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(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】P2024009668
(43)【公開日】2024-01-23
(54)【発明の名称】衣料
(51)【国際特許分類】
A61B 5/256 20210101AFI20240116BHJP
A61B 5/27 20210101ALI20240116BHJP
A41D 13/00 20060101ALI20240116BHJP
A41D 13/12 20060101ALI20240116BHJP
A41D 31/00 20190101ALI20240116BHJP
A41D 31/02 20190101ALI20240116BHJP
【ＦＩ】
A61B5/256 210
A61B5/27
A41D13/00 115
A41D13/12 181
A41D31/00 502B
A41D31/00 503G
A41D31/02 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022111361
(22)【出願日】2022-07-11
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、スポーツ庁、スポーツ研究イノベーション拠点形成プロジェクト（ＳＲＩＰ）による委託研究「ジャパン・スポーツ・サイバーフィジカルシステム（ＪＳ－ＣＰＳ）構築研究事業拠点」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】504176911
【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学
(71)【出願人】
【識別番号】501270287
【氏名又は名称】帝人フロンティア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中田 研
(72)【発明者】
【氏名】山崎 慶太
(72)【発明者】
【氏名】横山 光樹
(72)【発明者】
【氏名】近田 彰治
(72)【発明者】
【氏名】大家 美穂子
(72)【発明者】
【氏名】秋山 里桜子
(72)【発明者】
【氏名】澤田 泰輔
(72)【発明者】
【氏名】安井 匡
【テーマコード（参考）】
3B011
3B211
4C127
【Ｆターム（参考）】
3B011AB08
3B011AB11
3B011AC06
3B211AB08
3B211AB11
3B211AC06
4C127AA02
4C127LL02
4C127LL13
4C127LL22
(57)【要約】
【課題】生体信号を検出可能な衣料であって、激しい動作時も過度な押し付け圧をかけずに安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる衣料を提供する。
【解決手段】生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含む。
【選択図】図１
【解決手段】生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含むことを特徴とする衣料。
【請求項2】
前記編地部が蛇腹状の構造を有する、請求項１に記載の衣料。
【請求項3】
前記シート状電極が、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを含む、請求項１に記載の衣料。
【請求項4】
前記非導電繊維がポリエステル繊維からなる、請求項３に記載の衣料。
【請求項5】
前記導線部が、導電部と絶縁体部とを含む、請求項１に記載の衣料。
【請求項6】
前記絶縁体部がポリエステル繊維を含む、請求項５に記載の衣料。
【請求項7】
前記シート状電極と前記導線部との接続部が絶縁シートで被覆してなる、請求項１に記載の衣料。
【請求項8】
前記シート状電極と前記編地部との間に、クッション材が介在している、請求項１に記載の衣料。
【請求項9】
前身頃と後身頃とを有し、かつ、前記シート状電極を２個以上含む衣料であり、
２個の前記シート状電極が、前記前身頃の袖ぐりの最下点から裾ラインを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前記前身頃を左右均等に分割する中央線と左右両端の脇線の中点に対して脇線側に位置する、請求項１～８のいずれか１項に記載の衣料。
２個の前記シート状電極が、前記前身頃の袖ぐりの最下点から裾ラインを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前記前身頃を左右均等に分割する中央線と左右両端の脇線の中点に対して脇線側に位置する、請求項１～８のいずれか１項に記載の衣料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、衣料に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、心電図や筋電図等のデータ採取を対象者に対して行う場合に使用する電極付き衣料が知られている(例えば、特許文献１～３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１５８７０９号公報
