(57)【要約】【課題】被監視体の行動の判別が可能であり、容易に設置することができる敷物を提供する。【解決手段】敷物は、被監視体の行動を遠隔により監視する敷物であって、面状の保護層２８と、保護層２８の表面に配置されているセンサ用光ファイバ１１を備える。  センサ用光ファイバ１１は、被監視体に押圧されることにより生じる複数点の歪みを検知するように形成されている。【選択図】図１
2009128984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被監視体の行動を遠隔により監視する敷物であって、
面状の基材と、
前記基材の表面に配置されているセンサ用光ファイバと
を備え、
前記センサ用光ファイバは、前記被監視体に押圧されることにより生じる複数点の歪みを検知するように形成されている、敷物。
【請求項２】
装飾が施され、表側に配置されている表側部材と、
前記表側部材が固定されている裏側部材と
を備え、
前記センサ用光ファイバは、前記裏側部材の内部に配置されている、請求項１に記載の敷物。
【請求項３】
複数枚が連結可能に形成されている敷物であって、
前記センサ用光ファイバの先端に配置され、前記センサ用光ファイバ同士を接続するためのジョイント部を備え、
前記ジョイント部は、光が入射する入射ジョイント部および前記光が出射する出射ジョイント部を含み、
前記ジョイント部は、前記基材の端面に配置されている、請求項１または２に記載の敷物。
【請求項４】
面状の基材および前記基材に配置されているセンサ用光ファイバを備える敷物と、
前記センサ用光ファイバからの信号を解析する解析装置と
を備え、
前記センサ用光ファイバは、複数点における歪みの検知が可能なように形成され、
前記解析装置は、前記複数点における信号の変化を解析することにより被監視体の行動を判別する、監視装置。
【請求項５】
前記解析装置は、前記複数点における信号パターンを予め設定された基準信号パターンと比較することにより前記被監視体の行動を判別する、請求項４に記載の監視装置。
【請求項６】
前記解析装置は、前記複数点における前記信号の大きさの時間変化を解析することにより前記被監視体の行動を判別する、請求項４または５に記載の監視装置。
【請求項７】
複数の前記敷物が前記被監視体のそれぞれの居住場所に配置され、
複数の前記敷物の信号は、監視者の居室に配置されている一の前記解析装置に伝達されている、請求項４から６のいずれかに記載の監視装置。
【請求項８】
前記解析装置が配置されている場所から離れた場所に配置され、前記解析装置の出力を表示する端末と、
前記解析装置の出力を前記端末に伝達する通信装置と
を備える、請求項４から７のいずれかに記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、敷物およびこれを備える監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、高齢者社会が進み、高齢者用の介護施設や老人ホーム等の福祉施設に入居する人が増えている。介護施設等においては、人手不足などにより、十分に目が行き届かない場合がある。また、家庭においても、核家族化や少子化により高齢者が１人で家に居る機会が増えている。このような近年の状況により、高齢者用の福祉施設における事故や家庭内での事故が問題になってきている。
【０００３】
高齢者や家族にとっては、福祉施設または家庭内でのトラブルを少しでも早く発見して、重大な事故に至ることを未然に防ぐことが望ましい。または、福祉施設または家庭内での行動を把握できることが望ましい。
【０００４】
従来の技術においては、被監視体の監視に監視カメラが用いられてきた。監視カメラは、監視者が確実に被監視体の行動を把握する面で優れているが、監視には多くの人手が必要であるという問題がある。たとえば、一人の監視者が同時に多人数の監視を行うことは困難である。また、監視カメラを用いることによりプライバシーが他人に覗かれることになるために、監視カメラは敬遠されるという問題がある。
【０００５】
特開平１１−１０２４０３号公報においては、監視センタに接続されたＰＨＳ親機が、制御用電波を送出し、老人が携帯するＰＨＳ子機が制御用電波の電界強度を監視する老人監視システムが開示されている。この監視システムにおいては、電波の電界強度が一定時間変化しない場合、老人が動いていないと判断して監視センタに通報することが開示されている。
【０００６】
また、特開２０００−１３１１６２号公報においては、カーペットと、カーペットの裏面側に設けた検出電極と、検出電極と絶縁された基準電極とを備え、検出電極と基準電極との間の静電容量の変化を検出する敷物センサが開示されている。この敷物センサにおいては、敷物の上部に存在する物体などを検出電極と基準電極との間の静電容量の変化として検出することが開示されている。
【０００７】
センサとしては、静電容量による圧力センサの他に光ファイバの圧力センサが知られている。たとえば、特開２００２−１４８１２９号公報においては、圧力印加時の２つの光ファイバ中の伝搬光間の位相差に基づいて、印加圧力を検出する光ファイバ圧力センサが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１０２４０３号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１１６２号公報
【特許文献３】特開２００２−１４８１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術において、静電容量等による電気的な圧力センサにおいては、電気を駆動源とするためにセンサ部分の全てに電気を供給する必要があり、設置工事が大がかりになるという問題があった。たとえば、人の体重のかかる位置に電気的なセンサを設置して、人がその位置に居るかを検知するセンサにおいては、複数の箇所に電気配線を行う必要があり、敷設工事が大がかりになるという問題があった。
