特許 7588110 導電性繊維ユニット及びこれを備えた生体信号検出装置

(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】

(24)【登録日】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】導電性繊維ユニット及びこれを備えた生体信号検出装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/273 20210101AFI20241114BHJP

   A61B 5/27 20210101ALI20241114BHJP

   A61B 5/256 20210101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

A61B5/273

A61B5/27

A61B5/256

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022076908

(22)【出願日】2022-05-09

(65)【公開番号】P2023166111

(43)【公開日】2023-11-21

【審査請求日】2023-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】391057410

【氏名又は名称】行田電線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】小橋 康彦

【審査官】藤原 伸二

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／２３０７３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１８５０７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９８１８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１３５００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２６１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１６１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／２５－５／３９８

Ａ４１Ｄ １３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記接続用繊維を前記電線の前記露出部の外周に結ぶことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項2】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、
前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部の外周に結び又は螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項3】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、
前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項4】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記接続用繊維を前記電線の前記露出部の外周にひと結びし、かつ、該露出部を該接続用繊維の外周にひと結びすることで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項5】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、
前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周に螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項6】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、
前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周に結ぶことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項7】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、
前記ループ部は、前記被覆部側に折り返され、
前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部の外周に結び又は螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項8】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、
前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項9】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、
前記ループ部は、前記被覆部側に折り返され、
前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項10】

１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、
前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周にひと結びし、かつ、該露出部を該接続用繊維の外周にひと結びすることで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項11】

複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能するシート状の導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、
前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、
前記電線の前記露出部を前記導電性繊維体にランニングステッチで縫い付けて該露出部の縫い終わり端部を前記被覆部側に折り返すことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、
前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項12】

請求項１から請求項１１までのいずれか１つに記載の導電性繊維ユニットであって、
前記絶縁被覆部材は、加熱されることで収縮する熱収縮チューブから構成されていることを特徴とする導電性繊維ユニット。

【請求項13】

請求項１から請求項１１までのいずれか１つに記載の導電性繊維ユニットを衣服に取り付けて構成され、該衣服の着用者である生体が発する生体信号を検出する生体信号検出装置であって、
前記導電性繊維体は、前記生体信号を検出する電極として機能することを特徴とする生体信号検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性繊維ユニット及びこれを備えた生体信号検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、生体電極を衣服に取り付けた衣服型のウェアラブルデバイスが提案されている（特許文献１参照）。生体電極は、例えば、基材となる繊維の外表面に金属を被覆してなる導電性繊維から構成されている。このような導電性繊維を電線に接続する態様として、例えば、スナップを用いた接続（特許文献２参照）、コネクタを用いた接続（特許文献３参照）等が考え得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１４３０２号公報

【文献】実開平１－１３５６９９号公報

【文献】特開２０２１－７９１３８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、上記のようなスナップ又はコネクタを衣服型のウェアラブルデバイスに適用した場合、着用者に異物感を与え、故に着用感が劣ってしまうという問題があった。

【0005】

また、上記のようなスナップ又はコネクタを用いた接続の代わりに導電性繊維を電線に圧着して接続した場合、導電性繊維が潰れ、故に接触抵抗が不安定になってしまうという問題があった。

【0006】

さらに、導電性繊維を電線にはんだ付けをして接続した場合、導電性繊維が溶けてしまうという問題があった。

【0007】

上記の問題点を解決するためには、一見、一層のこと電線を排除してしまい、導電性繊維を延長させて電線として用いることが効果的なように思われた。しかし、導電性繊維は伸縮により抵抗値の変化を生じるという性質を有するところ、導電性繊維を延長させると、導電性繊維を通る電気信号のノイズが増幅してしまうことから、導電性繊維を電線として用いることは実用性に乏しいという問題があった。また、電線間の絶縁を確保するという点からも、導電性繊維を電線として用いることは実用性に乏しいという問題があった。

【0008】

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、異物感を生じることなく、導電性繊維を電線に安定的に接続することができる導電性繊維ユニット及びこれを備えた生体信号検出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】

