(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスに電気接続するのに適しており、
第１ファブリック層と、
導電性の第２ファブリック層と、
第３ファブリック層と
を含み、前記第１ファブリック層、前記第２ファブリック層および前記第３ファブリック層が、互いに結合され、前記第２ファブリック層が、前記第１ファブリック層と前記第３ファブリック層の間に配置され、前記第３ファブリック層が、開口を有し、前記第２ファブリック層が、前記開口を覆い、且つ前記第２ファブリック層の一部が前記開口から露出し、
前記第１ファブリック層と前記第２ファブリック層の間に配置された疎水性の薄膜をさらに含み、前記薄膜が、通気性を備え、前記薄膜の材質は、プラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンであり、
前記電子デバイスが、前記第２ファブリック層に電気接続され、前記電子デバイスと前記第２ファブリック層との接合点が、前記開口から離れている織物構造。
【請求項２】
前記第１ファブリック層、前記第２ファブリック層および前記第３ファブリック層が、縫合、ホットプレスまたは接着により互いに結合された請求項１に記載の織物構造。
【請求項３】
前記第２ファブリック層が、ステンレス鋼ファブリック、銀ファブリックまたはカーボン繊維ファブリックである請求項１に記載の織物構造。
【請求項４】
前記第３ファブリック層が、通気性を備えるプラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンである請求項１に記載の織物構造。
【請求項５】
前記第３ファブリック層が、疎水性を備えるプラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンである請求項１に記載の織物構造。
【請求項６】
前記薄膜が、プラスチック材料であり、ホットプレスにより前記第１ファブリック層と前記第３ファブリック層の間に結合された請求項１に記載の織物構造。
【請求項７】
前記第２ファブリック層の面積が、前記薄膜の面積よりも小さいか、それに等しい請求項１に記載の織物構造。
【請求項８】
前記第１ファブリック層と前記第２ファブリック層を貫通して、少なくともこれらを一緒に保持し、前記電子デバイスに電気接続されたファスナーをさらに含む請求項１に記載の織物構造。
【請求項９】
前記第２ファブリック層と前記薄膜の間に配置されるとともに、前記開口に対応し、前記開口内に配置された吸水弾性層をさらに含み、前記第２ファブリック層が、前記吸水弾性層により押し付けられて、前記開口の外へ部分的に突出する請求項１に記載の織物構造。
【請求項１０】
前記吸水弾性層の材料が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ネオプレン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）またはポリウレタンの弾性ゴムを含む請求項９に記載の織物構造。
【請求項１１】
前記第２ファブリック層と前記吸水弾性層の間に配置され、前記第２ファブリック層の吸水性よりも高い疎水性を有する第４ファブリック層をさらに含む請求項９に記載の織物構造。
【請求項１２】
第１ファブリック層と、
導電性の第２ファブリック層と、
開口を有する第３ファブリック層と、
第４ファブリック層と、
前記第４ファブリック層と前記第１ファブリック層の間に配置された吸水弾性層と
を含み、前記第１ファブリック層、前記第２ファブリック層、前記第３ファブリック層および前記第４ファブリック層が、互いに結合され、前記第２ファブリック層が、前記第１ファブリック層と前記第３ファブリック層の間に配置され、前記第４ファブリック層が、前記第２ファブリック層と前記第１ファブリック層の間に配置され、前記第２ファブリック層は、前記開口を覆い、前記第２ファブリック層の一部が、前記開口から露出し、前記第４ファブリック層が、前記開口に対応し、前記第４ファブリック層の吸水性が、前記第２ファブリック層の吸水性よりも高く、水分が前記第４ファブリック層により、前記吸水弾性層から前記第２ファブリック層に導かれ、一定量の水分が前記吸水弾性層に維持されるように前記第２ファブリック層に供給され、
前記第１ファブリック層と前記第４ファブリック層の間に配置された疎水性の薄膜をさらに含み、前記薄膜が、通気性を備え、前記薄膜の材質は、プラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンである織物構造。
【請求項１３】
