JP6290197B2 - 呼気測定装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、喘息検出、肺機能検出などを行う際に使用する呼気測定装置及びその制御方法に関するものである。

従来、この種の呼気測定装置は、呼気中の一酸化窒素を測定するための指針に定められた呼気流量を実現するために、フローレギュレータを備えているものが主流である。そのフローレギュレータは、呼気測定装置の入口部から吹き込まれた呼気の流量を自動的に調整する、又は、予め設定されているレベルの流量に調整することで呼気流量を高精度で制御する機能を有している（例えば、特許文献１参照）。

また、そのフローレギュレータは、高精度にて流量を制御するために圧力センサを備えている。その圧力センサの出力が経時変化する場合に、例えば、特許文献２の技術を採用すれば、出力変化量が所定の設定値を超えると自動的に圧力センサの零点補正を行い、圧力や流量の測定誤差の発生を防止することが実行できる。

特開２００５−０１０１０８号公報 特開２００５−５３８８１９号公報

（発明が解決しようとする課題）
上記フローレギュレータにおいて、特許文献２の技術を採用すれば、装置の入口又は出口に配置された呼気圧力を監視する圧力センサにより、流量を調整することは可能である。しかも、圧力センサの経年劣化などによる経時変化により、圧力センサの出力が補正可能範囲を超えた場合、予め設定された設定値に対して圧力センサの零点補正を行うことができる。

しかしながら、上記圧力センサの零点補正が行われる際に、例えば呼気測定装置の入口部側を使用者が動かしたり、入口部を口に咥えたりしていると、入口部から呼気測定装置の内部に気体が流入、又は入口部を通じて呼気測定装置の外部に気体が流出するため、外乱が発生し零点補正を精度良く行うことが出来なかった。
本発明は、従来の呼気測定装置の課題を考慮し、外乱が生じた場合であっても精度良く零点補正を行うことが可能な呼気測定装置及びその制御方法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）
そして、この目的を達成するために本発明は、ハンドル部と、フローレギュレータと、チャンバと、開放部と、測定部と、ポンプと、を備えている。ハンドル部は、呼気が吹込まれる。フローレギュレータは、ハンドル部の下流に設けられ、ハンドル部から吹込まれた呼気の流量を調整する。チャンバは、フローレギュレータの下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込む。開放部は、チャンバに設けられ、フローレギュレータを大気圧に開放する。測定部は、呼気中の所定の成分を測定する。ポンプは、チャンバの下流に設けられ、センサに呼気を送り込む。フローレギュレータは、呼気流入部と、呼気流出部と、流量調整部と、駆動部と、流入部圧力センサと、流出部圧力センサと、第１オフセット調整部と、電圧差検出部と、第２オフセット調整部とを有する。呼気流入部は、ハンドル部側から呼気が流入する。呼気流出部は、チャンバ側へと呼気が流出する。流量調整部は、呼気流入部と呼気流出部の間に設けられ、呼気の流量を調整する。駆動部は、流量調整部を可動させる。流入部圧力センサは、呼気流入部の圧力を検出する。流出部圧力センサは、呼気流出部の圧力を検出する。第１オフセット調整部は、駆動部により流量調整部を可動させて、呼気流入部と呼気流出部とを分離状態とし、流入部圧力センサと流出部圧力センサの第１オフセット調整を行う。電圧差検出部は、駆動部により流量調整部を可動させて、呼気流入部と呼気流出部とを連結状態とし、流入部圧力センサと流出部圧力センサの第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する。第２オフセット調整部は、出力電圧差を用いて、流入部圧力センサの第２オフセット調整を行う。

すなわち、本発明においては、フローレギュレータは、呼気流入部と、呼気流出部と、流量調整部と、駆動部と、流入部圧力センサと、流出部圧力センサと、第１オフセット調整部と、電圧差検出部と、第２オフセット調整部とを有する。呼気流入部は、ハンドル部側から呼気が流入する。呼気流出部は、チャンバ側へと呼気が流出する。流量調整部は、呼気流入部と呼気流出部の間に設けられ、呼気の流量を調整する。駆動部は、流量調整部を可動させる。流入部圧力センサは、呼気流入部の圧力を検出する。流出部圧力センサは、呼気流出部の圧力を検出する。第１オフセット調整部は、駆動部により流量調整部を可動させて、呼気流入部と呼気流出部とを分離状態とし、流入部圧力センサと流出部圧力センサの第１オフセット調整を行う。電圧差検出部は、駆動部により流量調整部を可動させて、呼気流入部と呼気流出部とを連結状態とし、流入部圧力センサと流出部圧力センサの第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する。第２オフセット調整部は、出力電圧差を用いて、流入部圧力センサの第２オフセット調整を行う。

このように、第２オフセット調整では、呼気流入部と呼気流出部が連結しているため、呼気流入部と呼気流出部は同じ圧力となっている。そのため、第１オフセット調整によって適切にゼロ点補正が行われている流入部圧力センサの値に基づいて流入部圧力センサの第２オフセット調整を行うことが出来る。
従って、例えハンドル部側から呼気流入部への気体の流入又は呼気流入部側からハンドル部側への気体の流出があった場合であっても、流入部圧力センサに対して適切な零点補正を行うことが可能となる。

又、これにより、流入部圧力センサと流出部圧力センサのオフセットを測定環境のもとに、行うことができる。
したがって、経時変化したとしても、常に測定時における大気圧環境下での流入部圧力センサと流出部圧力センサの零点補正が可能となり、経時変化に影響を受けることがなくなり、測定がスムーズに行われることになる。したがって、呼気を測定するにあたり、使い勝手が良くなり、操作性が向上する。

（発明の効果）
本発明によれば、精度良く零点補正を行うことが可能な呼気測定装置及びその制御方法を提供することが出来る。

本発明の実施の形態１における呼気測定装置を示す斜視図。 図１の呼気測定装置における測定装置本体の構成を示す図。 図２の測定装置本体におけるフローレギュレータの構成を示す図。 図１の呼気測定装置の制御構成を示す図。 図３のチャンバの構成を示す平面図。 図３のチャンバを示す斜視図。 図３のチャンバの表面に形成されている開放流路を示す平面図 図３のチャンバを示す斜視図。 図３のチャンバを示す斜視図。 図１の呼気測定装置の制御動作を示すフロー図。 本発明の実施の形態１における圧力センサの圧力と出力電圧の関係を示す図 本発明の実施の形態１におけるチャンバの大気開放を行う構成の変形例を示す図。

以下に、本発明の実施の形態１における呼気測定装置を、添付図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
＜１．構成＞
（呼気測定装置の概要）
図１は、呼気測定装置の一例であって、喘息検出に関連性がある呼気中に含まれる一酸化窒素を測定する呼気測定装置である。

