阅读说明：本技术 带有附接到服装的生物传感器的服装 (Garment with biosensor attached to the garment ) 是由 广本健一 山田整 吉泽真太郎 于 2019-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及带有附接到服装的生物传感器的服装。本公开提供一种服装,该服装包括多个生物传感器,并且适于覆盖受检者的体部、肩部和上肢,该多个生物传感器被附接到服装,使得当受检者穿着服装时,所述多个生物传感器中的每一个生物传感器与多个检查部位中的相应的一个检查部位形成接触,其中,通过在肩峰端的上方经过的配线线缆将隔着肩关节彼此相邻的生物传感器彼此连接,并且,通过经过外侧上髁的外侧的配线线缆将隔着肘关节彼此相邻的生物传感器彼此连接。(The present invention relates to a garment with a biosensor attached to the garment. The present disclosure provides a garment including a plurality of biosensors, and adapted to cover a body, shoulders, and upper limbs of a subject, the plurality of biosensors being attached to the garment such that each of the plurality of biosensors comes into contact with a corresponding one of a plurality of examination sites when the subject wears the garment, wherein the biosensors adjacent to each other across a shoulder joint are connected to each other by a wiring cable passing over an acromion, and the biosensors adjacent to each other across an elbow joint are connected to each other by a wiring cable passing over an outer side of an outer epicondyle.)

带有附接到服装的生物传感器的服装

技术领域

本公开涉及一种服装，所述服装带有附接到该服装的生物传感器。

背景技术

通过以分散方式将生物传感器附接到背心式服装而生产的设备是已知的(例如见专利申请第2014-505529号的PCT国际公报的公开的日文翻译)。生物传感器的电极被布置在被形成为符合于背心式服装的形状的柔性基础材料层中。电极通过设置在基础材料层中的弯曲条带被连接到配对电极。

发明内容

本发明人已经发现以下问题。在上述相关技术设备中，当在受检者(即，使用者)处于静止的状态中(诸如当受检者安静地躺着以进行心电图检查时使用设备)时无任何困难。然而，在相关技术设备中，当期望在受检者正在锻炼的状态中获取生物信息时并且特别地当期望不仅检查体部(即，躯干部分)而且还检查肩部和上肢时，存在以下问题，即，位于移动部分中的配线材料反复地经受应力并且因此趋向于受到损坏。

本公开的目的在于提供一种耐用服装，该耐用服装带有附接到该耐用服装的生物传感器，该耐用服装能够使得即使当受检者正在锻炼时也能够检查肩部和上肢。

第一示例性方面是一种服装，该服装包括多个生物传感器，并且适于覆盖受检者的体部、肩部和上肢，所述多个生物传感器被附接到服装，使得当受检者穿着服装时，多个生物传感器中的每一个生物传感器与多个***位中的相应的一个***位形成接触，其中，通过在肩峰端的上方经过的配线线缆将隔着肩关节彼此相邻的生物传感器彼此连接，并且，通过经过外侧上髁的外侧的配线线缆将隔着肘关节彼此相邻的生物传感器彼此连接。通过用配线线缆将生物传感器彼此连接并且根据如上所述的受检者的移动部使得配线线缆在肩峰端的上方或者外侧上髁的外侧经过，本发明人已经成功地抑制了应力集中并且由此改善了设备的耐久性。

在上述服装中，利用通过被布置在肩峰端的上方的环状带放射状延伸的配线线缆，优选地将在肩峰端周围布置的多个生物传感器彼此连接。通过如上所述在肩峰端周围放射状布置配线线缆，能够抑制臂绕肩关节的旋转运动的伸展和收缩的效果。即，配线线缆几乎不受绕肩峰端的周向伸展和收缩影响。