前記第２ファブリック層が、第１端および第１端に相対する第２端を有し、前記第１端が、前記開口を介して人体に電気的に接触し、前記第２端が、電子デバイスに電気接続されている請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１４】
前記第１ファブリック層、前記第２ファブリック層、前記第３ファブリック層および前記第４ファブリック層が、縫合またはホットプレスにより互いに結合された請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１５】
前記第２ファブリック層が、ステンレス鋼ファブリック、銀繊維ファブリックまたはカーボン繊維ファブリックである請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１６】
前記第３ファブリック層が、通気性を備えるプラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンである請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１７】
前記第３ファブリック層が、疎水性を備えるプラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたはポリウレタンである請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１８】
前記薄膜が、プラスチック材料であり、ホットプレスにより前記第１ファブリック層と前記第３ファブリック層の間に結合された請求項１２に記載の織物構造。
【請求項１９】
前記第２ファブリック層の面積が、前記薄膜の面積よりも小さいか、それに等しい請求項１２に記載の織物構造。
【請求項２０】
前記第１ファブリック層と前記第２ファブリック層を貫通して、少なくともこれらを一緒に保持し、前記電子デバイスに電気接続されたファスナーをさらに含む請求項１２に記載の織物構造。
【請求項２１】
前記吸水弾性層が、前記第４ファブリック層と前記薄膜の間に配置されるとともに、前記開口に対応し、前記開口内に配置され、前記第２ファブリック層が、前記吸水弾性層により押し付けられて、前記開口の外へ部分的に突出する請求項１２に記載の織物構造。
【請求項２２】
前記吸水弾性層の材料が、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ネオプレン、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）またはポリウレタンの弾性ゴムを含む請求項２１に記載の織物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物構造（ｔｅｘｔｉｌｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関するものであり、特に、電子デバイスに接続可能な織物構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子技術の急速な変化とともに、人々は、住みやすさと健康により気を使うようになったため、知的衣類（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ｃｌｏｔｈｉｎｇ）や関連着用物品の開発が次第に注目を集めている。知的衣類を例に挙げると、使用者は、知的衣類の機能を利用して、外部装置を追加で使用しなくても、知的衣類を着るだけで生理状態の検出や監視、暖房、冷房等の特定の機能を達成することができるため、使いやすさを大幅に向上させることができる。
【０００３】
しかし、検出電極を人体の特定の位置に対応させなければならないという制限を受けるため、検出電極と外部電子デバイスの間に電気接続を提供するブリッジング構造（ｂｒｉｄｇｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）として、導電線や導電性リボンを使用する必要がある。その結果、導電線や導電性リボンを知的衣類に追加で設置（縫合）しなければならなくなる。しかしながら、導電線や導電性リボンは、人体に着用されると、知的衣類と一緒に揺れやすいため、電気信号伝達に影響を与え、人間の動きや洗濯に耐えられずに故障する可能性もある。そのため、いかにして検出電極と電子デバイスの間の接続構造を提供するかが、本業界の技術者の課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した導電線や導電性リボンを知的衣類に追加で設置（縫合）しなければならないが、導電線や導電性リボンは、人体に着用されると、知的衣類と一緒に揺れやすいため、電気信号伝達に影響を与え、人間の動きや洗濯に耐えられずに故障する可能性もある。そのため、これらの問題を早急に解決することが要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数のファブリック層を含む織物構造を提供する。ファブリック層は、導電性を備えるため、電子デバイスと他のファブリック層の開口の間に接続され、電子デバイスとの接続の自由度を向上させることができる。
