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WO2018047814A1 - 生体信号検出衣料 - Google Patents

生体信号検出衣料 Download PDF

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WO2018047814A1
WO2018047814A1 PCT/JP2017/031934 JP2017031934W WO2018047814A1 WO 2018047814 A1 WO2018047814 A1 WO 2018047814A1 JP 2017031934 W JP2017031934 W JP 2017031934W WO 2018047814 A1 WO2018047814 A1 WO 2018047814A1
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WO
WIPO (PCT)
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underbelt
biological signal
clothing
garment
electrodes
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/031934
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
亜津希 大塚
石川　恵美子
村上　康晴
石原　隆子
和彦 高河原
孝治 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Toray Industries Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US16/331,298 priority patent/US20190261921A1/en
Priority to CN201780054813.0A priority patent/CN109688915A/zh
Priority to SG11201901898YA priority patent/SG11201901898YA/en
Priority to JP2018538417A priority patent/JP7079199B2/ja
Priority to KR1020197006701A priority patent/KR20190040975A/ko
Priority to CA3035954A priority patent/CA3035954A1/en
Priority to AU2017325241A priority patent/AU2017325241A1/en
Priority to ES17848754T priority patent/ES2968214T3/es
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    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/225—Connectors or couplings
    • A61B2562/227—Sensors with electrical connectors

Definitions

  • the present invention relates to a biological signal detection garment for detecting a biological signal including an electrocardiogram.
  • a clothing that can receive a biomedical signal locally by closely attaching to a living body by installing a conductive fiber structure on a stretchable fabric portion of clothing such as a shirt or pants (for example, Patent Document 1). See), clothing with sensors and electronic devices placed on clothes, and stretchable wires between them (see, for example, Patent Document 2), electrodes, transmitters, and power supplies are attached to clothes and can be washed Heart rate monitoring apparel (see, for example, Patent Document 3), having a stretchable belt transverse to the standing direction of the wearer, and a base material made of an elastomer material for measuring electrocardiogram or skin resistance Body suit (see, for example, Patent Document 4), and a strip-shaped weave for fastening to the chest and torso etc.
  • Electrodes with objects see, for example, Patent Document 5
  • a brassiere with an electrode for example, Patent Document 6 that acquires information on an electrical signal generated by the heart when the electrode film is placed in contact with the body.
  • the biological signal detection clothing is required to have a feeling of wearing that can stably detect a biological signal for a long period of time and does not cause discomfort.
  • a conductive fiber structure is placed on a stretchable fabric portion to locally adhere to a living body and receive a biological signal (Patent Document 1) or clothing.
  • clothing (Patent Document 2) in which a sensor and an electronic device are arranged and a stretchable electric wire is arranged between them is a shirt or a pants type. If an attempt is made to detect the signal, the electrode may float from the body due to the height of the bust or chest, making it difficult to stably detect the biological signal.
  • the brassiere is worn, there is a problem that it is difficult to detect a biological signal because the electrode installed on the clothing overlaps the brassiere.
  • a disc-shaped electrode which has a stretchable belt transverse to the standing direction of the wearer, and is a mass of elastomer embedded with conductive particles for measuring electrocardiogram or skin resistance in the belt
  • a body suit (Patent Document 4) in which the body is arranged, and an electrode that is not a dipole-induced fiber structure on the inner surface of both shoulders, and is provided with a belt-like woven or knitted fabric for fastening to the chest and trunk (patent Reference 5), the electrode film is placed on the inner surface of the underbelt and the electrode film is placed on the inner surface of the underbelt.
  • Patent Document 6 in the brassiere with electrode that acquires information on the electrical signal generated by the heart (Patent Document 6), it is difficult to wash because the electrode is not composed of a fiber structure. Return (long-term) it is difficult to wear, or the feel of the time continued to wear there is a problem that will give an unpleasant feeling bad.
  • the present invention is to provide a biological signal detection clothing capable of detecting a biological signal continuously and stably for a long period of time without causing discomfort.
  • the biological signal detection garment of the present invention has a half-top garment, a brassiere garment main body, and a locking device capable of adjusting the size of the chest circumference,
  • the biological signal detection garment according to the present invention has an unpleasant feeling when worn by installing electrodes, connectors, and wiring parts on an underbelt arranged at the lower part of a half-top or brassiere garment body. Without giving, it is possible to detect the biological signal continuously and stably for a long time.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a half-top biological signal detection garment according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a brassiere-type biosignal detection garment according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the underbelt of the biological signal detection clothing of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic diagram when the half-top biological signal detection clothing according to the first embodiment of the present invention is worn from above a brassiere.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a measurement site of the length from the neck point or the apex of the strap to the upper part of the underbelt of the half-top and brass-type biosignal detection garments according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a chest belt type (bra type) biological signal detection garment according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a half-top biological signal detection garment 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the half-top biological signal detection garment 100 represents a garment including a garment body 104 having a front body 104a and a back body 104b, and an underbelt 114 as parts. Further, a member such as a strap may be used to connect the front body 104a and the back body 104b.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the brass-type biological signal detection garment 200 according to the second embodiment of the present invention.
  • the brass-type biological signal detection garment 200 includes a front body 204a and a strap 204b.
  • the clothing which comprises the clothing main-body part 204 and the underbelt 114 as a part is represented.
  • FIG. 1 (a) and 2 (a) are front views (front body side), FIG. 1 (b) and FIG. 2 (b) are back views of the front body (side in contact with skin), FIG. 1 (c) and FIG. FIG. 2C is a rear view (rear body side).
  • half-top or brass-type biological signal detection garments 100 and 200 may be referred to as biological signal detection garments 100 and 200.
  • the half-top biological signal detection garment 100 of the present invention includes at least two or more of a garment main body 104, an underbelt 114 disposed under the garment main body 104, and conductive fibers. Electrodes 101a and 101b (101), a connector 102 for mounting a measuring device 106 for detecting a biological signal, and wiring sections 103a and 103b (103) for electrically connecting the electrodes 101a and 101b to the connector 102 It comprises. The electrodes 101a and 101b, the connector 102, and the wiring portions 103a and 103b are installed on the under belt 114.
  • the brassiere-type biosignal detection garment 200 includes a garment main body 204, an underbelt 114 disposed under the garment main body 204, and at least two conductive fibers.
  • the electrodes 101a and 101b, the connector 102, and the wiring part 103 are installed on the under belt 114.
  • Installation in this specification is not limited to a method, and it is sufficient that the under belt 114 and the electrodes 101a and 101b, the under belt 114 and the connector 102, and the under belt 114 and the wiring portions 103a and 103b are in contact with each other and fixed.
  • an adhesive using a hot melt adhesive may be used, a method of sewing using a thread, or a method of fixing via a metal dot button may be used.
  • the electrodes 101a and 101b for detecting a biosignal from the body are made of conductive fibers.
  • the conductive fiber is preferably a fiber structure impregnated with a conductive polymer, the fiber structure is a multifilament, and a conductive resin is supported on the surface of the single fiber and the single fiber gap constituting the fiber structure. More preferably.
  • the electrodes 101a and 101b made of the fiber structure according to the present invention are less irritating at the time of contact with the skin and have high safety.
  • the conductive polymer used for the electrodes 101a and 101b according to the present invention is not particularly limited as long as it is a resin having conductivity.
  • conductive resin compositions containing conductive polymers such as PEDOT / PSS, carbon black, CNT (Carbon Nanotube), and metal fine particles.
  • PEDOT / PSS conductive polymers
  • CNT Carbon Nanotube
  • metal fine particles metal fine particles.
  • a resin having elasticity such as an elastomer resin is used, the conductivity changes depending on the degree of expansion and contraction, which makes it difficult to detect a signal stably.
  • polystyrenesulfonic acid poly-4-styrene sulfonate; PSS
  • PEDOT poly-4-styrene sulfonate
  • PSS thiophene-based conductive polymer, in which the resin itself is a conductive polymer.
  • Doped PEDOT / PSS is more preferable from the viewpoints of safety and workability.
  • Examples of the form of the fiber structure used for the electrodes 101a and 101b include knitted fabrics, fabrics such as woven fabrics and nonwoven fabrics, and string-like materials. Preferably, a knitted fabric or a woven fabric is used.
  • the basis weight of the fiber structure is 50 g / m 2 or more and 300 g / m 2 or less. Is preferred. When it is less than 50 g / m 2 , the amount of impregnation of the conductive resin is reduced when the processing liquid containing the conductive resin is applied to the fiber structure. Cannot be obtained. If it is larger than 300 g / m 2 , the actual weight is large, and the wearing feeling is inferior. More preferably, it is 60 g / m 2 or more and 250 g / m 2 or less.
  • Examples of the fiber material used in the fiber structure of the present invention include fibers made of polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like, aromatic polyester fibers obtained by copolymerizing these with a third component, and L-lactic acid.
  • Aliphatic polyester fiber represented by the main component polyamide fiber such as nylon 6 and nylon 66, acrylic fiber mainly composed of polyacrylonitrile, polyolefin fiber such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride Synthetic fibers such as fibers can be used.
  • the fiber structure according to the present invention preferably includes a multifilament having a single fiber diameter of 0.2 dtex or less from the viewpoint of supporting the conductive resin on the fiber surface and the gaps between the fibers.
  • the mixing ratio in the fiber structure of single fibers and multifilaments of 0.2 dtex or less is not particularly limited as long as it does not affect the performance, but a higher mixing ratio is preferable from the viewpoint of conductivity and durability, and more preferably. It is 50% or more and 100% or less.
  • the gap formed by a plurality of single fibers i.e., the portion on which the conductive resin is supported is subdivided, thereby increasing the supportability of the conductive resin to the fiber structure,
  • a microfiber having a fiber diameter of 5 ⁇ m or less used for artificial leather or an outer material is preferably used, and more preferably a nanofiber having a fiber diameter of 10 nm to 1000 nm.
  • Nanofibers include nanofiber staple yarns made from “Nanoalloy (registered trademark)” fibers, monofilament yarns made by an electrospinning method, etc., and fibers containing nanofibers made by a known method Although a structure can be used suitably, the fiber structure containing the multifilament yarn of nanofiber is more preferable.
  • the nanofiber multifilament yarn can be produced by a known composite spinning method or the like.
  • nanofiber multifilament yarns with small variations in fiber diameter can be effectively used by removing the composite fiber using the composite base exemplified in JP2013-185283A, but are not limited thereto. is not.
  • the electrodes 101a and 101b used in the present invention are preferably formed by laminating a resin layer on one side of a fiber structure containing a conductive substance.
  • a resin layer is laminated on the back side of the surface of the fiber structure used for the electrodes 101a and 101b in contact with the skin.
  • the type and shape of the polymer constituting the resin layer are not particularly limited as long as humidity control is possible and is preferably a moisture permeable layer. If the movement of moisture is completely blocked, the feeling of stuffiness will become stronger, leading to discomfort during wearing, as well as causing rashes.
