JP2007190276A - 呼吸訓練器およびその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が次の動作を開始するタイミングを容易に推測できるように報知を行なう呼吸訓練器を提供する。
【解決手段】呼吸訓練器では、呼吸訓練の際、吸気側表示処理と呼気側表示処理が交互に繰り返される。吸気側表示処理では、棒グラフ４０は、まず空の状態で表示され、その後徐々に赤く表示される領域が増加し、そして、すべての領域が赤く表示される。すべてが赤く表示されるタイミングは、吸気側表示処理の開始後、吸気時間ＴＡが経過したタイミングである。呼気側表示処理では、まず棒グラフ４０のすべての領域が青く表示され、その後徐々に青く表示される領域が減少し、そして、棒グラフ４０において青く表示される領域が存在しなくなる。青く表示される領域が存在しなくなるタイミングは、呼気側表示処理の開始後、呼気時間ＴＢが経過したタイミングである。
【選択図】図９

Description

本発明は、呼吸訓練器に関し、呼吸訓練時の呼気期間および吸気期間を使用者に報知する態様に特徴を有する呼吸訓練器およびその制御プログラムに関する。

睡眠中に気道の閉塞や自律神経系異状による無呼吸状態、いわゆる睡眠時無呼吸症候群（Sleep Apnea Syndrome 以下、ＳＡＳと略す）は、単に睡眠の質が低下し、昼間の活動時間帯に眠気を催すだけでなく、心疾患、脳疾患など多くの重篤な疾患の原因となることが明らかになってきている。

ＳＡＳの治療法として、閉塞した気道に空気の陽圧を付加する装置、気道を拡張する外科的手術、薬物療法などが提案されているが、いずれも患者にとって金銭等の面において大きな負担となるものである。したがって、患者にとって負担の少ない治療法が求められている。

一方、ゆったりした深い呼吸は、自律神経の沈静につながり、血圧の高圧降下をもたらすことが実証されている。そして、このような原理を利用した自律神経系訓練法やバイオフィードバックについて、従来から研究がなされており、当該訓練法に基づいた呼吸訓練器が多数提案されている。

たとえば、特許文献１には、呼吸の状態を脳波を用いて確認しつつ呼吸を理想のパターンに近づけるための制御を行なう呼吸訓練装置が開示されている。なお、当該文献に記載された呼吸訓練装置では、理想の呼吸パターンを示す報知が行なわれる。具体的には、理想のパターンは、息を吸うタイミングと吐くタイミングを互いに異なる周波数の誘導音が出力されることによって報知される。より具体的には、一呼吸時において、吸う行為を促す５秒間だけ４００Ｈｚの音が出力され、停止時間を挟んで、吐く行為を促す５秒間だけ３００Ｈｚの音が出力される。そして、この音声出力のパターンが繰り返される。

また、特許文献２には、音響出力や光電表示による理想の呼吸パターンの指示に従って腹式呼吸を行なわせるような呼吸訓練を行なわせることによって、使用者をリラクゼーション状態にするための呼吸誘導装置が開示されている。この呼吸誘導装置は、音、光、または、振動の少なくとも１つまたはこれらの組み合わせを出力することにより、使用者にとって誘導するべき呼吸を明確に認識できる刺激を提示して、使用者の呼吸を誘導する。なお、呼気と吸気に関する刺激の区別は、音であれば周波数を変化させることによって、または、吸気のときにのみ光刺激を加える等刺激の種類を変化させることによって、行なわれていた。
特開平６−２９６６９２号公報 特開２００２−３０１０４７号公報

しかしながら、従来の呼吸訓練器では、使用者は、次の動作を開始するタイミングを推測することが難しいと感じることが多かった。このようなことは、理想の呼吸パターンに慣れることによって解消されたが、当該パターンに慣れるまでは、使用者は、いつ次の動作に変更するのかについて不安を感じながら、現在の動作を行なっていた。具体的には、呼気動作を行なっている使用者は、どのタイミングで自分の動作を吸気動作に切り替えるのかについて不安を感じながら、吸気動作を行なっていた。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、そのある局面についての目的は、使用者が次の動作を開始するタイミングを容易に推測できるような態様で情報を報知する呼吸訓練器およびその制御プログラムを提供することである。

また、本発明の他の局面についての目的は、使用者が次の動作を開始するタイミングを視覚的に容易に推測できるような態様で情報を報知する呼吸訓練器およびその制御プログラムを提供することである。

本発明に従った呼吸訓練器は、使用者に吸気の期間と呼気の期間を報知する呼吸訓練器であって、吸気を行なう第１の期間の長さと呼気を行なう第２の期間の長さについての情報を記憶する記憶部と、情報を報知する報知部と、前記報知部による報知の態様を制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記報知部に、前記第１の期間での第１の態様での報知動作と前記第２の期間での前記第１の態様とは異なる第２の態様での報知動作とを繰り返させ、かつ、前記第１の態様および前記第２の態様での報知動作において所定の時間ごとに報知態様を変更させることを特徴とする。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記報知部は、棒グラフを表示し、前記制御部は、前記報知部に、前記第１の態様および前記第２の態様での報知動作において前記所定時間ごとに前記棒グラフ内の所定の面積の表示色を変更させるように前記棒グラフの表示態様を変更させることが好ましい。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記報知部は、第１の領域、前記第１の領域とは異なる領域である第２の領域、および、針を表示し、前記制御部は、前記報知部に、前記第１の態様では前記針を前記第１の領域において前記所定時間ごとに回転させて表示させ、前記第２の態様では前記針を前記第２の領域において前記所定時間ごとに回転させて表示させることが好ましい。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記制御部は、前記針を連続的に回転させることにより、前記第１の態様での報知動作と前記第２の報知動作とを交互に繰り返すことが好ましい。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記報知部は針を表示し、前記制御部は、前記第１の態様での報知動作では、前記針を第１の方向に移動させることにより所定時間ごとに前記針の表示位置を変更し、前記第２の態様での報知動作では、前記針を前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動させることにより所定時間ごとに前記針の表示位置を変更することが好ましい。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記報知部は、前記第１の期間中であるかまたは前記第２の期間中であるかを示す情報を表示する第１の表示部と、前記第１の期間または前記第２の期間の残り時間を表示する第２の表示部とを備え、前記制御部は、前記第２の表示部の表示態様を前記所定時間ごとに変更させることが好ましい。

