JP2017518607A - スマート衣服用のコネクタとケーブルとの組立品 - Google Patents

Abstract

出口セクションを有するＨＤＭＩコネクタ等の電子コネクタと、複数の弾性導電性ストライプとを有する、コネクタとケーブルとの組立品。弾性導電性ストライプのそれぞれは、第１の端部において、電子コネクタの事前に設定された各出口ピンに電気接続されている。弾性導電性ストライプのそれぞれの第２の端部は、スマート衣服のテキスタイル電極等の各センサに動作可能に取り付けられるように事前に設定されている。通常、弾性導電性ストライプの少なくとも１本は、テキスタイルベースの導電性ストライプである。【選択図】図１

Description

本発明は、テキスタイルベース（textile-based）の健康モニタリングシステムに関し、より具体的には、テキスタイル電極（textile electrodes）が組み込まれた衣服に電子装置を物理的に接続するための装置および方法に関する。

スマート衣服（smart garments）は、そのスマート衣服を着用する生体をモニタリングするように設計されている。スマート衣服は、生体の様々な生理的パラメータを検知するための多様なテキスタイルセンサを有し得る。スマート衣服はまた、感知されたデータを分析するための処理装置を有する。通常、テキスタイルセンサは、感知されたデータの、テキスタイルセンサから処理装置への送信を容易化する導電性テキスタイルトレース（conductive textile traces）を有する。

通常、スマート衣服は、そのスマート衣服の着用者の様々な生理的パラメータを分析するために電子処理装置に動作可能に結合されている。また、例えば衣服の洗濯時に、処理装置の即座の係合／脱係合が必要な場合も多い。

本発明の目的は、事前に設定された電子装置によって使用される電気コネクタを、スマート衣服に組み込まれた各テキスタイル電極に物理的に接続するための装置および方法を提供することである。テキスタイル電極は、高品質のＥＣＧ信号および他種の生体信号を取得するために使用され得る。

本発明の目的は、テキスタイル用導電性糸を電気コネクタに堅固に接続する方法を提供することである。

本発明の目的は、機械洗濯および機械乾燥を容易化するためにコネクタが密封可能であるようにテキスタイル用導電性糸を電気コネクタに堅固に接続する方法を提供することである。

本発明の目的は、弾性衣服に糊付け可能な弾性導電性テキスタイルストライプ（elastic conductive textile stripe）を提供することである。

本発明の目的は、導電性が事前に設定可能な弾性導電性テキスタイルストライプを提供することである。導電性テキスタイルストライプは、ストライプの事前に設定された長さにとって望ましい導電性を提供するために事前に設定された本数の導電性糸を使用して編まれ得る。

本発明の教示によれば、出口セクションを有する電子コネクタと、複数の弾性導電性ストライプとを有する、コネクタとケーブルとの組立品（connector-and-cable assembly）が提供される。弾性導電性ストライプのそれぞれは、第１の端部において、電子コネクタの事前に設定された各出口ピンに電気接続されている。弾性導電性ストライプのそれぞれの第２の端部は、各センサに動作可能に取り付けられるように事前に設定されている。

任意選択的に、電子コネクタは、ＨＤＭＩコネクタである。

任意選択的に、弾性導電性ストライプの少なくとも１本は、テキスタイルベースの導電性ストライプである。

任意選択的に、センサは、スマート衣服のテキスタイル電極である。

好ましくは、コネクタとケーブルとの組立品は、洗濯機による洗濯および乾燥器による乾燥に耐える材料で作られている。

任意選択的に、電子コネクタは、複数のコネクタピンを有するプリント基板用ボード（PCB board）を有し、弾性導電性ストライプのそれぞれは、複数のコネクタピンの各ピンに堅固にかつ電気的に取り付けられている。

任意選択的に、複数のコネクタピンの各ピンへの弾性導電性ストライプの堅固な取付けは、各導電性ストライプを各ピンに押圧することによってか、導電性接着剤を使用することによってか、または、それらの組合せによって行われる。

任意選択的に、プリント基板用ボードは、大きな電気サージの際に各電線を強制的に遮断する（breaks open）少なくとも１つの保護手段を有する。

任意選択的に、電子コネクタは、コネクタハウジングを有し、このコネクタハウジング、および、弾性導電性ストライプの電子コネクタより近位の一部分は、モールド部（mold）によって被包されている。