  • the moisture permeable layer known membranes, films, laminates, such as PTFE (polytetrafluoroethylene) porous membranes, hydrophilic polyester resins, nonporous membranes made of hydrophilic elastomers such as polyurethane resins, polyurethane resin microporous membranes, Although the form which laminated
  • the size and shape of the electrodes 101a and 101b are not particularly defined as long as a biological signal can be detected, and the lengths of the vertical and horizontal sides are preferably 2.0 cm or more and 20.0 cm or less, respectively. If the lengths of the electrodes 101a and 101b are smaller than 2.0 cm each, the area of the electrode is too small, so that the contact area between the electrode and the human body becomes small, so that the contact resistance increases and during exercise, etc. When the fabric moves, the electrodes are easily displaced, and noise is easily picked up. If it is larger than 20.0 cm, the size is not necessary for substantial signal detection, and the area of the electrode is too large, so that the distance between adjacent electrodes is small, and a trouble such as a short circuit is likely to occur. More preferably, the vertical and horizontal lengths are each 2.0 cm or more and 18.0 cm or less.
  • the measuring device 106 used for the half-top type biosignal detection garment 100 and the brassiere type biosignal detection garment 200 of the present invention is attached to and detached from the garment main body parts 104 and 204 via the connector 102. Moreover, it becomes possible to wash
  • the connector 102 is not particularly limited, and a socket or the like generally used for connecting a cord may be used, but a plurality of devices capable of simultaneously fixing the measuring device 106 to the clothing main body portions 104 and 204 are provided. It is more preferable to use a metallic dot button.
  • the measuring device 106 preferably has a function of transferring data by communication with a mobile terminal or a personal computer. With this function, for example, data can be easily acquired, stored, and analyzed in a personal computer. Moreover, it is particularly preferable that the measuring device 106 communicates with a mobile terminal or a personal computer by wireless communication. Wireless communication eliminates the need to bind a user for communication.
  • wiring portions 103a and 103b for transmitting the biosignal obtained by the electrodes 101a and 101b to the measuring device 106 are required.
  • the wiring portions 103a and 103b are formed of a method of printing a conductive resin on the under belt 114 of the clothing main body portions 104 and 204, a method of laminating a film of a conductive resin, and a conductive fiber or metal wire. Is preferred.
  • the conductive fibers include polyester or nylon fibers covered with metal fibers including silver, aluminum, or stainless steel, or carbon black made of polyester or nylon.
  • a metal-coated yarn in which polyester or nylon fiber is coated with conductive fibers, silver, aluminum, or stainless steel, which are compositely arranged in the length direction of the fibers in part of the core or sheath, may be used. From the viewpoint of durability and versatility, it is particularly preferable to use a thread in which polyester or nylon fibers are covered with metal fibers including silver, aluminum, or stainless steel.
  • the wiring portions 103a and 103b formed by printing of conductive fibers or conductive resin are arranged on the surface of the underbelt 114 (surface that does not contact the skin) or the back surface of the underbelt 114 (surface that contacts the skin). It is preferable to cover the wiring portions 103 a and 103 b arranged in the above with an electrically insulating member 105. By covering the wiring portions 103a and 103b arranged on the front surface or the back surface with the electrically insulating member 105, the wiring portions 103a and 103b are not in direct contact with the skin, and the wiring portion 103a is detected by the biological signals detected by the electrodes 101a and 101b.
  • 103b is not mixed with the noise and the biological signal can be measured with high accuracy. Furthermore, from the viewpoint of design, if the wiring portions 103a and 103b are provided on the surface of the underbelt 114, the wiring portions 103a and 103b or the electrically insulating member 105 are exposed. In order not to expose the wiring parts 103 a and 103 b and the electrically insulating member 105, it is preferable to cover the wiring parts 103 a and 103 b arranged on the back surface of the underbelt 114 with the electrically insulating member 105.
  • the wiring portions 103a made of conductive tape obtained by weaving the conductive fibers in a strip shape, 103b is preferably sandwiched between the electrically insulating member 105 having an electrical insulating property with a hot-melt adhesive applied on one side and the fabric of the underbelt 114 and attached by thermal bonding.
  • the electrically insulating member 105 having an electrical insulating property with a hot-melt adhesive applied on one side and the fabric of the underbelt 114 and attached by thermal bonding.
  • the conductive fibers are mainly exposed on the surface side of the underbelt 114 that does not adhere to the skin. Furthermore, as a method for sewing the conductive fibers, it is preferable to sew the conductive fibers to the under belt 114 in a staggered manner. By sewing the conductive fibers in a zigzag pattern, the sewing thread can move even when the fabric is stretched and follows the fabric, so the stretchability is not hindered.
  • polarization can be suppressed by connecting the electrodes 101a and 101b made of these conductive fiber structures and the wiring portions 103a and 103b.
  • corrosion electrical corrosion
  • a method of connecting the electrodes 101a and 101b and the wiring portions 103a and 103b is not particularly limited, but after the wiring portions 103a and 103b are overlaid on the electrodes 101a and 101b arranged on the underbelt 114, contact portions are formed.
  • the wiring part 103a, 103b is formed using a conductive resin film, and a method of printing on the electrodes 101a, 101b.
  • a hot melt adhesive is applied to one side of the conductive resin film, and the wiring part 103 is formed by thermocompression bonding the film on the electrodes 101a and 101b, or through a metallic dot button.
  • a method of connecting the wiring portion 103 and the electrodes 101a and 101b can be used.
  • the wiring portions 103a and 103b of the present invention are required to transmit the biological signal obtained from the electrodes 101a and 101b to the measuring device 106 with high sensitivity.
  • the reason why the wiring parts 103a and 103b cannot transmit a biological signal with high sensitivity is considered to be noise, and an electrocardiogram other than the electrode installation location due to contact between the body 1 (see FIG. 4) and the wiring parts 103a and 103b. And leakage of biological signals due to contact with moisture such as rain or sweat.
  • the wiring parts 103a, 103b are placed on the electrically insulating member 105, which is a waterproof electrically insulating film provided with a hot melt adhesive on the back surface of the underbelt 114, by thermocompression bonding with an iron or a press, A waterproof electrically insulating member 105 to which a hot melt adhesive is applied so as to sandwich the wiring parts 103a and 103b from above is thermocompression bonded with an iron or a press, and the wiring parts 103a and 103b are connected to the skin side and the fabric side. It is more preferable to coat with a waterproof electrical insulating film.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of the underbelt 114 of the biological signal detection garment 100 of FIG. 1 (the same applies to the cross-sectional view of the biological signal detection garment 200 of FIG. 2 taken along the line XX ′).
  • the wiring portions 103a and 103b shown in FIG. 3 are manufactured by weaving conductive fibers in a strip shape.
  • a waterproof electrical insulating member 105 with a hot melt adhesive applied to the back surface of the underbelt 114 is thermocompression bonded with an iron or a press, and the prepared wiring portions 103a and 103b are placed.
  • the waterproof electrical insulating member 105 provided with a hot melt adhesive so as to sandwich the 103a and 103b is thermocompression bonded with an iron or a press, and the wiring portions 103a and 103b are waterproofed and electrically sealed on the skin side and the fabric side. It can be formed by coating with insulation.
  • electrodes 101a and 101b are provided on the back surface of the underbelt 114 (the surface in contact with the skin) and in contact with the vicinity of the left and right underbusts when worn. Has been placed.
  • the two electrodes 101a and 101b are arranged in the vicinity of the left and right underbusts on the back surface of the underbelt 114, the electrodes 101a and 101b are stably brought into contact with the body 1 without being affected by the height of the bust or chest. Therefore, it is possible to measure biosignals continuously for a long time. Further, the measuring device 106 and the electrodes 101a and 101b are conductively connected by wiring portions 103a and 103b arranged directly on the underbelt 114. Since the wiring parts 103a and 103b are integrated with the underbelt 114, the wearer does not feel uncomfortable, and noise during measurement of a biological signal due to the movement of the wiring parts 103a and 103b can be prevented.
  • the half-top type biological signal detection garment 100 and the brassiere type biological signal detection garment 200 may be worn on the inner side of the underwear or may be worn on the outer side.
  • a T-shirt or an inner with a cup when worn, it is preferably worn inside the T-shirt or an inner with a cup, and when a brassiere is worn, it is preferably worn outside the brassiere.
  • the underbelt 114 does not overlap the brassiere 3 and is positioned on the abdomen side as shown in FIG. .
  • FIG. 4 is a schematic diagram when the half-top biological signal detection garment 100 according to the first embodiment of the present invention is worn from above the brassiere 3.
  • Fig.5 (a) is the schematic diagram which showed the measurement site
  • 5B is a schematic diagram illustrating a measurement site having a length of 500 B from the apex B of the strap of the brassiere-type biological signal detection garment 200 according to the second embodiment of the present invention to the upper portion of the underbelt 114.
  • the position of the underbust 114 is close to the bust or chest. Or it becomes easy to be influenced by the height of the chest, and there is a concern that the electrode floats from the body and it is difficult to stably detect a biological signal.
  • the underbelt 114 overlaps the brassiere 3, and the electrodes 101a and 101b adhered to the underbelt 114 are Since it does not touch the skin directly, it is difficult to detect a biological signal.
  • the length from the neck point A of the shoulder or the apex B of the strap to the upper portion of the underbelt 114 is greater than 35.0 cm, the position of the underbelt 114 is changed to the abdomen when the biological signal detection clothing 100 or 200 is worn. The abdominal myoelectricity is detected, and there is a concern that noise may be generated when the electrocardiogram is detected.
  • the apex B of the strap represents the shoulder end portion of the strap when the locking member 130 of the underbelt 114 is stopped and the lower side of the underbelt 114 is aligned and stretched without applying tension.
  • the width r1 of the underbelt 114 is affected by the length r2 of the electrodes 101a and 101b, and in order to bond the electrodes 101a and 101b to the underbelt 114, the electrodes 101a and 101b
  • the width r1 of the underbelt 114 must be larger than the length r2.
  • the width r1 of the underbelt 114 is preferably 6.0 cm or more.
  • the biological signal detection garments 100 and 200 of the present invention have the underbelt 114 provided with a locking tool 130 whose dimensions can be adjusted.
  • the electrodes 101a and 101b need to be in close contact with the skin when worn.
  • the dimension-adjustable locking tool represents a member whose dimensions can be adjusted, such as a hook, a hook-and-loop fastener, and an adjustment tube.
  • the half-top type biological signal detection garment 100 and the brassiere type biological signal detection garment 200 of the present invention have a bag shape in which two underbelts 114 are stacked and the upper and lower ends are stitched together. It is preferable that a part of the upper end of the front side underbelt 114 is provided with an opening 124 without being sewn to the skin side underbelt 114 and the clothing main body 104.
  • the electrodes 101a and 101b attached to the under belt 114 read the biological signal and transmit the biological signal to the measuring device 106 attached via the connector 102.
  • the biological signal The measuring device 106 is exposed on the surface of the detection clothing 100, 200, which is not preferable from the viewpoint of design, and the measuring device 106 may be detached from the connector 102 due to vibration during operation.
  • the opening 124 By providing the opening 124, a pocket portion that can accommodate the measuring device 106 is formed, and exposure to the surface of the measuring device 106 is eliminated.
