(57)【要約】【課題】物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減するウエアラブル機器用接続部品を提供する。【解決手段】ウエアラブル機器用接続部品は、柔軟な素材からなる生体対向面を備えた筐体と、端子が生体対向面以外の方向に露出したコネクタとを有する。この構成では、人体などの生体に直接的または間接的に接触する生体対向面が柔軟であるため、物理的に生体に与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減するウエアラブル機器用接続部品を提供することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に対向する生体対向面が柔軟な素材からなる筐体と、
前記筐体に保持され、端子が前記生体対向面以外の方向に露出したコネクタと
を有することを特徴とするウエアラブル機器用接続部品。
【請求項２】
前記生体対向面が凹凸を有することを特徴とする請求項１に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項３】
前記筐体内に保持され前記コネクタと電気的に接続する電子機器を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項４】
前記筐体が、前記生体対向面以外の方向に配置され前記電子機器を保護する可撓性の外側筐体を有することを特徴とする請求項３に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項５】
前記電子機器と前記筐体との間に空間があることを特徴とする請求項４に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項６】
前記筐体が前記電子機器を支持する柔軟な支柱を有する請求項５に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項７】
前記筐体が、前記電子機器が保持する所定の電子部品同士を隔てる隔壁を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のウエアラブル機器用接続部品。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７いずれか一項に記載のウエアラブル機器用接続部品と、
前記コネクタの接続相手となる相手側コネクタと、
前記相手側コネクタを保持し生体に着用されるためのウエアと
を有することを特徴とするウエアラブル機器。
【請求項９】
前記ウエアに保持され前記相手側コネクタに接続する生体計測センサを
有することを特徴とする請求項８に記載のウエアラブル機器。
【請求項１０】
生体に対向する生体対向面が柔軟な素材からなる筐体を作製し、
端子が前記生体対向面以外の方向に露出するようにコネクタを前記筐体に保持する
ことを特徴とするウエアラブル機器用接続部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエアラブル機器用接続部品およびウエアラブル機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体が身に着けたウエアラブルセンサによって生体情報を計測する装置が開発されている。例えば、特許文献１には、インナーシャツに分散して配置された複数のセンサと、インナーシャツに配置されセンサの信号を伝送する配線と、配線を通じて受信した生体信号を処理する生体信号処理回路とを有する生体情報収集装置の技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１のような技術を利用する場合には、センサや配線などが着用者に違和感を与えないようにすることが望ましい。それを実現可能とする技術として、今般では、高い導電性としなやかさを併せ持つ生地が開発されている（例えば非特許文献１）。このような生地を利用することにより、センサや電極が身体へ及ぼす違和感を軽減することができる。また、このような生地を用いて作製されたウエアに、通信用電子機器をスナップボタンで接続固定する衣服型デバイスなども開発されている（例えば非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０７０９１７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】東レ株式会社Ｗｅｂサイト「ｈｉｔｏｅ（登録商標）−ひとえ−ＴＯＲＡＹ」、［２０１６年９月９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.hitoe-toray.com/＞
