(57)【要約】【課題】本発明は、複数のセンサーや処理装置を含む馬の生体信号取得システムを、馬体に簡易的に設置、取り外しが可能で、かつ、静止、安静のような穏やかな活動から、全力疾走のような激しい活動までの様々な馬の運動状態において、安定的に生体信号を取得できる馬具としてのベルトカバーを提供する。【解決手段】馬体に装着するためのベルトのカバーにおいて、少なくとも（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、（３）該電気配線と接続されるコネクタと、を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とするベルトカバー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
馬体に装着するためのベルトのカバーにおいて、少なくとも
（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、
（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、
（３）該電気配線と接続されるコネクタと、
を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とするベルトカバー。
【請求項２】
少なくとも前記馬体表面接触型電極、前記電気配線、及びコネクタ接続部からなる伸縮性導体シートを備える請求項１に記載のベルトカバー。
【請求項３】
前記コネクタが、
ａ）生体電気信号を検出する機能、
ｂ）検出された生体電気信号を記憶する機能、
ｃ）検出された生体電気信号を外部に送信するための無線通信機能、
ｄ）電力を供給する機能
のいずれかの機能を有する１つ以上の装置と接続される請求項１又は２に記載のベルトカバー。
【請求項４】
前記生体電気信号が、少なくとも馬の心拍数情報を含む、馬の心電波形である請求項１〜３のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項５】
前記馬体表面接触型電極が、ベルトカバーの長さ方向の中央から、左右各々に１０ｃｍ〜４５ｃｍ離れた位置に配置されている請求項１〜４のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項６】
前記コネクタが、ベルトカバーの長さ方向の中央から、１ｃｍ〜２５ｃｍ離れた位置に配置されている請求項１〜５のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項７】
前記コネクタが、ベルトカバーを装着した際に、馬腹に接しないようコネクタ及び装置用カバーで覆われている請求項１〜６のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項８】
前記馬体表面接触型電極の伸縮性導体シートの厚さが０．０２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である請求項１〜７のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項９】
一つの前記馬体表面接触型電極の馬体接触部の面積が２０ｃｍ2以上、１５０ｃｍ2以下である請求項１〜８のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項１０】
前記ベルトカバーの基材が、二枚以上の布帛を重ねた積層体であり、積層体を構成する布帛間に固定されていない部分を有する請求項１〜９のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項１１】
前記馬体表面接触型電極が馬体に接触し、かつ前記コネクタ並びに前記コネクタ及び装置用カバーが馬体とは反対側に位置するようにベルトカバーの幅方向の中央軸で折り返される請求項１〜１０のいずれかに記載のベルトカバー。
【請求項１２】
乗馬用の鞍を馬体に装着するための腹帯のカバーにおいて、少なくとも
（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、
（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、
（３）該電気配線と接続されるコネクタと、
を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とする腹帯カバー。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、馬の生体信号を受信する馬具に関する。本発明は、詳しくは馬体に装着するための各種ベルトに被せるベルトカバーであって、ベルトに被せるカバーに電極及び配線を組み込むことにより、容易に装脱着することを可能とした馬の生体信号を受信するベルトカバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウマ科動物の体力のモニタリングは、動物の健康状態の確認やパフォーマンス管理に極めて重要である。例えば、心拍等の生体信号を経時的にモニターして健康状態をより定量的に評価することは有用である。
【０００３】
これまでにも移動中の馬の生体信号を電子的にモニターするシステムが開発されてきた。例えば、特許文献１〜３では、心電モニターを鞍及び／又は鞍の腹帯に取り付ける馬用心電モニターが提案されている。しかし、従来の心電モニターでは、馬の静止時には安定的な心拍信号を取得できるが、運動時の馬の心拍信号を取得するには多くの困難性があった。このため、特許文献１〜３では、心拍信号測定電極を鞍と腹帯両方に取り付けることで信号の安定化を図っている。更には、馬体との電気的密着性を高めるためにセンサーを予め水に濡らしておく等して、取得信号の安定化を試みている。しかしながら、馬が速歩以上の運動を行うときに安定的に信号を得ることは困難であり、特に競馬などの競技で馬が全速力で走るような激しい運動時には、事実上、安定的な心拍信号を取得することは出来なかった。
【０００４】
また、前記特許文献にみられる発明では、複数の電極を馬体上の大きく離れた場所に配置しており、さらに生体信号を受信して信号処理および通信をするための装置もまた電極とは異なる個所に配置されている。そのために、各電極と信号処理・通信装置とを接続するための電気配線を馬体上に敷設する必要があり、装置構成が複雑なため、取り付け、取り外しにも手間がかかり、さらに、乗馬中に配線が外れるなどのトラブルが生じやすいなど、種々改善すべき課題があった。
【０００５】
さらに特許文献４には、トレーニングの際における馬の心拍測定に使用される馬用心拍計が開示されており、当該馬用心拍計は、電極保持部材と、脈拍発信器と、携帯用脈拍受信器を具備するとされている。
この内、当該電極保持部材は、鞍を固定するための腹帯の内面に添う一対の薄板状の電極取付部と前記腹帯の外面に添う発信器取付部とを具備して前記腹帯に固定される絶縁材料製の保持部材本体と、各電極取付部に貼着される軟質で薄板状の電極と、前記脈拍発信器を発信器取付部に固定するために前記発信器取付部に装備された発信器固定手段と、この発信器固定手段によって固定された脈拍発信器の信号入力端子と対応する電極とを電気的に接続する導通路体とを具備すると記載されている。
【０００６】
この様に、特許文献４に開示された馬用心拍計は、馬体への着脱が容易であるが、実施例に例示された形態では電極保持部材に用いられるクリップが馬体の活動時に馬体と擦れて創傷を起こす可能性があり、また配線部が固定されていないため馬体の活動時に外れやすく、トラブルを招きやすい。また電極材料として例示されている多孔質材料は野外での使用においては汗、塵芥などで汚染されやすく清浄性、衛生性に問題が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，５４０，００１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４７８，２２５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５０４，４８３号明細書