  • the measuring device 106 is pressed by the pockets formed by the two underbelts 114, so that the measuring device 106 can be prevented from coming off due to vibration.
  • the width of the opening 124 is particularly preferably 1.0 cm or more and 10.0 cm or less so that the measuring device 106 can be easily taken in and out.
  • the connector 102, the measuring device 106, and the opening 124 are not limited in the arrangement location, and are provided either in the middle of the arrangement location of the electrodes 101a and 101b or on the left or right of the chest or shoulder of the clothing main body 104 or 204. Is also possible.
  • the measuring device 106 or the like By installing the measuring device 106 or the like on the chest or shoulder, there is an effect that noise due to the movement of the user is less likely to be mixed, there is little influence on the user's daily life activities, and the user can easily attach and detach the measuring device 106. It is done.
  • the wiring portions 103a and 103b are the shortest.
  • the pressures applied to the body 1 by the electrodes 101a and 101b are in close contact with the body 1 at a pressure of 0.1 kPa or more and 2.0 kPa or less. If it is greater than 2.0 kPa, the signal can be taken well, but the applied pressure is large and the feeling of wearing becomes difficult, and if it is 0.1 kPa or less, the electrode is separated from the skin during operation, and a good signal cannot be obtained. More preferably, it is 0.1 kPa or more and 1.0 kPa or less.
  • the clothing main body portions 104 and 204 and the under belt 114 are made of a woven or knitted fabric, and the elongation rate in either the longitudinal direction or the lateral direction of the woven or knitted fabric Is preferably 30.0% or more and 100.0% or less.
  • the pressure can be adjusted from the stretch characteristics of the fabric and the sewing size, but if it is smaller than 30.0%, it will not follow the elongation during operation even if the size is increased to fall within the above-mentioned range of pressure. The operability will be worse. Further, if it exceeds 100.0%, the size is reduced, and even if it falls within the aforementioned pressure range, the strength against elongation at the time of operation is lowered, which may cause tearing.
  • the garment main body portions 104 and 204 to which the electrodes 101a and 101b are attached and the underbelt 114 are woven or knitted fabrics made of elastic and inelastic yarns.
  • a woven or knitted fabric made of an elastic yarn and an inelastic yarn has excellent fabric stretch characteristics, and can achieve the above-mentioned pressure.
  • the material of the elastic yarn applied to the woven or knitted fabric is not particularly limited.
  • polyurethane elastic fiber polyether ester elastic fiber, polyamide elastic fiber, polyolefin elastic fiber, or natural rubber, synthetic rubber, semi-synthetic rubber It is possible to use so-called rubber yarns, or special fibers obtained by dipping rubber on synthetic fibers or coating them.
  • Polyurethane elastic fibers are particularly preferred from the viewpoint of durability.
  • the material of the inelastic yarn applied to the woven or knitted fabric is not particularly limited.
  • polyester-based synthetic fibers such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyamide-based synthetic fibers such as nylon.
  • the above-described fiber containing an additive such as titanium oxide may be used, or a polymer-modified fiber for imparting functionality may be used.
  • the cross-sectional shape of a single fiber unit of the inelastic yarn is not specified, and various modified cross-sectional yarns represented by a round shape, a triangular shape, an eight-leaf shape, a flat shape, and a Y shape can also be used.
  • a core sheath or a side-by-side type composite yarn made of polymers having different viscosities can be used as the inelastic yarn.
  • synthetic fibers such as polyacrylonitrile and polypropylene, regenerated fibers such as rayon, polynosic, and cupra, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, and natural fibers such as cotton, hemp, wool, and silk, etc.
  • synthetic fibers such as polyacrylonitrile and polypropylene, regenerated fibers such as rayon, polynosic, and cupra, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, and natural fibers such as cotton, hemp, wool, and silk, etc.
  • an optimum material may be appropriately selected according to the use.
  • the weaving method and the knitting method are not particularly limited, and it is only necessary to realize the above-mentioned pressure.
  • a method of weaving a plain weave or twill structure using a covering yarn in which a core is covered with an elastic yarn and a sheath covering an inelastic yarn as warp and weft and in the case of circular knitting, the covering yarn Can be used, such as a method of knitting a knitted fabric into a tense structure or a smooth structure, or a bare tentacle knitting or a bare smooth knitting in which inelastic yarn and elastic yarn are knitted together.
  • warp knitting it may be knitted with a double denby structure or a half structure using an inelastic yarn for the front heel and an elastic yarn for the back heel. More preferably, a circular knitting or warp knitting, which is excellent in the stretchability of the fabric, smoothly stretches even during exercise and has little disturbance in the pressure, and is suitable for an inner or the like.
  • electrodes 101a and 101b are arranged near the left and right underbusts of the underbelt 114, respectively, and any one of the electrodes 101a and 101b is used as a related electrode.
  • the electrodes 101a and 101b other than the related electrodes are used as indifferent electrodes (biological reference potential electrodes), and a potential difference between the related electrodes and the indifferent electrodes is detected as an electrocardiogram waveform.
  • 1 and 2 illustrate the case where two electrodes 101a and 101b are used, but the number is not limited as long as the number is two or more.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a chest belt type (bra type) biological signal detection garment 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • a chest belt type (bra type) biological signal detection garment 300 is a garment including a garment body 304 having a strap 304a and a back body 304b, and an underbelt 114 as parts.
  • the chest belt type (bra type) biological signal detection garment 300 includes a garment main body 304, an underbelt 114 disposed under the garment main body 304, and at least two or more conductive fibers. Electrodes 101a and 101b (not shown), a connector 102 (not shown) for mounting a measurement device 106 (not shown) for detecting a biological signal, and a wiring portion 103a for electrically connecting the electrode 101 and the connector 102 103b (not shown). As in the first and second embodiments, the electrodes 101a and 101b, the connector 102, and the wiring portions 103a and 103b are installed on the back side of the underbelt 114 (the side in contact with the body 1). The configurations of the electrodes 101a and 101b, the connector 102, the wiring portions 103a and 103b, the clothing main body 304, and the underbelt 114 can be the same as those in the first and second embodiments.
  • An opening 124 is provided at the front center of the under belt 114.
  • a hook-and-loop fastener 130a male
  • a handle 130c with a hook-and-loop fastener 130b female
  • the hook-and-loop fasteners 130a and 130b function as a locking tool.
  • the biological signal detection garment 100, 200, 300 realizes detection of a biological signal in the form of clothes, and continuously measures an electrocardiogram or the like for a long time without hindering daily life activities. Is possible.
  • the biological signal detection garment of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the biological signal detection garment of the present invention is not limited to these examples.
  • Elongation rate The elongation rate of the outer material and the lining was measured according to the elongation rate method D (constant load method) of JIS L 1096 (2010 edition) “Fabric and knitted fabric test method”. First, five test pieces each having a width of 50 mm and a length of 300 mm were collected in the wale direction and the course direction. For the measurement, a tensile tester was used, the grip interval was set to 200 mm, and the test piece was fixed to the grip with an initial load of 29 mN (3 g) except for slack and tension of the test piece.
  • Elongation recovery rate E e (%) ⁇ (L 0 ⁇ L 1 ) / (L 0 ⁇ L) ⁇ ⁇ 100 L: Length between original marks (mm) L 0 : Length between marks after standing for 1 minute (mm) L 1 : Length of grip interval (mm) when the initial load is applied after leaving the load for 3 minutes after removing the load
  • the air pack sensor of the contact pressure measuring device made by AIM Techno Co., Ltd. is affixed to the wearer's armpits and in the vicinity of the right fifth rib (under belt position). On top of that, wearing a biological signal detection garment, standing for 10 seconds while standing still, standing for 10 seconds while bending forward, and measuring the clothing pressure for 10 seconds, the average value of the three clothing pressure measurement results was obtained. .
  • the biological signal detection garments obtained in the examples and comparative examples are worn by five monitors, and data collection of biological signals (biological signal detection accuracy), comfortable wearing The properties were evaluated on a five-point scale and the average value was taken.
  • the evaluation criteria are shown in Table 1.
  • the data collection property of the biological signal is a biological signal obtained from the biological signal detection clothing of the example and the comparative example when the arm swings 10 times, the left and right hips twist 10 times, and the forward bending 10 times. This is an evaluation item for the presence or absence of noise in the electrocardiogram (waveform). If noise does not enter the biological signal (electrocardiogram waveform), the data collection is good, and if noise is found, the data collection is bad. did.
  • Example 1 the half-top biological signal detection garment 100 shown in FIG. 1 was produced by sewing. Circular knitted fabrics were knitted using 56T-22F polyester fibers and polyurethane fibers made of polyethylene terephthalate as the body fabric of the clothing main body 104 and the underbelt 114.
  • the electrode 101 is made of the above circular knitted fabric, a mixed solvent of water and ethanol (water 44 wt%, ethanol 50 wt%), PEDOT / PSS 1.0 wt% as a conductive polymer, and acrylic thermosetting as a binder.
  • a dispersion in which 5.0 wt% of the resin is dispersed was applied by a known gravure coating method so that the amount of the drug applied was 15 g / m 2 .
  • the biological signal detection garment 100 was produced using the insulating member 105 with the following specifications.
  • a metal dot button for clothing manufactured by YKK Corporation was used as the connector 102.
  • the clothing main body 104 has a length (500A) from the neck point A of the front body 104a to the upper part of the underbelt 114 of 24 cm, and the bottom body of the front body 104a and the left and right back bodies 104b are 65 cm long and 8 cm wide.
  • the underbelt 114 was sewn into a bag shape.
  • the front center of the front body 104a and the stitched portion of the underbelt 114 were not stitched to one front belt 104a, and an opening 124 was provided.
  • a locking tool 130 was provided on the left and right of the rear center of the underbelt 114.
  • the electrodes 101a and 101b, the wiring portions 103a and 103b, and the connector 102 are bonded to the electrically insulating member 105 bonded on the back surface side (the side in contact with the skin) of the underbelt 114, and further on the wiring portions 103a and 103b. Covered with an electrically insulating member 105.
  • the electrodes 101a and 101b were placed at a position 5.0 cm away from the front center of the underbelt 114.
  • the electrocardiogram measuring apparatus 106 is connected to the connector 102 with the electrode 101b arranged on the left side as a positive electrode (anode) and the electrode 101a arranged on the right side as a negative electrode (cathode).
  • the ECG waveform could be detected by acquiring the waveform.
  • Example 2 It was produced by the same method and procedure as in Example 1 except for the pattern of the biological signal detection clothing.
  • Example 2 as a garment shape, a brass-type biological signal detection garment 200 shown in FIG. 2 was produced by sewing.
  • the length (500B) from the apex B of the strap to the upper part of the under belt 114 was 24 cm, and two under belts 114 having a length of 65 cm and a width of 8 cm were sewn on the lower side of the front body 204a to form a bag.
  • the straps 204b were used to connect the left and right shoulders of the front body 204a to the left and right back portions of the underbelt 114.
  • one sheet of the underbelt 114 was not stitched and an opening 124 was provided.
  • a locking tool 130 was provided on the left and right of the rear center of the underbelt 114.