【0010】

上記目的を達成するため、本開示の第１の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記接続用繊維を前記電線の前記露出部の外周に結ぶことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0011】

本開示の第２の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部の外周に結び又は螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0013】

本開示の第３の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0014】

本開示の第４の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記接続用繊維を前記電線の前記露出部の外周にひと結びし、かつ、該露出部を該接続用繊維の外周にひと結びすることで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0015】

本開示の第５の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周に螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0016】

本開示の第６の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周に結ぶことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0017】

本開示の第７の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、前記ループ部は、前記被覆部側に折り返され、前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部の外周に結び又は螺旋に巻回することで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0018】

本開示の第８の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0019】

本開示の第９の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように該露出部にはんだ付けすることでループ部が形成され、前記ループ部は、前記被覆部側に折り返され、前記接続用繊維を前記ループ部における前記露出部に撚り合わすことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記ループ部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0020】

本開示の第１０の導電性繊維ユニットは、１本又は複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能する導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記導電性繊維体は、前記電線に接続される接続用繊維を有し、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を前記被覆部側に折り返すことで折返し部が形成され、前記接続用繊維を前記折返し部における前記露出部の外周にひと結びし、かつ、該露出部を該接続用繊維の外周にひと結びすることで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記折返し部及び前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0022】

本開示の第１１の導電性繊維ユニットは、複数本の導電性繊維で構成されて生体信号を検出する電極として機能するシート状の導電性繊維体と、電線と、を備えた導電性繊維ユニットであって、前記電線は、被覆部と、少なくとも一端部で露出する露出部と、を有し、前記電線の前記露出部を前記導電性繊維体にランニングステッチで縫い付けて該露出部の縫い終わり端部を前記被覆部側に折り返すことで、前記導電性繊維体を前記電線に接続する接続部が形成され、前記接続部は、絶縁被覆部材で被覆されていることを特徴とするものである。

【0023】

前記導電性繊維ユニットにおいて、前記絶縁被覆部材は、加熱されることで収縮する熱収縮チューブから構成されていてもよい。

【0024】

本開示の生体信号検出装置は、前記導電性繊維ユニットを衣服に取り付けて構成され、該衣服の着用者である生体が発する生体信号を検出する生体信号検出装置であって、前記導電性繊維体は、前記生体信号を検出する電極として機能することを特徴とするものである。

【0025】

上記の発明は、いずれも、スナップ又はコネクタを用いずに導電性繊維を電線に直接的に接続するものであることから、上記のいずれの発明においても、上記従来の接続で生じていた異物感を解消することができる。また、上記の発明は、いずれも、導電性繊維を電線に圧着することも導電性繊維を電線にはんだ付けすることもなく、導電性繊維を電線に接続するものであることから、上記のいずれの発明においても、圧力又は熱による導電性繊維の損傷が回避され、ひいては、導電性繊維を電線に安定的に接続することができる。従って、上記の発明は、いずれも、「異物感を生じることなく、導電性繊維を電線に安定的に接続することができる」という「発明の先行技術に対する貢献」を明示する技術的特徴を有するものである。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、異物感を生じることなく、導電性繊維を電線に安定的に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態１における生体信号検出装置が取り付けられた衣服の着用状態を示す概略正面図である。

【図2】図１の衣服の着用状態を示す概略背面図である。

【図3】実施形態１における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図4】導電性繊維体をシート状電極に縫い付けた状態を示す概略図である。

【図5】実施形態２における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図6】実施形態３における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図7】実施形態４における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図8A】実施形態５における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図8B】接続用繊維をループ部における露出部に撚り合せる途中の様子を示す概略図である。

【図9】実施形態６における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図10】実施形態７における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図11】実施形態８における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図12】実施形態９における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図13】実施形態１０における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図14】実施形態１１における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図15】実施形態１２における導電性繊維ユニットの一部を示す概略図である。

