(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層の上下に重なる軟質の感圧部品フィルムと、２層の前記感圧部品フィルムの間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層に分ける少なくとも１層の軟質平滑フィルムと、を備え、同一の前記分離層には、少なくとも１つの、第１の方向に沿って延伸し複数段の「Ｓ」状に直列する配線となる光ファイバセグメントが設けられ、上下に隣接する２つの前記分離層の間の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角がずらされて重なり、
同一の前記分離層における前記光ファイバセグメントの数が少なくとも２つであり、各前記光ファイバセグメントが前記第１の方向に垂直である第２の方向に沿って平行に配列され、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントの間に首尾が連続していることを特徴とする光ファイバセンシング層。
【請求項２】
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じであり、同一の前記分離層における異なる前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第２の方向に沿って次第に増大又は減少することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項３】
同一の前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項４】
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じではなく、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントが中心に対して対称になることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項５】
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第１の方向に沿って次第に増大又は減少することを特徴とする請求項４に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項６】
各前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線により形成されたパターンは一致しており、且つ隣接する２つの前記分離層における各前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角が前記第１の方向に沿って同じ距離でずらされることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項７】
隣接する２つの前記分離層における前記光ファイバセグメントの前記配線が縦横に交錯して配置されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバセンシング層。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の光ファイバセンシング層と、前記光ファイバセンシング層に光を提供するための光源と、前記光ファイバセンシング層における伝送された光減衰信号を検出するための光検出部品と、前記光検出部品により伝送された光減衰信号を、人体の生理活動を反映するパラメーターに転換するための処理回路と、前記処理回路に電気的に接続され、ユーザー端末にデータを輸送するためのインタフェースと、
を備えることを特徴とする監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバセンシング層の技術分野に属し、特に光ファイバセンシング層及び監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバセンシング層監視技術の発展につれて、光ファイバセンシング層は、人体の呼吸、心拍、睡眠等の検出に用いられるようになり、また、例えば、ベビーマット、座布団等の家庭用品の分野に適用されている。
【０００３】
光ファイバセンシング層を有する人体呼吸監視マットレスを例として、その外側がカバー材であり、カバー材に光ファイバセンシング層が内蔵され、光ファイバセンシング層が光ファイバ及び上下２層のメッシュを備え、メッシュは光ファイバよりも硬い材質のメッシュ状層材料であり、その光ファイバが互いに平行になってメッシュの中に配置されて、センシング領域を形成する。このように、人体がマットレスを押さえると、人体の呼吸につれて、上下層のメッシュが光ファイバを押さえて、光ファイバを異なる形態で変形させ、光ファイバが曲がることで光減衰が発生し、さらに光減衰値が電子部品に送達され、電子部品により数学的換算されると、人体呼吸の関連データが得られる。
【０００４】
