JP5681933B1 - 荷重センサ付きタイルカーペット及びこれを用いた見守りシステム - Google Patents

Abstract

【課題】見守り対象者の位置を特定し、低消費電力で発熱部もなく安全でかつ、メンテナンスも容易なシンプルな見守りシステムを提供する。【解決手段】タイルカーペットの裏面側に配置されカーペットにかかる荷重を受ける１個又は複数個の空気袋と、前記空気袋を介して前記荷重を受けてその荷重を電気的な抵抗変化として検出する１個又は複数個の荷重センサ４０３とを具備し、かつ前記荷重センサが他のタイルカーペットの具備する同一の荷重センサと連結接続信号ライン４０１，４０２により電気的に連結接続することができる機能を備えた。【選択図】図４

Description

本発明は、連結設置容易なセンサ付きタイルカーペット及びこれを用いた安否見守りシステムに関する。

高齢社会を迎え、独居老人の見守りシステムの開発と実用化要請が高まってきた。これまで総務省のサービス開発・実証プロジェクトなどが実施され（特許５４４１１９４）、「高齢者見守り支援クラウドサービス」として販売開始されたものがある。しかしながら、国の世帯数の将来推計によれば65歳以上の高齢世帯の割合は2035年には4割を超え、全ての世帯に占める一人暮らしは、1/3を上回る１８４５万世帯になるといわれ(2014年4月12日、日本経済新聞朝刊)、この急激な高齢世帯増加への対応が遅れている。このような状況で注目されている２４時間安否見守りシステムでは、プライバシーに配慮しつつ、高齢者の様子が分かり、無意識のうちに見守るシステムの実現を目指している（特開２０１１―２０９８６０）。その実例としては、日ごろ使われている家電機器の操作（電気のオンオフ動作状態や冷蔵庫の扉の開閉状態など）を各種センサで取得してシステムが異常を検知した場合に、家族又は管理者、訪問介護サービス担当者、知人等に携帯メールで通知するシステムなどの技術が導入されている。このように現在の技術を結集して実現できるシステムは高度なレベルを達成できている。しかし、サービスを利用する側の高齢世帯のうち、一人暮らしの割合が前記した推計で2010年30.7パーセント、35年には37.7パーセントにも増加するといわれる問題への早急な対策や、高齢者側のさまざまな条件に広く対応できるようにする検討はこれからの課題である。ここにおいて、核家族化は一段と進み、高齢者の孤独死といった社会現象につながる心配がある。また、家族と同居している認知症の高齢者が、家族の知らない間（特に家族が夜間就寝している時など）に外出して生命の危険な状態で発見されることも多い。こうして、年間1万人くらいの行方不明者が発生するがそのうち死亡が確認された人は、2013年に約390人という現状がニュースになっている問題もある。
また、２４時間安否見守りシステム構成上の考慮すべき点として、サービスを受ける独居者のさまざまな事情、すなわち所得レベルや住環境などを考える場合に、見守りシステムの導入が容易かつ安価で、信頼性の高いシンプルなシステムのあるべき最低限の仕様とは、どのようなものであるかという観点からの検討も重要課題である。これまで、不安定要素が強いと考えられる（例えば電波を使用するものなど）センサ採用をできるだけ避け、必要な各種センサ採用で補完しつつ、新しい応用商品（ここでは空気袋と荷重センサ付きタイルカーペット）開発から取り組んだものはなかった。空気袋と圧力センサの応用例としては、日本経済新聞の記事によれば、「座る人の姿勢補正する車いす」であって、高齢者や体の不自由な人の姿勢を補正するために、圧力センサと四つに分割した空気袋を用いて空気圧制御を行うものが開発されている。この場合には、空気袋の正確な空気圧測定と、より精密な空気圧制御技術が必要となる。単に人の存在を検知するためのデジタル処理で足りる情報量(１ビット)と、センサ出力信号をアナログ信号として取得し精密に制御するために必要な情報量（少なくとも複数ビット以上）とは、技術的な課題解決のための困難性が異なるものと考えられる。空気袋を使用して人を検知するシステムの従来例では、自動ドアシステムへの応用としてのマットがあったが（特開平１１−１３２８７１）、検出場所にマットを設置して限定場所（通常は玄関の自動ドアのすぐ前）における訪問者の有無検知を目的とするものであった。これまで、このマットを用いた見守りシステムはなかった。また、福祉利用やセキュリティ利用を目的とした研究論文、例えば、愛知県産業技術研究所の行った研究報告２００９：表題「センサタイルカーペットの開発」がある。しかし、ＩＣ化した静電容量センシング回路を１枚のタイルカーペット毎に内部に埋め込む必要があるため、耐衝撃性や静電気ノイズ対策、さらには省電力、安全性などの課題が残っている。本発明に係る荷重センサ付きタイルカーペットを１枚〜複数枚使用することにより、安否見守り対象者の位置を直接測定することができ、安価で信頼性が高く、設置容易で、かつ、シンプルなシステムは開発されていなかった。また、センサ特性とセンサ出力検知技術に着目した結果、本発明に係るタイルカーペットはセンサ信号検出の工夫で消費電力も大幅に低減でき、発熱部もなく安全でかつ、メンテナンスも比較的容易な見守りシステムが実現できるという発想はなかった。すなわち、従来は、時間的情報と空間的なセンサ検知情報との組合せにより独居者の活動状況や位置を推定するものが一般的であった。また、カメラを使用する場合は、プライバシーを侵害するという問題やカメラ情報の監視者が不可欠ということ等から、システムがより複雑・高価なものになってしまうという課題があった。

特開平１１−１３２８７１号 公報 特開平７−３２４４６３号 公報 特許３４１９７３２号 公報 特許５４４１１９４号 公報 特開２０１１−２０９８６０号 公報

日本経済新聞 平成26年3月25日朝刊の記事、「Science＆Tech. フラッシュ 座る人の姿勢補正する車いす」 愛知県産業技術研究所の行った研究報告２００９：表題「センサタイルカーペットの開発」

以上述べた従来から商品として販売されている見守りシステムでは、広い空間に生活する独居者の位置を直接測定するものではなかった。また、本発明のタイルカーペットに内蔵させる感圧センサの特性を活用して、このセンサを電気的に連結接続することができるという発想はなかった。この市販のタイルカーペット本来の機能、すなわち、１枚または複数枚を隣接して連続的に敷詰め、広狭の敷設面（リビング・玄関・居間などの床面）の任意の場所に敷設するという自由度を維持すると同時に電気的に連結接続を可能としたものはなかった。特開平１１−１３２８７１では、空気を入れた空気袋の上にカーペットを設ける構造のマットを自動ドアの前に設置する場合に、マットを踏んだ人の荷重を空気袋内の圧力変化として圧力センサで検出するものである。ここでは、空気袋の内部の空気層を複数(例えば四つ)に区画して中央部分で連通したものが例示され、また、蛇行させたチューブ状の空気袋の例示がある。しかし、このマットを複数枚隣接して敷設し、内蔵した荷重センサをも連結接続するという発想はなかった。1枚のマットの広い面の一部にかかる荷重を圧力伝達手段たる空気袋を介して空気袋に設置した圧力センサで検知するだけであって、マットの面積が広くなればなるほど圧力が最初に荷重された場所、即ちその人の位置を検知することは、このマット使用の目的をはずれ、更に困難になるという問題があった。また、独居者の活動状況や位置を推定するものではなく、独居者の現在位置を直接検知することにより、タイルカーペット1枚分の面積（一般的には市販の玄関マットより狭い）内に人が乗っているか否かを精度良く把握することができるものはなかった。さらにまた、深夜に認知症の人が危険な外出をすることを事前に確実に検知して異常を知らせる機能を具備した設置容易で、かつ安価なシステムはなかった。また、従来から研究・製品化されているものは、特別な集積回路の開発や複雑なアナログ回路の使用が必須となるため、回路も大規模、複雑なものになり、システムの安定性・安全性・省電力技術等に負担が大きいものであった。

