JP2022060290A - Wearable smart device, biometric measurement method, clothing, and sports shirts - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスにおける、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続方法に関するものである。 The present invention relates to a method of electrically connecting a garment-type input / output interface and the detachable device in a wearable smart device including at least a garment-type input / output interface and a detachable device.
近年、着衣にセンサーデバイスを仕込み、ヒトや動物等の生体信号や動作を計測する技
術が急速に進展しており、スポーツ、メディカル、ヘルスモニタリングなどの分野で広く
使用されるようになってきている。これら着用型の電子機器はウェアラブルスマートデバイスと呼ばれている。
In recent years, technology for measuring biological signals and movements of humans and animals by incorporating sensor devices into clothing has been rapidly advancing, and has come to be widely used in fields such as sports, medical care, and health monitoring. .. These wearable electronic devices are called wearable smart devices.
衣服型のウェアラブルスマートデバイスの代表的な構成は、電極やセンサデバイス、配線、コネクタ等を有する衣服型入出力インターフェースと、着脱可能なデタッチャブルデバイスとの組み合わせである。ここにデタッチャブルデバイスは電極やセンサデバイスから得られる微細な信号の検知、測定、演算、記憶、外部への通信等を行う電子装置である。
ウェアラブルスマートデバイスは身体に着用して使用される性格上、生体由来の物質や外界の塵芥などにより汚染されるため、通常の衣服と同様に洗濯に耐える必要がある。しかしながら一般の、従来型の電子回路で構成される電子装置は、多少の防水機能は備えている場合はあれど、衣料品と同等の高い防水性能や洗剤、乾燥工程に耐えうる洗濯耐久性能は備えていない。結果として、洗濯時には電子装置部分を取り外す、という現実的で折衷的な様式が一般化されている。また、同様の考え方はウェアラブルスマートデバイスに限らず、絨毯型のシートヒーターなどのファブリックと電気要素を組み合わせた製品にも適用されている。（特許文献１、２）
A typical configuration of a garment-type wearable smart device is a combination of a garment-type input / output interface having electrodes, sensor devices, wiring, connectors, and the like, and a detachable detachable device. Here, the detachable device is an electronic device that detects, measures, calculates, stores, and communicates to the outside a minute signal obtained from an electrode or a sensor device.
Due to the nature of wearable smart devices worn on the body, they are contaminated by substances of biological origin and dust from the outside world, so they need to withstand washing like ordinary clothes. However, although a general electronic device composed of a conventional electronic circuit has some waterproof function, it has the same high waterproof performance as clothing, detergent, and washing durability that can withstand the drying process. Not prepared. As a result, a realistic and eclectic style of removing the electronic device portion during washing has become common. The same idea applies not only to wearable smart devices but also to products that combine fabrics and electrical elements such as carpet-type seat heaters. (Patent Documents 1 and 2)
衣服に配線要素を埋め込んで、電子、電気的機能を付与する試みは古くから行われているが、その多くは衣服内に仕込んだ配線に既存のコネクタを接続したものであった。たとえばオーディオ用のピンジャックや、ＵＳＢ端子などである。このようなコネクタは、使用中に外れやすく、またサイズも比較的大きいためにコネクタの厚さにより衣服が部分的に肌と擦れたり、外部とひっかかり易くなったりするトラブルが生じやすかった。 Attempts have been made for a long time to embed wiring elements in clothes to give them electronic and electrical functions, but most of them were made by connecting existing connectors to the wiring placed in clothes. For example, a pin jack for audio, a USB terminal, and the like. Since such a connector is easy to come off during use and is relatively large in size, the thickness of the connector makes it easy for clothes to partially rub against the skin or to easily get caught in the outside.
特許文献１および特許文献２に記載されているようなスナップホック型コネクタは、衣料品を製作する工程に適合した手法であると云え、フレキシブルな生地どうしにおいて、着脱する場合においては良好に使用可能である。が、本発明が意図するデタッチャブルデバイスに適用した場合には、デバイス側においては複数の接続部がリジッドな筐体面に配置されるため、着脱時に衣服側にのみ変形機能が求められる結果、スナップホックの取り付け部に過大な力が加わり、衣服型インターフェース側の電気的接続が破損しやすいという課題がある。 The snap-hook type connector as described in Patent Document 1 and Patent Document 2 can be said to be a method suitable for the process of manufacturing clothing, and can be satisfactorily used when attaching and detaching between flexible fabrics. Is. However, when applied to a detachable device intended by the present invention, since a plurality of connection portions are arranged on the rigid housing surface on the device side, the snap hook is required as a deformation function only on the clothing side at the time of attachment / detachment. There is a problem that an excessive force is applied to the mounting portion of the garment type interface and the electrical connection on the garment type interface side is easily damaged.
さらに、運動中の生体情報計測のような被験者が激しく動く状況では、デタッチャブルデバイスの質量が持つ慣性により、衣服側のコネクタ部に過大な力が連続的に加わり、破損を招きやすく、コネクタ部の電気的接触に粗密が生じてノイズとなる場合や、特に動きが激しい場合にはデタッチャブルデバイスが脱落するなどの問題も生じることがある。 Furthermore, in a situation where the subject moves violently, such as when measuring biometric information during exercise, the inertia of the mass of the detachable device continuously applies excessive force to the connector on the clothing side, which can easily cause damage to the connector. Problems such as the detachable device falling off may occur when the electrical contact becomes coarse and dense and becomes noise, or when the movement is particularly vigorous.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、嵌合式コネクタの着脱強度を所定の範囲に収めることにより、使用中のデタッチャブルデバイスの脱落や、接続部の不完全さに起因するノイズの発生を無くし、さらにデタッチャブルデバイスの取り外しの際に過大な負荷を衣服型インターフェース側に与えず、長期間にわたって使用可能なウェアラブルスマートデバイスを見出すに至った。 As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have kept the detachable strength of the mating connector within a predetermined range, which is caused by the detachable device being dropped off or the connection portion being incomplete. We have found a wearable smart device that can be used for a long period of time without generating noise and applying an excessive load to the garment-type interface side when removing the detachable device.
すなわち本発明は、以下の構成である。
［１］ 衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを少なくとも含むウェアラブルスマートデバイスであって、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われるものであり、前記嵌合体の雄型と雌型の一組当たりの脱離力が０．３Ｎ以上、１０Ｎ以下の範囲である事を特長とするウェアラブルスマートデバイス。
［２］ 前記デタッチャブルデバイスの質量が２ｇ以上８０ｇ以下である事を特長とする［１］に記載のウェアラブルスマートデバイス
［３］ 前記デタッチャブルデバイス側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型が、同一平面上に取り付けられていることを特長とする［１］または［２］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
［４］ 前記衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型のいずれか一個あたりと、衣服側の生地または配線材料との接する面積が１５平方ｍｍ以上であることを特長とする［１］から［３］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
［５］ 前記衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型いずれかと、衣服型入出力インターフェース側の生地または配線材料との接する面積の総計が３０平方ｍｍ以上であることを特長とする［１］から［４］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
［６］ 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、伸縮性導体組成物であることを特長とする［１］から［５］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
［７］ 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、導電糸であることを特長とする［１］から［５］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
［８］ 前記衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料が、金属箔であることを特長とする［１］から［５］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
スマートデバイス。
［９］ 前記衣服型インターフェースにおいて、電気的接続部の少なくとも周囲１０ｍｍの範囲において、衣服の破断伸張度が７０％以下である事を特長とする［１］から［８］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイス。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A pair of wearable smart devices including at least a garment-type input / output interface and a detachable device, wherein the electrical connection between the garment-type input / output interface and the detachable device is at least a part of a contact surface made of a conductive material. It is performed via a fitting body composed of a male mold and a female mold, and the desorption force per pair of the male mold and the female mold of the fitting body is in the range of 0.3N or more and 10N or less. Wearable smart device featuring.
[2] The wearable smart device according to [1], wherein the detachable device has a mass of 2 g or more and 80 g or less. [3] The male or female type of the fitting body attached to the detachable device side is , The wearable smart device according to any one of [1] and [2], characterized in that they are mounted on the same plane.
[4] The area of contact between one of the male or female fittings of the fitting body attached to the clothing type input / output interface side and the fabric or wiring material on the clothing side is 15 mm2 or more. The wearable smart device according to any one of [1] to [3] as a feature.
[5] The total area of contact between the male or female type of the fitting body attached to the garment type input / output interface side and the fabric or wiring material on the garment type input / output interface side is 30 mm2 or more. The wearable smart device according to any one of [1] to [4].
[6] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing type input / output interface is an elastic conductor composition.
[7] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing type input / output interface is a conductive thread.
[8] The wearable smart device according to any one of [1] to [5], wherein the electrical wiring material in the clothing type input / output interface is a metal foil.
Smart device.
[9] 7. Wearable smart device.
本発明は、さらに以下の構成を好ましく含む。
［１０］ 前記［１］から［９］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて自動車運転中の運転者の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
［１１］ 前記［１］から［９］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて跳躍を伴う運動中の運動選手の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
［１２］ 前記［１］から［９］のいずれかに記載のウェアラブルスマートデバイスを用いて人以外の哺乳動物の生体情報を計測することを特長とする生体情報の計測方法。
The present invention further preferably includes the following configurations.