【特許文献４】特許第３１６４３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、複数のセンサーや処理装置を含む馬の生体信号取得システムを、馬体に簡易的に設置、取り外しが可能で、かつ、静止、安静のような穏やかな活動から、全力疾走のような激しい活動までの様々な馬の運動状態において、安定的に生体信号を取得できる馬具としてのベルトカバーを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明者らは、かかる目的における開発の過程で、馬体に装着するためのベルトに被せるベルトカバーに必要な全機能を集約すれば、取り付け／取り外しが容易となると考えた。また、各電極と信号処理・通信装置とを接続する電気配線が、配線接続の煩わしさや配線外れのトラブルだけでなく、馬が激しく運動する際には、配線部材が馬体表面を擦り、馬体が傷つくトラブルの原因になることも把握した。またさらに通信装置の位置についても、配置場所によっては通信障害が生じることを見出した。
【００１０】
馬具には各種装備を馬体に装着するために様々なベルトが用いられる。ベルトとしては、鞍を馬体に装着するために用いられる腹帯、鐙革、手綱を取り付けるための轡、項革、額革、喉革、頬革、鼻革、装飾などに用いられる胸繋、尻繋等、生体情報取得センサーなどを取り付けるためのベルトが挙げられる。
馬が激しい運動を行っている際には、前記ベルトが馬体表面を移動・擦過し、馬体表面に擦傷を付ける場合がある。ベルトカバーは本来、このような問題を緩和するために被着されるが、ベルトカバーと馬体との擦過は避けられず、単にカバーを装着しただけでは問題解決に至らないことを把握した。すなわち、ベルトカバーに生体信号取得用の電極を設けた場合にも同様にベルトの動きに追随して電極が馬体表面を移動するため、安定した信号取得は難しく、また擦過による擦傷生成のリスクも無くならない点が大きな課題として認識された。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、馬体に装着するためのベルトに被せるベルトカバーに、馬の心電情報を取得するために必要な全機能を集約することにより、システムの装脱着を簡便化し、さらに、静止、激しい運動を問わず、常に安定した心電情報を取得する技術の研究開発を鋭意進めた結果、馬体表面の湾曲に沿って伸縮変形でき、しかも運動による馬体の形状変化に追随できる電極を馬ベルトカバーに取り付け、同様に馬ベルトカバーに各要素を電気接続する電気配線やコネクタも取り付けることにより、さらにベルトカバーの基材に特定の工夫を加えることにより、問題を解決できることを見出し、以下の発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
[１]  馬体に装着するためのベルトのカバーにおいて、少なくとも
（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、
（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、
（３）該電気配線と接続されるコネクタと、
を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とするベルトカバー。
[２]  少なくとも前記馬体表面接触型電極、前記電気配線、及びコネクタ接続部からなる伸縮性導体シートを備える[１]に記載のベルトカバー。
[３]  前記コネクタが、
ａ）生体電気信号を検出する機能、
ｂ）検出された生体電気信号を記憶する機能、
ｃ）検出された生体電気信号を外部に送信するための無線通信機能、
ｄ）電力を供給する機能
のいずれかの機能を有する１つ以上の装置と接続される[１]又は[２]に記載のベルトカバー。
[４]  前記生体電気信号が、少なくとも馬の心拍数情報を含む、馬の心電波形である[１]〜[３]のいずれかに記載のベルトカバー。
[５]  前記馬体表面接触型電極が、ベルトカバーの長さ方向の中央から、左右各々に１０ｃｍ〜４５ｃｍ離れた位置に配置されている[１]〜[４]のいずれかに記載のベルトカバー。
[６]  前記コネクタが、ベルトカバーの長さ方向の中央から、１ｃｍ〜２５ｃｍ離れた位置に配置されている[１]〜[５]のいずれかに記載のベルトカバー。
[７]  前記コネクタが、ベルトカバーを装着した際に、馬腹に接しないようコネクタ及び装置用カバーで覆われている[１]〜[６]のいずれかに記載のベルトカバー。
[８]  前記馬体表面接触型電極の伸縮性導体シートの厚さが０．０２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である[１]〜[７]のいずれかに記載のベルトカバー。
[９]  １つの前記馬体表面接触型電極の馬体接触部の面積が２０ｃｍ2以上、１５０ｃｍ2以下である[１]〜[８]のいずれかに記載のベルトカバー。
[１０]  前記ベルトカバーの基材が、二枚以上の布帛を重ねた積層体であり、積層体を構成する布帛間に固定されていない部分を有する[１]〜[９]のいずれかに記載のベルトカバー。
[１１]  前記馬体表面接触型電極が馬体に接触し、かつ前記コネクタ並びに前記コネクタ及び装置用カバーが馬体とは反対側に位置するようにベルトカバーの幅方向の中央軸で折り返される[１]〜[１０]のいずれかに記載のベルトカバー。
[１２]  乗馬用の鞍を馬体に装着するための腹帯のカバーにおいて、少なくとも
（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、
（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、
（３）該電気配線と接続されるコネクタと、
を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とする腹帯カバー。
【発明の効果】
【００１３】
本発明における馬体表面接触型電極（以下単に電極ともいう）は、伸縮特性を有するため、三次元曲面形状となるように変化でき、さらに運動動作により変形する馬体表面に対しても良好な接触状態を維持することができる。
表面接触型の電極は、馬の表皮に直接接触することが望ましいが、馬体表面は体毛により覆われているため、電極表面と表皮との直接接触を得ることは、体毛を剃らない限り、事実上不可能である。従来のシステムで用いられていた電極では、表皮と電極表面との電気的接続を実現するために、馬体表面を水で湿潤させ、特に体毛に水を含ませて、電気的接触を促すなどの補助的手段が必要であった。本発明の電極は柔軟性に富み、馬体形状への追従性が高いため、特に水等にて体毛を湿潤させなくても、馬の体表面から発散する水蒸気、汗など僅かな水分を電極／表皮間に閉じ込める効果を発揮し、電極と表皮の間の体毛が自然に湿潤し、同時に接触する実効的面積も十分に広いために、補助手段を用いなくても良好に心電信号検知が可能である。
【００１４】
この効果は、馬が激しい運動をしている際にも有効に働く。特に馬が全力疾走のような運動時には、激しい発汗により体毛が濡れ、従来の電極が馬体表面を滑ることにより信号取得が困難となることがあった。しかしながら本発明に用いられる電極は、十分に馬体に密着し、仮に馬体表面での滑りが生じた場合でも実効接触面積が大きく変化しないため、安定した信号取得が可能となる。
【００１５】