次に以下に示す先行技術では、荷重センサ付きタイルカーペットの課題を示す。特開平１１−１３２８７１では、空気袋内の圧力を検出するところについては同様の技術が採用できるが、第一に、圧力センサについてはそのままでは本発明に適用できない。なぜならば、本発明のタイルカーペットの連結接続のための圧力センサは、その圧力検出方法をその圧力センサ特性に密接に係った検出回路とする課題がある。すなわち、センサの信号をできるだけ速やかにデジタル1ビット信号化することが省電力のためにも、システムの安定のためにも必要である。タイルカーペットの荷重センサの真上に乗っただけではなく、タイルカーペットの空気袋の圧力で支えることができるどの位置に乗っても空気袋全体で荷重を支えて荷重を均一に分散したことにより、測定に必要な荷重センサの数を減らすための工夫も不可欠である。また、圧力センサに焦電センサやピエゾ方式のセンサなどの種々の圧力センサを用いることができるとあるが、これらのセンサにはその出力信号を電気的に増幅し検出するための信号回路（増幅器と閾値設定回路など）を含む検出回路を採用していると考えられる。そのため、上記した信号回路にいわゆるアナログ回路を採用することが不可欠と考えられるので常時アナログ回路のバイアス電流が必要となる結果、消費電力が大きくなるという課題がある。また圧力の検出回路は空気袋の端面に設置する場合が例示されている。この例ではシステムの小型化が困難という課題もある。従って、複数のマットを設置したとしても、個々のマット毎に検出回路を必要とするのでさらに小型化・省電力化が困難になるという課題が大きくなる。
第二に、検出対象者の体重の差に対応する課題については、記載されている内容は、体重の軽い子供の検出をする場合に、上記検出回路において閾値を適宜設定するとされている。実際の製品の使用態様を考えると、上記の検出回路に加えて空気圧の制御も場合によっては必要になるという課題が考えられる。上記の特開平１１−１３２８７１では、空気袋の上側のカーペットを含む保持シートに人が乗った状態での空気袋との接触面の面積が重要な検討事項となる。すなわち、空気袋の形状のみならず、上記の接触面の面積で荷重を分散するため、この分散の効果による空気圧の減少を考慮して圧力センサ感度を決めることが重要となる。広い面積を有するマットでは空気袋の接触面積をこのマットの面積よりも大幅に狭く設計する必要がある。これによって荷重が分散され、空気圧が定まり、圧力が検出されるため、子供が一人乗った場合と大人が数人乗った場合を比較考慮すると圧力センサの感度を子供の場合の検出感度に設定する必要があるが、この点を検討した記載が不十分である。さらに、設置場所の温度変化などを勘案すると、システムの安定性を確保するために複雑な回路設計が必要になるという課題もあった。
特開平７−３２４４６３では、タイルカーペットの電気配線用の溝やといを用いて隠し配線し、美感と強度良く敷詰めるための改良が課題となっている。本発明のタイルカーペットにおいても、カーペット周りの配線が問題となる場合があるように見える。しかし、荷重センサの出力配線は、フィルム状の厚さの薄い配線を採用することでタイルカーペットと一体化しているため隠し配線の問題はない。また、特許３４１９７３２では、空気袋内の圧力を密閉空気式音センサまたは圧力センサにより生体情報を検出する。この実施例では、ベッド上に横たわる病院内入院患者の呼吸、心拍数、セキやイビキ等を含む生体情報のモニタを目的としている。この場合に幾つかの空気袋のそれぞれの空気袋を空気パイプで連結し１個の圧力センサで測定する例示がある。しかし患者の位置を検出するものではなく、また、アナログ信号の検出処理が主となるため、複雑・高価なシステムである。
以上説明したように、空気袋を介した圧力センサで人を見守るシステムでは、動きまわっている見守られる人の位置を直接把握するもので実用化されたものはなかった。このような見守りシステムに適用できるタイルカーペットはこれまでなかった。また、タイルカーペットの圧力検出方法として、空気圧とその圧力センサによる検知特性に密接に係った検出回路を用いて荷重センサの連結接続を可能とすることにより、見守られている人の位置を検知し特定するシステムはなかった。

本発明のタイルカーペットは、以上記載したような従来の商品が有していた問題点を解決したものである。すなわち、従来技術は、特定の1枚のマットにおいてのみ人が乗ったことを検出できるだけでマット自体は各々独立であり、多数の敷き詰められたどのマットに人が乗っているかを検出するためには、圧力検出回路もマット毎に必要になる等、複雑な回路配線を必要とした。また、高価となりサービスを受ける人も一部の人に限られるため、実質上、実用化が困難であった。本発明は、床の上に敷き詰められて隣接するカーペット上の任意の位置に居る見守り対象者の位置をカーペット単位の面積分解能で、かつ簡易な方法で検知・特定することを目的とするものである。併せて、本発明のタイルカーペットを用いることで、回路配線と消費電力を可能な限り削減して、シンプルで安全、かつメンテナンスも容易・システムの拡張も容易な見守りシステムを提供するものである。

本発明のタイルカーペットに使用する荷重センサは、荷重がかかった場合に荷重の大きさにより電気的特性が変化するもの、すなわちその抵抗値の変化として荷重を検出するセンサである。一例を紹介すれば、通常の荷重がかかっていない状態では高抵抗値を示し、その値は少なくとも数メグオーム以上である。一方、荷重がかかると、荷重の大きさに対応して急速に荷重センサの抵抗値が１キロオーム以下に変化する。この特性を利用すると、本荷重センサ特性に密接に係った圧力検出回路が容易に構成できる。すなわち、デジタル回路のゲート回路は、一般に入力回路に何も接続しない状態では、高抵抗に接続した場合と同じ（オープン）とみなすことができ、ハイレベルとして動作する。また、本荷重センサに一定以上の荷重がかかった場合には、ゲート回路の入力回路に低抵抗を接続した場合と同じローレベルとして動作する。従って、一例として本荷重センサの出力ラインを直接CMOSゲート回路の入力回路に接続すれば、人が乗っているか居ないかを直接検出できる。この場合は情報量1ビットに直接変換できるため、その効果はきわめて大きい。この原理を基に、本発明のタイルカーペットに本荷重センサを内蔵して圧力センサとして使用することができる。実験によれば、ゲート回路の入力回路の閾値に対応する荷重センサの抵抗閾値は約４０キロオームであった。従って、圧力センサの出力をアナログ的に増幅・処理する回路を全く使用することなく、センサ出力を直接ゲート回路に結線して1ビットの信号としてデジタル化することができる。このように簡単に人の検出ができるため、極めて省電力、かつ安価で安全なタイルカーペットを提供することができる。ここで、隣接して本発明のタイルカーペットを敷き詰めた場合に、見守り対象者がどの位置のカーペットに乗っているかを検出するために、各タイルカーペットに独立の荷重センサを少なくとも2個実装する。さらに、敷き詰めた床を二次元の床として敷き詰めたタイルカーペットの位置をＸ―Ｙ座標で特定することとする。この場合に、1枚のタイルカーペット上の2個の荷重センサのうち、一方の荷重センサはY方向の隣接するタイルカーペットと連結接続し、他方の荷重センサはX方向の隣接するタイルカーペットと連結接続することとする。このように荷重センサをＸ−Ｙの二系統に分けて連結接続すると、ある特定のタイルカーペットに人が乗った場合に、内部に実装した荷重センサの低い抵抗値が、一連の直線状に連結したＸ方向とＹ方向の交わる位置のタイルカーペットとして検知できるという原理に基づく。以上の説明から本発明のタイルカーペットを使用すれば見守りシステムが容易に構成できることが明確になった。