在上述服装中，生物传感器可以从设置在布上的相应的附接部拆卸下来。每一个附接部均可以具有如下结构：在布被夹在生物传感器中包括的传感器单元和生物传感器中包括的放大器单元之间的情况下，生物传感器中包括的传感器单元被从布的内侧附接，并且生物传感器中包括的放大器单元被从布的外侧附接。通过上述结构，生物传感器能够易于从布拆卸下来，使得布的与受检者的皮肤形成接触的部分能够被清洗。此外，也与受检者的皮肤形成接触的传感器单元能够易于被消毒。

注意，将生物传感器彼此连接的配线线缆优选地被连接到放大器单元。此外，附接力优选地被调节，以使得当使用者拉动配线线缆时，放大器单元被从配对传感器单元拆卸下来。当只是通过抓握并且拉动能够相对易于抓握的配线线缆便能够将生物传感器从布拆卸下来时，由使用者执行的工作的效率能够得到改善。

此外，服装的布优选地是弹性(或者可伸缩)的，使得被附接的生物传感器与受检者的皮肤形成紧密接触，并且使用者能够通过将生物传感器在皮肤的表面上移位来调节生物传感器的位置。当布如上所述是弹性的时候，受检者能够在快速地穿戴设备后将生物传感器的位置调节到适当位置。另外，能够在不需要任何特殊器械的情况下使得生物传感器在那些部位中与皮肤紧密接触。因此，服装能够易于使用，并且测量能够即刻地开始。

注意，服装的布优选地包括抓握部，所述抓握部具有比周围部分的厚度大的厚度，使得使用者能够通过将生物传感器在皮肤的表面上移位来调节生物传感器的位置。通过将布被抓持的部分集中到具有大的厚度的抓握部中，能够降低弹性布受到损坏的可能性。

此外，服装的布可以具有标记，所述标记应位于受检者的骨架结构中的基准点处。当存在上述标记时，即使当没有具有专业知识的助手时，受检者也能够易于由他/她自己穿着服装。

此外，服装可以包括环状带，配线线缆在该配线线缆经过的经过点中以可滑动的方式穿过该环状带。通过使用上述环状带，能够稳定配线线缆的路径并且更进一步抑制应力集中。

此外，服装优选地是背开式服装，在背开式服装中，在背侧上设置有适于调节胸部中的张紧度的调节部。当服装是背开式服装时，以如下方式穿着服装，使得臂和胸部这两者均同时压靠在服装上。因此，在水平方向上对称地布置的生物传感器能够易于定位并且因此穿着感得到改善。

根据本公开，能够提供一种耐用服装，所述耐用服装带有附接到该耐用服装的生物传感器，所述耐用服装能够使得即使当受检者正在锻炼时也能够检查肩部和上肢以及体部。

从在下文中给出的详细描述和仅仅通过示意给出的附图，本公开的以上和其它目的、特征和优点将变得更加充分理解，并且因此不被视为限制本公开。

附图说明

图1是示出测量系统的总体构造的概略图；

图2示出在从胸侧观察时由受检者穿着的传感器衣物的视图；

图3示出在从背侧观察时由受检者穿着的传感器衣物的视图；

图4是用于解释生物传感器到布的附接的透视图；并且

图5是用于解释生物传感器的位置调节的透视图。

具体实施方式

图1是示出测量系统100的总体构造的概略图，该测量系统100测量受检者上的多个***位处的肌电信号。测量系统100主要包括：传感器衣物200(即，传感器服装200)，所述传感器衣物200由受检者穿着；分析PC(个人计算机)300，所述分析PC 300从传感器衣物200获取肌电信号并且分析受检者的状况；以及监视器400，所述监视器400显示分析结果。

传感器衣物200是一种服装，用于获取肌电信号的生物传感器230被以如下方式附接到该服装：当受检者穿着该服装(即，传感器衣物200)时，每一个生物传感器230与受检者上的多个***位中的相应的一个***位形成接触。此外，传感器衣物200的布210覆盖受检者的体部(即，躯干部分)、肩部和上肢。即，生物传感器230被布置在布210上以便对应于受检者的体部、肩部和上肢上的***位。