本実施の形態の呼気測定装置は、図１に示すようにハンドル部１と、ハンドル部１とチューブ２によって接続された測定装置本体３とを備えている。
ハンドル部１は、使用者が呼気を吹込むための構成であり、ハンドル部１から呼気が吹き込まれる。このハンドル部１には、チューブ２の一端２ａが接続され、また、このチューブ２の他端２ｂには、吹き込まれた呼気を測定するための測定装置本体３が接続されている。つまり、ハンドル部１はチューブ２を介して測定装置本体３に接続されている。

（測定装置本体３）
図２は、本実施の形態の呼気測定装置の測定装置本体３の構成を示す図である。
測定装置本体３には、図２に示すように、フローレギュレータ４と、チャンバ５と、吸排気孔６ａ、６ｂと、センサ７と、ポンプ８と、切り替えバルブ１８と、本体ケース３０と、開放流路６０（図６〜図９参照）とを有している。

フローレギュレータ４は、ハンドル部１の下流に設けられ、ハンドル部１から吹込まれた呼気の流量を調整する。チャンバ５は、フローレギュレータ４の下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込む。吸排気孔６ａ、６ｂは、チャンバ５に設けられた貫通孔であり、同フローレギュレータ４を大気圧に開放する。ポンプ８は、チャンバ５の下流に設けられており、チャンバ５内に溜め込まれた呼気をセンサ７に送り込む。切り替えバルブ１８は、チャンバ５とポンプ８との間に設けられており、測定対象である呼気をセンサ７に流したり、センサ７の初期設定を行なうために一酸化窒素が含まれていない気体をセンサ７に流したりする。センサ７は、所定の流量に調整された呼気に含まれる一酸化窒素の量を測定する。

また、上述したフローレギュレータ４、チャンバ５、吸排気孔６ａ、６ｂ、センサ７、ポンプ８、及び切り替えバルブ１８は、本体ケース３０に収納されている。
（フローレギュレータ４）
図３は、本実施の形態のフローレギュレータ４の構成を示す図である。呼気中に含まれる一酸化窒素を測定するために呼気の流量を調整するフローレギュレータ４は、呼気流入部９と、呼気流出部１０と、調整部１１と、駆動部１２と、流入部圧力センサ１３と、流出部圧力センサ１４と、フローレギュレータ制御部１５とを有している。

呼気流入部９は、チューブ２の他端２ｂと接続されており、ハンドル部１側からチューブ２を介して呼気が流入する。
呼気流出部１０は、呼気流入部９と連通孔３１を介して連通しており、チャンバ５に接続されている。呼気流入部９に流入した呼気が、呼気流出部１０からチャンバ５へと流出する。このように、フローレギュレータ４に流入した呼気は、ハンドル部１側の呼気流入部９と、チャンバ５側の呼気流出部１０とを通って、チャンバ５へと流出する。

（調整部１１）
調整部１１は、呼気流入部９と呼気流出部１０との路間に配置されており、呼気の流量を調整する。駆動部１２は、調整部１１を可動させる。より詳細には、調整部１１は、弁体３２と、軸部３３を有している。弁体３２は、呼気流入部９に配置されており、連通孔３１を通して連通孔３１と略垂直に配置された軸部３３に固定されている。軸部３３が駆動部１２に連結されており、駆動部１２によって軸部３３はその軸方向に移動可能である。

弁体３２は、円盤状の第１部分３２ａと、円錐台形状の第２部分３２ｂを有している。第１部分３２ａの連通孔３１側の面に、第２部分３２ｂが設けられている。第２部分３２ｂは、呼気流入部９から呼気流出部１０に向かって径が細くなるように形成されている。第２部分３２ｂの最大径は、第１部分３２ａの径よりも小さく形成されている。第２部分３２ｂの呼気流出部１０側の端に軸部３３が連結されている。

第１部分３２ａの第２部分３２ｂより突出した部分が、弁体３２のツバ部１６を形成する。ツバ部１６が連通孔３１の周囲の壁部１７に当接することによって、連通孔３１が弁体３２によって塞がれて呼気流入部９と呼気流出部１０が分離される。ツバ部１６は、その連通孔３１側に、ゴム等の材料によって形成された弾性部材３２ａ１を有している。この弾性部材３２ａ１は、第２部分３２ｂの周囲を取り囲むようにリング状に形成されている。

一方、連通孔３１の周囲の壁部１７には、壁部１７から弁体３２に向かって突出した突出部３５が形成されている。この突出部３５は、連通孔３１を囲むようにリング状に形成されている
駆動部１２による軸部３３の呼気流出部１０側への移動により、弁体３２によって連通孔３１が閉じられた状態では、弾性部材３２ａ１は、突出部３５及び壁部１７に当接している。また、連通孔３１を塞いだ状態から弁体３２が呼気流入部９側へと移動すると、その移動に伴って連通孔３１に配置される第２部分３２ｂの径が除々に小さくなり、より多くの呼気が呼気流入部９から呼気流出部１０へと移動する。このように、呼気流入部９側への弁体３２の移動によって、呼気流入部９から呼気流出部１０へと移動する呼気の量を除々に増やすことが出来る。

流入部圧力センサ１３は、調整部１１の呼気流入部９側に配置されており、呼気流入部９内の圧力を検出する。
流出部圧力センサ１４は、調整部１１の呼気流出部１０側に配置されており、呼気流出部１０内の圧力を検知する。
フローレギュレータ制御部１５は、駆動部１２を制御する。

（フローレギュレータ制御部１５）
図４は、本実施の形態の呼気測定装置を示すブロック図である。図４に示すように、フローレギュレータ制御部１５は、第１オフセット調整部４０と、電圧差検出部４１と、判定部４２と、第２オフセット調整部４３とを有している。
第１オフセット調整部４０は、駆動部１２を動作させて弁体３２によって連通孔３１を塞ぐことによって呼気流入部９と呼気流出部１０を分離させた後に、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４のオフセット調整（第１オフセット調整の一例）を行う。

電圧差検出部４１は、駆動部１２を動作させて弁体３２を壁部１７から離間させ、呼気流入部９と呼気流出部１０を連通させる。電圧差検出部４１は、この連通状態における流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の出力電圧の差を演算し、出力電圧差を検出する。
判定部４２は、電圧差検出部４１によって求められた出力電圧差に基づいて、流入部圧力センサ１３に対して更なるオフセット調整を行うか否かを判定する。判定部４２は、出力電圧差が略０（ゼロ）の場合には、更なるオフセット調整を行わないと判定する。ここで、略０（ゼロ）とは、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の出力電圧の差がそれぞれの誤差範囲内であることを意味する。