次に本発明のタイルカーペットに使用する空気袋は、先行技術文献にあるようないろいろな形状、例えば1枚でタイルカーペットの全体を覆うものから、これを２以上に分割し相互に連通したもの、或いは蛇行したチューブ状のものなどが考えられる。ここで空気袋の形状については、従来技術で紹介されているものが使用できる。しかし、その形状によって定まる荷重を分散する度合いが違ってくるため、空気袋と密着している保持シートとの密着部面が乗った人の荷重を分散することとなる。従って、足の裏面で支える荷重が分散されて、空気袋の圧力が決まるため、この空気袋と保持シートとの密着部面積を広くしすぎると、空気袋内の圧力が低くなりすぎて荷重センサの検出限界以下となる場合があるので空気袋設計上の注意が必要である。実験によれば、荷重センサの感圧面（面積約２平方センチメートル）で約１３０グラムから約１５０グラムであった。このセンサ特性は面積あたりの平均荷重で感応するだけでなく、感圧面の一部に約１３０グラムから約１５０グラムの荷重をかけたとき十分に低い低抵抗となる。従ってこのことから、感圧面の面積はもっと小さくても良いことが分かる。この例でのタイルカーペットの正方形の大きさは、１辺が約３０センチメートルから約５０センチメートルとなるように決定し、空気袋の保持シートとの密着部面積を例えば全シート面積の約１／５から約１／３に調整している。

本発明の荷重センサ付きタイルカーペットは、電気的な抵抗値の変化として荷重を検知する荷重センサを少なくとも2個以上独立に具備し、均一に圧力を分散する空気袋と、この空気袋を上と下から挟む平板状の保持シートとの間隙に前記2個以上の荷重センサを接着または貼り付けて実装する。前記荷重センサの設置位置は、前記空気袋の圧力を検知するために、その実装位置が前記空気袋の構成材の袋材の外面に密着して設置する場合に限らず、前記空気袋の構成材の袋材の内面に密着して設置する場合をも含んで成るということを第１の特徴とし、
第２に、前記第１の特徴に加えて、前記荷重センサ付きタイルカーペットを複数枚連結して結合するために、隣接して二次元面上の床に敷設した前記荷重センサ付きタイルカーペットの前記荷重センサ相互の接続は、前記二次元面上のX方向およびY方向の線上に、或いは、X方向またはY方向の線上にある荷重センサを連結接続する機能を有することを第2の特徴とし、
第３に、本発明のタイルカーペットはカーペットの厚さをできるだけ市販のタイルカーペットの仕様に近づけ薄くするため、空気袋の厚さ方向の高さが必要以上に高くならないようにすること、また、空気袋の構成材もガスバリア性、耐湿性などの最適なものとして低密度ポリエチレン（LDPE）や高密度ポリエチレン（HDPE）などの気泡緩衝材と同等品を使用することを
第４に、本発明のタイルカーペットに使用する荷重センサは、設置する場合のセンサ部の厚みができるだけ薄いもので、その出力信号配線も薄く・柔軟性に富み、耐久性・荷重信号検出の応答性にも優れるフィルム状のセンサを使用していることを特徴とする。
第５に、本発明のタイルカーペットは、敷き詰める床の面積や形状・使用環境によって、必ずしも二次元面上に多数連結して敷き詰める必要がなく、1枚のタイルカーペットを用いてその設置した場所のみの荷重検知で足りる場合や直線状に多数連結敷設して侵入者があるかないかを検知する場合には、各タイルカーペットの荷重センサは1個で十分な場合も考えられることは明らかであろう。この場合のタイルカーペットのさまざまな場所に対応する応用例は、前記二次元面上の展開例と区別する意味で全てＺ軸方向の連結接続として以後説明する。また、空気袋は空気の封入に限定することなく、他の気体あるいは、他のシリコンオイル等の液体を封入しても良い。
第６に、本発明のタイルカーペットを独居老人の生活している部屋の床や廊下・玄関等に敷き詰めて、このタイルカーペットを用いたシンプルで安全、かつメンテナンスも容易な安否見守りシステムを構成することができる。

上記第１の特徴を有する荷重センサは、人の検知に必要な１ビットの信号を、アナログ回路を介することなく簡便な方法で、直接デジタル信号化できるものである。そこでは、荷重の大きさをセンサの抵抗値変化量で検知するタイプの荷重センサを採用することで、この荷重センサをCMOSデジタルゲート回路の入力回路などに直結するという方法で容易に実現している。また、空気袋については、人の荷重が加えられると、この荷重が空気袋の圧力伝達媒体（空気、液体など）で均質な圧力に分散され、この効果によってタイルカーペットが荷重を受ける広い範囲を極力少ない個数のセンサでカバーし検出可能とすることができる。

上記第２の特長を有する本発明のタイルカーペットに本荷重センサを2個実装することで、荷重が検知されるカーペットの位置を、隣接して連続して敷き詰めた多数のカーペットの二次元面の床上のどの位置のカーペットかを検出するために2以上のセンサが必須となる。すなわち、1枚のタイルカーペット上の2個の荷重センサのうち、一方の荷重センサはY方向の隣接するタイルカーペットと連結接続し、他方の荷重センサはX方向の隣接するタイルカーペットと連結接続することとする。このようにn×n個のタイルカーペットに実装した荷重センサをXｎとYｎ（nは１・２・・・の整数）の二系統に分けて連結接続すると、ある特定のタイルカーペットに人が乗り、内部に実装した荷重センサの低い抵抗値が検知されたXｎとYｎを特定できれば、一連のXｎ方向とYｎ方向の交わる位置のタイルカーペットとしてその位置が特定検知できるという原理に基づく。この場合に一例として、デジタル回路の入力の閾値が荷重センサの約４０キロオームであるとすれば、各X方向・各Y方向に何個まで加重センサを連結接続できるかという設計上の注意点がある。すなわち本荷重センサの無荷重の場合の抵抗値が仮に１メグオームとすれば10個の並列抵抗接続の場合を適用できるので１００キロオームまで低下する。この場合、抵抗の閾値は４０キロオーム以上であるので、余裕を持って10個の連続接続ができると分かる。実験によれば、無荷重の場合の抵抗値の値は少なくとも数メグオーム以上であるから連結接続個数は少なくとも２０個以上と十分に余裕がある。この場合にデジタルゲート回路がCMOSと異なるもの、例えばTTLであれば、抵抗閾値の低下や消費電力の増加が予想される。