しかしながら、光ファイバ自体は、折れやすく又は壊れやすい欠陥を有するので、上下のメッシュにより光ファイバが折れやすく、且つ光ファイバを配置する場合、隣接する光ファイバの間隔が小さすぎてはいけなく、光ファイバ自体の曲げ弧度特性により制限され、一般的に、間隔が少なくとも２０ｍｍである。小さすぎると、光ファイバが折れる可能性があり、間隔が大きすぎると、メッシュにおけるある領域が応力を受ける場合に光ファイバの変形が明らかではなく、光減衰値が影響されてしまう。そのため、不感領域があり、光ファイバセンシング層の感度が不均一になり、ロット生産の場合、量産された光ファイバセンシング層の各々の感度が同一にならず、差異値が大きい。また、下記のような問題がある。同じ圧力が同一メッシュにおける異なるセンシング点に作用する場合、異なるセンシング点の感度差が大きいので、人体がセンシング層において異なる姿勢を変える場合、呼吸の変化を測定できないことがあり、且つ上下のメッシュが屈曲できず、メッシュが屈曲すると、上下のメッシュの間にある光ファイバはセンシング層からの圧力を受けにくいため、光ファイバセンシング層の感度が低下する。また、上下のメッシュが一定の厚さを有しないと、光ファイバが曲げをセンシングすることができなくなり、異なる適用に応じて厚さを調整できず、適用の範囲が制限されてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、光ファイバセンシング層を提供することを目的とし、従来の技術の光ファイバセンシング層の不感領域に対する識別、センシング層のセンシング分解能のずれ、センシング感度の不均一、適用の範囲が狭いという問題を解決することを旨とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２層の上下に重なる軟質の感圧部品フィルムと、２層の前記感圧部品フィルムの間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層に分ける少なくとも１層の軟質平滑フィルムと、を備え、同一の前記分離層には、少なくとも１つの、第１の方向に沿って延伸し複数段の「Ｓ」状に直列する配線となる光ファイバセグメントが設けられ、上下に隣接する２つの前記分離層の間の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角がずらされて重なる光ファイバセンシング層を提供することで、達成される。
【０００７】
更に、同一の前記分離層における前記光ファイバセグメントの数が少なくとも２つであり、各前記光ファイバセグメントが前記第１の方向に垂直である第２の方向に沿って平行に配列され、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントの間に首尾が連続している。
【０００８】
更に、同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じであり、同一の前記分離層における異なる前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第２の方向に沿って次第に増大又は減少する。
【０００９】
或いは更に、同一の前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径も同じである。
【００１０】
或いは更に、同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じではなく、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントが中心に対して対称になる。
【００１１】
更に、同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第１の方向に沿って次第に増大又は減少する。
【００１２】
また更に、各前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線により形成されたパターンは一致しており、且つ隣接する２つの前記分離層における各前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角が前記第１の方向に沿って同じ距離でずらされる。
【００１３】
或いは、また更に、隣接する２つの前記分離層における前記光ファイバセグメントの前記配線が縦横に交錯して配置される。
【００１４】
本発明の提供する光ファイバセンシング層は、従来の技術に比べると、下記の有益な効果を持つ。
【００１５】
