(57)【要約】少なくとも１つの変換ゾーンを有する編成構造を備える編成トランスデューサ・デバイスが開示され、変換ゾーンが導電性繊維で編成され、編成構造の変形の結果、変換ゾーンの電気的性質が変化する編成トランスデューサ・デバイスが開示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの変換ゾーンを有する編成構造を備える編成トランスデューサ・デバイスであって、前記変換ゾーンが導電性繊維で編成されていて、そのため、前記編成構造の変形の結果、前記変換ゾーンの電気的性質が変化するデバイス。
【請求項２】
前記変換ゾーンの最初および最後のコースが、前記編成トランスデューサ・デバイスに対する導電性リードとして働く導電性繊維で編成される、請求項１に記載の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項３】
前記変換ゾーンが、ステッチ、タック・ループおよびフロートから構成されるグループから選択されたバインディング要素の組合せで編成される、請求項１または２に記載の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項４】
前記導電性繊維が弾性導電糸を含む、前記請求項の何れか１項に記載の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項５】
前記変換ゾーンが、比抵抗の異なる複数のタイプの導電性繊維で編成される、前記請求項の何れか１項に記載の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項６】
前記編成構造の変形の結果、前記変換ゾーンの電気抵抗が変化する、前記請求項の何れか１項に記載の抵抗性の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項７】
歪みゲージとして動作することができる請求項６に記載の抵抗性の編成トランスデューサ・デバイスであって、
前記変換ゾーンが導電性繊維と非導電性繊維とで編成され、
前記変換ゾーン内の導電性繊維が共通の方向に伸びるトランスデューサ・デバイス。
【請求項８】
前記導電性繊維が前記変換ゾーンのコース方向に伸びる、請求項７に記載の抵抗性の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項９】
前記導電性繊維が敷設繊維として前記変換ゾーン内に組み込まれる、請求項７または８に記載の抵抗性の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１０】
弛緩した構成からの前記編成構造の変位の結果、前記変位に対して機能的に関連付けられる前記変換ゾーンの電気抵抗が変化する、請求項６に記載の抵抗性変位用編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１１】
前記変換ゾーンが、
導電性繊維を一緒に編成することによって形成される変換セクションと、
前記変換セクションとの電気的接続における複数の電気接点とを有し、前記電気接点が、導電性が前記変換ゾーン内の前記導電性繊維の導電性より高い編成された導電性繊維を有する、請求項５に依存するときの請求項１０に記載の抵抗性変位用編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１２】
前記編成構造の変形または動きの結果、前記変換ゾーンのインダクタンスが変化する、請求項１〜５の何れか１項に記載の誘導性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１３】
請求項１０に記載の実質的に円筒型の誘導性ソレノイドの編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１４】
前記変換ゾーンが導電性繊維および非導電性繊維から編成される、請求項１３に記載の実質的に円筒型の誘導性ソレノイドの編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１５】
前記導電性繊維が前記ソレノイドの外側に配置され、前記非導電性繊維が前記ソレノイドの内側に配置される、請求項１４に記載の実質的に円筒型の誘導性ソレノイドの編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１６】
前記編成構造の変形の結果、前記変換ゾーンの電気容量が変化する、請求項１〜５の何れか１項に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１７】
前記変換ゾーン内の前記導電性繊維が、複数の間隔が開けられた電極を形成する、請求項１６に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１８】
前記電極が同心である、請求項１７に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項１９】
前記電極が櫛歯形である、請求項１７に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項２０】
前記電極が平行板電極である、請求項１７に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項２１】
前記変換ゾーンが、前記平行板電極の間に伸びる非導電性繊維の１つまたは複数の編成層をさらに備える、請求項２０に記載の容量性編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項２２】
複数の編成層を備える、前記請求項の何れか１項に記載の編成トランスデューサ・デバイス。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れか１項に記載の複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える装置。
【請求項２４】
検出システムであって、
請求項１〜１９の何れか１項に記載の少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスと、
編成トランスデューサ・デバイスに電気信号を供給するための電気的供給手段と、
編成トランスデューサ・デバイスの電気特性を監視するための検出手段とを備える検出システム。
【請求項２５】
前記検出手段が、前記編成トランスデューサ・デバイスの相対的な空間的方向に関する情報を入手することができる複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える、請求項２４に記載の検出システム。
【請求項２６】
前記検出手段が、前記編成トランスデューサ・デバイスの監視された電気特性を比較することによって、前記編成トランスデューサ・デバイスの前記相対方向に関する情報を入手する、請求項２５に記載の検出システム。
【請求項２７】
複数の周波数における電気特性が監視される、請求項２４〜２６の何れか１項に記載の検出システム。
【請求項２８】
前記電気特性が１〜１０００Ｈｚの範囲の複数の周波数において監視され、好適には、５〜５００Ｈｚにおいて監視されることが好ましい、請求項２７に記載の検出システム。
【請求項２９】
前記検出手段が前記監視された電気特性からＥＣＧを発生する、請求項２７または２８に記載の検出システム。
【請求項３０】
請求項１〜２２の何れか１項に記載の少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを備える衣服。
【請求項３１】
複数の編成層を備える、請求項３０に記載の衣服。
【請求項３２】
前記編成層が一体編成構造として形成され、編成トランスデューサが前記編成構造の一部として編成層内に存在している、請求項３１に記載の衣服。
【請求項３３】
少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを有する第１の編成層を備え、前記第２の編成層が前記編成トランスデューサ・デバイスに対する接続用リードとして働く導電性繊維で編成される、請求項３１または３２に記載の衣服。
【請求項３４】
３つ以上の編成層を備える、請求項３１〜３４の何れか１項に記載の衣服。
【請求項３５】
１つまたは複数の編成トランスデューサ・デバイスを有する第１の編成層と、