【特許文献2】特開２０１７－０８２３６１号公報
【特許文献3】特開２０２０－１４６３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の生体信号を検出可能な衣料では、スポーツなどの激しい動作時に、シート状電極と皮膚との接触状態の変化により電気的ノイズが発生し明瞭な生体信号が得られないことがあった。
その為、日常的な使用においては、銀等の導電素材を含浸させたゴム等を身体に接触させることで長時間の生体信号計測を行う方法が選択されている。この方法においては、汗や動き等で電極部がずれないように、一定以上の押し付け圧を電極と身体との間に発生させなければならず、これら押し付け圧を発生させる為に身体を締め付ける構造となっている。この構造は、呼吸の妨げや、スポーツにおけるパフォーマンスの低下、日常生活における血中酸素濃度等の低下の要因となるおそれがあった。
その為、日常的な使用においては、銀等の導電素材を含浸させたゴム等を身体に接触させることで長時間の生体信号計測を行う方法が選択されている。この方法においては、汗や動き等で電極部がずれないように、一定以上の押し付け圧を電極と身体との間に発生させなければならず、これら押し付け圧を発生させる為に身体を締め付ける構造となっている。この構造は、呼吸の妨げや、スポーツにおけるパフォーマンスの低下、日常生活における血中酸素濃度等の低下の要因となるおそれがあった。
【0005】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、生体信号を検出可能な衣料であって、激しい動作時も過度な押し付け圧をかけずに安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる衣料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。かくして、本発明によれば、以下の発明が提供される。
１．生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含むことを特徴とする衣料。
２．前記編地部が蛇腹状の構造を有する、上記１に記載の衣料。
３．前記シート状電極が、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを含む、上記１または２に記載の衣料。
４．前記非導電繊維がポリエステル繊維からなる、上記３に記載の衣料。
５．前記導線部が、導電部と絶縁体部とを含む、上記１～４のいずれかに記載の衣料。
６．前記絶縁体部がポリエステル繊維を含む、上記５に記載の衣料。
７．前記シート状電極と前記導線部との接続部が絶縁シートで被覆してなる、上記１～６のいずれかに記載の衣料。
８．前記シート状電極と前記編地部との間に、クッション材が介在している、上記１～７のいずれかに記載の衣料。
９．前身頃と後身頃とを有し、かつ、前記シート状電極を２個以上含む衣料であり、２個の前記シート状電極が、前記前身頃の袖ぐりの最下点から裾ラインを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前記前身頃を左右均等に分割する中央線と左右両端の脇線の中点に対して脇線側に位置する、上記１～８のいずれかに記載の衣料。
１．生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含むことを特徴とする衣料。
２．前記編地部が蛇腹状の構造を有する、上記１に記載の衣料。
３．前記シート状電極が、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを含む、上記１または２に記載の衣料。
４．前記非導電繊維がポリエステル繊維からなる、上記３に記載の衣料。
５．前記導線部が、導電部と絶縁体部とを含む、上記１～４のいずれかに記載の衣料。
６．前記絶縁体部がポリエステル繊維を含む、上記５に記載の衣料。
７．前記シート状電極と前記導線部との接続部が絶縁シートで被覆してなる、上記１～６のいずれかに記載の衣料。
８．前記シート状電極と前記編地部との間に、クッション材が介在している、上記１～７のいずれかに記載の衣料。
９．前身頃と後身頃とを有し、かつ、前記シート状電極を２個以上含む衣料であり、２個の前記シート状電極が、前記前身頃の袖ぐりの最下点から裾ラインを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前記前身頃を左右均等に分割する中央線と左右両端の脇線の中点に対して脇線側に位置する、上記１～８のいずれかに記載の衣料。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、激しい動作時も安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる衣料が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材等の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材等の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