上記第３の特徴を有するタイルカーペットは一例として、空気袋の厚さ方向の高さが約３．５ミリメートル、空気圧が約１９０グラム／平方センチメートル以上に耐えられるものを選定した。市販の気泡緩衝材に使用される低密度ポリエチレン（LDPE）や高密度ポリエチレン（HDPE）などで製造したものを使用する。一例として蛇行したチューブ状のものは、直径約4ミリメートルから約６ミリメートルのものを使用する。その場合の空気袋の圧力検知をするための荷重センサの実装方法は、空気袋の構成材の袋材の外面に密着して設置する場合には、この空気袋を上と下から挟む平板上の保持シートとの間隙に荷重センサの感圧面を袋材の外面に密着して取り付け、荷重センサの感圧面の反対側を平板上の保持シートに接着又は貼り付けている。そこでは感圧面と袋材の外面が密着していることが重要で、感圧面の表面にスペーサを追加することができる。しかし、感圧面を跨いだ接着などはセンサの感度を落としかねないので注意が必要である。また、空気袋の構成材の袋材の内面に密着して設置する場合には、この空気袋を上と下から挟む平板上の保持シートとの間隙に荷重センサの感圧面を袋材の内面に（つまり、空気袋内の空気に晒して）取り付け、荷重センサの感圧面の裏面側を平板上の保持シートに、空気袋の構成材を挟み込んで一体構成になるようにして接着又は貼り付ける。このようにして、センサの適正な感度を維持しながら空気圧を測定検知する。以上の説明から、上と下から挟む平板上の保持シートの上側又は下側のどちらの保持シートに荷重センサを取り付けても良いことは明らかであろう。空気袋全体の固定は、保持シートの数箇所（例えばカーペットの四隅の他、数箇所程度）において接着又は貼り付けている。また、荷重センサの感圧面を袋材の内面に取り付ける場合には、センサの出力用の配線が空気漏れを起こさないように実装する必要があるため、密閉実装の工夫が必要である。また、実施例の空気袋は一つの場合を例示したが後で説明するように独立の複数の空気袋にすると同時に、型を作って空気袋を重ならないように二つの櫛の歯状の袋に分けて保持シート上にレイアウトすれば、精度の良い空気袋の設計レイアウトができる。

上記第４の特長を有する荷重センサは、軽量、薄型の感圧シートセンサ（厚さ約８１５μｍ （株）マルサン・ネーム製の型特注品）を使用している。タイルカーペットに組み込むためのセンサとして柔軟な実装ができる十分な性能がある。センサの耐湿性、出力配線の絶縁性能などはシールされているので通常の使用の安全性は確保した。RoHS（特定有害物質使用制限指令）対応製品である。タイルカーペットを多数敷き詰めて隣接するタイルカーペットのセンサの多数の連結した結線が交差してもフィルムシート状の線材を使用し、交差する線は互いに絶縁されているので、保持シートと空気袋の間の空間で十分に整理し収容できることは明らかであろう。さらに、連結結線に使用するミニチュアコネクタも小型・薄型のものを使用して荷重で壊れないような丈夫なものを使用する。このために、カーペットの底面にＥＶＡ樹脂を使用して少しでも衝撃の吸収を図るようにしている。また、タイルカーペットの最上層は市販の原着ポリプロピレンの素材を使った起毛層とした。

上記第５の特徴を有するタイルカーペットは、一例として一辺が４０センチメートルの正方形の市販サイズの大きさと同様にしたが、この形状・大きさに限定するものではなく、トイレ便座や、椅子やソファーの着座に適する形状のものでも良い。また、ベッドや侵入者の検知や特定の場所の人の有無を検知する場合には、直線または方形の四辺に沿ってタイルカーペットを並べて敷設する等が考えられる。また、その場所に１枚のタイルカーペットを設置することも、安全な見守りシステムにおいて有用なセンサ付きタイルカーペットが役立つことは明らかであろう。

上記第６の特徴を有する安否見守りシステムは、プライバシーに配慮しつつ無意識のうちに見守るシステムの実現を目指しているので、見守られている人が意識することなく、また、カメラ映像の監視等の高価なシステムではなく、安全かつ安価な省電力システムでメンテナンスが可能な限り簡便なものを目指している。従って、敷き詰められたタイルカーペットのXｎ直線方向の連結したカーペットのセンサは、全て並列抵抗接続とみなして接続されたものである。このセンサの一つが荷重を検知した結果、低抵抗値になればXｎのどのカーペットであるか位置の特定ができない。同様に、もう一方のYｎ直線方向の連結したカーペットのセンサも、全て並列抵抗接続とみなして接続されたものである。このセンサの一つが荷重を検知した結果、低抵抗値になればYｎのどのカーペットであるか位置の特定ができない。しかし、例えばこの場合にX6とY4が低抵抗であったならば、このX6とY4の交差する位置にあるタイルカーペットに荷重が加えられたと検知できる。

この荷重が加えられた位置を検知する場合の一例として、荷重センサを連結したXｎ（n=1・2・3・・・）を一つずつスイッチで切り替えてセンサ信号検出部に入力し信号検出できているかどうかを各Ｘnについて全て調べる。Yｎについても同様に調べる。その結果、信号検出したものがX6とY4であったら上述のX6とY4の交差する位置であると特定できる。この他、侵入者の検知であればXｎまたはYｎ方向に隣接して例えばZｎ方向にのみタイルカーペットを線状に敷設する場合の検知や特定の場所のみの検知をする場合として十分である。すなわち一次元の検知で十分であり、二次元的に交差するカーペットを特定する必要はない。センサ信号検出部において、この場合の切り替えスイッチは、リレーも使えるがアナログスイッチＩＣが最適と考えられる。スイッチを高速で容易に順次切り替えできる。また、省電力でかつ、スイッチのオン抵抗も数オーム以下と低く、オフ抵抗も極めて高いので正確・迅速な検出ができる。その他、電源電圧やスイッチオン・オフ状態での抵抗値などの条件が満たされるなら、アナログマルチプレクサが使用できることにより、回路の小規模化と全体のコスト節減に寄与するものと考えられる。

上記第１の特長を有する空気袋の空気圧は、設置する場所の気圧や温度で変化するため、通常の気圧から高い気圧の場所においては空気袋の気圧が相対的に周囲より低くなり、荷重を検知できなくなる場合が考えられる。従って、空気袋の気圧は少なくとも通常の気圧よりわずかに高い1.02気圧から1.10気圧程度が望ましい。しかし、封入する空気をシリコンオイルなどに代替すれば外気圧の変動による悪影響を軽減できる。また、特別な気圧の場所で使用する場合には、空気袋の気圧調整が必要となることは明らかであろう。

また、この空気袋を上と下から挟む平板状の保持シートはタイルカーペットの荷重センサの固定と空気袋への荷重の分散を均一にするためにきわめて重要な部品である。保持シートは平坦で薄く、適当な剛性を有する必要がある。本発明では、厚さ約0.5ミリメートルのポリエステルシートを使用する。両シートの厚さは必ずしも同じである必要はなく、例えば上側シートは厚く、下側シートを薄くしても良い。