第２の編成層と、
１つまたは複数の編成トランスデューサ・デバイスを有する第３の編成層とを備える、請求項３４に記載の衣服。
【請求項３６】
前記第２の編成層が、前記第３の編成層内に位置している編成トランスデューサ・デバイスから発生するか、あるいはそれに導入される電気信号を遮蔽することができる、請求項３５に記載の衣服。
【請求項３７】
前記第３の層内の編成トランスデューサ・デバイスが誘導性編成トランスデューサ・デバイスである、請求項３６に記載の衣服。
【請求項３８】
請求項３０〜３７の何れか１項に記載の縫い目のない衣服。
【請求項３９】
編成ステップを含み、前記編成動作において、
少なくとも１つの変換ゾーンを有する編成構造を備える少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを有し、前記変換ゾーンが導電性繊維で編成され、前記編成構造の変形の結果、前記変換ゾーンの電気的性質が変化する第１の編成層と、
前記第１の編成層と一体化されていて、前記編成トランスデューサ・デバイスに対する接続用リードとして働く導電性繊維で編成されている第２の編成層とを備える衣服を製造するための方法。
【請求項４０】
前記衣服が平形編機において編成される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
縫い目のない衣服が編成される、請求項３９または４０に記載の方法。
【請求項４２】
患者からＥＣＧを得るための方法であって、
複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える衣服を用意し、前記編成トランスデューサ・デバイスがそれぞれ少なくとも１つの変換ゾーンを有する編成構造を備え、前記変換ゾーンが導電性繊維で編成され、前記編成構造の変形の結果、前記変換ゾーンの電気的性質が変化する衣服を提供するステップと、
前記衣服を患者に着せるステップと、
ＥＣＧ測定を行うために適している形式の電気信号を編成トランスデューサ・デバイスに供給するステップと、
ＥＣＧを得るために編成トランスデューサ・デバイスの電気特性を監視するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスデューサ・デバイスに関し、特に編成（ｋｎｉｔｔｅｄ）トランスデューサ・デバイスに関し、それを組み込んでいる衣服に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体上に、あるいは人体の近傍にセンサを配置することが望ましい数多くの用途がある。例としては、ＥＣＧ（心電図）、血圧、および温度測定、および他の生命徴候の監視などがある。胸の膨張を監視するために歪みゲージを使用することができる。上記センサを適用することは時間がかかり、しばしば、上記仕事を実行するために、特に、センサが互いに定義された方法で確実に向きが決められることが重要である場合には、熟練した人が必要である。さらに、一般に測定を行うことができるのは、被験者が、決められた施設、例えば、病院にいる間だけである。さらにまた、被験者にセンサを取り付ける従来の方法は、被験者に不快感を生じさせる可能性がある。編成センサなどの織物ベースのセンサが、下記特許文献１および２に開示されている。しかし、上述の織物センサには制限がある。さらに、両方の場合において、センサが外部の検出システムに結合される方法は非常に厄介であり、多くの製造／組立てステップを必要とする。
【特許文献１】国際公開第０２／０４００９１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第０３／０９４７１７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記問題点を克服し、作りやすく、着用可能な衣服に簡単に組み込むことができる新しいクラスの柔軟なトランスデューサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様によれば、本発明は、少なくとも１つの変換ゾーンを備える編成構造（ｋｎｉｔｔｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する編成トランスデューサ・デバイスを提供する。上記変換ゾーンは導電性繊維で編成されていて、そのため、編成構造の変形の結果、変換ゾーンの電気的性質が変化する。
【０００５】
上記トランスデューサ・デバイスは、柔軟であり、構造的に強く、製造しやすく、使用しやすい。歪み測定、接近検出、および温度測定のためのトランスデューサ、および編成マイクロホン、およびアンテナなどの多数のタイプのデバイスが本発明によって提供される。
【０００６】
有利なことには、変換ゾーンの最初および最後のコースは、編成トランスデューサ・デバイスに対する接続用リードとして働く導電性繊維で編成されている。この設計は、その編成トランスデューサ・デバイスが、平形編機などの編機を使用して１つの動作で編成されるので好ましい。さらに、編成トランスデューサ・デバイスを衣服などのより大きな編成構造の一部として１つの編成動作で構築することができる。また、接続用リード（そのデバイスに電力を供給するためおよびそこから検出信号を送信するために使用される）も１つの編成動作でその構造内に簡単に組み込むことができる。
【０００７】
変換ゾーンは、ステッチ、タック・ループおよびフロートを含むグループから選択されるバインディング要素の組合せで編成することができる。
【０００８】
いくつかの実施形態においては、導電性繊維は弾性導電糸を含む。上記実施形態においては、デバイスが撓められたときに繊維の再分配がほとんどなく、金属糸などの非弾性導電性糸で編成トランスデューサとは異なる応答特性を提供する。デバイスが弾性導電糸で編成されたとき、歪みがないか、あるいはほとんど残っていないという利点がある。この理由は、そのトランスデューサ・デバイス上の歪みが取り除かれると、デバイスは繰返し可能な構成へ戻ることができるからである。
【０００９】
変換ゾーンは、それぞれ抵抗性が異なっている複数のタイプの導電性繊維で編成することができる。
【００１０】
導電性繊維の例としては、高分子繊維および金属繊維がある。金属繊維の例としては、鋼繊維および銅繊維がある。
【００１１】
デバイスは、抵抗性の編成トランスデューサ・デバイスとすることができ、編成構造の変形の結果、変換ゾーンの電気抵抗が変化する。デバイスは、歪みゲージとして動作することができ、該デバイスにおいて、
変換ゾーンが導電性繊維および非導電性繊維で編成されていて、
変換ゾーン内の導電性繊維は共通の方向に伸びている。
【００１２】
導電性繊維は、変換ゾーンのコース方向に伸びることができる。
【００１３】
導電性繊維を敷設繊維、タックおよびフロートとして変換ゾーンに組み込むことができる。
【００１４】
抵抗デバイスは、抵抗偏位の編成トランスデューサ・デバイスとなることができ、その場合、弛緩した構成からの編成構造の偏位の結果、偏位に対して機能的に関連付けられる変換ゾーンの電気抵抗が変化する。変換ゾーンは、
導電性繊維と一緒に編成から形成された変換セクションと、
変換セクションと電気的に接続されている複数の電気接点とを備え、電気接点は、電導度が変換ゾーン内の導電性繊維の電導度より高い編成された導電性繊維を含む。
【００１５】
上記デバイスは、誘導性編成トランスデューサ・デバイスとすることができ、その場合、編成構造の変形または移動の結果、変換ゾーンのインダクタンスが変化する。誘導性デバイスは実質的に円筒型の誘導性ソレノイドの編成トランスデューサ・デバイスとすることができる。変換ゾーンは、導電性繊維および非導電性繊維から編成することができる。導電性繊維をソレノイドの外側に配置し、非導電性繊維をソレノイドの内側に配置することができる。
【００１６】
上記デバイスは、容量性編成トランスデューサ・デバイスとすることができ、その場合、編成構造の変形の結果、変換ゾーンの電気容量が変化する。変換ゾーン内の導電性繊維は複数の間を置いて隔てられた電極を形成することができる。電極は同心、櫛歯形、あるいは平行板の電極とすることができる。後者の例においては、変換ゾーンは、平行板電極の間に伸びている非導電性繊維の１つまたは複数の編成層をさらに含むことができる。
【００１７】
上記編成トランスデューサ・デバイスは、複数の編成層を含むことができる。
【００１８】
