(57)【要約】   被験者に違和感を与えることなく生体情報を取得し、生理学情報、メンタル情報に変換し、被験者にフィードバックすることにより効率的な訓練を可能とするシステムを提供する。  ２０Ｎ以下の２０％伸張応力を有する生地を少なくとも用いた、衣服圧が０．１ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下であり、衣服圧が０．３ｋＰａ以上となる部分に皮膚接触型電極を有する事を特徴とする衣服型生体情報計測装置を用いた生体情報提示システムを構成し、該衣服型生体情報計測装置を被験者に着用させ、得られた生体情報からメンタル情報、生理学情報を得て端末機器に結果を提示し、それに基づいて行動提示することにより効率的な訓練を実現する。
2019065585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣服型の生体情報計測装置を用いて得られた生体情報を、被着者の精神状態およびまたは生理学状態を表す情報に変換し、該情報を被着者およびまたは第三者にリアルタイムに提示するシステムにおいて、  前記衣服型の生体情報計測装置が    ２０Ｎ以下の２０％伸張応力を有する生地を少なくとも用いており、    衣服圧が０．１ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下であり、    衣服圧が０．３ｋＰａ以上となる部分に皮膚接触型電極を有する事を特徴とする生体情報提示システム。
【請求項２】
前記皮膚接触型電極が、導電性ファブリックを用いた電極である事を特徴とする請求項１に記載の生体情報提示システム。
【請求項３】
前記皮膚接触型電極が、伸縮性導体組成物を用いた電極である事を特徴とする請求項１に記載の生体情報提示システム。
【請求項４】
前記皮膚接触型電極が、導電性ゲルを用いた電極である事を特徴とする請求項１に記載の生体情報提示システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の生体情報提示システムを用いて、作業訓練を行う事を特徴とする訓練方法。
【請求項６】
前記作業がスポーツである事を特徴とする請求項５に記載の訓練方法。
【請求項７】
前記作業が楽器演奏であることを特徴とする請求項５に記載の訓練方法。
【請求項８】
前記作業が機械操作である事を特徴とする請求項５に記載の訓練方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    衣服型の生体情報計測装置、すなわちウェアラブルセンシングデバイスを用いて得られた生体情報を、被着者の精神状態およびまたは生理学状態を表す情報に変換し、該情報を被着者およびまたは第三者にリアルタイムに提示するシステムに関し、さらに詳しくはかかるシステムを用いて機械操作、スポーツ、楽器演奏などのトレーニングを行う訓練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】    スポーツ選手、アスリート、武道家、などのトレーニング、各種作業訓練、自己啓発などにおいて、メンタル状態を把握して訓練に活かす試みがなされている。【０００３】    特許文献１には、機械作業中の作業者の満足感を脳波で計測し、作業者に満足感の状態をフィードバックし、さらには、機械へもフィードバックをかけることが記載されている。この方法は、脳波という生理データから満足感を評価する手法であるが、満足感という感覚は複合的な感覚であり、具体的なメンタル状態を評価することはできない。例えば、リラックスして満足なのか、眠気を生じることで満足なのか、覚醒していることで満足なのか、そのような具体的なメンタル状態は把握できない。    また、脳波から重要な生理情報を得ることができるが、それだけでは、具体的なメンタル状態を十分評価することは難しい。また、本特許は、作業者に満足感の状態をフィードバックすることができるが、それを知った作業者が自らの意思で自分の状態を変化させて、その効果を把握し、自分のメンタル状態をコントロールすることができるようなトレーニングシステムではない。【０００４】    特許文献２は、ゲームの操作速度（反応速度）と心理状態とＡＣＴＨ（副腎皮質刺激ホルモン）の生理データとの対応関係を把握して、心理状態を判定するシステムである。ＡＣＴＨでストレスを評価することは一般的であるが、本特許の心理状態がどのような心理状態を把握するかは明確にされておらず、具体的でない。また、心理状態の判定結果をユーザーに知らせるシステムであるが、その結果を受けて、ユーザー自らがメンタル状態をコントロールして心理状態を変化させてその結果を確認できる、というトレーニングシステムではない。ＡＣＴＨはリアルタイムで結果を出せる指標ではないので、技術的に困難だと思われる。また、ＡＣＴＨでは、リラックス、覚醒、眠気、緊張などの、具体的なメンタル状態を評価することは難しい。【０００５】    特許文献３は、脳波を検出して、その脳波情報から快適性を評価し、判定結果に基づいて機器を制御するシステムである。脳波のみで、リラックス、覚醒を脳波で評価することができるとされているが、心電のデータを加えた方が、より精度が上がる。また、本特許は、快適性を評価した結果を受けて、機器を制御するシステムであり、自分で自己のメンタル状態を変化させ、その効果を把握するようなトレーニングシステムではない。