【０００６】
本発明の織物構造は、電子デバイスに電気接続するのに適している。織物構造は、第１ファブリック層と、第２ファブリック層と、第３ファブリック層とを含む。第２ファブリック層は、導電性を備える。第１ファブリック層、第２ファブリック層および第３ファブリック層は、互いに結合され、第２ファブリック層は、第１ファブリック層と第３ファブリック層の間に配置される。第３ファブリック層は開口を有し、第２ファブリック層は、開口を覆い、且つ第２ファブリック層の一部は、開口から露出する。電子デバイスは、第２ファブリック層に電気接続され、電子デバイスと第２ファブリック層との接合点は、開口から離れている。
【０００７】
本発明の織物構造は、互いに結合した第１ファブリック層、第２ファブリック層、第３ファブリック層および第４ファブリック層を含む。第２ファブリック層は、導電性を備える。第３ファブリック層は、開口を有する。第２ファブリック層は、第１ファブリック層と第３ファブリック層の間に配置され、第４ファブリック層は、第２ファブリック層と第１ファブリック層の間に配置される。第２ファブリック層は、開口を覆い、第２ファブリック層の一部は、開口から露出する。第４ファブリック層は、開口に対応し、第４ファブリック層の吸水性は、第２ファブリック層の吸水性よりも高い。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、第１ファブリック層と第３ファブリック層の間に導電性の第２ファブリック層を配置するとともに、第２ファブリック層の一端が第３ファブリック層の開口から織物構造を露出させ、第２ファブリック層の他端を電子デバイスに電気接続することにより、第２ファブリック層のサイズを拡張することによって、織物構造を使用して生理信号の電極の設置が可能な位置を検出することができる。一方、第２ファブリック層は、第１ファブリック層と第３ファブリック層の間に縫合または織り交ぜられるため、電気信号の伝達に影響を与えずに、織物構造を曲げたり動かしたりすることができる。織物構造は、自由度の高い電気接続範囲および適用性を提供する。
【０００９】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る織物構造を示す拡大図である。
【図２】結合した後の図１の織物構造の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る織物構造を示す拡大図である。図２は、結合後の図１の織物構造の上面図であり、織物構造と電子デバイスの間の電気接続関係を同時に示すが、織物構造に対する電子デバイスの位置を限定するものではない。図１および図２を同時に参照すると、本実施形態において、織物構造１００は、生物（または人体）に着用可能な衣類または物品として適用可能であり、内側Ｒ１および外側Ｒ２を有する。内側Ｒ１は、生物の体に接触し、外側Ｒ２は、電子デバイス２００に配置されるのに適しており、同時に、織物構造１００を電子デバイス２００に電気接続することによって、生物の関連生体情報を取得することができる。人体を例に挙げると（以下の実施形態も人体を用いて説明する）、織物構造１００を含む衣類または物品を着用した時、心拍、呼吸、体温等の人体の生理状態を得ることができる。
【００１２】
本実施形態において、織物構造１００は、第１ファブリック層１１０と、第２ファブリック層１２０と、第３ファブリック層１３０とを含み、第１ファブリック層１１０、第２ファブリック層１２０および第３ファブリック層１３０は、縫合または織り交ぜる方法で、あるいは、熱接着材を用いてホットプレス処理または接着を行う方法で、結合される。第２ファブリック層１２０は、導電性を備え、第３ファブリック層１３０と第１ファブリック層１１０の間に設置される。第３ファブリック層１３０は、開口１３２を有し、第２ファブリック層１２０は、開口１３２を覆うため、第２ファブリック層１２０の一部は、第３ファブリック層１３０の開口１３２から露出する。そのため、第２ファブリック層１２０の露出部分を人体に接触する電極として使用することができる。つまり、開口１３２のサイズを制御することによって、人体に実際に接触する第２ファブリック層１２０の面積を制御することができる。
【００１３】