  • the electrodes 101a and 101b, the wiring portions 103a and 103b, and the connector 102 are bonded to the electrically insulating member 105 bonded on the back surface side (the side in contact with the skin) of the underbelt 114, and further on the wiring portions 103a and 103b. Covered with an electrically insulating member 105.
  • the electrodes 101a and 101b were placed at a position 5.0 cm away from the front center of the underbelt 114.
  • the electrocardiogram measuring apparatus 106 is connected to the connector 102 with the electrode 101b arranged on the left side as a positive electrode (anode) and the electrode 101a arranged on the right side as a negative electrode (cathode).
  • the ECG waveform could be detected by acquiring the waveform.
  • Example 3 the chest signal belt type (bra type) biological signal detection garment 300 shown in FIG. 6 was produced by sewing.
  • a circular knitted fabric was knitted using 56T-22F polyester fiber and polyurethane fiber made of polyethylene terephthalate on the underbelt 114 and the clothing main body 304.
  • the electrode 101 is made of the above circular knitted fabric, a mixed solvent of water and ethanol (water 44 wt%, ethanol 50 wt%), PEDOT / PSS 1.0 wt% as a conductive polymer, and acrylic thermosetting as a binder.
  • a dispersion in which 5.0 wt% of the resin is dispersed was applied by a known gravure coating method so that the amount of the drug applied was 15 g / m 2 .
  • a wire 103 woven in a strip shape having a width of 1.5 cm and a length of 5.0 cm using a yarn in which nylon fibers are covered with silver yarn, and a waterproof electrical insulating film provided with a hot melt adhesive are electrically insulated.
  • the biological signal detection garment 300 was produced using the sex member 105 (not shown) and having the following specifications.
  • the metal dot button for clothing made from YKK was used as a connector.
  • the length (500B) from the apex B of the strap 304a to the upper part of the underbelt 114 was 24 cm. Two under belts 114 having a length of 65 cm and a width of 8 cm were sewn to form a bag.
  • the underbelt 114 was not stitched and an opening 124 was provided.
  • a hook-and-loop fastener 130a male
  • a handle 130c with a hook-and-loop fastener 130b female
  • the electrode 101, the connector 102, the wiring 103, and the electrically insulating member 105 were installed in the same manner as in Examples 1 and 2.
  • the electrocardiogram measuring apparatus 106 is connected to the connector 102 with the electrode 101b arranged on the left side as a positive electrode (anode) and the electrode 101a arranged on the right side as a negative electrode (cathode).
  • the ECG waveform could be detected by acquiring the waveform.
  • Comparative Example 1 Using a yarn obtained by covering polyurethane fibers with nylon fibers, a flat rubber having a width of 6.0 cm is made into a belt having a length of 65 cm, and electrodes 101 a and 101 b and connectors 102 formed in the same manner as in Example 1 are formed on the manufactured belt. Then, a biological signal detection belt having the wiring portions 103a and 103b attached thereto was produced.
  • Comparative Example 2 A biological signal detection garment was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrodes 101a and 101b were not positioned under the underbelt 114 but under the left and right chests of the front body 104a.
  • Comparative Example 3 The biological signal detection garment is the same as in Example 1 except that the pattern of the front body 104a and the left and right back bodies 104b is changed and the length (500A) from the neck point A to the upper portion of the underbelt 114 is 18 cm. Produced.
  • Comparative Example 4 The biological signal detection clothing is changed in the same manner as in Example 1 except that the pattern of the front body 104a and the left and right back bodies 104b is changed and the length (500A) from the neck point A to the upper part of the underbelt 114 is 40 cm. Produced.
  • Comparative Example 5 A biological signal detection garment was produced in the same manner as in Example 1 except that the pattern / configuration of the garment was changed to a T-shirt and the positions of the electrodes 101a and 101b were placed below the left and right pectoral fossa.
  • Table 2 summarizes the garment shape, mixing ratio, wale and course elongation rate (%), and wale and course elongation recovery rate (%) of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5.
  • Table 4 summarizes the data collection performance (biological signal detection accuracy), wearing comfort, and easy detachability of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5.
  • Examples 1-3 which are within the range of the biological signal detection garment of the present invention, have excellent biological signal detection accuracy and wearing comfort, whereas the biological signal detection garment of the present invention.
  • Comparative Examples 1 to 5 outside this range, it was revealed that Comparative Example 1 was inferior in wearing comfort, Comparative Examples 2 through 4 were inferior in biosignal detection accuracy, and Comparative Example 5 was inferior in easy attachment / detachment.

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Abstract

本発明の目的は着用者に不快感を与えることなく、長期間連続的かつ安定的に生体信号を検出可能な生体信号検出衣料を提供することにある。本発明の生体信号検出衣料は、ハーフトップ型またはブラジャー型の衣料本体部と、胸囲の寸法調整可能な係止具を有し、前記衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトと、導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極と、生体信号を検出する測定装置を装着するためのコネクタと、前記電極と前記コネクタとを導通接続する配線部とを具備し、前記電極、前記コネクタ、および前記配線部が前記アンダーベルトに設置されており、前記衣料本体部は、肩部の頂点から前記アンダーベルト上部までの長さが２０．０ｃｍ以上、３５．０ｃｍ以下であり、前記アンダーベルトは２枚重ねの袋状をなし、前身頃の中心に１．０ｃｍ以上１０．０ｃｍ以下の範囲の開口部が設けられていることを特徴とする。