[10] A method for measuring biometric information, which comprises measuring biometric information of a driver who is driving a car by using the wearable smart device according to any one of the above [1] to [9].
[11] A method for measuring biometric information, which comprises measuring biometric information of an athlete during exercise accompanied by jumping by using the wearable smart device according to any one of [1] to [9].
[12] A method for measuring biological information, which comprises measuring biological information of mammals other than humans by using the wearable smart device according to any one of [1] to [9].
本発明における少なくとも接触面の一部が導電性材料である雄型／雌型一対の嵌合体は、所謂コネクタとして機能し、電気的接続と機械的接続の双方を機能を有する。着脱の容易性の観点から、の前記嵌合体の雄型／雌型の脱離力は小さい方が好ましい。一方でデタッチャブルデバイスを、運動に伴う振動や加速度に対して安定的に脱離しないように保持するためには、デタッチャブルデバイスの質量に応じた一定以上の脱離力が必要である。
（以下、衣服側に雄型、デタッチャブルデバイス側に雌型を配置した例について説明するが、雄雌を入れ替えても同じ構図となり、本発明の範疇である。）
ところが、デタッチャブルデバイスの安定保持を優先するあまり、脱離力を高く設定し
すぎると、特に取り外しの際に、衣服側に取り付けた嵌合体の雄型と衣服に配置した電気配線材料との接続部、あるいは雄型と衣服を構成する布生地そのものとの接続部に過大な負荷が加わり電気的、機械的両面の破損が生じやすくなる。
特に、デタッチャブルデバイス側の構造がリジッドで有り、さらに嵌合体の雌型が同一平面に設置されているケースでは、衣服側を引っ張る形で脱離操作を行うことになり、さらに脱離力が嵌合体の一部に集中しやすくなるため、特に破損に対するケアが必要となる。
本発明における嵌合体の脱離力の範囲であれば、デタッチャブルデバイスの保持と、脱理事の破損防止の両方を両立する。さらに本発明では嵌合体の衣服生地ないしは伊具区側配線との接触面積が所定の条件を満たす場合に特に高い効果を得ることができる。
なおさらに、デタッチャブルデバイスの質量が所定の条件を満たす場合に高い効果を得ることができる。
The male / female pair of fittings in which at least a part of the contact surface is a conductive material in the present invention functions as a so-called connector and has both electrical and mechanical connections. From the viewpoint of ease of attachment / detachment, it is preferable that the male / female type of the fitting has a small desorption force. On the other hand, in order to hold the detachable device so as not to be stably detached from the vibration and acceleration caused by the motion, it is necessary to have a detachable force of a certain level or more according to the mass of the detachable device.
(Hereinafter, an example in which the male type is arranged on the clothing side and the female type is arranged on the detachable device side will be described, but the same composition will be obtained even if the male and female are exchanged, which is within the scope of the present invention.)
However, if the detachable force is set too high because the stability of the detachable device is prioritized, the connection between the male shape of the fitting attached to the garment and the electrical wiring material placed on the garment, especially when removing the device. Or, an excessive load is applied to the connection portion between the male mold and the cloth itself that constitutes the garment, and both electrical and mechanical damages are likely to occur.
In particular, in the case where the structure on the detachable device side is rigid and the female mold of the fitting body is installed on the same plane, the detachment operation is performed by pulling the clothes side, and the detachment force is further fitted. Care is especially needed for breakage, as it makes it easier to concentrate on part of the coalescence.
Within the range of the detachable force of the fitted body in the present invention, both the holding of the detachable device and the prevention of damage to the detachable director are compatible. Further, in the present invention, a particularly high effect can be obtained when the contact area of the fitting body with the garment cloth or the wiring on the Igu district side satisfies a predetermined condition.
Furthermore, a high effect can be obtained when the mass of the detachable device satisfies a predetermined condition.
結果として本発明のウェアラブルスマートデバイスは、十分な実用耐久性を有すると共に、振動を伴う自動車などの運転中の運転者の生体情報の計測、跳躍を伴う激しい運動を行う運動選手の運動中の生体情報の計測、さらには時に激しく運動する人以外の哺乳動物（家畜、愛玩動物）の生体情報の計測に有効に利用可能となる。 As a result, the wearable smart device of the present invention has sufficient practical durability, measures biometric information of a driver who is driving a car or the like with vibration, and is a living body during exercise of an athlete who performs vigorous exercise accompanied by jumping. It can be effectively used for measuring information and sometimes for measuring biological information of mammals (domestic animals, pet animals) other than humans who exercise violently.
本発明はウェアラブルスマートデバイスである。本発明におけるウェアラブルスマートデバイスは衣服型入出力インターフェースとデタッチャブルデバイスを組み合わせて構成される。両者は電気的および機械的に接合されてウェアラブルスマートデバイスとして機能する。
ウェアラブルスマートデバイスとは被着体に装着されて用いられる電子装置であり、好ましくは被着体に関する情報を含む信号を検知、記憶、演算処理、通信、表示から選択される少なくとも一つ以上の機能を有する電子装置である。
ここに被着体としては、特に限定されないが、人間、動物（家畜、愛玩動物）、少なくとも機械的可動部分を有する機械装置を例示できる。
また、ウェアラブルとは、文字どおり着衣することを指し、さらには被着体に直接的ないし間接的に貼り付け（パッチ）すること、飲み込むこと、埋設設置することを含む。
The present invention is a wearable smart device. The wearable smart device in the present invention is configured by combining a garment-type input / output interface and a detachable device. Both are electrically and mechanically joined to function as a wearable smart device.
A wearable smart device is an electronic device that is attached to and used on an adherend, preferably at least one or more functions selected from detection, storage, arithmetic processing, communication, and display of signals containing information about the adherend. It is an electronic device having.
Here, the adherend is not particularly limited, and examples thereof include humans, animals (livestock, pet animals), and mechanical devices having at least mechanically moving parts.
In addition, wearable literally means to wear clothes, and further includes directly or indirectly attaching (patching) to the adherend, swallowing, and burying.
本発明における衣服型入出力インターフェースとは、主として繊維素材にて構成された着衣（上着、下着、トップス、ボトムス、靴下、手袋、帽子などを含む）あるいは繊維素材による部品を一部に含む身体装着具（ヘルメット、靴、防護衣、プロテクター）に、電気的要素を組み込んだものを云う。電気的要素とは、特に限定されないが、電気信号または電力を伝送するための電気配線、衣服型入出力インターフェースの被着体からの情報を収集するためのセンサ機能、被着体およびまたは周辺の情報を収集するためのセンサ機能、あるいは電極、被着体の位置を示すＧＰＳ機能、被着体の動作を検出するためのセンサ機能、情報表示機能、電源機能、通信機能（アンテナ）、加熱機能（ヒーター）、冷却機能（熱電素子）、記憶機能、情報処理機能、演算機能等または、それらの一部を云う。
本発明においては少なくとも被着体の生体情報を収集するための電極および電気配線を含む衣服型入出力インターフェースを好ましく取り扱う。また本発明のインターフェースは入出力機能両方を備える場合、入力機能のみの場合、出力機能のみの場合のいずれの場
合でも良い。
The garment-type input / output interface in the present invention is a garment (including outerwear, underwear, tops, bottoms, socks, gloves, hats, etc.) mainly made of a fiber material, or a body including a part made of a fiber material. Wearing equipment (helves, shoes, protective clothing, protectors) with electrical elements incorporated. The electrical elements are, but are not limited to, electrical wiring for transmitting electrical signals or power, sensor functions for collecting information from the adherend of the clothing type input / output interface, the adherend and / or surroundings. Sensor function for collecting information, or GPS function for indicating the position of electrodes and adherends, sensor function for detecting the movement of adherends, information display function, power supply function, communication function (antenna), heating function (Heater), cooling function (thermoelectric element), storage function, information processing function, calculation function, etc., or a part of them.
The present invention preferably handles at least a garment-type input / output interface including electrodes and electrical wiring for collecting biometric information of the adherend. Further, the interface of the present invention may be provided with both input / output functions, may have only an input function, or may have only an output function.
本発明におけるデタッチャブルデバイスとは衣服型のインターフェースと電気的、機械的に接合されてウェアラブルスマートデバイスを構成する。デタッチャブルデバイスと衣服型入出力インターフェースとは相互に信号、電力を伝送しウェアラブルスマートデバイスとしての機能を完結する。
本発明において、典型的な一例として例えば、
＜１＞衣服型入出力インターフェースに生体電位測定用の電極と配線を有し、デタッチャブルデバイスが電位測定機能、情報処理機能、通信機能を有し、生体の心電位ないし筋電位を測定し、記憶または外部端末ないしネットワークに通信する装置。
＜２＞衣服型入出力インターフェースが電熱体を有し、デタッチャブルデバイス側に電源並びに制御機能を有する装置。
＜３＞衣服型入出力インターフェースが伸縮ないし歪みにより体躯の変形を電気量の変化に転換する機能を有し、デタッチャブルデバイス側に体躯の変形に基づく電気量を測定し、記憶または外部端末ないしネットワークに通信する装置。
等を例示することができる。
The detachable device in the present invention is electrically and mechanically joined to a garment-type interface to form a wearable smart device. The detachable device and the clothing type input / output interface transmit signals and power to each other to complete the function as a wearable smart device.