【非特許文献２】株式会社ゴールドウインＷｅｂサイト「Ｃ３ｆｉｔ  ＩＮ−ｐｕｌｓｅ特設サイト」、［２０１６年９月９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.goldwin.co.jp/c3fit/inpulse/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、しなやかなセンサやウエアにスナップボタンで通信用電子機器を接続する方法では、通信用電子機器が硬質であるため、計測時に身体への違和感が残るという問題がある。また、全身の筋電を取得するなどセンシング対象を増やす場合は、スナップボタンの数が増えデバイスが大型になるため、違和感がさらに増大する。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減するウエアラブル機器用接続部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、ウエアラブル機器用接続部品は、柔軟な素材からなる生体対向面を備えた筐体と、端子が生体対向面以外の方向に露出したコネクタとを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果は、物理的に身体へ与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減するウエアラブル機器用接続部品を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】第２の実施形態を示す斜視図である。
【図３】一般的な技術を利用した比較例を示す斜視図である。
【図４】一般的な技術の接続方法を示す断面図である。
【図５】一般的な技術の利用シーンを示す断面図である。
【図６】第３の実施形態の一具体例を示す側面図である。
【図７】第３の実施形態の別の具体例を示す断面図である。
【図８】第３の実施形態のさらに別の具体例を示す断面図である。
【図９】第４の実施形態を示す断面図である。
【図１０】第５の実施形態を示す断面図である。
【図１１】第６の実施形態を示す断面図である。
【図１２】第６の実施形態の具体例を示す断面図である。
【図１３】第７の実施形態を示す断面図である。
【図１４】第７の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１５】第７の実施形態の別の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のウエアラブル機器用接続部品１を示す側面図である。ウエアラブル機器用接続部品１は、柔軟な素材からなる生体対向面１０ａを備えた筐体１０と、端子２１が生体対向面１０ａ以外の方向に露出したコネクタ２０とを有する。
【００１３】
筐体１０は、例えば、電子機器３０を収納することができる。電子機器３０は例えば、コネクタ２０を介して受信した信号を処理したり、外部に送信したりするものである。そして、例えば、基板３１に電子部品３２を実装し、接続部材３３を介してコネクタ２０の端子２１と電気的に接続する構成とすることができる。
【００１４】
コネクタ２０は相手側コネクタ４０と接続することができる。相手側コネクタ４０は、例えば、コネクタ２０の端子２１と接続する相手側端子４１と、相手側端子４１と外部の電子装置との電気的な接点となる相手側外部端子４２とを有するものである。
【００１５】
以上説明した本実施形態によれば、人体などの生体に直接的または間接的に接触する生体対向面が柔軟であるため、物理的に生体に与える圧迫感や痛みなどの負担を軽減するウエアラブル機器用接続部品を提供することができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
図２は、ウエアラブル機器用接続部品１の用途の一例であるウエアラブル機器５０を示す斜視図である。ウエアラブル機器５０は、ウエア５１と、ウエアラブル機器用接続部品１と、相手側コネクタ４０とを有している。
【００１７】
ウエア５１は、例えば、上半身に着用できるように、身体を収納し、頭を通す開口を有する胴部と、上肢を通す袖部とを有する。ウエア５１には、生体情報を得るための複数のセンサケーブル５２が接着や縫合によって設置されている。センサケーブル５２は相手側コネクタ４０に接続し、相手側コネクタ４０はウエアラブル機器用接続部品１に接続している。こうして、センサケーブル５２は、ウエアラブル機器用接続部品１に収容された電子機器（図示せず）に電気的に接続している。
【００１８】
この構成では、ウエアラブル機器用接続部品１の生体対向面１０ａがウエア６１の身体側に向く。本実施形態では生体対向面１０ａが柔軟であるため、人がウエア５１を着用した場合に、ウエアラブル機器用接続部品１が人に圧迫感や痛みを与えることがない。図２の例では、センサケーブル５２の数を１０として、１０接点の接続を行っているが、接点の数がさらに増えても問題なく、同様の効果を得ることができる。
【００１９】
センサケーブル５２は、配線として利用することができる。この場合、所望の身体箇所に電極を設置して身体に流れる微量の電流を検知したり、各種のセンサの信号をウエアラブル機器用接続部品１に収容された電子機器に集めたりすることができる。また、センサケーブル５２自体の電気抵抗が伸縮や体温によって変化することを利用してセンシングを行うこともできる。図示しない電子機器は、例えば、センサケーブル５２から受信した電気抵抗や電流などの信号を、内蔵したマイコンで処理し、姿勢や体温、心電や筋電などの生体情報を取得することができる。そして、取得した情報は電子機器内で演算処理され、内蔵メモリに蓄積したり、無線回路でサーバやスマートフォンなどに送ったりすることができる。なお、ウエア５１は、下半身を収納する、または全身を収納する形態であってもよい。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、利用者が圧迫感や痛みを感じることなく、ウエアラブル機器を利用することができる。