Description

生体信号検出衣料
　本発明は、心電をはじめとする生体信号を検出するための生体信号検出衣料に関するものである。
　近年、無線電子機器の小型化により無線電子機器を身体に配する技術の検討が盛んに行われており、個人の健康管理の手法の一つとして、長期間にわたって心電、心拍、筋電などの生体信号を検出できる生体信号検出衣料（ウェアラブル電極と表記されることもある）が種々検討されている。
　具体的には、シャツやパンツなどの衣類において伸縮性を持つ生地の部分に導電性繊維構造物を設置させることで局所的に生体に密着し、生体信号を受信できる衣類（例えば、特許文献１参照）、衣服に対してセンサー、電子機器を配置し、その間に伸縮性の電線が配されている衣類（例えば、特許文献２参照）、電極、トランスミッター、電源が衣服に取り付けられ、洗濯可能な心拍数モニタリング衣料（例えば、特許文献３参照）、着用者の立ち方向に対して横向きの伸張性のあるベルトを有し、そのベルトに心電または皮膚抵抗を測定するためのエラストマー材料を基材とした電極が配置されたボディースーツ（例えば、特許文献４参照）、両肩部の内面に双極子誘導の電極を設け、胸部および胴部などに締め付けるための帯状の織編物を備えた衣類（例えば、特許文献５参照）、横方向に長い下地フィルム上の左右に電極フィルムを重ね、電極－電極間の中心部を絶縁層で更に被覆した電極部をアンダーベルトの内面に配置させ電極フィルムが身体に接触することにより心臓が発する電気信号の情報を取得する電極付ブラジャー（例えば、特許文献６等）が提案されている。
特開２０１５－１００６７３号公報 特開２０１２－１８８７９９号公報 米国特許第８２２４４１８号公報 特表２００８－５０３２８７号公報 特開平６－７０８９６号公報 意匠登録第１５５２２５３号
　生体信号検出衣料には、生体信号を長期間安定的に検出でき、かつ不快感を与えることのない着用感が求められている。しかしながら、シャツやパンツなどの衣類において伸縮性を持つ生地の部分に導電性繊維構造物を設置させることで局所的に生体に密着し、生体信号を受信できる衣類（特許文献１）や、衣服に対してセンサー、電子機器を配置し、その間に伸縮性の電線が配されている衣類（特許文献２）では、シャツやパンツ型であるため、生地や電線に伸縮性があっても、生体信号を検出しようとするとバストまたはチェストの高さにより電極が身体から浮いてしまうことで生体信号を安定的に検出することが困難となることがある。また、ブラジャーを着用している場合、前記衣類に設置してある電極がブラジャーに重なってしまうことで生体信号を検出することが困難となるという課題がある。
　また、着用者の立ち方向に対して横向きの伸張性のあるベルトを有し、そのベルトに心電または皮膚抵抗を測定するための、導電粒子が埋め込まれたエラストマーのかたまりである円盤形状の電極が配置されたボディースーツ（特許文献４）や、両肩部の内面に双極子誘導の繊維構造物でない電極を設け、胸部および胴部などに締め付けるための帯状の織編物を備えた衣類（特許文献５）、横方向に長い下地フィルム上の左右に電極フィルムを重ね、電極－電極間の中心部を絶縁層で更に被覆した電極部をアンダーベルトの内面に配置させ電極フィルムが身体に接触することにより心臓が発する電気信号の情報を取得する電極付ブラジャー（特許文献６）では、電極が繊維構造物で構成されていないため、洗濯をすることが困難であり、繰り返し（長期間）着用することが難しく、あるいは着用し続けた際の肌触りが悪くなり不快感を与えるという課題がある。
　本発明は、上記従来技術に鑑み、不快感を与えることなく、長期間連続的かつ安定的に生体信号を検出可能な生体信号検出衣料を提供することにある。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の生体信号検出衣料は、ハーフトップ型衣料、ブラジャー型の衣料本体部と、胸囲の寸法調整が可能な係止具を有し、前記衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトと、導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極と、生体信号を検出する測定装置を装着するためのコネクタと、前記電極と前記コネクタとを導通接続する配線部とを具備し、前記電極、前記コネクタ、および前記配線部が前記アンダーベルトに設置されており、前記衣料本体部は、肩部の頂点から前記アンダーベルト上部までの長さが２０．０ｃｍ以上、３５．０ｃｍ以下の長さであることを特徴とする。
　本発明にかかる生体信号検出衣料は、ハーフトップ型または、ブラジャー型の衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトに、電極、コネクタ、配線部を設置することにより、着用する際に不快感を与えずに、生体信号を長時間連続的かつ安定的に検出することができる。
図１は、本発明の実施の形態１にかかるハーフトップ型生体信号検出衣料の模式図である。 図２は、本発明の実施の形態２にかかるブラジャー型生体信号検出衣料の模式図である。 図３は、図１の生体信号検出衣料のアンダーベルトのＸ－Ｘ’線での断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかるハーフトップ型生体信号検出衣料をブラジャーの上から着用した際の模式図である。 図５は、本発明の実施の形態１および２にかかるハーフトップ型およびブラジャー型生体信号検出衣料のネックポイントまたはストラップの頂点からアンダーベルト上部までの長さの測定部位を示した模式図である。 図６は、本発明の実施の形態３にかかる胸部ベルト型（ブラジャー型）生体信号検出衣料の模式図である。
　以下に、本発明にかかる生体信号検出衣料を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
　図１は、本発明の実施の形態１にかかるハーフトップ型の生体信号検出衣料１００の模式図である。ハーフトップ型の生体信号検出衣料１００とは、前身頃１０４ａと、後身頃１０４ｂとを有する衣料本体部１０４と、アンダーベルト１１４をパーツとして具備している衣料を表す。また、前身頃１０４ａと後身頃１０４ｂとを連結するために、ストラップなどの部材を用いることもある。
　また、図２は、本発明の実施の形態２にかかるブラジャー型の生体信号検出衣料２００の模式図であり、ブラジャー型の生体信号検出衣料２００とは、前身頃２０４ａと、ストラップ２０４ｂとを有する衣料本体部２０４と、アンダーベルト１１４をパーツとして具備する衣料を表す。
　図１（ａ）および図２（ａ）は正面図（前身頃側）、図１（ｂ）および図２（ｂ）は前身頃の裏面図（肌に接する側）、図１（ｃ）および図２（ｃ）は背面図（後身頃側）である。
　なお、以下、ハーフトップ型またはブラジャー型の生体信号検出衣料１００、２００を、生体信号検出衣料１００、２００と記載する場合がある。
　図１に示すように、本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００は、衣料本体部１０４と、衣料本体部１０４の下部に配置されるアンダーベルト１１４と、導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極１０１ａ、１０１ｂ（１０１）と、生体信号を検出する測定装置１０６を装着するためのコネクタ１０２と、電極１０１ａ、１０１ｂとコネクタ１０２とを導通接続するための配線部１０３ａ、１０３ｂ（１０３）とを具備する。電極１０１ａ、１０１ｂ、コネクタ１０２、および配線部１０３ａ、１０３ｂがアンダーベルト１１４に設置してある。
　また、図２に示すように、本発明のブラジャー型生体信号検出衣料２００は、衣料本体部２０４と、衣料本体部２０４の下部に配置されるアンダーベルト１１４と、導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極１０１ａ、１０１ｂ（１０１）と、生体信号を検出する測定装置１０６を装着するためのコネクタ１０２と、電極１０１ａ、１０１ｂとコネクタ１０２とを導通接続するための配線部１０３ａ、１０３ｂ（１０３）とを具備する。電極１０１ａ、１０１ｂ、コネクタ１０２、および配線部１０３がアンダーベルト１１４に設置してある。
　本明細書において設置とは、方法に限定はなく、アンダーベルト１１４と電極１０１ａ、１０１ｂ、アンダーベルト１１４とコネクタ１０２、アンダーベルト１１４と配線部１０３ａ、１０３ｂが接触し、かつ固定されていれば良い。方法の例としては、ホットメルト接着剤を用いた接着でも良いし、糸を用いて縫い合わせる方法でも良いし、金属製ドットボタンを介して固定する方法でも良い。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００では、生体信号を身体から検出する電極１０１ａ、１０１ｂが、導電性繊維からなる。導電性繊維は、導電性高分子を含浸した繊維構造物であることが好ましく、繊維構造物がマルチフィラメントであり、繊維構造物を構成する単繊維の表面および単繊維間隙に導電性樹脂が担持されていることがさらに好ましい。従来の一般的に心電図の電極に用いられているフィルムタイプの電極では、身体との密着性を高め電気信号を得る為に、アクリル系のジェルを電極表面に塗ることが必須であり、皮膚障害が起こり易いという問題がある。一方、本発明に係る繊維構造物からなる電極１０１ａ、１０１ｂは、皮膚への接触時の刺激性が少なく、安全性が高い。
　本発明に係る電極１０１ａ、１０１ｂに用いる導電性高分子は、導電性を有する樹脂であれば特に限定されない。ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子やカーボンブラック、ＣＮＴ（Carbon　Nanotube）、金属微粒子などを配合した導電性樹脂組成物などがある。しかし、エラストマー樹脂などの伸縮性を持つ樹脂を用いた場合、伸縮具合により導電性が変化してしまい、安定的に信号を検出することが難しくなるため好ましくない。電極１０１ａ、１０１ｂに用いる導電性高分子は、樹脂そのものが導電性を有する導電性高分子である、チオフェン系導電性高分子のＰＥＤＯＴにポリスチレンスルホン酸（ポリ４－スチレンサルフォネート；ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが安全性、加工性の観点からより好適である。
　電極１０１ａ、１０１ｂに使用する繊維構造物の形態としては、編物、織物および不織布などの布帛状物、および紐状物などが挙げられる。好ましくは、編物、織物が用いられる。また、繊維構造物に含浸させる導電性樹脂の量が不足すると、繰り返し使用での洗濯耐久性が得られなくなるため、繊維構造物の目付けは、５０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。５０ｇ／ｍ２より小さいと、導電性樹脂を含む加工液を繊維構造物に塗布した際に、加工液を保持する量が少なくなることで、導電性樹脂の含浸量が少なくなり、洗濯耐久性が得られない。３００ｇ／ｍ２より大きいと実質目付けが大きく、着用感が劣る原因となる。より好ましくは、６０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下である。
　本発明の繊維構造物で用いられる繊維素材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどからなる繊維や、これらに第三成分を共重合してなる芳香族ポリエステル系繊維、Ｌ－乳酸を主成分とするもので代表される脂肪族ポリエステル系繊維、ナイロン６やナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリルを主成分とするアクリル系繊維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維などの合成繊維などを使用することができる。また、酸化チタン等の添加物を配合した繊維や、吸湿性向上等の機能性付与のためにポリマー改質した繊維も使用してもよい。
　本発明に係る繊維構造物は、繊維表面および繊維間の空隙へ導電性樹脂を担持させる観点から、単繊維の繊維径が０．２ｄｔｅｘ以下のマルチフィラメントを含むことが好ましい。０．２ｄｔｅｘ以下の単繊維マルチフィラメントの繊維構造物に占める混率は、性能に影響がない範囲であれば特に限定されないが、混率は高い方が導電性、耐久性の観点から好ましく、より好ましくは５０％以上１００％以下である。さらに、単繊維の本数が多いほど複数の単繊維から構成される空隙、すなわち導電性樹脂が担持される部位が細分化されることで導電性樹脂の繊維構造物への担持性が高くなり、かつ、繊維径が細くなることで細分化されても導電性樹脂の連続性が保持されるため、優れた高導電性および洗濯耐久性が得られるようになる。好ましくは、人工皮革やアウター素材などに用いられる繊維径が５μｍ以下のマイクロファイバーを用いることが好ましく、より好ましくは、繊維径１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下のナノファイバーを用いることがより好ましい。