第２の態様によれば、本発明は、本発明の第１の態様の複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える装置を提供する。
【００１９】
第３の態様によれば、本発明は、検出システムを提供する。この検出システムは、
本発明の第１の態様の少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスと、
編成トランスデューサ・デバイスに電気信号を供給するための電気的供給手段と、
編成トランスデューサ・デバイスの電気特性を監視するための検出手段とを備える。
【００２０】
上記検出システムは、複数の編成トランスデューサ・デバイスを備えることができ、その場合、検出手段は、編成トランスデューサ・デバイスの相対的な空間的方向に関する情報を入手することができる。検出手段は、編成トランスデューサ・デバイスの監視された電気特性を比較することによって、編成トランスデューサ・デバイスの相対方向に関する情報を入手することができる。
【００２１】
複数の周波数における電気特性を監視することができる。普通、電気特性は上記実施形態においては、周波数の関数として測定される。その電気特性は１〜１０００Ｈｚの範囲（５〜５００Ｈｚの範囲が好ましい）の複数の周波数において監視することができる。これらの周波数はＥＣＧの測定に対して特に有用である。
【００２２】
電気インピーダンスは監視することができる電気特性の一例である。他の電気特性、例えば、直流抵抗および容量なども監視することができる。
【００２３】
上記検出手段は、その監視された電気特性からＥＣＧを作り出すことができる。
【００２４】
第４の態様によれば、本発明は、本発明の第１の態様の少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを備える衣服を提供する。この衣服は、本来的にそれぞれの必要な位置に存在しているトランスデューサを有する。それ故、その衣服が着用されると、その衣服の着用者の身体とトランスデューサとの正しい位置合わせが自動的に得られ、したがって、熟練者の監督を必要とせずに非熟練がその衣服を着ることができる。データは、例えば、遠隔測定によって遠隔地に送信することができ、したがって被験者は必ずしも医療機関の環境内にいる必要はない。本発明の衣服は便利で頑丈であり、洗うことさえでき、熟練者が面倒を見ることなしに再使用することができる。本発明の衣服は病院の環境内で使用することができ、その衣服を着用している患者／人からのデータを収集するためにスポーツの世界においても使用することができる。有利なこととして、編成トランスデューサ・デバイスは製造プロセスにおいてニットの衣服の中に一体的に組み込むことができる。さらに、本発明の編成構造は、良好な伸張性のある復元、優れたドレープ性（優れた肌の接触を提供する）および良好な通気性（編成構造の空気透過性によって提供される）などの多くの有利な性質のお陰で、衣服の中、特に下着の中に使用するのに望ましい。その衣服は複数の編成層を含むことができる。この点において、１つの層の前部分および１つの層の背面部分を有するベストなどの衣服は、本発明の目的のために、２つの層を有しているとはみなされないことに留意されたい。むしろ、それは１つの層の衣服であるが、（１＋１）層の衣服として記述することができると考えられる。前の部分にｍ個の層を有し、背面部分にｎ個の層を有する衣服は、（ｍ＋ｎ）層の衣服として記述される。さらに、疑念を避けるために、本発明の関係においては、折り畳まれた層の織物、例えば、ＷＯ０３／０９４７１７号に記載されているような織物は、２層の配置ではなく、１つの層とみなされるべきであることに留意されたい。その編成層は、その編成構造の一部として編成層内に編成トランスデューサが存在する形で一体編成構造として形成することができる。
【００２５】
衣服は、少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを有している第１の編成層と、編成トランスデューサ・デバイスに対する接続用リードとして働く導電性繊維で編成することができる第２の編成層とを有することができる。
【００２６】
衣服は３つ以上の編成層を有することができる。衣服は、
１つまたは複数の編成トランスデューサ・デバイスを有する第１の編成層と、
第２の編成層と、
１つまたは複数の編成トランスデューサ・デバイスを有する第３の編成層とを備えることができる。
【００２７】
第２の編成層は、第３の編成層内に位置している編成トランスデューサ・デバイスから発生するか、またはそれに導入される電気信号を遮蔽することができる。第３の層内の編成トランスデューサ・デバイスは誘導性編成トランスデューサ・デバイスであることができる。有利なこととして、衣服に縫い目がない。
【００２８】
第５の態様によれば、本発明は、編成ステップを含む衣服の製造方法を提供する。この編成動作において、
少なくとも１つの変換ゾーンを有していて、変換ゾーンが導電性繊維で編成されていて、編成構造の変形の結果、変換ゾーンの電気特性が変化するように編成されている構造を備える少なくとも１つの編成トランスデューサ・デバイスを有する第１の編成層と、
第１の編成層と一体になっている第２の編成層とを備え、第２の編成層が編成トランスデューサ・デバイスに対する接続用リードとして働く導電性繊維で編成される方法を提供する。
【００２９】
この方法は非常に有利であり、１つの製造ステップにおいて、正しい方向、アラインメント、および相対位置に構成要素がある完全な衣服を提供する。
【００３０】
有利なことには、その衣服は平形編機で編成される。他の形式の編成、例えば、円形よこ編みおよびたて編みを採用することもできる。有利なことには、縫い目のない衣服が編成される。
【００３１】
第６の態様によれば、本発明は、患者からＥＣＧを得るための方法を提供する。この方法は、
編成構造の変形の結果として変換ゾーンの電気特性が変化するように導電性繊維で編成された少なくとも１つの変換ゾーンを有するそれぞれが編成構造を備える複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える衣服を提供するステップと、
患者にその衣服を着せるステップと、
ＥＣＧ測定のために適している形式の電気信号を編成トランスデューサ・デバイスに供給するステップと、
ＥＣＧを得るために編成トランスデューサ・デバイスの電気特性を監視するステップとを含む。
【００３２】
実際には、少なくとも３つの編成トランスデューサ・デバイスを採用するのが普通である。
【００３３】
本発明の編成トランスデューサ・デバイス、それを組み込んでいる衣服、それを組み込んでいる検出システム、および複数の編成トランスデューサ・デバイスを備える装置の実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明は、着用可能な電子回路の分野において使用することができる柔軟なトランスデューサを提供する。本発明は、トランスデューサとして動作することになる、例えば、導電性高分子繊維、金属繊維およびスマート繊維からの編成構造を提供する。これらのトランスデューサは平形、円形およびたて編み技術を使用して組み立てることができる。
【００３５】
各種の非制限的なクラスのトランスデューサを以下に説明する。
【００３６】
抵抗繊維メッシュ・トランスデューサ
編成トランスデューサは導電性糸を使用することによって構築することができる。上記トランスデューサの構築の一般的な方法は、ベース編成構造の所定の領域を導電性糸から編成することである。上記領域は、次のテキストにおいては導電性領域（ＥＣＡ）として定義されている。ベース編成構造におけるそのサイズ、形状およびバインディング要素（ステッチ、タック・ループ、フロートおよび敷設糸）およびそれらの編成はＥＣＡの総合的な電気特性、および編成構造の構造的変形に対するその応答を決定することになる。ＥＣＡの電気特性のこの変化は編成トランスデューサのタイプおよびその機能を決定することになる。
【００３７】
編成トランスデューサの測定可能な電気的性質の１つは電気抵抗およびＥＣＡのその変化である。抵抗の変化は２つの異なる方法を使用して捕捉することができる。一般に、編成構造が変形される時、その構造的変形はステッチ（ステッチは編成構造の基本要素である）の糸の接触エリア間の糸の変形および／またはスリップに起因する。糸の変形は伸張、曲げ、ねじりおよび圧縮による可能性がある。編成歪みゲージの電気抵抗を捕捉する第１の方法は、結果として抵抗が変化する、編成構造の中の導電性糸の長さの変化だけを考慮する方法である。