第２オフセット調整部４３は、判定部４２によって更なる第２オフセット調整を行うと判定された場合に、出力電圧差を用いて流入部圧力センサ１３のオフセット調整を行う（第２オフセット調整の一例）。
（チャンバ５）
図５は、チャンバ５の模式図である。図６は、チャンバ５の外観図であり、後述する開放流路６０の天板６４を取外した状態を示す図である。

図５に示すように、チャンバ５は、略直方体形状の容器５０と、その容器５０に形成されたフローレギュレータ４からの流入口５１とを有している。容器５０の内部には、図５に示すように流入口５１から蛇行経路５２が形成され、蛇行経路５２の中間部分には切り替えバルブ１８への流出口５３が形成されている。また、蛇行経路５２の始点側と終点側には、それぞれ吸排気孔６ａ、６ｂが形成されている。尚、図２では、チャンバ５内の蛇行経路５２の構成は省略されている。又、図６に示すようにチャンバ５の上面には、後述する開放流路６０が形成されているが、図５では、チャンバ５の内部構成を説明しやすいように省略されている。

流入口５１、流出口５３、及び吸排気孔６ａ、６ｂの位置について更に詳しく説明する。
略直方体形状の容器５０は、対向する略矩形状の平面と、その平面の間に、それらに対して垂直に設けられた側面とを有している。
容器５０は、対向する面のうちの一方の面が本体ケース３０の面３０ａの内側と接触して本体ケース３０に固定されている。図６では、容器５０の対向する面のうち面３０ａと接触していない平面が５０ａとして示されている。尚、実際にはチャンバ５の全体を収納するように本体ケース３０は設けられているが、図６ではチャンバ５の外観を示すために本体ケース３０の一部（図１における上側部分）が省略されている。

また、図５に示すように、平面５０ａと略垂直な面のうち、平面５０ａの長辺と繋がっている２つの面を５０ｂ、５０ｃとし、平面５０ａの短辺と繋がっている２つの面を５０ｄ、５０ｅとする。尚、側面５０ｂと側面５０ｃは対向しており、側面５０ｄと側面５０ｅは対向している。
蛇行経路５２は、側面５０ｂから側面５０ｃに向かって平面５０ａと垂直に形成された複数の板状の壁部５２ａと、側面５０ｃから側面５０ｂに向かって平面５０ａと垂直に形成された複数の板状の壁部５２ｂによって形成されている。尚、壁部５２ａと壁部５２ｂは側面５０ｄから側面５０ｅの方向に沿って交互に配置されている。

流入口５１は、側面５０ｂの側面５０ｄ側の端に設けられている。
吸排気孔６ａ、６ｂは平面５０ａに形成された貫通孔である。吸排気孔６ａは、図５に示すように側面５０ｃと側面５０ｄの角近傍に設けられており、いいかえると吸排気孔６ａは流入口５１と対向する位置に配置されている。吸排気孔６ｂは、側面５０ｃと側面５０ｅの角近傍に設けられている。流出口５３は、平面５０ａの側面５０ｂ側であって、長辺の中央近傍に配置されている。

（開放流路６０）
図７は、開放流路６０の平面図であり、チャンバ５を図６における上方から見た図である。
面３０ａには、図６及び図７に示すように、本体ケース３０の内部と外部を接続する４つの吸排気孔３０ｂが形成されている。

開放流路６０は、上述したチャンバ５の吸排気孔６ａ、６ｂと吸排気孔３０ｂを接続する流路である。開放流路６０は、上記４つの吸排気孔３０ｂのうち２つの吸排気孔３０ｂ（図７中右側）と吸排気孔６ａとを繋ぐ流路Ａ６０１と、残り２つの吸排気孔３０ｂ（図７中左側）と吸排気孔６ｂとを繋ぐ流路Ｂ６０２を有している。
より詳細には、流路Ａ６０１は、吸排気孔６ａと繋がっている第１流路６０ａと、第１流路６０ａと２つの吸排気孔３０ｂ（図７中右側）と繋がっている第３流路６０ｃとを有し、流路Ｂ６０２は、吸排気孔６ｂと繋がっている第２流路６０ｂと、第２流路６０ｂと残り２つの吸排気孔３０ｂ（図７中左側）と繋がっている第４流路６０ｄとを有している。

第１流路６０ａと第２流路６０ｂは平面５０ａに形成されており、第３流路６０ｃと第４流路６０ｄは側面５０ｂに形成されている。
第１流路６０ａと第２流路６０ｂは、平面５０ａと、平面５０ａ上に突出して設けられたリブ６１と、リブ６１を覆うように配置された天板６２によって形成されている。
第３流路６０ｃと第４流路６０ｄは、側面５０ｂと、側面５０ｂ上に突出して設けられたリブ６３と、リブ６３を覆うように配置された天板６４によって形成されている。リブ６１とリブ６３は連結されている。

第３流路６０ｃ及び第４流路６０ｄは、流出口５３の側面５０ｅ側に配置されており、平面５０ａから面３０ａに向かって平面５０ａに対して略垂直に形成されている。
第１流路６０ａは、吸排気孔６ａから側面５０ｂに向かって形成された第１部分６０ａ１と、第１部分６０ａ１の先端から側面５０ｅに向かって形成された第２部分６０ａ２と、第２部分６０ａ２の先端から側面５０ｂに向かうように形成された第３部分６０ａ３と、第３部分６０ａ３の先端から第３流路６０ｃまで側面５０ｂに向かって側面５０ｂと略垂直に形成された第４部分６０ａ４とを有している。

第２流路６０ｂは、吸排気孔６ｂから側面５０ｄに向かって形成された第１部分６０ｂ１と、第１部分６０ｂ１の先端から折り返して側面５０ｅに向かって形成された第２部分６０ｂ２と、第２部分６０ｂ２の先端から側面５０ｂに向かうように形成された第３部分６０ｂ３と、第３部分６０ｂ３の先端から第３流路６０ｃまで側面５０ｂに向かって形成された第４部分６０ｂ４とを有している。

このように、気体の流通方向が変わるように開放流路６０が形成することによって、外気の変化が呼気流出部１０に伝わり難くなり、外気の変化による流出部圧力センサ１４の検出値の変動を抑えることが出来る。
具体的には、例えば、外部の圧力の変動などによってチャンバ５の内部の圧力が外部の圧力よりも高くなった場合には、チャンバ５の内部から外部へと気体が流れ出すことになる。この状態が、図８に示されている。吸排気孔６ａから流れ出した気体は、天板６２（図８のＰ１部分）に当り、その向きを変えて第１部分６０ａ１へと流れ込む。そして、第１部分６０ａ１を流通する気体は、第１部分６０ａ１から第２部分６０ａ２の折れ曲がり部分でリブ６１（図８のＰ２部分）に当り、その向きを変えて第２部分６０ａ２へと流れ込む。第２部分６０ａ２を流通する気体は、第３部分６０ａ３でリブ６１（図８のＰ３部分）に当り、その向きを変えて第４部分６０ａ４へと流れ込む。第４部分６０ａ４を流通し、天板６４（図８のＰ４部分）に当った後、その方向を変えて第３流路６０ｃを流通して吸排気孔６ｂから外部へと排出される。