【0010】
本発明は、生体信号を検出可能な衣料であって、身生地、該身生地よりも高伸縮構造を有する編地部（以下、単に「編地」ということもある。）、該編地部に固定されたシート状電極、および導線部を含むことを特徴とする衣料である。
【0011】
ここでシート状電極は、長方形の形状が好ましく例示される。もちろん、シート状電極は、正方形、円形、三角形など任意の形状でよい。
シート状電極は、例えば、導電部と非導電部とを含み、露出部（すなわち肌と直接接触する表面）を有する。
シート状電極の厚さとしては１．０ｍｍ以下（より好ましくは０．１～０．５ｍｍ）であることが好ましい。これは、厚さが薄いほど肌の凹凸や湾曲に追従して密着し易いためである。
シート状電極は、例えば、導電部と非導電部とを含み、露出部（すなわち肌と直接接触する表面）を有する。
シート状電極の厚さとしては１．０ｍｍ以下（より好ましくは０．１～０．５ｍｍ）であることが好ましい。これは、厚さが薄いほど肌の凹凸や湾曲に追従して密着し易いためである。
【0012】
本発明のシート状電極が導電部と非導電部とを含む場合、導電部と非導電部を構成する方法としては、導電繊維と非導電繊維を交編・交織する方法、非導電繊維からなる織編物に導電材を部分的に含浸またはプリントにより塗布することで導電部を形成する方法、非導電性のフィルムに導電材を部分的にプリントすることで導電部を形成する方法、などが例示される。
【0013】
その際、非導電部が単繊維径１μｍ以下（好ましくは１０～８００ｎｍ）の非導電繊維を含むと、シート状電極の表面がフラットになり肌との接触面積が高まり肌との密着性が高くなり好ましい。特に、非導電部が該非導電繊維を３０％以上（より好ましくは５０％以上）含むことが好ましい。前記非導電繊維は、ポリエステル繊維からなることがより好ましい。なお、前記単繊維径１μｍ以下の非導電繊維としては、単繊維径が７００ｎｍの帝人フロンティア社製ナノフロント（登録商標）が好ましい。
シート状電極は、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを含むことが好ましく、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを交編または交織したものがより好ましい。
シート状電極は、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを含むことが好ましく、導電繊維と単繊維径１μｍ以下の非導電繊維とを交編または交織したものがより好ましい。
【0014】
また、シート状電極の導電部を構成する導電繊維としては、特に限定されず、導電性を備える公知の繊維を用いることができる。例えば、特許６１８５６３８号公報などに記載されたものでよい。すなわち、導電繊維の具体例としては、金属めっき繊維、導電性高分子繊維、金属繊維、炭素繊維、スリット繊維、導電材含有繊維などが挙げられる。導電性繊維は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
金属めっき繊維としては、例えば、銀、銅、金、ステンレスなどの金属、またはこれらのうち少なくとも１種を含む合金などにより、合成繊維の表面が被覆された繊維が挙げられる。金属めっきが施される合成繊維としては、好ましくはナイロン繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。市販品では、ミツフジ社製「ＡＧｐｏｓｓ」(商品名)などの銀メッキナイロン糸でもよい。
金属めっき繊維としては、例えば、銀、銅、金、ステンレスなどの金属、またはこれらのうち少なくとも１種を含む合金などにより、合成繊維の表面が被覆された繊維が挙げられる。金属めっきが施される合成繊維としては、好ましくはナイロン繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。市販品では、ミツフジ社製「ＡＧｐｏｓｓ」(商品名)などの銀メッキナイロン糸でもよい。
【0015】
前記シート状電極を固定する編地部としては、身生地よりも高伸縮構造を有する編地であり、特許第５４５１１９３号公報に記載されているような、蛇腹状の構造を有する編地が特に好ましい。かかる蛇腹状の構造を有する編地は、「アコーディオン生地」とも称され、山折りと谷折りが連続する構造を有しており、山折りと谷折りが連続する方向に優れた伸縮性を有する。かかる編地部の寸法としては、外寸で巾５～２０ｃｍ×長さ５～３０ｃｍであることが好ましい。
ここで、「身生地よりも高伸縮構造を有する」とは、伸縮方向に一定の荷重をかけたときの伸び率が身生地よりも大きいことを意味する。上記伸び率は、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６織物及び編物の生地試験方法」に準拠して測定することで得られる。
編地部を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維等が例示される。編地部は、繊維を一種のみ含んでもよく、二種以上含んでもよい。
ここで、「身生地よりも高伸縮構造を有する」とは、伸縮方向に一定の荷重をかけたときの伸び率が身生地よりも大きいことを意味する。上記伸び率は、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６織物及び編物の生地試験方法」に準拠して測定することで得られる。