＜比較例＞
上述したように本実施形態によれば、多数の配線を接続する構成としても人が圧迫感や痛みを感じることがない、一方、一般的な技術を用いた場合は、接点が増えることで人が感じる圧迫感や痛みが増大するという問題がある。比較例を用いて、この問題を説明する。
【００２１】
図３は、センサケーブル５２と電子機器との一般的な接続方法であるスナップボタン５３を用いたウエアラブル機器５０ａの構成を示す斜視図である。センサケーブル５２ａが電子機器に接続する接点の数は図２と同様に１０としている。なお、ここでは、電子機器を外した状態を示している。
【００２２】
図４はスナップボタン５３を用いた接続構造を示す断面図である。電子機器３０ａ側にはバネ３３ａが設けられている。バネ３３ａは配線３４ａに接続して、電子機器３０ａの回路と電気的に接続する。ウエア５１ａ側には、ゲンコ５３ａとホソ５３ｂとが、ウエア５１ａとセンサケーブル５２ａとを挟む形で、設けられている。ゲンコ５３ａがバネ３３ａに嵌合することにより、センサケーブル５２ａと電子機器３０ａの回路とが電気的に接続される。
【００２３】
図５は、図３のようにスナップボタン５３を５×２列で配置した時の接続の様子を示す断面図である。５つのスナップボタン５３＿１―５が電子機器３０ａのバネ３３ａに嵌合している。身体１００の断面が曲線であるのに対し、電子機器３０ａの断面が直線状であるため、この例では、スナップボタン５３＿１、４、５が浮いてしまっている。このため、ウエア５１ａが引っ張られるとともに、スナップボタン５３＿３の部分かかる荷重が大きくなっている。その結果、身体１００が受けるストレスが大きくなっている。
【００２４】
以上説明したように、一般的な技術を用いた場合は、接続点数が増えるほど、圧迫感、痛み、違和感などが生じやすくなる。また、接続に手間がかかり、付け忘れや、確実に接続されないなど、接続失敗や接続外れが起きやすくなる。一方で、本実施形態では、接続点数が増えても痛みや違和感を生じることがない。さらに、コネクタで各接点を正確に接続できるため、接続の失敗や間違いを生じることがない。
【００２５】
（第３の実施形態）
第１の実施形態で説明したように、ウエアラブル機器用接続部品１では、筐体１０の生体対向面１０ａが柔軟であり、コネクタ２０の端子２１が生体対向面１０ａ以外の方向に露出していればよい。このため、筐体１０の形態には、種々のバリエーションが可能である。図６は、その一例を示す側面図である。この例では雄の端子２１ａを有するコネクタ２０ａが、生体対向面１０ａと直角な方向に露出している。また、雌の端子２１ｂを有するコネクタ２０ｂが２０ａと反対の面から露出している。
【００２６】
図７は、別の例を示す断面図である。筐体１０は柔軟な素材からなる体側筐体１１と外側筐体１２とに分割されており、接合部で接合されている。接合部には凹凸箇所が設けられ、体側筐体１１と外側筐体１２とが嵌合し、接着などにより接合され、電子機器３０を包み込んでいる。コネクタ２０は生体対向面１０ａの反対側に設けられた外側筐体１２の開口部に埋設されている。
【００２７】
筐体１０を形成する素材には、例えば、各種のゴムや、スポンジなどを用いることができる。これらのゴムやスポンジには非常に多くの種類があり、様々なものを利用できる。好適な素材の例としては、例えば、シリコーンゴムやポリビニルアルコールスポンジなどがある。
【００２８】
電子機器３０は、機能別に分割されて電子部品３２を搭載した硬質な基板３１や電池３５などが、可撓性を有する接続部材によって電気的に接続されている。基板３１は、例えば、マイコン、メモリ、無線回路やアンテナなどの機能を搭載している。
【００２９】
電子機器３０は、筐体１０内の空間を動けるように筐体１０とは固定されていないが、体側筐体１１、外側筐体１２、それぞれの内側に設けられた柔軟な支柱１３によって支えられている。また、基板３１と電池３５との間など所定の場所には隔壁１４を設けて、それぞれの部品が干渉することがないようにしている。上記の構成とすることで、体側筐体１１とともに、電子機器３０も人体などの生体のラインに無理なく倣うことができ、生体の局所に負荷が集中することがなくなる。
【００３０】
図８は外側筐体１２ａが可撓性を有する素材でできている例を示す断面図である。その他の構成要素は図７の例と同様である。すなわち体側筐体１１ａは柔軟性を有し、電子機器３０は体側筐体１１ａの変形に倣うことができるようになっている。外側筐体１２ａは、体側筐体１１ａの変形に倣うことができれば、このように、必ずしも柔軟性を有していなくても良い。
【００３１】
以上、説明したように、本実施形態によれば、利用者の負担軽減と電子機器などの内容物の保護とを両立するウエアラブル機器用接続部品を構成することができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図９はセンサケーブル５２を有するウエア５１とウエアラブル機器用接続部品１とを接続したウエアラブル機器を身体１００に装着した例を示す断面図である。