また、吸排気孔６ｂから流れ出した気体は、はじめに天板６２（図８のＰ５部分）に当り、その向きを変えて第１部分６０ｂ１へと流れ込む。そして、第１部分６０ｂ１を流通する気体は、第１部分６０ｂ１から第２部分６０ｂ２の折れ曲がり部分でリブ６１（図８のＰ６部分）に当り、その向きを変えて第２部分６０ｂ２へと流れ込む。第２部分６０ｂ２を流通する気体は、第３部分６０ｂ３でリブ６１（図８のＰ７部分）に当り、その向きを変えて第４部分６０ｂ４へと流れ込む。第４部分６０ｂ４を流通して天板６４（図８のＰ８部分）に当った気体は、方向を変えて第４流路６０ｄを流通して吸排気孔６ｂから外部へと排出される。

一方、例えば、外部の圧力が大きくなった場合、外部から気体（空気）が流れ込むことになる。この状態が、図９に示されている。図９中右側の２つの吸排気孔３０ｂから流れ込んだ気体は、第３流路６０ｃを流通した後、天板６２（図９のＱ１部分）に当り、その向きを変えて第４部分６０ａ４へと流れ込む。そして、第４部分６０ａ４を流通する気体は、第３部分６０ａ３でリブ６１（図９のＱ２部分）に当り、その向きを変えて第２部分６０ａ２へと流れ込む。第２部分６０ａ２を流通する気体は、第２部分６０ａ２と第１部分６０ａ１の折れ曲がり部分でリブ６１（図９のＱ３部分）に当り、その向きを変えて第１部分６０ａ１へと流れ込む。そして、第１部分６０ａ１を流通してリブ６１（図９のＱ４部分）に当った気体は、方向を変えて吸排気孔６ｂへと流入する。

又、図６中左側の２つの吸排気孔３０ｂから流れ込んだ気体は、第４流路６０ｄを流通した後、天板６２（図９のＱ５部分）に当り、その向きを変えて第４部分６０ｂ４へと流れ込む。そして、第４部分６０ｂ４を流通する気体は、第３部分６０ｂ３でリブ６１（図９のＱ６部分）に当り、その向きを変えて第２部分６０ｂ２へと流れ込む。第２部分６０ｂ２を流通する気体は、第２部分６０ｂ２と第１部分６０ｂ１の折曲がり部分でリブ６１（図９のＱ７部分）に当り、その向きを変えて第１部分６０ｂ１へと流れ込む。そして、第１部分６０ｂ１を流通してリブ６１（図９のＱ８部分）に当った気体は、方向を変えて吸排気孔６ｂへと流入する。

尚、図８及び図９に示す説明では、気体が当り方向を変える部分のうち主要な部分だけを述べており、実際には、流路のあらゆる部分に気体は当っている。例えば、図８において、Ｐ４部分に当った気体は、図９に示すＱ１部分にも当りながら吸排気孔３０ｂへと流れ込む。また、図９において、Ｑ４部分に当った気体は、図８に示すＰ１部分にも当りながら吸排気孔６ａへと流れ込む。

このように、チャンバ５から測定装置本体３の外部へと気体が出て行く場合と、外部からチャンバ５へと気体が流入する場合のどちらの場合であっても、気体は、天板６２、６４又はリブ６１、６３に当りながら方向を変えなければ出入り出来ないため、外気の変動が直接チャンバ５の内部には伝わらず、内部に与える影響を低減することが出来る。
また、開放流路６０には、少なくとも吸排気孔６ａ、６ｂと対向する位置又は、吸排気孔３０ｂと対向する位置に、開放流路６０を構成する壁部分（例えば、Ｐ１、Ｐ４、Ｑ１、Ｑ４部分）が形成されている。このため、吸排気孔６ａ、６ｂから吸排気孔３０ｂに向かって気体が移動する場合、又は吸排気孔３０ｂから吸排気孔６ａ、６ｂに向かって気体が移動する場合であっても、気体は壁部に当り、その流通する向きを大きく変えられるため、外部の影響が直接的にチャンバ５の内部に影響を及ぼすことを防ぐことが出来る。

（全体の制御構成）
尚、図４に示すように、本実施の形態の呼気測定装置は、切り替えバルブ１８、ポンプ８、センサ７を制御する制御部４４を備えている。この制御部４４は、フローレギュレータ制御部１５と接続されており、例えば、第１オフセット調整部４０からの信号を受けて、切り替えバルブ１８の制御を行う。

＜２．動作＞
上記構成の呼気測定装置を用いて、使用者が呼気中の一酸化窒素を測定する場合、測定を開始するというシグナル、例えば、呼気測定装置の電源をオンにすることをトリガーとして、呼気測定前にフローレギュレータ４を構成している流入部圧力センサ１３と、流出部圧力センサ１４の零点補正が行われる。図１０は、本実施の形態の呼気測定装置の零点補正の制御動作を説明するフロー図である。

以下、その零点補正について、図２〜図１０を用いて、説明する。
フローレギュレータ制御部１５の第１オフセット調整部４０は、上記トリガーにより、呼気中の一酸化窒素を測定する前に、調整部１１を可動させて、調整部１１を構成しているツバ部１６と、呼気流入部９と呼気流出部１０との間に形成されている壁部１７とを当接させる。これにより、呼気流入部９と呼気流出部１０が分離状態となる。

更に、切り替えバルブ１８にて、チャンバ５とセンサ７（ポンプ８）の連結路が一旦遮断される（Ｓ２）。このＳ２では、Ｓ１における調整部１１の可動完了後に第１オフセット調整部４０から制御部４４へと可動完了信号が送信され、制御部４４が切り替えバルブ１８による遮断の制御を行う。
そして、第１オフセット調整部４０が、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態において、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４を用いて、呼気流入部９と呼気流出部１０の圧力を測定し、これら第１の測定結果が、第１オフセット調整部４０に出力され、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４のオフセット調整が行われる（Ｓ３〜Ｓ６）。