As a typical example in the present invention, for example,
<1> The clothes-type input / output interface has electrodes and wiring for measuring bioelectric potential, and the detachable device has potential measuring function, information processing function, and communication function, and measures and stores the electrocardiographic potential or myoelectric potential of the living body. Or a device that communicates with an external terminal or network.
<2> A device in which the clothes-type input / output interface has an electric heater and has a power supply and a control function on the detachable device side.
<3> The clothes-type input / output interface has a function to convert the deformation of the body into a change in the amount of electricity due to expansion and contraction or distortion, and measures the amount of electricity based on the deformation of the body on the detachable device side, and stores or external terminals or networks. A device that communicates with.
Etc. can be exemplified.
本発明におけるデタッチャブルデバイスの質量は、好ましくは２ｇ以上８０ｇ以下であり、さらに好ましくは３ｇ以上７０ｇ以下であり、なお好ましくは５ｇ以上５０ｇ以下である。デタッチャブルデバイスにおいて大きな質量を占めるのは電源装置である場合が多く、デタッチャブルデバイスの質量を必要以上に軽量化させると、稼働時間が短くなる。またデタッチャブルデバイスの質量が所定範囲を超えると慣性が大きくなり、被着体が動作時に脱落するリスクが大きくなる。 The mass of the detachable device in the present invention is preferably 2 g or more and 80 g or less, more preferably 3 g or more and 70 g or less, and still more preferably 5 g or more and 50 g or less. In many cases, the power supply device occupies a large mass in the detachable device, and if the mass of the detachable device is made lighter than necessary, the operating time is shortened. Further, when the mass of the detachable device exceeds a predetermined range, the inertia increases, and the risk of the adherend falling off during operation increases.
本発明においては、衣服型入出力インターフェースと前記デタッチャブルデバイスとの電気的接続が、少なくとも接触面の一部が導電性材料である一対の雄型と雌型から構成される嵌合体を介して行われる。かかる嵌合体は同時に機械的接合としての側面を有するが、本発明においてはかかる嵌合体による接合以外の機械的接合手法との組み合わせを用いても良い。
本発明においては嵌合体の雄型または雌型のいずれか片方側を衣服型入出力インターフェース側に設置し、対向する側をデタッチャブルデバイス側に設置する。通常、電気的接続の場合には最低限２極を要することが多いため、本発明における嵌合体の個数は複数であることが好ましい。
複数の嵌合体は衣服型入出力インターフェース側において雄雌を揃えて設置しても良く、雄型雌型を組み合わせて設置しても良い。このような形態は電気的接続のプラスマイナスを確定させなければならない場合に有効である。また、嵌合部の大きさが異なる嵌合体を組み合わせて用いる事もできる。
In the present invention, the electrical connection between the garment-type input / output interface and the detachable device is performed via a fitting composed of a pair of male and female molds in which at least a part of the contact surface is a conductive material. Will be. Such a fitting has an aspect as a mechanical joining at the same time, but in the present invention, a combination with a mechanical joining method other than the joining by the fitting may be used.
In the present invention, either the male or female type of the fitting is installed on the clothing type input / output interface side, and the opposite side is installed on the detachable device side. Usually, in the case of electrical connection, at least two poles are often required, so that the number of fitted bodies in the present invention is preferably a plurality.
The plurality of fittings may be installed by aligning males and females on the clothing type input / output interface side, or may be installed by combining male and female types. Such a form is effective when the plus or minus of the electrical connection must be determined. Further, fitting bodies having different sizes of fitting portions can be used in combination.
本発明における嵌合体の雄型と雌型の脱離力は０．３Ｎ以上、１０Ｎ以下の範囲である。この脱離力は、雄型を雌型の接合面に対して垂直方向に引っ張った場合の脱離力として定義される。本発明における嵌合体の雄型と雌型の脱離力の下限は、さらに０．４０Ｎ以上が好ましく、さらに０．５０Ｎ以上が好ましくさらに０．８Ｎ以上が好ましい。また脱離力の上限は８Ｎ以下が好ましく、さらに７Ｎ以上が好ましく、なおさらに６Ｎ以下である事が好ましい。
脱離力が所定の範囲を下回ると、被着体が激しく運動した際にデタッチャブルデバイスが脱落する可能性がある。また脱離力が所定の範囲を上回ると、デタッチャブルデバイスの着脱時に、過大な力が入出力インターフェース側の嵌合体取り付け部に加わり、電気的接続の破損、機械的接続の破損に繋がるリスクが増加する。
The desorption force of the male and female types of the fitted body in the present invention is in the range of 0.3 N or more and 10 N or less. This desorption force is defined as the desorption force when the male mold is pulled in the direction perpendicular to the joint surface of the female mold. The lower limit of the desorption force of the male and female types of the fitted body in the present invention is preferably 0.40 N or more, more preferably 0.50 N or more, and further preferably 0.8 N or more. The upper limit of the desorption force is preferably 8N or less, more preferably 7N or more, and further preferably 6N or less.
If the desorption force falls below a predetermined range, the detachable device may fall off when the adherend moves violently. If the detachable force exceeds the specified range, an excessive force will be applied to the fitting mounting part on the input / output interface side when the detachable device is attached or detached, increasing the risk of damaging the electrical connection or mechanical connection. do.
本発明におけるデタッチャブルデバイス側においては、複数の嵌合体の雄型または雌型
が、同一平面上に取り付けられていることが好ましい。ここに同一平面上とは、複数の嵌合体の雄型または雌型の基板との接触面が同一平面上にある事を云う。同一平面上に配置する事により、ウェアラブルスマートデバイスを着用した被着体が、他の物体に接触、衝突するなどして衝撃、ないし大きな加速度が加わった場合に、デタッチャブルデバイスの脱落を防ぐ効果が高くなる。
On the detachable device side in the present invention, it is preferable that a plurality of male or female fittings are mounted on the same plane. Here, "on the same plane" means that the contact surfaces of a plurality of fitted bodies with male or female substrates are on the same plane. By arranging them on the same plane, the effect of preventing the detachable device from falling off when the adherend wearing the wearable smart device comes into contact with or collides with another object and is subjected to impact or large acceleration is effective. It gets higher.
本発明における衣服型入出力インターフェース側において、取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型のいずれか一個あたりと、衣服側の生地または配線材料との接触は、メン接触であることが好ましく、その接触面積は１５平方ｍｍ以上であることが好ましい。接触面積は２５平方ｍｍ以上がさらに好ましく、３７平方ｍｍ以上がさらに好ましく、６０平方ｍｍ以上がさらに好ましく、８０平方ｍｍ以上がなお好ましい。接触面は十分に接触圧が得られる場合には圧接で十分であるが、さらに導電性の接着剤などで電気的接触を十分に確保することが好ましい。配線材料側に柔軟な導電体を使用することで、圧接力を高めることができる。 On the garment type input / output interface side in the present invention, the contact between each of the male or female type of the attached fitting and the cloth or wiring material on the garment side is preferably men's contact. The contact area is preferably 15 mm2 or more. The contact area is more preferably 25 mm2 or more, further preferably 37 mm2 or more, further preferably 60 mm2 or more, still more preferably 80 mm2 or more. When sufficient contact pressure can be obtained, pressure contact is sufficient for the contact surface, but it is more preferable to secure sufficient electrical contact with a conductive adhesive or the like. By using a flexible conductor on the wiring material side, the pressure contact force can be increased.
本発明における衣服型入出力インターフェース側に取り付けられた前記嵌合体の雄型または雌型いずれかと、衣服型入出力インターフェース側の生地または配線材料との接する面積の総計は３０平方ｍｍ以上であることが好ましく、５０平方ｍｍ以上であることがさらに好ましく、接触面積は７５平方ｍｍ以上がさらに好ましく、１２０平方ｍｍ以上がさらに好ましく、１６０平方ｍｍ以上がさらに好ましく、２００平方ｍｍ以上が、なお好ましい。 The total area of contact between either the male or female type of the fitting attached to the garment type input / output interface side in the present invention and the fabric or wiring material on the garment type input / output interface side shall be 30 mm2 or more. Is more preferable, 50 square mm or more is further preferable, the contact area is further preferably 75 square mm or more, 120 square mm or more is further preferable, 160 square mm or more is further preferable, and 200 square mm or more is still more preferable.
本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料は、伸縮性導体組成物であることが好ましい。 The electrical wiring material in the clothing type input / output interface in the present invention is preferably an elastic conductor composition.
本発明における伸縮性導体組成物は、少なくとも導電粒子（金属粒子ないし炭素系粒子）、引張弾性率が１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の柔軟性樹脂、から構成される。また柔軟性樹脂の配合量は、導電粒子と柔軟性樹脂の合計に対して７～３５質量％である。
本発明に用いられる伸縮性導体組成物は、導電粒子と柔軟性樹脂を混練混合し、フィルム状ないしシート状に成型することにより得ることができる。本発明の伸縮性導体層は、好ましくは導電粒子と柔軟性樹脂に溶剤などを加えて伸縮性導体形成用ペースト化、ないしスラリー化した状態を経て、塗布、乾燥によりシート状ないしフィルム状に加工することが出来る。また、ペースト化した後、印刷することにより所定の形状を与えることもできる。
The stretchable conductor composition in the present invention is composed of at least conductive particles (metal particles or carbon-based particles) and a flexible resin having a tensile elastic modulus of 1 MPa or more and 1000 MPa or less. The blending amount of the flexible resin is 7 to 35% by mass with respect to the total of the conductive particles and the flexible resin.