上記光ファイバセンシング層において、２層の感圧部品フィルムが採用され、更に少なくとも１層の軟質平滑フィルムによって２層の感圧部品フィルムの間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層に分け、分離層の各々に少なくとも１つの光ファイバセグメントが設けられ、各光ファイバセグメントの配線が複数段の「Ｓ」状に直列する。そのため、各層の分離層における光ファイバセグメントが横方向、縦方向に沿って感圧部品フィルムに均一に密集して分布し、均一且つ密集した光ファイバセンシング領域を形成し、且つ上下に隣接する２つの分離層の間の光ファイバセグメントの配線の曲がり角がずらされて重なり、各層の分離層に形成された光ファイバセンシング領域が、縦方向で互いにずらされるようになる。このように、光ファイバセグメント自体の欠陥による不感領域が、異なる分離層の光ファイバセンシング領域により補足されてセンシングされるので、光ファイバセンシング領域における感圧部品フィルムが僅かな圧力を受ければ、光ファイバセンシング領域における光ファイバセグメントの圧力による歪みにより反映される。また、同じ圧力が同一光ファイバセンシング領域における異なるセンシング点又は面に作用すると、光ファイバセグメントは密度が高く、受けた応力が均一であり、光ファイバの光減衰差異が均一であり、光減衰値が比較的一致しており、光ファイバセンシング層の感度及びセンシング層全体の感度の均一性を向上させることができる。そのため、従来の技術に比べると、上記光ファイバセンシング層は、多層に配置された軟質平滑フィルムを採用することで、光ファイバのメッシュで形成される場合の変形及び折れやすい特性を乗り越え、高度に密集した光ファイバを採用することで、感圧部品フィルムにおける圧力を受ける状況を快速、正確にセンシングすることができ、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高く、適用の範囲が広いという特徴を有する。また、上記光ファイバセンシング層は、更に、薄型、コンパクトで、電波障害抵抗能力が高いという特徴を有する。
【００１６】
本発明は、前記光ファイバセンシング層と、前記光ファイバセンシング層に光を提供するための光源と、前記光ファイバセンシング層における伝送された光減衰信号を検出するための光検出部品と、前記光検出部品により伝送された光減衰信号を、人体の生理活動を反映するパラメーターに転換するための処理回路と、前記処理回路に電気的に接続され、ユーザー端末にデータを輸送するためのインタフェースと、を備える監視システムを提供することを別の目的とする。
【００１７】
本発明の提供する監視システムは、従来の技術に比べると、下記の有益な効果を持つ。
【００１８】
上記監視システムにおいて、光ファイバセンシング層が採用され、光ファイバセンシング層がフィルムにおける圧力を受ける状況を快速、正確にセンシングすることができ、光減衰信号の変化をより敏感で、正確に捕捉し、光減衰信号の変化量を光検出部品に輸送することができる。その後、光検出部品が光減衰信号の変化量を処理回路に輸送し、処理回路が光減衰信号を人体の生理活動を反映するパラメーターにリアルタイムに転換する。最後に、処理回路は、人体の生理活動のパラメーターを、ＵＳＢインタフェース、メモリカードインタフェース及びネットワークカードインタフェースを介して、移動端末及びコンピュータ端末と通信する。例えば、パラメーターを携帯電話に輸送するようにして、ユーザーは、いつでも自分の体の生理活動パラメーターを便利に監視・制御することができ、例えば、パラメーターをコンピュータに輸送するようにして、コンピュータにおける管理システムを介して大量のユーザーの生理活動パラメーターに対してロット処理や、監視・制御を行うことができる。つまり、上記監視システムは、人体及び動物の呼吸、心拍、睡眠、温度等の生理活動及び湿度を快速、正確に検出することができ、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高く、電波障害に抵抗でき、感度が均一である特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の平面図である。
【図２】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の各分離層における光ファイバセグメントの配線の設置形態の第１の実施形態の平面図である。
【図３】図２の提供する光ファイバセンシング層の断面図である。
【図４】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の光ファイバセグメントの配線の曲がり角の直径の設置形態の第１の実施形態の平面図である。
【図５】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の光ファイバセグメントの配線の曲がり角の直径の設置形態の第２の実施形態の平面図である。
【図６】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の光ファイバセグメントの配線の曲がり角の直径の設置形態の第３の実施形態の平面図である。
【図７】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の光ファイバセグメントの配線の曲がり角の直径の設置形態の第４の実施形態の平面図である。
【図８】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の各分離層における光ファイバセグメントの配線の設置形態の第１の実施形態の別の平面図である。