任意選択的に、コネクタとケーブルとの組立品は、電子コネクタの開口端に差し込まれることによってコネクタとケーブルとの組立品をさらに密封する嵌め込み式キャップをさらに有する。

任意選択的に、コネクタとケーブルとの組立品は、スマート衣服にコネクタとケーブルとの組立品を固定するための取付け要素をさらに有する。

任意選択的に、電子コネクタの出口セクションは、導電性ストライプが電子コネクタに入る到来方向に対して概して直交している。

本発明の一態様では、コネクタとケーブルとの組立品を介してスマート衣服に任意の外部モニタリング機器を動作可能に接続することを容易化するＨＤＭＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）装置が提供される。ＨＤＭＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）装置は、対をなすコネクタ入口部（paired-connector inlet）と、第１の面および第２の面を有するインタフェースハウジングと、プリント基板インタフェース組立品とを有する。対をなすコネクタ入口部は、それぞれ、電子コネクタの出口セクションに動作可能に接続するように適合されている。

所定数の外部接続手段がプリント基板インタフェース組立品の一方側または両側の事前に設定された位置でプリント基板インタフェース組立品に堅固に取り付けられている。開口部が、それぞれ、プリント基板インタフェースの外部接続手段の位置に一致する位置でインタフェースハウジングの第１のおよび／または第２の面に形成されて外部接続手段へのアクセスを容易化している。

任意選択的に、対をなすコネクタ入口部は、電子コネクタの出口セクションに嵌合するように適合されている。

任意選択的に、外部接続手段は、スナップボタンおよび鰐口コネクタ（crocodile connectors）を含む群から選択される。

任意選択的に、プリント基板インタフェース組立品は、大きな電気サージの際に各電線を強制的に遮断する少なくとも１つの保護手段を有する。

任意選択的に、外部モニタリング機器は、ＥＣＣの処理およびモニタリングのための機器である。

本発明は、本明細書の以下の詳細な説明および添付の図面に基づき十分に理解される。図面は、説明および例示目的のみのものであり、したがって、本発明を限定するものではない。

本発明の実施形態に係る例示的な密封されたＨＤＭＩコネクタであって、コネクタから出ている導電性テキスタイルストライプを有し、密封モールド部が例示目的のみのために除去されている、ＨＤＭＩコネクタの斜視図である。 図１に示すコネクタ部分の詳細な拡大図（１：２）Ａである。 密封モールド部を有する、図１の例示的な密封されたＨＤＭＩコネクタの図である。 図３ａに示す、コネクタ部分の側面図である。 図３ａに示す密封されたＨＤＭＩコネクタとケーブルとの組立品を利用するスマート衣服の側面図である。 密封モールド部を有する、密封されたＨＤＭＩコネクタの他の例示的な変形形態であって、引き入れられかつ取り付けられたリードケーブルに対してコネクタ出口部が概して直交している変形形態の図である。 図３ａおよび図４に示すＨＤＭＩコネクタ組立品の概略的な電気図である。 対をなすコネクタ入口部を有する例示的なＨＤＭＩインタフェース装置の斜視図であって、ＨＤＭＩインタフェース装置のスナップボタンの第１のセットを提供する第１の面を示す図である。 図６のＨＤＭＩインタフェース装置であって、ＨＤＭＩインタフェース装置のスナップボタンの第２のセットを提供する第２の面を示す、例示的なＨＤＭＩインタフェース装置の斜視図である。 図６の例示的なＨＤＭＩインタフェース装置の側面図である。 図６の例示的なＨＤＭＩインタフェース装置のプリント基板組立品であって、例示目的のみのためにハウジングカバーが除去されている、プリント基板組立品の斜視図である。

ここで、本発明の好ましい実施形態を示す添付の図面を参照し、以下に本発明をさらに十分に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施され得、本明細書に記載の実施形態に限定して解釈されるべきではない。むしろ、これら実施形態は、その開示内容が詳細かつ完全になり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えられるように提供される。

実施形態は、本発明の例または具現化である。「一実施形態」、「実施形態」、または、「いくつかの実施形態」という様々な表現が、必ずしも全て同じ実施形態に言及するわけではない。本発明の様々な特徴が単一の実施形態との関連において説明され得るが、これら特徴は、別々にまたは任意の適切な組合せにおいても提供され得る。反対に、本発明は、明確になるように別々の実施形態との関連において本明細書で説明され得るが、本発明は、単一の実施形態においても具現化され得る。