ここで、呼気流出部１０と連結しているチャンバ５には、内部の圧力を一定に保つために、大気圧に開放する吸排気孔６ａ、６ｂが設けられている。そして、チャンバ５の下流側に配置されている切り替えバルブ１８にてセンサ７（ポンプ８）方向への連結路が遮断されているために、呼気流出部１０と、チャンバ５とは、大気圧となっている。
その状態（呼気流出部１０が大気圧環境状態）にて、呼気流出部１０の圧力が測定され、
その測定結果が第１オフセット調整部４０に出力され（Ｓ３）、出力された測定結果に基づいて、第１オフセット調整部４０は、流出部圧力センサ１４のオフセット調整を行う（Ｓ４）。

次に、呼気流入部９の圧力が測定され、その測定結果が第１オフセット調整部４０に出力され（Ｓ５）、出力された測定結果に基づいて、第１オフセット調整部４０は、流入部圧力センサ１３のオフセット調整を行う（Ｓ６）。
次に、電圧差検出部４１が、調整部１１を可動させて、呼気流入部９と呼気流出部１０が結合（連結ともいう）した状態とされる（Ｓ７）。

その後、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４を用いて、呼気流入部９と呼気流出部１０の圧力が測定され、第２の測定結果が電圧差検出部４１に出力される（Ｓ８、Ｓ９）。
上記第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正が行われる。

次に、上記Ｓ３〜Ｓ９について、図１１も参照しながら詳細に説明する。
図１１において、線１９は、圧力センサの基準特性であり、２０は、オフセット範囲である。ここで、基準特性とは、所定既知の圧力環境下において、理論上、圧力センサが出力する出力電圧を意味しており、オフセット範囲とは、所定既知の圧力環境下において、圧力センサが出力電圧として出力するバラツキ幅を意味する。

本実施の形態においては、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４は、同じタイプの圧力センサであり、図１１に示している基準特性（線１９）、オフセット範囲２０を有しているものであり、この図１１を用いて、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正について説明する。
まず、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態において、呼気流出部１０の圧力が流出部圧力センサ１４によって測定される（Ｓ３）。ここで、呼気流出部１０の圧力は、大気圧（Ｐ₀）であるので、流出部圧力センサ１４の基準特性より、出力電圧は、Ｖ₀（点ｚ）と出力されるはずである。しかしながら、実測値としては、出力電圧Ｖ₁（点ａ）として出力されている。理論上、大気圧（Ｐ₀）という概知の圧力環境下では、出力電圧は、Ｖ₀（点ｚ）と出力される必要があるため、大気圧（Ｐ₀）で出力される出力電圧がＶ₁からＶ₀になるように基準特性のオフセット調整が行われる（Ｓ４）。

すなわち、オフセット調整が行われる前の状態では、流出部圧力センサ１４の特性は、線１９´によって示される。線１９´は、ｙ＝ａｘ＋ｂ₁（ｘ、ｙは変数）と表すことが出来る。ここで、ａ×Ｐ₀＋ｂ₁＝Ｖ₁となるため、Ｐ₀の場合にＶ₀の値を示すように、ｙ＝ａｘ＋ｂ₁＋（Ｖ₀―Ｖ₁）と、流出部圧力センサ１４の基準特性へのオフセット調整が行われる。すなわち、線１９´に対して傾きが同じ状態で切片を（Ｖ₀―Ｖ₁）分移動させることによって流出部圧力センサ１４の特性を基準特性（線１９）に合わせることが出来る。

次に、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態にて、呼気流入部９の圧力が流入部圧力センサ１３にて測定される（Ｓ５）。呼気流入部９は、常に開口している呼気を吹込むための入口部を有しているハンドル部１に連結している。したがって、呼気流出部１０とは異なり、呼気流入部９の圧力（Ｐ_X）は不明である。その圧力環境下（Ｐ_X）にて、流入部圧力センサ１３を用いて呼気流入部９の圧力を測定した結果、出力電圧は、Ｖ₂（点ｂ）となる。ここで、出力電圧Ｖ₂を圧力が大気圧（Ｐ₀）環境下における値であると仮定し、出力電圧Ｖ₂に換えて出力電圧Ｖ₀が出力されるようにオフセット調整が行われる（Ｓ６）。

具体的には、流入部圧力センサ１３の基準特性も線１９であるため、オフセット調整前の流入部圧力センサ１３の特性をｙ＝ａｘ＋ｂ₂とすると、ｙ＝ａｘ＋ｂ₂＋（Ｖ₀―Ｖ₂）と流入部圧力センサ１３のオフセット調整が行われる。
以上のように、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態（Ｓ１）にて、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４を用いて、呼気流入部９と呼気流出部１０の圧力を測定し（Ｓ３、Ｓ５）、出力電圧Ｖ₁と出力電圧Ｖ₂に換えて出力電圧Ｖ₀が出力されるようにオフセット調整（Ｓ４、Ｓ６）が行われる（第１オフセット調整の一例）。

次に、電圧差検出部４１は、調整部１１を可動させて、呼気流入部９と呼気流出部１０とを結合（連通ともいえる）した状態とする（Ｓ７）。この結合した状態において、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４を用いて、呼気流入部９と呼気流出部１０の圧力が測定される（Ｓ８、Ｓ９）。
ここで、呼気流入部９と呼気流出部１０は、結合された状態となっているため、同じ圧力値となっており、この圧力値をＰ₁として図１１に示す。呼気流入部９と呼気流出部１０とを結合した状態において、Ｓ４において流出部圧力センサ１４については適切なオフセット調整が行われているので、Ｓ８において流出部圧力センサ１４の出力される出力電圧は、既に、図１１に示しているように、基準特性（線１９）より、Ｖ₃（点ｃ）となる。

一方、Ｓ９において流入部圧力センサ１３によって出力される出力電圧は、出力電圧（Ｖ₂）が大気圧（Ｐ₀）環境下における値であると仮定し、第１オフセット調整を行っているので、出力電圧Ｖ₃と出力されるかどうか不明である。
このため、流入部圧力センサ１３によって出力される出力電圧（Ｖｓ）が、流出部圧力センサ１４の出力電圧（Ｖ₃）と同じであるか否かの判定が行われる（Ｓ１０、Ｓ１１）
Ｓ９において呼気流入部９の圧力測定が流入部圧力センサ１３によって行われた後、電圧差検出部４１によって、Ｓ９において得られた流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖｓ）と、Ｓ８において得られた流出部圧力センサ１４の出力電圧（Ｖ₃）の差が求められる（Ｓ１０）。

次に、判定部４２によって、Ｓ１０において求められた出力電圧差（Ｖｓ−Ｖ₃）が略０（ゼロ）か否かの判定が行われる（Ｓ１１）。すなわち、流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖｓ）が、流出部圧力センサ１４の出力電圧（Ｖ₃）と略同じか否かの判定が行われる（Ｓ１１）。ここで、流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖｓ）と、流出部圧力センサ１４の出力電圧（Ｖ₃）が略同じであれば良く、厳密に同じでなくても良い。略同じ、及び略０（ゼロ）とは、出力電圧の誤差範囲及び装置の仕様によって許容される範囲内としてもよい。