【図９】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層の各分離層における光ファイバセグメントの配線の設置形態の第２の実施形態の平面図である。
【図１０】図９の提供する光ファイバセンシング層の断面図である。
【図１１】本発明の実施例の別の目的として提供する監視システムの作業フロー図である。
【図１２】本発明の実施例の提供する光ファイバセンシング層が感温ユニット及び感湿ユニットを備える場合の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明らかにするために、以下、図面及び実施例を結合させて本発明をより詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことを理解すべきである。
【００２１】
図１〜１２に、本発明の提供する好ましい実施例を示す。
【００２２】
説明すべきなのは、ある部材が別の部材に「固定される」又は「設けられる」と言われる場合、直接別の部材に位置してもよいし、または同時に中間部材が存在してもよい。ある部材が別の部材に「接続される」と言われる場合、直接別の部材に接続されてもよいし、または同時に中間部材が存在してもよい。
【００２３】
更に説明すべきなのは、本実施例における左、右、上、下等の方位用語は、単に互いに相対概念となり又は製品の正常の使用状態を基準とするものであるが、制限性のものとみなしてはいけない。
【００２４】
図１に示すように、本実施例の提供する光ファイバセンシング層１０は、人体及び動物の呼吸、心拍、睡眠、温度等の生理活動及び湿度の検出に用いることができる。また、既に例えば、マットレス、枕、インソール、座布団、ソファー、服、インテリジェントフロア等の家庭用品の分野に適用されている。
【００２５】
図１及び図３に示すように、２層の上下に重なる軟質の感圧部品フィルム１１と、２層の感圧部品フィルム１１の間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層１３に分ける少なくとも１層の軟質平滑フィルム１２と、を備える。同一分離層１３には、少なくとも１つの、第１の方向に沿って延伸し複数段の「Ｓ」状に直列する配線１２１となる光ファイバセグメント１２２が設けられ、上下に隣接する２つの分離層１３の間の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３がずらされて重なる。
【００２６】
説明すべきなのは、感圧部品フィルム１１は、軟質材料であり、好ましくは、シリカゲル、織物生地のような軟質材料である。感圧部品フィルム１１は、圧力を受けると、変形することができ、更に、異なる分離層１３の光ファイバセグメント１２２を仕切る作用、及び原始光源が圧力を受けない場合の基準光信号を干渉しないように保証する作用を果たすことができる。また、感圧部品フィルム１１として、ポリエチレンフィルムを採用してもよい。このような感圧部品フィルム１１は、柔軟性の保護作用を果たす以外に、耐湿性を有し、透湿性が低く、更に、光ファイバセグメント１２２の乾燥性を保証する。
【００２７】
説明すべきなのは、図１に示すように、光ファイバセグメント１２２が軸方向で変形する場合、光減衰信号が発生するので、感圧部品フィルム１１における光ファイバセグメント１２２が配置された領域は、光ファイバセンシング領域１３１となる。そのため、光ファイバセグメント１２２の発生する光減衰信号を測定することで、光ファイバセンシング領域１３１における光ファイバセグメント１２２及び感圧部品フィルム１１の応力変形を反映することができる。
【００２８】
重要なことは、分離層１３が少なくとも１層の軟質平滑フィルム１２により上下２層の感圧部品フィルム１１の間の空間を分けてなるので、光ファイバセンシング層１０全体の構造形態は、多種多様である。例えば、軟質平滑フィルム１２が１層である場合、分離層１３は２つであり、軟質平滑フィルム１２が２層である場合、分離層１３は３つであり、その他はこれより類推でき、且つ分離層１３の各々における光ファイバセグメント１２２の数は少なくとも１つである。このように、同一分離層１３における光ファイバセグメント１２２の各々は独立して光源に接続でき、光ファイバセグメント１２２の各々における光減衰信号は、例えば、呼吸、心拍、睡眠、温度及び湿度の中の１つのようなあるパラメーターを反映することに用いることができる。或いは、同一分離層１３において、１本の光ファイバセグメント１２２によって２つ以上のパラメーターを反映し、例えば、１本の光ファイバセグメント１２２によって呼吸、心拍、睡眠を反映し、別の光ファイバセグメント１２２によって温度と湿度を反映してもよい。或いは、異なる分離層１３における光ファイバセグメント１２２によって異なるパラメーターを反映し、例えば、一方の分離層１３が睡眠を反映し、他方の分離層１３が呼吸を反映し、或いは、一方の分離層１３が呼吸、心拍、睡眠を反映し、他方の分離層１３が温度等を反映してもよい。このように、上記光ファイバセンシング層１０の適用の組合せがより豊富になり、より広く使用することができる。