【０００９】
また、電気的なセンサにおいては、電気を駆動源とするために、台所、トイレまたは浴室などの水を使う場所に設置する場合に、漏電に対する対策を万全に講じなければならないという問題があった。さらには、台所のようなガスを用いる場所に電気的なセンサを配置する場合には、ガス漏れがあったときに爆発をひき起こさないように対策を講じなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、被監視体の行動の判別が可能であり、容易に設置することができる敷物および監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の敷物は、被監視体の行動を遠隔により監視する敷物であって、面状の基材を備える。基材の表面に配置されているセンサ用光ファイバを備える。  センサ用光ファイバは、被監視体に押圧されることにより生じる複数点の歪みを検知するように形成されている。
【００１２】
上記発明において好ましくは、装飾が施され、表側に配置されている表側部材を備える。表側部材が固定されている裏側部材を備える。センサ用光ファイバは、裏側部材の内部に配置されている。
【００１３】
上記発明において好ましくは、複数枚が連結可能に形成されている敷物であって、センサ用光ファイバの先端に配置され、センサ用光ファイバ同士を接続するためのジョイント部を備える。ジョイント部は、光が入射する入射ジョイント部および光が出射する出射ジョイント部を含む。ジョイント部は、基材の端面に配置されている。
【００１４】
本発明の監視装置は、面状の基材および基材に配置されているセンサ用光ファイバを備える敷物を備える。センサ用光ファイバからの信号を解析する解析装置を備える。センサ用光ファイバは、複数点における歪みの検知が可能なように形成されている。解析装置は、複数点における信号の変化を解析することにより被監視体の行動を判別するように形成されている。
【００１５】
上記発明において好ましくは、解析装置は、複数点における信号パターンを予め設定された基準信号パターンと比較することにより被監視体の行動を判別する。
【００１６】
上記発明において好ましくは、解析装置は、複数点における信号の大きさの時間変化を解析することにより被監視体の行動を判別する。
【００１７】
上記発明において好ましくは、複数の敷物が被監視体のそれぞれの居住場所に配置され、複数の敷物の信号は、監視者の居室に配置されている一の解析装置に伝達されている。
【００１８】
上記発明において好ましくは、解析装置が配置されている場所から離れた場所に配置され、解析装置の出力を表示する端末を備える。解析装置の出力を端末に伝達する通信装置を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被監視体の行動の判別が可能であり、容易に設置することができる敷物および監視装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施の形態１）
図１から図１２を参照して、実施の形態１における敷物および監視装置について説明する。本実施の形態における敷物は、被監視体の行動を遠隔により監視する敷物である。本実施の形態における被監視体は人である。本実施の形態における敷物は、室内の床に敷いて用いられる。
【００２１】
図１は、本実施の形態における敷物の概略断面図である。敷物としてのセンサ敷物１は、面状に形成されている。センサ敷物１は、基材としての保護層２８を備える。保護層２８は、センサ用光ファイバ１１の下側に配置されている。保護層２８は、センサ用光ファイバ１１に加わる衝撃を吸収するように形成されている。基材としては、保護層に限られず、センサ用光ファイバの下敷きとなる部材であれば任意の部材を採用することができる。
【００２２】
保護層２８の上面には、光ファイバ固定層２７が形成されている。センサ敷物１は、保護層２８の表面に配置されているセンサ用光ファイバ１１を備える。本実施の形態におけるセンサ用光ファイバは、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）方式で歪みの検知を行う光ファイバである。本実施の形態におけるセンサ用光ファイバ１１は、光ファイバ固定層２７の内部に配置されている。センサ用光ファイバ１１は、保護層２８の表面に沿って面状に延びるように配置されている。光ファイバ固定層２７は、樹脂を含む。センサ用光ファイバ１１は、樹脂によって保護層２８に固定されている。
【００２３】
光ファイバ固定層２７の表面には、保護層２６が配置されている。保護層２６は、センサ用光ファイバ１１の上側に配置されている。保護層２６は、センサ用光ファイバ１１に加わる衝撃を吸収するように形成されている。保護層２６の表面には、表面防水層２５が配置されている。表面防水層２５は、たとえば樹脂で形成され、水が浸透しないように形成されている。
【００２４】
本実施の形態におけるセンサ敷物１は、表側部材としてのパイル糸２１および基布２２を備える。パイル糸２１は、表側部材の装飾として配置されている。パイル糸２１は、パイル材として配置されている。パイル糸２１は、外側に向かって飛び出すように形成されている。センサ敷物１は、パイル糸を固定する固定部材としての基布２２を備える。パイル糸２１は、接着剤を含む接着樹脂層２３により基布２２に固定されている。
【００２５】