本明細書で「一実施形態」、「実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の一実施形態」、または、「他の実施形態」に言及することは、それら実施形態に関して説明される具体的な特徴、構造、または、特質が本明細書の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するが、必ずしもすべての実施形態に含まれることを意味しない。本明細書で用いられる表現および専門用語は、限定として解釈されるべきではなく、単に説明目的のためであることがわかる。

図面を参照する。本発明の実施形態に係る例示的な密封されたＨＤＭＩコネクタとケーブルとの組立品１００であって、コネクタ１１０と、コネクタ１１０から出ており、かつ、スマート衣服（不図示）の事前に設定された位置に容易に堅固に取り付けられる弾性導電性ストライプ１３０とを有する、ＨＤＭＩコネクタとケーブルとの組立品１００の図である。密封モールド部は、例示目的のみのために図１から除去されている。図２はコネクタ１１０の詳細な拡大図Ａ（図１に対して１：２）である。図３ａは、密封モールド部１４０を有する、例示的な密封されたＨＤＭＩコネクタとケーブルとの組立品１００の図である。図３ｂは、図３ａに示すコネクタとケーブルとの組立品１００の側面図である。図３ｃは、密封されたＨＤＭＩコネクタとケーブルとの組立品１００を利用するスマート衣服５０の側面図である。

ＨＤＭＩコネクタ１１０が単なる例示として示されており、他の種類の電子コネクタが使用され得ることに留意されたい。

コネクタ１１０は、小型のプリント基板用ボード１１６を有する。このプリント基板用ボードは、複数のピン１１８を有し、これらピン１１８に導電性ストライプが、例えば、各ピン１１８を各導電性ストライプ１３０に押圧することによってか、導電性接着剤を使用することによってか、または、それらの組合せによって堅固に取り付けられている（取付け手段は、これらに限定されない）。

コネクタ１１０のハウジング１１４は、好ましくは、ゴム等の密封材料のモールド部１４０によって被包されている。好ましくは、導電性ストライプ１３０の事前に設定された一部分１２０も同様にモールド部１４０によって被包されていることによって、コネクタと導電性ストライプ１３０の一部分１２０とが密封され、特に洗濯機による衣類の洗濯および乾燥器を用いた乾燥（最大約８０℃）が容易化される。通常、各導電性ストライプ１３０は、単一の信号を伝達するように設計されている。

好ましくは、コネクタ１１０をさらに密封するために、コネクタ１１０の開口端１１２ａに嵌め込み式キャップ（不図示）が差し込まれ、それによりコネクタ組立品１００がコネクタ１１０を含めて、また、取付け要素１２２まで密封される。

導電性ストライプ１３０の一部分１２０では、個々の導電性ストライプ１３０が同様に、個別に絶縁されている。

導電性ストライプ１３０の材料は、限定されないが、通常はナイロン等の弾性材料であり、かつ、銀イオンで被覆されているか、または金、銅もしくはステンレス鋼等の他の金属で被覆されている。本ストライプは通常、スマート衣服の弾性と一致し、かつ、スマート衣服の弾性を制限しない弾性を維持するように編まれている。通常、各導電性ストライプ１３０が事前に設定された本数の個別の導電性糸から構成されていることによって、通常、その導電性ストライプ１３０の長さに応じた、その導電性ストライプ１３０の導電性が制御される。

通常、編まれた各導電性ストライプ１３０は、ナイロンまたはポリエステル等の非導電性糸で個別に被包された、事前に設定された本数の個々の導電性糸から構成されており、それにより各導電性ストライプ１３０は絶縁されている。

好ましくは、コネクタとケーブルとの組立品１００は、例えば縫い付けることによってスマート衣服５０にコネクタ組立品１００を固定するための取付け要素１２２を有する。その結果、コネクタ１１０を引っ張る時に、導電性ストライプ１３０は各電極６０を引っ張らずかつ感知信号を変形しない。

好ましくは、導電性ストライプ１３０を有するコネクタとケーブルとの組立品１００は、少なくとも５０回の洗濯と乾燥に耐えるように設計されている。

通常、編まれた導電性ストライプ１３０のそれぞれの開放端は、例えば縫い付けるか、または、導電性接着剤で接着することによって、スマート衣服５０の事前に設定された位置（例えば各電極６０）に堅固に取り付けられている。この取付けは、各電極６０に直接適用され得る。この取付けはまた、スマート衣服の事前に設定された位置にも適用され得、この事前に設定された位置は、例えば他の導電性ストライプによって各電極に電気接続されている。その結果、電極６０によって取得された信号は、そのような信号を受信するように事前に設定された外部の電子装置に、導電性ストライプ１３０およびコネクタ１１０を介して送信され得る。