【００２９】
その作業原理は、下記の通りである。
【００３０】
図１に示すように、上記光ファイバセンシング層１０がマットレス、枕、服、インソール、座布団、ソファー、カーペット、フロア等に適用される場合、人体又は動物は、上記光ファイバセンシング層１０を使用すると、例えば、呼吸及び心拍等の生理活動によって光ファイバセグメント１２２及び感圧部品フィルム１１を同時に滑らせたり、震動させたり、応力変形させるため、光減衰信号の変化量が大きくなる。異なる大きさの応力を受ける場合、微細な震動であっても、変化量の差異が大きいので、異なる生理活動モードを明らかに識別することができ、分解能が高い。実際に適用する場合、まず、この光減衰信号の変化量を光処理回路に入力し、さらに光減衰信号の変化量を電荷信号計算単位に変換し、最後に、電荷信号計算単位をプロセッサに入力し、プロセッサにより演算すると、人体の生理活動信号が得られる。
【００３１】
本実施例の提供する光ファイバセンシング層１０は、従来の技術に比べると、下記の有益な効果を持つ。
【００３２】
図１及び図３に示すように、上記光ファイバセンシング層１０において、２層の感圧部品フィルム１１が採用され、更に少なくとも１層の軟質平滑フィルム１２によって、２層の感圧部品フィルム１１の間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層１３に分け、分離層１３の各々に少なくとも１つの光ファイバセグメント１２２が設けられ、各光ファイバセグメント１２２の配線１２１が複数段の「Ｓ」状に直列する。このように、各層の分離層１３における光ファイバセグメント１２２が横方向、縦方向に沿って感圧部品フィルム１１に均一に密集して分布し、均一且つ密集した光ファイバセンシング領域１３１を形成し、且つ上下に隣接する２つの分離層１３の間の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３がずらされて重なり、各層の分離層１３に形成された光ファイバセンシング領域１３１が縦方向で互いにずらされるようになる。光ファイバセグメント１２２自体の欠陥による不感領域が、異なる分離層１３の光ファイバセンシング領域１３１により補足されてセンシングされるので、光ファイバセンシング領域１３１における感圧部品フィルム１１が僅かな圧力を受ければ、光ファイバセンシング領域１３１における光ファイバセグメント１２２の圧力による歪みにより反映される。また、同じ圧力が同一光ファイバセンシング領域１３１における異なるセンシング点又は面に作用すると、光ファイバセグメント１２２は、密度が高く、受けた応力が均一であり、光減衰差異が均一であり、光減衰値が比較的一致しており、光ファイバセンシング層１０の感度及び光ファイバセンシング層１０全体の感度の均一性を向上させることができる。そのため、従来の技術に比べると、上記光ファイバセンシング層１０は、多層に配置された軟質平滑フィルム１２を採用することで、光ファイバセグメント１２２がメッシュで形成される場合の変形及び折れやすい特性を乗り越え、また、高度に密集した光ファイバを採用することで、感圧部品フィルム１１における圧力を受ける状況を快速、正確にセンシングすることができ、感度が均一で、光減衰値が比較的に一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高く、適用の範囲が広いという特徴を有する。また、上記光ファイバセンシング層１０は、更に、薄型、コンパクトで、電波障害抵抗能力が高いという特徴を有する。
【００３３】
説明すべきなのは、常規の光ファイバセグメント１２２の最小曲げ半径が５ｍｍであるため、本実施例の提供する光ファイバセンシング層１０の配線１２１の最小直径は、少なくとも１０ｍｍである。
【００３４】
好ましくは、図１及び図３に示すように、光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の弧度が１８０°である。これにより、曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路が互いに平行になることを保持することや、感圧部品フィルム１１において光ファイバセグメント１２２の線路を規則的に、均一に、比較的密集して分布させることに寄与する。同一分離層１３における光ファイバセグメント１２２の数が少なくとも２つであり、各光ファイバセグメント１２２が第１の方向に垂直である第２の方向に沿って平行に配列され、且つ隣接する２つの光ファイバセグメント１２２の間に首尾が連続している。１本の光ファイバセグメント１２２には１つの光源の対応が必要であり、同一分離層１３において隣接する２つの光ファイバセグメント１２２の間に首尾が連続しているため、同一分離層１３における光ファイバ通路の数は１つとなり、１つの光源の対応のみが必要である。複数本の光ファイバセグメント１２２は、第１の方向である横方向において「Ｓ」状となり、往復して蛇行して回旋し、第２の方向である縦方向において平行に配列され、横方向及び縦方向で合わせて光ファイバセグメント１２２の配線１２１を配置することで、光ファイバセグメント１２２の感圧部品フィルム１１での線路の配置がより規則的に、均一に、密集して、感圧部品フィルム１１における光ファイバセンシング領域１３１が感圧部品フィルム１１における圧力を受ける状況をより敏感にセンシングするようになり、光減衰信号の変化をより敏感で、正確に捕捉するようになる。これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００３５】