本実施の形態におけるセンサ敷物１は、裏側部材を備える。本実施の形態における裏側部材は、積層体である。本実施の形態における裏側部材は、保護層２８、光ファイバ固定層２７、保護層２６および表面防水層２５を含む。本実施の形態におけるセンサ用光ファイバ１１は、裏側部材の内部に配置されている。基布２２およびパイル糸２１は、接着樹脂層２３を介して裏側部材に固定されている。
【００２６】
センサ用光ファイバ１１が配置されている層よりも上側の層は、被監視体の押圧により凹むように形成されている。たとえば、被監視体がセンサ部の配置されている位置を踏んだときに、センサ部に押圧力が伝達され、センサ部が歪むように形成されている。
【００２７】
図２に、本実施の形態における監視装置の概略図を示す。本実施の形態における監視装置は、複数のセンサ敷物１を備える。センサ敷物１のそれぞれには、センサ用光ファイバ１１が配置されている。センサ用光ファイバ１１は、平面視したときに、蛇行するように配置されている。センサ用光ファイバ１１は、矢印８２に示す一の方向に往来するように配置されている。センサ用光ファイバ１１は、基材の端部において折り返すように配置されている。センサ用光ファイバ１１の敷設方法は、この形態に限られず、任意の敷設方法を採用することができる。
【００２８】
図３に、本実施の形態におけるセンサ用光ファイバの部分拡大概略図を示す。本実施の形態におけるセンサ用光ファイバ１１は、コア部１１ａを有する。コア部１１ａは、レーザー光などの光が進行する部分である。センサ用光ファイバ１１は、クラッド部１１ｂを有する。クラッド部１１ｂは、コア部１１ａの周りに形成されている。
【００２９】
本実施の形態におけるセンサ用光ファイバ１１は、センサ部１１ｃを有する。センサ部１１ｃには、屈折率が周期的に変化する部分が形成されている。本実施の形態におけるセンサ部１１ｃには、複数の回折格子が形成されている。
【００３０】
図２を参照して、本実施の形態におけるセンサ用光ファイバ１１には、複数のセンサ部１１ｃが形成されている。センサ部１１ｃは、センサ敷物１を平面視したときに、ほぼ等間隔で離れるように配置されている。センサ部１１ｃは、センサ敷物１を平面視したときに、表面全体にわたって規則的に配置されている。
【００３１】
本実施の形態における監視装置は、ジョイントボックス３５を備える。監視装置は、配線用光ファイバ１２を備える。ジョイントボックス３５は、センサ用光ファイバ１１と配線用光ファイバ１２とを接続するように形成されている。本実施の形態のジョイントボックス３５においては、２本のセンサ用光ファイバ１１と１本の配線用光ファイバ１２とが接続されている。
【００３２】
本実施の形態における監視装置は、センサ用光ファイバ１１からの光信号を解析する解析装置として、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７を備える。測定器３６は、配線用光ファイバ１２に対して光を出射するように形成されている。また、測定器３６は、配線用光ファイバ１２から入射する光信号を、電気信号に変換できるように形成されている。
【００３３】
パーソナルコンピュータ３７は、測定器３６に接続されている。パーソナルコンピュータ３７は、測定器３６から出力される電気信号を解析して被監視体の行動を判別することができるように形成されている。パーソナルコンピュータ３７は、解析した結果を表示することができるように形成されている。また、本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ３７は、被監視体の行動が異常の場合に、監視者に知らせるように形成されている。たとえば、被監視体の行動が異常の場合に、異常表示を行ったり警告音を発したりするように形成されている。
【００３４】
本実施の形態においては、測定器３６からレーザー光が発振される。発振されたレーザー光は、配線用光ファイバ１２、ジョイントボックス３５を通って、それぞれのセンサ敷物１に配置されているセンサ用光ファイバ１１に送られる。
【００３５】
図３を参照して、それぞれのセンサ用光ファイバ１１に送られた光は、センサ部１１ｃにおいて、矢印８１に示すように、特定の波長の光が選択的に反射される。これに対して、特定の波長の光以外の光は、矢印８３に示すように、センサ部１１ｃの回折格子を通り抜ける。本実施の形態においては、一のセンサ部１１ｃにて反射される光の波長が、他のセンサ部１１ｃにて反射される光の波長と異なるように形成されている。このため、波長の異なるレーザー光を出射して、反射した光の波長を検知することにより、いずれの位置のセンサ部１１ｃの信号かを特定することができる。
【００３６】
図４および図５に、センサ部にて反射される光のスペクトルを示す。横軸は反射光の波長であり、縦軸は反射光の強度を示す。図４は、センサ部に外力が加えられていない状態での反射光を示す。センサ部は、歪みがない状態である。この場合の反射光は、波長λ1を有する。
【００３７】
図５は、センサ部に外力が加えられた状態での反射光を示す。センサ部は、外力により歪む。本実施の形態においては、人がセンサ部１１ｃの部分を踏んだり、センサ部１１ｃの部分に寝たりすることにより、センサ部１１ｃが押圧される。この場合に、センサ部が歪んで、センサ部にて反射される光の波長が波長λ1から波長λ1’に移行する。また、押圧が解除されることにより、センサ部にて反射される光の波長が波長λ1’から波長λ1に移行する。
【００３８】
このように、センサ部に歪みが生じることにより、反射光の波長が移行する。波長の移行量を測定することにより、それぞれのセンサ部における歪み量を測定することができる。または、それぞれのセンサ部における押圧強さを測定することができる。
【００３９】