さらに、電子デバイス２００は、第２ファブリック層１２０に電気接続され、これらの接合点は、第３ファブリック層１３０の開口１３２から離れている。そのため、第１ファブリック層１１０と第３ファブリック層１３０の間にある第２ファブリック層１２０を人体に接触する電極および電子デバイス２００に接続する導電線として同時に使用することができる。その結果、本実施形態の織物構造１００は、導電線や導電性リボンを追加で配置する必要がなく、直接第２ファブリック層１２０を使用して電気接続効果を達成することができるため、電気接続に関する織物構造１００の自由度を増やし、同時に、導電線を追加で設置するための製品コストを下げることもできる。
【００１４】
さらに、第１ファブリック層１１０は、着用衣類または物品と実質的に同じ材料で作られ、あるいは、他の構成部材を保持するためのベース、すなわち衣類（物品）の一部として使用される。第２ファブリック層１２０は、例えば、ステンレス鋼ファブリック、銀繊維ファブリックまたはカーボン繊維ファブリックであり、吸水性を有する。そのため、第２ファブリック層１２０は、開口１３２を介して人体に接触している時、人体との導電率を維持することができ、電子デバイス２００と人体の間を電気接続するためのブリッジング構造として使用することもできる。すなわち、第２ファブリック層１２０は、互いに向かい合い、且つ互いから離れた第１端Ｅ１および第２端Ｅ２を有する。第１端Ｅ１は、開口１３２を介して人体に電気的に接触し、第２ファブリック層１２０の第２端Ｅ２は、電子デバイス２００に電気接続される。
【００１５】
第３ファブリック層１３０は、疎水性および通気性の材料で構成され、導電性を備えない。織物構造１００において、第３ファブリック層１３０は、人体に直接接触する構成要素として使用されるため、第２ファブリック層１２０と人体の間に電気分離効果を提供することが要求される。すなわち、第２ファブリック層１２０が第１端Ｅ１と第２端Ｅ２の間の導電率により電気信号伝達の過程で人体との接触による影響を受けないことを確実にするため、第３ファブリック層１３０は、第２ファブリック層１２０の水分が失われたり蒸発したりしないようにしなければならず、同時に、通気性により人体に快適感を提供しなければならない。
【００１６】
また、本実施形態において、織物構造１００は、さらに、第１ファブリック層１１０と第２ファブリック層１２０の間に配置された疎水性の薄膜１５０を含み、その材料は、例えば、プラスチック、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ，  ＴＰＵ）またはポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，  ＰＵ）であってもよい。薄膜１５０は、ホットプレス法により、第１ファブリック層１１０と第３ファブリック層１３０の間に結合される。さらに、第２ファブリック層１２０の面積は、開口１３２よりも大きく、開口１３２を覆い、薄膜１５０および第３ファブリック層１３０の面積よりも実質的に小さい。つまり、第２ファブリック層１２０は、薄膜１５０と第３ファブリック層１３０の間に密封され、開口１３２からのみ織物構造１００を露出することができるため、水分を第２ファブリック層１２０に維持することができる。同様にして、薄膜１５０は、通気口１５２を有し、空気の循環効果を向上させ、着用時に織物構造１００をより快適にすることができる。
【００１７】
本実施形態の織物構造１００は、さらに、吸水弾性層１７０と、第４ファブリック層１６０とを含み、吸水弾性層１７０は、第２ファブリック層１２０と薄膜１５０の間に配置されるとともに、開口１３２に対応し、第３ファブリック層１３０、第２ファブリック層１２０、第４ファブリック層１６０および吸水弾性層１７０を互いに付着させる間、開口１３２内に配置される（すなわち、吸水弾性層１７０の面積は、開口１３２の面積よりも小さい）。さらに、吸水弾性層１７０は、構造的厚さに関しては、前記ファブリック層よりも厚いため、吸水弾性層１７０によって押し付けられている第２ファブリック層１２０は、開口１３２から部分的に突出する。つまり、図１に示した構成要素を互いに結合した後、第２ファブリック層１２０は、吸水弾性層１７０によって押し付けられることによって、第３ファブリック層１３０の表面１３４から突出する。ここで、吸水弾性層１７０の材料は、弾性ゴムであり、より好ましくは、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ，  ＰＶＡ）、ネオプレン（ｎｅｏｐｒｅｎｅ）、エチレン酢酸ビニル（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ，  ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ，  ＰＶＢ）またはポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）であり、多くの水分を含んで第２ファブリック層１２０が湿気を維持できるようにすると同時に、弾性材料の特性により第２ファブリック層１２０の第１端Ｅ１と人体の間のフィット性を増やすことができ、さらに、第２ファブリック層１２０が人体に接触した時にクッション効果を提供する材料である。