The elastic conductor composition used in the present invention can be obtained by kneading and mixing conductive particles and a flexible resin and molding them into a film or a sheet. The stretchable conductor layer of the present invention is preferably processed into a sheet or film by coating and drying after being made into a paste or slurry for forming a stretchable conductor by adding a solvent or the like to conductive particles and a flexible resin. Can be done. Further, it is also possible to give a predetermined shape by printing after making a paste.
本発明の導電性粒子は、好ましくは比抵抗が１×１０-1Ωｃｍ以下の物質からなる、粒子径が１００μｍ以下の粒子である。比抵抗が１×１０-1Ωｃｍ以下の物質としては、金属、合金、カーボン、ドーピングされた半導体、導電性高分子などを例示することができる。本発明で好ましく用いられる導電性粒子は銀、金、白金、パラジウム、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、鉛、錫などの金属、黄銅、青銅、白銅、半田などの合金粒子、銀被覆銅のようなハイブリッド粒、さらには金属メッキした高分子粒子、金属メッキしたガラス粒子、金属被覆したセラミック粒子などを用いることができる。 The conductive particles of the present invention are preferably particles having a specific resistance of 1 × 10-1 Ωcm or less and having a particle diameter of 100 μm or less. Examples of the substance having a specific resistance of 1 × 10-1 Ωcm or less include metals, alloys, carbons, doped semiconductors, and conductive polymers. The conductive particles preferably used in the present invention include metals such as silver, gold, platinum, palladium, copper, nickel, aluminum, zinc, lead and tin, alloy particles such as brass, bronze, white copper and solder, and silver-coated copper. Hybrid grains, as well as metal-plated polymer particles, metal-plated glass particles, metal-coated ceramic particles, and the like can be used.
本発明ではフレーク状銀粒子ないし不定形凝集銀粉を主体に用いることが好ましい。なお、ここに主体に用いるとは導電性粒子の９０質量％以上用いることである。不定形凝集粉とは球状もしくは不定形状の１次粒子が３次元的に凝集したものである。不定形凝集粉およびフレーク状粉は球状粉などよりも比表面積が大きいことから低充填量でも導電性ネートワークを形成できるので好ましい。不定形凝集粉は単分散の形態ではないので、粒子同士が物理的に接触していることから導電性ネートワークを形成しやすいので、さらに好ましい。 In the present invention, it is preferable to mainly use flake-shaped silver particles or amorphous aggregated silver powder. It should be noted that the term "used mainly" here means that 90% by mass or more of the conductive particles are used. The amorphous agglomerated powder is a three-dimensional aggregate of spherical or amorphous primary particles. Amorphous agglomerated powder and flake-shaped powder have a larger specific surface area than spherical powder and the like, and are preferable because they can form a conductive nate work even with a low filling amount. Since the amorphous agglomerated powder is not in the form of monodisperse, it is more preferable because the particles are in physical contact with each other and easily form a conductive nate work.
フレーク状粉の粒子径は特に限定されないが、動的光散乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が０．５～２０μｍであるものが好ましい。より好ましくは３～１２μｍである。平均粒子径が１５μｍを超えると微細配線の形成が困難になり、スクリーン印刷などの場合は目詰まりが生じる。平均粒子径が０．５μｍ未満の場合、低充填では粒子間で接触できなくなり、導電性が悪化する場合がある。 The particle size of the flake-like powder is not particularly limited, but an average particle size (50% D) measured by a dynamic light scattering method is preferably 0.5 to 20 μm. More preferably, it is 3 to 12 μm. If the average particle size exceeds 15 μm, it becomes difficult to form fine wiring, and clogging occurs in the case of screen printing or the like. If the average particle size is less than 0.5 μm, the particles cannot be contacted with each other at low filling, and the conductivity may deteriorate.
不定形凝集粉の粒子径は特に限定されないが、光散乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が１～２０μｍであるものが好ましい。より好ましくは３～１２μｍである。平均粒子径が２０μｍを超えると分散性が低下してペースト化が困難になる。平均粒子径が１μｍ未満の場合、凝集粉としての効果が失われ、低充填では良導電性を維持できなくなる場合がある。 The particle size of the amorphous agglomerated powder is not particularly limited, but the average particle size (50% D) measured by the light scattering method is preferably 1 to 20 μm. More preferably, it is 3 to 12 μm. If the average particle size exceeds 20 μm, the dispersibility deteriorates and it becomes difficult to make a paste. If the average particle size is less than 1 μm, the effect as agglomerated powder is lost, and good conductivity may not be maintained with low filling.
本発明における非導電性粒子とは、有機ないし無機の絶縁性物質からなる粒子である。本発明の無機粒子は印刷特性の改善、伸縮特性の改善、塗膜表面性の改善を目的に添加され、シリカ、酸化チタン、タルク、アルミナ、硫酸バリウム等の無機粒子、樹脂材料からなるマイクロゲル等を利用できる。 The non-conductive particles in the present invention are particles made of an organic or inorganic insulating substance. The inorganic particles of the present invention are added for the purpose of improving printing characteristics, stretching characteristics, and coating film surface properties, and are made of inorganic particles such as silica, titanium oxide, talc, alumina, barium sulfate, and a resin material. Etc. can be used.
本発明における柔軟性樹脂とは、弾性率が、１～１０００ＭＰａの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどが挙げられる。膜の伸縮性を発現させるためには、ウレタン樹脂ないしゴムが好ましい。ゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴムや水素化ニトリルゴムなどのニトリル基含有ゴム、イソプレンゴム、硫化ゴム、スチレン－ブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ化ビニリデンコポリマーなどが挙げられる。この中でも、ニトリル基含有ゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムが好ましく、ニトリル基含有ゴムが特に好ましい。本発明で好ましい弾性率の範囲は２～４８０ＭＰａであり、さらに好ましく３～２４０ＭＰａ、なお好ましくは４～１２０ＭＰａの範囲である。 Examples of the flexible resin in the present invention include thermoplastic resins, thermosetting resins, rubbers and the like having an elastic modulus of 1 to 1000 MPa. Urethane resin or rubber is preferable in order to develop the elasticity of the film. Examples of rubber include urethane rubber, acrylic rubber, silicone rubber, butadiene rubber, nitrile group-containing rubber such as nitrile rubber and hydride nitrile rubber, isoprene rubber, sulfide rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, and ethylene. Examples thereof include propylene rubber and vinylidene fluoride copolymer. Among these, nitrile group-containing rubber, chloroprene rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber are preferable, and nitrile group-containing rubber is particularly preferable. The range of the elastic modulus preferable in the present invention is 2 to 480 MPa, more preferably 3 to 240 MPa, still more preferably 4 to 120 MPa.
ニトリル基を含有するゴムは、ニトリル基を含有するゴムやエラストマーであれば特に限定されないが、ニトリルゴムと水素化ニトリルゴムが好ましい。ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、結合アクリロニトリル量が多いと金属との親和性が増加するが、伸縮性に寄与するゴム弾性は逆に減少する。従って、アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム中の結合アクリロニトリル量は１８～５０質量％が好ましく、４０～５０質量％が特に好ましい。 The rubber containing a nitrile group is not particularly limited as long as it is a rubber containing a nitrile group or an elastomer, but nitrile rubber and hydride nitrile rubber are preferable. Nitrile rubber is a copolymer of butadiene and acrylonitrile, and when the amount of bonded acrylonitrile is large, the affinity with the metal increases, but the rubber elasticity that contributes to elasticity decreases. Therefore, the amount of bonded acrylonitrile in the acrylonitrile butadiene copolymer rubber is preferably 18 to 50% by mass, particularly preferably 40 to 50% by mass.
本発明におけるウレタン樹脂としては、ポリエーテルポリオール、またはポリエステルポリオールをポリオール成分とし、ＨＤＩ系ポリイソシアネートをイソシアネート成分とするウレタンゴムを例示することができる。 本発明のウレタンゴムは、高い伸長率を有し、かつ、引張永久ひずみ及び残留ひずみが小さいため繰り返し変形させた際の信頼性に優れる伸縮性誘電体組成物となる。 Examples of the urethane resin in the present invention include urethane rubbers containing a polyether polyol or a polyester polyol as a polyol component and an HDI-based polyisocyanate as an isocyanate component. The urethane rubber of the present invention has a high elongation rate and has a small tensile permanent strain and a small residual strain, so that it is a stretchable dielectric composition having excellent reliability when repeatedly deformed.
本発明におけるポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、ポリプロピレンテトラオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレントリオール、これらを合成するための環状エーテル等のモノマー材料を共重合させて得た共重合体等のポリアルキレングリコール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変性体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。これらのなかでは、ポリテトラメチレングリコールが好ましい。その理由は、機械的特性が優れるためである。 As the polyether polyol in the present invention, for example, a monomer material such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol, polypropylene tetraol, polytetramethylene glycol, polytetramethylenetriol, and a cyclic ether for synthesizing these is copolymerized. Examples thereof include polyalkylene glycols such as copolymers thus obtained, derivatives into which side chains are introduced or branched structures are introduced, modified products, and mixtures thereof. Of these, polytetramethylene glycol is preferred. The reason is that it has excellent mechanical properties.