【００３８】
第２の方法は電気抵抗の変化を結果として生じることになるＥＣＡにおけるステッチの構造的変形を考慮することによる方法である。小さい負荷においては、これはポテンショメータとして機能し、したがって、これらは変位トランスデューサとして定義されている。本発明はこれらの２つの提案されたモードの動作だけに限定されるわけではない。
【００３９】
抵抗性歪みゲージ
編成された抵抗性歪みゲージは導電性弾性糸（例えば、代表的な比抵抗が５〜６ＫΩ／ｃｍである炭素充填型のシリコン繊維糸）および非導電性ベース糸（弾性糸であってもよい）を使用して１つの編成層として作ることができる。ベースの編成構造は非導電性糸を使用して形成され、導電性糸は所定の構成においてベース構造のコース方向に敷設され、それは長方形、正方形、三角形、円形または楕円形の幾何学形式であってもよい。図１は、これらの原理を使用して組み立てられた複数の編成トランスデューサ・デバイス１０を示している。
【００４０】
上記の構成により、抵抗の変化は導電性糸の伸張に起因するものだけとなる可能性がある。歪みトランスデューサのこのベース構造がリブ、インターロック、または派生物である場合には、導電性エラストマが敷設糸として編成構造に組み込まれ、導電性エラストマは、タック・ループおよびフロートの形式で、平板、または飾りへり、または派生物の中に組み込まれることになる。図１においては、構造１０は白の非導電性糸および黒の敷設された導電性弾性糸で編成されている。また、黒の導電性糸は接続用リード１２として働くように編成トランスデューサ・デバイス１０から伸び出ている。
【００４１】
歪みトランスデューサの電気的等価回路は、導電性弾性糸の幾何学的経路を考慮することによってモデル化することができる。導電性弾性糸は、非導電性糸から編成されているベース構造のコース（ステッチのロウ）の内部に固定されているので、敷設された導電性弾性糸は基本構造で電気的に絶縁されて置かれており、すなわち、敷設弾性糸の中にはクロスした接続はない。したがって、電気的経路は敷設された導電性弾性糸の幾何学経路と同じになる。その等価抵抗は、導電性エラストマの２つの端部（図２）から電力を供給されていると仮定して計算することができる。構造がＹの方向に伸ばされると、導電性弾性糸の電気抵抗がその伸張に関して増加することになる。
【００４２】
その導電性エラストマの抵抗は次の式で表される。
【００４３】
Ｒ＝ρＬ／Ａ                      （１）
ここで、ρは導電性エラストマの比抵抗、
Ｌは敷設された導電性エラストマの長さ、
Ａは導電性エラストマの断面積。
【００４４】
抵抗性変位トランスデューサ
抵抗性変位トランスデューサは、高分子糸および金属糸などの導電性糸から作ることができる。この変位トランスデューサの機能はＥＣＡの電気抵抗の変化に基づいている。高分子糸は必要な抵抗変化（その比較的高い比抵抗による）を提供するためにＥＣＡを作り出すために使用され、ステンレス鋼などの金属糸はＥＣＡに電力を供給するために使用される。ＥＣＡの変形の結果、その電気抵抗が変化する。この変化はそのＥＣＡに電力が与えられた場合に電気信号を発生することになる。
【００４５】
一般に２つの明確な構造的変形を編成構造に対して定義することができる。編成構造の変形の初期の段階においては、ステッチ内の糸の自由な動きがある。第２の段階はステッチの接触領域におけるその糸のジャミングによって定義される。この段階においては、その糸はその構造内でもはや自由には動けなくなっている。ＥＣＡにおける抵抗変化に向けてさらに貢献する成分は、その機械的性質およびその導電性高分子糸の表面形態、およびその編成構造の変形による負荷に依存することになる。小さな負荷の場合、そのステッチの変形は主として自由な糸の動きに起因することになり、したがって、そのトランスデューサを使用して変位を決定することができる。他方、比較的大きい負荷の場合、すなわち、糸がジャム状態になっているとき、その編成構造の変形はその糸の変形（曲がりおよび伸張）に起因するものであり、そのトランスデューサは歪みゲージとして動作することになる。
【００４６】
編成された変位トランスデューサ３２の一例が図３に示されている。デバイス３０は１つの編成層を備える。ただし、その代わりに複数の層のデバイスを提供することもできる。そのトランスデューサの基本構造３２は平面編成構造である。基本構造３２は非導電性糸で編成されたものであり、長方形のＥＣＡ３４が導電性モノフィラメント糸（１〜１０ＫΩ／ｃｍ）を使用して定義された数のコース（ｍ）にわたって定義された数のうね（ｎ）の編成によって作られたものである。ＥＣＡ３４は、高導電性糸（ステンレス鋼１〜５Ω／ｃｍ）から２つのコースの編成によって作られた２つの平行のレール３６を使用して電気的に駆動された。
【００４７】
図４に与えられているＥＣＡ３４の電気抵抗は次の要素によって変わる。
【００４８】
・導電性材料の比抵抗
・コース数（ｍ）およびうね数（ｎ）
・ステッチの幾何学的糸経路
・駆動の向き
【００４９】
ＥＣＡの抵抗を計算するためには、その基本のビルディング・ブロック、すなわち、ステッチが考慮される必要がある。そのステッチ構造の平面図が図４に示されている。糸の物理的バインディングによって任意の織物構造が生成され、編成構造の場合、これは、結果として４つの糸接触領域を生じる、糸から形成された相互接続ループによって得られる。その糸の接触領域のメカニクスは非常に複雑であり、また、編成構造の挙動はまだ完全には理解されていない。ただし、これはトランスデューサとしてのそのデバイスの実現可能性には影響しない。編成構造が完全に弛緩した状態にあるとき、その糸の接触は線接触となる可能性が高い。しかし、平面的な力が加えられたとき、その糸の圧縮性に起因する面接触としての糸の接触を考慮しなければならない。したがって、糸の接触領域は短絡点であって、電気インピーダンス網におけるノードとみなすことができると仮定するのが合理的である。１つのステッチは４つの接触領域または接触点を有している。したがって、ステッチの直流等価回路は、ステッチに対するこれらの４つのノード間の導電性セグメント（編成技術用語においては、ヘッド、レッグ（ｌｅｇ）およびフィートとして知られている）の抵抗を使用して形成することができる。その導電性セグメントの長さはそのステッチの糸の経路の幾何学形状を考慮することによって計算される。したがって、ステッチの直流等価回路は４つの抵抗、すなわち、ヘッドおよびフィートを表している２つの等しい抵抗（ＲＨ）および２つのレッグを表している２つの等しい抵抗（ＲＬ）を使用して定義することができる。ステッチの直流等価回路が図５（ｂ）に示されている。ＥＣＡの総合の抵抗は図５（ｂ）に示されているような抵抗性メッシュを構成しているステッチの４抵抗等価回路モデルを繰り返すことによってモデル化される。ＥＣＡの全体の等価抵抗は所与の駆動構成に対して計算することができる。
【００５０】
うねの方向にＥＣＡに圧力が加えられると、ＲＬが増加し、ＲＨが減少する。それは接触領域における糸の自由な動きに起因するもの、およびレッグを形成している糸セグメントの伸張およびステッチのヘッドを形成している糸セグメントの圧縮に起因するものである。実際のメカニズムは構造的ダイナミクスによって変わる。上記の糸セグメントの長さは、定義された負荷状態に対するその構造の変形を示す平面編成構造の幾何学モデルを使用することによって計算される。その糸セグメントにおける長さの伸張が、次に抵抗の計算のために使用される。例えば、図４に示すＥＣＡの場合、全体の等価回路の駆動構成を以下に説明する。ＥＣＡの全体の抵抗は等価抵抗性メッシュ（図６）を作ることによって、各単位セル（ステッチ）のＲＬおよびＲＨの値を使用して計算される。
【００５１】
メッシュ（ＥＣＡ）の等価抵抗を計算するためにメッシュ理論が適用される。
【００５２】
Ｖｍ＝Ｚｍ・Ｉｍ                                  （２）
Ｉｍ＝Ｚｍ−１・Ｖｍ                              （３）
Ｒｅｑ＝１／ｚ−１（１，１）                      （４）
ここで、ＶｍおよびＩｍは、それぞれ電圧および電流のベクトル、
Ｚｍは、メッシュのインピーダンス行列、
ｚ−１（１，１）は、Ｚｍ−１の第１要素。
【００５３】
構造が変形されると、ＥＣＡの新しい抵抗値およびその抵抗変化△Ｒが次のように計算される。
【００５４】