【０００６】    特許文献４は、自動車乗員のぼんやり度を運転者の視線の動きをＣＣＤカメラで撮影し、画像解析した結果から判断し、ぼんやり度が高くなる警報を出力する装置である。メンタル状態は、「ぼんやり度」という具体的な内容であるが、生理データではなく、表情を撮影することにより評価する方法である。また、判断結果については、機械へのフィードバックであり、人がその結果を受けて自らのメンタル状態をコントロールすることを試みるものではない。【０００７】    特許文献５では、乳幼児の生理情報を計測し、心理状態を推定し、乳幼児に異変がおきたと判断された場合は、緊急通報手段で通報を行なうことができるシステムである。生理値は、脈拍を計測しており、眠たくて泣いている、あるいは、うつ伏せ寝��危険な状態にあるかどうか、などを判断することができる。判断結果を知らせることはできるが、人がその結果を受けて自らをコントロールすることを試みるものではない。【０００８】    上記の特許文献に記載されているように、従来、生理情報を計測し、心理状態を推定し、評価結果を表示する、あるいは、さらに、機械へフィードバックする、というシステムは構築されている。しかし、経時的に、リアルタイムで、被計測者にメンタル状態を提示し続けるシステムではない。そのため、生理計測値から評価され、提示されたメンタル状態を受けて、被計測者が自らのメンタル状態をコントロールする訓練はできない。【０００９】    また、生理計測値が脳波のみ、唾液（ＡＣＴＨ）のみ、脈拍のみ、という単一の計測値で評価することが多い。もちろん、単一の計測値でもある程度の心理状態は推定できるが、具体的なメンタル状態を精度良く推定するためには、複数の指標を用いることが望ましい。脈拍は自律神経活動を表し、脳波は中枢神経活動を表すので、特定のメンタル状態は評価できるが、複合的で具体的なメンタル状態を評価することは難しい。また、メンタルトレーニングを目的としていないので、結果を表示した段階でシステムを終了し、結果を受けてトレーニングをしてその効果を自分で知るシステムではない。または、機械へフィードバックをかける文献が多く、被計測者へ次の具体的方向を指示するシステムにはなっていない。【００１０】  特許文献６には脳波情報と心電情報の両方を利用してメンタル状態を把握し、被測定者にフィードバックすることによりメンタルトレーニングを行うメンタルトレーニングシステムが開示されている。脳波情報と心電情報の両方を用いる事によりメンタル状態の的確な把握が可能となる。しかしながら、心電信号がｍＶレベルであるのに対して、脳波情報はμＶ程度の微小信号であり、実験室内では信号取得が可能であっても、屋外で、ましてや激しい運動や実作業現場のように雑音が多い環境下での測定は極めて困難である。【００１１】  さらに、心電測定においても、健康診断にて用いるような心電計を装着した状態で激しいスポーツや実作業を行うことは難しく、加えてそのような測定装置を身体に装着していること自体がストレスであるため、かかる機器を装着した状態のメンタル情報を把握したところで、実際の状態とは解離が生じており、適切なトレーニングに用いる事は難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２６２９４２号公報
【特許文献２】特開平２００４−２６７２９６号公報
【特許文献３】特開平８−７１０５０号公報
【特許文献４】特開平８−２９０７２５号公報
【特許文献５】特開２００４−１８１２１８号公報
【特許文献６】特許４８４４５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】    本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、着用が容易で、かつ着用時に着用者に違和感を与えない衣服型の生体情報計測装置を用いてメンタル状態を把握し、フィードバックすることによりトレーニングに活かすことができるトレーニングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】    本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、着用が容易で、かつ着用時に着用者に違和感を与えない衣服型の生体情報計測装置（センシングウェア、またはウェアラブル・スマート・デバイス）を開発し、その衣服型の生体情報計測装置を活かした生体情報提示システムおよびそのシステムを利用した訓練方法を発明した。【００１５】    すなわち本発明は、以下の構成である。［１］  衣服型の生体情報計測装置を用いて得られた生体情報を、被着者の精神状態およびまたは生理学状態を表す情報に変換し、該情報を被着者およびまたは第三者にリアルタイムに提示するシステムにおいて、  前記衣服型の生体情報計測装置が    ２０Ｎ以下の２０％伸張応力を有する生地を少なくとも用いており、    衣服圧が０．１ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下であり、    衣服圧が０．３ｋＰａ以上となる部分に皮膚接触型電極を有する事を特徴とする生体情報提示システム。［２］  前記皮膚接触型電極が、導電性ファブリックを用いた電極である事を特徴とする前記［１］に記載の生体情報提示システム。［３］  前記皮膚接触型電極が、伸縮性導体組成物を用いた電極である事を特徴とする前記［１］に記載の生体情報提示システム。