図２を参照して、それぞれのセンサ用光ファイバ１１のセンサ部１１ｃにおいて反射した光は、センサ用光ファイバ１１、ジョイントボックス３５および配線用光ファイバ１２を通って測定器３６に送られる。測定器３６においては、光信号が電気信号に変換される。電気信号は、パーソナルコンピュータ３７に送信される。
【００４０】
パーソナルコンピュータ３７には、人の行動を判別する解析プログラムが搭載されている。パーソナルコンピュータ３７において、得られた信号の解析が行なわれて、被監視体の行動が判別される。
【００４１】
本実施の形態におけるセンサ敷物１は、たとえば人が居住する居室に配置される。人は、このセンサ敷物１の上を歩いたり、センサ敷物１の上に寝転がったりする。本実施の形態における解析装置は、被監視体の行動を判別するように形成されている。
【００４２】
図６から図１２を参照して、解析装置における複数点の信号の解析方法について説明する。図６から図１２のそれぞれは、人の行動別のグラフである。グラフの横軸は、時間を示す。グラフの縦軸は、センサ用光ファイバのセンサ部における歪みの大きさを示す。センサ用光ファイバの歪みの大きさは、押圧力の大きさに対応する。
【００４３】
本実施の形態においては、縦軸の歪みの大きさに対して、予め判定値Ｓ１と、判定値Ｓ１より大きな判定値Ｓ２とが設定されている。また、横軸の時間の長さに対して、予め判定値Ｋ１と、判定値Ｋ１よりも長い判定値Ｋ２とが設定されている。これらの判定値は、判別する被監視体の行動を判別可能に設定されている。それぞれの測定点Ａ、測定点Ｂおよび測定点Ｃは、複数のセンサ部のうち押圧されるセンサ部に対応している。
【００４４】
図６は、第１の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第１の行動は、センサ敷物の上側に人が立ち止まった状態である。人がセンサ敷物の上に立って止まっている時においては、押圧されている測定点Ａにおいて、略一定の歪みが検知される。その歪みの大きさは、判定値Ｓ１よりも小さい。また、立って止まっているために、略一定の大きさの歪みが検知されている時間Ｌ１は、時間の判定値Ｋ２よりも長い。また、信号が検知される測定点は、人が立っているときに踏む可能性のある大きさの領域内に限られている。このような領域内の測定点で、歪みの大きさが判定値Ｓ１よりも小さく、略一定の歪みが生じている時間が判定値Ｋ２よりも長い場合には、人が立って止まっていると判別される。
【００４５】
図７は、第２の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第２の行動は、人が歩いている状態である。図７においては、測定点Ａ、測定点Ｂおよび測定点Ｃで得られる検知結果が示されている。それぞれのグラフの形状は山形になる。それぞれの測定点Ａ〜Ｃにおいて得られる歪みの大きさは、判定値Ｓ１よりも小さい。歪みが生じている時間Ｌ２は、判定値Ｋ１よりも小さい。また、時間経過に伴って、測定点Ａ、測定点Ｂおよび測定点Ｃの順に歪みが検出されている。被監視体が、測定点Ａから測定点Ｂに向かった後に測定点Ｃに向かって移動している。このような信号の場合には、人が歩いていると判別される。
【００４６】
図８は、第３の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第３の行動は、人がつまずいた状態である。図８は、測定点Ｃにおける信号パターンである。図７に示す人が歩いていると判別される信号の一部に、図８に示す信号が混入する場合がある。この信号は、歪みの大きさが判定値Ｓ１よりも大きく、判定値Ｓ２よりも小さい。また、歪みが生じている時間Ｌ２は、判定値Ｋ１よりも小さい。このような信号が検知された場合には、人が歩いている時につまずいたと判別される。
【００４７】
図９は、第４の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第４の行動は、人が転んだり倒れたりしたときの状態である。人が転んだり倒れたりした時においては、更に大きな歪みの信号が検知される。図９は、測定点Ｃにおける信号パターンである。この信号は、歪みの大きさが判定値Ｓ２よりも大きい。また、歪みが生じている時間Ｌ２は、判定値Ｋ１よりも小さい。このような信号が検知された場合には、人が転んだり倒れたりしたと判別される。
【００４８】
さらに、図９に示す信号の後に、人が動き回ることが検知されれば、人が転んだと判別される。また、図９に示す信号の後に後述する人が横たわる信号が検知されれば、人が倒れたと判別される。
【００４９】
図１０は、第５の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第５の行動は、足を引きずりながら歩いている状態である。図１０は、測定点Ａおよび測定点Ｂにおける信号パターンである。測定点Ａ，Ｂにおけるそれぞれの信号は、歪みの大きさが判定値Ｓ１よりも小さい。それぞれの歪みが生じている時間Ｌ３は、判定値Ｋ１よりも長く判定値Ｋ２よりも短い。また、被監視体は、測定点Ａから測定点Ｂに向かって移動している。このような信号の場合には、人が足を引きずりながら歩いていると判別される。
【００５０】
図１１は、第６の行動により検知される信号のグラフである。本実施の形態における第６の行動は、人がセンサ敷物の上に横たわっている状態である。図１１は、測定点Ａ、測定点Ｂおよび測定点Ｃにおける信号パターンである。測定点Ａ〜Ｃは、人が横たわったときの体の大きさに対応する領域内の測定点である。複数の測定Ａ〜Ｃにおいて、ほぼ同じ時間に、歪みが生じている。検知されるそれぞれの歪みの大きさは、判定値Ｓ１よりも小さい。また、生じている歪みの大きさは、それぞれの測定点Ａ〜Ｃにおいて、時間経過に関わらずに略一定である。歪みが生じている時間Ｌ４は、判定値Ｋ２よりも長い。このような信号の場合には、人が横たわっていると判別される。