また、本発明では、電気配線も電極と同様の伸縮性材料を用いるため、馬体の運動による変形のみならず、呼吸により馬体が膨らんだ際にも馬体の変形に追従して電気配線も伸縮するために、必要最低限の長さにでき、馬ベルトカバー（例えば腹帯カバー）に直接接着した状態で装着できる。通常の電気配線に用いられる伸縮機能の無い電気コード類あるいは導電性繊維を用いた配線等の場合には、馬体の膨張に伴う変形に対応するために、弛みを設ける事が必要となるが、弛んだ配線部は、他の馬具や騎手の乗り降りなどの際に、引っかかって配線が外れる原因になりやすい。また弛みを設けずに最低限の長さにした場合には、配線が馬体に食い込み、さらには激しい運動時に馬体と擦れ合うことにより馬体を傷つける原因にもなった。馬は言葉による意思表示が出来ないため、確認することは難しいが、装備品が身体に食い込むような状態が馬にとって不快であろうことは想像に難くない。
【００１６】
しかしながら、本発明のベルトカバー（例えば腹帯カバー）を用いれば、安静時から速歩、更には最大駆歩に至るまでの馬体のどのような動きに対しても正確に安定して心拍数や心拍波形を計測することができるため、心拍やその他の生体信号と位置情報、運動速度から得られる運動強度を対比しながら、適切なトレーニング強度を導き出し、最適な訓練管理を実行することが可能になる。また生体信号の変調から跛行、病気、および生理的能力不足を早期に発見して馬体の健康管理に貢献することも可能である。
【００１７】
本発明では通信機能を特定の条件を満たす個所に設置することにより、安定した通信状況を得ることができるため、馬の心電情報を遠隔で受信し、把握することが可能となる。このような遠隔計測により心電情報を取得する技術は、過去にも知られていた。
しかしながら、馬体自体は人体に比較すればかなり大きな誘電体であり、通信のための電波の吸収体として作用する。そのため、送信には、馬体によるエネルギー吸収分をキャンセルするだけの電力が必要となり、受信には馬体によるエネルギー吸収による信号減衰を考慮して、高感度の受信性能が必要となる。そのため電源部として比較的大きな一次電池ないし二次電池を用いる必要が生じる。その場合には、システム全体の重量が重くなり、馬に対して負荷となる。
さらに大きな問題としては、二次電池の持つ形状が装備の凹凸に反映されるため、電線による馬体への食い込み、擦過により馬体の創傷などと同様の問題を引き起こすことが挙げられる。本発明では、送受信効率の良い場所に装置を設置可能であるため、電力消費量を最低限に抑えることができ、結果としてシステム電源部を小さくすることが可能となるため、このような問題が生じない。
【００１８】
またさらに、かかる馬具は、馬の汗に常に曝され、場合によっては排出物との接触も生じるため、汗などの馬体液への耐性が必要となり、洗浄、洗濯作業も頻繁に行われるために、そのような作業への耐性も必要である事が明らかになった。一般の電線に用いられる銅線はもとより、銅、ニッケルなどをメッキした導電性繊維、銅錯体等により表面処理した化学合成繊維、導電性高分子などは、汗成分に含まれる塩分、汗に含まれる尿素の分解により生じるアンモニア成分、洗剤に含まれる界面活性剤などの影響を受けて導電機能が損なわれる事があるが、本発明にて電極および電気配線として用いられる伸縮性導体は、かかる要素に対する耐性が高く、繰り返し使用が可能である。
【００１９】
この様に、本発明で用いられる伸縮性導体は導電性成分として金属成分を含有するため、塩分、アンモニア分等のアルカリ成分の影響を受けると考えられる。しかし、驚くべき事に、実際に使用してみると、実用上十分な耐久性を発揮することが分かった。本発明者らは、かかる効果は、仮に金属成分の表面に、先の成分の影響により、酸化物の膜、水酸化物膜などの絶縁膜が生じた場合でも、導体膜が伸縮する際に、金属成分表面が擦過されることにより表面の絶縁膜が除去される効果であると推測している。
【００２０】
さらに本発明では伸縮性導体の導電成分として銀粒子を主として用いる。銀は良導体であるのはもちろんであるが、抗菌効果があることも知られている。本発明の用途のように生体に接触し、なおかつ野外で使用される製品の場合には、製品に雑菌などが付着し、黴の発生を招く場合があるが、本発明では銀の抗菌作用により、消毒薬、殺菌剤などを用いること無く、常に生物学的に清浄な状態を保つことが可能となる。
【００２１】
さらに本発明では、好ましくはベルトカバー（例えば腹帯カバー）の基材として、布帛を二枚以上重ねて用い、布帛間に固定されていない部分を設けることにより、ベルトカバーのベルト接触側の布帛と、馬体接触側の布帛に、それぞれ独立に自由度を持たせ、ベルト本体と馬体とが相対的に移動して生じるズレを、ベルトカバーを構成する布帛間のズレに置き換えることができる。この効果により、ベルトカバーと馬体間の擦過を最小限に抑えることが可能となり、馬体の創傷を防止すると同時に、電極と馬体との安定した接触を実現することが可能となる。
【００２２】
本発明のベルトカバーは、人間が馬に乗っている場合及び人間が馬に乗っていない場合のいずれにおいても、各種ベルトに適用可能であり、各種センサーやそれに必要とされる器具を各種ベルトに取り付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１はベルトを用いて鞍を固定した馬に騎手が乗っている写真の一例である。
【図２】図２はベルトの一例である。
【図３】図３は本発明のベルトカバーの一例である。
【図４】図４は本発明のベルトカバーを幅方向の中央軸で折り返した場合、ベルトカバーの長さ方向の中央の拡大図の一例である。
【図５】図５は本発明のベルトカバーを用い速歩〜襲歩のトレーニング中に測定した心拍数と速度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のベルトカバー（例えば腹帯カバー）は、馬体に装着するためのベルトのカバー（例えば乗馬用の鞍を馬体に装着するための腹帯カバー）において、少なくとも（１）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる、生体電気信号を検出するための馬体表面接触型電極と、（２）銀粒子を含む導電性粒子とバインダー樹脂を含み、シート抵抗が０．１Ω□以下の伸縮性導体からなる電気配線と、（３）該電気配線と接続されるコネクタと、を備え、該電気配線上に絶縁層が積層され、前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていることを特徴とする。
【００２５】
「継ぎ目無く一体化されている」とは、電極と電気配線の接続部が形成されておらず、少なくとも前記電極と前記電気配線（但し電気配線上の絶縁層を除く）が連続して形成されていることを意味する。
【００２６】
前記馬体表面接触型電極と前記電気配線が継ぎ目無く一体化されていると、電極と電気配線が共に馬体の動きに合わせて変化することができることから、馬体の運動活動に影響を及ぼすことなく、馬体の様々な運動活動を追跡することが可能となる。また、電極と電気配線の一体化により、電気配線が馬体の運動活動中に外れることも回避され、使用後はそのまま洗濯することもできる。更に、電極と電気配線の接続部に水分が侵入することがないことから、馬が多量の汗をかいても、また、雨天においても、馬体の運動活動を追跡することが可能となる。
【００２７】
本発明のベルトカバーは、電極と電気配線の継ぎ目の無い一体化の観点から、少なくとも前記馬体表面接触型電極と前記電気配線を含む伸縮性導体シートを備えることが好ましく、少なくとも前記馬体表面接触型電極、前記電気配線、及びコネクタ接続部からなる伸縮性導体シートを備えることがより好ましい。当該伸縮性導体シートによれば、電極、電気配線、及びコネクタ接続部を同時に作製できるメリットを享受することも可能となる。伸縮性導体シートは、一層又は二層以上であってもよい。
【００２８】