【図16A】実施形態１３における導電性繊維ユニットの一部を示す概略平面図である。

【図16B】図１６Ａの導電性繊維ユニットの一部を示す概略側面図である。

【図17】導電性繊維体を縫合部材でシート状電極に縫い合わせた状態を示す概略図である。

【図18】導電性繊維体を布地と一体的に織り上げた状態を示す概略図である。

【図19A】実施形態１４における導電性繊維ユニットの一部を示す概略平面図である。

【図19B】図１９Ａの導電性繊維ユニットの一部を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態１～１４について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施形態の間で同一の構成要素には同一の符号を付し、それら構成要素について重複する説明は省略する。また、実施形態２～１４については、実施形態１とは異なる点についてのみ説明する。

【0029】

（実施形態１）
図１は、実施形態１における生体信号検出装置Ｂが取り付けられた衣服Ａの着用状態を示す概略正面図である。図２は、図１の衣服Ａの着用状態を示す概略背面図である。

【0030】

実施形態１について、導電性繊維ユニット１０～１３が生体信号検出装置Ｂに適用される例を用いて説明する。

【0031】

生体信号検出装置Ｂは、衣服Ａの着用者Ｐである生体が発する生体信号を検出するものである。生体信号として、例えば、筋電位、心電位等が挙げられる。生体信号検出装置Ｂは、複数の導電性繊維ユニット１０～１３と、通信部Ｃと、を衣服Ａに取り付けて構成されている（図１、図２参照）。衣服Ａは、例えば、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン等の化学繊維、綿や羊毛等の天然繊維を用いて構成されている。

【0032】

導電性繊維ユニット１０～１３は、着用者Ｐの左右腕部及び左右胸部でそれぞれ生体信号を検出するものである。導電性繊維ユニット１０～１３は、通信部Ｃに接続されている（図１、図２参照）。導電性繊維ユニット１０～１３の構成は、寸法比率等を除いて同じであり、詳細については後に説明する。

【0033】

通信部Ｃは、導電性繊維ユニット１０～１３が検出した生体信号を外部装置等に送信するものであり、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信網を介して外部装置等と通信を行うためのインターフェースを含んで構成されている。通信部Ｃは、衣服Ａの内面側で導電性繊維ユニット１０～１３に接続されている。通信部Ｃは、例えば、着用者Ｐの背面側等のように、衣服Ａにおいて着用者Ｐの動作に支障をきたさない位置に配されている。

【0034】

続いて、導電性繊維ユニット１０～１３の構成について、導電性繊維ユニット１０を代表として用いて説明する。

【0035】

図３は、実施形態１における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0036】

本実施形態において、導電性繊維ユニット１０は、複数本の導電性繊維で構成されたシート状の導電性繊維体２と、電線３と、を備えている（図３参照）。シート状とは、布帛状（織物状）、ニット状（編物状、例えば、天竺状）等を含む概念である。導電性繊維として、例えば、基材繊維の表面に金属被膜が形成されたもの、炭素材料で形成されたもの、繊維内部に炭素材料、金属酸化物等が練り込まれたもの等が挙げられる。

【0037】

本実施形態において、導電性繊維体２は、衣服Ａの内面側に配されており（図１、図２参照）、着用者Ｐである生体が発する生体信号を検出する電極として機能する。導電性繊維体２は、衣服Ａに縫い糸で縫い付けられてもよいし、衣服Ａに設けたポケット等の内部に収容されていてもよい。

【0038】

本実施形態において、導電性繊維体２は、電線３に接続される接続用繊維２０を有している（図３参照）。接続用繊維２０は、導電性繊維体２から引き出された繊維束からなり、後述する接続部４で電線３の一端部に接続されている。

【0039】

電線３は、例えば、螺旋状に巻回された電線であり、伸縮性に優れた所謂伸縮電線である。電線３は、衣服Ａの内面側を這うように配線されている（図１、図２参照）。電線３は、例えば、衣服Ａにおける布端をテープ状の布で包んで設けたパイピング等の内部に収容されていてもよい。また、通信部Ｃが衣服Ａの外面側で導電性繊維ユニット１０～１３に接続される場合には、電線３は、衣服Ａに設けた通風孔等を通って、衣服Ａの内面側から外面側に配線されていてもよい。