【００５１】
このように、本実施の形態における解析装置は、複数点における信号の大きさの時間変化を解析することにより、被監視体の行動を判別することができる。たとえば、歪みが発生している位置、歪みの大きさ、歪みが発生する時間、歪みが生じている時間長さ、および歪みの移動形態のうち、少なくとも一の変数を解析することにより、被監視体の行動を判別することができる。さらに、時間や歪みの変数に対して判定値を設けることにより、被監視体の行動を判別することができる。
【００５２】
被監視体の行動の判別方法としては、この形態に限られず、複数点における信号パターンを、予め設定された基準信号パターンと比較することにより被監視体の行動を判別しても構わない。たとえば、人が転ぶときの山形の信号の波形を基準パターンとして設定しておいて、同様の波形の信号が発現したときに人が転んだと判別しても構わない。
【００５３】
本実施の形態においては、人の行動として、一般の歩行や転倒などを例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、たとえば四つん這いになって進行する等の他の行動についても判別を行うことができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態における監視装置は、居住者の行動形態を予め基準形態として蓄積しておいて、行動形態から被監視体の異常を検知することができる。たとえば、トイレや浴室での滞在が基準形態の時間よりも長いことを検知することにより、被監視体の異常を検知することができる。
【００５５】
本実施の形態における監視装置は、居住者の行動の判別のみではなく、居住者以外の人が居ることを検知することができる。
【００５６】
図１２は、居住者以外の者が侵入したときに検知される信号のグラフである。たとえば、泥棒などの不審者が侵入したときの状態の信号を示す。図１２は、測定点Ａ、測定点Ｂおよび測定点Ｃにおける信号パターンである。測定点Ａの信号パターンは、居住者の信号パターンである。
【００５７】
測定点Ｂまたは測定点Ｃの信号パターンの波形は、測定点Ａの信号パターンの波形と大きく異なっている。測定点Ｂの歪みの最大値は、測定点Ａの歪みの最大値よりも大きい。また、測定点Ｃの歪みの最大値は、測定点Ａの歪みの最大値よりも小さい。また、測定点Ｂ，Ｃでの歪みが生じているそれぞれの時間は、測定点Ａと異なる。測定点Ｂまたは測定点Ｃで示すように、歪みの大きさや歪みが生じている時間が異なり、判定値以上離れている場合には、居住者以外の者が侵入したと判別される。
【００５８】
さらに、居住者の行動形態を予め基準形態として設定しておき、明らかに行動形態が異なる場合には、居住者以外の者の侵入を判別することができる。たとえば、人の移動経路を検知して不審者を判別することができる。たとえば、居住者の基準形態においては、外出先から家に帰ってきたときには手を洗うために洗面台が配置されている場所に向かう。ここで、外出先から帰ってきたときに直接的に居間に向かう信号が検知されれば、不審者と判別することができる。
【００５９】
本実施の形態における監視装置は、センサ敷物と解析装置とを光ファイバを用いて接続することができるために、遠隔監視を行うことができる。図２を参照して、配線用光ファイバ１２を長くすることにより、測定器３６とセンサ敷物１とを異なる場所に配置することができる。または、測定器３６とパーソナルコンピュータ３７とが電気的に接続されている配線を長くすることにより、測定器３６とパーソナルコンピュータ３７とを異なる場所に配置することができる。または、センサ敷物１、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７が互いに異なる場所に配置されていても構わない。
【００６０】
本実施の形態における敷物および監視装置は、光ファイバをセンサとして用いているため、センサを配置する場所に電源工事を行う必要が無く、容易に設置を行うことができる。センサ敷物の設置においては、対象の場所にセンサ敷物を敷いて、光ファイバの接続を行うことで設置することができる。
【００６１】
また、センサへの電源供給が不要であるため、水を使う場所や湿気の多い場所にも容易に設置することができる。たとえば、台所などの水場に、電気的な変化により検知を行なうセンサ敷物を配置する場合には水による漏電の恐れがある。このために、漏電を防ぐための防水工事を行う必要がある。または、風呂場などの湿度が高くなる場所に配置する場合にも防水工事が必要である。しかしながら、本実施の形態における敷物は、センサとしての光ファイバ自体が濡れても漏電の恐れはなく、防水工事を行なわずに設置することができる。さらに、本実施の形態におけるセンサ敷物は、屋内に限られずに屋外にも配置することができる。たとえば、家の中に限られず庭などにセンサ敷物を配置することができる。
【００６２】
また、本実施の形態における敷物は、電気的な方法により検知を行う敷物と異なり、雷や高圧線などによる電磁誘導の影響を排除することができる。または、敷物の近くに電子レンジや無線機などが配置されている場合においても、電磁ノイズによる誤作動が生じないために、信頼性の高い計測を行なうことができる。
【００６３】
本実施の形態においては、センサ用光ファイバとして、ＦＢＧ方式で歪みの検知を行う光ファイバを採用している。この構成により、高い信号感度を得ることができて、精度の高い検知を行うことができる。
【００６４】