　ナノファイバーとしては、“ナノアロイ（登録商標）”繊維から作製されるナノファイバーステープル糸集合体、エレクトロスピニング方式などにより作製されるモノフィラメント糸の集合体など既知の方法で作製されたナノファイバーを含む繊維構造物が好適に利用できるが、ナノファイバーのマルチフィラメント糸を含む繊維構造物がより好ましい。ナノファイバーのマルチフィラメント糸は既知の複合紡糸方式などにより作製できる。一例としては、特開２０１３－１８５２８３号公報に例示された複合口金を用いた複合繊維を脱海した、繊維径のバラツキが小さいナノファイバーマルチフィラメント糸が有効に利用できるがこれらに限定されるものではない。
　また、本発明に使用する電極１０１ａ、１０１ｂは導電性物質を含む繊維構造物の片面に、樹脂層が積層されてなることが好ましい。生体電極への適応を考えると、電極１０１ａ、１０１ｂに用いる繊維構造物の肌と接する面の裏面側に樹脂層が積層されることが好ましい。繊維構造物に導電性樹脂を付与する際に、繊維構造物の片面に、樹脂層が積層されていることで繊維構造物が担持する加工液の量が多くなるため、導電性樹脂の含浸量が多くなり、優れた洗濯耐久性および高導電性を得られるようになる。
　樹脂層を構成するポリマーの種類、形状は、湿度コントロールが可能なものであればよく、特に限定されるものではないが、透湿層であることが好ましい。完全に湿気の移動を遮断すると、蒸れ感が強くなり、着用時の不快感に繋がるほか、かぶれなどの原因にも繋がる。透湿層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔膜、親水性のポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂など親水性エラストマーからなる無孔膜、ポリウレタン樹脂微多孔膜など、既知の膜、フィルム、積層物、樹脂などをコーティング、ラミネート方式で積層した形態が挙げられるがこれらに限定されるものではない。基材である繊維構造物への追随性の観点から、透湿層は、伸縮性を有するポリウレタン樹脂微多孔膜をラミネートにより積層接着したものが好ましい。
　電極１０１ａ、１０１ｂの大きさや形状については、生体信号が検出できれば特に規定されるものではなく、タテ、ヨコの長さは各２．０ｃｍ以上、２０．０ｃｍ以下であることが好ましい。電極１０１ａ、１０１ｂのタテ、ヨコの長さが各２．０ｃｍより小さいと、電極の面積が小さ過ぎるため、電極と人体の接触面積が小さくなることで接触抵抗が大きくなると共に、運動時などに生地が動く際に電極もずれ易く、ノイズを拾い易くなる。２０．０ｃｍより大きいと実質信号検出に必要のない大きさであると共に、電極の面積が大き過ぎるため、隣接する電極との間隔が小さく、ショートなどトラブルの原因になり易い。より好ましくは、タテ、ヨコの長さが各２．０ｃｍ以上、１８．０ｃｍ以下であることが好ましい。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００に使用する測定装置１０６は、コネクタ１０２を介して、衣料本体部１０４、２０４に着脱および接続することが好ましい。また、測定装置１０６を衣料本体部１０４、２０４から取り外すことで、洗濯することが可能となる。コネクタ１０２としては、特に限定されるものではなく、一般的にコードの接続に使用されるソケットなどを用いても良いが、測定装置１０６を衣料本体部１０４、２０４に同時に固定することができる複数の金属性ドットボタンを使用することがより好ましい。
　測定装置１０６は、モバイル端末やパーソナルコンピュータと通信によりデータを転送する機能を有することが好ましい。本機能により、例えば、パソコン内に簡便にデータを取得、蓄積し、解析することも可能となる。また、測定装置１０６は、無線通信によりモバイル端末やパーソナルコンピュータと通信することが特に好ましい。無線通信により、通信のためにユーザを拘束する必要がなくなる。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００では、電極１０１ａ、１０１ｂで得た生体信号を測定装置１０６に送信する配線部１０３ａ、１０３ｂが必要となる。配線部１０３ａ、１０３ｂは、衣料本体部１０４、２０４のアンダーベルト１１４に導電性樹脂をプリントする方法や導電性樹脂のフィルムをラミネートする方法、更に導電性を有する繊維や金属線により形成されることが好ましい。
　導電性を有する繊維により配線部１０３ａ、１０３ｂを形成する場合、導電性繊維としては、ポリエステルやナイロン繊維を銀、アルミまたはステンレス鋼を含む金属繊維でカバーリングした糸やカーボンブラックをポリエステルやナイロンの芯や鞘の一部に繊維の長さ方向に複合配置した導電性繊維、銀、アルミまたはステンレス鋼を含む金属類をポリエステルやナイロン繊維にコーティングした金属コーティング糸を用いれば良い。耐久性や汎用性の観点からポリエステルやナイロン繊維を銀、アルミまたはステンレス鋼を含む金属繊維でカバーリングした糸を使用することが特に好ましい。
　導電性繊維や導電性樹脂のプリント等により形成される配線部１０３ａ、１０３ｂは、アンダーベルト１１４の表面（皮膚に接しない面）に配置するか、もしくはアンダーベルト１１４の裏面（皮膚に接する面）に配置した配線部１０３ａ、１０３ｂを、電気的絶縁性部材１０５を用いて被覆することが好ましい。表面または裏面に配置した配線部１０３ａ、１０３ｂを電気的絶縁性部材１０５で被覆することで、配線部１０３ａ、１０３ｂが皮膚に直接接触せず、電極１０１ａ、１０１ｂが検出した生体信号に配線部１０３ａ、１０３ｂが取得したノイズが混入することがなく、精度よく生体信号を測定することが可能となる。更に、デザイン性の観点からは、アンダーベルト１１４の表面に配線部１０３ａ、１０３ｂを設けると、配線部１０３ａ、１０３ｂまたは電気的絶縁性部材１０５が露出してしまう。配線部１０３ａ、１０３ｂおよび電気的絶縁性部材１０５を露出させないためには、アンダーベルト１１４の裏面に配置した配線部１０３ａ、１０３ｂを電気的絶縁性部材１０５で被覆することが好ましい。
　配線部１０３ａ、１０３ｂに使用する導電性繊維を衣料本体部１０４、２０４のアンダーベルト１１４に取り付ける方法としては、導電性繊維を帯状に製織することにより得られた導電性テープからなる配線部１０３ａ、１０３ｂを、ホットメルト接着剤を片面に付与した電気的絶縁性を持つ電気的絶縁性部材１０５とアンダーベルト１１４の生地で挟み込み、熱接着により貼り付けることが好ましい。その他にも、ミシンを用いた縫製において、導電性繊維を下糸に、通常のミシン糸を上糸に用いて、生地の裏面を上に向けて縫製することが可能である。これにより、アンダーベルト１１４の皮膚と密着しない表面側に導電性繊維が主として露出する。更に、導電性繊維の縫い付け方としては、アンダーベルト１１４に導電性繊維を千鳥状に縫い付けることが好ましい。導電性繊維を千鳥状に縫い付けることで、生地の伸縮時も、縫い糸部分が動くことが可能となり、生地に追従するため、ストレッチ性を阻害しない。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００では、これらの導電性繊維構造物からなる電極１０１ａ、１０１ｂと配線部１０３ａ、１０３ｂとを接続すれば分極を抑制できるため、微弱な生体信号の検出に好ましいだけでなく、腐食（電蝕）も抑制できるため、長期間の連続的利用が可能となる。電極１０１ａ、１０１ｂと配線部１０３ａ、１０３ｂとを接続する方法は、特に限定されるものではないが、アンダーベルト１１４に配置した電極１０１ａ、１０１ｂ上に配線部１０３ａ、１０３ｂを重ねた後、接触部分をミシンを用いて縫い付ける方法や、導電性樹脂をプリントして配線部１０３を形成する際に、電極１０１ａ、１０１ｂに重ねてプリントする方法、導電性樹脂フィルムを用いて配線部１０３ａ、１０３ｂを形成する際に、導電性樹脂フィルムの片面にホットメルト接着剤を付与し、電極１０１ａ、１０１ｂ上に該フィルムを熱圧着して配線部１０３を形成する方法、または、金属性ドットボタンを介して配線部１０３と電極１０１ａ、１０１ｂを接続する方法などが挙げられる。
　本発明の配線部１０３ａ、１０３ｂは、電極１０１ａ、１０１ｂから得た生体信号を測定装置１０６に感度良く伝達することが必要とされる。配線部１０３ａ、１０３ｂが生体信号を感度良く伝達できなくなる原因としては、ノイズの混入が考えられ、身体１（図４参照）と配線部１０３ａ、１０３ｂが接触することによる電極設置箇所以外の心電や筋電等の検出、または雨や汗などの水分の接触による生体信号の漏電が挙げられる。上記要因によるノイズを克服するためには、配線部１０３ａ、１０３ｂを防水性の電気的絶縁性部材１０５により被覆することが好ましい。中でも、アンダーベルト１１４の裏面にホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁フィルムである電気的絶縁性部材１０５をアイロンやプレス機で熱圧着した上に配線部１０３ａ、１０３ｂを置き、更にその上から配線部１０３ａ、１０３ｂを挟むようにホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁性部材１０５をアイロンやプレス機で熱圧着を行い、配線部１０３ａ、１０３ｂを肌側と生地側の防水性電気的絶縁フィルムで被覆することがより好ましい。
　図３は、図１の生体信号検出衣料１００のアンダーベルト１１４のＸ－Ｘ’線での断面図である（図２の生体信号検出衣料２００のＸ－Ｘ’線での断面図も同様となる）。図３に示す配線部１０３ａ、１０３ｂは、導電性繊維を帯状に製織することにより作製する。アンダーベルト１１４の裏面にホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁性部材１０５をアイロンやプレス機で熱圧着した上に、作製した配線部１０３ａ、１０３ｂを置き、更にその上から配線部１０３ａ、１０３ｂを挟むようにホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁性部材１０５をアイロンやプレス機で熱圧着を行い、配線部１０３ａ、１０３ｂを肌側と生地側の防水性電気的絶縁で被覆することにより形成することができる。
　ハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００において、アンダーベルト１１４の裏面（皮膚に接する面）であって、着用時に左右のアンダーバスト近傍に接する部分に電極１０１ａ、１０１ｂがそれぞれ配置されている。
　２つの電極１０１ａ、１０１ｂを、アンダーベルト１１４の裏面の左右のアンダーバスト近傍にそれぞれ配置したため、バストまたはチェストの高さによる影響を受けることなく電極１０１ａ、１０１ｂを、身体１に安定して接触させることができ、長期間の連続的な生体信号の測定が可能となる。また、測定装置１０６と電極１０１ａ、１０１ｂとが、アンダーベルト１１４に直接配置された配線部１０３ａ、１０３ｂにて導通接続される。配線部１０３ａ、１０３ｂがアンダーベルト１１４と一体化されているため、着用者に不快感を与えず、配線部１０３ａ、１０３ｂの動きによる生体信号測定時のノイズも防止することができる。
　ハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００は、下着の内側に着用しても良いし、外側に重ねて着用しても良い。特に、Ｔシャツやカップ付きインナーを着用する場合は、Ｔシャツやカップ付きインナーの内側に着用し、ブラジャーを着用する場合は、ブラジャーの外側に着用することが好ましい。ブラジャーの上から重ねて着用した際に、安定的に生体信号を検出するためには、図４に示すように、アンダーベルト１１４がブラジャー３に重ならず、かつ腹部側に位置することが好ましい。図４は、本発明の実施の形態１にかかるハーフトップ型生体信号検出衣料１００をブラジャー３の上から着用した際の模式図である。