【００３３】
ウエア５１は、センサケーブル５２に接続した相手側コネクタ４０を保持し、ウエアラブル機器用接続部品１のコネクタ２０が相手側コネクタ４０に接続している。図示はしていないが、ウエアラブル機器用接続部品１の筐体１０の内部にはコネクタ２０と電気的に接続する電子機器が収納されている。センサケーブル５２と相手側コネクタ４０の相手側外部端子４２とは、導電性接着剤５４で接続されている。
【００３４】
ウエアラブル機器用接続部品１はウエア５１と、身体１００とに挟まれるように配置されている。２つのコネクタの嵌合は、ウエアラブル機器用接続部品１とウエア５１とを電気的、物理的に固定する役割を持つが、ウエア５１との固定力が不足する場合は、面ファスナなどをウエアラブル機器用接続部品１の両端に取り付けて固定を補助してもよい。
【００３５】
このように、身体１００のラインに倣い易い柔軟な生体対向面１０ａを身体に向け、違和感の元となるコネクタ２０を身体の外向きに配置することで、身体に与える違和感を軽減することが可能となる。
【００３６】
（第５の実施形態）
図１０は、本実施形態のウエアラブル機器を身体１００に装着した例を示す断面図である。本実施形態の筐体１０＿１は、生体対向面１０ａ＿１が凹凸を有している。その他の構成については第４の実施形態と同様である。
【００３７】
凹凸を持つ生体対向面１０ａ＿１により通気性が増し、汗の放散効果が得られる。これにより、蒸れによる違和感を更に軽減することができる。なお生体対向面１０ａ＿１の凹凸は、例えば、多角形や円形の柱状体を配置してもよいし、多角形や円形の断面形状をしたスリットを設けてもよい。
【００３８】
（第６の実施形態）
ここではウエア５１と相手側コネクタ４０とコネクタ２０との接続の具体例を説明する。図１１はコネクタ２０ｃと相手側コネクタ４０あの接続部近傍の具体例を示す断面図である。
【００３９】
センサケーブル５２がウエア５１に接着や縫合によって固定されている。センサケーブル５２は導電性接着剤５４によって相手側外部端子４２ａに接続されている。コネクタ２０ｃはスプリング端子２１ｃを有し、スプリング端子２１ｃは相手側コネクタ４０ａの相手側端子４１ａと電気的に接続している。コネクタ２０ｃは筐体１０の段差部に係止されている。
【００４０】
図１２は、スプリング端子２１ｃを有するコネクタ２０ｃと相手側コネクタ４０ａの嵌合構造の例を表す断面図である。コネクタ２０ｃはスプリング端子２１ｃと爪２２ｃとを有している。相手側コネクタ４０ａは相手側端子４１ａと、爪２２ｃに嵌合する段差４３ａとを有している。図１２（ａ）は、コネクタ２０ｃと相手側コネクタ４０ａとが離れた状態を示している。図１２（ｂ）は、爪２２ａが、相手側コネクタ４０ａに押し当てられ、押し当てられるに従って開いている状態を示している。図１２（ｃ）は、コネクタ２０ｃが、一定量まで押し込まれて相手側コネクタ４０ａの段差４３ａに爪２２ｃ先端が嵌り、コネクタ２０ｃと相手側コネクタ４０ａとが電気的に接続され、物理的に固定された状態を示している。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ウエアラブル機器用接続部品のコネクタと相手側コネクタとを確実に接続することができる。
【００４２】
（第７の実施形態）
第４、第５の実施形態では、ウエアラブル機器用接続部品と身体とが直接接触するウエアラブル機器の例について説明したが、両者の間にウエアを介在させても良い。
【００４３】
図１３は、ウエア５１がウエアラブル機器用接続部品１を収納する袋部５５を備えるウエアラブル機器の例を示す断面図である。袋部５５を設けたことで、身体１００とウエアラブル機器用接続部品１との間にウエア５１の布を介在させることができる。袋部５５にウエアラブル機器用接続部品１を収納固定することで、身体１００との密着感が増し、身体１００との一体感が得られる。これにより体感されるウエアラブル機器用接続部品１の違和感を更に軽減することができる。また、ウエアラブル機器用接続部品１と身体１００の間にウエア５１の布地が介在することで、汗を吸収／放散しやすくなり、蒸れによる違和感も軽減することができる。
【００４４】
図１４は、図１３の例に加えて、袋部５５がウエアラブル機器用接続部品１を出し入れする袋口５６を有している。袋口５６は開閉部５７によって開閉できるようにしておいてもよい。袋口５６を介して、洗濯時や故障時にウエアラブル機器用接続部品１を取り外すことが可能となる。
【００４５】
図１５は、図１４の例とほぼ同じ構成であるが、第５の実施形態の生体対向面１０ａ＿１が凹凸を有する筐体１０＿１を用いている。筐体１０＿１を用いることで、さらに通気性が増し、汗の放散効果が得られ、蒸れによる違和感を更に軽減することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、利用者の違和感を軽減するウエアラブル機器を提供することができる。
【００４７】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下  には限られない。
（付記１）
生体に対向する生体対向面が柔軟な素材からなる筐体と、
前記筐体に保持され、端子が前記生体対向面以外の方向に露出したコネクタと
を有することを特徴とするウエアラブル機器用接続部品。