また、上記第６の特徴を有する安否見守りシステムは、これまで説明したように、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に敷き詰められたタイルカーペットの荷重センサをそれぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の連結接続された並列抵抗素子とみなして、電子的にアナログスイッチを切り替え(スキャンニング)して、CMOSゲート回路（例えばインバータ）の入力に接続することで、容易に荷重センサの荷重がかかっている位置のタイルカーペットを検知・特定することができる。従ってこのインバータゲート回路の出力がハイレベルになったとき、制御回路プログラムのインターラプトがトリガーされる。このトリガー信号を例えば仮にX軸割り込み信号、Y軸割り込み信号、Z軸割り込み信号と呼ぶことにすれば、それぞれの信号を基に検出した見守りシステム情報が検出・整理・更新されたらその時に、あらかじめ準備しておいたタイルカーペットを敷き詰めた部屋のデーターベース（見取り図など）に追記入すると最新の見守り対象者の位置や行動状況が把握できる。これらの情報を総合的に判断して、必要な相手や部署に通報することもできる。Z軸系統に分類管理されている情報には、特定地点(例えば玄関、トイレ、ベランダなど)に侵入した不審者や家の周辺に敷設した場所への侵入者の検知が含まれる。この場合に認知症の見守りでは、夜中に家族や付き添いの人が就寝中に、つまり知らないうちに認知症の人が家を出て行方不明になることを防止する手段として本システムが有効に機能する。例えば夜の11時から朝の6時までは、玄関や勝手口のタイルカーペットで検出し、家族や付き添いの人に通報するようにプログラム設定しておけばよい。或いは通報の代わりに部屋の消灯を解除して点灯して静かに知らせる等が簡単にできるので大変有用であろう。また、他の赤外線センサのデータと併用して行動状況を判断することや、いわゆるウエアラブルコンピュータのセンサ情報として、生体情報、例えば心拍計、血圧計、体温計、酸素濃度計などの情報をWi-Fiなどの公衆無線LANやブルーツース経由で制御回路に取り込み、個別的により決めの細かい対応も現在の技術で可能である。これらについては、特許文献４や特許文献５にその一部が記載されている。これらの先行技術に比べて本発明の見守りシステムはシンプルであり、また、その分、メンテナンス・部品の交換なども容易である。また、将来、多数の本発明の見守りシステムを管理するためには、国民総背番号制のような各種個人情報の管理と併せてインターネットやクラウドシステム、さらにはビッグデータ管理と連携するシステムが考えられる。また、最近増加している空き家の不審者侵入監視にも使用すれば有用となろう。

以上のように本発明によれば以下の効果が奏される。
荷重センサ付きタイルカーペットの連結接続を実現可能とするために、抵抗変化型の荷重センサとこれに対応可能なデジタル回路を荷重検出回路の主要部品として構成し、荷重センサ信号の直接デジタル化を実現することによって、今までなかった隣接するタイルカーペットの連結接続を可能とする画期的な荷重センサ付きタイルカーペットが実現できる。

上述したように従来の24時間安否見守りシステムでは、見守る対象者の現在位置を時間的、空間的に推定するものであって、直接見守り対象者の位置を測定検知するものではなかったが、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを使用することにより、直接見守り対象者の位置を測定検知することが初めて可能になったので、24時間安否見守りシステムのサービスの質を高めることができるという大きな効果がある。

また本発明の荷重センサ検知技術を採用した結果、センサには通常は供給電流を必要とせず、必要な計測・検知時のみ、スキャンして荷重センサをデジタル回路と接続するだけで、アナログ回路・バイアス回路などを使用することなく、直接１ビットのデジタル信号として、一般市販のCMOSゲート回路にて荷重の有無を検知することができる。従って極めてシンプルで広い床などに対応容易な荷重センサ付きタイルカーペットが実現できた。このタイルカーペットを使用すれば、24時間安否見守りシステムの高信頼化、低価格化、省電力化、およびシステムのサービスレベルの細かい個別的な対応が小規模なシステムで初めて可能になるというその効果は極めて大きい。

荷重センサ付きタイルカーペットの空気袋と荷重センサを、それぞれの保持シート上に複数独立に装備し、この空気袋を櫛の歯状に上下一体として構成することにより、空気袋のレイアウト設計の精度が高まって空気袋の高さを低くした結果、タイルカーペットの全体の厚さを薄くしたタイルカーペットを開発できるという効果がある。

高価な荷重センサ付きタイルカーペットを多数密着して敷き詰めるためのコストは大きいため、荷重センサの付いていない比較的安価なタイルカーペットを開発し、この２種類のタイルカーペットをいわゆる市松模様に敷き詰めて、本来の見守りシステムの効果の低下を可能な限り少なくした実用システムが考えられる。この場合に、１枚の面積が大きいタイルカーペットの開発は、これまで説明したように、空気袋を使用して空気圧を検出する場合の設計上の制約が大きい。そこで、例えば１辺が４０ｃｍのタイルカーペットを荷重センサの有無で分け、この２種類を用いて市松模様を構成した場合と、１辺が５０ｃｍの荷重センサ付きタイルカーペット１種を採用した場合と比較してみる。面積比で単純に概算値を検討した場合でも１６００×２＝３２００平方センチメートル、他方は２５００平方センチメートルとなるため、略同コストであるならば、敷設枚数が多い場合には、面積差の７００平方センチメートル相当分くらい（２８パーセント）の削減が具体的に期待できる。また、タイルカーペット敷設時の市松模様状敷設の採用は、敷設面の一部で採用し、その他の敷設面は通常の荷重センサ付きタイルカーペットを採用することもできる。この２種類の敷設法を幾つも混在して採用することで、敷設費用と見守り精度の最適化を図った敷設が実現できる。

本発明の荷重センサ付きタイルカーペットの下側保持シート上の空気袋とセンサ構成の平面図（ａ）同右側面図（ｂ）同正面図（ｃ） 本発明の荷重センサ付きタイルカーペットの下側保持シート上の他の空気袋とセンサ構成の平面図（ａ）同右側面図（ｂ）同正面図（ｃ） 本発明の荷重センサ付きタイルカーペットの斜視図（ａ）本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの斜視図（ｂ） 本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた位置特定方式説明図 本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた安否見守りシステムのタイルカーペットの住宅敷設図 本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた安否見守りシステムの制御・処理部のブロック図 本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの上側保持シートに密着した空気袋の構成の底面図（ａ）同左側面図（ｂ）同正面図（ｃ） 本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの下側保持シートに密着した空気袋の構成の平面図（ａ）同右側面図（ｂ）同正面図（ｃ） 空気袋と荷重センサの接続状態を示す図であって、荷重センサを上側保持シート上に２個実装する場合の正面図（ａ）同荷重センサを上下保持シート上に各１個ずつ実装する場合の同図（ｂ）同荷重センサを下側保持シート上に２個実装する場合の同図（ｃ） 第６図のアナログスイッチおよびセンサ信号検出部関連回路の詳細図 荷重センサ付きタイルカーペット敷設の変形例を示す図