［４］  前記皮膚接触型電極が、導電性ゲルを用いた電極である事を特徴とする前記［１］に記載の生体情報提示システム。［５］  前記［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムを用いて、作業訓練を行う事を特徴とする訓練方法。［６］  前記作業がスポーツである事を特徴とする前記［５］に記載の訓練方法。［７］  前記作業が楽器演奏であることを特徴とする前記［５］に記載の訓練方法。［８］  前記作業が機械操作である事を特徴とする前記［５］に記載の訓練方法。【００１６】さらに本発明では以下の構成を有する事が好ましい。［９］  前記生体情報が、心電情報であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび［５］〜［８］のいずれかに記載の訓練方法。［１０］  前記生体情報が、筋電分布情報であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび［５］〜［８］のいずれかに記載の訓練方法。［１１］  前記生体情報が脳波情報であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび［５］〜［８］のいずれかに記載の訓練方法。［１２］  前記生体情報が呼吸情報であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび［５］〜［８］のいずれかに記載の訓練方法。［１３］  前記生体情報として、心電情報、筋電分布情報、脳波情報、呼吸情報から少なくとも選択される２種以上を用いる事を特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび［５］〜［８］のいずれかに記載の訓練方法。［１４］  前記生体情報のＳＮ比が１０ｄＢ以上である事を特徴とする［９］〜［１３］のいずれかに記載の生体情報提示システムおよび訓練方法。【００１７】  本発明の衣服型の生体情報計測装置は伸縮性導電材料からなる配線を有することが好ましい。伸縮性導電材料を適切に用いる事により、２０Ｎ以下の２０％伸張応力を有する生地を少なくとも用いた場合に、衣服圧が��．１ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下となる衣服型の生体情報計測装置を構成することが容易となり、衣服圧が０．３ｋＰａ以上となる部分を見出すことができる。なお伸縮性導電材料としては、伸縮性の導体組成物の層（フィルム、シート、メンブレン）、ジグザグステッチにて生地に縫い込んだ導電性糸、ニット編み地に組み込んだ導電糸、冗長性を持って配置された電線ないし金属箔パターン等を用いる事ができる。
【発明の効果】
【００１８】    本発明における衣服型の生体情報計測装置は適度な衣服圧を有するため、着用者に違和感を抱かせずに着用させることができる。さらに生体情報を検出するための皮膚接触型電極を適切な接触圧の部分に配置するため、信号取得が確実に行え、しかも電極部に特有の違和感を着用者に与えない。結果として生体情報計測装置を着用した状態で、スポーツ、作業、などの動作を自然な状態で行う事が出来る。また生体情報計測装置が人体に比較的緊密に接しているために人体自体が雑音のバッファとして作用し、ＳＮ比が改善される。  このようにして得られた生体情報を常法に従って解析して生理学状態を表す情報に変換し、着用者およびまたは監督者に提示することができる。ここでは生理学情報は広義にメンタル情報を含む人体の心と体の総合的な情報であると解釈する。  かかる生理学情報を着用者に適度にフィードバックすることにより、効率的かつ適切なな訓練が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１に本発明の生体情報提示装置のブロックダイヤグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】    本発明の生体情報計測装置において生体情報として心電情報、脳波情報、筋電分布情報、呼吸情報などを検出する検出手段１について説明する。    心電情報、脳波情報、筋電分布情報は電気信号として取得できる。これらは生体接触型電極を介して経時的に電圧測定を行えば良い。なお電圧測定部の入力インピーダンスは１００ｋΩ以上、好ましくは３００ｋΩ以上、さらに好ましくは１ＭΩ以上である。上限は特に規定されない。  呼吸情報は人体の形状変化ないしは、口または鼻近傍の風速変化から求める事ができる。本発明においては着用者への違和感を低減する意味で、人体の周長変化から呼吸情報を取得する方法が好ましい。かかる周長変化は最終的にはセンサにより電気信号に変換される。
【００２１】  本発明の衣服型生体情報計測装置の母体となる衣服は２０％伸張応力が２０Ｎ以下である生地により作成される。また衣服圧は０．１ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下となるように設定される。衣服圧は標準体系の持ち主を前提としているが、衣服圧の許容範囲に入りように被験者の体系と衣服のサイズを調整すれば良い。  本発明では衣服圧が０．３ｋＰａ以上となる部分に皮膚接触型電極を配置する。一般に皮膚接触型電極は、確実なコンタクトを欲するために、必要以上の圧力で身体に接触させることが多い。しかしながら、そのような配置では被験者から違和感を取り除くことはできず、有効な生体情報を取得することはできない。
