JP2019129938A - Sensor sheet, and clothing with sensor - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
本発明は、センサシート及びセンサ付き衣類に関する。 The present invention relates to a sensor sheet and a garment with a sensor.
近年、衣類などに装着することにより様々な生体情報を計測するウェアラブルデバイスが注目されている。この様なウェアラブルデバイスは、衣類に装着され、さらに計測ポイントに配された電極と、ウェアラブルデバイスとの間を電気的に接続する配線部材とを備えるセンサシートが衣類に組み込まれて構成されている。 2. Description of the Related Art In recent years, wearable devices that measure various biological information by wearing them on clothing have attracted attention. Such a wearable device includes a sensor sheet that is mounted on a garment and further includes an electrode disposed at a measurement point and a wiring member that electrically connects the wearable device to the garment. .
特許文献1には、所望の生体電気信号を取得可能に構成される生体電極(センサシート)及び当該生体電極が組み込まれた衣類に関する発明が開示されている。この特許文献1に開示されている生体電極の構造としては、銀、銅、金といった金属を細線に加工して柔軟性を付与して布帛として構成した電極部を、取り付け部材上に接着剤を介して固定される構造が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された生体電極が備える電極部は、上記のように、金属細線から形成される布帛から構成されるものであることから、着心地の悪化を招くおそれがあった。また、生体電極や該電極付きの衣類を製造するに際しても多くの工程を経る必要があり、簡便に製造することが難しいという問題もあった。
However, since the electrode part provided in the bioelectrode described in
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、良好な肌触りを確保でき、より簡便な構造で製造することが可能なセンサシート及びセンサ付き衣類を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a sensor sheet and a garment with a sensor that can ensure a good touch and can be manufactured with a simpler structure. And
本発明の上記目的は、シート本体と、前記シート本体の一方面側に配置される電極部とを備えるセンサシートであって、前記シート本体は、伸縮性を備えており、前記電極部は、表面導電性を有する導電糸を所望のパターンで前記シート本体の一方面上に沿って延在配置される線状構造を備えており、前記導電糸の一部は、前記シート本体の一方面側において露出しているセンサシートにより達成される。 The object of the present invention is a sensor sheet comprising a sheet main body and an electrode part disposed on one side of the sheet main body, the sheet main body having elasticity, and the electrode part is It has a linear structure in which conductive yarns having surface conductivity are extended and arranged along one side of the sheet main body in a desired pattern, and a part of the conductive yarn is on one side of the sheet main body Achieved by the exposed sensor sheet.
このセンサシートにおいて、前記導電糸を部分的に被覆して前記シート本体に固定される補強シート部材を備えることが好ましい。 The sensor sheet preferably includes a reinforcing sheet member that partially covers the conductive yarn and is fixed to the sheet body.
また、前記補強シート部材は、前記導電糸の先端部に設けられることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said reinforcement sheet | seat member is provided in the front-end | tip part of the said electrically conductive thread.
また、前記シート本体の一方面側は、樹脂素材から形成されており、前記導電糸の外表面の一部が、前記シート本体に埋没して固定されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the one surface side of the said sheet | seat main body is formed from the resin raw material, and a part of outer surface of the said conductive thread is embed | buried and fixed to the said sheet | seat main body.
また、前記導電糸の一部分は、他の部分よりも前記シート本体への埋没量が大きいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that a part of the conductive yarn has a larger amount of burying in the sheet body than other parts.
また、前記導電糸は、芯糸に金属被覆糸が巻きつけられたカバリング糸であることが好ましい。 The conductive yarn is preferably a covering yarn obtained by winding a metal-coated yarn around a core yarn.
また、本発明の上記目的は、上述のセンサシートが、衣類上に積層されたセンサ付き衣類により達成される。 Further, the above object of the present invention is achieved by a garment with a sensor in which the above sensor sheet is laminated on the garment.