また、本発明に従った呼吸訓練器では、前記記憶部は、前記第１および前記第２の期間のそれぞれについて複数の時間の長さを記憶し、前記制御部は、前記第１および前記第２の期間のそれぞれについて１つずつの時間の長さを選択し、前記報知部に前記第１および前記第２の態様で前記選択した時間の長さに応じた情報を表示させることが好ましい。

本発明に従った呼吸訓練器の制御プログラムは、使用者に吸気の期間と呼気の期間を報知する報知部を含む呼吸訓練器の制御プログラムであって、コンピュータに、吸気を行なう第１の期間の長さと呼気を行なう第２の期間の長さについての情報を記憶するステップと、前記報知部に第１の態様で報知動作を開始させるステップと、前記報知部による前記第１の態様での報知動作における報知態様を所定の時間ごとに変更させるステップと、前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第１の期間が経過したか否かを判断するステップと、前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第１の期間が経過した場合に、前記報知部に前記第１の態様での報知動作を終了させて前記第１の態様とは異なる第２の態様で報知動作を開始させるステップと、前記報知部による前記第２の態様での報知動作が開始されてから前記第２の期間が経過したか否かを判断するステップと、前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第２の期間が経過した場合に、前記報知部に前記第２の態様での報知動作を終了させて前記第１の報知動作を開始させるステップとを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、呼吸訓練器は、使用者に対して、呼気の期間と吸気の期間を異なった態様（第１の態様と第２の態様）で報知し、さらに、呼気の期間中および吸気の期間中の報知の態様を時間の経過に従って変化させる。

これにより、使用者は、呼気の期間中であっても報知態様の変化に基づいて経過状況を知ることができるため呼気の期間の残り時間を認識でき、このことから、動作を吸気に切り替えるタイミングを予測でき、また、吸気の期間中であっても報知態様の変化に基づいて経過状況を知ることができるため吸気の期間の残り時間を認識でき、このことから、動作を呼気に切り替えるタイミングを予測できる。

したがって、本発明によれば、呼吸訓練器に、使用者が次の動作を開始するタイミングを容易に推測できるような態様で情報を報知させることができる。

また、本発明によれば、呼吸訓練器は、呼気の期間および吸気の期間の経過状況を報知できるとともに、呼気の期間および吸気の期間の長さに基づいて訓練中の呼吸の深さを報知できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る呼吸訓練器の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態である呼吸訓練器の概観図である。

呼吸訓練器１００は、使用者が呼吸の訓練を行なうために利用するものであり、使用者に対して吸気の期間と呼気の期間を報知するものである。

呼吸訓練器１００は、その前面に表示ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４および複数の操作ボタンを含む操作部２１を備えている。

呼吸訓練器１００が訓練のための動作を実行している際には、表示ＬＣＤ４に、図１に示されるように、訓練回数や訓練の残り時間などの情報が表示される。

操作部２１は、表示ＬＣＤ４に表示されたカーソル（図示略）を左右に移動するための左右キー２１１、表示ＬＣＤ４に訓練のメニュー等を表示させるためのメニューキー２１２、表示ＬＣＤ４に表示された情報に関する設定動作を実行させるための設定キー２１３、および、呼吸訓練器１００に訓練のための動作を開始させるための開始キー２１４を含む。

図２は、呼吸訓練器１００のハードウェア構成を模式的に示す図である。
呼吸訓練器１００は、上記した表示ＬＣＤ４および操作部２１に加え、呼吸訓練器１００の動作を全体的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、種々の情報を記憶するメモリ１２、タイマ１３、呼吸訓練器１００に対して着脱可能な記録媒体１５ｂに対して情報の読み書きを行なうドライブ装置１５ａ、表示ＬＣＤ４の表示動作を制御するドライバ５、アンプ（増幅器）２５、アンプ２５を介して音声を出力するスピーカ２４、および、呼吸訓練器１００内でのデータの入出力を制御する入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）１０を含む。

ＣＰＵ２０は、メモリ１２に格納されたプログラムを実行するように構成されているが、上記した記録媒体１５ｂに記録されたプログラムを実行するように構成されていても良い。

ＣＰＵ２０は、Ｉ／Ｏ１０を介して、タイマ１３が計測する時間および操作部２１に対して入力された情報を入力される。また、ＣＰＵ２０は、Ｉ／Ｏ１０を介して、表示ＬＣＤ４およびスピーカ２４の動作を制御する。

なお、図２には、メモリ１２とＣＰＵ２０についての制御ブロックが示されている。
メモリ１２は、使用者から入力された情報に基づいて訓練パターンを決定するために利用する情報（パターン決定用情報）を記憶するパターン決定用情報記憶部１２１、および、実際の訓練パターンを特定する情報であるパターン情報記憶部１２２を含む。