ΔＲ＝Ｒｅｑ  −  Ｒｅｑｌ
ここで、Ｒｅｑｌは弛緩した状態にあるその構造の初期抵抗値である。
【００５５】
誘導性繊維メッシュ・トランスデューサ
誘導性歪みゲージ
一実施形態においては、ソレノイドは、導電性糸を非導電性糸と一緒に使用して編成され、その糸は、必要な弾性を生じさせるためにライクラ（Ｌｙｃｒａ）またはスパンデックス（Ｓｐａｎｄｅｘ）などの弾性糸であることが好ましい。その構造は管の形状に編成された基本の編成構造またはそれらの派生物または任意の組合せのどれかになり得る。その導電性糸は高分子糸または金属糸であってもよいが、電気抵抗が非常に低い糸であることが好ましい。ゲージ３６の銅（Ｃｕ）の線から作られたソレノイド７０の一例が図７に示されている。その２つの糸（銅線および弾性糸）はプレイティング技法（ｐｌａｉｔｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を使用して編成された。すなわち、その糸が、導電性Ｃｕ線が外側の層に現れ、弾性糸が、編成さられたチューブ（ソレノイド）の内側の層（サイド）に現れるように編み針に配送された。導電性配線は、ソレノイド７０から伸びて接続用リード７２として働き、それはソレノイド７０を駆動するため、およびソレノイド７０の誘導性における変化を検出するための適切な手段に接続される。
【００５６】
静的および動的な機械的負荷状態において、インピーダンス特性が解析された。それによって得られた結果が図８（ａ）および図８（ｂ）に示されている。弛緩した状態での電気特性は代表的な高域通過フィルタの特性を示す。そのカットオフ周波数は１０３ＫＨｚであり、したがって、性能をより良くするために、そのソレノイド・トランスデューサは１ＭＨｚで駆動され、すなわち、歪みゲージ・モードで駆動されて歪みが測定された。
【００５７】
誘導性変位トランスデューサ
上記のソレノイド構造を変位トランスデューサとして使用することができる。しかし、その編成構造は自己インダクタンスの変化を小さく保つために、より安定に作られる必要がある。好ましいこととして、ステンレス鋼の糸（μｒの値がＣｕの場合より１０００倍大きい）などの、より高いμｒの材料が、ソレノイドのインダクタンスを増加させるためにＣｕ線と一緒に、あるいはその代わりに使用される。これによってトランスデューサの分解能が改善される。その基本原理は定義された位置において衣服の中にソレノイドのアレイ（最小２個）を編成することである。比較的簡単で、非制限的な一例が図９に示されており、それは指のジェスチャを捕捉するための３つのソレノイド９０、９２、９４の配置を示している。より多い数のソレノイド（または他の誘導性トランスデューサ・デバイス）の使用は本発明の範囲内に含まれる。Ｓ１、Ｓ２およびＳ３は３つの編成ソレノイド９０、９２、９４を表している。
【００５８】
角度変位（α，β）を測定するために２つの方法を使用することができる。第１の方法においては、相互インピーダンスの変化が測定され、第２の方法においては、電磁誘導の変化が使用される。その測定は一対のソレノイドに対して実行される。図９に示されている例の場合、ソレノイドＳ１およびＳ２は第１のペア１として、およびソレノイドＳ２およびＳ３が第２のペアとみなされた。この２つのペアが交互に駆動された。指の曲げに起因する第１のペアの相互インダクタンス変化が角度変位αを測定するために使用された。同様に、第２のペアが角度変位βを測定するために使用された。この２つのペアは１ＭＨｚで駆動され、時分割マルチプレキシング技法が１０Ｈｚの周波数において２つのソレノイド・ペアの読みを測定するために使用された。
【００５９】
第２の方法においては、先ず最初に、ソレノイドＳ１が駆動され、ソレノイドＳ２およびＳ３内に誘導された電圧が測定された。次に、ソレノイドＳ２が駆動され、ソレノイドＳ３およびＳ１内に誘導された電圧が測定され、最後にソレノイドＳ３が駆動されて、ソレノイドＳ２およびＳ１内に誘導された電圧が測定された。角度位置α、βがそのデータから計算された。
【００６０】
編成ソレノイド・アレイをニットの衣服の中に組み込むこと（縫い目のない編成技術を使用することが好ましい）によって、肘および膝の動きを検出（測定）することができる。同様に、ソレノイド・アレイをその製造時に手袋の中に編成することによって、指の動きを検出することができ、それ故、ＰＣＳ、音楽、ゲームおよび他のニッチ用途のための仮想キーボードを作り出すための基盤を提供することができる。
【００６１】
容量性繊維メッシュ・トランスデューサ
容量性編成トランスデューサ・デバイスを作ることができ、上記トランスデューサのアレイを基本構造内に編成することができる。その基本構造は非導電性糸から編成することができ、低抵抗の糸、例えば、ステンレス鋼または銅線が好ましい導電性糸を使用して基本構造の内部に電極が生成される。その構造の変形の結果、電極の変位が生じ、電極における容量の変化を使用して機械的歪み、接触、変位および接近を測定することができる。
【００６２】
容量性近接トランスデューサ
接触または近接のトランスデューサ１００の構成が図１０に示されている。容量性近接トランスデューサ１００は、２つの編成層（多層構造）を使用して作られている。そのトランスデューサは２つの同心電極１０２、１０４と、補償電極１０６と、ベース編成構造１０８とを備える。電極１０２、１０４、１０６は１つの層の上に編成されており、そのコネクタが第２の層（電極と一緒の層の下の層）上で編成されている。上記近接トランスデューサは、スマート衣服でフレキシブル・スイッチとしても使用することができる。
【００６３】
編成された容量性歪みゲージ
図１１は、櫛歯状の電極１１２、１１４と、非導電性糸から編成されたベース構造１１６とを備える容量性歪みゲージ１１０を示す。歪みゲージ１１０は１つの編成層として作ることができる。
【００６４】
電極１１２、１１４を図１１に示すように配置することによって（「櫛」電極構成として定義されている）編成構造の構造的変形を測定することができる。その構造的変形はその構造の機械的負荷によって発生させることができる。歪みトランスデューサ１１０の性能を改善するために、非導電性弾性糸を使用して基本構造１１６を編成することができる。
【００６５】
編成された平行板キャパシタ
平行板の容量性トランスデューサを、多層の編成構造（スペーサ構造としても知られている）を使用して作ることができる。スペーサ構造はモノフィラメント糸によって相互接続される２つの独立の平面編成構造から構成されている。スペーサ構造は３つの異なる糸（糸キャリヤ）を使用することによって現代の電子平形編機で便利に編成することができる。平行板の装置を作るための編成の利点は、定義されたサイズ、形状および精密位置決めの電極を土台の構造内に編成することができることである。電極板は導電性糸を使用して個々の平面編成構造に対して別々にそれらを編成することによって作られ、その板の間のスペースは高弾性率の非導電性モノフィラメント糸を編成することによって作られる。容量性のアレイは個々の平面編成構造に対してその上に所定のグリッドに従って電極板を編成することによって作られ、それ故、導電性板を隔離している。このトランスデューサを作るときの１つの重要な考慮事項は、機械的性質が似ている板面の糸を選択することである。有利なこととして、その全体の構造が一度に編成される。図１２は、電極板１２２を備える平行板容量性トランスデューサ１２０のアレイを示す。非導電性糸を備えるベース層１２４が電極板１２２の間に伸びている。
【００６６】
編成電極の電気的等価回路のモデリング
電極が皮膚と接触すると、それらの間に電気的界面が形成される。その形成された界面には２つの構成要素、すなわち、１）電極と電解質との間、および２）電解質と皮膚との間がある。
【００６７】
第２の構成要素は主として、３つの部分層から構成されている表皮層に依存する。この層は絶えずそれ自身を新生している。細胞は「発芽層」と呼ばれる最も深い層において分かれて成長し、新しく形成された細胞は、新しく形成される細胞が下方向に成長するにつれて外側へずらされる。新しく形成された細胞が「顆粒層」を通過する際、それらは死に始め、それらの核物質を失う。外側への移動の間に、その新しく形成された細胞は、フラットなケラチン性の物質の層にさらに退化し、それは「角質層」を形成する。この層はデッド細胞、および表皮層から構成され、したがって、皮膚の絶えず変化している層である。したがって、「角質層」が取り除かれると、それは２４時間以内に再生する。皮膚のより深い層はその皮膚の管および神経構成要素、汗腺、発汗ダクトおよび毛包から構成されている。