本発明によれば、良好な肌触りを確保でき、より簡便な構造で製造することが可能なセンサシート及びセンサ付き衣類を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sensor sheet and a garment with a sensor that can ensure a good touch and can be manufactured with a simpler structure.
以下、本発明の実施形態にかかるセンサシート及び当該センサシートを衣類上に積層して形成したセンサ付き衣類について、添付図面を参照して説明する。なお、図面においては、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。図1は、本発明に係るセンサシート1の概略構成平面図であり、図2は、そのA−A断面を示す概略構成断面図である。また、図3は、Tシャツの胸部に2つのセンサシート1を配置して、心電を検出可能に構成したセンサ付き衣類10の概略構成図である。なお、図3は、肌面側を示している。
Hereinafter, a sensor sheet according to an embodiment of the present invention and a sensor-equipped garment formed by stacking the sensor sheet on the garment will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the drawings are partially enlarged or reduced in order to facilitate understanding of the configuration. FIG. 1 is a schematic configuration plan view of a
本発明に係るセンサシート1は、例えば、心電図、心拍波形、筋電図、心拍数、脳波などの生体情報を計測するウェアラブルデバイス用の衣類に装着可能なセンサとして機能する。
The
センサシート1は、図1や図2に示すように、伸縮性を備えたシート本体2と、該シート本体2の一方面側に配置される導電部3(電極部31及び配線部32)とを備えている。シート本体2は、図1に示すように所定サイズの平面視矩形状に形成されている。シート本体2は樹脂材料から形成されることが好ましく、特に熱可塑性樹脂シートにより構成されることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
熱可塑性樹脂シートとしては、例えば、融点が90〜220℃、厚さ30〜200μmのポリウレタンシートが好適に用いられる。また、シート本体2は、図4の模式断面図に示すように、複数の熱可塑性樹脂シートが複合されたものでもよい。図4の構成においては、シート本体2を三層構造の積層体として形成している。また、各層の融点を異ならせることも可能である。例えば、装着対象となる衣類に近い側の層(導電部3が配置される一方面の反対側の層)、及び、導電部3が配置される一方面側の層を、例えば、90〜150℃の低融点のポリウレタンから構成してもよい。このようにすることで、シート本体2と導電部3との高い接着力を実現しつつ、同時に衣類との接着力も高く発現させることができるようになる点で好ましい。
As the thermoplastic resin sheet, for example, a polyurethane sheet having a melting point of 90 to 220 ° C. and a thickness of 30 to 200 μm is suitably used. The
また、シート本体2を構成する熱可塑性樹脂シートとしては、ポリウレタンシート以外に、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリオレフィンエラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどを用いることもできる。
Moreover, as a thermoplastic resin sheet which comprises the sheet | seat
導電部3は、伸縮性を有するシート本体2の一方面側に配置されている、この導電部3は、表面導電性を有する単一の導電糸3aにより構成されており、その長手方向領域を区分けすることにより、電極部31及び配線部32が構成されている。このように、単一の導電糸3aによって導電部3が構成されていることから、導電部3が備える電極部31は、導電糸3aを所望のパターンでシート本体2の一方面上に沿って延在配置される線状構造を備えることになる。本実施形態においては、図1に示すように、電極部31は、渦巻き状パターンとして構成されている。配線部32は、渦巻き状の電極部31と、シート本体2の一の側縁との間に配設される導電糸部分として構成されている。
The
電極部31を形成する導電糸3aの一部は、シート本体2の一方面側において露出しており、この露出部分が、人体の肌表面と接することにより、所望の生体電気信号を得ることが可能となる。
A part of the
また、電極部31や配線部32を形成する導電糸3aの外表面の一部は、図2や図4の断面図に示すように、シート本体2に埋没して固定されている。本実施形態においては、導電糸3aの長手方向全域において、シート本体2側に向く導電糸3aの外表面が、シート本体2の一方面に一部埋没するように構成されている。
A part of the outer surface of the
また、導電部3における配線部32に対応する箇所には、撥水生地または防水生地や防水フィルムで導電糸3aを被覆する被覆地4がホットメルト接着剤等を介して貼り付けられている。また、被覆地4として専用の撥水生地または防水生地を用いる必要はなく、身生地と同じ素材の生地や撥水処理または防水処理された身生地と同じ素材の生地を用いてもよく、或いは、上述のシート本体2を構成する樹脂素材からなるシート材を用いてもよい。
Further, a covering ground 4 for covering the
ホットメルト接着剤として、例えば、ポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリエステル系ホットメルト樹脂、ポリアミド系ホットメルト樹脂、EVA系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂、スチレン系エラストマー樹脂、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂、反応型ホットメルト樹脂等が挙げられる。 Examples of hot melt adhesives include polyurethane hot melt resins, polyester hot melt resins, polyamide hot melt resins, EVA hot melt resins, polyolefin hot melt resins, styrene elastomer resins, and moisture curable urethane hot melts. Examples thereof include resins and reactive hot melt resins.