本発明における馬は、奇蹄目（Perissodactyla）のウマ科(Equidae)、ウマ属の動物の総称である。ウマ科、ウマ属にはウマ亜種として、サラブレッド、アングロアラブ、アラブなどの軽種、ペルシュロン、ブルトンなどの重種、ハノーバー、ウェストファーレン、クォーターホースなどの中間種、木曽馬などの日本在来種などのウマ（家畜種）、モウコウマ、ロバ亜種としてロバ（家畜種）、アフリカノロバ、アジアノロバ亜種としてアジアノロバ、キャン、シマウマ亜種としてヤマシマウマ、サバンナシマウマ、グレビーシマウマ亜種としてグレボーシマウマの９種が知られている。またこの他に、ラバ（オスのロバ×メスのウマ）、ケッテイ（オスのウマ×メスのロバ）、ゾース（オスのシマウマ×メスのウマ）、ジードンク（またはゾンキー：ロバ×シマウマ）、ゾニー（オスのシマウマ×メスのポニー）、ゼブロイドと呼ばれるシマウマと多種との種間雑種が知られており、本発明ではこれらを総称して馬と呼ぶ。
【００２９】
本発明は、馬体に装着されるベルトに被せられるベルトカバーである。馬体に装着されるベルトとしては、鞍を馬体に装着するために用いられる腹帯、鐙革、手綱を取り付けるための轡、項革、額革、喉革、頬革、鼻革、装飾などに用いられる胸繋、尻繋等、裸馬に生体情報取得センサーなどを取り付けるためのベルトが挙げられる。
本発明で好ましく利用されるベルトカバーは、馬に乗るため、すなわち乗馬用の鞍を馬体に固定する目的で用いられる腹帯に被せるカバーである。このような乗馬用鞍と腹帯と腹帯カバーの組み合わせは、競馬、馬術競技、ポロ競技、レクレーション、乗馬イベント、映画、時代劇撮影、西部劇撮影など、様々な場面で用いられる。
【００３０】
図１は鞍を馬体に固定するためのベルト（例えば腹帯）（図１中符号３で示す）の一例である。ベルト（例えば腹帯）の一例を図２に示す。腹帯は鞍を馬体にしっかり固定するために頑丈なベルトであるため、表面が硬いものが多い。
【００３１】
ベルト（例えば腹帯）は、後述するベルトカバー（例えば腹帯カバー）の素材よりも硬い性質を示す素材であることが好ましい。
ベルトの素材としては、織物、編物、不織布、ゴム、プラスチック、合成革、天然革等が挙げられる。
図２に示す通り、ベルト（例えば腹帯）の両端には、鞍と接続される金具等が配置されていてもよい。
【００３２】
ベルトカバーは、硬い腹帯が馬体と擦れて馬体にキズを付けることを防止するためによく使用される。ベルトカバーは、一般的なベルトより柔らかな素材を用いてベルトを覆うことで馬体とベルトを直接接触しないようにするものである。この目的を達する限り、ベルトカバーはどのような形でも良いが、一般的には筒状、又は長方形であればよい。ベルトカバーが長方形である場合、ベルトに巻き付けて使用してもよく、或いは短辺をベルトの一周程度の長さとし、長辺にボタンや面ファスナー（例えば図３の面ファスナー１２）、チャック等の接続具を取り付け、ベルトに取り付けるときに長辺同士を繋げて筒状にしてもよい。本発明では長方形で長辺に接続具を取り付けたベルトカバーが、付け外しに簡便なため好ましく用いられる。
【００３３】
本発明のベルトカバーの素材（以下、基材とも云う）は、布帛（不織布を含む）、織物ないし編物であることが好ましく、ある程度の伸縮性を有することが好ましく、少なくとも特定の方向に３％以上の伸度を有する素材である事が好ましい。
【００３４】
また、ベルトカバーは、織物、編物、不織布等の柔らかい素材であればいずれでも使用できるが、本発明では厚さ方向に弾力性がある素材が電極と馬への密着性を高めるため好ましい。
例えば、織物や編物とゴム素材やウレタンフォーム、不織布等の弾力性のある素材を貼り合わせたものがより好ましく用いられる。具体的には織物や編物の片面にウレタンフォームを貼り付けたものや、或いは二枚の織物や編物の間にネオプレンゴムをサンドイッチ状に貼り合わせたもの等が好ましく用いられる。
【００３５】
ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の厚さは０．４ｍｍ〜５０ｍｍであればよい。ベルトカバーの厚さは好ましくは０．７ｍｍ〜３５ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜２５ｍｍである。０．４ｍｍ未満であれば、馬体とベルトカバーの間に隙間ができやすく、取り付けた電極と馬体との密着性が低下しやすい。５０ｍｍより厚いとベルトカバーが重いものになり易く、また鞍がしっかり固定し難くなりやすい。
【００３６】
ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の長さは、例えば５０ｃｍ〜２ｍ程度であり、好ましくは７０ｃｍ〜１．５ｍである。
ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の幅は、例えば１０ｃｍ〜６０ｃｍであり、好ましくは１５ｃｍ〜４０ｃｍである。
【００３７】
本発明のベルトカバー（例えば腹帯カバー）の基材は、二枚以上の布帛を重ねた積層体であることが好ましい。また積層体を構成する布帛間に固定されていない部分を有することが好ましい。二枚以上の布帛を重ね布帛間が固定されていない積層体とは、ベルトカバーをベルトに取り付けた際に、ベルトを二重以上に布帛で取り巻くものを意味する。布帛間の固定は、縫い合わせ、ないしホットメルト接着材などによる接着を用いることができる。本発明では、ベルトカバーの外周周囲を縫い合わせ、中央部は縫い合わせや接着をせずに、単に重ねた状態で保持することが好ましい。
この様な積層体を用いると、ベルトが馬体の運動活動により移動したとしても、ベルトカバーはベルトに追随することがないことから、ベルトカバーに設置されている馬体用接触型電極や電気配線は、そのまま固定され、馬体の運動活動を追跡することが可能となる。
【００３８】
＜電極、電気配線、コネクタ接続部、コネクタ＞
本発明においては、少なくとも一対の電極をベルトカバー（例えば腹帯カバー）に取り付けることが好ましく、少なくとも一対の電極をベルトカバーの中央に取り付けることがより好ましく、少なくとも一対の電極をベルトカバーの中央からずらして互いに対称に取り付けることがさらに好ましい。
【００３９】
心拍数の正確な感知を確実にするために、馬体表面接触型電極は、心臓を挟みこむように左右に分かれてベルトカバー（例えば腹帯カバー）の馬体側表面に配置されることが好ましい。具体的に、馬体表面接触型電極は、ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の長さ方向の中央から、左右各々に１０ｃｍ〜４５ｃｍ離れた位置に配置されていることが好ましく、２０ｃｍ〜４０ｃｍ離れた位置に配置されていることがより好ましい。電極位置が中央から５ｃｍ未満の位置では、検出位置が近すぎて心電に伴う電位差の検出が難しくなる。また５０ｃｍ以上離れると、馬体の各部が発する筋電位のノイズが大きくなり、良好な心電計測が困難になる。また５０ｃｍを越えると、電極が鞍に近くなりすぎ、機械的ストレスなどにより破損しやすくなる場合がある。なお、電極位置は、各電極の重心を基準とする。本発明ではベルトカバーの長さ方向の中央部が馬体の中央近傍（地面に最も近い腹部近傍）となるように装着することを基本とし、この条件においてベルトカバーをベルトに装着する場合においては、電極位置はベルトカバーの長さ方向の中央を基準とした位置とすればよい。
【００４０】
１つの馬体表面接触型電極の馬体接触部の面積は、好ましくは２０ｃｍ2以上、１５０ｃｍ2以下、より好ましくは２５ｃｍ2以上、１２０ｃｍ2以下、さらに好ましくは３０ｃｍ2以上、１００ｃｍ2以下である。当該面積が、２０ｃｍ2未満であると、馬の生体信号を取得することが困難となる虞がある。
【００４１】
本発明における電極と電気配線は、継ぎ目なく接続されることが好ましく、電極と電気配線とコネクタ接続部は、継ぎ目無く接続されることがより好ましい。