　電極１０１ａ、１０１ｂにより安定的に生体信号を検出するためには、図５に示すように、生体信号検出衣料１００、２００の肩部のネックポイントＡまたはストラップの頂点Ｂからアンダーベルト１１４の上部までの長さが２０．０ｃｍ以上、３５．０ｃｍ以下の長さであることが好ましい。図５（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかるハーフトップ型生体信号検出衣料１００のネックポイントＡからアンダーベルト１１４上部までの長さ５００Ａの測定部位を示した模式図であり、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態２にかかるブラジャー型生体信号検出衣料２００のストラップの頂点Ｂからアンダーベルト１１４上部までの長さ５００Ｂの測定部位を示した模式図である。生体信号検出衣料１００、２００の肩部のネックポイントＡまたはストラップの頂点Ｂからアンダーベルト上部までの長さが２０．０ｃｍ未満になると、アンダーバスト１１４の位置がバストまたはチェストに近くなることからバストまたはチェストの高さによる影響を受けやすくなり、電極が身体から浮いてしまい、生体信号を安定的に検出することが困難になることが懸念される。更に、図４に示すように、ブラジャー３の外側に生体信号検出衣料１００等を着用した場合に、アンダーベルト１１４がブラジャー３の上に重なってしまい、アンダーベルト１１４に接着した電極１０１ａ、１０１ｂが直接肌に触れないため、生体信号を検出することが困難になる。また、肩部のネックポイントＡまたはストラップの頂点Ｂからアンダーベルト１１４上部までの長さが３５．０ｃｍより大きくなると、生体信号検出衣料１００、２００を着用した際に、アンダーベルト１１４の位置が腹部になる可能性が高く、腹部の筋電を検出してしまい、心電を検出する際に、ノイズとなってしまうことが懸念される。なお、ストラップの頂点Ｂとは、アンダーベルト１１４の係止具１３０を止め、アンダーベルト１１４の下辺を揃えた状態で、張力をかけることなく延ばしたときのストラップの肩端部分を表す。
　生体信号検出衣料１００、２００において、アンダーベルト１１４の幅ｒ１は電極１０１ａ、１０１ｂのタテの長さｒ２に影響され、アンダーベルト１１４に電極１０１ａ、１０１ｂを接着するためには、電極１０１ａ、１０１ｂのタテの長さｒ２よりもアンダーベルト１１４の幅ｒ１が大きくなくてはならない。具体的には、アンダーベルト１１４の幅ｒ１は、６．０ｃｍ以上であることが好ましい。
　本発明の生体信号検出衣料１００、２００は、アンダーベルト１１４に寸法調整可能な係止具１３０が付いていることが好ましい。生体信号検出衣料１００、２００として、生体信号を安定的に検出するためには、着用した際に、電極１０１ａ、１０１ｂが肌に密着していることが必要となる。着用者の体格には個人差があり、各個人の体格に合わせるため、係止具１３０を２つ以上備え付けることが好ましい。この場合の寸法調整可能な係止具とは、フック、面ファスナー、調整管など寸法調整が可能な部材を表す。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００は、アンダーベルト１１４が２枚重ねられ、上下端が縫い合わされた袋状になっている。表側のアンダーベルト１１４の上部端の一部は、肌側のアンダーベルト１１４および衣料本体部１０４と縫い合わされずに開口部１２４が設けられていることが好ましい。アンダーベルト１１４に取りつけられた電極１０１ａ、１０１ｂが生体信号を読み取り、コネクタ１０２を介して取りつけられた測定装置１０６に生体信号を送電する仕組みとなっているが、開口部１２４がない場合、生体信号検出衣料１００、２００の表面に測定装置１０６が露出した形になり、デザイン性の観点から好ましくなく、更に動作時の振動によりコネクタ１０２から測定装置１０６が外れてしまう恐れがある。開口部１２４を設けることにより測定装置１０６を収納できるポケット部が形成され、測定装置１０６の表面への露出がなくなる。更に、２枚のアンダーベルト１１４からなるポケットにより測定装置１０６が押さえられ、振動による測定装置１０６の外れを抑えることができる。また、測定装置１０６の出し入れが容易となるように開口部１２４の幅は１．０ｃｍ以上、１０．０ｃｍ以下であることが特に好ましい。
　コネクタ１０２、測定装置１０６および開口部１２４は、配置場所に制限はなく、電極１０１ａおよび１０１ｂの配置場所の中間や、衣料本体部１０４、２０４の胸部または肩部の左右のいずれかに具備することも可能である。胸部または肩部に測定装置１０６等を設置することで、ユーザの動きによる雑音が混入しにくい、ユーザの日常生活活動への影響が少ない、ユーザが測定装置１０６を容易に着脱できるという効果が得られる。しかしながら、電極１０１ａ、１０１ｂから離れた位置に配置すると配線が長くなり、配線部１０３ａ、１０３ｂに使用しているホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁性部材１０５により伸縮性が損なわれるため、最も配線部１０３ａ、１０３ｂが短くなる電極１０１ａ、１０１ｂの中間に配置することが好ましい。
　本発明のハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００では、ノイズの少ない信号を得るために、アンダーベルト１１４に配置した電極１０１ａ、１０１ｂを身体１に密着させる必要がある。電極１０１ａ、１０１ｂの身体１への着圧が少なくとも、０．１ｋＰａ以上、２．０ｋＰａ以下の圧力で身体１に密着させることが好ましい。２．０ｋＰａより大きい場合、信号は良好に取れるものの、着圧が大きく、着用感が苦しくなり、０．１ｋＰａ以下では動作時に、電極が皮膚から離れ、良好な信号が得られなくなる。より好ましくは、０．１ｋＰａ以上、１．０ｋＰａ以下である。
　上記の着圧および着用した際の快適性を実現するためには、衣料本体部１０４、２０４およびアンダーベルト１１４が織編物からなり、該織編物の縦方向あるいは横方向のどちらか一方の伸長率が３０．０％以上、１００．０％以下であることが好ましい。着圧は生地のストレッチ特性と縫製サイズから調整することができるが、３０．０％より小さいとサイズを大きくして前述の着圧の範囲内に収めたとしても動作時の伸びに追従せず、動作性が悪くなる。また、１００．０％より大きくなるとサイズを小さくし、前述の着圧の範囲内に収めても、動作時の伸びに対する強度が低くなり、破れの原因となる可能性がある。
　上記の着圧および着用快適性を実現するためには、電極１０１ａ、１０１ｂを取り付ける衣料本体部１０４、２０４およびアンダーベルト１１４が弾性糸と非弾性糸からなる織編物であることが好ましい。弾性糸と非弾性糸からなる織編物は、生地のストレッチ特性に優れており、上記の着圧を実現することができる。
　織編物に適用する弾性糸の素材は特に限定されるものではなく、例えばポリウレタン弾性繊維、ポリエーテル・エステル弾性繊維、ポリアミド弾性繊維、ポリオレフィン弾性繊維、もしくは、天然ゴム、合成ゴム、半合成ゴムからなる糸状のいわゆるゴム糸、合成繊維にゴムをデッピングしたり、コーティングした特殊繊維などを使用することができる。耐久性の観点から特にポリウレタン弾性繊維が好適である。
　また、織編物に適用する非弾性糸の素材も特に限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系合成繊維、ナイロンなどのポリアミド系合成繊維などを使用することができる。また、非弾性糸の素材として、前述した繊維に酸化チタン等の添加物を含ませたものを使用してもよいし、機能性付与のためにポリマー改質した繊維も使用してもよい。また、非弾性糸の単繊維単位の断面形状も規定されるものではなく、丸形、三角形、八葉形、扁平形、Ｙ形に代表される様々な異形断面糸も使用することができる。さらに、非弾性糸として、粘度が異なるポリマーからなる芯鞘またはサイドバイサイド型の複合糸を使用することもできる。また、これらの原糸に仮撚加工を施した仮撚加工糸を用いても良い。さらには、ポリアクリルニトリル、ポリプロピレンなどの合成繊維、レーヨン、ポリノジック、キュプラなどの再生繊維、アセテート、トリアセテートなどの半合成繊維、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維などを要求特性に合わせて使用すれば良い。このように、非弾性糸としては、用途に応じて最適な素材を適宜選定すれば良い。
　弾性糸と非弾性糸を用いる織編物について、織方や編方については特に限定されるものではなく、前述の着圧を実現できれば良い。例えば、織物の場合、芯に弾性糸、鞘に非弾性糸をカバーリングしたカバーリング糸を経糸、緯糸に用いて平織りやツイル組織に製織する方法や、丸編の場合は、該カバーリング糸を天竺組織やスムース組織に編成する方法や、非弾性糸と弾性糸を引き揃えて編成するベア天竺編やベアスムース編などを用いることが出来る。経編の場合は、フロントの筬に非弾性糸、バックの筬に弾性糸を用いたダブルデンビー組織や、ハーフ組織で編成すれば良い。より好ましくは、生地の伸縮性に優れ、運動時にも生地がスムーズに伸縮して着圧の乱れが少なく、インナーなどに好適な、丸編や経編を採用すれば良い。
　ハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００において、アンダーベルト１１４の左右のアンダーバスト近傍にそれぞれ電極１０１ａ、１０１ｂを配置し、電極１０１ａ、１０１ｂのいずれか１つを関電極とし、前記関電極以外の電極１０１ａ、１０１ｂを不関電極（生体基準電位電極）として、前記関電極と前記不関電極との電位差を心電図波形として検出する。なお、図１および図２では２つの電極１０１ａ、１０１ｂを使用する場合について例示しているが、２つ以上であれば、限定されるものではない。
　また、本発明の生体信号検出衣料は、図１および図２に示すハーフトップ型生体信号検出衣料１００、ブラジャー型生体信号検出衣料２００に加え、図６に示すような構造であってもよい。図６は、本発明の実施の形態３にかかる胸部ベルト型（ブラジャー型）生体信号検出衣料３００の模式図である。胸部ベルト型（ブラジャー型）生体信号検出衣料３００は、ストラップ３０４ａと、後身頃３０４ｂとを有する衣料本体部３０４と、アンダーベルト１１４をパーツとして具備している衣料である。
　実施の形態３の胸部ベルト型（ブラジャー型）生体信号検出衣料３００は、衣料本体部３０４と、衣料本体部３０４の下部に配置されるアンダーベルト１１４と、導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極１０１ａ、１０１ｂ（図示しない）と、生体信号を検出する測定装置１０６（図示しない）を装着するためのコネクタ１０２（図示しない）と、電極１０１とコネクタ１０２とを導通接続するための配線部１０３ａ、１０３ｂ（図示しない）とを具備する。実施例１および２と同様に、電極１０１ａ、１０１ｂ、コネクタ１０２、および配線部１０３ａ、１０３ｂがアンダーベルト１１４の裏側（身体１に接する側）に設置してある。また、電極１０１ａ、１０１ｂ、コネクタ１０２、配線部１０３ａ、１０３ｂ、衣料本体部３０４、アンダーベルト１１４の構成も実施の形態１および２と同様のものを使用することができる。
　アンダーベルト１１４の前中心には、開口部１２４を設けられる。また、アンダーベルト１１４の左右の脇前部には、面ファスナー１３０ａ（オス）が配置され、アンダーベルト１１４の左右脇部に、面ファスナー１３０ｂ（メス）のついた持ち手１３０ｃを取り付けている。面ファスナー１３０ａ、１３０ｂが係止具として機能する。
　このように、本発明にかかる生体信号検出衣料１００、２００、３００により、生体信号を衣服の形態で検出することを実現し、日常生活活動を阻害せずに長時間連続的に心電図等の計測が可能となる。
　次に、本発明の生体信号検出衣料について、実施例を参照して詳細に説明するが、本発明の生体信号検出衣料はこれらの実施例に限定されるものではない。
　（１）伸長率
　表地および裏地の伸長率は、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６（２０１０年版）「織物及び編物の生地試験方法」の伸び率Ｄ法（定荷重法）に準じて測定した。
　まず、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍの試験片を、ウェール方向とコース方向にそれぞれ５枚ずつ採取した。測定には、引張試験機を用い、つかみ間隔を２００ｍｍとし、試験片のたるみや張力を除いて、初荷重２９ｍＮ（３ｇ）をかけて試験片をつかみに固定した。引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで４．９Ｎ（５００ｇ）まで伸ばし、一定荷重を加えたまま１分間保持後のつかみ間隔を測り、次の式により伸長率ＥＰ（％）を求め、５枚のウェール方向及びコース方向についてそれぞれ平均値で表した。
伸び率ＥＰ（％）＝｛（Ｌ１－Ｌ）／Ｌ｝×１００
Ｌ：元のつかみ間隔の長さ（ｍｍ）
Ｌ１：１分間放置後の印間の長さ（ｍｍ）
　（２）伸長回復率
　また、伸長回復率は同じくＪＩＳ　Ｌ　１０９６（２０１０年版）「織物及び編物の生地試験方法」のＥ法（定荷重法）に従って測定した。
　まず、幅５０ｍｍ×長さ３００ｍｍの試験片を、ウェール方向とコース方向にそれぞれ５枚ずつ採取した。測定には、引張試験機を用い、つかみ間隔を２００ｍｍとし、試験片のたるみや張力を除いて、初荷重２９ｍＮ（３ｇ）をかけて試験片をつかみに固定した。引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで４．９Ｎ（５００ｇ）まで伸ばし、一定荷重を加えたまま１分間保持後、直ちに荷重を除き、更に３分間放置する。この操作を繰り返した後、初荷重の下で再びつかみ間隔の長さ（ｍｍ）を測る。