ここで、導電部3(電極部31及び配線部32)を構成する導電糸3aとしては、例えば、アルミ、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、コバルト等の純金属やそれらの合金、ステンレス、真鍮等により形成された糸状或いは細短冊状の金属線や、炭素繊維等の導電性繊維から形成した糸を使用することができる。
Here, as the
また、導電糸3aとしては、合成繊維や天然繊維等を芯として、この芯に湿式や乾式のコーティング、メッキ、真空成膜、その他の適宜被着法を行って金属成分を被着させた金属被覆糸を使用してもよい。芯には、モノフィラメントを採用することも可能ではあるが、モノフィラメントよりも、複数の単繊維の集合体であるマルチフィラメントや紡績糸のほうが好ましく、更にはウーリー加工糸やSCY、DCYなどのカバリング糸、毛羽加工糸などの嵩高加工糸がより好ましい。芯に被着させる金属成分には、例えばアルミ、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、錫、亜鉛、鉄、銀、金、白金、バナジウム、モリブデン、タングステン、コバルト等の純金属やそれらの合金、ステンレス、真鍮等を使用することができる。
In addition, as the
また、導電糸3aとしては、合成繊維(例えば、ポリエステル繊維やナイロン繊維等)や天然繊維等を芯糸として、この芯糸に上記金属被覆糸が巻きつけられたカバリング糸を用いることもできる。
As the
また、電極部31や配線部32の破断を防止する観点から、導電糸3aに伸縮性を付与することが好ましいため、ポリウレタンのような弾性糸を芯糸にして、上記金属被覆糸を当該芯糸(伸縮性芯糸)に巻きつけて被覆したカバリング糸を導電糸3aとして用いてもよい。このような構成の導電糸3aは、それ自体が芯糸の長手方向に伸縮するようになるため、所望のパターン形状を有する電極部31及び配線部32が、シート本体2の伸縮に伴って伸縮するようになり、着用感を損なわず取扱性も向上し、断線することを効果的に防止することができる。このように導電糸3aを、伸縮性を備えたカバリング糸として構成する場合、カバリングはシングルカバリングでもよく、ダブルカバリングでもよい。導電糸3aの伸長に伴う電気抵抗値の変化を抑制する観点から、ダブルカバリングが好ましく、特に下巻き糸と上巻き糸の巻き方向を逆方向とする(例えば下巻きをS巻きとする場合には上巻きをZ巻きとする、あるいは下巻きをZ巻きとする場合には上巻きをS巻きとする)のが特に好ましい。
Further, from the viewpoint of preventing breakage of the
また、複数本の上記金属被覆線を撚り合せた撚糸として導電糸3aを構成してもよい。この様な燃糸として特に三子糸が好ましく利用できる。
Further, the
導電糸3aの繊度は、33dtex〜1000dtexが好ましい。特には70dtex〜650dtexが好ましい。また、芯糸に金属被覆糸が巻きつけられたカバリング糸として導電糸3aを構成する場合、芯糸の繊度は、310dtex〜1880dtexが好ましく、620dtex〜1240dtexがより好ましい。カバリング糸として構成する際には芯糸は引き伸ばされた(ドラフトをかけられた)状態で巻糸を巻きつけられるのが好ましい。芯糸に巻きつけられる金属被覆糸の繊度は、33dtex〜200dtexが好ましく、44dtex〜90dtexがより好ましい。
The fineness of the
また、導電糸3aとしては、配線部32に対応する導電糸3aの所定部分を、絶縁性の樹脂材料によって予め被覆したもの使用することもできる。このような導電糸3aを用いる場合、上述の被覆地4を省略してセンサシート1を構成することができる。ここで、絶縁性の樹脂材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン(ナイロン6やナイロン66等であって、アミド結合により長く連続した鎖状の合成高分子を紡糸して繊維化したポリアミド系の合成繊維の総称)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、PFA、PVDF、ETFE等のフッ素系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ホルマール(ポリビニルホルマール)、ブチラール(ポリビニルブチラール)などを挙げることができる。なお、絶縁被覆層として使用可能な材料は、これらの樹脂種に限定されない。
Moreover, as the