ここで、流入部圧力センサ１３の出力される出力電圧Ｖｓが、出力電圧Ｖ₃と出力された場合について説明する。
流入部圧力センサ１３の出力電圧Ｖｓが、出力電圧Ｖ₃と出力された場合（出力電圧差がゼロと判定された場合）は、流入部圧力センサ１３の第１オフセット調整が、流出部圧力センサ１４と同様に基準特性（線１９）になるように行われていると判断できる。

したがって、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態における呼気流入部９の圧力は、大気圧（Ｐ₀）であったと判断できる。つまり、流入部圧力センサ１３は、第１オフセット調整により、基準特性（線１９）への補正が完了していることになり、零点補正の制御は終了する。
しかし、流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖｓ）が、出力電圧（Ｖ₃）と出力されず、Ｖ₄と出力された場合は、呼気流入部９と呼気流出部１０とが分離した状態における呼気流入部９の圧力（Ｐｘ）は、大気圧（Ｐ₀）ではなかったと判断できる。つまり、第１オフセット調整では、流入部圧力センサ１３の基準特性（線１９）への補正が完了していないことになる。

そこで、流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖ₄）と流出部圧力センサ１４の出力電圧（Ｖ₃）の差分を用いて、第２のオフセット調整を行い、流入部圧力センサ１３の基準特性（線１９）への補正を完了させる（Ｓ１２）。
すなわち、出力電圧（Ｖ₄）と出力電圧（Ｖ₃）との差分により、第１オフセット調整後の流入部圧力センサ１３に更にオフセット調整を行うことにより、基準特性（線１９）への補正を完了させることができる。

具体的には、第１オフセット調整後に、流入部圧力センサ１３の特性は、ｙ＝ａｘ＋ｂ₂＋（Ｖ₀―Ｖ₂）と調整されている。そして、呼気流入部９と呼気流出部１０は連通しているため、同じ圧力値Ｐ₁となっている。圧力値（Ｐ₁）のときの流出部圧力センサ１４による出力電圧がＶ₃である。そして、圧力値（Ｐ₁）において、流入部圧力センサ１３の出力電圧がＶ₄となっている。したがって、流入部圧力センサ１３の出力電圧がＶ₃になるように補正を行えばよいため、ｙ＝ａｘ＋ｂ₂＋（Ｖ₀―Ｖ₂）＋（Ｖ₃−Ｖ₄）とすることによって流入部圧力センサ１３を基準特性（線１９）とすることが出来る。

以上のように、呼気流入部９と呼気流出部１０とを結合した状態にて、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４を用いて、呼気流入部９と呼気流出部１０の圧力を測定し、出力電圧Ｖ_sと出力電圧Ｖ₃とを比較した結果が同じ場合（出力電圧Ｖｓが略Ｖ₃の場合）は、第１オフセット調整の状態を維持し、比較した結果が異なる場合（出力電圧ＶｓがＶ４の場合）は、第1オフセット調整を行った後の特性に対して更に上記出力電圧（Ｖ４）と出力電圧（Ｖ３）の差分を用いてオフセット調整が行われる。（第２オフセット調整）。

したがって、測定開始前の環境が大きく変わったとしても、流量を調整するための流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正が、環境に影響を受けることなく正確に補正可能となる。
つまり、第１オフセット調整と、呼気流入部９と呼気流出部１０との出力電圧の差分を用いて第２オフセット調整とを行うので、経時変化したとしても、常に測定時における大気圧環境下での流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正が可能となり、経時変化による影響を抑制することが出来、指針に定められている流量を正確に制御できることになる。

そのため、吹き込まれた呼気を安定的にチャンバ５へ溜めることが可能となるので、測定不能となることが軽減され、再測定などの手間を省く事が可能となる。つまり、使用者が呼気を測定するにあたり、使い勝手が良くなり、操作性が向上する。
＜３．主な特徴＞
（３−１）
上記実施の形態の呼気測定装置は、ハンドル部１と、フローレギュレータ４と、チャンバ５と、吸排気孔６ａ、６ｂ（第１貫通孔の一例）と、センサ７（測定部の一例）と、ポンプ８とを備えている。ハンドル部１には、呼気が吹込まれる。フローレギュレータ４は、ハンドル部１の下流に設けられ、ハンドル部１から吹込まれた呼気の流量を調整する。チャンバ５は、フローレギュレータ４の下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込む。吸排気孔６ａ、６ｂは、チャンバ５に設けられ、フローレギュレータ４を大気圧に開放する。センサ７は、呼気中の所定の成分を測定する。ポンプ８は、チャンバ５の下流に設けられ、センサ７に呼気を送り込む。

フローレギュレータ４は、呼気流入部９と、呼気流出部１０と、調整部１１（流量調整部の一例）と、駆動部１２と、流入部圧力センサ１３と、流出部圧力センサ１４と、第１オフセット調整部４０と、電圧差検出部４１と、第２オフセット調整部４３とを有する。呼気流入部９は、ハンドル部１側から呼気が流入する。呼気流出部１０は、チャンバ５側へと呼気が流出する。呼気流出部１０は、呼気流入部９と呼気流出部１０の間に設けられ、呼気の流量を調整する。駆動部１２は、調整部１１を可動させる。流入部圧力センサ１３は、呼気流入部９の圧力を検出する。流出部圧力センサ１４は、呼気流出部１０の圧力を検出する。第１オフセット調整部４０は、駆動部１２により調整部１１を可動させて、呼気流入部９と呼気流出部１０とを分離状態とし、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の第１オフセット調整を行う。電圧差検出部４１は、駆動部１２により調整部１１を可動させて、呼気流入部９と呼気流出部１０とを連結状態とし、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する。第２オフセット調整部４３は、出力電圧差を用いて、流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整を行う。

以上のように、第１オフセット調整を行った後に、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４との出力電圧の差分を用いて第２オフセット調整が行われる。
すなわち、第２オフセット調整では、呼気流入部９と呼気流出部１０が連結しているため、呼気流入部９と呼気流出部１０は同じ圧力となっている。そのため、第１オフセット調整によって適切に零点補正が行われている流出部圧力センサ１４の値に基づいて、流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整を行うことが出来る。

従って、例えハンドル部１側から呼気流入部９への気体の流入又は呼気流入部９側からハンドル部１側への気体の流出があった場合であっても、流入部圧力センサ１３に対して適切な零点補正を行うことが可能となる。
また、測定前に、これらオフセット調整を行うことにより、経時変化したとしても、常に測定時における大気圧環境下での流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正が可能となり、経時変化による影響を抑制することが出来、指針に定められている流量を正確に制御できることになる。

