）は、第２実施形態に係る筋電計測ユニットを例示する断面図であり、図５（ｂ）は、生体電極を例示する下面図である。

【0044】

図５（ａ）に示すように、第２実施形態に係る筋電計測ユニット２は、電極ピン１２１及び１２２に代えて電極ピン２２０を有し、生体電極１３１及び１３２に代えて生体電極２３０を有する。

【0045】

電極ピン２２０は、基板１１の他方の面に設けられており、基板１１の他方の面に垂直に延びる。電極ピン２２０は同軸構造を有する。電極ピン２２０は、芯材２２１と、導電層２２２とを有する。芯材２２１は、凹部が形成されていないことを除き、電極ピン１２１及び１２２と同様の形状を有する。すなわち、芯材２２１の先端（下端）は尖っている。芯材２２１の尖った先端部よりも上方の部分の直径は、例えば０．８ｍｍ～５ｍｍ程度である。導電層２２２は、芯材２２１の周囲に設けられ、芯材２２１から電気的に絶縁されている。導電層２２２の、芯材２２１の先端の尖った部分よりも上方の側面に一対の凹部２２３が形成されている。一対の凹部２２３は芯材２２１の中心軸を間に挟んで対向している。芯材２２１と導電層２２２との間に絶縁層が設けられていてもよい。

【0046】

生体電極２３０は、芯材２２１に接続される第１電極２３３と、導電層２２２に接続される第２電極２３６と、第１電極２３３と第２電極２３６とを電気的に絶縁する絶縁層２３７とを有する。第１電極２３３は、基部１３３と同様の形状を有し、例えば生体に接触する曲面２３３Ａを有する。第２電極２３６は、生体に接触する曲面２３６Ａを有する。第２電極２３６は、更に、導電層２２２の凹部２２３に嵌る凸部２３５を有する。例えば、第２電極２３６は弾性を備えており、外部から力が印加されない状態（自然状態）では、一対の凸部２３５の頂部の間の距離が、導電層２２２の外径よりも小さい。生体電極２３０は、いわゆるブルズアイ電極である。

【0047】

生体電極２３０を電極ピン２２０の先端から上方に移動させると、第２電極２３６が弾性変形し、凸部２３５の頂部の間の距離が広がりながら凸部２３５が導電層２２２の外側面に接触する。そして、凸部２３５が凹部２２３に達すると、凸部２３５が凹部２２３に嵌る。この時、第１電極２３３が芯材２２１に接触する。

【0048】

逆に、凸部２３５が凹部２２３に嵌った状態において、下方に移動するように生体電極２３０に力を印加すると、凹部２２３の曲面に倣って凸部２３５が移動し、凸部２３５が凹部２２３から離れる。そして、生体電極２３０を更に下方に移動させると、生体電極２３０が電極ピン２２０から外れる。

【0049】

このように、生体電極２３０は電極ピン２２０に着脱可能に構成されている。

【0050】

第２実施形態の他の構成は第１実施形態と同様である。

【0051】

第２実施形態に係る筋電計測ユニット２によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、筋電計測ユニット２では、生体のひねり等によって皮膚に対して着用物の繊維の向きが変化した場合でも、生体電極２３０には皮膚に対するひねりが生じず、検出感度の低下を抑制することができる。更に、着用物への取り付け時に電極ピン２２０及び生体電極２３０の向きを考慮しなくても検出感度の低下を抑制することができるため、取り付け作業が容易である。

【0052】

次に、筋電計測ユニット２の使用方法の例について説明する。図６は、筋電計測ユニット２の使用方法の例を示す模式図である。なお、図６では、弾性部材４０及び筐体５０を省略している。

【0053】

図６に示すように、各筋電計測ユニット２の生体電極２３０が内側に位置するようにして、マスク８２に複数の筋電計測ユニット２が取り付けられる。ブルズアイ電極である生体電極２３０の検出感度の異方性はないため、筋電計測ユニット２は周方向でどの方向を向いていてもよい。

【0054】

マスク８２が装着される顔の表情筋の筋繊維が延びる方向は複雑であるが、筋電計測ユニット２が用いられることで、高感度で表情筋の収縮に付随して生じる筋活動電位に対応する電圧（電気信号）を容易に安定して検出することができる。

【0055】

なお、マスク８２は、着圧により生体電極２３０を皮膚に密着させるために弾性を備えていることが望ましい。マスク８２の弾性が低い場合には、ゴムや紐等を用いて生体電極２３０を皮膚に密着させるようにしてもよい。

【0056】

筋電計測ユニット２がサポータ８１に取り付けられて、上腕の筋肉の活動の検出に用いられてもよい。また、筋繊維の向きの特定が容易ではないが、筋電計測ユニット１がマスク８２に取り付けられて、表情筋の活動の検出に用いられてもよい。