また、ＣＰＵ２０は、実際の使用者から訓練パターンを決定するために入力された情報を記憶する入力情報記憶部２０１、使用者から入力された情報とパターン決定用情報１２１内のパターン決定用情報とに基づいて訓練パターンを検索するパターン検索部２０２、検索結果である訓練パターンに対応したパターン情報をパターン情報記憶部１２２から読込んで記憶するパターン記憶部２０３、および、訓練中の呼吸訓練器１００における情報の報知態様を制御する報知態様部２０４を含む。

なお、呼吸訓練器１００における情報の報知は、情報の表示および音声の出力によって行なわれる。そして、本実施の形態では、情報の表示による報知を中心に説明する。

次に、呼吸訓練器１００が実行する呼吸訓練の動作について説明する。
図３は、操作部２１を介して呼吸訓練を開始するための情報を入力された際にＣＰＵ２０が実行する処理のフローチャートである。

図３を参照して、呼吸訓練を開始するための情報が入力されると、ＣＰＵ２０は、まずステップＳ１０で、個人データの入力を受付け、ステップＳ２０に処理を進める。

なお、ステップＳ１０では、ＣＰＵ２０は、使用者に対して個人データの入力を促すために表示ＬＣＤ４にたとえば図４に示すような画面を表示させる。

図４を参照して、画面４Ａには、ユーザ番号、身長、および、体重の各項目について、データが表示されている。使用者は、左右キー２１１等を適宜操作することにより、各項目に対応するデータを変更する。なお、画面４Ａには、棒グラフ４０が表示されている。棒グラフ４０は、後述するように、呼吸訓練の際に利用されるものである。

また、本実施の形態では、パターン決定用情報は、訓練パターンと、ユーザの身長および体重に加えて、血圧値、年齢、および、性別とを関連付ける情報である。そして、ステップＳ１０では、ＣＰＵ２０は、個人データとして、身長、体重、血圧値、年齢、および、性別のデータを受付ける。なお、本実施の形態のパターン決定用情報は、使用者が入力した情報と訓練パターンとを関連付ける情報の一例であって、上記した使用者の身長や体重等のデータの一部と訓練パターンを関連付ける情報であっても良い。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１０で入力を受付けた情報に基づいて訓練パターンを決定し、ステップＳ３０に処理を進める。なお、ステップＳ２０では、ＣＰＵ２０は、具体的には、パターン決定用情報記憶部１２１に記憶されたパターン決定用情報から入力された情報（使用者の身長、体重等のデータ）に対応する訓練パターンを検索し、検索結果として得られた訓練パターンをこれから実行する訓練パターンとして決定し、そして、決定した訓練パターンの情報をパターン情報記憶部１２２からパターン記憶部２０３にコピーする。

ステップＳ３０では、ＣＰＵ２０は、実際に使用者の呼吸訓練を行なう処理（訓練ガイド処理）を実行する。なお、ステップＳ３０における訓練ガイド処理は、ステップＳ４０において当該訓練ガイド処理が開始されてから特定の時間が経過するまで継続される。なお、特定の時間とは、訓練パターンの情報によって定められる時間であって、呼吸訓練が実行される時間である。そして、ステップＳ４０において訓練ガイド処理が開始されてから特定の時間が経過したと判断すると、ＣＰＵ２０は図３に示された処理を終了させる。

本実施の形態では、訓練パターンの情報は、人間の身長、体重、血圧値、年齢、および、性別のデータに関連付けられた情報であり、呼吸訓練のための呼吸訓練器１００における表示制御に利用される情報である。

本実施の形態の呼吸訓練器１００において実現される訓練パターンは、吸気と呼気の期間を交互に報知するものであって、表示ＬＣＤにおいて吸気と呼気の期間では互いに異なった表示態様で表示が行なわれ、さらに、吸気の期間内においても所定時間ごと（たとえば１秒ごととし、以降の説明ではこの間隔を１秒を基準単位として説明する。）に表示態様が変化し、また、呼気の期間内においても所定時間ごとに表示態様が変化する。

そして、具体的には、訓練パターンの情報は、吸気を報知する際の表示態様を特定する情報（吸気期間表示情報）、吸気の期間内にどのように表示態様を変更するかについての情報（吸気内変更情報）、一回の吸気を報知する期間の長さを特定する情報（吸気時間ＴＡ）、呼気を報知する際の表示態様を特定する情報（呼気期間表示情報）、呼気の期間内にどのように表示態様を変更するかについての情報（呼気内変更情報）、および、一回の呼気を報知する期間の長さを特定する情報（呼気時間情報ＴＢ）を含む。

図５に、ステップＳ３０の訓練ガイド処理のサブルーチンのフローチャートを示す。以下に、図５を参照して、訓練ガイド処理の内容を説明する。

訓練ガイド処理では、ＣＰＵ２０は、まずステップＳ３００で、各種の初期設定を行ない、ステップＳ３１０に処理を進める。

ステップＳ３１０では、ＣＰＵ２０は、使用者に吸気期間であることを報知するための処理である吸気側表示処理を実行する。なお、吸気側表示処理は、ステップＳ３２０においてタイマ１３の計時時間がチェックされることにより、当該吸気側表示処理が開始されてから上記した吸気時間ＴＡが経過するまで継続する。そして、吸気側表示処理が開始されてから時間ＴＡが経過したと判断すると、ＣＰＵ２０は、吸気側表示処理を終了させて、ステップＳ３３０に処理を進める。

ステップＳ３３０では、ＣＰＵ２０は、使用者に呼気期間であることを報知するための処理である呼気側表示処理を実行する。なお、呼気側表示処理は、ステップＳ３４０においてタイマ１３の計時時間がチェックされることにより、当該吸気側表示処理が開始されてから上記した呼気時間ＴＢが経過するまで継続する。そして、呼気側表示処理が開始されてから時間ＴＢが経過したと判断すると、ＣＰＵ２０は、呼気側表示処理を終了させて、ステップＳ３１０に処理を戻す。