上記ポリエーテルポリオールとしては、市販品を使用することもできる。市販品の具体例としては、例えば、ＰＴＧ－２０００ＳＮ（保土谷化学工業社製）、ポリプロピレングリコール、プレミノールＳ３００３（旭硝子社製）、パンデックスＧＣＢ－４１（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。 As the above-mentioned polyether polyol, a commercially available product can also be used. Specific examples of commercially available products include PTG-2000SN (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), polypropylene glycol, Preminol S3003 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Pandex GCB-41 (manufactured by DIC Corporation), and the like.
本発明におけるポリエステルポリオールとしては芳香族計ポリエステルポリオール、芳香族／脂肪族共重合ポリエステルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、脂環族ポリエステルポリオールを用いることができる。本発明におけるポリエステルポリオールとしては、飽和型、不飽和型、いずれを用いてもかまわない。 As the polyester polyol in the present invention, an aromatic total polyester polyol, an aromatic / aliphatic copolymerized polyester polyol, an aliphatic polyester polyol, and an alicyclic polyester polyol can be used. As the polyester polyol in the present invention, either a saturated type or an unsaturated type may be used.
本発明におけるＨＤＩ系ポリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）又はその変性体であり、分子内に複数のイソシアネート基を有する化合物である。
本発明におけるウレタンゴムは、前述のポリオール成分及び上記イソシアネート成分以外に、更に必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、触媒、加硫促進剤等を含有する混合物を反応させて得られたものでも良い。本発明では硫黄不含型の架橋剤の使用が好ましい。また、本発明の柔軟性を有する高分子材料には可塑剤、酸化防止剤、老化防止剤、着色剤等の添加剤、誘電フィラー等を含有してもよい。
The HDI-based polyisocyanate in the present invention is hexamethylene diisocyanate (HDI) or a modified product thereof, and is a compound having a plurality of isocyanate groups in the molecule.
The urethane rubber in the present invention is obtained by reacting a mixture containing a chain extender, a cross-linking agent, a catalyst, a vulcanization accelerator and the like, if necessary, in addition to the above-mentioned polyol component and the above-mentioned isocyanate component. But it's okay. In the present invention, it is preferable to use a sulfur-free cross-linking agent. Further, the flexible polymer material of the present invention may contain additives such as plasticizers, antioxidants, antioxidants, colorants, dielectric fillers and the like.
本発明における柔軟性樹脂の配合量は、導電粒子と、好ましくは加えられる非導電性粒子と柔軟性樹脂の合計に対して７～３５質量％であり、好ましくは９～２８質量％、さらに好ましくは１２～２０質量％である。 The blending amount of the flexible resin in the present invention is 7 to 35% by mass, preferably 9 to 28% by mass, more preferably 9 to 28% by mass, based on the total of the conductive particles, preferably the non-conductive particles and the flexible resin to be added. Is 12 to 20% by mass.
本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料として、導電糸を用いる事ができる。
本発明における導電糸とは、糸長１ｃｍあたりの抵抗値が１００Ω以下の糸を云う。ここに導電糸とは導電繊維、及び導電繊維の繊維束、導電繊維を含む繊維から得られる撚糸、組み糸、紡績糸、混紡糸の総称である。本発明の導電糸として、金属被覆された化学繊維、金属被覆された天然繊維、導電性酸化物がより被覆された化学繊維、導電性酸化物により被覆された天然繊維、カーボン系導電性材料（グラファイト、カーボン、カーボンナノチューブ、グラフェンなど）により被覆された化学繊維、カーボン系導電性素材により被覆された天然繊維、導電性高分子により被覆された化学繊維、導電性高分子により被覆された天然繊維などから得られる導電糸を例示できる。かかるタイプの導電糸には、高分子フィルムに金属、カーボン系導電性素材、導電性金属酸化物、導電性高分子から選択される一種以上の導電性素材を被覆した高分子フィルムを８００μｍ幅以下に細くスリットした導電性極細スリットフィルムが含まれる。
A conductive thread can be used as the electrical wiring material in the clothing type input / output interface in the present invention.
The conductive yarn in the present invention means a yarn having a resistance value of 100 Ω or less per 1 cm of yarn length. Here, the conductive yarn is a general term for a conductive fiber, a fiber bundle of the conductive fiber, a twisted yarn obtained from a fiber containing the conductive fiber, a braided yarn, a spun yarn, and a blended yarn. As the conductive yarn of the present invention, metal-coated chemical fiber, metal-coated natural fiber, chemical fiber more coated with conductive oxide, natural fiber coated with conductive oxide, carbon-based conductive material ( Chemical fibers coated with graphite, carbon, carbon nanotubes, graphene, etc.), natural fibers coated with carbon-based conductive materials, chemical fibers coated with conductive polymers, natural fibers coated with conductive polymers. Examples of conductive threads obtained from such as. For this type of conductive yarn, a polymer film having a polymer film coated with one or more conductive materials selected from metals, carbon-based conductive materials, conductive metal oxides, and conductive polymers is 800 μm or less in width. Includes a conductive ultrafine slit film with fine slits.
本発明における導電糸としては、金属、カーボン系導電性素材、導電性金属酸化物、導電性高分子から選択される一種以上の導電性素材を練り込んだ高分子を紡糸して得られる導電繊維から得られる導電糸を用いることができる。
さらに本発明では。太さが２５０μｍ以下、好ましくは１２０μｍ以下、さらに好ましくは８０μｍ以下、なおさらに好ましくは５０μｍ以下の金属微細線を導電繊維ないし導電糸として用いる事ができる。
本発明では特に、金属被覆された化学繊維、導電性高分子を含浸させた繊維束、太さが５０μｍ以下の金属微細線、から選択される少なくとも一種以上の導電糸を用いる事が好ましい。
The conductive yarn in the present invention is a conductive fiber obtained by spinning a polymer kneaded with one or more conductive materials selected from metals, carbon-based conductive materials, conductive metal oxides, and conductive polymers. Can be used as a conductive yarn obtained from.
Further in the present invention. A metal fine wire having a thickness of 250 μm or less, preferably 120 μm or less, more preferably 80 μm or less, still more preferably 50 μm or less can be used as the conductive fiber or the conductive thread.
In the present invention, it is particularly preferable to use at least one kind of conductive yarn selected from metal-coated chemical fibers, fiber bundles impregnated with a conductive polymer, and metal fine wires having a thickness of 50 μm or less.
本発明に於ける導電糸は幾何学的冗長性を持って衣服型インターフェースに配置されることが好ましい。ここに幾何学冗長性とは、空間中に、点Ａ、点Ｂの二点を定義した際に、二点間の最短距離Ｘに対して、最短距離よりも長い経路Ｙを用いて２点を結ぶことにより、二点間の距離が伸びた際にも余裕をもって接続状態が維持されることを云う。
ここに冗長係数は、
冗長係数＝Ｙ／Ｘ
にて定義される。
本発明における冗長係数は１．４１．以上が好ましく、１．８以上がさらに好ましく２．２以上がなお好ましく、２．８以上がさらに好ましい。冗長係数を大きくするには、端的には導電糸をジグザクに配置すれば良い。より具体的には刺繍の手法であるジグザグステッチ、チェーンステッチ、クロスステッチ、フェザーステッチ、等を用いる事ができる。またかかる冗長性は、面方向だけでなく生地の厚さ方向にも発揮することができる。本発明では適度にループが形成され、好ましくは結び目が生じない形態でのステッチを用いる事が推奨される。
The conductive yarn in the present invention is preferably arranged in a garment-type interface with geometric redundancy. Here, geometric redundancy means two points using a path Y longer than the shortest distance with respect to the shortest distance X between the two points when two points A and B are defined in space. By connecting the two points, the connected state is maintained with a margin even when the distance between the two points is extended.
Here is the redundancy factor
Redundancy coefficient = Y / X
Defined in.
The redundancy coefficient in the present invention is 1.41. The above is preferable, 1.8 or more is further preferable, 2.2 or more is still preferable, and 2.8 or more is further preferable. In order to increase the redundancy coefficient, the conductive threads may be arranged in a zigzag manner. More specifically, zigzag stitches, chain stitches, cross stitches, feather stitches, etc., which are embroidery methods, can be used. Further, such redundancy can be exhibited not only in the surface direction but also in the thickness direction of the fabric. In the present invention, it is recommended to use stitches in a form in which loops are appropriately formed and knots are not preferably formed.
本発明における衣服型入出力インターフェースにおける電気配線材料として金属箔を用いる事ができる。本発明における金属箔とは、厚さが５０μｍ以下、好ましくは２５μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以下、なお好ましくは８μｍ以下、なおさらに好ましくは４μｍ以下であり、かつ０．０８μｍ以上である、銅箔、りん青銅箔、ニッケルメッキ銅箔、錫めっき銅箔、ニッケル／金めっき銅箔、アルミニウム箔、銀箔、金箔から選択される少なくとも一種以上の金属箔であることが好ましい。
これら金属箔は、電解法、無電解法、圧延法、蒸着法、スパッタリング法、などの常法にて製造可能である。かかる金属箔はエッチング法、リフトオフ法、アディティブ法、打ち抜き法、レーザーカッティング法などにより所定のパターン形状に加工することができる。
A metal foil can be used as the electrical wiring material in the clothing type input / output interface in the present invention. The metal foil in the present invention is a copper foil having a thickness of 50 μm or less, preferably 25 μm or less, more preferably 15 μm or less, still more preferably 8 μm or less, still more preferably 4 μm or less, and 0.08 μm or more. , Phosphorus bronze foil, nickel-plated copper foil, tin-plated copper foil, nickel / gold-plated copper foil, aluminum foil, silver foil, and at least one metal foil selected from gold foil is preferable.