本実施例の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置形態の第１の実施形態としては、下記の通りである。
【００３６】
図３及び図４に示すように、同一分離層１３における同一光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径が同じである。これにより、曲がり角１２３の直径が同じであるので、規則的に変化し、同一光ファイバセグメント１２２における配線１２１の配置に寄与する。同一分離層１３における異なる光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径が第２の方向に沿って次第に増大又は減少し、曲がり角１２３の直径が小さい光ファイバセグメント１２２は、曲がり角１２３の直径が大きい光ファイバセグメント１２２の中に次第に補充し嵌合されるため、本実施形態における光ファイバセグメント１２２の感圧部品フィルム１１での配線１２１は、曲がり角１２３の直径が次第に増大又は減少するような移行傾向になり、感圧部品フィルム１１における光ファイバセグメント１２２の配線１２１がより規則的に密集する。同様に、感圧部品フィルム１１における光ファイバセンシング領域１３１が感圧部品フィルム１１における圧力を受ける状況をより敏感にセンシングするようになり、光減衰信号の変化をより敏感で、正確に捕捉するようになる。これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００３７】
本実施例の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置形態の第２の実施形態としては、下記の通りである。
【００３８】
図３及び図５に示すように、同一分離層１３における全ての光ファイバセグメント１２２に配線１２１の曲がり角１２３の直径も同じである。このように、全ての光ファイバセグメント１２２の曲がり角１２３の直径が同じであるので、規則的に変化し、感圧部品フィルム１１において光ファイバセグメント１２２の線路を規則的に、均一に、比較的密集して分布させることに寄与する。同様に、これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００３９】
本実施例の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置形態の第３の実施形態としては、下記の通りである。
【００４０】
図３及び図６に示すように、同一分離層１３における同一光ファイバセグメント１２２に配線１２１の曲がり角１２３の直径が同じではなく、且つ隣接する２つの光ファイバセグメント１２２が中心に対して対称になる。このように、光ファイバセグメント１２２が２本ごとに１組のセグメントになり、複数組のセグメントが感圧部品フィルム１１に平行して分布される。同様に、光ファイバセグメント１２２の配線１２１の規則的な変化により、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００４１】
本実施例の光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置形態の第４の実施形態としては、下記の通りである。
【００４２】
図３及び図７に示すように、第３の実施形態の最適化として、同一分離層１３における同一光ファイバセグメント１２２に配線１２１の曲がり角１２３の直径が第１の方向に沿って次第に増大又は減少する。このように、隣接する２つの光ファイバセグメント１２２の配線１２１において、一方の光ファイバセグメント１２２における直径の大きい一端が他方の光ファイバセグメント１２２における直径の小さい一端に対応し、つまり、一方の光ファイバセグメント１２２における直径の大きい一端により、他方の光ファイバセグメント１２２における直径が小さいのであけた領域が充填されており、隣接する２つの光ファイバセグメント１２２の配線１２１の間で、空白の領域が互いに補われる。そのため、このような配線１２１は、感圧部品フィルム１１における空間をより十分に利用し、光ファイバセグメント１２２の配線１２１をより密集に分布させることができる。同様に、これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００４３】
本実施例の各分離層１３における光ファイバセグメント１２２の配線１２１の設置形態の第１の実施形態としては、下記の通りである。
【００４４】