また、本発明に係るセンサ付き衣類10は、上記構成のセンサシート1を種々の衣類の表面に積層することにより構成されている。センサシート1が取り付けられる衣類としては、伸縮性を備えた編地や織地から形成されるものが好適に用いられる。衣類としては、図3に示すようなTシャツ(上半身用のウェア)に限定されるものでは無く、パンツやスパッツ等の下半身用のウェアであってもよい。なお、本発明における衣類とは、例えば、帽子、手袋、靴下、鉢巻、サポータ、包帯、ベルト、腹巻などの身体表面と接触する任意の布帛を含む概念である。
Moreover, the
また、本発明における衣類は、筋肉をサポートすることで運動機能を支援するコンプレッションタイプとして構成することもできる。このようなコンプレッションタイプの衣類は、例えばポリウレタン糸を混用した天竺編(平編)、リブ編(ゴム編、フライス編)、パール編、デンビー編(トリコット編)、アトラス編、コード編、あるいはそれらの変化組織などの編地で構成することができる。また、衣類全体がコンプレッションタイプである必要はなく、センサシートの電極部が肌に密着すればよいので、例えば、本発明に係るセンサシート1が配設される領域をコンプレッションタイプの生地として構成してもよく、或いは、本発明に係るセンサシート1が配設される領域を除外した他の部分をコンプレッションタイプの生地として構成してもよい。
Moreover, the garment in this invention can also be comprised as a compression type which supports a motor function by supporting a muscle. Such compression-type garments include, for example, a knitted sheet (flat knitting), rib knitting (rubber knitting, milling knitting), pearl knitting, denby knitting (tricot knitting), atlas knitting, cord knitting, or the like mixed with polyurethane yarn. It can be composed of knitted fabrics such as changing tissue. Further, the entire garment need not be a compression type, and the electrode portion of the sensor sheet only needs to be in close contact with the skin. For example, the region where the
センサシート1を衣類の表面(肌面)に積層して取り付ける方法としては、種々の方法を挙げることができるが、例えば、センサシート1における他方面側と衣類の肌面とが対向するようにしてセンサシート1を積層し、センサシート1の他方面側を溶融させて熱融着することにより、センサシート1と衣類とを積層固定する方法を挙げることができる。また、このような熱融着による積層固定に限定されず、センサシート1の他方面側が熱融着性に乏しい材料である場合には、例えば、シート状のホットメルト接着剤などを用いて、衣類の肌面上に熱融着させて取り付けてもよく、或いは、縫製によって、センサシート1を衣類の肌面上に縫い付けてもよい。
Various methods can be cited as a method for stacking and attaching the
センサ付き衣類10は、図3に示すように、センサシート1における配線部32と電気的に接続する端子部33を備えている。この端子部33は、センサシート1の電極部31が検出した電気信号を外部の生体情報測定装置(生体情報を計測するウェアラブルデバイス)に入力できる接続部としての機能を果たす限りにおいてその構成は特に限定されないが、例えば、配線部32における端部(電極部31とは反対側の端部)に電気的に接続可能な導電性材料からなる雄型スナップボタンを端子部33として用いることができる。このような雄型スナップボタンを端子部33として用いる場合、雄型スナップボタンにおける嵌合部分(突起部)を、衣類の生地に形成されたスリット71を介して、衣類の表側に突き出すように構成することが好ましい。雄型スナップボタンにより端子部33を構成する場合、外部の生体情報測定装置における計測用配線を導電性材料からなる雌型スナップボタンに電気的に接続し、当該雌型スナップボタンを雄型スナップボタンに嵌合することにより、電極部31にて検出した電気信号を、端子部33を介して、衣類の外部に取り出して検出することができる。