本発明の電極、電気配線、コネクタ接続部に用いられる伸縮性導体は、導電糸とも銅箔とも異なり、柔軟で伸縮可能な電極と、配線の両方を単一の材料で継ぎ目無く構成することができる。結果、馬体に接触する面に不自然な凹凸が形成されず、馬体に対する負荷が小さくなる。そのため、馬体の創傷を防止することができる。
【００４２】
コネクタ接続部には、コネクタが設置されることが好ましい。コネクタは、ａ）生体電気信号を検出する機能、ｂ）検出された生体電気信号を記憶する機能、ｃ）検出された生体電気信号を外部に送信するための無線通信機能、ｄ）電力を供給する機能のいずれかの機能を有する１つ以上の装置（以下、簡便のため「装置」ないし「処理装置」とする）と接続されることが好ましい。この様な機能を有する装置は、従来公知のものであればよく、例えば信号処理プロセッサ、一次・二次記憶装置、ＧＰＳ受信器、アンテナ、電源等の処理装置が挙げられる。前記生体電気信号は、少なくとも馬の心拍数情報を含む、馬の心電波形であることが好ましい。
【００４３】
本発明のコネクタには金属製のスナップボタン（ホック）を利用できる。もちろんスナップボタンの利用は一例に過ぎず、公知のコネクタを利用することに差し支えは無い。非接触結合の場合は、平面コイル、あるいは平面電極を信号授受面として利用できる。もちろんこれらも本発明の伸縮性導体を用いて簡便に作製することができる。コネクタの接続にはカシメ、導電性接着材、低温半田、導電糸による縫い付けなど公知の手段を用いることが出来る。これら接続手段は複数組み合わせて使用することが信頼性の観点より好ましい。コネクタは、ベルトカバーを装着した際に、馬腹に接しないようコネクタ及び装置用カバーで覆われていることが好ましい。
【００４４】
図３は一対の電極６と、一対のスナップボタンを用いたコネクタ接続部１１（図４中、コネクタの電気接点はスナップボタン９である）、電極とコネクタ間を結ぶ電気配線７が形成されたベルトカバー（例えば腹帯カバー）５の一例である。なお図３においては装置を保護するためのコネクタ及び装置用カバー８を閉じ、コネクタを覆ってもよい。図４はコネクタ及び装置用カバーを開けた状態の部分拡大図である。当該カバーは、面ファスナー１０により閉じたり、外したりできる。処理装置は、２つの電極６に、電極と一体化した電気配線７を介して接続される。
【００４５】
図３、図４に示した例では、電極、電気配線、コネクタは各一個ずつの一対構成であるが、電気的必要性、あるいは配線の冗長性を確保するために複数の電気配線、複数の電極、複数のコネクタを必要に応じて組み合わせれば良い。図３、図４に示した例では、電極と処理装置との接続は直接接触によるが、容量性結合、あるいは誘導性結合を利用した非接触接続であってもよい。
【００４６】
馬体表面接触型電極は馬体に接触し、かつコネクタ並びにコネクタ及び装置用カバーは馬体とは反対側に位置するようにベルトカバー（例えば腹帯カバー）の幅方向の中央軸で折り返されることが好ましい。具体的に、図３に示すベルトカバーは、幅方向の中央軸（図中、矢印で示す）に沿って山折りで折り返され、馬体表面接触型電極が馬体側に配置され、コネクタ並びにコネクタ及び装置用カバーが馬体とは反対側に配置される。この場合、電気配線は、伸縮性導体から構成されている為、折り目を付けても破断することなく、電極からの生体信号をコネクタ側に伝達することができる。
【００４７】
＜処理装置＞
本発明のベルトカバーには処理装置が接続されてもよい。処理装置とは、電極を介して検知した電気信号を測定、記憶、演算、通信する機能を有するものであり、心電信号から心拍数、心拍数の揺らぎパターン、心電波形を測定し、併用するＧＰＳシステムから受信した位置表示信号を統合して、外部に送信する機能などを有する電子機器である。本発明ではベルトカバーの特定箇所に処理装置の取り付け位置を作ることで、複雑な電気配線を要することなく生体情報管理システムを構築することが可能である。
【００４８】
また、ベルトカバーのコネクタ部を脱着可能な構造にすることで、処理装置をベルトカバーから簡単に付け外しすることも可能である。これにより処理装置をベルトカバーから取り外してメンテナンスや充電、電池交換、修理等を行うことができ、ベルト、電気配線、電極と一体になったベルトカバーも洗濯できることから、清潔に保つことができる。着脱可能なコネクタ部とは、コネクタ（電気接点）となるバネホック（メス）を取り付けて、処理装置側の接点をバネホック（オス）にして、ホックオス・メスの脱着で処理装置の付け外しを簡単に行える。バネホックは着脱が容易であり、着脱繰り返しや洗濯等への耐久性があり、洗濯中に、バネホック他の繊維製品や洗濯機を傷つける恐れが少ない利点がある。しかし、本発明は必ずしもバネホックに限った物ではなく、他のボタン型接点を用いてよく、他のコネクタ等を用いてもよく、生体信号を通すことができる導電性があり、付け外しができるものであればどのようなコネクタでも構わない。
【００４９】
本発明において処理装置が通信機能を有する場合、処理装置の取り付け位置はベルトカバーをベルトに取り付けた際の外気側面にあればよい。本発明において、コネクタ（電気接点）は２つ以上使用することができ、コネクタが２つの場合、コネクタ間を結ぶ線分の中点をコネクタの中央とし、コネクタが３つ以上の場合、これらコネクタ間を結ぶ線分の中点又はこれらコネクタ間を結ぶ多角形の重心をコネクタの中央とする。
コネクタ（好ましくはコネクタの中央）は、ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の長さ方向の中央(ベルトが左右対称で無い場合は馬体腹中央部（地面に最も近い腹部））から、好ましくは１〜２５ｃｍ離れた位置、より好ましくは１〜２０ｃｍ離れた位置に配置される。ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の長さ方向に沿って配置されるコネクタの中央は、ベルトカバーの長さ方向の中央に対して、１〜７ｃｍずらして配置することがさらに好ましく、一対（２つ）の電気接点を用いたコネクタの場合、１つの電気接点は、ベルトカバーの長さ方向の中央に対して、１〜７ｃｍずらして配置することがさらに好ましく、他方の電気接点は、ベルトカバー（例えば腹帯カバー）の長さ方向の中央に対して、７ｃｍ超〜１５ｃｍずらして配置することがさらに好ましい。２つの電気接点をベルトカバーの長さ方向の中央から左側にずらす場合、コネクタの中央もベルトカバーの長さ方向の中央から左側に存在することになる。
この場所であれば、馬が襲歩したときにも、前脚と処理装置が接触して、馬体を傷つけたり、処理装置が破損したりしない。馬体は巨大な電波吸収体でもあるため、馬体の真下に通信装置が位置すると、ＧＰＳ信号の受信に障害が出る場合がある。処理装置は所定の取り付け位置に固定するが、ベルトカバーにポケットやパウチを設けて収納することにより、乗馬中に処理装置が脱落し、衝撃や接触により処理装置が破損、故障することを防ぐことができる。本発明の好ましい態様の一例として、面ファスナーで着脱可能な処理装置の保護カバーを設ける形態を例示できる。
【００５０】
＜電極及び電気配線に用いられる材料の特性＞
以下、本発明の電極及び電気配線に用いられる伸縮性導体について説明する。本発明の伸縮性導体は、シート抵抗の初期値が０．１Ω□以下の伸縮性導体層（伸縮性導体シート）である。シート抵抗は、以下の式により求めることができる。
シート抵抗［Ω□］＝比抵抗［Ω・ｃｍ］／シート厚さ［ｃｍ］
シート厚さが１００μｍ（０．０１ｃｍ）であれば、導電材料のシート抵抗が０．１Ω□以下であるためには、比抵抗が１×１０-3Ω・ｃｍ以下である必要がある。
【００５１】