以上説明した吸気側表示処理または呼気側表示処理が実行されている場合、表示ＬＣＤでは、たとえば図６に示すような画面が表示される。

図６を参照して、画面４Ｂでは、訓練回数（訓練ガイドにおける吸気または呼気の回数）、および、訓練の残り時間についての情報が表示されているとともに、棒グラフ４０の一部が点灯するように表示されている。なお、ここで表示される訓練回数は、訓練ガイド処理において、ステップＳ３３０の呼気側表示処理が終了される際またはステップＳ３１０の吸気側表示処理を開始する際に、ＣＰＵ２０が所定のカウンタをカウントアップするように構成された場合、このカウンタのカウント値に相当する。また、ここで表示される残り時間は、上記した特定の時間から訓練ガイド処理が開始されてからの経過時間を差し引いた時間である。

吸気側表示処理と呼気側表示処理とでは、棒グラフ４０内で表示される色が異なる。たとえば、吸気側表示処理では棒グラフ４０内が赤色で表示され、呼気側表示処理では棒グラフ４０内が青色で表示される。

また、棒グラフ４０は、複数のマス目から構成される。そして、吸気側表示処理では、棒グラフ４０がそのすべてのマス目を着色されていないように表示され、そして、１秒ごとに赤色に表示されるマス目の数が増加するように表示ＬＣＤ４の表示態様が変化する。また、呼気側表示処理では、棒グラフ４０がそのすべてのマス目青色に着色されて表示され、そして、１秒ごと青色に表示されるマス目の数が減少するように表示態様が変化する。なお、吸気側表示処理において、マス目が赤色に表示されることは吸気期間表示情報によって定められることであり、１秒ごとに赤色に表示されるマス目の数が増加することは吸気内変更情報によって定められることである。また、呼気側表示処理において、マス目が青色に表示されることは呼気期間表示情報によって定められることであり、１秒ごとに青色に表示されるマス目の数が減少することは呼気内変更情報によって定められることである。

以下に、ステップＳ３１０の吸気側表示処理およびステップＳ３３０の吸気側表示処理の内容について説明する。なお、以下の説明では、棒グラフ４０の表示態様が変更についてのみ説明を行なう。図６に示したような訓練回数や残り時間に関する表示は、上記した態様で適宜変更されるものとする。

図７は、ステップＳ３１０の吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図７を参照して、吸気側表示処理では、ＣＰＵ２０は、まずステップＳ３１１において、棒グラフ４０を空の状態で、つまり、たとえば棒グラフ４０の全領域を背景と同じ色で、表示させ、ステップＳ３１２に処理を進める。

ステップＳ３１２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳ３１１またはステップＳ３１３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、経過したと判断するとステップＳ３１３に処理を進める。

ステップＳ３１３では、ＣＰＵ２０は、棒グラフ４０において赤色のマス目が１つ増加するように棒グラフ４０の表示態様を更新して、ステップＳ３１２に処理を戻す。

図８は、ステップＳ３３０の呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図８を参照して、呼気側表示処理では、ＣＰＵ２０は、まずステップＳ３３１において、棒グラフ４０をすべてのマス目が青に着色された状態で表示させ、ステップＳ３３２に処理を進める。

ステップＳ３３２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳ３３１またはステップＳ３３３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、経過したと判断するとステップＳ３３３に処理を進める。

ステップＳ３３３では、ＣＰＵ２０は、棒グラフ４０において青色のマス目を１つ減少させるように棒グラフ４０の表示態様を更新して、ステップＳ３３２に処理を戻す。

以上説明した吸気側表示処理により、棒グラフ４０は、まず空の状態で表示され、そして１秒ごとに赤く表示されるマス目が増えるように表示を更新される。

また、以上説明した呼気側表示処理により、棒グラフ４０は、まずすべてのマス目が青く着色された状態で表示され、そして１秒ごとに青く表示されるマス目が減るように表示を更新される。

つまり、以上説明した吸気側表示処理と呼気側表示処理によれば、棒グラフ４０の表示態様は図９に示されるように変化する。なお、図９では、右下がりのハッチングが付された領域は赤色に着色した領域を意味し、右上がりのハッチングが付された領域は青色に着色された領域を意味する。

棒グラフ４０は、まず空の状態（図９（Ｉ）参照）で表示され、その後、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示されるように徐々に赤く表示される領域が増加する。そして、図９（Ｄ）に示されるようにすべての領域が赤く表示される。なお、図９（Ｄ）に示されるように棒グラフ４０のすべての領域が赤く表示されるタイミングは、吸気側表示処理が開始されてから時間ＴＡが経過したタイミングである。

そして、呼気側表示処理では、まず図９（Ｅ）に示されるように棒グラフ４０のすべての領域が青く表示された後、図９（Ｆ）〜図９（Ｈ）に示されるように徐々に青く表示される領域が減少する。そして、図９（Ｉ）に示されるように棒グラフ４０において青く表示される領域が存在しなくなる。なお、青く表示される領域が減少した結果図９（Ｉ）に示されるように青く表示される領域が存在しなくなるタイミングは、呼気側表示処理が開始されてから時間ＴＢが経過したタイミングである。