以下、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットの中核技術である下側保持シート上の空気袋とセンサ構成の実施の形態を図１平面図（ａ）、同右側面図（ｂ）、同正面図（ｃ）に基づいて説明する。引き続き、図１１まで順を追って説明する。

図１（ａ）においては、１００は空気袋１０２と下側保持シート１０１の間に接着または貼り付けた１個または複数個の荷重センサである。下側保持シート１０１は具体的には厚さ０．５ｍｍの平坦な板状のポリエステルシートである。１０２は蛇行したチューブ状の空気袋である。１０３はY軸方向に連結接続するためのミニチュアコネクタプラグ、１０４はY軸方向に連結接続するためのミニチュアコネクタレセプタクルである。１０５はX軸方向に連結接続するためのミニチュアコネクタレセプタクル、１０６はX軸方向に連結接続するためのミニチュアコネクタプラグである。１０７および１０８はチューブ状空気袋の端面で空気が漏れないようにそれぞれ密封処理をした部分である。その他１０９、１１０、１１１、１１２はセンサのフィルムシート状の出力配線である。ここで、この出力配線は接続のための余長を取って敷設の際の効率化を図っているのでミニチュアコネクタの接着固定は最終敷設までは仮の粘着材での固定でも良い。また、図１（ｂ）、図１（ｃ）においても同様である。ここでミニチュアコネクタ１０３〜１０６、および空気袋１０２は適当な位置で保持シート１０１に接着または貼り付けられている。

図２（ａ）においては、２００は空気袋２０２と下側保持シート２０１の間に接着または貼り付けた１個または複数個の荷重センサである。下側保持シート２０１は具体的には厚さ０．５ｍｍの平坦な板状のポリエステルシートである。２０２は型を作成して製造した中空状の空気袋である。以下２０３以降の説明は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の説明と全く同様なので省略する。

図３（ａ）は、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットの斜視図である。３０１は空気袋の層、３０２および３０３はそれぞれこの空気袋層３０１を上と下から挟む平板上の下側保持シート層および上側保持シート層である。３０４はＥＶＡ樹脂層で、底面に粘着材を塗布したものである。３０６はタイルカーペットの最上層であり、原着ポリプロピレンの素材を使った起毛層である。３１０および３１１はそれぞれY方向およびX方向の荷重センサの連結接続のための保持シート３０２上に接着固定されたミニチュアコネクタである。

図３（ｂ）は、本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの斜視図である。ここで、３０１，３０２，３０３，３０６は、図３（ａ）と全く同じものであるので説明は省略する。３０７，３０８はＥＶＡ樹脂層採用による緩衝効果を狙ったものであり、かつ、下側および上側の保持シート３０２，３０３に接しているＥＶＡ樹脂層３０７，３０８にそれぞれミニチュアコネクタ３２０，３２１を埋め込む構成である。このように構成することによって少し形状の大きな安価なコネクタが使用できるようになる。また、下側および上側の保持シート３０２，３０３で空気袋３０１を挟み込むようにする場合に、例えば下側の保持シートと上側の保持シートに空気袋と荷重センサを二分して割り当てても良い。すなわち、一つの空気袋を重ならないように二つの櫛の歯状の袋に分けて型を設計し、保持シート上のレイアウトを設計し、一方の空気袋を図７（ａ）のように構成し、その空気袋の略真ん中と保持シートの間に例えば図示していないX軸方向の荷重センサを取り付ける。他方の空気袋を図８（ａ）のように構成し、その空気袋の略真ん中と保持シートの間に例えば図示していないY軸方向の荷重センサを取り付けても良いことは明らかであろう。空気袋と荷重センサの接続状態を第９図の（a）、（b）、（c）に示す。ここで９０１は上側保持シート、９０２は空気袋、９０３は下側保持シートである。荷重センサ９０４と９０５は第９図（a）（c）に示すように上側又は下側保持シートに集中して２個近接して実装する場合や第９図（b）のように、それぞれ上側（第７図（a）に対応）と下側（第８図（a）に対応）の保持シートに１個ずつ分散して実装してもよい。この構成により、空気袋を上下に二分した結果、例えば空気袋の劣化対応能力向上および、空気袋と密着している保持シートとの密着部面積の設計条件を緩和した精度良い空気袋ができるため、空気袋の高さを薄くしたタイルカーペットの製作が可能となるという効果がある。３２０および３２１はそれぞれY方向およびX方向の連結接続のための保持シート３０２，３０３に接してまたはＥＶＡ樹脂層に埋め込まれて接着固定されたミニチュアコネクタである。

図４は、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた位置特定方式説明図である。この図は、連結接続したタイルカーペットの位置をＸ−Ｙ二次元座標で表したものである。ここで、X1、X２、X３、・・・Xｎは各タイルカーペットの略真ん中に実装した2個の荷重センサのうち、一方のY軸に並行に連結接続した荷重センサの並列接続した一連の連結接続信号ラインを示す。同様にして、Y1、Y２、Y３、・・・Yｎは各タイルカーペットの略真ん中に実装した2個の荷重センサのうち、他方のX軸に並行に連結接続した荷重センサの並列接続した一連の連結接続信号ラインを示す。すなわち代表的なもので符号を付して説明すれば、４０１はX軸と並行方向に連結接続した信号ラインYｎ、４０２はY軸と並行方向に連結接続した信号ラインXｎである。４０３は２つの信号ラインXｎ、Yｎにそれぞれ独立して接続した荷重センサである。この図４上では例えば、X６とY１３の信号線でデジタル回路の入力抵抗閾値よりも低抵抗値を示すことを検出したとするならば、図４のX６とY１３の信号線が交差するその位置にあるタイルカーペットが荷重を検知した場所（見守り対象者の居る位置）と、特定することができる。

図５は、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた安否見守りシステムのタイルカーペットの住宅敷設図である。図示するのは、玄関、風呂場、トイレ、寝室、廊下、台所、リビングに個別にまたは隣接して、或いは広く連結して敷設した状態を示している。例えば、中心の黒点部分に荷重センサを装備した一辺が４０cmの方形のタイルカーペットが敷き詰められた状態を示している。この図を後述する図６のデータベースのメモリの中に一つの雛形（テンプレート）として準備しておく。例えば、管理データの記入内容として、見守り対象者名・日・時・現在位置などの最低必要な情報を記憶・保存する。その他必要な場合には心拍計、血圧計、体温計、酸素濃度計などの生体情報をデータベースに保存・更新することができる。ここで、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを敷き詰める方法は、図５に図示する場合に限られず、その敷き詰める場所の環境、見守り対象者のさまざまな条件などで制限を受ける場合も考えられる。そこで一例として、いわゆる市松模様（例えば黒と白のチェック柄の模様）状に敷き詰める場合を変形例として以下説明する。ここで、模様の黒の部分には本発明のタイルカーペットを敷設することとし、模様の白の部分には荷重センサと空気袋と上下の２枚の保持シートのうちどちらかの１枚を除外した安価なタイルカーペットを敷設する場合が考えられる。この安価なタイルカーペットは、例えば図３（ｂ）において、空気袋３０１、下側保持シート３０２、図示しない荷重センサおよびフィルムシート状の配線を除外したものであって、ＥＶＡ樹脂層３０７，３０８の厚さを少し厚めに変更したものである。ＥＶＡ樹脂層３０７，３０８の厚さ変更で、この安価なタイルカーペットと本発明のタイルカーペットの全体の厚さが略同じように設計変更している。また、フィルムシート状の配線を、安価なタイルカーペットのミニチュアコネクタ間（例えば図１の１０３〜１０４間および１０５〜１０６間と同様）を直結したスルー結線に用いている。このように構成することで、市松模様状にタイルカーペットを敷設する場合にも、模様の白の部分の安価なタイルカーペットを介して、模様の黒の部分の隣接する本発明の荷重センサ付きタイルカーペットに荷重センサの配線を連結接続できる。この場合、比較的狭い面積の一辺が３０〜４０センチメートル程度のタイルカーペットを使用して敷設する場合に有用となるだけでなく、見守りシステムの規模・個別的条件に合ったタイルカーペット敷設選択の柔軟性が高まる。