編地部を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維等が例示される。編地部は、繊維を一種のみ含んでもよく、二種以上含んでもよい。
【0016】
かかる蛇腹状の構造を有する編地は、例えば、特許第５４５１１９３号公報などに記載の方法によって製造することができる。すなわち、例えば、ダブルラッシェル編み機の表側の針で所定幅のデンビ編み部（表側主編成部）を緯方向に所定間隔で編成する一方、裏側の針でも同様に、所定幅のデンビ編み部（裏側主編成部）を緯方向に所定間隔で編成し、さらに、並列する裏側主編成部の位相が前記表側主編成部のそれに対して緯方向にシフトし、各裏側主編成部が、表側主編成部間の中間位置に位置するように編成するとよい。その際、近接する表側主編成部の側縁と裏側主編成部の側縁とをダブル鎖編みまたはダブルデンビ編みによって経方向に繋ぎ編みし（繋ぎ編み部）、編地の両側部に、繋ぎ編み部と同じ編組織で、それぞれ耳部を編成することが好ましい。蛇腹状の構造を有する編地の市販品としては井上リボン工業株式会社のアコーディオ（商品名）などが例示される。
【0017】
また、シート状電極を編地部に固定する方法としては、シート状電極の外周部のみで上記編地部と固定されていることが好ましい。シート状電極と上記編地部とが全面的に固定されていると、シート状電極が上記編地部に独立して肌に密着することができなくなり、シート状電極と肌との密着性が低下する（電極と上記編地部とが一体化することで、肌の凹凸や湾曲に対してシート状電極が追従し難くなる）おそれがある。
シート状電極と編地部の固定方法は特に限定されないが、片面タイプの熱転写シートを電極外周部に外枠状に貼り付ける方法、枠形状に切り抜いた両面タイプの熱転写シートをシート状電極と上記編地部の間に挟み込んで接着する方法、シート状電極の外周部と上記編地部を縫い糸で縫い合わせる方法、などが例示される。
シート状電極と編地部の固定方法は特に限定されないが、片面タイプの熱転写シートを電極外周部に外枠状に貼り付ける方法、枠形状に切り抜いた両面タイプの熱転写シートをシート状電極と上記編地部の間に挟み込んで接着する方法、シート状電極の外周部と上記編地部を縫い糸で縫い合わせる方法、などが例示される。
【0018】
また、シート状電極と上記編地部との間にクッション材が介在していることが好ましい。このクッション材により、シート状電極が肌側へ押し付けられる効果があり、かつ肌の凹凸や湾曲に対してシート状電極の形状が追従して変形し易くなる効果がある。この観点から、クッション材の厚さは、５ｍｍ以上が好ましく、５～２０ｍｍがより好ましい。さらに、このクッション材はシート状電極、上記編地部の何れにも固定されていない方が上記の追従性の点から好ましい。
【0019】
衣料の身生地としては特に限定されず、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、木綿などを用いた織編物でよい。特に、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレートを一成分として含む複合繊維、弾性繊維（例えば、ポリウレタン弾性糸など）などを含むストレッチ性織編物が好ましい。
【0020】
本発明の衣料は、例えば、前記身生地と前記編地部とで衣料本体を縫製し、前記編地部にシート状電極を固定し、シート状電極に導線部を取り付けることにより得られる。
【0021】
ここで、導線部としては、導電部と絶縁体部を含むことが好ましい。その際、導電部は前記のような導電繊維で構成されることが好ましい。導電繊維としては、前述のシート状電極の導電部に用いられる導電繊維と同様のものが挙げられる。一方、絶縁体部はポリエステル繊維、ナイロン繊維などの合成繊維を含むことが好ましい。絶縁体部は、その中でも特にポリエステル繊維を含むことがより好ましい。
導線部は、例えば、上記合成繊維を含むバインダーテープの片面に導電繊維を縫い付けたものであってもよい。その場合、バインダーテープが前記絶縁体部を構成し、導電繊維が前記導電部を構成する。
導線部は、例えば、上記合成繊維を含むバインダーテープの片面に導電繊維を縫い付けたものであってもよい。その場合、バインダーテープが前記絶縁体部を構成し、導電繊維が前記導電部を構成する。
【0022】
導線部が導電部と絶縁体部とを含む場合、導線部の導電部がシート状電極の導電部に接触し、シート状電極と導線部との接続部を形成することが好ましい。
また、前記シート状電極と導線部との接続部を絶縁シートで被覆することが好ましい。接続部が絶縁シートで被覆してなることで、生体信号を検出する際のノイズが抑制される。なお、前述のシート状電極を編地部に固定する熱転写シートが、シート電極と導線部との接続部を被覆する絶縁シートを兼ねていてもよい。
また、前記シート状電極と導線部との接続部を絶縁シートで被覆することが好ましい。接続部が絶縁シートで被覆してなることで、生体信号を検出する際のノイズが抑制される。なお、前述のシート状電極を編地部に固定する熱転写シートが、シート電極と導線部との接続部を被覆する絶縁シートを兼ねていてもよい。
【0023】