通过使用从控制盒270开始布线的配线线缆250，布置在身体的右半部上的生物传感器230被以菊花链构造彼此连接。此外，通过使用从控制盒270配线的配线线缆250，布置在身体的左半部上的生物传感器230也被以菊花链构造彼此连接。配线线缆250的铺设(即，配线)将在以后详细描述。

来自每一个生物传感器230的输出信号被收集在控制盒270中，并且通过短程无线电通信被传输到分析PC 300。即，控制盒270包括控制每一个生物传感器230的功能和与分析PC 300通信的功能。此外，控制盒270具有向每一个生物传感器230供给电力的功能。因此，控制盒270包括内置二次电池。注意在控制盒270和分析PC 300之间的通信不限于直接短程无线电通信。即，该通信可以是通过云服务器的通信或者通过线缆的通信。

分析PC 300例如是桌上型PC，并且在功能上用作从控制盒270接收生物传感器230的输出信号并且执行与受检者的状况和/或运动有关的分析的分析设备。分析PC 300包括可以是CPU(中央处理单元)的系统控制单元310并且执行控制计算程序。

监视器400例如是液晶监视器并且被连接到分析PC 300。分析PC 300的分析结果和/或每一个生物传感器230的输出信号的变化被显示在监视器400中，使得受检者和/或助手能够在视觉上识别它们。

图2是在从胸侧观察时由受检者穿着的传感器衣物200的简化图。此外，图3是在从背侧观察时由受检者穿着的传感器衣物200的简化图。虽然配线线缆250和环状带240仅仅在身体的右半部上示出，但是它们也被与身体的右半部上的那些基本对称地布置在身体的左半部上。

如上所述，每一个生物传感器230被附接到布210。首先，描述在受检者穿着传感器衣物200的状态中每一个生物传感器230的位置。当受检者穿着传感器衣物200时，每一个生物传感器230的位置对应于期望获取肌电信号的***位中的相应的一个***位。注意虽然在下文中描述了***位的示例，但是根据检查意图，生物传感器230的位置能够根据需要改变。

具体地，作为布置在身体的右半部上的生物传感器230，布置了十一个生物传感器。特别地，它们是按照这个次序从控制盒270连接的生物传感器230ra、230rb、230rc、230rd、230re、230rf、230rg、230rh、230ri、230rj和230rk。它们被布置在身体的右半部上，使得当受检者穿着传感器衣物200时，生物传感器230ra位于胸大肌中；生物传感器230rb位于三角肌的前部中；生物传感器230rc位于三角肌的中部中；生物传感器230rd位于三角肌的后部中；生物传感器230re位于冈下肌中；生物传感器230rf位于斜方肌中；生物传感器230rg位于肱三头肌中；生物传感器230rh位于肱二头肌中；生物传感器230ri位于肱桡肌中；生物传感器230rj位于屈肌桡侧肌中；并且生物传感器230rk位于尺骨茎突中。

具体地，作为布置在身体的左半部上的生物传感器230，布置了十一个生物传感器。特别地，它们是按照这个次序从控制盒270连接的生物传感器230la、230lb、230lc、230ld、230le、230lf、230lg、230lh、230li、230lj和230lk。它们被布置在身体的左半部上，使得当受检者穿着传感器衣物200时，生物传感器230la位于胸大肌中；生物传感器230lb位于三角肌的前部中；生物传感器230lc位于三角肌的中部中；生物传感器230ld位于三角肌的后部中；生物传感器230le位于冈下肌中；生物传感器230lf位于斜方肌中；生物传感器230lg位于肱三头肌中；生物传感器230lh位于肱二头肌中；生物传感器230li位于肱桡肌中；生物传感器230lj位于屈肌桡侧肌中；并且生物传感器230lk位于尺骨茎突中。布置在身体的左半部上的每一个生物传感器230被与布置在身体的右半部上的生物传感器230中的相应的一个生物传感器水平对称地布置。