【0040】

電線３は、被覆部３０と、一端部で露出する露出部３１と、を有している（図３参照）。電線３の他端部は、生体信号検出装置Ｂの通信部Ｃに接続されている。

【0041】

接続部４は、導電性繊維体２を電線３に接続する部分である。本実施形態において、接続部４は、接続用繊維２０を電線３の露出部３１の外周に螺旋に巻回することで形成されている（図３参照）。

【0042】

接続用繊維２０の巻回のピッチ及び巻回の内径は、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても電線３の露出部３１が接続用繊維２０から抜脱しない程度に設定されていればよく、以下の実施形態７においても同様である。

【0043】

接続用繊維２０の端部２１は、ビニルテープ等で電線３に固定されていてもよい。

【0044】

接続部４は、絶縁被覆部材９で被覆されている。本実施形態において、絶縁被覆部材９は、加熱されることで収縮する熱収縮チューブから構成されている。これにより、接続部４の絶縁性を確保しつつも接続部４をコンパクト化することができる。

【0045】

なお、上記説明した例に限られず、導電性繊維ユニット１０は、１本の導電性繊維で構成されていてもよい。

【0046】

また、導電性繊維体２を構成する導電性繊維のすべてが接続用繊維２０として電線３に接続されてもよい。この場合であっても、接続部４の態様は上記となんら変わらない。

【0047】

上記説明した例のほか、導電性繊維体２を糸状電極として用いることが可能である。また、導電性繊維体２を、複数枚のシート状物を縫い合わせる縫い糸として用いることが可能である。

【0048】

図４は、導電性繊維体２をシート状電極Ｅに縫い付けた状態を示す概略図である。

【0049】

図４に示すように、導電性繊維体２を、縫い糸のようにしてシート状電極Ｅに縫い付けることで、シート状電極Ｅと電線３とを接続する接続部材として用いることが可能である。図４において、符号２２は、導電性繊維体２をシート状電極Ｅに縫い付けることで形成されたステッチ部２２を示している。

【0050】

なお、導電性繊維ユニット１０は、上記説明した生体信号検出装置Ｂに適用される例に限られず、幅広く適用可能である。

【0051】

例えば、導電性繊維ユニット１０を、着用者Ｐ等のユーザの動きを検知する手段として用いることが可能である。具体的には、導電性繊維は伸縮により抵抗値の変化を生じるという性質を有するところ、当該性質を利用して、導電性繊維ユニット１０の導電性繊維体２を、ユーザの動きに伴い伸縮することでユーザの動きを検知するセンサとして用いることができる。

【0052】

また、例えば、導電性繊維ユニット１０を、水分を検知する手段として用いることが可能である。具体的には、導電性繊維は水分との接触により抵抗値の変化を生じるという性質を有するところ、当該性質を利用して、導電性繊維ユニット１０の導電性繊維体２を、水分と接触することで水分を検知するセンサとして用いることができる。同様に、導電性繊維ユニット１０を、着用者Ｐ等のユーザの発汗、出血等を検知する手段として用いることが可能である。

【0053】

さらに、例えば、導電性繊維が有する、通電により発熱するという性質を利用して、導電性繊維ユニット１０を発熱手段として用いることが可能である。

【0054】

その他、導電性繊維ユニット１０は、導電性繊維体２を構成する導電性繊維を利用したものに幅広く適用可能である。

【0055】

（実施形態２）
図５は、実施形態２における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0056】

実施形態２において、接続部４は、接続用繊維２０を電線３の露出部３１の外周に結ぶことで形成されている（図５参照）。

【0057】

接続用繊維２０の結び方は、例えば、ひと結び、コイル結び等のように、接続用繊維２０を電線３の露出部３１の外周に括り付けることができる結び方であればよい。本明細書において、「ひと結び」とは、図５に示すような、接続用繊維２０を電線３の露出部３１周りに１周回して結び用ループ２３を形成し、結び用ループ２３の開口部２４に接続用繊維２０を通す結び方のことを指す。結び目の固さは、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても電線３の露出部３１が接続用繊維２０から抜脱しない程度であればよく、以下の実施形態８においても同様である。