【００２２】    本発明では心電情報の代わりに、生体電位ではなく、血流量の変化を捉える脈波情報を用いる事も出来る。脈波は手首、または手指で計測することができる。また心電情報と心臓から離れた位置での脈波情報との差分から血圧に関連するパラメータを算出することが可能である。
【００２３】    脳波情報は、医学的には規定された方法があるが、本発明においては、脳波情報の断片情報で十分であり、たとえば前頭部Ｆｚまたは頭頂部Ｃｚの１点計測で得られる情報でも十分である。脳波は、他の情報に比較して微弱であり実作業空間ではノイズに埋もれやすい。したがって本発明では半ば補助的に脳波を用いる。
【００２４】    脳波は、脳の電気活動に関連して、あるリズムをもった微弱な電位変化であり、周波数によりδ波、θ波、α波、β波、γ波に分類される。睡眠脳波、快適性を示す脳波など、さまざまな研究がされているが、本発明においては、脳波により、覚醒、眠気を評価することを目的として脳波を検出しており、α波のみを検出すればよい。
【００２５】    次に、検出手段からの信号を処理する信号処理手段２について説明する。心電情報からはＲ波の検出をする。Ｒ波は心電情報の波形の中で、最も振幅の大きい波である。１秒毎にすぐ手前のＲ波とＲ波との時間間隔（ＲＲ間隔）を求める。脳波は、５秒間、５１２ポイントのデータでＦＦＴ処理を行い、α波パワースペクトルを１秒毎に計算する。さらに、その結果の逆数を計算する。ＦＦＴはハニング窓、ハミング窓のどちらを使ってもよい。このようにして、１秒毎に、ＲＲ間隔の結果、α波パワースペクトルの逆数の結果を計算する。脈派は、心電情報のＲＲ間隔と同様に、脈波と次の脈波の時間間隔を計測すればよい。
【００２６】    信号処理結果を受けてメンタル状態を評価する評価手段３について次に説明する。メンタル状態のリラックス、緊張、覚醒（活性）、眠気について、主観評価実験を実施し、そのアンケート調査結果を因子分析したところ、リラックスと緊張が同軸に、かつ、覚醒（活性）と眠気が同軸にあることを把握した。さらに、そのメンタル状態と生理計測値との対応を検討した結果、リラックス−緊張の軸は心電情報のＲＲ間隔、覚醒（活性）−眠気の軸は脳波のα波パワースペクトルの逆数と対応が良いことを把握した。
【００２７】    これらの結果より、「リラックスし、かつ覚醒している」というメンタル状態は、ＲＲ間隔が大きく、かつα波パワースペクトルの逆数も大きい、という生理指標で示される。一方、「リラックスし、かつ眠い」というメンタル状態は、ＲＲ間隔は大きいが、α波パワースペクトルの逆数は小さい、という生理指標で示される。  本発明において雑音などの影響が大きく、脳波情報からα波の検出が難しい場合には、心電情報のＲ−Ｒ間隔のパターン解析から得られる眠気指標を用いても良い。
【００２８】  本発明においては、被験者に違和感を与えない生体情報計測環境を実現しているため、脳波情報を用いず、心電情報のみからでもメンタル状態を評価することができる。
【００２９】    次に、メンタル評価結果を被計測者にリアルタイムに経時的に提示し続ける評価結果表示手段４について説明する。１秒毎にＲＲ間隔とα波パワースペクトルの逆数を計算した信号処理結果を、モニター画面に提示する。経時変化がわかるように、Ｘ軸とＹ軸に心電情報のＲＲ間隔とα波パワースペクトルの逆数をとり、１秒毎の値をプロットし続ける。時間経過を分かりやすくするために、色の濃度を経時的に変える、あるいは、１分毎に色を変える、などの方法をとると望ましい。長時間トレーニングするときは、表示間隔を１秒ではなく、もっと間隔を長くして結果を表示することも可能である。  脳波情報の取得が難しい場合には、Ｙ軸に心電情報から得られた眠気の強弱をプロットすれば良い。
【００３０】    トレーニングを開始して最初のプロットは中央を開始とする。そうすることで、変化を分かりやすく表示することができる。Ｘ軸、Ｙ軸のレンジも、画面全体を使って表示できるように、プロットが増えてくるに従いレンジを変更して表示すると良い。Ｘ軸を緊張−リラックスの軸とし、心電情報のＲＲ間隔のデータを使い、Ｙ軸を眠気−覚醒の軸とし、α波パワースペクトルの逆数のデータ、ないしは心電情報から得られた眠気情報を使い、例えば１分毎の計測結果をプロットすれば、メンタル情報を視覚化して提示することができる。なお本発明においてリアルタイムとはメンタル情報評価結果を得られる都度表示していくことを意味する。評価演算に時間を要する場合には、表示までにその時間分遅れることは容認される。
【００３１】    次に、具体的推奨行動を提示する行動提示手段５について説明する。  リラックス−緊張の軸は、心電情報のＲＲ間隔で数値化することができるが、心電は自律神経系に支配されるものなので、呼吸調整により変化させることが可能である。被計測者自身が操作する場合には、メンタル状態評価結果を見て、よりリラックスしたいと思った場合は、モニター上の希望メンタル選択画面の「リラックス」を選択する。それを受けて、「目を瞑って深呼吸をしてください」などの指示をモニターに表示する。より緊張状態にしたいという選択をされた場合は、「呼吸を故意に速くしてください」などの指示をモニター上に表示する。