As shown in FIG. 3, the sensor-equipped
上記構成のセンサシート1及びセンサ付き衣類10は、以下のように製造することができる。なお、以下においては、90〜150℃の低融点の二枚のポリウレタンシートの間に、150〜220℃の高融点のポリウレタンシートを介在させた三層構造のシート本体2を用いる場合について説明する。
The
まず、図5(a)の概略構成平面図に示すような型枠7を準備する。この型枠7は、例えば、ステンレス等の金属板に対して、所定個所をくり抜くことによって、導電部3(電極部31及び配線部32)の形態に対応する所望のパターン形状のスリット71として形成された板材である。
First, a
次に、図5(b)の概略構成平面図に示すように、別途準備する一方面が粘着面を構成する粘着テープ72により、型枠7における所定のスリットパターン部分を覆うようにして、型枠7に貼り付ける。その後、図5(c)の概略構成平面図に示すように、粘着テープ72が貼着された面とは反対側の面を上にして、型枠7に形成されるスリットパターンに沿って、導電糸3aを配置する。ここで、導電糸3aは、粘着テープ72の粘着面によって保持されるため、その位置にズレが生じることはない。
Next, as shown in the schematic configuration plan view of FIG. 5 (b), a mold is prepared so that a predetermined slit pattern portion in the
次いで、図6(a)の概略構成断面図に示すように、粘着テープ72、型枠7及び導電糸3aにより構成される積層体を、三層構造のシート本体2の一方面上に載置する。このとき、粘着テープ72が貼着されていない型枠7の面側がシート本体2の一方面側を向くようにして載置する。その後、図6(b)の概略構成断面図に示すように、上方側から例えば170℃に加熱した加熱板100で導電糸3aを加熱プレスする。
Next, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 6 (a), the laminate composed of the
この加熱プレスによって、シート本体2の一方面側を構成する低融点のポリウレタンシートに、電極部31や配線部32を形成する導電糸3aの外表面の一部が埋没しつつ熱融着されて固定される。加熱プレス工程の完了後、粘着テープ72及び型枠7を除去して、本発明に係るセンサシート1が完成する。
By this heating press, a part of the outer surface of the
次いで、作成したセンサシート1を、衣類の肌面側の面に積層固定することにより、本発明のセンサ付き衣類10が完成する。ここで、衣類へのセンサシート1の取り付けは、センサシート1における導電糸3aが配置されていない面と、衣類の肌面とが対向するようにしてセンサシート1を重ね、その後、例えば170℃に加熱した加熱板によって、衣類の表面側(肌面とは反対側の面側)から加熱プレスすることにより、シート本体2の他方面側を構成する低融点のポリウレタンシートが衣類の肌面に熱融着して固定される。
Next, the sensor-coated
本発明におけるセンサシート1及びセンサ付き衣類10は、上述のように、導電糸3aを所望のパターンでシート本体2の一方面上に沿って延在配置される線状構造からなる電極部31を備えるように構成されていることから、センサシート1の構造を極めて簡略化することができ、より簡便に製造することが可能となる。また、電極部31が線状構造であるため、従来の平面構造を有する電極部31を備えるセンサシート1やセンサ付き衣類10に比べて、人体への接触領域を減少させることができ、装着者に良好な着心地を与えることができる。
As described above, the
また、上記実施形態においては、電極部31や配線部32を形成する導電糸3aの外表面の一部は、図2や図4の概略構成断面図に示すように、シート本体2に埋没して固定されているため、導電糸3aとシート本体2との密着強度を高めることができ、シート本体2から導電糸3aが剥離してしまうことを効果的に抑制して耐久性を高めることが可能となる。
In the above embodiment, a part of the outer surface of the