本実施の形態においては、センサ用光ファイバとして、ＦＢＧ方式の光ファイバを例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、光ファイバに押圧力が加わったときに、光ファイバの歪みが検知可能に形成されていれば構わない。たとえば、センサ用光ファイバとして、Ｂ−ＯＴＤＲ（Brillouin Optical Time Domain Reflectometer）方式の光ファイバを採用することができる。Ｂ−ＯＴＤＲ方式は、ブリルアン散乱光による計測方式である。光ファイバに光パルスを入射すると、ブリルアン散乱光が発生する。ブリルアン散乱光は、ある特定の周波数分布を有しており、光ファイバの歪みに比例して周波数分布が移動する。Ｂ−ＯＴＤＲ方式は、このブリルアン散乱光の周波数シフト量を計測することにより、光ファイバの歪み量を測定する。歪みの発生位置は、光パルス入射時間とブリルアン散乱光の受光時間から算出することができる。
【００６５】
本実施の形態における敷物は、表側部材として、パイル糸および基布を備える。本実施の形態における敷物は、表側部材がカーペット状に形成されているが、この形態に限られず、任意の敷物に本発明を採用することができる。また、表面部材としては、カーペット状のものに限られず、装飾が施されていれば構わない。たとえば、表側部材としては、表面に模様が形成されている樹脂板や、樹脂コーティングされ、印刷が施された布等を含むことができる。
【００６６】
本実施の形態における被監視体は人であるが、この形態に限られず、任意の移動する物体を被監視体にすることができる。被監視体としては、たとえば、犬などの動物であっても構わない。
【００６７】
（実施の形態２）
図１３および図１４を参照して、実施の形態２における敷物および監視装置について説明する。本実施の形態における被監視体は、高齢者である。
【００６８】
図１３は、本実施の形態における第１の監視装置の概略図を示す。第１の監視装置においては、センサ敷物１が一の建物に配置され、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７が、一の建物から離れた建物に配置されている。本実施の形態においては、センサ敷物１が福祉施設としての福祉介護センタに配置されている。センサ敷物１は、それぞれの高齢者７１の居室に配置されている。これに対して、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７は、病院の看護士ステーションに配置されている。センサ敷物１と測定器３６とは、配線用光ファイバ１２によって接続されている。
【００６９】
本実施の形態においては、それぞれのセンサ敷物１の信号は、配線用光ファイバ１２を介して病院の看護士ステーションに伝達される。複数のセンサ敷物１の信号は、一のパーソナルコンピュータ３７に伝達されて、パーソナルコンピュータ３７にて行動の判別が行われる。本実施の形態におけるパーソナルコンピュータ３７は、高齢者の異常を検知したときに、警告を表示する等により監視者に知らせるように形成されている。
【００７０】
監視者としての看護士は、福祉介護センタにおけるそれぞれの高齢者７１の各居室を遠隔モニタリングすることができる。看護士は、高齢者７１の行動を病院の看護士ステーションにて把握することができる。また、看護士は、それぞれの高齢者７１に異常が生じた際に、即時にその異常を検知することができる。
【００７１】
本実施の形態の第１の監視装置においては、複数の敷物が、複数の被監視体のそれぞれの居住場所に配置されている。一の解析装置は、監視者の居室に配置されている。複数の敷物の信号が一の解析装置に伝達されている。この構成により、複数の被監視体の状況を１カ所に集めることができて、少人数で監視を行うことができる。また、解析装置が監視者に対して異常を告知できるように形成されていることにより、多くの被監視者を少人数の監視者で監視することができる。
【００７２】
第１の監視装置は、センサ敷物１が一の建物に配置され、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７が他の建物に配置されているが、この形態に限られずに、センサ敷物１、測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７が同じ建物の互いに異なる部屋に配置されていても構わない。たとえば、センサ敷物が病院の病室に配置され、同じ病院の看護士ステーションに解析装置が配置されていても構わない。
【００７３】
図１４は、本実施の形態おける第２の監視装置の概略図である。第２の監視装置においては、一人で暮らしている高齢者７１の自宅にセンサ敷物１が配置されている。または、家族は外出して高齢者７１が一人で残る家庭にセンサ敷物１が配置されている。
【００７４】
解析装置としての測定器３６およびパーソナルコンピュータ３７は、モニタリングセンタに配置されている。モニタリングセンタは、たとえば、病院、警備会社、またはインターネットの接続を行うプロバイダ等である。それぞれの高齢者宅の光信号は、配線用光ファイバ１２を介してモニタリングセンタに送信される。モニタリングセンタにおいて、信号の解析が行なわれる。
【００７５】
第２の監視装置においては、解析結果が通信装置を用いて端末に伝達される。第２の監視装置においては、通信装置として公衆ネットワーク網が採用されている。公衆ネットワークとしては、たとえば、電話回線、電話回線を用いたＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、携帯電話通信、またはインターネット網などの装置を採用することができる。また、端末としては、それぞれの高齢者７１の親族宅に配置されているパーソナルコンピュータ３８や、親族の携帯機器としての携帯電話３９を採用することができる。解析結果は、端末に送信されて、端末により監視者に通知される。