導線部におけるシート状電極との接続部とは反対側の端部は、測定装置（例えば心電計測機）に電気的に接続された部材（例えばスナップボタン）に接続されていることが好ましい。
【0024】
生体信号を検出可能な衣料としては、シート状電極を２個以上含む衣料が挙げられ、具体的には、例えば、陽極であるシート状電極と陰極であるシート状電極とを少なくとも含む衣料が挙げられる。
衣料は、前身頃と後身頃とを有する衣服（例えばトップス）がより好ましい。
衣料は、前身頃と後身頃とを有する衣服（例えばトップス）がより好ましい。
【0025】
また、衣料が前身頃と後身頃とを有する衣服である場合、衣料に対するシート状電極の位置については、図１に示すように、前身頃の袖ぐりの最下点から裾ラインを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前身頃を左右均等に分割する中央線と左右両端の脇線の中点に対して脇線側に位置することが好ましい。上記位置にシート状電極を設けることにより、上記以外の位置に比べて、心電信号が弱くなり過ぎにくく、心電信号を検出する場合に胸筋や腹筋など大きい筋肉の上に位置することに起因して筋電信号を拾い易くなることも起こりにくい。
【0026】
図１は、本発明の衣料の一例における前身頃の内側を示す概略図であり、図２は、本発明の衣料の一例における後身頃の内側を示す概略図である。
図１及び図２に示す衣料１０は、前身頃１０Ａと後身頃１０Ｂとで構成されたトップス（つまり上衣）である。衣料１０では、身生地１２と、身生地１２よりも高伸縮構造を有する編地部１４と、で衣料本体を構成している。衣料１０は、編地部１４を２つ有する。具体的には、前身頃１０Ａと後身頃１０Ｂとの接続部である２つの脇線１０Ｌ上において、前身頃１０Ａにおける袖ぐり１０Ｓの最下点１０Ｕから裾ライン１０Ｈを結ぶ直線の中央より上部に、編地部１４がそれぞれ１つずつ設けられている。
図１及び図２に示す衣料１０は、前身頃１０Ａと後身頃１０Ｂとで構成されたトップス（つまり上衣）である。衣料１０では、身生地１２と、身生地１２よりも高伸縮構造を有する編地部１４と、で衣料本体を構成している。衣料１０は、編地部１４を２つ有する。具体的には、前身頃１０Ａと後身頃１０Ｂとの接続部である２つの脇線１０Ｌ上において、前身頃１０Ａにおける袖ぐり１０Ｓの最下点１０Ｕから裾ライン１０Ｈを結ぶ直線の中央より上部に、編地部１４がそれぞれ１つずつ設けられている。
【0027】
２つの編地部１４の中央部には、衣料１０の内側（つまり生体側）において、それぞれシート状電極１６が１個ずつ設けられている。つまり、図１に示すように、衣料１０は、シート状電極１６を２個有し、２個のシート状電極１６が、左右それぞれの脇線１０Ｌ上において、袖ぐり１０Ｓの最下点１０Ｕから裾ライン１０Ｈを結ぶ直線の中央より上部に１個ずつ設けられている。
２つのシート状電極１６には、図２に示すように、それぞれ導線部１８の一端が接続されている。導線部１８の他端は、後身頃１０Ｂの内側（つまり生体側）の背中上部に設けられたスナップボタン２０に接続されている。スナップボタン２０は、測定装置（図示せず）に接続可能となっている。
２つのシート状電極１６には、図２に示すように、それぞれ導線部１８の一端が接続されている。導線部１８の他端は、後身頃１０Ｂの内側（つまり生体側）の背中上部に設けられたスナップボタン２０に接続されている。スナップボタン２０は、測定装置（図示せず）に接続可能となっている。
【0028】
衣料１０では、衣料１０を装着した生体から発せられた電気信号が、２つのシート状電極１６により検知され、導線部１８及びスナップボタン２０を経由して、測定装置に送られ処理される。
【0029】
なお、衣料１０では、シート状電極１６が、脇線１０Ｌ上に設けられているが、これに限られるものではない。
シート状電極１６は、前記の通り、前身頃１０Ａの袖ぐり１０Ｓの最下点１０Ｕから裾ライン１０Ｈを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前身頃１０Ａを左右均等に分割する中央線１０Ｍと左右両端の脇線１０Ｌの中点に対して脇線１０Ｌ側に位置することが好ましい。
シート状電極１６は、前記の通り、前身頃１０Ａの袖ぐり１０Ｓの最下点１０Ｕから裾ライン１０Ｈを結ぶ直線に対して、中央より上部に位置し、かつ前身頃１０Ａを左右均等に分割する中央線１０Ｍと左右両端の脇線１０Ｌの中点に対して脇線１０Ｌ側に位置することが好ましい。
【0030】
なお、衣料１０は、前身頃１０Ａ及び後身頃１０Ｂからなり、袖部を有していないが、これに限られず、袖部を有する衣料であってもよい。
【0031】
本発明の衣料では、前記構成を有することで、激しい動作時も衣料の振動が高伸縮性の編地部によって吸収され、安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる。
【実施例0032】
次に本発明の実施例および比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
【0033】
（１）心拍計測性
帝人フロンティアセンシング社製のＤＳＰワイヤレスＥＣＧ／ＨＲロガー(加速度／角速度) ＳＳ－ＥＣＧＨＲＡＧを、衣料に取り付けたスナップボタンを介して衣料に接続し、安静時および運動時の心電波形および心拍数を計測し、以下の基準にて心拍計測性を評価した。計測の周波数は１ｋＨｚに設定した。