【００６８】
皮膚‐電極界面の電気的等価回路が図２６に示されており、
Ｅｈｃは、電極と電解界面との間の半細胞電位であり、
Ｃｄは、電極と電解質との界面の容量であり、
Ｒｄは、電極と電解質との界面の漏れ抵抗であり、
Ｒｓは、電解質の抵抗であり、
Ｅｓｅは、電解質と皮膚との間の半細胞電位であり、
Ｃｅは、皮膚と電解質との界面の容量であり、
Ｒｅは、電解質と皮膚との界面の漏れ抵抗であり、
Ｒｕは、真皮と皮下層の抵抗であり、
Ｅｐは、汗腺、ダクトおよび電解質の半細胞電位であり、
Ｃｐは、汗腺、ダクトおよび電解質界面の容量であり、
Ｒｐは、汗腺、ダクトおよび電解質界面の漏れ抵抗である。
【００６９】
ＥＣＡシステムの電気的等価回路が、既知のＣｏｌｅ‐Ｃｏｌｅモデルをインダクタンス（Ｌ）と抵抗（Ｒ）とが直列に接続されたもので変更することによって開発された。これは、ＥＣＡを前処理ユニットに接続している電気的経路のインピーダンスを表す。集中回路成分Ｒｄ、Ｒｓ、Ｌ、ＲおよびＣｄは、このＥＣＡシステムのインピーダンス・スペクトルを解析することによって決定された。そのインピーダンスは２つの電極の間で測定される。その電極の面積は２．５×２．５ｃｍ２となるように選択される（もちろんこの面積はこれに限定されるものではない）。図２７（ａ）に示す測定用装置の等価回路は、プリアンプ２７０および、編成電極２７２を備える。皮膚の組織および実効ＥＣＧ源がそれぞれ２７４および２７６に示されている。
【００７０】
この電極システムの全体のインピーダンスは図２７（ｂ）に示されている等価回路によって表すことができる。個々の構成要素は、Ｄｎａｃｈｅｖ氏およびＡｌ  Ｈａｔｉｂ氏によって示されたように実験的に推定された。（Ｄａｎｃｈｅｖ，Ｓ．氏およびＡｌ  Ｈａｔｉｂ，Ｆ．氏の「生物電気インピーダンスのデータ解析のための非線形曲線あてはめ：最小楕円体積法」（Ｎｏｎ  ｌｉｎｅａｒ  ｃｕｒｖｅ  ｆｉｔｔｉｎｇ  ｆｏｒ  ｂｉｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｄａｔａ  ａｎａｌｙｓｉｓ：ａ  ｍｉｎｉｍｕｍ  ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ  ｖｏｌｕｍｅ  ｍｅｔｈｏｄ）、Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ２０（１９９９）Ｎ１‐Ｎ９。上記文献の内容は、参照により本明細書に組み込むものとする）。
【００７１】
電極‐皮膚‐電極インピーダンスの決定
電極と一体化されたスリーブがインピーダンス測定のために作られた。この例においては、縫い目のない編成スリーブと電極（接触面積が２．５×２．５ｃｍ２）が５ｃｍ間隔で置かれている。皮膚の貫通は実行されなかった。電極はインピーダンス解析器に接続され、インピーダンスがＥＣＧの周波数スペクトルの範囲内、すなわち、５〜４００Ｈｚの範囲内で測定された。
【００７２】
ＥＣＧを測定するための現在の臨床的慣習は、金属電極を患者の皮膚に取り付けることである。電極を取り付ける前に、導電性ジェルの薄層が、皮膚‐電極界面の間の導電性を改善するために電極の表面に塗られる。本発明のＥＣＡの性能が導電性ジェルの薄い層を採用することによって、この慣習を使用して調べられた。インピーダンス測定が行われ、その結果、振幅は７〜９ＫΩであり、位相角の変化は−３５°と−６５°との間にあった。
【００７３】
このＥＣＡシステムによってピックアップされたＥＣＧ信号の一例が図２８に示されている。信号は、初期の診断目的に対しては十分な品質のものである。ＰＱＲＳＴ構成要素を波形で明確に識別することができ、時々、Ｕ波も観察することができた。
【００７４】
導電性ジェルなしでの測定も実行された。インピーダンスの大きさは、２０〜４０Ｈｚの周波数範囲に対して１．４ＭΩ〜２００ＫΩの範囲内にあった。位相角は、−５５°〜−７５°の範囲内にあった。このシステムを使用してＥＣＧ信号を復元することができた。編成構造の変形および電源の妨害などの人工構造（ａｒｔｅｆａｃｔ）のために、「生の」ＥＣＧ信号の中にある程度のノイズが観察される。上記人工構造および妨害を取り除き、それ故、ＥＣＧ信号の品質を改善するために信号処理技法を有利に使用することができる。
【００７５】
トランスデューサ・デバイスを組み込んでいる衣服
上記タイプの編成トランスデューサ・デバイスを組み込んでいる広範囲の衣服を作ることができる。例としては、手袋、ミット、ソックス、ズボン、およびパンツがある。特に有用な例は上半身に対する衣服、例えば、ベスト、セータ、シャツなどである。図１３は、編成トランスデューサ・デバイスを組み込んでいるベスト１３０の断面図を示している。ベストの背面部分は、１つの編成層１３２より構成されている。対照的に、そのベストの前部分は、３つの別々の編成層、すなわち、第１の層１３６、第２の層１３８、および第３の層１４０から作られている。図１３には、ベストの着用者の身体１３４もやや概略的に示されている。図１３に示すベストは、（１＋３）層の衣服として記述される。異なるトランスデューサを異なる層内に編成することができる。好適な、しかし本発明を限定するものではない実施形態においては、ＥＣＧ測定に適しているトランスデューサが第１の層１３６、すなわち、着用者の皮膚に隣り合っている層内に編成され、さらに、歪みゲージなどのトランスデューサを第３の層１４０内に編成することができる。誘導性編成トランスデューサを衣服の中に組み込むことが望ましい可能性があることに留意されたい。上記トランスデューサは、信号対雑音比を改善するために、１ＭＨｚ以上のような高い周波数で駆動される。上記高周波信号は人間の身体に対して有害である可能性があり、それ故、第２の層１３８が第３の層１４０と着用者１３４との間に配置されている図１３に示す構成が有利である。第２の層１３８は着用者を高周波信号から遮るように働く。さらに、または代わりに、第２の層１３８は第１の層および／または第３の層１３６、１４０内のトランスデューサと接続されている接続用リードを提供することによって、さらに有用な機能を提供することができる。これらの接続用リードは、第２の層１３８の織物の一部を形成する金属糸から構成されている。特に、第２の層１３８の編成列（コース）は金属糸を含むことができる。ＥＣＧ測定のための生物電位電極が皮膚と接触している必要があるが、その接続用リードは皮膚と接触していてはならないことに留意されたい。それ故、図１３に示す構成は、第１の層１３６内のトランスデューサが生物電位電極である時に特に有利である。そのトランスデューサは、接続用リードを経由して、適切な電源／検出器手段に接続されている。上記手段はこの分野の技術においてよく知られており、それ故、ここではこれ以上説明しない。
【００７６】
図１４は、図１３の実施形態に関連付けられる一実施形態を示している。図１４の実施形態はベストの前および後の部分の両方が３つの編成層から作られている点において異なっている。それ故、本発明の命名法を使用すると、図１４は（３＋３）層のベスト（ｖｅｓｔ）を示している。そのベストの前および後の部分の両方が、複数のトランスデューサがその編成構造の一部としてその中に配置されている第１の編成層１４２と、ベストの中に置かれたトランスデューサに対するコネクタとして働く導電性糸を有する第２の編成層１４４と、その編成構造の一部として、その中にさらにトランスデューサが置かれている第３の編成層１４６とを備える。好適な、しかし本発明を限定するものではない実施形態においては、第１の編成層１４２内のトランスデューサは電極であり、第３の層１４６内のトランスデューサは歪みゲージである。図１４には、これもやや概略的な形式で、ベストの着用者の身体１４８も示されている。大多数のベストは従来の非導電性糸を使用して編むことができる。ライクラ（ｌｙｃｒａ）は適切な糸の一例であるが、当業者であれば、他の多くの糸が候補として考えられる。
【００７７】
縫い目のない編成センサが組み込まれている合計３層（１＋２層）の成形ベスト
図１５は背面層１５２と、中央層１５４と、前面層１５６とを備えていて、縫い目のないセンサ（トランスデューサ）、例えば、ＥＣＧの心臓データおよび呼吸データを取るのに使用するためのセンサが編み込まれている３層の成形ベスト衣服１５０を示している。この衣服を、病院の環境内で、また、スポーツの世界においても、その衣服を着用している患者／人からのデータを収集するために使用することができる。また、この衣服は、センサがその正しい位置においてその衣服の中に編込まれており、それ故、特殊な位置合わせまたは処理を必要としないので、非熟練者による洗濯、着用が可能である。