【0058】

（実施形態３）
図６は、実施形態３における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0059】

実施形態３において、電線３の露出部３１を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように露出部３１にはんだ付けすることでループ部５が形成されている（図６参照）。図６において、網掛けは、はんだ付けの領域を示している。

【0060】

ループ部５の周長は、例えば、３～１５ｍｍ程度に設定されており、以下の実施形態５、実施形態９及び実施形態１１においても同様である。

【0061】

実施形態３において、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１の外周に結ぶことで形成されている。

【0062】

接続用繊維２０の結び方は、例えば、ひと結び、コイル結び等のように、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１の外周に括り付けることができる結び方であればよい。結び目の固さは、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても電線３の露出部３１が接続用繊維２０から離脱しない程度であればよく、以下の実施形態９においても同様である。

【0063】

なお、図示しないが、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１の外周に螺旋に巻回することで形成されていてもよい。この場合、接続用繊維２０の巻回のピッチ及び巻回の内径は、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても電線３の露出部３１が接続用繊維２０から離脱しない程度に設定されていればよく、以下の実施形態９においても同様である。

【0064】

上記のように形成されたループ部５及び接続部４は、絶縁被覆部材９で被覆されており（図６参照）、以下の実施形態５においても同様である。

【0065】

（実施形態４）
図７は、実施形態４における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0066】

実施形態４において、接続部４は、接続用繊維２０を電線３の露出部３１に撚り合わすことで形成されている（図７参照）。換言すると、接続部４は、接続用繊維２０と電線３の露出部３１とを重ね合わせて一括で捻じることで形成されている。

【0067】

接続用繊維２０と電線３との撚り合わせの程度は、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても接続用繊維２０と電線３の露出部３１とが互いに離脱しない程度であればよく、以下の実施形態１０においても同様である。

【0068】

（実施形態５）
図８Ａは、実施形態５における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。図８Ｂは、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１に撚り合せる途中の様子を示す概略図である。

【0069】

実施形態５において、電線３の露出部３１を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように露出部３１にはんだ付けすることでループ部５が形成されている（図８Ａ参照）。図８Ａ及び図８Ｂにおいて、網掛けは、はんだ付けの領域を示している。

【0070】

実施形態５において、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１に撚り合わすことで形成されている（図８Ａ参照）。具体的には、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５の開口部５０に挿通させて一括で捻じることで形成されている（図８Ａ、図８Ｂ参照）。

【0071】

接続用繊維２０とループ部５における露出部３１との撚り合わせの程度は、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても接続用繊維２０と電線３の露出部３１とが互いに離脱しない程度であればよく、以下の実施形態１１においても同様である。

【0072】

（実施形態６）
図９は、実施形態６における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0073】

実施形態６において、接続部４は、接続用繊維２０を電線３の露出部３１の外周にひと結びし、かつ、露出部３１を接続用繊維２０の外周にひと結びすることで形成されている（図９参照）。図９において、符号４Ａは、接続用繊維２０を電線３の露出部３１の外周にひと結びすることで形成された結び目４Ａを示しており、符号４Ｂは、露出部３１を接続用繊維２０の外周にひと結びすることで形成された結び目４Ｂを示している。

【0074】

接続用繊維２０の結び目の固さは、接続用繊維２０又は電線３を手で引っ張ったとしても接続用繊維２０と電線３の露出部３１とが互いに離脱しない程度であればよく、以下の実施形態１２においても同様である。

【0075】

（実施形態７）
図１０は、実施形態７における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0076】

実施形態７において、電線３の露出部３１を被覆部３０側に折り返すことで折返し部６が形成されている（図１０参照）。折返し部６における露出部３１の折返しの程度は、後述する接続部４が形成可能な程度であればよく、被覆部３０に重なり合うか否かは問わず、以下の実施形態８、実施形態１０及び実施形態１２においても同様である。