以上、本発明の一実施形態に係るセンサシート1及びセンサ付き衣類10について説明したが、センサシート1及びセンサ付き衣類10の具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、センサシート1において、図7の概略構成平面図に示すように、電極部31を構成する導電糸3aを部分的に被覆してシート本体2に固定される補強シート部材5a,5bを備えるように構成してもよい。図7においては、電極部31を構成する導電糸3aの先端部を被覆する補強シート部材5a、及び、渦巻き状の線状構造を有する電極部31に対して、複数個所を纏めて被覆する補強シート部材5bを備えるように構成されている。また、図7に示す構成においては、渦巻き状の線状構造を有する電極部31に対して、複数個所を一つの補強シート部材5bで覆う態様を示しているが、このような態様に限定されず、複数個所をそれぞれ別個の補強シート部材で個別に被覆するように構成してもよい。また、補強シート部材5a,5bとしては、上述の配線部32を覆う被覆地4と同様の素材を使用することができる。補強シート部材をシート本体2上に固定するには、上述のホットメルト接着剤等を介して貼りつけることができる。なお、上述のシート本体2を構成する樹脂素材からなるシート材から補強シート部材5a,5bを構成し、熱融着させることにより、電極部31を構成する導電糸3aを部分的に被覆してシート本体2に固定してもよい。
The
このような補強シート部材5a,5bを備えることにより、電極部31とシート本体2との密着性をより一層高めることができ、電極部31を構成する導電糸3aが、シート本体2から剥離、脱落することを効果的に防止することができる。
By providing such reinforcing
ここで、補強シート部材5a,5bを取り付ける場所は、特に限定されないが、少なくとも電極部31を構成する導電糸3aの先端部を被覆するようにして設けられることが好ましい。電極部31の構造上、該先端部はシート本体2から剥離しやすい個所であり、補強シート部材を導電糸3aの先端部に設けることにより、電極部31の耐久性をより一層向上させることが可能となる。
Here, the place where the reinforcing
また、上記実施形態においては、電極部31や配線部32を形成する導電糸3aの外表面の一部は、図2や図4の概略構成断面図に示すように、シート本体2に埋没して固定されているが、シート本体2に対する埋没量に関し、図8の概略構成断面図に示すように、導電糸3aの一部分3a1が、他の部分3a2よりもシート本体2への埋没量が大きくなるように構成してもよい。このように部分的にシート本体2表面に対する埋没量が大きい部分を備えることにより、電極部31と人体の肌表面との接触面積が大きく減じることを防止しつつ、シート本体2と電極部31との密着強度を高めることが可能となる。なお、図8は、図1のA−A断面に対応する断面図である。
In the above embodiment, a part of the outer surface of the
ここで、図8の概略構成断面図に示すように、電極部31や配線部32を構成する導電糸3aの一部分が、他の部分よりもシート本体2への埋没量が大きくなるように構成するには、例えば、加熱プレスによって、シート本体2の一方面側に、電極部31や配線部32を形成する導電糸3aの外表面の一部を埋没させつつ熱融着する際に、部分的に、埋没量を多くするように強く押圧すればよい。より具体的に説明すると、例えば、図9(a)の概略構成平面図に示すように、センサシート1製造時に使用される型枠7において形成されるスリット71が部分的に不連続となるように、切り残し部73を形成し、図9(b)の概略構成平面図に示すように、切り残し部73に乗りあげるようにして導電糸3aをスリット71に沿わせて配置した上で、図9(c)の示すように、粘着テープ72、型枠7及び導電糸3aにより構成される積層体をシート本体2上に載置して加熱板で加熱プレスすることにより、導電糸3aの埋没量を部分的に深くすることが可能となる。このような切り残し部73を有する型枠7を用いた場合、図9(c)の概略構成断面図に示すように、加熱板100で加熱プレスされる際に、型枠7における切り残し部73が、導電糸3aを直接的に押圧することになる。その結果、型枠7における切り残し部73と重なる導電糸部分は、切り残し部73に重ならない他の導電糸部分に比べて、シート本体2に対する埋没量が大となる。なお、型枠7に上記切り残し部73を形成することにより、スリット71形成に伴う型枠7の曲げ強度の低下を抑制して型枠7が折れ曲がって損傷することを防止することができ、センサシート1製造時の作業性が向上する。
Here, as shown in the schematic configuration sectional view of FIG. 8, a part of the