（付記２）
前記生体対向面が凹凸を有することを特徴とする付記１に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記３）
前記筐体内に保持され前記コネクタと電気的に接続する電子機器を有することを特徴とする請求項１または付記２に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記４）
前記電子機器が無線通信機能を備えることを特徴とする付記３に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記５）
前記筐体が、前記生体対向面以外の方向に配置され前記電子機器を保護する可撓性の外側筐体を有することを特徴とする付記３または付記４に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記６）
前記外側筐体が柔軟な素材からなることを特徴とする付記５に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記７）
前記電子機器と前記筐体との間に空間があることを特徴とする付記５または付記６に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記８）
前記筐体が前記電子機器を支持する柔軟な支柱を有する付記７に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記９）
前記筐体が、前記電子機器が保持する所定の電子部品同士を隔てる隔壁を有することを特徴とする付記７または付記８に記載のウエアラブル機器用接続部品。
（付記１０）
付記１乃至付記９いずれか一付記に記載のウエアラブル機器用接続部品と、
前記コネクタの接続相手となる相手側コネクタと、
前記相手側コネクタを保持し生体に着用されるためのウエアと
を有することを特徴とするウエアラブル機器。
（付記１１）
前記ウエアに保持され前記相手側コネクタに電気的に接続する生体計測センサを
有することを特徴とする請求項８に記載のウエアラブル機器。
（付記１２）
前記ウエアに保持され前記生体計測センサと前記相手側コネクタとを電気的に接続する柔軟なセンサケーブルを有することを特徴とする付記１１に記載のウエアラブル機器。
（付記１３）
前記ウエアラブル機器用接続部品が前記生体計測センサから受信した信号を処理する信号処理回路を有することを特徴とする付記１１または付記１２に記載のウエアラブル機器。
（付記１４）
前記ウエアラブル機器用接続部品が前記信号処理回路と外部との間で信号を送受信する無線回路を有することを特徴とする付記１３に記載のウエアラブル機器。
（付記１５）
前記ウエアが前記ウエアラブル機器用接続部品を保持する袋部を有することを特徴とする付記請求項１０乃至付記１４いずれか一付記に記載のウエアラブル機器。
（付記１６）
前記袋部が前記ウエアラブル機器用接続部品を出し入れする開口部を有することを特徴とする付記１５に記載のウエアラブル機器。
（付記１７）
前記袋部が前記開口部を開閉する開閉部を有することを特徴とする付記１６に記載のウエアラブル機器。
（付記１８）
生体に対向する生体対向面が柔軟な素材からなる筐体を作製し、
端子が前記生体対向面以外の方向に露出するようにコネクタを前記筐体に保持する
ことを特徴とするウエアラブル機器用接続部品の製造方法。
【００４８】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    ウエアラブル機器用接続部品
１０    筐体
１０ａ    生体対向面
１１    体側筐体
１２    外側筐体
１３    支柱
１４    隔壁
２０    コネクタ
２１    端子
３０    電子機器
３１    基板
３２    電子部品
３３    接続部材
４０    相手側コネクタ
４１    相手側端子
４２    相手側外部端子
５０    ウエアラブル機器
５１    ウエア
５２    センサケーブル
５３    スナップボタン
５４    導電性接着剤
５５    袋部
５６    袋口
５７    開閉部
１００    身体
【図１】
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【図２】
2018050650.tif 000004
【図３】
2018050650.tif 000005
【図４】
2018050650.tif 000006
【図５】
2018050650.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018050650.tif 000009
【図８】
2018050650.tif 000010
【図９】
2018050650.tif 000011
【図１０】
2018050650.tif 000012
【図１１】
2018050650.tif 000013
【図１２】
2018050650.tif 000014
【図１３】
2018050650.tif 000015
【図１４】
2018050650.tif 000016
【図１５】
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