如上所述，在覆盖受检者的体部、肩部和上肢的传感器衣物200中，在受检者锻炼时显著的伸展和收缩和/或旋转能够发生的部位是对应于肩关节的部位和对应于肘关节的部位。生物传感器230ra和230rb具有它们隔着右肩关节彼此相邻的这种位置关系。生物传感器230rb和230rc、生物传感器230rc和230rd以及生物传感器230rd和230re每一个也具有它们隔着右肩关节彼此相邻的这种位置关系。类似地，生物传感器230la和230lb具有它们隔着左肩关节彼此相邻的这种位置关系。生物传感器230lb和230lc、生物传感器230lc和230ld以及生物传感器230ld和230le每一个也具有它们隔着左肩关节彼此相邻的这种位置关系。将这些生物传感器彼此连接的每一条配线线缆250被铺设(即，布线)，以便在右肩峰端的上方或者左肩峰端的上方经过。通过配线线缆250的上述铺设，能够防止应力集中在特定配线线缆250或者配线线缆250的特定部分上，否则在受检者锻炼时这种情况将会发生。因此，能够使得配线线缆250断裂的可能性极小。

更加具体地，生物传感器230ra、230rb、230rc、230rd和230re可以被视为在右肩峰端周围布置的生物传感器。利用如下配线线缆250，将这些生物传感器彼此连接：上述配线线缆250通过被布置在右肩峰端的上方的环状带240放射状延伸。类似地，生物传感器230la、230lb、230lc、230ld和230le可以被视为在左肩峰端周围布置的生物传感器。利用如下配线线缆250，将这些生物传感器彼此连接：上述配线线缆250通过被布置在左肩峰端的上方的环状带240放射状延伸。每一个环状带240是圈状带，配线线缆250以可滑动的方式穿过该圈状带。例如，环状带240被如下地形成。即，环状带240的一端被缝合到布210，并且钩环紧固器(例如，维可牢搭扣(Velcro))被布置在环状带240的另一端处，使得能够形成配线线缆250经过的具有适当直径的圈。通过如上所述放射状布置配线线缆250，能够抑制由臂绕肩峰端的旋转运动引起的伸展和收缩的效果。即，因为配线线缆250不被沿着绕肩峰端的周向方向配线，所以配线线缆250几乎不受臂的伸展和收缩影响。

生物传感器230rh和230ri隔着右肘关节彼此相邻。生物传感器230lh和230li隔着左肘关节彼此相邻。连接这些传感器的配线线缆250被铺设成分别经过右外侧上髁的外侧和左外侧上髁的外侧。通过配线线缆250的上述铺设，能够防止应力集中在特定配线线缆250或者配线线缆250的特定部分上，否则在受检者锻炼时将会发生这种情况。因此，能够使得配线线缆250断裂的可能性极小。

此外，为了使得配线线缆250以稳定方式经过上述预定部位，环状带240还被布置在几个经过点中。通过在几个点中布置环状带240，配线线缆250经过预定经过点并且能够在这些经过点中滑动。因此，能够更加有效地有效释放否则将会施加在配线线缆250上的应力。环状带240优选地靠近腋窝的后壁并且在外侧上髁外侧的两侧上以及相应的肩峰端的上方布置。

此外，如在图3中所示，传感器衣物200是在背侧上水平地打开的背开式衣物(即，背开式服装)。此外，用于调节胸部中的张紧度的调节部(一个或者多个)被布置成骑跨背开式衣物的分离部分，使得布210与受检者的身体形成紧密接触。具体地，调节部由紧固带211和钩环紧固器(例如，维可牢搭扣(Velcro))212的组合形成。紧固带211的一端被缝合到背开式衣物的右侧。钩环紧固器212被布置在背开式衣物的左侧上并且得到调节，使得紧固带211的另一端被紧密地附接到该钩环紧固器212。能够通过调节紧固带211的另一端的附接位置来调节胸部张紧度。