【0057】

（第３実施形態）
第３実施形態は、複数の筋電計測ユニットを備えた筋電計測装置に関する。図７は、第３実施形態に係る筋電計測装置を例示する平面図である。

【0058】

第３実施形態に係る筋電計測装置３００は、複数の筋電計測ユニット３と、複数の配線部材３２０及び３３０と、制御ユニット３４０とを有する。

【0059】

筋電計測ユニット３は、第１方向と、第１方向に垂直な第２方向に複数並んで配置されている。筋電計測ユニット３は格子状、好ましくは正方格子状に配置されている。筋電計測ユニット３の数は特に限定されない。

【0060】

図８は、筋電計測ユニット３を例示する断面図である。筋電計測ユニット３は、筋電センサ基板１０が電源１４を有せず、基板１１にコネクタ３１０が搭載されている点を除き、筋電計測ユニット２と同様の構成を備える。コネクタ３１０は基板１１の一方の面に設けられており、筐体５０の外部に露出している。コネクタ３１０は電子部品１２及び発光素子１３に電気的に接続されている。

【0061】

制御ユニット３４０は、電源回路３４１と、制御回路３４２と、信号変換回路３４３と、コネクタ３４５及び３４６とを有する。電源回路３４１は、筋電計測ユニット３へ供給する電源電圧を生成する。制御回路３４２は、筋電計測ユニット３の動作を制御する。信号変換回路３４３は、筋電計測ユニット３からの出力信号を外部送信信号へ変換する。コネクタ３４５に、外部機器に接続されたケーブル３５０が接続される。ケーブル３５０を介して制御ユニット３４０に電力が供給されたり、信号の送受信が行われたりする。

【0062】

配線部材３２０は、複数の筋電計測ユニット３のうちの２つの筋電計測ユニット３同士を電気的に接続する。配線部材３２０は２つの筋電計測ユニット３のコネクタ３１０に接続される。配線部材３３０は、複数の筋電計測ユニット３のうちの複数の筋電計測ユニット３と制御ユニット３４０とを電気的に接続する。配線部材３３０は、筋電計測ユニット３のコネクタ３１０と、制御ユニット３４０のコネクタ３４６とに接続される。配線部材３２０及び３３０は、例えば集合ケーブル又はフレキシブル配線基板である。

【0063】

次に、筋電計測装置３００の使用方法の例について説明する。図９は、筋電計測装置３００の使用方法の例を示す模式図である。

【0064】

図９に示すように、各筋電計測ユニット３の生体電極２３０が内側に位置するようにして、サポータ８３に複数の筋電計測ユニット３が取り付けられる。そして、各筋電計測ユニット３の生体電極２３０がユーザ５の皮膚に接触するようにして、サポータ８３がユーザ５の前腕に取り付けられる。サポータ８３の着圧により生体電極２３０が皮膚に密着する。

【0065】

第３実施形態に係る筋電計測装置３００も、複数の着用物に着脱可能であり、筋電計測装置３００によれば、生体電極２３０を取り付ける着用物の選択の自由度を向上することができる。

【0066】

また、制御ユニット３４０から各筋電計測ユニット３に電力が供給されるため、筋電計測ユニット３に電源を設ける領域が不要であり、筋電計測ユニット３の小型化及び軽量化が可能である。

【0067】

なお、制御ユニット３４０にコイン電池等の電源を設け、外部からの電力の供給を不要としてもよい。また、制御ユニット３４０に無線回路及びアンテナを設け、制御ユニット３４０と外部機器との間の信号の送受信を無線としてもよい。

【0068】

基板及び筐体の平面形状は円形状に限定されない。例えば、図１０に示すように、基板及び筐体の基板を収容する部分の平面形状が略矩形状であってもよい。図１０（ａ）は、筋電計測ユニット１の変形例の着用物９Ａに取り付けられた状態を例示する斜視図である。図１０（ｂ）は、筋電計測ユニット１の変形例の着用物９Ｂに取り付けられた状態を例示する斜視図である。

【0069】

また、弾性部材４０及び筐体５０が単一の材料から一体的に形成されていてもよい。

【0070】

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、本開示は上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0071】

１、２、３ 筋電計測ユニット
９Ａ、９Ｂ 着用物
１０ 筋電センサ基板
１１ 基板
１２ 電子部品
１３ 発光素子
１４ 電源
４０ 弾性部材
５０ 筐体
１２１、１２２、２２０ 電極ピン
１３１、１３２、２３０ 生体電極
２３３ 第１電極
２３６ 第２電極
３００ 筋電計測装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】