（３−２）
上記実施の形態の呼気測定装置では、分離状態での呼気流出部１０は大気圧環境下であり、第１オフセット調整部４０は、流出部圧力センサ１４の検出値が大気圧を示すように第１オフセット調整を行なう。
これにより、第１オフセット調整において、大気圧を基準にして流出部圧力センサ１４の零点補正を行うことが出来る。そのため、第２オフセット調整において、補正後の流出部圧力センサ１４を基準にして、流入部圧力センサ１３の零点補正を行うことが可能となる。

（３−３）
上記実施の形態の呼気測定装置では、第１オフセット調整部４０は、分離状態における呼気流入部９が大気圧環境下であると仮定し、流入部圧力センサ１３の検出値が大気圧を示すように第１オフセット調整を行う。
これにより、呼気流入部９が大気圧の場合には、流入部圧力センサ１３の零点補正が適切に行われることになる。また、呼気流入部９が大気圧ではない場合には、呼気流出部１０の測定結果を用いて第２オフセット調整によって適切な零点補正を行うことが可能となる。

（３−４）
上記実施の形態の呼気測定装置では、フローレギュレータ４は、第２オフセット調整部４３による第２オフセット調整を行うか否かを判定する判定部４２を更に有している。判定部４２は、出力電圧差が、略０（ゼロ）の場合、流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整を行わないと判定する。

呼気流入部９と呼気流出部１０は連通しているため、双方の実際の圧力は同じである。従って、出力電圧差が略０（ゼロ）である場合、すなわち流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の出力電圧が略同じである場合には、流入部圧力センサ１３の零点補正は、第１のオフセット調整によって適切に行われていると判断でき、第２オフセット調整を実行しないように制御を行うことが可能となる。

（３−５）
上記実施の形態の呼気測定装置は、本体ケース３０と、開放流路６０とを更に備えている。本体ケース３０は、フローレギュレータ４と、チャンバ５と、センサ７と、ポンプ８を収納し、内部と外部を接続する吸排気孔３０ｂ（第２貫通孔の一例）を有する。開放流路６０の吸排気孔６ａと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ａ６０１は、流路の一部を構成し、吸排気孔６ａと吸排気孔３０ｂを接続し、吸排気孔６ａ及び吸排気孔３０ｂの少なくとも一方と対向するＰ１部分、及びＱ１部分（第１流路壁部の一例）を有する。

又、開放流路６０の吸排気孔６ｂと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ｂ６０２は、流路の一部を構成し、吸排気孔６ｂと吸排気孔３０ｂを接続し、吸排気孔６ｂ及び吸排気孔３０ｂの少なくとも一方と対向するＰ５部分及びＱ５部分（第１流路壁部の一例）を有する。
このように、吸排気孔６ａ、６ｂと吸排気孔３０ｂの間に、どちらか一方に対向するように壁部が形成されると、吸排気孔６ａ、６ｂと吸排気孔３０ｂの間を気体が流通する際に、壁部分に当り少なくとも１回は向きを変えることになるため、本体ケース３０の外部の気体の変動がチャンバ５の内部に直接伝達され難くすることが出来る。これにより、呼気流出部１０側に生じる外乱影響を出来るだけ低減し、流出部圧力センサ１４の零点補正をより精度良く行うことが出来、更に流出部圧力センサ１４の値に基づいた流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整もより精度良く行うことが出来る。

（３−６）
上記実施の形態の呼気測定装置では、図６〜図９に示すように開放流路６０は、３次元的に形成されている。
図６〜９に示すように、チャンバ５の平面５０ａの長辺と平行な方向をＸ方向とし、短辺と並行な方向をＹ方向とし、ＸＹと垂直な方向をＺ方向とすると、第１流路６０ａ及び第２流路６０ｂは、チャンバ５の平面５０ａ上においてＸＹ方向（２次元的）に流路の向きを変えて形成されており、更に、平面５０ａと垂直な方向（Ｚ方向）に形成された第３流路６０ｃ及び第４流路６０ｄが形成されている。このように、３次元的にＸＹＺ方向に流路の向きを変えることによって、吸排気孔６ａ、６ｂと吸排気孔３０ｂの間を流通する気体は、流路の壁に複数回衝突して向きを変える必要があるため、本体ケース３０の外部の気体の変動がチャンバ５の内部に直接伝達され難くすることが出来る。

（３−７）
上記実施の形態の呼気測定装置では、開放流路６０の吸排気孔６ａと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ａ６０１は、流路の一部を構成し、気体の流通方向を変えるように配置されたＰ２部分、Ｐ３部分、Ｐ４部分、Ｑ２部分、Ｑ３部分、及びＱ４部分（第２流路壁部の一例）を更に有している。これら第２流路壁部の一例は、Ｐ１部分、及びＱ１部分（第１流路壁部の一例）に対して略垂直に配置されている。

又、開放流路６０の吸排気孔６ｂと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ｂ６０２は、流路の一部を構成し、気体の流通方向を変えるように配置されたＰ６部分、Ｐ７部分、Ｐ８部分、Ｑ６部分、Ｑ７部分、及びＱ８部分（第２流路壁部の一例）を更に有している。これら第２流路壁部の一例は、Ｐ５部分及びＱ５部分（第１流路壁部の一例）に対して略垂直に配置されている。

これにより、吸排気孔６ａ、６ｂと吸排気孔３０ｂの間を流通する気体は、流路の壁に複数回衝突して向きを変える必要があるため、本体ケース３０の外部の気体の変動がチャンバ５の内部に直接伝達され難くすることが出来る。
（３−８）
上記実施の形態の呼気測定装置では、図３に示すように、フローレギュレータ４は、壁部１７と、連通孔３１とを有している。壁部１７は、呼気流入部９と呼気流出部１０の間に設けられている。連通孔３１は、壁部１７に形成され、呼気流入部９と呼気流出部１０を連通する。調整部１１は、連通孔３１を開閉可能な弁体３２と、弁体３２に固定され、駆動部１２によって駆動される軸部３３とを有している。弁体３２は、連通孔３１を閉じた状態において、連通孔３１の周囲の壁部１７と当接する弾性部材３２ａ１を有している。

このように弁体３２が弾性部材３２ａ１を有していることによって、壁部１７に密着しやすいため、弁体３２によって連通孔３１をより確実に塞ぐことが可能となる。
（３−９）
上記実施の形態の呼気測定装置では、図３に示すように、フローレギュレータ４は、連通孔３１を囲むように壁部１７から突出したリング状の突出部３５を更に有している。連通孔３１が弁体３２によって閉じられた状態において、弾性部材３２ａ１は突出部３５に当接している。