また、ここで、図４を参照する。図４は、ＨＤＭＩケーブルとコネクタとの組立品１０１の他の例示的な変形形態であって、密封モールド部１４０を有し、コネクタ出口部１１２ｂが導電性ストライプ１３０のケーブルに対して概して直交している、変形形態の図である。この変形形態の結果、コネクタ出口部１１２ｂに処理装置が取り付けられる場合に、処理装置によってコネクタ１１０に牽引力が印加されず、導電性ストライプ１３０のいずれにも牽引力が伝達されない。

任意選択的に、ＨＤＭＩコネクタ組立品１００および１０１は、そのようなコネクタとケーブルとの組立品（１００または１０１）に電気接続された衣服および処理装置（不図示）を、衣服および処理装置に電気接続された少なくとも１つの電極に対して作動する除細動器等の電流／電圧供給装置によって与えられる電流サージ／電圧サージから保護する保護手段を有する。

ここで、ＨＤＭＩコネクタ組立品１００および１０１の概略的な電気図３００である図５を参照する。ＨＤＭＩ回路構成には、引き入れられた各導電性ストライプ１３０に対応する個々の電線３１０が含まれる。少なくとも１本の電線３１０には、大きな電気サージの際に少なくとも１本の電線３１０を強制的に遮断することによって大きな電気サージが衣服および処理装置に達することを防止する保護手段３１９が含まれる。本発明のいくつかの実施形態では、保護手段には、例えば８端子ＩＣ（ＺＬ７０５８４）等のツェナーダイオードおよび／または他種の電流サージ保護手段が含まれ得るが、保護手段はこれに限定されない。

本発明の一態様では、ＨＤＭＩコネクタ１１０を介してスマート衣服５０にＥＣＣの処理およびモニタリングのための任意の機器を動作可能に接続することを容易化するＨＤＭＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）装置が提供される。図６〜図８は、本発明の実施形態に係る、ハウジング２１０と、コネクタ１１０に動作可能に接続するように適合された、対をなすコネクタ入口部２４０と、対をなすコネクタ入口部２４０に電気接続された多数のスナップボタン２３０とを有する例示的なＨＤＭＩインタフェース装置２００の図である。図６は、対をなすコネクタ入口部２４０の、ＨＤＭＩインタフェース装置２００のスナップボタン２３０の第１のセットを提供する第１の面２１２を示す斜視図である。図７は、対をなすコネクタ入口部２４０の、ＨＤＭＩインタフェース装置２００のスナップボタン２３０の第２のセットを提供する第２の面２１４を示す斜視図である。図８は、対をなすコネクタ入口部２４０の側面図である。

図９は、ＨＤＭＩインタフェース装置２００の例示的なプリント基板（ＰＣＢ）組立品２５０の斜視図であって、ハウジングカバー２１２および２１４が例示目的のみのために図８から除去されている図である。プリント基板組立品２５０は、プリント基板用ボード２５２および対をなすコネクタ入口部２４０を有し、スナップボタン２３０が、ナット２３２等の手段によって、事前に設定された位置でプリント基板用ボード２５２に堅固に取り付けられている（取付け手段はナットに限定されない）。スナップボタン２３０は、対をなすコネクタ入口部２４０がコネクタ１１０に動作可能に接続される場合に各スナップボタン２３０がコネクタ１１０の各ピン１１８に電気接続されるようにプリント基板用ボード２５２に堅固に取り付けられている。

通常、一般的なＥＣＧ処理装置は、スナップボタンまたは鰐口コネクタを使用して接続されるように適合されている。しかしながら、本発明は、スナップボタンまたは鰐口コネクタを使用した接続に限定されず、任意の他のコネクタの使用に適合可能である。

任意選択的に、大きな電気サージの際に少なくとも１本の電線３１０（図５参照）を強制的に遮断する保護手段３１９が、プリント基板用ボード２５２の回路構成に備えられている。

以上のように本発明を実施形態および例によって説明したが、これら実施形態および例が様々に変形され得ることが自明であろう。そのような変形形態は、本発明の精神および範囲からの逸脱とみなされるべきではなく、当業者にとって自明であり得るそのような変更は、特許請求の範囲に含まれることが意図されている。