Ａ ⇒ 運動時すべてのデータで正確に心拍数を算出できた。
Ｂ ⇒ 運動時８０％以上１００％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
Ｃ ⇒ 運動時５０％以上８０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
Ｄ ⇒ 運動時５０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
計測の一連の工程は、安静１分間⇒体をねじる運動１分⇒全速力腕振り１分、の３分間で実施した。
（２）厚さ
ＪＩＳ Ｌ１０９６－２０１０ ８．４ Ａ法で規定される方法で測定した。
（３）繊度
ＪＩＳ Ｌ１０１３－２０２１ ８．３．１正量繊度により測定した。
帝人フロンティアセンシング社製のＤＳＰワイヤレスＥＣＧ／ＨＲロガー(加速度／角速度) ＳＳ－ＥＣＧＨＲＡＧを、衣料に取り付けたスナップボタンを介して衣料に接続し、安静時および運動時の心電波形および心拍数を計測し、以下の基準にて心拍計測性を評価した。計測の周波数は１ｋＨｚに設定した。
Ａ ⇒ 運動時すべてのデータで正確に心拍数を算出できた。
Ｂ ⇒ 運動時８０％以上１００％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
Ｃ ⇒ 運動時５０％以上８０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
Ｄ ⇒ 運動時５０％未満のデータで正確に心拍数が算出できた。
計測の一連の工程は、安静１分間⇒体をねじる運動１分⇒全速力腕振り１分、の３分間で実施した。
（２）厚さ
ＪＩＳ Ｌ１０９６－２０１０ ８．４ Ａ法で規定される方法で測定した。
（３）繊度
ＪＩＳ Ｌ１０１３－２０２１ ８．３．１正量繊度により測定した。
【0034】
[実施例１]
フロント（表）側とバック（裏）側の２列の針床を有する公知のダブルラッセル編機（２４ゲージ）を用い、表側の針で市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８を用いてダブルデンビ編を編み、同時にポリウレタン（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１を２針振りで挿入編した表側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成した。
一方、裏側の針でも同様に、市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いてダブルデンビ編を編み、同時にポリウレタン（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１本を２針振りで挿入編した裏側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成し、さらに、並列する裏側主編成部の位相が表側主編成部のそれに対して緯方向にシフトし、各裏側主編成部が、表側主編成部間の中間位置に位置するように編成するとともに、近接する表側主編成部の側縁と裏側主編成部の側縁とを市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いダブル鎖編によって経方向に繋ぎ編をし、編地の両側部に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本の双糸を用い繋ぎ編部と同じダブル鎖編をフルセットで８針分編み、同時に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を３針振りで挿入編した耳部を編成した生機を得た。
得られた生機を乾熱セット（温度：１５０℃、時間：３５秒）し、巾１０ｃｍ×長さ１３ｃｍのサイズにカットし、蛇腹状の編地である編地部（高伸縮構造編地）とした。
フロント（表）側とバック（裏）側の２列の針床を有する公知のダブルラッセル編機（２４ゲージ）を用い、表側の針で市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８を用いてダブルデンビ編を編み、同時にポリウレタン（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１を２針振りで挿入編した表側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成した。
一方、裏側の針でも同様に、市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いてダブルデンビ編を編み、同時にポリウレタン（ロイカ）２３５ｄｔｅｘ／１本を２針振りで挿入編した裏側主編成部を緯方向にそれぞれの糸入れが４ＩＮ４ＯＵＴの間隔で編成し、さらに、並列する裏側主編成部の位相が表側主編成部のそれに対して緯方向にシフトし、各裏側主編成部が、表側主編成部間の中間位置に位置するように編成するとともに、近接する表側主編成部の側縁と裏側主編成部の側縁とを市販のポリエステル先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を用いダブル鎖編によって経方向に繋ぎ編をし、編地の両側部に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本の双糸を用い繋ぎ編部と同じダブル鎖編をフルセットで８針分編み、同時に市販の先染仮撚糸１６７ｄｔｅｘ／４８本を３針振りで挿入編した耳部を編成した生機を得た。