図６は、本発明の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた安否見守りシステムの制御・処理部のブロック図である。タイルカーペットを敷き詰めて連結した一連の荷重センサの信号線X１、X２・・・Xｎ、Y１、Y２・・・Yｎ、Z１、Z２・・・Zｎ（以下「連結接続信号ライン」という。ここでは、X１の場合を符号６００として示す。以下X２、X３・・・、Zｎも同様なので符号は省略している。）は、アナログスイッチ６０１を介してセンサ信号検出部６０２の入力回路に結線されている。ここで、アナログスイッチ６０１のICは、オン抵抗が2.5オームから40オーム位の比較的低抵抗のものが使用できる。また、センサ信号検出部６０２の入力回路はCMOSデジタルゲート回路、例えばインバータ回路の入力回路で、一例を示せば約40キロオームが閾値である。すなはち、センサ信号検出部６０２はデジタルゲート回路で構成する。その出力信号は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向インバータ回路のそれぞれの出力信号は入力の一連の荷重センサの信号線に対応しており、これらのインバータ回路の出力信号はNORゲートを介して各軸方向の信号として論理処理されたものが６０３，６０４，６０５である。これらの各信号はその信号レベルがローレベルになったとき、それぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の割り込み信号として制御・処理部６０７に入力され、見守り対象者の位置検知処理のトリガー信号となる。６０６は電子的にアナログスイッチを順次切り替え(スキャン)して、通常オフ状態のアナログスイッチを一時的にオン状態にするための複数の制御信号などである。具体的には、アナログスイッチ制御信号６０６にて、アナログスイッチ６０１を、X１、X２・・・Xｎまで、次にY１、Y２・・・Yｎまで順次オンにして行き、例えばX３と、Y５のスイッチのオンのタイミングで抵抗値の低下があった場合、センサ信号検出部６０２にてX３のラインとY５のラインがローレベルとなるのでアナログスイッチ制御信号６０６からX３のスイッチのオンのタイミングと、Y５のスイッチのオンのタイミングで、センサ信号検出部６０２からそれぞれ制御・処理部６０７に割り込み信号６０３，６０４が入力する。よって、制御・処理部６０７では、上記割り込み信号のタイミングによりX３のラインと、Y５のラインにて抵抗値の低下があったことが検出されるので、当該処理部６０７にて、X３のラインとY５のラインの交差点のタイルカーペットの位置を認識することができる。従って、一連の荷重センサの連結接続した信号ラインは、各アナログスイッチと1対1に対応して配線されていることが基本であるが、例えば、多数のタイルカーペットを敷設した場合には、配線と制御効率を考慮して簡便な4Line-to-16Lineのデコーダー／デマルチプレクサICを必要個数使用して順次切り替えたが良いと考えられる。詳細は、図１０を用いて後述する。
６０８は見守りパターン（タイルカーペットの住宅敷設図、見守り対象者の位置情報、生体情報、管理情報など）のファイルを記憶したデータベースである。６０９は異常検出（一定時間の動きナシで設定タイムオーバー時、または、予定外の時間・場所でのセンサで検知した時など）した場合に、あらかじめ登録しておいた家族又は管理者、訪問介護サービス担当者、知人等に携帯メールで通知するか又は、あらかじめ設定した音声で電話通報をする機能をまとめた異常検出・通報部である。以下、６１０と６１１は必要に応じてまたは、多数の安否見守りシステムの総合的な統括管理が必要となった場合にシステムに装備するものである。ここで、６１０は無線受信機で、ウエアラブルセンサ情報を無線LAN等で６０７制御・処理部に取り込むことができる無線受信部である。６１１は、送受信機でインターネットやクラウドネットと情報の送受信ができる。

図７は、本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの上側保持シートに密着した空気袋の構成の底面図（ａ）、同左側面図（ｂ）、同正面図（ｃ）である。ここで、７０１は上側保持シート、７０２は櫛の歯状の空気袋である。図８の空気袋８０２に対応して実装した場合に空気袋が相互に重ならないように設計している。

図８は、本発明の他の荷重センサ付きタイルカーペットの下側保持シートに密着した空気袋の構成の平面図（ａ）、同右側面図（ｂ）、同正面図（ｃ）である。ここで、８０１は下側保持シート、８０２は櫛の歯状の空気袋である。図７の空気袋７０２に対応して実装した場合に空気袋が相互に重ならないように設計している。
図９は、空気袋と荷重センサの接続状態を示す図であって、それぞれ荷重センサを上側保持シート上に２個実装する場合の正面図（ａ）、同荷重センサを上下保持シート上に各１個ずつ実装する場合の同図（ｂ）、同荷重センサを下側保持シート上に２個実装する場合の同図（ｃ）である。いずれの場合においても荷重センサの感圧面は空気袋の外側で空気袋と密着して接触している状態を図示している。ここで、上下保持シートには図９（ｂ）の保持シートとして図７と図８にて図示し説明したものが使用できる。
図１０は、第６図のアナログスイッチおよびセンサ信号検出部関連回路の詳細図である。ここでは主にX軸方向の連結接続信号ラインにつき説明し、Y軸方向、Z軸方向の連結接続信号ラインについては、アナログスイッチ６０１とセンサ信号検出部６０２に対応する回路について同様であるため、鎖線で囲った方形のブロック図を使用して省略して示す。また、アナログスイッチ６０１のスイッチオン・オフ制御信号６０６を発生する部分については、第６図の制御・処理部６０７の一部に属するものであるが、一例としてX軸方向の制御基板６１６内に４ビットバイナリカウンタ６１３、制御・処理部６０７のＣＰＵの指令により発生するXｎライン用カウントパルス６１４、Xｎラインのアナログスイッチ制御用４ビットバイナリカウンタ出力６１５、この信号のXｎライン用デコーダー/デマルチプレクサＩＣの６１２を使用する。この４ビットで１６個のアナログスイッチを順次切り替え制御する。同様にY軸方向、Z軸方向の制御基板はそれぞれ６１７，６１８として鎖線で囲った方形のブロック図を使用して省略して示す。また、図示していないがアナログスイッチの制御信号は他にも有用不可欠な機能が準備されており例えば、すべてのスイッチをオフに設定することやリセットする機能を備えている。従ってX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の対応する各割り込み信号６０３，６０４，６０５の割り込み発生タイミングに対応して、制御・処理部６０７に備えるＣＰＵ指令により各連結接続信号ラインにつき個別のセンサ信号検出が容易に実現する。このようにしてセンサ信号検出ができるので、前記した各割り込み信号発生時にＣＰＵが、どの連結接続信号ラインかを特定するためには、各割り込み信号発生タイミングにおける制御基板のカウンターのカウント出力を見ると特定できる。そこで、図６で例示説明したように、例えば、X３のラインとY５のラインの交差点の荷重センサを検出し、タイルカーペットの位置を検出することができる。ここで、連結接続信号ライン２本の一方のラインは、アナログスイッチ６０１およびセンサ信号検出部６０２のグランド端子に共通に接続し、他方のラインは、アナログスイッチ６０１のアナログ信号入力端子およびこれに続いて結線するスイッチを介して、センサ信号検出部６０２のインバータ回路の入力端子に接続している。
図１１は、荷重センサ付きタイルカーペット敷設の変形例を示す図である。一般に高価なタイルカーペットを用いた見守りシステムの構築においては、敷設に必要な全領域をカバーすることは負担が大きい。そこで、図１１に示す市松模様のように、荷重センサ付きタイルカーペットを敷設して全領域をカバーする場合の費用の削減と敷設選択の柔軟性の確保を実現しようとするものである。すなわち、一例として正方形のタイルカーペットのうち、斜線の位置に敷設したタイルカーペットは、荷重センサを具備したものである。また、斜線がない位置に敷設したタイルカーペットは、荷重センサを具備しないものである。また、荷重センサのフィルムシート状配線は連結接続用コネクタを介して連結接続される。従って、荷重センサを具備しないタイルカーペットは、連結接続用コネクタ間をスルーで直接結線するものである。以下、図１１の略中央に位置する２枚のタイルカーペットで説明する。１１０１は荷重センサを具備しないタイルカーペット、１１０２は荷重センサを具備するタイルカーペット、１１０３は荷重センサ、１１０４、１１０５はフィルムシート状配線である。そして、いずれのタイルカーペットも４個の連結接続用コネクタを具備していることは、図１１から明らかであろう。その他の市松模様を構成するタイルカーペットも同様なので説明は省略する。