当传感器衣物200具有如上所述的背开结构时，受检者穿着传感器衣物200，使得臂部和胸部这两者均同时地压靠在传感器衣物200上。因此，在水平方向时对称地布置的生物传感器，能够易于定位并且因此穿着感得到改善。此外，因为能够通过设置调节部来改善在生物传感器230和受检者的皮肤之间的紧密接触，所以还能够改善肌电信号的采集精度。

生物传感器230能够从设置在布210上的相应的附接部拆卸下来。图4是用于解释生物传感器230到布210的附接的透视图。生物传感器230包括传感器单元232和放大器单元231。作为在布210中形成的通孔的附接部213具有如下结构：在靠近附接部213定位的布210的一部分被夹在传感器单元232和放大器单元231之间的情况下，传感器单元232被从布210的内侧(即，从受检者的皮肤侧)附接，并且放大器单元231被从布210的外侧附接。

在与放大器单元231的和布210接触的表面相反的放大器单元231的表面上，设置有两个连接端子235，配线线缆250被连接到该两个连接端子235。配线线缆250在它的端部处具有线缆端子251，并且通过将这个线缆端子251***连接端子235中来将配线线缆250固定到放大器单元231。根据相邻生物传感器230之间或者生物传感器230和控制盒270之间的距离选择(即，使用)具有适当长度的配线线缆250。注意在位于菊花链构造的端部处的生物传感器230lk和230rk的情形中，配线线缆250被连接到连接端子235中的一个连接端子235，但是无任何配线线缆250被连接到另一个连接端子235。注意根据通信条件，端接器等可以被连接到另一个连接端子235。

连接端子235被连接到容纳在放大器单元231中的放大器电路233。放大器电路233放大获取到的肌电信号，执行AD转换，并且输出根据来自控制盒270的请求处理的肌电信号。放大器电路233被连接到放大器端子234以从传感器单元232获取肌电信号。放大器端子234被布置在放大器单元231的与附接单元213相对的表面上。放大器端子234是阴连接器。

传感器单元232包含肌电传感器237，该肌电传感器237露出到外侧，使得肌电传感器237的电极与受检者的皮肤形成接触。肌电传感器237从传感器端子238输出通过受检者的皮肤感测出的肌电信号。传感器端子238是被布置在传感器单元232的与附接单元213相对的表面上并且从所述表面突出的阳连接器。传感器端子238穿过附接部213并且由放大器端子234接收。通过上述端子连接，在靠近附接部213定位的布210的部分被夹在其间的情况下，放大器单元231和传感器单元232被固定到彼此。此外，传感器单元232包括磁体236。在磁体236附着到放大器单元231的外罩时，在放大器单元231和传感器单元232之间的固定得到增强。

如上所述，每一个生物传感器230被附接到布置在布210上的附接部213中的相应的一个附接部213。当可以是受检者或者助手的使用者从布210移除生物传感器230时，使用者能够通过拉动配线线缆250来从配对传感器单元232拆卸连接到配线线缆250的放大器单元231。因为放大器单元231被线缆端子251串联连接，所以使用者能够同时地拆卸很多放大器单元231。即，在放大器单元231和传感器单元232之间的连接力被调节成使得在使用者拉动它们中的一个(或者将它们拉开)时它们被相互分离的这种程度。具体地，在放大器端子234和传感器端子238之间的接合力和/或磁体236的磁力被调节以使得获得上述连接力。

当生物传感器230和配线线缆250能够易于拉动并且被从布210拆卸下来时，与受检者的皮肤形成接触的布210能够易于清洗。此外，也与受检者的皮肤形成接触的传感器单元232能够易于消毒。此外，当能够只是通过抓握并且拉动能够相对易于抓握的配线线缆250便将生物传感器230从布分离时，由使用者执行的工作的效率能够得到改善。

图5是用于解释生物传感器230的位置调节的透视图。对于布210，使用弹性(或者可伸缩)材料，诸如尼龙。当布210是弹性(或者可伸缩)的时候，预期布210将传感器单元232压靠在受检者的皮肤上。因此，能够改善肌电信号的采集精度。