【００７８】
織物の各層に対して１つある３つの別々のウェルト（ｗｅｌｔ）が、完成されたベスト上に生のエッジがないように使用されており、織物のこれらの３つのエッジのオーバ・ロッキングをなくしている。
【００７９】
次は、３層型ウェルトに対する編成シーケンスである。
【００８０】
引っ張り縫い糸がコム・ウエストを３つのウェルトから分ける。このベスト衣服の各層はそれ自身のウェルトから始まり、したがって、生のエッジはない。
【００８１】
各ウェルトは前面ニードル・ベッド上の４つのステッチの中の１つの、および後面ニードル・ベッド上の４つのステッチの中の１つのステッチの１つの編成コースから構成されている（図１７のウェルト開始）。次の編成コースは正確に同じレイアウトのニードルを編成するが、後面ニードル・ベッド（図１７の管状の後部）上でだけ編成し、次の編成コースは正確に同じレイアウトのニードルを編成するが、前面ニードル・ベッド（図１７の管状の前面）上でだけ編成する。これらの２つのコースを必要に応じて繰り返すことができる。次に、その動作は、そのウェルトがコースを開始したのと同じニードル・レイアウトを編成することによって終了する。ここで後方ベッド上のニードル・ループは前面ニードルへ移され、したがって、それらはコースを離れるので、第２のウェルトが開始できる。
【００８２】
この第２のウェルトは第１のウェルトと同じシーケンスで編成されるが、ループのレイアウトは１ニードルだけ左から開始し、最後に編成される前方ループは後方ニードルへ移されることが違っている。これによって、第３のウェルトを織物の２つの外側の層の内側に編成することができる（図１６）。
【００８３】
第３のウェルトはふたたび第１および第２のウェルトと同じシーケンスで編成される。それはまた後方ループについて１ニードル左からスタートするが、前方ループは第２のウェルトの後方ループの反対側の空のニードル上で編成する。このウェルト・シーケンスが終了した後、最後に編成コースの前方ループが後方へ移される。
【００８４】
成形３層ベスト衣服を実現するには、織物の前面、中央および背面のパネルが、アームおよびネックの開始点を除いて接続される必要があり、背面パネルは、まだ、肩におけるバインド・オフまで離れていなければならない。
【００８５】
次は、ベストの右のへり上のすべての３つの層の成形のため、および前面および中央のパネルの結合のための編成および移転のシーケンスである。図１８が参照される。
【００８６】
本体の編成シーケンスの完了後に：
ステージ１：  右側の後のループ（ベストの中央層）が、ニードルがベストの前面層からループを受け取ることができるようにするために、へりから左へ２ニードル移転される。
【００８７】
ステージ２：  右側の前方ループ（ベストの前面層）が後へ直接にグランド位置に移転される。この同じループが次にへりから２ニードルだけ左へ移転され、前面層の第２の前方ループを２つに折り畳み、これで前面層の成形が完了する。
【００８８】
ステージ３：  右側の後のループ（ベストの後の層）がグランド位置において直接に前面にある現在空のニードルへ移転される。次に、この同じループがへりから左へ２ニードルだけ移転され、そのへりから第２のニードル・ループを２つに折り畳む。これで後の層の成形が完了する。
【００８９】
ステージ４：  他のループを移転することができるようにするために最初（ステージ１）に移動させられたニードルは、ここで元の右のへりのニードル・ループのトップにおいて左へ移転される。これで中央層の成形が完了する。
【００９０】
次は、ベストの左のへりにおけるすべての３つの層の成形のための、また、前面および中央のパネルの結合のための編成および移転のシーケンスである。図１９が参照される。
【００９１】
編成シーケンスの完了後に：
ステージ１：  ベストの中央層の左のへり上の第１のループが前面における空のニードルへ２ニードルだけ右側へ移転される。これは前面層からのループをそのニードルが受け取れるようにするためである。
【００９２】
ステージ２：  前面層の左のへりから第１のループがグランド位置において後へ移転される。次に、これは後面層の第１のループと一緒に２ニードルだけ右側へ移転される。これで前面層の成形および後面層の半分の成形が完了する。
【００９３】
ステージ３：  中央層のステージ１において移転されるべき第１のループはここでは後方へ移転され、左のへりから第２のニードル・ループを２つに折り畳む。
【００９４】
ストラップのバインド・オフおよび仕上げは肩の後へ向かっている。これは織物の二重層が肩にまたがって置かれるようにし、ベストの着用時の快適性を助ける。図２０が参照される。
【００９５】
次は、肩におけるストラップのバインド・オフおよび仕上げのための編成および転移シーケンスである。
【００９６】
ステージ１：  メインの糸が後面ニードル・ベッド上の３つの奇数ニードルを左から編成し、次にその同じ３つのニードルを左へ向かって外側へ編成する（図２０）。
【００９７】
ステージ２：  メインの糸が２つの偶数ニードルを左から編成し、糸フィーダをバインディング・オフ領域の右側に残す（図２０）。
【００９８】
ステージ３：  ここで左の第１のニードルが１ニードルだけ右側へ移転され、これは前面ニードル・ベッド上の左のニードル・ループを２つに折り畳む（図２０）。
【００９９】
ステージ４：  前面ニードル・ベッド上の奇数ニードルから、中央層の左にある１つのループがここでグランド位置において後へ移転される（図２０）。
【０１００】
ステージ５：  メインの糸が前面上の３つの偶数ニードルを右から編成し、次に後にある３つの奇数ニードルを右へ向かって編成し、バインディング・オフ領域の右において糸フィーダを脱出する（図２０）。
【０１０１】
ステージ６：  前面層の左のループがグランド位置において後にある空のニードルへ移転される（図２０）。
【０１０２】
ステージ７：  ステージ６において移転された以前の左の前面層ループおよび左の後のループが、前面ニードルに対して２ニードルだけ右へ移転される（図２０）。
【０１０３】
ステージ８：  前面ニードル・ベッド上の左からの第２のループがグランド位置において後へ移転され、後面層の左側のループを２つに折り畳む（図２０）。
【０１０４】
次は、ベストの左の中央のネックの開口部に対するすべての３つの層の成形のための、そしてまた、前面および中央のパネルの結合のための編成および移転シーケンスである。図２１が参照される。
【０１０５】
本体の編成シーケンスの完了後に：
ステージ１：  右側の中央の後のループ（ベストの中央層）が左の中央のへりから左へ２ニードルだけ移転され、これによってそのニードルがベストの前面層からのループを受け取ることができるようにする（図２１）。
【０１０６】
ステージ２：  右側の中央の前方ループ（ベストの前面層）がグランド位置において直接に後へ移転される。次に、この同じループが右の中央のへりから左へ２ニードルだけ移転され、前面層の第２の前方ループを２つに折り畳み、これで前面層の成形が完了する（図２１）。
【０１０７】
ステージ３：  右側の中央の後のループ（ベストの後面層）がグランド位置において直接に前面におけるここでは空のニードルに移転される。次にこの同じループが２ニードルだけ右の中央のへりから左へ移転され、そのへりからの第２のニードル・ループを２つに折り畳む。これで後面層の成形が完了する（図２１）。
【０１０８】
ステージ４：  他のループを移転させることができるように最初（ステージ１）において移動されたニードルがここで元の右の中央のへりのニードル・ループのトップにおいて左へ移転される。これで中央層の成形が完了する（図２１）。
【０１０９】
次は、ベストの右中央ネックの開口部に対するすべての３つの層の成形のための、前面および中央のパネルの結合のための編成および移転シーケンスである。図２２が参照される。
【０１１０】
編成シーケンスの完了後に：
ステージ１：  ベストの中央層の右中央のへり上の第１のループが、前面上の空のニードルに対して２ニードルだけ右へ移転される。これはそのニードルが前面層からのループを受け取ることができるようにするためである（図２２）。
【０１１１】