These metal foils can be manufactured by conventional methods such as an electrolytic method, a non-electrolytic method, a rolling method, a vapor deposition method, and a sputtering method. The metal leaf can be processed into a predetermined pattern shape by an etching method, a lift-off method, an additive method, a punching method, a laser cutting method, or the like.
本発明における金属箔を用いた電気配線は幾何学的冗長性を有する配線パターンとすることが好ましい。とは、空間中に、点Ａ、点Ｂの二点を定義した際に、二点間の最短距離Ｘに対して、最短距離よりも長い経路Ｙを用いて２点を結ぶことにより、二点間の距離が伸びた際にも余裕をもって接続状態が維持されることを云う。
ここに金属箔による電気配線の冗長係数は、
冗長係数＝Ｙ／Ｘ
にて定義される。ここでの長さは、幅を持った線路であれば、その中央を通るラインの長さである。
本発明における金属箔による電気配線の冗長係数は１．４１以上が好ましく、１．８以上がさらに好ましく２．２以上がなお好ましく、２．８以上がさらに好ましい。冗長係数を大きくするには金属箔をジグザクないし正弦波形状、繰り返し馬蹄形状に配置すれば良い。
The electrical wiring using the metal foil in the present invention preferably has a wiring pattern having geometric redundancy. Means that when two points A and B are defined in space, two points are connected by using a path Y longer than the shortest distance with respect to the shortest distance X between the two points. It means that the connected state is maintained with a margin even when the distance between points is extended.
Here, the redundancy coefficient of electrical wiring with metal leaf is
Redundancy coefficient = Y / X
Defined in. The length here is the length of the line passing through the center of the line if it has a width.
The redundancy coefficient of the electric wiring by the metal foil in the present invention is preferably 1.41 or more, more preferably 1.8 or more, still more preferably 2.2 or more, still more preferably 2.8 or more. To increase the redundancy coefficient, the metal leaf may be arranged in a zigzag, sinusoidal, or repeated horseshoe shape.
本発明の衣服型インターフェースにおける衣服生地については特に限定されず、公知一般的な衣服用生地を用いれば良い。生地としては布帛であり、布帛としては織物、編物、不織布を例示することができ、さらにこれらに樹脂コート、樹脂含浸したコート布なども基材として用いることができる。また、ネオプレン（登録商標）に代表される合成ゴムシート等も場合によっては衣服生地として用いることができる。本発明で用いられる布帛は繰り返し１０％以上の伸縮が可能なストレッチャビリティを有する事が好ましい。また本発明の基材は５０％以上の破断伸度を有する事が好ましい。本発明の基材は布元反でもよく、また、リボン、テープ状でも良く、組紐、網組でもよく、元反からカットされた枚葉の布でも良い。 The garment fabric in the garment type interface of the present invention is not particularly limited, and a known and general garment fabric may be used. The cloth is a cloth, and examples of the cloth include a woven fabric, a knitted fabric, and a non-woven fabric, and a resin coated cloth, a coated cloth impregnated with a resin, and the like can also be used as a base material. Further, a synthetic rubber sheet or the like represented by neoprene (registered trademark) can also be used as a clothing fabric in some cases. The fabric used in the present invention preferably has stretchability capable of repeatedly expanding and contracting by 10% or more. Further, the substrate of the present invention preferably has a breaking elongation of 50% or more. The base material of the present invention may be a cloth cloth, a ribbon, a tape, a braid, a net, or a single-wafer cloth cut from the cloth.
布帛が織物（ニット）の場合、例えば平織、綾織、朱子織、等を例示できる。布帛が編み物の場合、例えば平編み、およびその変形、鹿の子編、アムンゼン編、レース編、アイレット編、添え糸網、パイル編、リブ網、リップル編、亀甲編、ブリスター編、ミラノ・リブ編、ダブルピケ編、シングル・ピケ編み、斜文編、ヘリボーン編、ポンチローマ編、バスケット編、トリコット編、ハーフ・トリコット編、サテントリコット編、ダブルトリ
コット編、クインズコード編、ストライプ・サッカー編、ラッセル編、チュールメッシュ編、およびこれらの変形・組み合わせを例示できる。布帛はエラストマー繊維などからなる不織布であっても良い。
When the cloth is a woven fabric (knit), for example, plain weave, twill weave, satin weave, and the like can be exemplified. When the fabric is knitted, for example, flat knit and its deformation, Kanoko, Amunzen, lace, eyelet, thread net, pile, rib net, ripple, turtle shell, blister, Milan rib, etc. Double picket edition, single picket knitting, diagonal edition, heliborn edition, punch roma edition, basket edition, tricot edition, half tricot edition, satin tricot edition, double tricot edition, quinz cord edition, striped soccer edition, Russell edition, Examples of tulle mesh knitting and their variations / combinations can be given. The cloth may be a non-woven fabric made of an elastomer fiber or the like.
またこれら織物、編み物を構成する繊維素材としては、綿、羊毛、麻などの天然繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリベンザゾール、ポリイミド、ポリ芳香族アミド、ポリベンゾオキサゾール、高分子量ポリエチレンなどの化学合成繊維、それらの混紡品などを用いる事ができる。 The fiber materials that make up these woven fabrics and knitting include natural fibers such as cotton, wool, and linen, nylon, polyester, polyurethane, polyvinyl acetate, polybenzazole, polyimide, polyaromatic amide, polybenzoxazole, and high molecular weight. Chemically synthesized fibers such as polyethylene and blended products thereof can be used.
本発明で用いる事ができる衣服型インターフェースの形態の例としては、シャツ、ブラウス、トレーナーなどの上半身を独立に被覆する衣服、ズボン、パンツ、タイツ、レギンス、トレンカのように下半身を独立に被覆する衣服、帽子、手袋、腕カバー、靴下、足袋、ブラジャー、パンティーショーツのように身体の各部を個別に被覆する衣服、ワンピース型の水着、レオタードのように上半身から股間までを被覆する衣服、全身タイツのように上半身と下半身を一体で被覆する衣服を用いる事ができる。
さらに本発明では繊維素材による部品を一部に含む身体装着具（ヘルメット、靴、防護衣、プロテクター）に、電気的要素を組み込んだものも衣服型インターフェースの形態として陥ることができる。これらの例として、格闘技、アメリカンフットボールなどで用いる防具、あるいは実験現場、作業現場、工事現場などで用いられる保護具などを例示することができる。
As an example of the form of the garment type interface that can be used in the present invention, the lower body is independently covered such as clothes, trousers, pants, tights, leggings, and trenka that independently cover the upper body such as a shirt, blouse, and trainer. Clothes, hats, gloves, arm covers, socks, socks, socks, brassieres, clothes that cover each part of the body individually like panty shorts, one-piece swimwear, clothes that cover from the upper body to the crotch like leotard, full-body tights It is possible to use clothes that integrally cover the upper and lower body as shown above.
Further, in the present invention, a body-wearing device (helmet, shoes, protective clothing, protector) including a part made of a fiber material, which incorporates an electrical element, can also fall into the form of a garment-type interface. Examples of these include armor used in martial arts, American football, etc., and protective equipment used in experimental sites, work sites, construction sites, and the like.
本発明における衣服型インターフェースにおいて、電気的接続部の少なくとも周囲１０ｍｍの範囲においては、その部分に用いられている衣服素材の破断伸張度が７０％以下である事が好ましい。すなわち電気的接続部近傍に比較的伸張度が低い素材を配置する事により、着脱時に衣服型インターフェース側に存在する電気的接続部に加わる負荷を低減し、信頼性を上げることができる。 In the garment-type interface of the present invention, it is preferable that the degree of breaking elongation of the garment material used for the electrical connection portion is 70% or less within a range of at least 10 mm around the electrical connection portion. That is, by arranging a material having a relatively low degree of elongation in the vicinity of the electrical connection portion, the load applied to the electrical connection portion existing on the clothing type interface side at the time of attachment / detachment can be reduced and the reliability can be improved.
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
＜スナップホック＞
雄型／雌型一対の嵌合体として図１、図２に例示されるスナップホックを用いた。スナップホックは、基材にカシメで取り付けるタイプ、糸で縫い付けるタイプの両方を準備した。スナップホックの雌型受部の締め具合、ないしバネを調整することにより、表１に示すスナップホックを調整した。なお脱離力はスナップホックの雌型を板材に、雄型を布地に取り付け、図３に示す治具を用いて引っ張り試験器にて測定した。表中の設置面積は雌型側の底面である。またホックタイプは、「バネ入り」が雌型内部にバネが有り雄型を挟む形で嵌合保持するタイプ、「六割」は雌型の穴の周囲が六分割されており、撓みにより雄型を保持するタイプである。
<Snap hook>
The snap hooks exemplified in FIGS. 1 and 2 were used as a pair of male / female fittings. For snap hooks, we prepared both a type that is attached to the base material by caulking and a type that is sewn with thread. The snap hook shown in Table 1 was adjusted by adjusting the tightness of the female receiving portion of the snap hook or the spring. The desorption force was measured with a tensile tester using the female mold of the snap hook as a plate material and the male mold as a cloth, and using the jig shown in FIG. The installation area in the table is the bottom surface on the female mold side. In addition, the hook type is a type that "spring-loaded" has a spring inside the female mold and holds it in a shape that sandwiches the male mold, and the "60%" is a type in which the circumference of the female mold hole is divided into six parts, and the male mold is bent. It is a type that holds the type.