１００ 荷重センサ
１０１ 下側保持シート
１０２ 空気袋
１０３ ミニチュアコネクタプラグ
１０４〜１０５ ミニチュアコネクタレセプタクル
１０６ ミニチュアコネクタプラグ
１０７〜１０８ 空気袋の密封処理部分
１０９〜１１２ 荷重センサの出力配線
２００ 荷重センサ
２０１ 下側保持シート
２０２ 空気袋
２０３ ミニチュアコネクタプラグ
２０４〜２０５ ミニチュアコネクタレセプタクル
２０６ ミニチュアコネクタプラグ
２１９〜２１２ 荷重センサの出力配線
３０１ 空気袋の層
３０２ 下側保持シート層
３０３ 上側保持シート層
３０４ ＥＶＡ樹脂層
３０６ 起毛層
３１０〜３１１ ミニチュアコネクタ
３０７〜３０８ ＥＶＡ樹脂層
３２０〜３２１ ミニチュアコネクタ
４０１ X軸と並行方向に連結接続した信号ライン
４０２ Y軸と並行方向に連結接続した信号ライン
４０３ 荷重センサ
６００ 連結接続信号ライン
６０１ アナログスイッチ
６０２ センサ信号検出部
６０３〜６０５ 割り込み信号
６０６ アナログスイッチ制御信号
６０７ 制御・処理部
６０８ データベース
６０９ 異常検出・通報部
６１０ ウエアラブルセンサ情報無線受信部
６１１ インターネット／クラウドネット
６１２ Xｎライン用デコーダー/デマルチプレクサ
６１３ Xｎライン用バイナリカウンタ
６１４ Xｎライン用カウントパルス
６１５ Xｎライン用４ビットバイナリカウンタ出力
６１６〜６１８ X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の制御基板
７０１ 上側保持シート
７０２ 櫛の歯状空気袋
８０１ 下側保持シート
８０２ 櫛の歯状空気袋
９０１ 上側保持シート
９０２ 空気袋
９０３ 下側保持シート
９０４〜９０５ 荷重センサ
１１０１ 荷重センサを具備しないタイルカーペット
１１０２ 荷重センサを具備するタイルカーペット
１１０３ 荷重センサ
１１０４ フィルムシート状配線
１１０５ フィルムシート状配線

Claims (4)

1. タイルカーペットの裏面側に配置されカーペットにかかる荷重を受ける空気袋と、前記空気袋を介して前記荷重を受けてその荷重を電気的な抵抗変化として検出する２個の荷重センサとを具備し、
   前記荷重センサの内、一の荷重センサは前記タイルカーペットの裏面側の左右方向（Y方向）に敷設された連結接続信号ラインに接続されており、他の荷重センサは前記タイルカーペットの裏面側の前記左右方向に直交する方向（X方向）に敷設された連結接続信号ラインに接続されており、
   前記各連結接続信号ラインの両端部は前記タイルカーペットの側面において、他のタイルカーペットの連結接続信号ラインの端部に接続し得るコネクト部を有しており、
   前記荷重センサが他のタイルカーペットの具備する同一方向の荷重センサと前記コネクト部を以って電気的に連結接続することができる機能を備えた荷重センサ付きタイルカーペット。
2. 請求項１記載の荷重センサ付きタイルカーペットを少なくとも複数具備する見守りシステムにおいて、
   複数の前記タイルカーペットを二次元的に配置すると共に、各タイルカーペットの前記荷重センサを前記連結接続信号ラインにより互いに接続して碁盤目状に連結接続信号ラインを配置し、
   何れか一のタイルカーペットに荷重がかかることにより、碁盤目状の連結接続信号ラインの内、前記荷重によって抵抗値が一定値以下に低下した前記一のタイルカーペットの前記一の荷重センサが接続されたX方向の連結接続信号ラインと、
   同じく荷重によって抵抗値が一定値以下に低下した前記一のタイルカーペットの前記他の荷重センサが接続されているY方向の連結接続信号ラインを検出することにより、両連結接続信号ラインの交差する位置にある前記荷重センサを具備するタイルカーペットに荷重がかかったことを検知して見守り対象者の位置を特定する機能を有する荷重センサ付きタイルカーペットを用いた見守りシステム。
3. 前記連結接続した荷重センサによって、前記見守り対象者がどのタイルカーペット上にいるのかを直接検知するものである請求項２記載の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた見守りシステム。
4. １個又は複数個の荷重センサを具備した前記荷重センサ付きタイルカーペットと、
   前記１個又は複数個の空気袋および前記１個又は複数個の荷重センサを共に具備せず、かつ前記コネクト部と同一構成で以って、X方向またはY方向の連結接続用コネクタ間を電気的にスルー接続することにより、前記連結接続信号ラインとの接続機能を有する荷重センサ無しのタイルカーペットとの２種類のタイルカーペットを市松模様状に敷設して、
   前記荷重センサ付きタイルカーペットのX方向の連結接続信号ラインとY方向の連結接続信号ラインを、独立に前記荷重センサ無しのタイルカーペットを介して連結接続し形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の荷重センサ付きタイルカーペットを用いた見守りシステム。
   

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