【００７６】
第２の監視装置においては、被監視体の居場所から離れていても、被監視体の行動や異常を把握することができる。たとえば、高齢者７１が一人で暮らしている場合には、各高齢者７１の家族宅に端末としてのパーソナルコンピュータ３７が配置されていることにより、家族は自宅にて高齢者の行動や異常を即時に知ることができる。高齢者７１が家族と同居している場合においても、携帯電話３９で解析結果を受信することにより、外出先で高齢者７１の行動や異常を即時に知ることができる。
【００７７】
従来の技術においては、福祉介護センタや自宅などで高齢者が倒れても、人に発見されるまで他人が状況を把握することができなかった。倒れた高齢者を発見した場合は、たとえば、救急車を呼ぶ、または、介護センタの看護士ステーションや病院などに通知することにより、初めて救助を求めることができた。このため、倒れてから最初の処置を行うまでに時間がかかってしまうという問題があった。しかしながら、本実施の形態においては、看護士や家族等に異常の発生を即時に通らせることができて、最初の処置を行うまでの時間を短くすることができる。
【００７８】
本実施の形態において、解析装置の出力を端末に伝達する通信装置として、公衆ネットワーク網が採用されているが、この形態に限られず、任意のネットワークが用いられていても構わない。また、端末としては、パーソナルコンピュータや携帯機器に限られず、解析結果を受信できる任意の機器を採用することができる。
【００７９】
また、本実施の形態においては、被監視体として高齢者を例に取り上げて説明を行ったが、この形態に限られず、たとえば、被監視体が子供や病人等であっても構わない。
【００８０】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰り返さない。
【００８１】
（実施の形態３）
図１５から図１７を参照して、実施の形態３における敷物について説明する。本実施の形態における敷物は、表側部材を有さずに、センサ用光ファイバを含む積層体により構成されている。
【００８２】
図１５は、本実施の形態における敷物および表面カーペットの概略断面図である。本実施の形態においては、表面のパイル糸の部分とセンサ敷物の部分とが分離されている。本実施の形態においては、パイル糸を含む表面カーペット３の下側にセンサ敷物２が配置されている。
【００８３】
図１６に、本実施の形態における敷物の概略断面図を示す。センサ敷物２は、センサ用光ファイバ１１が配置されている光ファイバ固定層２７を有する。光ファイバ固定層２７の表裏の両面には、保護層２６，２８が配置されている。保護層２６の表面には、表面防水層２５が配置されている。
【００８４】
基材としての保護層２８の裏面には、滑り止め層２９が配置されている。本実施の形態の滑り止め層２９は、樹脂層である。滑り止め層２９は、滑り止めの加工が施されている。たとえば、滑り止め層２９は、裏面に凹凸が形成されたり、滑り止め剤が塗布されたりしている。滑り止め加工としては、任意の形態を採用することができる。
【００８５】
図１７に、本実施の形態における表側部材としての表面カーペットの概略断面図を示す。表面カーペット３は、パイル糸２１を有する。パイル糸２１は、基布２２および接着樹脂層２３によって固定されている。表面カーペット３の裏側には、滑り止め層３０が配置されている。滑り止め層３０は、接着樹脂層２３に固定されている。滑り止め層３０は、滑り止めの加工が施されている。
【００８６】
図１５を参照して、本実施の形態においては、敷設対象面にセンサ敷物２を敷設した後に表面カーペット３を被せる。本実施の形態においては、表面カーペット３がセンサ敷物２から分離可能に形成されている。このため、表面カーペット３が汚れたときに、表面カーペット３を取り外して洗濯などの洗浄を行なうことができる。また、表面カーペット３が使用により古くなったり、部屋の模様替えを行ったりするときには、表面カーペット３を容易に取り替えることができる。また、表面カーペット３を取り替えずに、センサ敷物２を修理したり新品に取り替えたりすることができる。
【００８７】
表面カーペットの裏面およびセンサ敷物の裏面に、滑り止め加工が施されていることにより、センサ敷物が敷設面に対して滑ったり、表面カーペットがセンサ敷物に対して滑ったりすることを防止できる。この結果、表面カーペットに乗ったときに、表面カーペットまたはセンサ敷物が移動して転倒することを防止できる。
【００８８】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるのでここで説明を繰り返さない。
【００８９】
（実施の形態４）
図１８から図２０を参照して、実施の形態４における敷物について説明する。本実施の形態における敷物は、複数枚が互いに連結可能に形成されている。
【００９０】
図１８に、本実施の形態における第１の敷物の概略斜視図を示す。本実施の形態における第１の敷物としてのセンサ敷物４は、センサ用光ファイバ１１を備える。センサ敷物４は、平面形状が四角形になるように形成されている。
【００９１】
センサ敷物４は、センサ用光ファイバ１１の先端に配置されているジョイント部６を備える。ジョイント部６は、センサ用光ファイバ１１同士を互いに接続するための接続部材である。２個のジョイント部６のうち、一方は光が入射する入射ジョイント部であり、他方は光が出射する出射ジョイント部である。それぞれのジョイント部６は、基材の端面に配置されている。ジョイント部６は、敷物同士が接続できるように、端面から露出して配置されている。
【００９２】