＜衣服型インターフェース１＞
ニトリル量４０質量％、ムーニー粘度４６のニトリルブタジエンゴム１２質量部、
イソホロン３０質量部、
平均粒子径６μｍの微細フレーク状銀粉［福田金属箔粉工業社製 商品名Ａｇ－ＸＦ３０１］５８．０質量部、
を均一に混合し、三本ロールミルにて分散することにより伸縮性導電層形成用ペーストＡＧ１を得た。
得られた伸縮性導電層形成用ペーストＡＧ１を離型ＰＥＴフィルム状にスクリーン印刷法を用いて、塗布乾燥し、所定のパターンを有する厚さ２６μｍの伸縮性導体シートを得た。得られた伸縮性導体シートをウレタン製ホットメルトシートによりスポーツシャツの裏側に転写し、所定の絶縁層を重ねて、胸の左右に心電測定用電極を有し、胸中央の胸骨部分に左右一対、すなわち２個の端子部を有する、伸縮性導体組成物を電極および配線材料に用いたスポーツシャツを得た。得られたスポーツシャツの端子部に、カシメないし導電糸による縫い付けにより、スナップホックを取り付けた。なお、その際に伸縮性導体形成用ペーストＡＧ１をスナップホック側に塗布し、衣服側端子との導通と接着の補助とした。さらにスナップホック部を含む２５ｍｍ×６０ｍｍの部分に破断伸度が６２％の補強クロスをホットメルト樹脂により貼り付けて補強し、衣服型インターフェース１を得た。なおスナップホックの間隔は、以後の試験に応じて２０ｍｍ間隔と４５ｍｍ間隔の試料双方を準備した。
<Clothing type interface 1>
12 parts by mass of nitrile butadiene rubber having a nitrile amount of 40% by mass and Mooney viscosity of 46,
Isophorone 30 parts by mass,
Fine flake-shaped silver powder with an average particle diameter of 6 μm [Product name Ag-XF301 manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd.] 58.0 parts by mass,
Was uniformly mixed and dispersed in a three-roll mill to obtain a stretchable conductive layer forming paste AG1.
The obtained stretchable conductive layer forming paste AG1 was applied and dried in the form of a release PET film by a screen printing method to obtain a stretchable conductor sheet having a predetermined pattern and having a thickness of 26 μm. The obtained elastic conductor sheet is transferred to the back side of the sports shirt by a urethane hot melt sheet, a predetermined insulating layer is overlapped, electrodes for electrocardiography are provided on the left and right sides of the chest, and the left and right sides of the sternum in the center of the chest. A sports shirt using a stretchable conductor composition having a pair of terminals, that is, two terminals, as an electrode and a wiring material was obtained. A snap hook was attached to the terminal portion of the obtained sports shirt by caulking or sewing with a conductive thread. At that time, the stretchable conductor forming paste AG1 was applied to the snap hook side to assist the conduction and adhesion with the clothes side terminal. Further, a reinforcing cloth having a breaking elongation of 62% was attached to a portion of 25 mm × 60 mm including the snap hook portion with a hot melt resin to reinforce the portion, and a garment type interface 1 was obtained. As for the snap hook spacing, both 20 mm spacing and 45 mm spacing samples were prepared according to the subsequent tests.
＜衣服型インターフェース２＞
無電解めっき法により、ナイロン繊維の撚糸（２５０デニール）を銀メッキした。まず無電解銀めっきのための下地処理として撚糸を精錬剤に浸漬、水洗後、塩化第一スズ１０ｇ／リットル、３５％塩酸２０ミリリットル／リットルを含んだ水溶液に浸漬した後、水洗することにより触媒性を付与し後、下記組成の無電解銀メッキ液を所定量用いて銀を１０質量％被覆した。
〔無電解銀めっき液浴比〕（銀５ｇ／１リットル）
エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム １００ｇ／１リットル
水酸化ナトリウム ２５ｇ／１リットル
ホルマリン ５０ｇ／１リットル
硝酸銀（水１リットルに溶解して滴下） １５．８ｇ
アンモニア水（水１リットルに溶解して滴下） ５０ミリリットル
得られた銀メッキ糸を撚り合わせ、糸長１ｃｍあたりの抵抗値が１２０ｍΩの導電糸（Ｆ１）を得た。
<Clothing type interface 2>
Nylon fiber plying (250 denier) was silver-plated by an electroless plating method. First, as a base treatment for electroless silver plating, the twisted yarn is immersed in a refining agent, washed with water, then immersed in an aqueous solution containing 10 g / liter of stannous chloride and 20 ml / liter of 35% hydrochloric acid, and then washed with water to cause a catalyst. After imparting the property, 10% by mass of silver was coated with a predetermined amount of an electroless silver plating solution having the following composition.
[Electroless silver plating solution bath ratio] (silver 5 g / 1 liter)
Ethylenediamine tetraacetic acid tetrasodium 100 g / 1 liter Sodium hydroxide 25 g / 1 liter Formarin 50 g / 1 liter Silver nitrate (dissolved in 1 liter of water and dropped) 15.8 g
Ammonia water (dissolved in 1 liter of water and dropped) 50 ml of the obtained silver-plated yarn was twisted to obtain a conductive yarn (F1) having a resistance value of 120 mΩ per 1 cm of yarn length.
厚さ１２５μｍの離型ＰＥＴフィルムに、まず電極表面層となる導電性カーボンペーストを所定のパターンにてスクリーン印刷し、乾燥硬化した。次いで伸縮性絶縁被覆層となるウレタン樹脂インクを所定のパターンにスクリーン印刷し乾燥硬化した。次いで、主導
体層となる伸縮性導体形成用ペーストＡＧ１を用いて電極部と端子部をスクリーン印刷し、続いて導電糸Ｆ１を心電測定用電極と接続用ホック取り付け用の電極との間に略正弦波形状に配置して電気配線とした。なお正弦波の周期（ジグザグピッチ）は３ｍｍ、面方向の振幅を５ｍｍとした。電気配線は平行になるように５本が配置された。冗長係数は１．８である。ついで、さらにウレタン樹脂製のホットメルトシートにて全体にカバーし、不要部分を切り取り、スポーツシャツの裏側に仮接着し、離型ＰＥＴフィルムを剥離し、さらに１１５℃にて３０分間乾燥し、表面がカーボンペーストで構成された電極及び導電糸による配線を有するスポーツシャツを得た。次いで衣服型インターフェース１と同様の手法にてスナップホックと補強布を取り付け、衣服型インターフェース２を得た。なお所定のパターンは＜衣服型インターフェース１＞と同様である。
First, a conductive carbon paste to be an electrode surface layer was screen-printed on a release PET film having a thickness of 125 μm in a predetermined pattern, and dried and cured. Next, the urethane resin ink to be the elastic insulating coating layer was screen-printed on a predetermined pattern and dried and cured. Next, the electrode portion and the terminal portion are screen-printed using the stretchable conductor forming paste AG1 which is the main conductor layer, and then the conductive thread F1 is placed between the electrocardiographic measurement electrode and the connection hook attachment electrode. It was arranged in a substantially sinusoidal shape to form electrical wiring. The period of the sine wave (zigzag pitch) was 3 mm, and the amplitude in the plane direction was 5 mm. Five electric wires were arranged so as to be parallel. The redundancy factor is 1.8. Then, cover the whole with a hot melt sheet made of urethane resin, cut off unnecessary parts, temporarily adhere to the back side of the sports shirt, peel off the release PET film, dry at 115 ° C for 30 minutes, and surface. Obtained a sports shirt with electrodes made of carbon paste and wiring with conductive threads. Next, the snap hook and the reinforcing cloth were attached by the same method as that of the clothes-type interface 1, and the clothes-type interface 2 was obtained. The predetermined pattern is the same as that of <clothing type interface 1>.
＜衣服型インターフェース３＞
厚さ９μｍの圧延銅箔を弱粘着剤を塗布したポリエステルフィルムにラミネートし、次いで銅箔上にドライフィルムレジストを用いて所定のパターンを形成し、塩化第二銅溶液によりエッチング後、ドライフィルムレジストをアルカリ剥離し、銅箔表面の酸化膜を希硫酸で除去した後、イオン交換水で十分に洗浄の後、ドライエアーにて乾燥し、所定の冗長係数を有する金属箔Ｆ１を得た。
以下＜衣服型インターフェースの準備２＞において導電糸の代わりに前記金属箔Ｆ１を配置した以外は同様に操作して、表面がカーボンペーストで構成された電極及び銅箔による配線を有する衣服型インターフェース３を得た。
<Clothing type interface 3>
A rolled copper foil with a thickness of 9 μm is laminated on a polyester film coated with a weak adhesive, then a predetermined pattern is formed on the copper foil using a dry film resist, and after etching with a cupric chloride solution, the dry film resist is used. Was removed by alkali, the oxide film on the surface of the copper foil was removed with dilute sulfuric acid, thoroughly washed with ion-exchanged water, and then dried with dry air to obtain a metal foil F1 having a predetermined redundancy coefficient.