電極及び電気配線の伸縮性導体層（伸縮性導体シート）の厚さは、０．０２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．０３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲がより好ましく、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。伸縮性導体層の厚さがこの範囲に満たないと繰り返し伸縮耐久性、擦過に対する耐久性が低下する場合がある。また伸縮性導体層の厚さがこの範囲を超えると、電極、電気配線を有する部分と、電極、電気配線が無い部分との段差が大きくなり、馬体に擦過による創傷を引き起こす可能性がある。
【００５２】
本発明の伸縮性導体層は、ストレッチャビリティを有していてもよい。本発明に於けるストレッチャビリティとは、伸縮性導体層について繰り返し１０％以上の伸縮を１００回繰り返しても導電性が維持されることを云う。さらに本発明の伸縮性導体層は、伸縮性導体層単独で５０％以上の破断伸度を有する事が好ましい。さらに本発明の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。このようなストレッチャビリティを有する伸縮性導体層を伸縮性導体組成物から形成してもよい。
【００５３】
伸縮性導体組成物は、以下に述べる伸縮性導体ペーストを介して得ることができる。以下、本発明の構成要素の実現手段の一つである伸縮性導体ペーストについて説明する。伸縮性導体ペーストは、少なくとも導電性粒子、伸縮性樹脂、溶剤及び必要に応じて添加される非導電性粒子から構成される。
【００５４】
本発明の導電性粒子は、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。
【００５５】
本発明では導電性粒子としてフレーク状銀粉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。不定形凝集銀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。不定形凝集銀粉およびフレーク状銀粉は球状銀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ットワークを形成できるので好ましい。不定形凝集銀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ットワークを形成しやすいので、さらに好ましい。
【００５６】
フレーク状銀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であることが好ましく、より好ましくは３〜１２μｍである。平均粒子径が２０μｍ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。
【００５７】
不定形凝集銀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く、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、凝集銀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。
【００５８】
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ればよい。中でも、無機の絶縁性物質からなる粒子であることが好ましい。無機の絶縁性物質からなる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、硫酸バリウム、シリカ、酸化チタン、タルク、アルミナ等の無機粒子、樹脂材料からなるマイクロゲル等を利用できる。
【００５９】
本発明では好ましくは非導電性粒子として硫酸バリウム粒子を用いることができる。硫酸バリウム粒子としては、天然の重晶石と呼ばれるバライト鉱物の粉砕品である簸性硫酸バリウムと、化学反応で製造されるいわゆる沈降性硫酸バリウムを使用することができる。本発明では粒子径の制御が行いやすい沈降性硫酸バリウムを用いることが好ましい。動的光散乱法によって求められる硫酸バリウム粒子の平均粒子径は、好ましくは０．０１〜１８μｍ、より好ましくは０．０５〜８μｍ、さらに好ましくは０．２〜３μｍである。また硫酸バリウム粒子は、Ａｌ、Ｓｉの一方または両方の水酸化物及び／又は酸化物によって表面処理されていることが好ましい。かかる表面処理により硫酸バリウム粒子の表面にＡｌ、Ｓｉの一方または両方の水酸化物及び／又は酸化物が付着する。これらの付着量は蛍光Ｘ線分析による元素比率にてバリウム元素１００に対して０．５〜５０であることが好ましく、２〜３０であることがより好ましい。
【００６０】
硫酸バリウム粒子の平均粒子径は、導電性粒子の平均粒子径より小さいことが好ましい。導電性粒子の平均粒子径は、硫酸バリウム粒子の平均粒子径の１．５倍以上であることが好ましく、２．４倍以上であることがより好ましく、４．５倍以上であることがさらに好ましい。硫酸バリウム粒子の平均粒子径がこの範囲を超えると得られる塗膜表面の凹凸が大きくなり、伸張した際に塗膜が破断するきっかけとなりやすい。一方、硫酸バリウム粒子の平均粒子径がこの範囲より小さいと、伸縮耐久性改善効果が小さく、またペーストの粘度が高くなり、ペースト製作が困難となる。
【００６１】
本発明における硫酸バリウム粒子の配合量は、導電性粒子と硫酸バリウム粒子の合計に対して例えば２〜３０質量％であり、３〜２０質量％が好ましく、４〜１５質量％がより好ましい。硫酸バリウム粒子の配合量がこの範囲を超えると得られる塗膜表面の導電性が低下する。一方、硫酸バリウム粒子の配合量がこの範囲より小さいと、伸縮耐久性改善効果が発現しにくくなる。
【００６２】
本発明における伸縮性樹脂とは、引張弾性率が、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が、膜の伸縮性を発現させるためには、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、クロロプレンゴム、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。引張弾性率の範囲は好ましくは３〜６００ＭＰａであり、より好ましく１０〜５００ＭＰａ、さらに好ましくは３０〜３００ＭＰａである。
【００６３】
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。
【００６４】
本発明における伸縮性樹脂の配合量は、導電性粒子と、伸縮性樹脂と必要に応じて添加される非導電性粒子の合計に対して例えば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。
【００６５】
また、本発明の伸縮性導体ペーストにはエポキシ樹脂を配合できる。本発明で好ましいエポキシ樹脂はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ないしはフェノールノボラック型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂を配合する場合、エポキシ樹脂の硬化剤を配合できる。硬化剤としては公知のアミン化合物、ポリアミン化合物などを用いればよい。硬化剤はエポキシ樹脂に対して５〜５０質量％配合することが好ましく、１０〜３０質量％配合することがさらに好ましい。またエポキシ樹脂と硬化剤の配合量は、伸縮性樹脂を含めた全樹脂成分に対して例えば３〜４０質量％、好ましくは５〜３０質量％、より好ましくは８〜２４質量％である。
【００６６】
本発明の伸縮性導体ペーストは、溶剤を含有してもよい。本発明における溶剤は、水または有機溶剤である。溶剤の含有量は、伸縮性導体ペーストに求められる粘性によって適宜調整され、特に限定はされないが、概ね導電性粒子、硫酸バリウム粒子と伸縮性樹脂の合計質量を１００とした場合に３０〜８０質量比であることが好ましい。
【００６７】