【0077】

実施形態７において、接続部４は、接続用繊維２０を折返し部６における露出部３１の外周に螺旋に巻回することで形成されている（図１０参照）。

【0078】

上記のように形成された折返し部６及び接続部４は、絶縁被覆部材９で被覆されており（図１０参照）、以下の実施形態８、実施形態１０及び実施形態１２においても同様である。このように、折返し部６を設け、かつ、折返し部６及び接続部４を一括して絶縁被覆部材９で被覆することにより、導電性繊維体２を電線３に接続する接続部４がより複雑な構造となることから、導電性繊維体２を電線３により強固に接続することができる。

【0079】

（実施形態８）
図１１は、実施形態８における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0080】

実施形態８において、電線３の露出部３１を被覆部３０側に折り返すことで折返し部６が形成されている（図１１参照）。

【0081】

実施形態８において、接続部４は、接続用繊維２０を折返し部６における露出部３１の外周に結ぶことで形成されている（図１１参照）。

【0082】

（実施形態９）
図１２は、実施形態９における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0083】

実施形態９において、電線３の露出部３１を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように露出部３１にはんだ付けすることでループ部５が形成されている（図１２参照）。図１２において、網掛けは、はんだ付けの領域を示している。

【0084】

ループ部５は、被覆部３０側に折り返されている。ループ部５の折返しの程度は、後述する接続部４が形成可能な程度であればよく、被覆部３０に重なり合うか否かは問わず、以下の実施形態１１においても同様である。

【0085】

実施形態９において、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１の外周に結ぶことで形成されている（図１２参照）。

【0086】

なお、図示しないが、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１の外周に螺旋に巻回することで形成されていてもよい。

【0087】

上記のように形成されたループ部５及び接続部４は、絶縁被覆部材９で被覆されており（図１２参照）、以下の実施形態１１においても同様である。このように、ループ部５を被覆部３０側に折り返し、かつ、ループ部５及び接続部４を一括して絶縁被覆部材９で被覆することにより、導電性繊維体２を電線３に接続する接続部４がより複雑な構造となることから、導電性繊維体２を電線３により強固に接続することができる。

【0088】

（実施形態１０）
図１３は、実施形態１０における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0089】

実施形態１０において、電線３の露出部３１を被覆部３０側に折り返すことで折返し部６が形成されている（図１３参照）。

【0090】

実施形態１０において、接続部４は、接続用繊維２０を折返し部６における露出部３１に撚り合わすことで形成されている（図１３参照）。

【0091】

（実施形態１１）
図１４は、実施形態１１における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0092】

実施形態１１において、電線３の露出部３１を、ループをなすように折り返して該折り返された状態を保持するように露出部３１にはんだ付けすることでループ部５が形成されている（図１４参照）。図１４において、網掛けは、はんだ付けの領域を示している。ループ部５は、被覆部３０側に折り返されている。

【0093】

実施形態１１において、接続部４は、接続用繊維２０をループ部５における露出部３１に撚り合わすことで形成されている（図１４参照）。

【0094】

（実施形態１２）
図１５は、実施形態１２における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略図である。

【0095】

実施形態１２において、電線３の露出部３１を被覆部３０側に折り返すことで折返し部６が形成されている（図１５参照）。

【0096】

実施形態１２において、接続部４は、接続用繊維２０を折返し部６における露出部３１の外周にひと結びし、かつ、露出部３１を接続用繊維２０の外周にひと結びすることで形成されている（図１５参照）。図１５において、符号４Ａは、接続用繊維２０を折返し部６における露出部３１の外周にひと結びすることで形成された結び目４Ａを示しており、符号４Ｂは、露出部３１を接続用繊維２０の外周にひと結びすることで形成された結び目４Ｂを示している。

【0097】

（実施形態１３）
図１６Ａは、実施形態１３における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略平面図である。図１６Ｂは、図１６Ａの導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略側面図である。