【００３２】  被計測者がメンタル状態評価結果を見て、より覚醒したいと思った場合は、モニター上の希望のメンタル選択画面の「覚醒」を選択する。それを受けて、「目を瞑って趣味などの楽しみな予定を考えてください」などの指示をモニター上に表示する。より眠たくなりたい、という選択をされた場合は、「目を瞑って何も考えないようにしてください」などの指示をモニター上に表示する。具体的指示の内容は、上述の内容に限定されない。柔軟体操の指示や、食べ物を食べる指示も含まれる。また、メンタル状態を維持したい場合は、維持したいことを表す選択「変化無し」を選定する。図３の表示方法は一例であり、これに限定されるものではない。
【００３３】  以上は、被験者自身が提示結果を見て操作する場合についての説明であったが、監督者、トレーナーが提示結果を見て、適宜行動提示を行う事も出来る。本システムを活用することにより、生理学データに基づいた適切な行動提示を行う事ができるようになり、より良質な訓練が行える。
【００３４】  本発明における皮膚接触型電極としては導電性ファブリックを用いた電極をもちいることができる。導電性ファブリックとは少なくとも導電糸を含む繊維からなる織布、不織布、編物、刺繍糸、縫糸などである。  上記導電糸とは、繊維長１ｃｍあたりの抵抗値が１００Ω以下の糸が好ましい。上記導電糸とは、導電性繊維、導電性繊維の繊維束、導電性繊維を含む繊維から得られる撚糸、組み糸、紡績糸、混紡糸、金属線を極細に延伸した極細金属線、フィルムを極細の繊維状に切断した極細フィルムの総称である。  上記導電性繊維としては、例えば、金属で被覆された化学繊維または天然繊維、導電性金属酸化物で被覆された化学繊維または天然繊維、グラファイト、カーボン、カーボンナノチューブ、グラフェンなどのカーボン系導電性材料で被覆された化学繊維または天然繊維、導電性高分子で被覆された化学繊維または天然繊維などが挙げられる。  また、上記導電性繊維として、例えば、金属、導電性金属酸化物、カーボン系導電性材料、および導電性高分子よりなる群から選ばれる少なくとも１種の導電性材料を含む高分子材料を紡糸して得られた繊維を用いることができる。  上記導電性繊維の繊維束としては、例えば、上記導電性繊維のマイクロファイバーやナノファイバーなどからなる繊維束に、導電性フィラーや導電性高分子等を担持、含浸させて得られたものを用いることができる。
【００３５】  上記導電糸として、上記導電性繊維を含む繊維を用いて得られた撚糸、組み糸、紡績糸、混紡糸など用いてもよい。  上記導電糸には、金属線を極細に延伸した極細金属線も包含される。  上記導電性繊維、上記導電性繊維の繊維束、上記導電性繊維を含む繊維から得られる撚糸、組み糸、紡績糸、混紡糸、上記極細金属線の平均直径は、２５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１２０μｍ以下、更に好ましくは８０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。  上記導電糸には、フィルムを極細の繊維状に切断した極細フィルムも包含され、上記極細フィルムとは、金属、導電性金属酸化物、カーボン系導電性材料、および導電性高分子よりなる群から選ばれる少なくとも１種の導電性材料を被覆した高分子フィルムを幅８００μｍ以下に切断して得られた繊維状フィルムを意味する。  上記導電糸のなかでも、金属で被覆された化学繊維、導電性高分子を担持、含浸させた導電性繊維の繊維束、および平均直径が５０μｍ以下の極細金属線よりなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００３６】  上記導電性ファブリックとしては、具体的には、非導電性の布帛に導電糸を刺繍した繊維構造体、非導電性の布帛に導電性高分子含有溶液を含浸、乾燥させた繊維構造体、導電性フィラーとバインダー樹脂とを含む溶液を含浸、乾燥させた繊維構造体などが挙げられる。これらのなかでも、非導電性の布帛に導電性高分子含有溶液を含浸、乾燥させた繊維構造体を用いることが好ましい。  上記導電性高分子としては、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸とを含む混合物を好ましく用いることができる。  上記導電糸を含む繊維としては、合成繊維マルチフィラメントが好ましく、該合成繊維マルチフィラメントの少なくとも一部が、繊度が３０ｄｔｅｘ未満の極細フィラメントであるか、或いは、繊度が４００ｄｔｅｘを超え、かつ単糸繊度が０．２ｄｔｅｘ以下の合成繊維マルチフィラメントであることが好ましい。  上記導電性ファブリックが、導電糸を含む繊維で構成された織物であるか、編み物である場合は、目付けは５０ｇ／平方ｍ未満が好ましく、導電性高分子の脱落を防止できる。また、目付けは３００ｇ／平方ｍを超えることが好ましく、充分な導電性を確保できる。
【００３７】  本発明の皮膚接触電極としては、伸縮性導体組成物を用いた電極を用いる事ができる。上記伸縮性導体層とは、伸縮性を有し、且つ比抵抗が１×１００Ωｃｍ以下の層を意味する。上記伸縮性とは、導電性を保った状態で、繰り返し１０％以上の伸縮が可能であることを意味する。上記伸縮性導体層は、層単独で４０％以上の破断伸度を有することが好ましい。破断伸度は、より好ましくは５０％以上、更に好ましくは８０％以上である。  破断伸度は、導電性ペーストを離型シート上に所定の膜厚に塗布し、乾燥後に剥離し、引張試験を行って測定できる。  上記伸縮性導体層は、引張弾性率が１０〜５００ＭＰａであることが好ましい。  上記伸縮性導体層の平均厚さは、例えば２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以下が好ましい。平均厚さは、より好ましくは５００μｍ以下、更に好ましくは２５０μｍ以下、特に好ましくは９０μｍ以下である。