また、上記実施形態においては、電極部31や配線部32を構成する導電糸3aを、シート本体2の一方面上に熱融着して固定するように構成しているが、このような構成に特に限定されない。例えば、導電糸3aを用いて、シート本体2を縫製することにより、所望のパターンを有する線状構造の電極部31を構成してもよい。このように縫製により電極部31や配線部32を形成する場合、シート本体2の両面側に導電糸3aが露出することになる為、シート本体2の他方面側に、別途、熱可塑性樹脂シートを熱融着させ、導電糸3aが、一方面側にて露出するように構成することが好ましい。ここで縫製方法については、特に限定されないが、例えば、伸縮縫いによって、電極部31や配線部32を形成することが好ましい。伸縮縫いの場合、導電糸3a自体に伸縮性を備えていなくてもシート本体2と一体となって伸縮性が現れるようになる。また、このように、縫製によって電極部31や配線部32を形成する場合、ミシンを用いて所定のパターンで伸縮縫い等すればよいので、仮に多品種少量生産であっても設備コストの高騰を来すことなく臨機応変に対応できるようになる。なお、伸縮縫いとしては、オーバーロック縫い、偏平縫い、環縫いまたは千鳥縫いの何れかを採用することができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、電極部31のパターンとして、図1の概略構成平面図に示すように、渦巻き状のパターンを採用しているが、線状構造を備える限りこのようなパターンに限定されない。例えば、図10(a)の概略構成平面図に示すように、一本の直線状パターンとして電極部31を構成してもよい。この図10(a)においては、配線部32と電極部31とが直線となるように構成されている。また、図10(b)の概略構成平面図に示すように、波型パターンとして電極部31を構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, as shown in the schematic structure top view of FIG. 1, as a pattern of the
また、上記実施形態においては、センサシート1が、単一の導電糸3aによって構成される導電部3を備えるように構成しているが、例えば、図10(c)の概略構成平面図に示すように、基端部側で互いに平行に配された複数対の導電糸3aが、途中で枝分かれするように配置して構成してもよい。このような構成により、複数対の導電糸3aの基端側を取りまとめて端子部33に接続することにより、生体情報測定装置と複数対の導電糸3aである配線を一か所で接続することができ、また、様々な計測ポイントに向けて複数対の導電糸3a5が途中で枝分かれするように配することにより、先端側を様々に異なる計測ポイントに対応する電極部31として構成できるようになる。
Moreover, in the said embodiment, although the
ここで、本発明の発明者らは、本発明に係るセンサ付き衣類10のサンプル(サンプルA,サンプルB,及び、サンプルC)を作成して、心電情報を検出する実験を行ったので、以下、説明する。サンプルAは、図1に示す渦巻き状の電極部31を備えるセンサシート1を、サンプルBは、図10(a)に示す直線状の電極部31を備えるセンサシート1を、サンプルCは、図10(b)に示す波型状の電極部31を備えるセンサシート1を、それぞれ、図3に示すように、Tシャツの肌面側の胸部に2カ所取り付けた態様を有している。なお、これら各サンプルに係るセンサ付き衣類10は、配線部32の端部に電気的に接続される端子部33を介して、外部の心拍波形計測装置に接続されている。
Here, the inventors of the present invention made a sample (sample A, sample B, and sample C) of the garment with
また、各サンプルに係る導電部3は、繊度が940dtexのポリウレタン弾性長繊維を芯糸とし、この芯糸に銀メッキされたナイロン繊維(繊度90dtex)を二重に巻回して作成した導電糸3a(DCY)を用いて形成している。また、導電糸3a(DCY)の繊度は540dtexとなるように、銀メッキされたナイロン繊維(金属被覆糸)を引き伸ばされた芯糸に二重に巻回している。また、サンプルAに係るセンサシート1は、このような構成の導電糸3aを36cm用いて形成している。サンプルBに係るセンサシート1は、12cmの導電糸3aを用いて形成し、サンプルCに係るセンサシート1は、22cmの導電糸3aを用いて形成している。また、導電部3における配線部32の長さは、サンプルA〜C共に、3cmとし、この配線部32に対応する導電糸3a上には、絶縁用の被覆地4を配置している。