　次の式によって伸長回復率Ｅｅ（％）を求め、５枚のウェール方向及びコース方向それぞれについて平均値で表した。　
伸長回復率Ｅｅ（％）＝｛（Ｌ０－Ｌ１）／（Ｌ０－Ｌ）｝×１００
Ｌ：元の印間の長さ（ｍｍ）
Ｌ０：１分間放置後の印間の長さ（ｍｍ）
Ｌ１：荷重を取り除いた後、３分間放置後に初荷重を加えたときのつかみ間隔の長さ（ｍｍ）
　（３）アンダーベルト幅
　実施例および比較例で得られた衣料のアンダーベルトの幅を測定した。
　（４）ネックポイントまたはストラップの頂点からアンダーベルト上部までの長さ
　図５および図６に示すように、実施例および比較例で得られた生体信号検出衣料のネックポイントＡからアンダーベルト１１４上部までの長さ（アンダーベルト１１４に対する垂線の長さ５００Ａ）、またはストラップの頂点Ｂからアンダーベルト１１４上部までの長さ（アンダーベルト１１４に対する垂線の長さ５００Ｂ）を測定した。測定の際は、平らな台上で、衣料、生地に張力をかけない状態で測定を行った。
　（５）衣服圧
　（株）エイエムアイ・テクノ製の接触圧測定器のエアパックセンサーを着用者の脇下、右側第５肋骨付近（アンダーベルト位置）の合計２箇所に貼り付ける。その上に生体信号検出衣料を着用して立位状態で静止して１０秒、前屈状態で静止して１０秒の衣服圧を計測し、３回の衣服圧計測結果の平均値を求めた。
　（６）データ採取性、着用快適性、易着脱性
　実施例および比較例で得られた生体信号検出衣料をモニター５名に着用させ、生体信号のデータ採取性（生体信号検出精度）、着用快適性、易着脱性を５段階評価し、その平均値をとった。その評価基準を表１に示す。
　生体信号のデータ採取性とは、静止状態１０秒間、腕振り１０回、左右腰ひねり１０回、前屈１０回をした際に、実施例および比較例の生体信号検出衣料から得られる生体信号（心電波形）中へのノイズの有無の評価項目であり、生体信号（心電波形）にノイズが入らない場合は、データ採取性が良く、ノイズが入る場合はデータ採取性が悪いという判断をした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１
　実施例１では、図１に示すハーフトップ型の生体信号検出衣料１００を縫製により作製した。衣料本体部１０４およびアンダーベルト１１４の身生地として、ポリエチレンテレフタレートからなる５６Ｔ－２２Ｆのポリエステル繊維とポリウレタン繊維を用いて、丸編物を製編した。また、電極１０１は、上記の丸編物に、水とエタノールの混合溶媒（水４４ｗｔ％、エタノール５０ｗｔ％）に、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを１．０ｗｔ％、バインダーとしてアクリル系熱硬化性樹脂を５．０ｗｔ％を分散した分散液を、既知のグラビアコーティング法で薬剤塗布量が１５ｇ／ｍ２になるように塗布して作製した。さらに、ナイロン繊維を銀糸でカバーリングした糸を用いて幅１．５ｃｍ、長さ５．０ｃｍの帯状に製織した配線部１０３、ホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁フィルムを電気的絶縁性部材１０５として使用し、以下に示す仕様で生体信号検出衣料１００を作製した。なお、コネクタ１０２として、ＹＫＫ（株）製の衣料用金属製ドットボタンを使用した。
　衣料本体部１０４は、前身頃１０４ａのネックポイントＡからアンダーベルト１１４上部までの長さ（５００Ａ）を２４ｃｍにし、前身頃１０４ａと左右後身頃１０４ｂの下辺には長さ６５ｃｍ、幅８ｃｍの２枚のアンダーベルト１１４を縫着し、袋状とした。前身頃１０４ａの前中心とアンダーベルト１１４の縫合部は、アンダーベルト１１４の１枚を前身頃１０４ａに縫合せず、開口部１２４を設けた。また、アンダーベルト１１４の後中心の左右には、係止具１３０を備え付けた。電極１０１ａおよび１０１ｂと、配線部１０３ａおよび１０３ｂとコネクタ１０２はアンダーベルト１１４の裏面側（肌に接する側）上に接着された電気的絶縁性部材１０５に接着させ、配線部１０３ａおよび１０３ｂ上をさらに電気的絶縁性部材１０５で被覆した。電極１０１ａおよび１０１ｂの配置場所は、アンダーベルト１１４の前中心から５．０ｃｍ左右に離れた位置とした。心電図測定装置である測定装置１０６は、左側に配置された電極１０１ｂを正の関電極（陽極）とし、右側に配置された電極１０１ａを負の関電極（陰極）としてコネクタ１０２に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
　実施例２
　生体信号検出衣料のパターン以外は実施例１と同様の方法・手順で作製した。実施例２では、衣服形状としては図２に示すブラジャー型の生体信号検出衣料２００を縫製により作製した。ストラップの頂点Ｂからアンダーベルト１１４上部までの長さ（５００Ｂ）を２４ｃｍにし、前身頃２０４ａの下辺には長さ６５ｃｍ、幅８ｃｍの２枚のアンダーベルト１１４を縫着し、袋状とした。前身頃２０４ａの左右の肩部からアンダーベルト１１４の左右背面部まではストラップ２０４ｂを用いて連結させた。前身頃２０４ａの前中心とアンダーベルト１１４の縫合部では、アンダーベルト１１４の１枚を縫合せず、開口部１２４を設けた。また、アンダーベルト１１４の後中心の左右には、係止具１３０を備え付けた。電極１０１ａおよび１０１ｂと、配線部１０３ａおよび１０３ｂとコネクタ１０２はアンダーベルト１１４の裏面側（肌に接する側）上に接着された電気的絶縁性部材１０５に接着させ、配線部１０３ａおよび１０３ｂ上をさらに電気的絶縁性部材１０５で被覆した。電極１０１ａおよび１０１ｂの配置場所は、アンダーベルト１１４の前中心から５．０ｃｍ左右に離れた位置とした。心電図測定装置である測定装置１０６は、左側に配置された電極１０１ｂを正の関電極（陽極）とし、右側に配置された電極１０１ａを負の関電極（陰極）としてコネクタ１０２に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
　実施例３
　実施例３では、図６に示す肩紐付き胸部ベルト型（ブラジャー型）の生体信号検出衣料３００を縫製により作製した。アンダーベルト１１４および衣料本体部３０４の身生地に、ポリエチレンテレフタレートからなる５６Ｔ－２２Ｆのポリエステル繊維とポリウレタン繊維を用いて、丸編物を製編した。また、電極１０１は、上記の丸編物に、水とエタノールの混合溶媒（水４４ｗｔ％、エタノール５０ｗｔ％）に、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを１．０ｗｔ％、バインダーとしてアクリル系熱硬化性樹脂を５．０ｗｔ％を分散した分散液を、既知のグラビアコーティング法で薬剤塗布量が１５ｇ／ｍ２になるように塗布して作製した。さらに、ナイロン繊維を銀糸でカバーリングした糸を用いて幅１．５ｃｍ、長さ５．０ｃｍの帯状に製織した配線１０３、ホットメルト接着剤を付与した防水性の電気的絶縁フィルムを電気的絶縁性部材１０５（図示しない）として使用し、以下に示す仕様で生体信号検出衣料３００を作製した。なお、コネクタとして、ＹＫＫ（株）製の衣料用金属製ドットボタンを使用した。
　実施例３で作製した生体信号検出衣料３００は、ストラップ３０４ａの頂点Ｂからアンダーベルト１１４上部までの長さ（５００Ｂ）を２４ｃｍとした。長さ６５ｃｍ、幅８ｃｍの２枚のアンダーベルト１１４を縫着し、袋状とした。アンダーベルト１１４の前中心では、アンダーベルト１１４を縫合せず、開口部１２４を設けた。また、アンダーベルト１１４の左右の脇前部には、面ファスナー１３０ａ（オス）を縫い合わせ、アンダーベルト１１４の左右脇部には面ファスナー１３０ｂ（メス）のついた持ち手１３０ｃを挟み込み、胸囲寸法を調節できるようにした。電極１０１、コネクタ１０２、配線１０３、電気的絶縁性部材１０５は、実施例１および２と同様にして設置した。心電図測定装置である測定装置１０６は、左側に配置された電極１０１ｂを正の関電極（陽極）とし、右側に配置された電極１０１ａを負の関電極（陰極）としてコネクタ１０２に接続し、心電図波形を取得することにより心電図波形を検出することができた。
　比較例１
　ポリウレタン繊維をナイロン繊維でカバーリングした糸を用いて、幅６．０ｃｍの平ゴムを長さ６５ｃｍのベルトをにし、作製したベルトに実施例１と同様にして作成した電極１０１ａおよび１０１ｂ、コネクタ１０２、配線部１０３ａおよび１０３ｂを取り付けた生体信号検出用ベルトを作製した。
　比較例２
　電極１０１ａおよび１０１ｂの位置をアンダーベルト１１４でなく、前身頃１０４ａの左右胸部下に配置する以外は実施例１と同様に生体信号検出衣料を作製した。
　比較例３
　前身頃１０４ａおよび左右後身頃１０４ｂのパターンを変更し、前身頃１０４ａのネックポイントＡからアンダーベルト１１４上部までの長さ（５００Ａ）が１８ｃｍとなる以外は実施例１と同様に生体信号検出衣料を作製した。
　比較例４
　前身頃１０４ａおよび左右後身頃１０４ｂのパターンを変更し、前身頃１０４ａのネックポイントＡからアンダーベルト１１４上部までの長さ（５００Ａ）が４０ｃｍとなる以外は実施例１と同様に生体信号検出衣料を作製した。
　比較例５
　衣服のパターン・構成をＴシャツに変更し、電極１０１ａ、１０１ｂの位置を左右胸窩下に配置する以外は実施例１と同様に生体信号検出衣料を作製した。
　実施例１～３および比較例１～５の衣服形状、混率、ウェールおよびコースの伸長率（％）、ウェールおよびコースの伸長回復率（％）を表２にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～３および比較例１～５のアンダーベルト幅（ｃｍ）、ネックポイントＡまたはストラップの頂点Ｂからアンダーベルトまでの高さ（ｃｍ）、立位および前屈での衣服圧（脇下）（ｋＰａ）、立位および前屈での衣服圧（第５肋骨付近）（ｋＰａ）を表３にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例１～３および比較例１～５の生体信号のデータ採取性（生体信号検出精度）、着用快適性、易着脱性を表４にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から明らかなように、本発明の生体信号検出衣料の範囲内にある実施例１～３は生体信号検出精度および着用快適性が優れているのに対して、本発明の生体信号検出衣料の範囲外の比較例１～５では、比較例１は着用快適性が劣り、比較例２～４は生体信号検出精度が劣り、比較例５は易着脱性が劣ることが明らかとなった。
　１　身体
　３　ブラジャー
　１００　ハーフトップ型生体信号検出衣料
　１０１ａ、１０１ｂ　電極
　１０２　コネクタ
　１０３ａ、１０３ｂ　配線部
　１０４、２０４、３０４　衣料本体部
　１０５　電気的絶縁性部材
　１０６　測定装置
　１１４　アンダーベルト
　１２４　開口部
　１３０　係止具
　２００　ブラジャー型生体信号検出衣料
　３００　胸部ベルト型（ブラジャー型）生体信号検出衣料
　５００Ａ　ネックポイントＡからアンダーベルト上部までの長さ
　５００Ｂ　ストラップの頂点Ｂからアンダーベルト上部までの長さ
　Ａ　ネックポイント
　Ｂ　ストラップの頂点
 

Claims (4)

  1. 　ハーフトップ型またはブラジャー型の衣料本体部と、
    　胸囲の寸法調整可能な係止具を有し、前記衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトと、
    　導電性繊維からなる少なくとも２つ以上の電極と、
    　生体信号を検出する測定装置を装着するためのコネクタと、
    　前記電極と前記コネクタとを導通接続する配線部と、
    　を具備し、前記電極、前記コネクタ、および前記配線部が前記アンダーベルトに設置されており、前記衣料本体部は、肩部の頂点から前記アンダーベルト上部までの長さが２０．０ｃｍ以上、３５．０ｃｍ以下であり、前記アンダーベルトは２枚重ねの袋状をなし、前身頃の中心に１．０ｃｍ以上１０．０ｃｍ以下の範囲の開口部が設けられていることを特徴とする生体信号検出衣料。
  2. 　前記アンダーベルトの幅が６．０ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の生体信号検出衣料。
  3. 　前記衣料本体部および前記アンダーベルトは、伸縮性を有する生地で構成され、前記生地のタテまたはヨコ方向の伸び率が３０．０％以上、１００．０％以下であり、かつ伸長回復率が８０．０％以上、１００．０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号検出衣料。
  4. 　前記衣料本体部の衣服圧が１．０ｋＰａ以下、前記アンダーベルトの衣服圧が０．２ｋＰａ以上、２．５ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の生体信号検出衣料。
     
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