【0098】

実施形態１３において、導電性繊維ユニット１０は、複数本の導電性繊維で構成されたシート状の導電性繊維体２と、電線３と、を備えている（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）。導電性繊維体２は、リボン状に形成されており、縫い糸等の縫合部材Ｓでシート状の布地Ｆに縫い合わされている。導電性繊維体２は、後述する接続部４が形成可能な程度に布地Ｆの側部Ｆｓから突出するように配されている。導電性繊維体２については、以下の実施形態１４においても同様である。

【0099】

実施形態１３において、接続部４は、実施形態１のように導電性繊維体２を構成する導電性繊維のうち接続用繊維２０と電線３の露出部３１とを繋げることで導電性繊維体２を電線３に接続するのではなく、代わりに、電線３の露出部３１を縫い糸のようにして導電性繊維体２に縫い付けることで導電性繊維体２を電線３に接続する。具体的には、接続部４は、電線３の露出部３１を導電性繊維体２にランニングステッチで縫い付けることで形成されている（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）。ランニングステッチとは、表裏交互に針を出し入れする縫い方のことを指す。電線３の露出部３１によるステッチの幅及びステッチの数は、導電性繊維体２又は電線３を手で引っ張ったとしても電線３の露出部３１が導電性繊維体２から離脱しない程度であればよく、以下の実施形態１４においても同様である。

【0100】

なお、上記説明した例に限られず、導電性繊維体２は、接続部４が形成可能な程度に布地Ｆの面外方向に突出していてもよい。

【0101】

図１７は、導電性繊維体２を縫合部材Ｓでシート状電極Ｅに縫い合わせた状態を示す概略図である。

【0102】

図１７に示すように、導電性繊維体２を、縫合部材Ｓでシート状電極Ｅに縫い合わせることで、シート状電極Ｅと電線３とを接続する接続部材として用いることが可能である。

【0103】

図１８は、導電性繊維体２を布地Ｆと一体的に織り上げた状態を示す概略図である。

【0104】

上記説明した例のように、導電性繊維体２を縫合部材Ｓで布地Ｆに縫い合わせることにより、導電性繊維体２を布地Ｆ上に容易に設けることができる。これは、特に、導電性繊維体２を電極として用いる場合に好適である。仮に、上記説明した例の代わりに、図１８に示すように導電性繊維体２を布地Ｆと一体的に織り上げようとした（又は編み上げようとした）場合、接続部４が形成可能な程度に導電性繊維体２を布地Ｆの側部Ｆｓから突出させつつも導電性繊維体２を布地Ｆと一体的に織り上げる（又は編み上げる）ことは、織物（又は編物）の構造上、生産技術的に困難が伴う。この点、上記説明した例のように、導電性繊維体２を縫合部材Ｓで布地Ｆに縫い合わせることは、生産技術的に容易であり、量産性に優れている。

【0105】

（実施形態１４）
図１９Ａは、実施形態１４における導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略平面図である。図１９Ｂは、図１９Ａの導電性繊維ユニット１０の一部を示す概略側面図である。

【0106】

実施形態１４において、接続部４は、電線３の露出部３１を導電性繊維体２にランニングステッチで縫い付けて、露出部３１の縫い終わり端部３２を被覆部３０側に折り返すことで形成されている（図１９Ａ、図１９Ｂ参照）。縫い終わり端部３２の折返しの程度は、例えば、５～３０ｍｍ程度である。このように、露出部３１の縫い終わり端部３２を被覆部３０側に折り返すことにより、導電性繊維体２を電線３に接続する接続部４がより複雑な構造となることから、導電性繊維体２を電線３により強固に接続することができる。

【0107】

上記の実施形態及び実施例はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態及び実施例のみにより解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0108】

Ａ 衣服
Ｂ 生体信号検出装置
Ｃ 通信部
１０～１３ 導電性繊維ユニット
２ 導電性繊維体
２０ 接続用繊維
３ 電線
３０ 被覆部
３１ 露出部
４ 接続部
５ ループ部
５０ 開口部
６ 折返し部
９ 絶縁被覆部材
Ｅ シート状電極
Ｆ 布地
Ｐ 着用者

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】