本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、米国仮特許出願第６１／９８１，２１３号（出願日：２０１４年４月１８日）の利益を主張するものであり、この文書の開示内容は参照により本明細書に含まれる。

本出願はまた、国際出願第ＰＣＴ／ＩＬ２０１３／０５０９６４（‘９６４）号（出願日：２０１３年１１月２３日）に関連するものであり、この文書の開示内容は参照により本明細書に含まれる。

Claims (17)

1. ａ） 出口セクションを有する電子コネクタと；
   ｂ） 複数の弾性導電性ストライプと、を備える、コネクタとケーブルとの組立品であって、
   前記弾性導電性ストライプのそれぞれは、第１の端部において、前記電子コネクタの事前に設定された各出口ピンに電気接続され、
   前記弾性導電性ストライプのそれぞれの第２の端部は、各センサに動作可能に取り付けられるように事前に設定されている、
   コネクタとケーブルとの組立品。
2. 前記電子コネクタは、ＨＤＭＩコネクタである、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
3. 前記弾性導電性ストライプの少なくとも１本は、テキスタイルベースの導電性ストライプである、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
4. 前記センサは、スマート衣服のテキスタイル電極である、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
5. 洗濯機による洗濯および乾燥器による乾燥に耐える材料で作られている、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
6. 前記電子コネクタは、複数のコネクタピンを有するプリント基板用ボードを有し、
   前記弾性導電性ストライプのそれぞれは、前記複数のコネクタピンの各ピンに堅固にかつ電気的に取り付けられている、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
7. 前記弾性導電性ストライプのそれぞれの前記複数のコネクタピンの各ピンへの前記堅固な取付けは、前記各ピンを前記導電性ストライプのそれぞれに押圧することによってか、導電性接着剤を使用することによってか、または、前記各ピンを前記導電性ストライプのそれぞれに押圧することと、導電性接着剤を使用することとを組み合わせることによって行われている、
   請求項６に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
8. 前記プリント基板用ボードは、大きな電気サージの際に各電線を強制的に遮断する少なくとも１つの保護手段を備える、
   請求項６に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
9. 前記電子コネクタは、コネクタハウジングを有し、
   前記コネクタハウジング、および、前記弾性導電性ストライプの前記電子コネクタより近位の一部分は、モールド部によって被包されている、
   請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
10. 前記電子コネクタの開口端に差し込まれることによって前記コネクタとケーブルとの組立品をさらに密封する嵌め込み式キャップをさらに有する、
    請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
11. スマート衣服に前記コネクタとケーブルとの組立品を固定するための取付け要素をさらに有する、
    請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
12. 前記電子コネクタの前記出口セクションは、前記導電性ストライプが前記電子コネクタに入る到来方向に対して概して直交している、
    請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
13. 請求項１に記載のコネクタとケーブルとの組立品を介してスマート衣服に任意の外部モニタリング機器を動作可能に接続することを容易化するＨＤＭＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）装置であって、
    ａ） 対をなすコネクタ入口部と；
    ｂ） 第１の面および第２の面を有するインタフェースハウジングと；
    ｃ） プリント基板インタフェース組立品と、
    を備え、
    前記対をなすコネクタ入口部は、それぞれ、前記電子コネクタの前記出口セクションに動作可能に接続するように適合され；
    所定数の外部接続手段が前記プリント基板インタフェース組立品の一方側または両側の事前に設定された位置で前記プリント基板インタフェース組立品に堅固に取り付けられ；
    開口部が、それぞれ、前記プリント基板インタフェースの前記外部接続手段の位置に一致する位置で前記インタフェースハウジングの前記第１の面および／または前記第２の面に形成されて前記外部接続手段へのアクセスを容易化している、
    ＨＤＭＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）装置。
14. 前記対をなすコネクタ入口部は、前記電子コネクタの前記出口セクションに嵌合するように適合されている、
    請求項１３に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
15. 前記外部接続手段は、スナップボタンおよび鰐口コネクタを含む群から選択される、
    請求項１３に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
16. 前記プリント基板インタフェース組立品は、大きな電気サージの際に各電線を強制的に遮断する少なくとも１つの保護手段を備える、
    請求項１３に記載のコネクタとケーブルとの組立品。
17. 前記外部モニタリング機器は、ＥＣＧの処理およびモニタリングのための機器である、 請求項１３に記載のコネクタとケーブルとの組立品。