図１９は、本実施の形態における第２の敷物の概略斜視図である。第２の敷物としてのセンサ敷物５は、平面形状が四角形になるように形成されている。センサ敷物５は、センサ用光ファイバ１１の一方の先端にジョイント部６が配置され、他方の先端にモデム７が配置されている。モデム７は、光信号を電気信号に変換する変換機である。
【００９３】
図２０に、本実施の形態における複数の敷物を敷設したときの概略平面図を示す。本実施の形態における第３の敷物としてのセンサ敷物８は、センサ用光ファイバ１１の配置がセンサ敷物４と対称になる敷物である。複数のセンサ敷物４，８を端面同士が互いに接触するように配置する。本実施の形態においては、センサ敷物４とセンサ敷物８とを交互に配置している。
【００９４】
互いに隣り合うセンサ敷物４，８のセンサ用光ファイバ１１は、ジョイント部６同士が接続されることにより、互いに連結される。一のセンサ敷物４，８のセンサ用光ファイバ１１と他のセンサ敷物４，８のセンサ用光ファイバ１１とは、１本のセンサ用光ファイバとして機能する。
【００９５】
複数のセンサ敷物４，８が敷設された領域の端部には、センサ敷物５が配置されている。センサ敷物５のモデム７に信号線３１が接続することにより、電気信号が送信される。電気信号は、たとえばパーソナルコンピュータに送信されて行動が判別される。
【００９６】
本実施の形態におけるセンサ敷物は、タイルカーペット状になっている。センサ敷物は、任意の枚数を互いに接続することができる。このために、任意の広さの設置場所に容易に設置することができる。また、１枚のセンサ敷物を小型にすることができて、設置工事が容易になると共に、搬送を容易に行うことができる。
【００９７】
本実施の形態においては、センサ用光ファイバの配置が互いに対称になっている２種類の敷物が交互に配置されているが、この形態に限られず、１種類の敷物が連続して配置されていても構わない。または、３種類以上の敷物が連結されていても構わない。
【００９８】
本実施の形態においては、センサ敷物の平面形状が四角形になるように形成されているが、この形態に限られず、任意の平面形状を採用することができる。また、センサ敷物の平面形状が多角形になるように形成されていることにより、敷設を容易に行うことができる。
【００９９】
本実施の形態においては、モデムを端部の敷物に配置することにより、複数の敷物から電気信号を取り出しているが、この形態に限られず、たとえば、モデムの代わりに光ファイバを接続するための接続部材が配置されていても構わない。
【０１００】
その他の構成、作用および効果については、実施の形態１から３と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。
【０１０１】
上記に記載の実施の形態は、本発明を限定するものではなく例示である。また、それぞれの図において、同一の部分または相当する部分には同一の符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施の形態１におけるセンサ敷物の拡大概略断面図である。
【図２】実施の形態１における監視装置の概略図である。
【図３】センサ用光ファイバのセンサ部の拡大概略図である。
【図４】センサ用光ファイバのセンサ部からの反射光を説明する第１のグラフである。
【図５】センサ用光ファイバのセンサ部からの反射光を説明する第２のグラフである。
【図６】実施の形態１において人が立って止まっているときの信号を説明するグラフである。
【図７】実施の形態１において人が歩いたときの信号を説明するグラフである。
【図８】実施の形態１において人がつまずいたときの信号を説明するグラフである。
【図９】実施の形態１において人が転んだときの信号を説明するグラフである。
【図１０】実施の形態１において人が足を引きずりながら歩いたときの信号を説明するグラフである。
【図１１】実施の形態１において人が横たわっているときの信号を説明するグラフである。
【図１２】実施の形態１における居住者以外の人が侵入したときの信号を説明するグラフである。
【図１３】実施の形態２における第１の監視装置の概略図である。
【図１４】実施の形態２における第２の監視装置の概略図である。
【図１５】実施の形態３におけるセンサ敷物および表面カーペットの概略断面図である。
【図１６】実施の形態３におけるセンサ敷物の拡大概略断面図である。
【図１７】実施の形態３における表面カーペットの拡大概略断面図である。
【図１８】実施の形態４における第１のセンサ敷物の概略斜視図である。
【図１９】実施の形態４における第２のセンサ敷物の概略斜視図である。
【図２０】実施の形態４における複数のセンサ敷物を敷設したときの概略平面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２，４，５，８  センサ敷物
３  表面カーペット
６  ジョイント部
７  モデム
１１  センサ用光ファイバ
１１ａ  コア部
１１ｂ  クラッド部
１１ｃ  センサ部
１２  配線用光ファイバ
２１  パイル糸
２２  基布
２３  接着樹脂層
２５  表面防水層
２６，２８  保護層
２７  光ファイバ固定層
２９，３０  滑り止め層
３１  信号線
３５  ジョイントボックス
３６  測定器
３７，３８  パーソナルコンピュータ
３９  携帯電話
７１  高齢者
８１，８２，８３  矢印
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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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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