以上説明した本実施の形態では、ＣＰＵ２０は、棒グラフ４０のすべての領域を着色したり着色を解除するように表示ＬＣＤ４における表示を制御する。

なお、吸気時間ＴＡおよび呼気時間ＴＢは、訓練パターンに応じて変更される。これに応じて、吸気側表示処理および呼気側表示処理において、棒グラフ４０の中の表示態様（表示色）を変更される領域も変更可能としても良い。

たとえば、図１０に示されるように、棒グラフ４０内で３種類の高さが設定され、そして、表示ＬＣＤ４においてこれらのそれぞれの高さに「深」「標準」「浅」という文字が表示されても良い。なお、これは、棒グラフ４０において一番高い部分（つまり、棒グラフ４０全体）が深い呼吸に対応し、棒グラフ４０において二番目に高い部分は標準の深さの呼吸に対応し、そして、棒グラフ４０において三番目に高い部分は浅い呼吸に対応することを意味している。

そして、吸気側表示処理および／または呼気側表示処理において、棒グラフ４０内の表示色が変更される最上部が、図１０に示した三種類の高さから、ステップＳ２０で決定された訓練パターンに対応するように選択された高さとされても良い。

具体的には、ステップＳ２０で決定された訓練パターンが比較的呼吸の浅いもの（たとえば、吸気時間および／または呼気時間が比較的短いもの）であれば、吸気側表示処理および／または呼気側表示処理において、棒グラフ４０における三番目に高い部分（図１０において「浅」に対応した部分）を表示色が変更される最上部とされても良い。このような場合、図９（Ｄ）および／または図９（Ｅ）に対応する状態として、ＣＰＵ２０は、棒グラフ４０の、図１０において「浅」に対応した部分までしか赤または青の着色が行なわれない。

ＣＰＵ２０は、このように吸気時間ＴＡおよび呼気時間ＴＢの長さに応じて棒グラフ４０内の表示色が変更される（着色される）領域の最上部を「深」「標準」「浅」のいずれかの位置に調整することによって、表示ＬＣＤ４に、吸気期間および呼気期間として選択した時間の長さに応じた情報を表示させる。

また、ＣＰＵ２０は、表示ＬＣＤ４において、「深」「標準」「浅」の中の吸気時間ＴＡおよび呼気時間ＴＢの長さに対応した文字を、それら以外とは異なる態様で表示させても良いし、または、「深」「標準」「浅」の中の吸気時間ＴＡおよび呼気時間ＴＢの長さに対応した文字だけを視認可能に表示させても良い。

以上のように、吸気期間および呼気期間として選択した時間の長さに応じた情報が表示されることにより、使用者は、その時点での呼吸の深さを認識できる。

［第２の実施の形態］
本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対して、吸気側表示処理および呼気側表示処理における表示ＬＣＤ４の表示態様のみに変更を加えたものである。

そこで、以下では、本実施の形態の呼吸訓練器について、主に、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対する相違点を説明する。

図１１に、本実施の形態の呼吸訓練器における、吸気側表示処理および呼気側表示処理での表示ＬＣＤ４の表示態様の特徴を示す。

本実施の形態の呼吸訓練器では、第１の実施の形態における棒グラフ４０の代わりに、楕円４１および針４１Ａが表示されている。

そして、図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）の楕円４１内のハッチングは、右下がりが赤色を意味し、右上がりが青色を意味している。つまり、図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）の楕円４１は、上半分を赤色で表示され、下半分を青色で表示されている。そして、本実施の形態の吸気側表示処理では、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）の順に示されるように、楕円４１の上半分を針４１Ａが時計方向に回転するように、楕円４１の表示が変化する。また、本実施の形態の呼気側表示処理では、図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）、図１１（Ｆ）、図１１（Ａ）の順に示されるように、楕円４１の下半分を針４１Ａが時計方向に回転するように、楕円４１の表示が変化する。

図１２は、本実施の形態の吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図１２を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＡ３１１で、針４１Ａを図１１（Ａ）に示されるように九時の方向に表示させて、ステップＳＡ３１２に処理を進める。

ステップＳＡ３１２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＡ３１１またはステップＳＡ３１３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＡ３１３に処理を進める。

ステップＳＡ３１３では、ＣＰＵ２０は、針４１Ａの位置を時計方向に所定の角度だけ回転させて、ステップＳＡ３１２に処理を戻す。

以上説明した吸気側表示処理により、図１１（Ａ）に示される状態から図１１（Ｄ）に示される状態まで、楕円４１の上半分を針４１Ａが１秒ごとに所定角度ずつ時計方向に回転するように、楕円４１の表示が変化する。

本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００と同様にＣＰＵ２０を含む。そして、本実施の形態のＣＰＵ２０は、第１の実施の形態のＣＰＵ２０と同様に、図３および図５に示した処理を実行する。なお、本実施の形態のＣＰＵ２０が図５に示した処理のサブルーチンとして実行する吸気側表示処理および呼気側表示処理の内容は、第１の実施の形態とは異なる。以下に、これらの処理について説明する。

図１３は、本実施の形態の呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図１３を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＡ３３１で、針４１Ａを図１１（Ｄ）に示されるように三時の方向に表示させて、ステップＳＡ３３２に処理を進める。

ステップＳＡ３３２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＡ３３１またはステップＳＡ３３３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＡ３３３に処理を進める。

ステップＳＡ３３３では、ＣＰＵ２０は、針４１Ａの位置を時計方向に所定の角度だけ回転させて、ステップＳＡ３３２に処理を戻す。

以上説明した呼気側表示処理により、図１１（Ｄ）に示される状態から図１１（Ａ）に示される状態まで、楕円４１の下半分を針４１Ａが１秒ごとに所定角度ずつ時計方向に回転するように、楕円４１の表示が変化する。