【００３８】  このような伸縮性導体層を形成できる材料を、以下、伸縮性導体層用組成物とよぶことがある。上記伸縮性導体層は、例えば、伸縮性導体層用組成物として導電性ペーストを用いて形成できる。  導電性ペーストは、少なくとも（ｉ）導電性粒子、（ｉｉ）柔軟性樹脂、および（ｉｉｉ）溶剤を含むものである。
【００３９】  （ｉ）導電性粒子  上記導電性粒子とは、比抵抗が１×１０−１Ωｃｍ以下の粒子を意味する。  上記比抵抗が１×１０−１Ωｃｍ以下の粒子としては、例えば、金属粒子、合金粒子、カーボン粒子、カーボンナノチューブ粒子、ドーピングされた半導体粒子、導電性高分子粒子、ハイブリッド粒子などが挙げられる。  上記金属粒子としては、例えば、銀粒子、金粒子、白金粒子、パラジウム粒子、銅粒子、ニッケル粒子、アルミニウム粒子、亜鉛粒子、鉛粒子、錫粒子などが挙げられる。  上記合金粒子としては、例えば、黄銅粒子、青銅粒子、白銅粒子、半田粒子などが挙げられる。上記ドーピングされた半導体粒子としては、例えば、錫の酸化物、インジウムと錫の複合酸化物などが挙げられる。上記導電性高分子粒子としては、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸とを含む混合物からなる粒子や、金属被覆した高分子粒子が挙げられる。上記ハイブリッド粒子としては、例えば、金属被覆した金属粒子、金属被覆したガラス粒子、金属被覆したセラミック粒子などが挙げられる。上記金属被覆した金属粒子としては、例えば、銀被覆銅粒子が挙げられる。
【００４０】  上記導電性粒子の平均粒子径は、例えば、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以下、更に好ましくは１２μｍ以下である。上記平均粒子径の下限は特に限定されないが、例えば、０．０８μｍ以上である。
【００４１】  上記粒子は、例えば、フレーク状粉であってもよいし、不定形凝集粉であってもよい。例えば、上記銀粒子としては、フレーク状銀粒子や不定形凝集銀粉を用いることができる。  上記フレーク状粉の平均粒子径は、動的光散乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が、例えば、０．５〜２０μｍであるものが好ましい。平均粒子径が０．５μｍ未満では、粒子同士が接触できないことがあり、導電性が悪化するおそれがある。平均粒子径は、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上である。しかし、平均粒子径が２０μｍを超えると、微細な配線の形成が困難になることがある。また、スクリーン印刷などを行うと、目詰まりすることがある。平均粒子径は、より好ましくは１５μｍ以下、更に好ましくは１２μｍ以下である。  上記不定形凝集粉の平均粒子径は、光錯乱法により測定した平均粒子径（５０％Ｄ）が、例えば、１〜２０μｍであるものが好ましい。平均粒子径が１μｍ未満では、凝集粉としての効果が失われ、導電性を維持できないことがある。平均粒子径は、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上である。しかし、平均粒子径が２０μｍを超えると、溶剤への分散性が低下し、ペースト化が難しくなる。平均粒子径は、より好ましくは１５μｍ以下、更に好ましくは１２μｍ以下である。
【００４２】  （ｉｉ）柔軟性樹脂  上記柔軟性樹脂とは、弾性率が１Ｍｐａ以上、１０００ＭＰａ以下の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどを用いることができる。膜の伸縮性を発現させるために、ゴムを用いることが好ましい。上記弾性率は、好ましくは３ＭＰａ以上、より好ましくは１０ＭＰａ以上、更に好ましくは３０ＭＰａ以上である。上記弾性率は、好ましくは６００ＭＰａ以下、より好ましく５００ＭＰａ以下、更に好ましくは３００ＭＰａ以下である。  上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエステルなどを用いることができる。  上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。
【００４３】  上記ゴムとしては、例えば、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、クロロプレンゴム、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。これらの中でも、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。  上記ニトリル基含有ゴムは、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ず、例えば、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、より好ましくは４０〜５０質量％である。