本発明に使用される有機溶剤では、沸点が１００℃以上、３００℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が１３０℃以上、２８０℃未満である。有機溶剤の沸点が低すぎると、ペースト製造工程やペースト使用の際に溶剤が揮発し、伸縮性導体ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念がある。一方で、有機溶剤の沸点が高すぎると、乾燥硬化塗膜中の残溶剤量が多くなり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。
【００６８】
本発明における有機溶剤としては、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、イソホロン、γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、エクソン化学製のソルベッソ１００、１５０、２００、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ターピオネール、ブチルグリコールアセテート、ジアミルベンゼン、トリアミルベンゼン、ｎ−ドデカノール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコール、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートなどが挙げられる。また、石油系炭化水素類としては、新日本石油社製のＡＦソルベント４号（沸点：２４０〜２６５℃）、５号（沸点：２７５〜３０６℃）、６号（沸点：２９６〜３１７℃）、７号（沸点：２５９〜２８２℃）、および０号ソルベントＨ（沸点：２４５〜２６５℃）なども挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上が含まれてもよい。このような有機溶剤は、伸縮性導体ペーストが印刷などに適した粘度となるように適宜含有される。
【００６９】
本発明の伸縮性導体ペーストは、材料である導電性粒子、硫酸バリウム粒子、伸縮性樹脂、溶剤をディゾルバー、三本ロールミル、自公転型混合機、アトライター、ボールミル、サンドミルなどの分散機により混合分散することにより得ることができる。
【００７０】
本発明の伸縮性導体ペーストには、発明の内容を損なわない範囲で、印刷適性の付与、色調の調整、レベリング、酸化防止、紫外線吸収などの公知の有機、無機の添加剤を配合することができる。
【００７１】
本発明の伸縮性導体は、前記伸縮性導体ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷などの印刷法により所定のパターンで形成してもよい。印刷は、基材に直接行う場合もあり、また必要に応じて絶縁下地層を形成した上に印刷することも可能である。さらに、中間媒体である離型フィルムなどに印刷したパターンを基材に転写することもできる。
【００７２】
本発明では、ダイコーティング、スキージコーティング、コンマコーター、グラビアコーター等の手法により、支持フィルム状に伸縮性導体ペーストを塗布乾燥して得られる伸縮性導体シートを所定のパターンにカットして、基材に貼り付ける手法を用いることが出来る。このような手法に用いられる伸縮性導体シートを得る方法として、伸縮性導体ペーストから溶剤成分を差し引いた成分を、高温にて溶融混合して導電性コンパウンドを製造し、押し出し成膜等の方法にてシート化して得られるシートを用いることもできる。基材にこれら伸縮性導体シートを接着するには接着材を用いれば良い。実用的にはホットメルト系接着材が好ましい。
【００７３】
本発明の電気配線には絶縁層を設ける。本発明の絶縁層は、少なくとも電気配線の表面側の絶縁を担う層であり、好ましくは電気配線の表面側および裏側の絶縁を担う層であることが好ましい。裏側に用いられる場合には下地層ないし、機材との接着層を兼ねることができる。ここに絶縁とは電気絶縁に加え、機械的、化学的、生物学的な絶縁を含み、基材を透過してくる水分や化学物質、生体物質から導電層を絶縁する機能が必要である。
【００７４】
本発明の絶縁層は、好ましくは柔軟な高分子材料から構成されてもよい。柔軟な高分子材料としては所謂ゴム、エラストマーと呼ばれる材料を使用できる。本発明のかかるゴム、エラストマーとしては、導電層を形成するための樹脂材料を使用することができる。
本発明の絶縁層は繰り返し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。また本発明の絶縁層は５０％以上の破断伸度を有する事が好ましい。さらに本発明の絶縁層は引張弾性率が１０〜５００ＭＰａであることが好ましい。
【００７５】
本発明の絶縁層は、コーティング液、浸漬液、あるいは印刷インク、印刷ペースト等の液状形態、ないしスラリー状態を介して基材上に適用されることが好ましい。絶縁層用材料を液状形態ないしスラリー状態にするには溶剤へ溶解分散すればよい。印刷適性等の調整のために、公知のレベリング剤、チキソ性付与剤などを配合することは本発明の範囲内である。溶剤は伸縮性導体ペーストに用いることができる溶剤等の中から適宜選択される。
【００７６】
本発明において、特殊なケースとして、絶縁層を形成する材料の前駆体が液体である場合には、前駆体を用いて層形成し、しかるべき反応を経て、下地層を形成することも可能である。紫外線硬化型樹脂などを用いる場合が、このケースに該当する。
本発明の絶縁層用の材料が、液体状態ないしスラリー状態ではなく、例えば溶融押出、プレス成形によりフィルムまたはシート状の形態で供給される場合には、しかるべき形状に外形加工した後に基材に接着剤などで貼り付けることも可能である。
【００７７】
絶縁層の厚さは５μｍ以上３００μｍ以下の範囲が好ましく、１０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲がより好ましい。絶縁層の厚さがこの範囲に満たないと、必要な耐久性が得られない場合がある。また絶縁層の厚さがこの範囲を超えると、絶縁層の有無による段差が大きくなり、馬体に擦過による創傷を引き起こす可能性がある。
【００７８】
本発明の電極は伸縮性導体層が露出していてもよく、また導電性を有し異なる素材の電極表面層で覆われていてもよい。
本発明における電極表面層とは文字通り、電極表面を配線部とは異なる材料で被覆する層である。電極表面層としては金、白金、ロジウム等の貴金属メッキ、ハンダメッキ、錫メッキなどを用いることができる。
【００７９】
本発明の電極表面層は繰り返し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。また本発明の電極表面層は５０％以上の破断伸度を有する事が好ましい。さらに本発明の電極表面層は引張弾性率が１０〜５００ＭＰａであることが好ましい。このように電極部にも伸縮特性が要求される場合には、例えばストレッチャビリティを有するカーボンペーストを用いて電極表面層を形成することができる。
【００８０】
本発明におけるカーボンペーストは、導電層を形成する伸縮性導体ペーストの導電性粒子を導電性カーボンに限定した物と考えて差し支えない。ただし、導電性粒子の配合量に関しては、カーボン粒子の比重が金属に比して小さく、比表面積が大きいため、金属粉の質量％のさらに２分の１ないし８分の１程度に減じて配合することが好ましい。カーボンペーストを得るための他の条件、分散方法などは伸縮性導体ペーストと同様である。
【００８１】
電極表面層の厚さは、例えば０．５μｍ以上１２０μｍであり、好ましくは３μｍ以上８０μｍ以下であり、さらに好ましくは８μｍ以上５０μｍ以下である。
電極表面層の厚さがこの範囲に満たないと、電極表面の保護機能が損なわれる場合があり、必要な耐久性が得られない場合がある。また電極表面層の厚さがこの範囲を超えると、電極部分が厚くなりすぎ、電極表面層の有無による段差が大きくなり、馬体に擦過による創傷を引き起こす可能性がある。