A garment-type interface 3 having an electrode whose surface is made of carbon paste and wiring made of copper foil is operated in the same manner except that the metal foil F1 is arranged instead of the conductive thread in <Preparation 2 of the garment-type interface>. Got
＜デタッチャブルデバイス１＞
本実施例においては、質量４０ｇの面取りした矩形の金属板をデタッチャブルデバイスに見立て、衣服型インターフェース側に取り付けたスナップホックの型と対になる型を２０ｍｍ間隔にて取り付けた。以下デタッチャブルデバイス１と称する。
<Detachable device 1>
In this embodiment, a chamfered rectangular metal plate having a mass of 40 g was regarded as a detachable device, and a mold paired with a snap hook mold attached to the clothes type interface side was attached at intervals of 20 mm. Hereinafter referred to as a detachable device 1.
＜デタッチャブルデバイス２＞
本実施例においては、質量８０ｇの面取りした矩形の金属板をデタッチャブルデバイスに見立て、衣服型インターフェース側に取り付けたスナップホックの型と対になる型を４５ｍｍ間隔にて取り付けた。以下デタッチャブルデバイス２と称する。
<Detachable device 2>
In this embodiment, a chamfered rectangular metal plate having a mass of 80 g was regarded as a detachable device, and a mold paired with a snap hook mold attached to the clothes type interface side was attached at intervals of 45 mm. Hereinafter referred to as a detachable device 2.
（実施例１～５、比較例１，２）
表２に示すスナップホックと衣服型インターフェースの組み合わせにて、繰り返し着脱試験と、振動試験を行った。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2)
Repeated attachment / detachment test and vibration test were performed using the combination of the snap hook and the clothing type interface shown in Table 2.
＜繰り返し着脱試験＞
デタッチャブルデバイスを衣服型インターフェースに、手動操作にて装着し、デタッチャブルデバイスを左手で支え。衣服側インターフェースの端子部の（衣服を正面から見て）右側約１５０ｍｍ離れた個所を右手で持ち、デタッチャブルデバイスの板面に垂直方向に引っ張るようにして脱離する操作を繰り返し、衣服側インターフェースのスナップホックと対応する心電測定用電極との間の導通が遮断されるまでの着脱回数をカウントした。なお導通の遮断はスナップホックと電極間の抵抗値が１００ｋΩ以上に達した時点で遮断と判断した。また導通が維持されている場合には着脱１０００回にて試験を打ち切った。結果を遮断までの回数により以下のようにランク付けした。
ランク０ １～９９回
ランク１ １００～２９９回
ランク２ ３００～９９９回以上
ランク３ １０００回以上
<Repeat attachment / detachment test>
The detachable device is manually attached to the garment-type interface, and the detachable device is supported by the left hand. Hold the terminal part of the clothes side interface (when looking at the clothes from the front) about 150 mm away on the right side with your right hand, and pull it vertically to the plate surface of the detachable device to remove it repeatedly. The number of attachments and detachments until the continuity between the snap hook and the corresponding electrocardiographic measurement electrode was cut off was counted. It should be noted that the interruption of continuity was judged to be interrupted when the resistance value between the snap hook and the electrode reached 100 kΩ or more. When continuity was maintained, the test was terminated after 1000 attachments and detachments. The results were ranked as follows according to the number of times until blocking.
Rank 0 1 to 99 times Rank 1 100 to 299 times Rank 2 300 to 999 times or more Rank 3 1000 times or more
＜振動試験＞
衣服型インターフェースをデタッチャブルデバイスを取り付けた状態にてマネキンに装着し、振動試験器にて周波数６０Ｈｚにて振幅１０ｍｍの振動を加え、デタッチャブルデバイスが脱落するまでの時間を測定した。なおデタッチャブルデバイスが脱落しない場合には５分間にて試験を打ち切った。結果を脱落までの時間により以下のようにランク付けした。
ランク０ ３秒未満
ランク１ ３秒以上、３０秒未満
ランク２ １０秒以上５分未満
ランク３ ５分以上
結果を表２に示す。
<Vibration test>
The garment-type interface was attached to the mannequin with the detachable device attached, vibration with an amplitude of 10 mm was applied at a frequency of 60 Hz with a vibration tester, and the time until the detachable device fell off was measured. If the detachable device did not fall off, the test was terminated in 5 minutes. The results were ranked as follows according to the time to drop out.
Rank 0 Less than 3 seconds Rank 1 3 seconds or more, less than 30 seconds Rank 2 10 seconds or more and less than 5 minutes Rank 3 5 minutes or more The results are shown in Table 2.
（実施例６～４０、比較例３～１６）
以下、衣服側インターフェース、デタッチャブルデバイス、衣服側スナップホックの雄／雌を表３、表４、表５、表６、表７、表８、表９に示す組み合わせで実験を行った。結果をそれぞれの表に示す。
(Examples 6 to 40, Comparative Examples 3 to 16)
Below, the male / female of the garment-side interface, the detachable device, and the garment-side snap hook were tested with the combinations shown in Table 3, Table 4, Table 5, Table 6, Table 7, Table 8, and Table 9. The results are shown in each table.
（応用例１）
実施例３に用いた衣服型インターフェースを用い、デタッチャブルデバイスとしてスマートホンへの無線データ伝送機能を有するユニオンツール社製の心拍センサＷＨＳ－２を接続して、測定と同時にＷＨＳ－２から心電信号をスマートホンに発信し、同心拍センサＷＨＳ－２専用のアプリ「ｍｙＢｅａｔ」を組み込んだアップル社製スマートホンで心拍データを受信し、画面表示できるように設定した。以上のようにして心拍計測機能を持つウェアラブススマートデバイスを構成した。
(Application example 1)
Using the clothes-type interface used in Example 3, a heart rate sensor WHS-2 manufactured by Union Tool Co., Ltd., which has a wireless data transmission function to a smartphone as a detachable device, is connected, and an electrocardiographic signal is transmitted from WHS-2 at the same time as measurement. Was sent to the smartphone, and the heart rate data was received by the Apple smartphone incorporating the application "myBeat" dedicated to the heart rate sensor WHS-2, and it was set to be displayed on the screen. As described above, the Wearlabs smart device having a heart rate measurement function was configured.
得られたウェアラブルスマートデバイスを運転者に着用させ、オフロードカーにより未舗装の山道を含む道路を連続３０分間ドライブし、ドライバーの心拍計測を行った。なお、オフロードカーに搭載した加速度計により、運転中の瞬間最大加速度は６．７Gであった。デタッチャブルデバイスは運転中に脱落すること無く、良好に心拍計測を行う事ができた。 The obtained wearable smart device was worn by the driver, and the driver's heartbeat was measured by driving the off-road car on a road including an unpaved mountain road for 30 minutes continuously. According to the accelerometer mounted on the off-road car, the maximum instantaneous acceleration during operation was 6.7G. The detachable device was able to perform good heart rate measurement without falling off during driving.
（応用例２）
実施例１８に用いた衣服型インターフェースを用い、デタッチャブルデバイスとしてポラーレ社製の遠隔心電計測装置を用い、応用例１と同様に心拍計測機能を持つウェアラブススマートデバイスを構成した。
得られたウェアラブルスマートデバイスをアメリカンフットボール選手に着用させ、試合中の選手の心電計測を行った。デタッチャブルデバイスは運転中に脱落すること無く、良好に心拍計測を行う事ができた。
(Application example 2)
Using the clothing-type interface used in Example 18, a remote electrocardiographic measuring device manufactured by Polare Co., Ltd. was used as a detachable device, and a Wearlabs smart device having a heart rate measuring function was configured as in Application Example 1.
The obtained wearable smart device was worn by an American football player, and the electrocardiogram of the player during the match was measured. The detachable device was able to perform good heart rate measurement without falling off during driving.
以上、示してきたように、本発明のウェアラブルスマートデバイスは、衣服型インターフェースとデタッチャブルデバイスとの繰り返し着脱性に優れ、かつ、振動試験にも十分に耐えることから、被着者の運動中にデタッチャブルデバイスが脱落する可能性も低く、安定した動作が期待できる。本発明のウェアラブルスマートデバイスは、被着体として人体のみならず、家畜、愛玩動物などの動物、あるいは振動を伴う動作を行う機械装置にも適用が可能である。 As described above, the wearable smart device of the present invention is excellent in repetitive attachment / detachment between the garment-type interface and the detachable device, and sufficiently withstands the vibration test. Therefore, the wearable smart device is detachable during the exercise of the wearer. There is little possibility that the device will fall off, and stable operation can be expected. The wearable smart device of the present invention can be applied not only to a human body as an adherend, but also to animals such as livestock and pet animals, or mechanical devices that perform operations accompanied by vibration.
１００：基材
１０１：雄型
１０２：雌型
２０１：布基材
２０２：板基材
３０１：クリップ
３０２：固定台
３０３：クランプ
100: Base material 101: Male type 102: Female type 201: Cloth base material 202: Plate base material 301: Clip 302: Fixed base 303: Clamp
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