得られた生機を乾熱セット（温度：１５０℃、時間：３５秒）し、巾１０ｃｍ×長さ１３ｃｍのサイズにカットし、蛇腹状の編地である編地部（高伸縮構造編地）とした。
【0035】
次に、２８Ｇのラッセル編機（細幅編機）にて、中央部（巾０．５ｃｍ）に７８ｄｔｅｘ／３４本の銀メッキした導電性ナイロン糸を配し、それ以外の部分には単繊維の直径が約７００ｎｍである７８ｄｔｅｘ／１６７２０本の超極細ポリエステル繊維（帝人フロンティア社製ナノフロント（登録商標））と３３ｄｔｅｘ／１２本の通常のポリエステル繊維とのインターレース混繊糸を用いて、バック筬の組織を１０／０１、フロント筬の組織を１２／１０にて編地（全巾４ｃｍ）を作製した後、長さ６ｃｍにカットしてシート状電極とした。
【0036】
一方、２８Ｇのシングル丸編み機にて、８４ｄｔｅｘ／７２本のポリエステル仮撚捲縮加工糸と４４ｄｔｅｘ／１本のポリウレタン弾性糸をポリウレタン弾性糸のドラフト率２．５倍にてベア天竺組織の編地を編成し、この編地を身生地（衣料生地）とし、両脇部に前記高伸縮構造編地を巾（伸縮）方向が身体のタテ向になるよう配してＭサイズの衣料本体を作製した。
【0037】
ついで、図１に示すように、得られたＭサイズの衣料本体の編地部（高伸縮構造編地）上の内側（人体側）に上記シート状電極を熱転写シートで取り付け、編地部とシート状電極との間にはクッション材として、厚さ１０ｍｍの低反発ウレタンスポンジを挿入した。なお、熱転写シートは接着剤が塗布されたウレタンシートであり、１６０℃の熱プレスにより編地部とシート状電極とを熱接着させた。かかるシート状電極において、シート状電極の露出部は４．５ｃｍ×３ｃｍのサイズであった。
【0038】
その際、ポリエステル繊維製バインダーテープの片面に、前記シート状電極の製造に用いたものと同じ銀メッキナイロン糸（導電繊維）を縫い付けた導線部を用意し、図２のように、導線部の一端がシート状電極に接し、かつ、導線部の他端がスナップボタンに接するように配置することで、シート状電極から背中上部のスナップボタンを内側（人体側）で連結し、スナップボタンを介して心電計測機（測定装置）に接続した。以上のようにして、実施例１の衣料（１）を得た。なお、衣料（１）において、シート状電極と導線部との接続部は、絶縁シートである熱転写シートにより被覆された状態であった。
【0039】
この衣料（１）を、シート状電極が直接肌に触れるように着用し、安静時と運動時の心電図を計測し、遮断周波数５Ｈｚのハイパスフィルタ及び４次のＳａｖｉｔｚｋｙ－Ｇｏｌａｙフィルタによる処理を行った。シート状電極と肌の接触具合によって心電図の振幅が変化することから、全波整流の後に包絡線を算出し、閾値を求めた。閾値を超える波形のピーク値をＲ波として検出を行い、ＲＲ間隔の算出を行ったところ、異常値を含んでいた為、ＲＲ間隔の１階及び２階微分値を用いて異常値の除去を行った。除去された値は線形補間によって内挿された。内挿されたＲＲ間隔を用いて心拍数を算出したところ、心拍計測性評価の結果は「Ｂ」であった。
【0040】
[実施例２]
次に、身生地の両脇部に加えて前身頃の上部中央にも前記高伸縮構造編地を巾（伸縮）方向が身体のタテ向になるよう配した以外は、実施例１と同様にしてＭサイズの衣料本体を作製した。ついで、得られたＭサイズの衣料本体における３か所の編地部（高伸縮構造編地）にそれぞれシート状電極を１つずつ、実施例１と同様にして取り付けた。次いで、実施例１と同様にして、各シート状電極から背中上部のスナップボタンを内側（人体側）で導線部により連結し、スナップボタンを介して心電計測機に接続した。以上のようにして、実施例２の衣料（２）を得た。
次に、身生地の両脇部に加えて前身頃の上部中央にも前記高伸縮構造編地を巾（伸縮）方向が身体のタテ向になるよう配した以外は、実施例１と同様にしてＭサイズの衣料本体を作製した。ついで、得られたＭサイズの衣料本体における３か所の編地部（高伸縮構造編地）にそれぞれシート状電極を１つずつ、実施例１と同様にして取り付けた。次いで、実施例１と同様にして、各シート状電極から背中上部のスナップボタンを内側（人体側）で導線部により連結し、スナップボタンを介して心電計測機に接続した。以上のようにして、実施例２の衣料（２）を得た。
【0041】
衣料（２）における３つの電極の組み合わせから２つの心電信号を得た。具体的には、人体の左側に配置されたシート状電極と前身頃の上部中央に配置されたシート状電極とから心電信号を得る経路をチャンネル１とし、人体の左側に配置されたシート状電極と人体の右側に配置されたシート状電極とから心電信号を得る経路をチャンネル２とする。本実施例は、２つの経路から信号を得ることで、ノイズ耐性の高い心拍数の算出を行うことが目的である。
【0042】
２つの経路から信号を得て心拍数の算出を行う方法は以下の通りである。