以上説明した本実施の形態では、吸気側表示処理および呼気側表示処理において、針４１Ａが、楕円４１の上半分の領域および下半分の領域を移動可能に表示される。また、これらの処理では、針４１Ａは、所定時間ごとに、時計方向に所定の角度ずつ移動されて、表示される。

また、本実施の形態では、吸気側表示処理の終了時には針４１Ａは図１１（Ｄ）に示される位置に配置され、そして、呼気側表示処理の開始時には針４１Ａは図１１（Ｄ）に示される位置に配置されている。また、呼気側表示処理の終了時には針４１Ａは図１１（Ａ）に示される位置に配置され、そして、吸気側表示処理の開始時には針４１Ａは図１１（Ａ）に示される位置に配置される。つまり、本実施の形態では、これらの処理において、針４１Ａは、楕円４１内を連続的に時計方向に回転している。

［第３の実施の形態］
本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対して、吸気側表示処理および呼気側表示処理における表示ＬＣＤ４の表示態様のみに変更を加えたものである。

そこで、以下では、本実施の形態の呼吸訓練器について、主に、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対する相違点を説明する。

図１４に、本実施の形態の呼吸訓練器における、吸気側表示処理および呼気側表示処理での表示ＬＣＤ４の表示態様の特徴を示す。

本実施の形態の呼吸訓練器では、第１の実施の形態における棒グラフ４０の代わりに、扇形の表示部４２および針４２Ａが表示されている。

本実施の形態の吸気側表示処理では、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示されるように、表示部４２の右半分を針４２Ａが下端を軸として移動するように、表示部４２の表示が変化する。また、本実施の形態の呼気側表示処理では、図１４（Ｃ）および図１４（Ｄ）に示されるように、表示部４２の左半分を針４２Ａが下端を軸として移動するように、表示部４２の表示が変化する。

本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００と同様にＣＰＵ２０を含む。そして、本実施の形態のＣＰＵ２０は、第１の実施の形態のＣＰＵ２０と同様に、図３および図５に示した処理を実行する。なお、本実施の形態のＣＰＵ２０が図５に示した処理のサブルーチンとして実行する吸気側表示処理および呼気側表示処理の内容は、第１の実施の形態とは異なる。以下に、これらの処理について説明する。

図１５は、本実施の形態の吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図１５を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＢ３１１で、針４２Ａを図１４（Ａ）に示されるように表示部４２の中央に表示させて、ステップＳＢ３１２に処理を進める。

ステップＳＢ３１２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＢ３１１またはステップＳＢ３１３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＢ３１３に処理を進める。

ステップＳＢ３１３では、ＣＰＵ２０は、針４２Ａの位置をその下端を軸として所定の角度だけ右方向に回転させて、ステップＳＢ３１２に処理を戻す。

以上説明した吸気側表示処理により、図１４（Ａ）に示される状態から図１４（Ｂ）に示される状態まで、表示部４２を針４２Ａが１秒ごとに所定角度ずつその下端を軸として右方向に向けて回転するように、表示部４２の表示が変化する。

図１６は、本実施の形態の呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図１６を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＢ３３１で、針４２Ａを図１４（Ｃ）に示されるように表示部４２の中央に表示させて、ステップＳＢ３３２に処理を進める。

ステップＳＢ３３２では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＢ３３１またはステップＳＢ３３３の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＢ３３３に処理を進める。

ステップＳＢ３３３では、ＣＰＵ２０は、針４２Ａの位置をその下端を軸として左向きに所定の角度だけ回転させて、ステップＳＢ３３２に処理を戻す。

以上説明した呼気側表示処理により、図１４（Ｃ）に示される状態から図１４（Ｄ）に示される状態まで、表示部４２を針４２Ａが１秒ごとに所定角度ずつその下端を軸として左方向に向けて回転するように、表示部４２の表示が変化する。

なお、本実施の形態では、表示部４２の近傍に、図１７に示されるように、図１０に示された棒グラフ４０と同様に、訓練パターンにおける呼吸の深さを示す表示がなされていることが好ましい。

［第４の実施の形態］
本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対して、吸気側表示処理および呼気側表示処理における表示ＬＣＤ４の表示態様のみに変更を加えたものである。

そこで、以下では、本実施の形態の呼吸訓練器について、主に、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００に対する相違点を説明する。

図１８に、本実施の形態の呼吸訓練器の表示ＬＣＤの表示内容を示す。
図１８を参照して、本実施の形態の表示ＬＣＤ４Ｘは、吸気期間を示す吸気側ランプ４９１、呼気期間を示す呼気側ランプ４９２、および、呼吸訓練において吸気期間および呼気期間の残り時間を示す表示部４９３を含む。

本実施の形態の呼吸訓練器は、第１の実施の形態の呼吸訓練器１００と同様にＣＰＵ２０を含む。そして、本実施の形態のＣＰＵ２０は、第１の実施の形態のＣＰＵ２０と同様に、図３および図５に示した処理を実行する。なお、本実施の形態のＣＰＵ２０が図５に示した処理のサブルーチンとして実行する吸気側表示処理および呼気側表示処理の内容は、第１の実施の形態とは異なる。以下に、これらの処理について説明する。

図１９は、本実施の形態の吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図１９を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＣ３１１で、（呼気側ランプ４９２を消灯して）吸気側ランプ４９１を点灯させて、ステップＳＣ３１２に処理を進める。

ステップＳＣ３１２では、ＣＰＵ２０は、表示部４９３に、吸気時間ＴＡを表示させて、ステップＳＣ３１３に処理を進める。

ステップＳＣ３１３では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＣ３１２またはステップＳＣ３１４の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＣ３１４に処理を進める。