図３及び図８に示すように、光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置については、上記４つの設置形態の何れを採用しても、各分離層１３における全ての光ファイバセグメント１２２の配線１２１により形成されるパターンも一致しており、且つ隣接する２つの分離層１３における各光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３が第１の方向に沿って同じ距離でずらす。各光ファイバセグメント１２２の形状が何れも「Ｓ」状となり、各曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路が互いに平行になり、その両側の光ファイバセグメント１２２の線路の間の距離が最小の曲がり角１２３の直径以上であるため、両側の光ファイバセグメント１２２の線路が第１の方向に沿って一定の間隔があり、ただし、上下に隣接する２層の光ファイバセグメント１２２における配線１２１の曲がり角１２３が第１の方向において同じ距離でずらすようにすることで、他の層の曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路がちょうど下層の曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路の間隔に位置するようになる。これにより、過大な間隔による不感領域が避けられる。それに対して、この間隔における感圧部品フィルム１１の応力変形状況が上層の光ファイバセグメント１２２の線路により反応されるので、感圧部品フィルム１１における光ファイバセンシング領域１３１が感圧部品フィルム１１における圧力を受ける状況をより敏感にセンシングするようになり、光減衰信号の変化をより敏感で、正確に捕捉するようになる。これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００４５】
また、上層の曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路を下層の曲がり角１２３の両側の光ファイバセグメント１２２の線路の間隔に積み重ねることで、縦方向において上記光ファイバセンシング層１０の厚さを小さくし、薄型化、小型化することに寄与する。
【００４６】
本実施例の各分離層１３における光ファイバセグメント１２２の配線１２１の設置形態の第２の実施形態としては、下記の通りである。
【００４７】
図９及び図１０に示すように、光ファイバセグメント１２２の配線１２１の曲がり角１２３の直径の設置については、もちろん、上記４つの設置形態の何れを採用しても、隣接する２つの分離層１３における光ファイバセグメント１２２の配線が縦横に交錯して配置される。このように、上下２層の光ファイバセグメント１２２の配線１２１が縦方向においてメッシュ状になるように積み重ねられるので、感圧部品フィルム１１において、メッシュ状の光ファイバセンシング領域１３１が形成される。同様に、光ファイバセグメント１２２の配線１２１が感圧部品フィルム１１に均一に、規則的に配置される。これにより、上記光ファイバセンシング層１０は、感度が均一で、光減衰値が比較的一致しており、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高くなる。
【００４８】
図３及び図１２に示すように、本実施例の光ファイバセンシング層１０の温度及び湿度検出への適用の具体的な実施形態として、分離層１３において、感温ユニット１４と感湿ユニット１５を単独或いは同時に設けてもよい。感温ユニット１４及び感湿ユニット１５は、光ファイバセグメント１２２を避けて設けられる。これにより、感温ユニット１４が熱により膨張し、或いは、感湿ユニット１５が吸湿して膨張する場合、感温ユニット１４と感湿ユニット１５は、膨張して光ファイバセグメント１２２を押すので、光ファイバセグメント１２２が変形し、光減衰値が変化する。そのため、上記光ファイバセンシング層１０は、尿液温度や湿度の表示に適用される。
【００４９】
図１１に示すように、本実施例は、更に、光ファイバセンシング層と、光ファイバセンシング層に光を提供するための光源と、光ファイバセンシング層１０における伝送された光減衰信号を検出するための光検出部品と、光ファイバ伝送回路と、光検出部品により伝送された光減衰信号を、人体の生理活動を反映するパラメーターに転換するための処理回路と、前記処理回路に電気的に接続され、ユーザー端末にデータを輸送するためのインタフェースと、を備える監視システムを提供する。
【００５０】
説明すべきなのは、ユーザー端末は、移動端末及びコンピュータ端末を含む。移動端末は、携帯電話、ポータブルハードディスク、ＵＳＢメモリ及びメモリカード等を含む。それに対応して、インタフェースは、移動端末に接続可能なＵＳＢインタフェース、メモリカードインタフェース及びインターネットによってコンピュータ端末と通信可能なネットワークカードインタフェース等を含む。
【００５１】