In addition, the
検出された心拍波形を図11(a)〜(c)に示す。なお、図11(a)は、サンプルAに関する心拍波形であり、図11(b)は、サンプルBに関する心拍波形である。また、図11(c)は、サンプルCに関する心拍波形である。これら図11(a)〜(c)に示すように、各サンプルは、いずれも心電・心拍情報を極めて良好に検出できていることが分かる。 The detected heartbeat waveforms are shown in FIGS. 11A shows a heartbeat waveform related to sample A, and FIG. 11B shows a heartbeat waveform related to sample B. FIG. 11C shows a heartbeat waveform related to the sample C. As shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c), it can be seen that each sample can detect the electrocardiogram / heart rate information very well.
1 センサシート
10 センサ付き衣類
2 シート本体
3 導電部
3a 導電糸
31 電極部
32 配線部
33 端子部
4 被覆地
5a,5b 補強シート部材
7 型枠
71 スリット
72 粘着テープ
73 切り残し部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シート本体は、伸縮性を備えており、
前記電極部は、表面導電性を有する導電糸を所望のパターンで前記シート本体の一方面上に沿って延在配置される線状構造を備えており、
前記導電糸の一部は、前記シート本体の一方面側において露出しているセンサシート。 A sensor sheet comprising a sheet body and an electrode portion disposed on one side of the sheet body,
The seat body has elasticity,
The electrode portion includes a linear structure in which conductive yarns having surface conductivity are arranged to extend along one surface of the sheet body in a desired pattern,
A part of the conductive yarn is a sensor sheet exposed on one side of the sheet body.
前記導電糸の外表面の一部が、前記シート本体に埋没して固定されている請求項1から3のいずれかに記載のセンサシート。 One side of the sheet body is formed from a resin material,
The sensor sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of an outer surface of the conductive yarn is buried and fixed in the sheet body.
A garment with a sensor, wherein the sensor sheet according to any one of claims 1 to 6 is laminated on the garment.
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JP2021094280A (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | ミツフジ株式会社 | Wiring structure and electrode structure |
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2018
- 2018-01-30 JP JP2018013290A patent/JP2019129938A/en active Pending
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