ステップＳＣ３１４では、ＣＰＵ２０は、表示部４９３の表示を残り時間が１秒減らされるように更新してステップＳＣ３１３に処理を戻す。

図２０は、本実施の形態の呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。
図２０を参照して、ＣＰＵ２０は、ステップＳＣ３３１で、（吸気側ランプ４９１を消灯して）呼気側ランプ４９２を点灯させて、ステップＳＣ３３２に処理を進める。

ステップＳＣ３３２では、ＣＰＵ２０は、表示部４９３に、呼気時間ＴＢを表示させて、ステップＳＣ３３３に処理を進める。

ステップＳＣ３３３では、ＣＰＵ２０は、前回ステップＳＣ３３２またはステップＳＣ３３４の処理を実行してから１秒が経過したか否かを判断し、１秒が経過したと判断するとステップＳＣ３３４に処理を進める。

ステップＳＣ３３４では、ＣＰＵ２０は、表示部４９３の表示を残り時間が１秒減らされるように更新してステップＳＣ３３３に処理を戻す。

以上説明した吸気側表示処理および呼気側表示処理により、表示ＬＣＤ４Ｘでは、吸気側ランプ４９１と呼気側ランプ４９２うち処理の内容に対応したランプが点灯し、そして、表示部４９３では、それぞれの処理の残り時間が表示されることになる。なお、表示部４９３における残り時間の表示は、１秒ごとに更新される。

本実施の形態の吸気側表示処理および呼気側表示処理における表示ＬＣＤ４Ｘの表示態様の変化の概略を図２１に示す。なお、図２１では、吸気時間ＴＡおよび呼気時間ＴＢがそれぞれ１２秒間である場合についての表示例が示されている。

吸気側表示処理が開始される際には、まず図２１（Ａ）に示されるように、表示ＬＣＤ４Ｘでは、吸気側ランプ４９１が点灯し、そして、表示部４９３が残り時間として吸気時間ＴＡ（１２秒）が表示している。なお、表示部４９３は、７セグメントのランプ２つによって構成されている。また、この状態では、呼気側ランプ４９２は消灯している。

そして、図２１（Ｂ）では、吸気側表示処理の残り時間が６秒である状態での表示ＬＣＤ４Ｘの表示態様が示されている。この状態では、吸気側ランプ４９１が点灯し、表示部４９３が「６秒」を表示している。

そして、図２１（Ｃ）では、吸気側表示処理の残り時間が０秒となった状態での表示ＬＣＤ４Ｘの表示態様が示されている。この状態では、吸気側ランプ４９１が点灯し、表示部４９３が「０秒」を表示している。

呼気側表示処理が開始される際には、まず図２１（Ｄ）に示されるように、表示ＬＣＤ４Ｘでは、呼気側ランプ４９２が点灯し、そして、表示部４９３が残り時間として呼気時間ＴＢ（１２秒）が表示している。また、この状態では、吸気側ランプ４９１は消灯している。

そして、図２１（Ｅ）では、呼気側表示処理の残り時間が６秒である状態での表示ＬＣＤ４Ｘの表示態様が示されている。この状態では、呼気側ランプ４９２が点灯し、表示部４９３が「６秒」を表示している。

そして、図２１（Ｆ）では、吸気側表示処理の残り時間が０秒となった状態での表示ＬＣＤ４Ｘの表示態様が示されている。この状態では、呼気側ランプ４９２が点灯し、表示部４９３が「０秒」を表示している。

以上説明した本実施の形態では、吸気側ランプ４９１および呼気側ランプ４９２によって、第１の期間中であるか第２の期間中であるかを示す情報を表示する第１の表示部が構成されている。そして、表示部４９３により、前記第１の期間または前記第２の期間の残り時間を表示する第２の表示部が構成されている。

なお、本実施の形態においても、図１０に示したように、表示ＬＣＤ４Ｘにおいて、実行中の訓練パターンの呼吸の深さを示す情報が表示されても良い。

以上説明した本発明の各実施の形態では、呼吸訓練器１００における報知の態様として、棒グラフや針の移動による表示を説明した。なお、本発明の呼吸訓練器における情報の報知はこれに限定されず、たとえば音声によっての報知も含まれるものとする。

各実施の形態の呼吸訓練器１００では、吸気期間と呼気期間では表示の態様が異なっていた。具体的には、吸気期間と呼気期間では、棒グラフ４０を着色する色や着色面積が変化する態様（面積の増加または減少）が異なっていたり、針４１Ａが移動する領域や針４２Ａが移動する方向が異なっていたりした。そして、さらに、吸気期間中であっても、呼気期間中であっても、時間の経過とともに表示態様が変化した。具体的には、時間の経過とともに、棒グラフ４０内の着色された面積が変化したり、針４１Ａ，４２Ａの表示位置が変化したりした。

音声で報知が行なわれる場合であれば、吸気期間と呼気期間とで、音声の出力態様が異なり、かつ、各期間において時間の経過とともに音声の出力態様が変化する。具体的には、呼吸訓練器は、たとえば、吸気期間と呼気期間とで異なる高さの音声を出力し、さらに、各期間内では時間の経過とともに出力する音声のパルスの幅または間隔を変化させる。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、上記した各実施の形態は、可能な限り組み合わされて実現されることが意図される。