因为布210是弹性的，所以使用者能够通过将布210在由使用者的皮肤的表面上的箭头示意的方向上移位来调节生物传感器230的位置。注意，在布210中，抓握部215被设置在位置将被调节的生物传感器230的附近，抓握部215具有大于周围部分的厚度的厚度。使用者抓握(或者夹紧)这个抓握部215并且调节生物传感器230的位置。多个抓握部215可以被布置在生物传感器230的附近。例如，两个抓握部215可以被布置在生物传感器230的两侧上。通过集中布210被抓持到具有大的厚度的抓握部215中的部分，能够降低弹性布210受到损坏的可能性。注意，抓握部215可以通过折叠布210的一部分或者通过在布210上附接补片布而形成。此外，由塑料或者金属制成的突出物(诸如纽扣)可以被附接在布210上。

布210可以具有标记214，该标记214应在生物传感器230的附近位于受检者的骨架结构中的基准点处。特别地，在生物传感器230被布置在尺骨和肩胛骨的升高部分的附近的情形中，当标记214被布置在布210上的应位于这些升高部分处的点处时，使用者能够易于定位这些生物传感器230。

标记214的形状不限于图中所示的形状。即，还能够使用字母、图标、图示等。例如，如果绘制了骨架或者肌肉的图示，则能够调节标记214的位置以使得位于受检者的骨架或者肌肉处。当抓握部215和/或标记214被布置在布210中时，受检者能够在穿着传感器衣物200后将生物传感器230的位置调节到适当位置。另外，能够在不要求任何特殊器械的情况下使得生物传感器230在那些部位中与皮肤形成紧密接触。因此，传感器衣物200能够易于使用并且测量能够即刻地开始。

虽然已经作为服装的一个示例描述了传感器衣物200，但是传感器衣物200不限于用于测量肌电信号的传感器衣物200。即，通过用其它类型的传感器替代生物传感器，传感器衣物200能够被构造为测量各种生物信号。显然，附接部213可以根据所要测量的生物信号被布置在适当的***位处。在过去，在***位中各自地放置多个生物传感器并且调节它们的位置是一项麻烦的任务。作为对照，通过使用类似在这个实施例中描述的传感器衣物，通过只是使得受检者穿着传感器衣物，便能够在预定位置处布置多个生物传感器。

此外，虽然上述传感器衣物200被构造成背开式服装，但是传感器衣物200可以被形成为前开式服装或者披风式服装。在例如对生物传感器230的布置和位置加以考虑时，可以选择(即，使用)适当的构造。此外，已经在生物传感器230和配线线缆250能够拆卸下来的假设下描述了上述生物传感器230。然而，本公开不受这种构造限制。通过构造生物传感器230和配线线缆250使得它们能够拆卸下来，生物传感器230和配线线缆250的连接构造能够根据要测量的***位而被适当地改变。在另一方面，通过构造生物传感器230(或者在该生物传感器230中包括的放大器单元231)和配线线缆250使得它们被彼此固定，在预定测量反复进行的情形中将更加方便。

此外，在传感器衣物200中，使用生物传感器230被串联连接的菊花链构造。这是因为，如与生物传感器230被并联连接的情形相比，能够减小配线线缆250的厚度，并且因此较少可能妨碍受检者进行的锻炼。然而，只要配线线缆的厚度能够减小，则配线构造不限于菊花链构造。然而，即使在此情形中，隔着肩关节彼此相邻的生物传感器也优选地在肩峰端的上方经过的配线线缆彼此连接。此外，隔着肘关节彼此相邻的生物传感器优选地经过外侧上髁的外侧的配线线缆彼此连接。

从如此描述的公开内容，将显而易见的是，本公开的实施例可以以多种方式改变。不应将这些变化视为脱离本公开的精神和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的是所有这些变型旨在被包括在所附权利要求的范围内。