具体的には、まず、チャンネル１及びチャンネル２のそれぞれにおいて数分間の安静時による計測を行い、動きに伴うノイズが混入しない状況下での心電信号を取得する。得られた心電信号それぞれについて、上記実施例１と同様のフィルタリング処理とＲ波の検出を行い、Ｒ波のピークが現れる瞬間を基準に前後２００ミリ秒の心電信号を抽出する。抽出した信号を平均化することで、ノイズを含まない安静時における心電波形の基準値（安静時基準波形）を、チャンネル１及びチャンネル２のそれぞれについて得る。
具体的には、まず、チャンネル１及びチャンネル２のそれぞれにおいて数分間の安静時による計測を行い、動きに伴うノイズが混入しない状況下での心電信号を取得する。得られた心電信号それぞれについて、上記実施例１と同様のフィルタリング処理とＲ波の検出を行い、Ｒ波のピークが現れる瞬間を基準に前後２００ミリ秒の心電信号を抽出する。抽出した信号を平均化することで、ノイズを含まない安静時における心電波形の基準値（安静時基準波形）を、チャンネル１及びチャンネル２のそれぞれについて得る。
【0043】
次に、チャンネル１及びチャンネル２のそれぞれにおいて運動中の心電信号を取得する。上記安静時基準波形を得る場合と同様にして１拍毎にＲ波を基準とした前後２００ミリ秒の心電信号の抽出を行い、１拍毎に安静時基準波形との相関係数を算出する。
この処理によって運動中に抽出された心電図がいかに安静時基準波形に近いかを評価することで、運動中に計測された１拍毎の心電図の精度を評価する。これは、運動中は強度の増加に伴ってＲ波の間隔は狭くなるものの、心電図の波形自体は大きく変化しないことに基づいている。
この処理によって運動中に抽出された心電図がいかに安静時基準波形に近いかを評価することで、運動中に計測された１拍毎の心電図の精度を評価する。これは、運動中は強度の増加に伴ってＲ波の間隔は狭くなるものの、心電図の波形自体は大きく変化しないことに基づいている。
【0044】
上記相関係数の算出は、各チャンネルについて行われるため、各時刻において２つのチャンネルの精度が相関係数によって評価されることになる。
得られた相関係数に比例した重み係数の算出を下記式（１）および（２）で示されるマッチングスコア（相関係数）に比例した重み付けの式により行うか、又は、下記式（３）および（４）で示されるマッチングスコア（相関係数）の２乗に比例した重み付けの式により行う。
ここで、下記式（１）～（４）中、ｒｃｈ１はチャンネル１について算出された相関係数、ｒｃｈ２はチャンネル２について算出された相関係数、ｗ１はチャンネル１における重み係数、ｗ２はチャンネル２における重み係数を表す。
得られた相関係数に比例した重み係数の算出を下記式（１）および（２）で示されるマッチングスコア（相関係数）に比例した重み付けの式により行うか、又は、下記式（３）および（４）で示されるマッチングスコア（相関係数）の２乗に比例した重み付けの式により行う。
ここで、下記式（１）～（４）中、ｒｃｈ１はチャンネル１について算出された相関係数、ｒｃｈ２はチャンネル２について算出された相関係数、ｗ１はチャンネル１における重み係数、ｗ２はチャンネル２における重み係数を表す。
【0045】
【数1】
【0046】
一方、衣料（２）の各チャンネルで心電図から心拍数を算出しておく。心拍数の算出は実施例１の場合と同様である。各チャンネルから得られた心拍数に上記方法により算出された重み係数をかけて、加重平均された心拍数を次式（５）により算出する。
ここで、下記式（５）中、ｗ１およびｗ２はそれぞれ前述のチャンネル１およびチャンネル２における重み係数、ＨＲｃｈ１はチャンネル１において算出された心拍数、ＨＲｃｈ２はチャンネル２において算出された心拍数、ＨＲｔｏｔａｌは加重平均された心拍数を表す。
ここで、下記式（５）中、ｗ１およびｗ２はそれぞれ前述のチャンネル１およびチャンネル２における重み係数、ＨＲｃｈ１はチャンネル１において算出された心拍数、ＨＲｃｈ２はチャンネル２において算出された心拍数、ＨＲｔｏｔａｌは加重平均された心拍数を表す。
【0047】
【数2】
【0048】
この一連の処理によって算出された心拍数により評価した心拍計測性の結果は「Ａ」であった。
【0049】
［比較例１］
実施例１において、高伸縮構造編地を用いず、身生地だけで衣料を構成し、実施例１と同じ位置にシート状電極を固定することで比較例１の衣料（３）を得て、実施例１と同様の心拍計測性評価を行った。結果は「Ｄ」であった。
実施例１において、高伸縮構造編地を用いず、身生地だけで衣料を構成し、実施例１と同じ位置にシート状電極を固定することで比較例１の衣料（３）を得て、実施例１と同様の心拍計測性評価を行った。結果は「Ｄ」であった。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明によれば、生体信号を検出可能な衣料であって、激しい動作時も過度な押し付け圧をかけずに安定的に所望とする生体の電気信号、特に心電信号が明瞭に得られる衣料が提供され、その工業的価値は極めて大である。
【符号の説明】
【0051】
１０ 衣料
１０Ａ 前身頃
１０Ｂ 後身頃
１０Ｈ 裾ライン
１０Ｌ 脇線
１０Ｍ 中央線
１０Ｓ 袖ぐり
１０Ｕ 最下点
１２ 身生地
１４ 編地部
１６ シート状電極
１８ 導線部
２０ スナップボタン
１０Ａ 前身頃
１０Ｂ 後身頃
１０Ｈ 裾ライン
１０Ｌ 脇線
１０Ｍ 中央線
１０Ｓ 袖ぐり
１０Ｕ 最下点
１２ 身生地
１４ 編地部
１６ シート状電極
１８ 導線部
２０ スナップボタン
【図1】
【図2】