【００８２】
＜システム全体の構成＞
本発明は生体信号を採取するための電極と電気配線、および配線端末に処理装置の取り付け部を有するベルトカバーに関するものであるが、生体信号を管理するためのシステム構成の一例を説明する。システムに含み得るものとしては、電極と電気配線、接続端末に加えて、信号を処理するプロセッサ、一次記憶装置、二次記憶装置、ＧＰＳ受信器、アンテナ、電源、外部インターフェース等である。これらのいくつか又は全部を含んでハウジング化したものを本発明では処理装置と呼ぶ。
【００８３】
尚、本発明ではＧＰＳアンテナを有する統合ＧＰＳシステムを処理装置に組み込み、別途ＧＰＳアンテナ用の配線を馬体に取り付ける等の複雑な配線を施さなくてもよくなる。上述した通り、処理装置の取り付け位置が腹帯中央部から１〜２５ｃｍ離れた位置に配されていることで、馬体に邪魔されずにＧＰＳ信号を受信することができ、ベルトカバーとＧＰＳシステムを一体化することが可能となる。勿論、ＣＰＳプロセッサやアンテナを必ず処理装置と一体化する必要は無く、鞍等の別の場所に配線してもかまわない。
【００８４】
＜他の生体情報センサーや環境センサーとの併用＞
本発明では、心拍数や心拍波形の測定だけでなく、体温、血圧、呼吸数、血流速度、および血液ガス濃度を測定できるセンサーをベルトカバーやその他の馬具に取り付け、同時に測定することもできる。また、環境条件、例えば、外部温湿度や気圧等の気象条件を測定するセンサーを併用することもできる。これによって、馬のトレーニング状況を詳細に分析することができる。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能で有り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００８６】
（調製例）
＜ベルトカバーの製作＞
バイヤス方向に２４％の引張変形が可能な編物を用い、所定の切断・縫製を行い図３、図４に示すベルトカバーを作製した。
【００８７】
＜合成ゴム材料の重合＞
攪拌機、水冷ジャケットを備えたステンレス鋼製の反応容器に
ブタジエン          ５４質量部
アクリロニトリル    ４６質量部
脱イオン水        ２７０質量部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム  ０．５質量部
ナフタレンスルホン酸ナトリウム縮合物  ２．５質量部
ｔ−ドデシルメルカプタン              ０．３質量部
トリエタノールアミン                  ０．２質量部
炭酸ナトリウム                        ０．１質量部
を仕込み、窒素を流しながら浴温度を１５℃に保ち、静かに攪拌した。次いで過硫酸カリウム０．３質量部を脱イオン水１９．７質量部に溶解した水溶液を３０分間かけて滴下し、さらに２０時間反応を継続した後、ハイドロキノン０．５質量部を脱イオン水１９．５質量部に溶解した水溶液を加えて重合停止操作を行った。
【００８８】
次いで、未反応モノマーを留去させるために、まず反応容器内を減圧し、さらにスチームを導入して未反応モノマーを回収し、ＮＢＲからなる合成ゴムラテックス（Ｌ１）を得た。
得られたラテックスに食塩と希硫酸を加えて凝集・濾過し、樹脂に対する体積比２０倍量の脱イオン水を５回に分けて樹脂を脱イオン水に再分散、濾過を繰り返すことで洗浄し、空気中にて乾燥して合成ゴム樹脂Ｒ１を得た。
【００８９】
得られた合成ゴム樹脂Ｒ１はニトリル量４３質量％、ムーニー粘度５３、引張弾性率３１ＭＰａであった。
【００９０】
［伸縮性導体ペーストの調製］
上記で得られた伸縮性樹脂としての合成ゴム樹脂（Ｒ１）１２質量部、イソホロン３０質量部と混合攪拌して溶解させバインダー樹脂組成物Ａ１を得た。次いでバインダー樹脂組成物Ａ１に、不定型銀粉であるＤＯＷＡエレクトロニクス社製の凝集銀粉Ｇ−３５、５８．０質量部を加えて均一に混合し、三本ロールミルにて分散することにより伸縮性導体ペーストＣ１を得た。
【００９１】
得られた伸縮性導体ペーストＣ１を離型シートの上にバーコーターで塗布し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分以上乾燥した。伸縮性導体層の厚さが７０μｍとなるように、必要に応じて同様の操作を繰り返し、シート状の離型シート付き伸縮性導体層（伸縮性導体シート）（電極（馬体接触部面積６０ｃｍ2）と電気配線とコネクタ部を含む）を作製した（コネクタの電気接点（スナップホック）はベルトカバーの長さ方向の中央から、左側に２．５ｃｍ及び７．５ｃｍ離れた位置に配置された）。
【００９２】
所定のパターンにカットした厚さ５０μｍのホットメルトウレタンシート（第一絶縁層）の中央部に、外形が各５ｍｍ小さくなるようにカットした伸縮性導体シートを重ね合わせ、さらに伸縮性導体シートの電極部およびコネクタ接続部が露出するように所定の形状にカットした厚さ５０μｍのポリウレタンシート（第二絶縁層：カバーコート層）を重ね合わせた。次に第一絶縁層のホットメルトウレタンシートに対して、ベルトカバーを熱接着し、コネクタ接続部にスナップホックを取り付けた。
【００９３】
（実施例１）
できあがったベルトカバー（厚さ１．４ｍｍ、長さ９５ｃｍ）を腹帯カバーとして用いた。
具体的には、ベルトカバーに処理装置を取り付けてから乗馬用の鞍を馬体に装着するための腹帯に装着して馬具とし、サラブレット競走馬（三歳オス）に着用させた。処理装置にはポラール（Ｐｏｌａｒ）社の心拍計を用いた。速度は、速度精度：０．３６ｋｍ／ｈで速度を算出できるＧＰＳシステムを用いた。測定は北海道浦河郡にあるファームの１０００ｍダートコースにて、人間が馬に乗った状態で静止−速歩−疾走中の心拍データを測定した。測定結果を図５に示す。
【００９４】
（実施例２）
長さ１８０ｃｍの馬体ベルトに、上記調製例で作製したベルトカバーを取り付け、サラブレット競走馬（三歳オス）の胴回りに、電極部が腹部中央の左右に配置されるようにしてベルト及びベルトカバーを取り付けた。その後、人間が馬に乗らない状態で、馬を馬用トレッドミルに乗せて、常歩（なみあし）、速歩（はやあし）、軽速歩、駆歩（かけあし）、襲歩（ギャロップ）、と歩法と速度を変えて走らせ、心拍データを測定した。なお、処理装置にはポラール（Ｐｏｌａｒ）社の心拍計を用いた。その結果、いずれの歩法、速度においても良好な心電測定が可能であった。
【００９５】
（実施例３）
ハノーバー種（１０歳セン）に専用鞍を取り付ける際に、上記調製例で作製したベルトカバーを装着し、ポラール（Ｐｏｌａｒ）社の心拍計を用いて遠隔心電測定を行いながら障害馬術競技を行った。競技開始から終了までの間、トラブル無く良好な心電測定を行えた。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上述べたように本発明を適用することにより、馬の行動様式全般にわたって馬の心電測定を遠隔で確実に行うことが可能になる。心電データからは馬の体調、疲労度合いなど多くのデータを読み取ることが可能であり、実施例に例示した競争競技、調教訓練時、馬術競技の他、馬の疲労度合いに応じて、馬を交換しながら競技を行うポロ競技などにおいてもデータに基づいた確実な馬の管理が可能になる。
【符号の説明】
【００９７】
１：馬体
２：鞍
３：ベルト
４：騎手
５：ベルトカバー
６：馬体表面接触型電極
７：電気配線
８：コネクタ及び装置用カバー
９：スナップボタン（コネクタ）
１０：面ファスナー
１１：コネクタ接続部
１２：面ファスナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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