【００４４】  上記柔軟性樹脂の配合量は、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、より好ましくは９質量％以上、更に好ましくは１２質量％以上、より好ましくは２８質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下である。
【００４５】  （ｉｉｉ）溶剤  上記溶剤は特に限定されず、公知の有機溶媒または水系溶媒を用いることができる。  上記電極の表面、即ち、装着者の肌に接触する側には、電極表面層を有することが好ましい。一方、上記電極と上記布帛部との境界には、絶縁性を高めるために、下地層を有することが好ましい。
【００４６】  （電極表面層）  上記電極表面層としては、例えば、貴金属メッキ層、不動態形成により酸化しにくい金属層、耐食性合金層、カーボン層、伸縮性導電層などが挙げられ、単独で、あるいは２種以上を積層して設けてもよい。  上記貴金属メッキ層としては、例えば、金、銀、白金、ロジウム、およびルテニウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の層が挙げられる。  上記不動態形成により酸化しにくい金属層としては、例えば、クロム、モリブデン、タングステン、およびニッケルよりなる群から選ばれる１種の層が挙げられる。  上記耐食性合金層としては、例えば、モネル合金などの層が挙げられる。  上記カーボン層は、上記電極の表面に、例えば、カーボンペーストなどを印刷して層を形成することが好ましい。  上記伸縮性導電層としては、例えば、導電性フィラーと柔軟性樹脂などを含む伸縮性導電組成物を用いて層を形成することが好ましい。
【００４７】  本発明の皮膚接触型電極としては導電性ゲルを用いることができる、ここに導電性ゲルとは医療機器において用いる皮膚接触型電極の表面に用いられるゲル電極材料と解釈して良い。
【実施例】
【００４８】［導電ペーストの調整］  バインダとして、三洋化成工業株式会社製コートロンＫＹＵ−１（ガラス転移温度−３５℃）、銀粒子として三井金属鉱業株式会社製微小径銀粉ＳＰＨ０２Ｊ（平均粒子径１．２μｍ）、カーボン粒子としてライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、溶剤としてブチルカルビトールアセテートを用い、バインダ１０質量部、銀粒子７０質量部、カーボン粒子１質量部、溶剤１９質量部の配合において伸縮性導体形成用の導電ペーストを調整した。  まず、所定の溶剤量の半分量の溶剤にバインダ樹脂を溶解し、得られた溶液に金属系粒子、炭素系粒子を添加して予備混合の後、三本ロールミルにて分散することによりペースト化した。  得られた伸縮性導体形成用ペーストを厚さが２５μｍとなるようにスクリーン印刷し、１００度にて２０分間乾燥して得られた伸縮性導体層（伸縮性導体シート）は、初期の比抵抗が２５０μΩ・ｃｍであり２０％伸張を１００回繰り返した後も導電性を維持するストレッチャビリティを有していた。【００４９】［伸縮性カーボンペーストの調製］表２に示す組成により、電極保護層用のカーボンペーストを調整した。  ガラス転移温度が−１９℃のニトリルブタジエンゴム樹脂を４０質量部、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊを２０質量部、溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート５０質量部を予備核酸の後三本ロールミルにて分散化し、伸縮性カーボンペーストを得た。【００５０】  表面をシリコーン系離型剤により処理されたＰＥＴ製離型シートに、電極部分とコネクタ部が切り抜かれた所定形状のウレタンシート（絶縁カバー層に相当）を仮接着し、電極部分に伸縮性カーボンペーストをスクリーン印刷し、さらに伸縮性導体ペーストを電極部分からコネクタ位置まで所定パターンで印刷し、さらにウレタンシートを覆うように両面ホットメルトシート（絶縁下地層に相当）をラミネートして離型シート上に電極と配線を形成した。  得られた離型シート上に形成された電極と配線は、衣服用の生地に両面ホットメルトシート側が触れるように重ね、ホットプレスにより加熱加圧することにより電極と配線を絶縁下地層、絶縁カバー層とともに電極支持部に転写することができる。＜実施例１＞  ２０％伸張応力が７Ｎの生地を用いたスポーツシャツの胸部分に２０％伸張応力が０．５Ｎである伸縮性導体組成物からなる心電情報計測用電極、同じ素材を用いて腕回りに筋電分布測定電極（左右の腕の各々に各８点を配置）を取り付け、さらに２０％伸張応力が１．２Ｎである伸縮性キャパシタを胸回りに設置し、電極電位と伸縮性キャパシタの容量変化を検出し、携帯端末に送信するための電子ユニット取り付けて、心電情報、筋電分布情報、呼吸情報を同時測定することができる衣服型の生体情報計測装置を作成した。得られた生体情報計測装置を被験者に着用させたところ、最大衣服圧は０．６ｋＰａ、心電情報計測用電極設置部の衣服圧は０．４ｋＰａ、筋電測定電極設置部の衣服圧は０．６ｋＰａであった。なお伸縮性導体組成物による電極は先に得られた、離型シート上に形成された電極と配線をホットプレスにより転��することにより作製した。前記電子ユニットには温度計、ＧＰＳによる位置情報、ＸＹＺ各軸への加速度センサが搭載されており、同様に携帯端末に情報送信が可能である。【００５１】  得られた衣服型の生体情報計測装置からの情報を、携帯端末としてのタブレットに表示するように設定し生体情報提示システムを得た。  