ステージ２：  前面層の右中央のへりからの第１のループがグランド位置において後へ移転される。次に、これは後面層の第１のループと一緒に２ニードルだけ右へ移転される。これで前面層の成形および後面層の成形の半分が完了する（図２２）。
【０１１２】
ステージ３：  中央層のステージ１において移転されるべき第１のループがここで後へ移転され、そのへりからの第２のニードル・ループを２つに折り畳む（図２２）。
【０１１３】
次は、３層のベストの本体に対する編成シーケンスの完了のための編成および移転シーケンスである。図２３が参照される。
【０１１４】
ステージ１：  第１のフィーダが前面ベッド上の偶数ニードルだけ（織物の前面層）を編成する。
【０１１５】
ステージ２：  第２のフィーダが後面ベッド上の偶数ニードルだけ（織物の中央層）を編成する。
【０１１６】
ステージ３：  ここで中央層のループが前面ニードル・ベッドに対して１ニードルだけ左へ移転される。これは、後面層が編成されるようにするためである。
【０１１７】
ステージ４：  第３の糸フィーダが後にある奇数ニードル（織物の後面層）を編成する。
【０１１８】
ステージ５：  ここで中央層ループが後面ニードル・ベッドへ１ニードルだけ右へ移転される。これは中央および前面層を編成することができるようにするためである。
【０１１９】
図２４は衣服の中央層２４２に編み込まれるセンサ２４０のレイアウトの一例を示しており、そのセンサは任意の必要な位置に編み込むことができる。
【０１２０】
次は、一例の衣服だけに対する編成シーケンスである。図２５が参照される。これは一例に過ぎない。というのは、センサは異なる形状、例えば、円形、細長い形または正方形の形にその糸のタイプおよびそれらから要求される信号に従って編み込むことができるからである。最終用途に依存して、異なるタイプのセンサを採用することができる。ベストの中央層は皮膚の隣にあるので、センサを収容するために使用され、ベストの前面層はセンサの糸の出し入れのために使用され、したがって、それは中央層によって絶縁されている。センサのコネクタ・リードは非常に電導度の大きい（比抵抗の小さい）糸で編成され、これらの編成列（コース）が集積回路の導電性経路を形成する。
【０１２１】
ステージ１：  ベストの本体の３つの層がここでその正規の位置にあり、後面層および中央層が後面ニードル・ベッド上に、および前面層が前面ニードル・ベッド上にある。この点において、センサの糸を伴うフィーダが前面層の前面ニードル上のセンサ位置の始点まで右から織込みまたはタックされ（この場合は）、中央層の後のニードル上ではセンサの開始幅だけを編成する（図２５）。
【０１２２】
ステージ２：  この点において、センサの糸を伴うフィーダが右へ編成され、次に、必要な形状またはタイプのセンサを編み込むのに必要な選択に続いて左へ編成される（図２５）。
【０１２３】
ステージ３：  センサが完全に編成されたとき、センサの糸を伴う糸フィーダがそのセンサの右へ編成し、次に右の耳部に編成しまたはタックされる（この場合には）（図２５）。
【０１２４】
本発明の非制限的な利点および特徴は以下の通りである。
・  電子平形編み技術を使用した縫い目のない多層の衣服の生成。それによって、ある範囲の異なるトランスデューサ、例えば、電極、歪みゲージ、温度測定のための熱電対、近接センサ（容量性センサ）、編成マイクロホンおよびアンテナなどで衣服を編成することができる。上記のトランスデューサおよび電極はその衣服の異なる層内に編成することができる。
・  トランスデューサおよび電極のアレイを衣服に編成することができ、それにより、そのトランスデューサおよび電極がインテリジェントなソフトウェアを使用して、その最適性能のために選択されるようにすることができる。
・  トランスデューサ、電極およびその接続用リード（導電性経路）を単層または多層（２つ以上の層）が可能な、一体編成構造として編成することができる。電極の場合、センシング・パッチ（電極）を１つの層に編成し、接続用リード（導電性経路）を次の層に編成することができる。これは電子平形編み技術で実現することができる。
・  インターシャ（ｉｎｔａｒｓｉａ）およびジャカード（ｊａｃｑｕａｒｄ）の技法を使用してトランスデューサ、電極および導電性経路を生成することができる。これによって、異なる幾何学形状およびサイズ（長方形、円形、楕円形など）の電極およびトランスデューサを編成することができる。また、電子平形技術によって、異なる幾何学形状およびサイズのトランスデューサおよび電極のアレイを編成することもでき、それにより、異なる生理学的な値を測定することができる。
・  多層のベストなどの衣服を編成することの概念によって、健康監視システムを集積回路として生成することができる。また、その多層技法によって、層間に微小電子回路および／または構成要素も組み込むこともできる。
・  コネクタ、トランスデューサ、電極、アンテナおよび電気的遮蔽を１つの構造（複雑な三次元の縫い目のない編成構造）として備えた衣服を作ることができる。
・  電極およびトランスデューサをその衣服の前面および背面の層上に編成することができる。最善の品質の信号が捕捉されるようにすることができる位置に、異なるトランスデューサおよび電極が配置される。
【０１２５】
上記の実施形態に対する数多くの変形版があり、それらは本発明の範囲内にある。例えば、さらに編成層を衣服に組み込むことができる。別の変形版においては、衣服および／またはトランスデューサは編成する（ｋｎｉｔｔｅｄ）代わりに織り込む（ｗｏｖｅｎ）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】複数の抵抗性歪みゲージを示す。
【図２】歪みトランスデューサの電気的等価回路を示す。
【図３】編成された抵抗性変位トランスデューサを示す。
【図４】図３のトランスデューサ内の導電性糸の幾何学的経路を示す。
【図５】（ａ）ステッチと、（ｂ）ステッチの４つの抵抗等価回路を示す。
【図６】等価の抵抗メッシュ回路を示す。
【図７】ソレノイド・トランスデューサを示す。
【図８】（ａ）、（ｂ）は図７のソレノイドのインピーダンス特性を示す。
【図９】指上の３つのソレノイド・トランスデューサの配置構成の（ａ）図式表現および（ｂ）写真を示す。
【図１０】容量性近接トランスデューサの平面図である。
【図１１】容量性歪みゲージの平面図である。
【図１２】平行板の容量性トランスデューサのアレイの（ａ）斜視図、（ｂ）断面図を示す。
【図１３】被験者によって着用される（１＋３）層の衣服の断面図である。
【図１４】被験者によって着用される（３＋３）層の衣服の（ａ）（３＋３）層の衣服の中の層の前面図、（ｂ）断面図、および（ｃ）上面図を示す。
【図１５】（１＋３）層のベストの（ａ）斜視図、および（ｂ）展開図を示す。
【図１６】編成時のウェルトの配置を示す。
【図１７】３層のウェルトに対する編成シーケンスである。
【図１８】ベストの右側の耳部上の３つの層の形成のための編成および移動のシーケンスを示す。
【図１９】ベストの左側の耳部上の３つの層の形成のための編成および移動のシーケンスを示す。
【図２０】肩におけるストラップのバインド・オフおよび仕上げのための編成および移動のシーケンスを示す。
【図２１】ベストの左中央のネックの開口部に対する３つの層の形成のための編成および移動のシーケンス、および前面および中央のパネルの結合も示す。
【図２２】ベストの右中央のネックの開口部に対する３つの層の形成のための編成および移動のシーケンス、および前面および中央のパネルの結合も示す。
【図２３】３層のベストの本体に対する編成シーケンスの完了のための、編成および移動のシーケンスを示す。
【図２４】ベストの中央層への編成トランスデューサ・デバイスのレイアウトの一例を示す。
【図２５】一例のトランスデューサ・デバイスに対する編成シーケンスを示す。
【図２６】皮膚／電極界面の電気的等価回路を示す。
【図２７】（ａ）測定用装置の等価回路、および（ｂ）電極システムの電気的等価回路を示す。
【図２８】編成電極を使用して得られたＥＣＧ信号を示す。
【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７（ａ）】
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【図２７（ｂ）】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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