【００１８】
第４ファブリック層１６０は、第２ファブリック層１２０と吸水弾性層１７０の間に配置される。第４ファブリック層１６０は、例えば、綿布またはＰＶＢ吸水クロスであり、吸水性は、第２ファブリック層１２０の吸水性よりも高い。これは、金属繊維やカーボン繊維等の第２ファブリック層１２０の吸水性には限りがあるため、第２ファブリック層１２０は人体や他の繊維と接触した時に水分を失いやすいからである。その結果、第４ファブリック層１６０の毛管作用により、吸水弾性層１７０から第２ファブリック層１２０に水分を導くだけでなく、一定量の水分を後で第２ファブリック層１２０に供給できるよう維持することにより、水分が急に失われるのを防ぐこともできる。
【００１９】
一方、織物構造１００は、さらに、ファスナー１８０を含み、第１ファブリック層１１０と第２ファブリック層１２０を貫通してこれらを一緒に保持する。さらに、ファスナー１８０は、導電性を備えて、止め輪１８２と、リベット１８４とを含む。リベット１８４が第１ファブリック層１１０および第２ファブリック層１２０を貫通して、止め輪１８２と結合した後、ファブリック層は、互いに重ね継手（ｌａｐ  ｊｏｉｎｔ）することができる。ファスナー１８０を介して電子デバイス２００を第２ファブリック層１２０に電気接続することにより、人体の生理状態を検出することができる。ここで、本発明は、ファスナー１８０（リベット１８４および止め輪１８２）の型式を限定する意図はなく、例えば、１つの実施形態において（図示せず）、ファスナー１８０は、一般的に使用される雄部および雌部衣服用バックル（雄部（雌部）スナップバックル等）または雄部および雌部医療用バックル（雄部（雌部）医用電極バックル等）のうちの１つであってもよい。
【００２０】
さらに、別の実施形態において（図示せず）、ファスナーの導電過程で、ファスナー１８０と導電に使用されていないファブリック層の間に絶縁層がさらに存在する可能性があるため、ファスナー１８０をファブリック層から部分的に絶縁することにより、ファスナー１８０を電子デバイスとより堅く電気接続し、露出したり影響を受けたりしないようにすることができる。
【００２１】
以上のように、本発明の実施形態は、第１ファブリック層と第３ファブリック層の間に導電性の第２ファブリック層を配置するとともに、第２ファブリック層の一端が第３ファブリック層の開口から織物構造を露出させ、第２ファブリック層の他端を電子デバイスに電気接続することにより、第２ファブリック層のサイズを拡張することによって、織物構造を使用して生理信号の電極の設置が可能な異なる位置を検出することができる。その結果、外部接続された電子デバイスは、検出位置による制限を受ける必要がなく、それにより、電気接続に関する織物構造の自由度を増やすことができる。
【００２２】
さらに、第２ファブリック層は、第４ファブリック層および吸水弾性層により、薄膜と第３ファブリック層の間に実質的に密封されるため、吸水弾性層は、厚さの特徴によって第２ファブリック層を押し付け、第２ファブリック層を開口から突出させることができる。また、第４ファブリック層の吸水性は、第２ファブリック層の吸水性よりも高いため、第４ファブリック層は、毛管現象により吸水弾性層から第２ファブリック層に水分を移動させることができ、それにより、第２ファブリック層の湿気を維持する効果を達成することができる。
【００２３】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、導電性ファブリック層を使用して電子デバイスとファブリック層の開口の間に接続することにより、電子デバイスとの接続の自由度を向上させることのできる織物構造を提供する。
【符号の説明】
【００２５】
１００  織物構造
１１０  第１ファブリック層
１２０  第２ファブリック層
１３０  第３ファブリック層
１３２  開口
１３４  表面
１５０  薄膜
１５２  通気口
１６０  第４ファブリック層
１７０  吸水弾性層
１８０  ファスナー
１８２  止め輪
１８４  リベット
２００  電子デバイス
Ｅ１  第１端
Ｅ２  第２端
Ｒ１  内側
Ｒ２  外側
【図１】
0006567884.tif 000002
【図２】
0006567884.tif 000003