上記監視システムにおいて、光ファイバセンシング層が採用され、光ファイバセンシング層が感圧部品フィルム１１における圧力を受ける状況を快速、正確にセンシングすることができるため、光減衰信号の変化をより敏感で、正確に捕捉し、光減衰信号の変化量を光検出部品に輸送することができる。その後、光検出部品が光減衰信号の変化量を処理回路に輸送し、処理回路が光減衰信号を人体の生理活動を反映するパラメーターにリアルタイムに転換する。最後に、処理回路は、人体の生理活動のパラメーターを、ＵＳＢインタフェース、メモリカードインタフェース及びネットワークカードインタフェースを介して、移動端末及びコンピュータ端末と通信する。例えば、パラメーターを携帯電話に輸送するようにして、ユーザーは、いつでも自分の体の生理活動パラメーターを便利に監視・制御することができ、例えば、パラメーターをコンピュータに輸送するようにして、コンピュータにおける管理システムを介して大量のユーザーの生理活動パラメーターに対してロット処理や、監視・制御を行うことができる。つまり、上記監視システムは、人体及び動物の呼吸、心拍、睡眠、温度等の生理活動及び湿度を快速、正確に検出することができ、感度が高く且つ調整可能であり、分解能が高く、電波障害に抵抗でき、感度が均一であるという特徴を有する。
【００５２】
上記は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではなく、本発明の精神及び原則の内になされたあらゆる変更、等価取替及び改良等は、本発明の保護範囲に含まれるはずである。
【００５３】
（付記）
（付記１）
２層の上下に重なる軟質の感圧部品フィルムと、２層の前記感圧部品フィルムの間の空間を上下方向に沿って少なくとも２つの分離層に分ける少なくとも１層の軟質平滑フィルムと、を備え、同一の前記分離層には、少なくとも１つの、第１の方向に沿って延伸し複数段の「Ｓ」状に直列する配線となる光ファイバセグメントが設けられ、上下に隣接する２つの前記分離層の間の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角がずらされて重なることを特徴とする光ファイバセンシング層。
【００５４】
（付記２）
同一の前記分離層における前記光ファイバセグメントの数が少なくとも２つであり、各前記光ファイバセグメントが前記第１の方向に垂直である第２の方向に沿って平行に配列され、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントの間に首尾が連続していることを特徴とする付記１に記載の光ファイバセンシング層。
【００５５】
（付記３）
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じであり、同一の前記分離層における異なる前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第２の方向に沿って次第に増大又は減少することを特徴とする付記２に記載の光ファイバセンシング層。
【００５６】
（付記４）
同一の前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じであることを特徴とする付記２に記載の光ファイバセンシング層。
【００５７】
（付記５）
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が同じではなく、且つ隣接する２つの前記光ファイバセグメントが中心に対して対称になることを特徴とする付記２に記載の光ファイバセンシング層。
【００５８】
（付記６）
同一の前記分離層における同一の前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角の直径が前記第１の方向に沿って次第に増大又は減少することを特徴とする付記５に記載の光ファイバセンシング層。
【００５９】
（付記７）
各前記分離層における全ての前記光ファイバセグメントの前記配線により形成されたパターンは一致しており、且つ隣接する２つの前記分離層における各前記光ファイバセグメントの前記配線の曲がり角が前記第１の方向に沿って同じ距離でずらされることを特徴とする付記２〜６の何れか１つに記載の光ファイバセンシング層。
【００６０】
（付記８）
隣接する２つの前記分離層における前記光ファイバセグメントの前記配線が縦横に交錯して配置されることを特徴とする付記２〜６の何れか１つに記載の光ファイバセンシング層。
【００６１】
（付記９）
付記１〜８の何れか１つに記載の光ファイバセンシング層と、前記光ファイバセンシング層に光を提供するための光源と、前記光ファイバセンシング層における伝送された光減衰信号を検出するための光検出部品と、前記光検出部品により伝送された光減衰信号を、人体の生理活動を反映するパラメーターに転換するための処理回路と、前記処理回路に電気的に接続され、ユーザー端末にデータを輸送するためのインタフェースと、
を備えることを特徴とする監視システム。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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