衣服型生体情報計測装置を被験者に着用させ、タブレットをトレーナーが観察するようにした。被験者はバイアスロンの競技者である。競技訓練中の被験者の基本的パラメータ：心電（心拍）、呼吸、筋電、関節確度、体表面温度を検出し、心電波形の周波数解析から交感神経、副交感神経の活動バランス、すなわち緊張・リラックス度合いを算出し、タブレット端末に提示しつつ監督者であるトレーナーから適宜指示を出しながらトレーニングを行った。  射撃時には、居銃〜撃発に至る一連の動作の中で基本パラメータ、姿勢状態（関節の動き、筋肉の緊張状態）、心理状態（緊張度合い）など  をリアルタイムに計測し、他の計測機器（銃口の動き、得点、着弾位置、視線の動き、瞬きなど）の情報との組合せての解析を行い、被験者のメンタル状態、生理学状態（疲労状態など）をもとに神経集中状態に誘導するように指示をだすことができた。  またクロスカントリースキー時には加速度計による、体動（活動量）、運動量と呼吸数、心拍推移などから疲労度合、スタミナ残存量を推算し、射撃時の生体状態把握に反映させた。  なお、試験中、被験者は特に衣服型の生体情報計測装置に関して、なんら違和感などを訴えることは無く、普段と同様に自然な訓練を行う事ができた。【００５２】＜実施例２＞  ２０％伸張応力が５Ｎの生地を用いたスポーツブラジャーのアンダーバスト部分に導電性ファブリックからなる心電情報計測用電極と、２０％伸張応力が１．２Ｎである伸縮性キャパシタを設置し、電極電位と伸縮性キャパシタの容量変化を検出し、携帯端末に送信するための電子ユニット取り付けて、心電情報と呼吸情報を同時測定することができる衣服型の生体情報計測装置を作成した。得られた生体情報計測装置を被験者に着用させたところ、最大衣服圧は０．８５ｋＰａ、心電情報計測用電極設置部の衣服圧は０．８ｋＰａであった。【００５３】  得られた衣服型の生体情報計測装置からの情報を、携帯端末としてのタブレットに表示するように設定し生体情報提示システムを得た。  衣服型生体情報計測装置を被験者に着用させ、タブレットをトレーナーが観察するようにして、被験者のトレーニングを行った、被験者は走り高跳びの競技者である。実施例１と同様に被験者の各種パラメータを測定し、トレーナーが精神が集中したと判断したタイミングで助走に入るように指示して試技を行う訓練を反復したところ、競技結果の改善が認められた。なお、試験中、被験者は特に衣服型の生体情報計測装置に関して、なんら違和感などを訴えることは無く、普段と同様に自然な訓練を行う事ができた。【００５４】＜実施例３＞  ２０％伸張応力が１８Ｎの生地を用いたブリーフの腰回りに２０％伸張応力が３．５Ｎである伸縮性導体組成物からなる心電情報計測用電極と、２０％伸張応力が５．２Ｎである伸縮性キャパシタを設置し、電極電位と伸縮性キャパシタの容量変化を検出し、携帯端末に送信するための電子ユニット取り付けて、心電情報と呼吸情報を同時測定することができる衣服型の生体情報計測装置を作成した。得られた生体情報計測装置を被験者に着用させたところ、最大衣服圧は１．４ｋＰａ、心電情報計測用電極設置部の衣服圧は１．２ｋＰａであった。【００５５】  得られた衣服型の生体情報計測装置からの情報を、携帯端末としてのタブレットに表示するように設定し生体情報提示システムを得た。  衣服型生体情報計測装置を被験者に着用させ、タブレットをトレーナーが観察するようにして、被験者はハンマー投げの競技者である。実施例１と同様に被験者の各種パラメータを測定し、トレーナーが精神が集中したと判断したタイミングで投てき動作を開始するように指示して試技を行う訓練を反復したところ、競技結果の改善が認められた。なお、試験中、被験者は特に衣服型の生体情報計測装置に関して、なんら違和感などを訴えることは無く、普段と同様に自然な訓練を行う事ができた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】  以上述べてきたように、本発明の生体情報計測用衣類を用いた生体情報提示システムは、着用者に違和感を与えることなく、自然な状態での訓練中の生体情報取得が可能であり、かかるシステムを用いる事により効率的な訓練を実施することができる  本発明は、男性、女性を問わず広範囲に適用することができ、たとえば球技、体操、水泳、射撃、弓道、アーチェリー、投擲競技、格闘技などなどの各種スポーツ訓練に、また  自動車、船舶、飛行機、土木用重機、などの運転訓練に、さらに木工作業、鉄工作業、彫金、縫製作業、歯科技工、医療手術、料理などの技能訓練に、あるいは管楽器、弦楽器、打楽器、声楽などの演奏訓練、書道、カリグラフ、彫刻、刺繍、絵画、などの芸術訓練に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】                ０：被計測者                １：生体情報検出手段                ２：信号処理手段                ３：評価手段                ４：評価結果の提示手段                ５：行動提示手段    
【図１】
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【国際調査報告】
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