本発明の第１の実施の形態である呼吸訓練器の概観図である。 図１の呼吸訓練器のハードウェア構成を示す図である。 図１の呼吸訓練器において操作部に呼吸訓練を開始するための情報を入力された際にＣＰＵが実行する処理のフローチャートである。 図１の呼吸訓練器の表示ＬＣＤの表示画面の一例を示す図である。 図３の訓練ガイド処理のサブルーチンのフローチャートである。 図１の呼吸訓練器の表示ＬＣＤの表示画面の他の一例を示す図である。 図５の吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 図５の呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 図１の呼吸訓練器において、吸気側表示処理および呼気側表示処理における棒グラフの表示態様の変化を示す図である。 図１の呼吸訓練器における、棒グラフの表示態様の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の呼吸訓練器における、吸気側表示処理および呼気側表示処理での表示ＬＣＤの表示態様の特徴を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の呼吸訓練器において実行される吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態の呼吸訓練器において実行される呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態の呼吸訓練器における、吸気側表示処理および呼気側表示処理での表示ＬＣＤの表示態様の特徴を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の呼吸訓練器において実行される吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態の呼吸訓練器において実行される呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態の呼吸訓練器における、表示ＬＣＤの表示態様の変形例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の呼吸訓練器における、表示ＬＣＤの表示内容を説明するための図である。 本発明の第４の実施の形態の呼吸訓練器において実行される吸気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態の呼吸訓練器において実行される呼気側表示処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態の呼吸訓練器における、吸気側表示処理および呼気側表示処理における表示ＬＣＤの表示態様の変化を概略的に示す図である。

符号の説明

４，４Ｘ 表示ＬＣＤ、５ ドライバ、１０ Ｉ／Ｏ、１２ メモリ、１３ タイマ、１５ａ ドライブ装置、１５ｂ 記録媒体、２０ ＣＰＵ、２１ 操作部、２４ スピーカ、２５ アンプ、４０ 棒グラフ、４１ 楕円、１００ 呼吸訓練器、１２１ パターン決定用情報記憶部、１２２ パターン情報記憶部、２０１ 入力情報記憶部、２０２ パターン検索部、２０３ パターン記憶部、２０４ 報知態様制御部。

Claims (8)

1. 使用者に吸気の期間と呼気の期間を報知する呼吸訓練器であって、
   吸気を行なう第１の期間の長さと呼気を行なう第２の期間の長さについての情報を記憶する記憶部と、
   情報を報知する報知部と、
   前記報知部による報知の態様を制御する制御部とを含み、
   前記制御部は、前記報知部に、前記第１の期間での第１の態様での報知動作と前記第２の期間での前記第１の態様とは異なる第２の態様での報知動作とを繰り返させ、かつ、前記第１の態様および前記第２の態様での報知動作において所定の時間ごとに報知態様を変更させる、呼吸訓練器。
2. 前記報知部は、棒グラフを表示し、
   前記制御部は、前記報知部に、前記第１の態様および前記第２の態様での報知動作において前記所定時間ごとに前記棒グラフ内の所定の面積の表示色を変更させるように前記棒グラフの表示態様を変更させる、請求項１に記載の呼吸訓練器。
3. 前記報知部は、第１の領域、前記第１の領域とは異なる領域である第２の領域、および、針を表示し、
   前記制御部は、前記報知部に、前記第１の態様では前記針を前記第１の領域において前記所定時間ごとに回転させて表示させ、前記第２の態様では前記針を前記第２の領域において前記所定時間ごとに回転させて表示させる、請求項１に記載の呼吸訓練器。
4. 前記制御部は、前記針を連続的に回転させることにより、前記第１の態様での報知動作と前記第２の報知動作とを交互に繰り返す、請求項３に記載の呼吸訓練器。
5. 前記報知部は針を表示し、
   前記制御部は、
   前記第１の態様での報知動作では、前記針を第１の方向に移動させることにより所定時間ごとに前記針の表示位置を変更し、
   前記第２の態様での報知動作では、前記針を前記第１の方向とは異なる第２の方向に移動させることにより所定時間ごとに前記針の表示位置を変更する、請求項１に記載の呼吸訓練器。
6. 前記報知部は、前記第１の期間中であるかまたは前記第２の期間中であるかを示す情報を表示する第１の表示部と、前記第１の期間または前記第２の期間の残り時間を表示する第２の表示部とを備え、
   前記制御部は、前記第２の表示部の表示態様を前記所定時間ごとに変更させる、請求項１に記載の呼吸訓練器。
7. 前記記憶部は、前記第１および前記第２の期間のそれぞれについて複数の時間の長さを記憶し、
   前記制御部は、前記第１および前記第２の期間のそれぞれについて１つずつの時間の長さを選択し、前記報知部に前記第１および前記第２の態様で前記選択した時間の長さに応じた情報を表示させる、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の呼吸訓練器。
8. 使用者に吸気の期間と呼気の期間を報知する報知部を含む呼吸訓練器の制御プログラムであって、
   コンピュータに、
   吸気を行なう第１の期間の長さと呼気を行なう第２の期間の長さについての情報を記憶するステップと、
   前記報知部に第１の態様で報知動作を開始させるステップと、
   前記報知部による前記第１の態様での報知動作における報知態様を所定の時間ごとに変更させるステップと、
   前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第１の期間が経過したか否かを判断するステップと、
   前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第１の期間が経過した場合に、前記報知部に前記第１の態様での報知動作を終了させて前記第１の態様とは異なる第２の態様で報知動作を開始させるステップと、
   前記報知部による前記第２の態様での報知動作が開始されてから前記第２の期間が経過したか否かを判断するステップと、
   前記報知部による前記第１の態様での報知動作が開始されてから前記第２の期間が経過した場合に、前記報知部に前記第２の態様での報知動作を終了させて前記第１の報知動作を開始させるステップとを実行させる、呼吸訓練器の制御プログラム。

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