このようにリング状に形成された突出部３５が設けられることによって、突出部３５が存在せずに壁部１７に当接するだけよりも確実に連通孔３１を塞ぐことが可能となる。これは、面同士の接触では、製造誤差などによって隙間が生じる場合があるためである。
（３−１０）
上記実施の形態の呼気測定装置の制御方法は、呼気を吹込むためのハンドル部１と、ハンドル部１の下流に設けられ、ハンドル部１から吹込まれた呼気の流量を調整するフローレギュレータ４と、フローレギュレータ４の下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込むチャンバ５と、チャンバ５に設けられ、フローレギュレータ４を大気圧に開放する吸排気孔６ａ、６ｂと、呼気中の所定の成分を測定するセンサ７と、チャンバ５の下流に設けられ、センサ７に呼気を送り込むポンプ８と、を備えた呼気測定装置の制御方法であって、図８に示すように、Ｓ１〜Ｓ６（第１オフセット調整工程の一例）と、Ｓ７〜Ｓ１０（差圧検出工程の一例）と、Ｓ１２（第２オフセット調整工程の一例）とを備えている。

Ｓ１〜Ｓ６（第１オフセット調整工程の一例）では、フローレギュレータ４内に設けられた、ハンドル部１側から呼気が流入する呼気流入部９とチャンバ５側へと呼気が流出する呼気流出部１０とを分離状態とし、呼気流入部９の圧力を検知する流入部圧力センサ１３と、呼気流出部１０の圧力を検知する流出部圧力センサ１４の第１オフセット調整を行う。

Ｓ７〜Ｓ１０（差圧検出工程の一例）では、呼気流入部９と呼気流出部１０とを連結状態とし、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する。
Ｓ１２（第２オフセット調整工程の一例）では、出力電圧差を用いて、流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整を行う。

以上のように、第１オフセット調整を行った後に、流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４との出力電圧の差分を用いて第２オフセット調整を行うので、経時変化したとしても、常に測定時における大気圧環境下での流入部圧力センサ１３と流出部圧力センサ１４の零点補正が可能となり、経時変化による影響を抑制することが出来、指針に定められている流量を正確に制御できることになる。

（３−１１）
上記実施の形態の呼気測定装置の制御方法は、図８に示すように、出力電圧差に基づいて、第２オフセット調整を行うか否かを判定するＳ１１（判定工程の一例）を更に備えている。
Ｓ１１（判定工程の一例）は、出力電圧差が、略０（ゼロ）の場合、流入部圧力センサ１３の第２オフセット調整（Ｓ１２）を行わないと判定する。

これにより、第２オフセット調整が必要ない場合には、実行しないように制御を行うことが可能となる。
＜４．他の実施の形態＞
（Ａ）
上記実施の形態では、図５に示すように、チャンバ５の内部と外部を接続する吸排気孔６ａ、６ｂ（第１貫通孔の一例）が形成されているが、吸排気孔６ａ、６ｂにワンウェイバルブが更に設けられていても良い。

図１２は、吸排気孔６ａ、６ｂを塞ぐようにワンウェイバルブ７０ａ、７０ｂが配置された状態を示す図である。図１２に示すワンウェイバルブ７０ａ、７０ｂは、チャンバ５から外部へと気体が排出される際に、吸排気孔６ａ、６ｂを開放する。一方、吸排気孔３０ｂを介して外部から流れこんできた気体に対しては、吸排気孔６ａ、６ｂを閉じた状態を保持する。

（Ｂ）
また、上記実施の形態の開放流路６０には、図６Ａ〜図８に示すように気体の流通方向を変更するように複数個の壁部分（Ｐ１〜Ｐ８、Ｑ１〜Ｑ８）が設けられている。このように複数個に限らなくてもよいが、気体の流通方向を変更する壁部分が少なくとも１箇所形成されていることが好ましい。

（Ｃ）
また、上記実施の形態では、呼気測定装置の全体の制御を行う制御部４４とは別にフローレギュレータ制御部１５が設けられていたが、制御部４４内に、フローレギュレータ制御部１５が組み込まれていても良い。
（Ｄ）
また、上記実施の形態では、Ｓ１１において、流入部圧力センサ１３の出力電圧（Ｖｓ）が、流出部圧力センサ１４の出力電圧Ｖ₃と略同じ値である場合には、流入部圧力センサ１３に対する更なるオフセット調整（第２オフセット調整）を行わないように制御が行われるが、略同じ値であっても流入部圧力センサ１３に対して第２オフセット調整を行ってもよい。第２オフセット調整を行った場合の流入部圧力センサ１３の特性の式は、ｙ＝ａｘ＋ｂ₂＋（Ｖ₀―Ｖ₂）＋（Ｖ₃−Ｖ_s）であるため、出力電圧（Ｖｓ）が出力電圧Ｖ₃と略同じ値である場合には、第２オフセット調整を行った場合であっても行わない場合であっても、流入部圧力センサ１３の特性の式はｙ＝ａｘ＋ｂ₂＋（Ｖ₀―Ｖ₂）となり、結果が同じになるためである。

（Ｅ）
又、上記実施の形態の開放流路６０の吸排気孔６ａと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ａ６０１では、第１流路壁部の一例であるＰ１部分及びＱ１部分は、双方とも天板６２に形成されているが、同一平面上に形成されておらず、互いに平行でなくてもよい。この場合、第２流路壁部の一例であるＰ２部分、Ｐ３部分、Ｐ４部分、Ｑ２部分、Ｑ３部分、及びＱ４部分は、それぞれが第１流路壁部の一例であるＰ１部分とＱ１部分のいずれかと略垂直に形成されていればよい。

尚、開放流路６０の吸排気孔６ｂと吸排気孔３０ｂを繋ぐ流路Ｂ６０２においても同様であり、第１流路壁部の一例であるＰ５部分及びＱ５部分は、双方とも天板６２に形成されているが、同一平面上に形成されておらず、互いに平行でなくてもよい。この場合、第２流路壁部の一例であるＰ６部分、Ｐ７部分、Ｐ８部分、Ｑ６部分、Ｑ７部分、及びＱ８部分は、それぞれが第１流路壁部の一例であるＰ５部分とＱ５部分のいずれかと略垂直に形成されていればよい。

（Ｆ）
又、上記実施の形態では開放流路６０は、チャンバ５の内部とケース３０の外部を繋ぐ２本の流路（流路Ａ６０１及び流路Ｂ６０２）を有しているが、一本の流路だけを有していてもよいし、３本以上の流路を有していてもよい。

本発明の呼気測定装置及びその制御方法は、外乱が生じた場合であっても精度良く零点補正を行うことが可能な効果を有し、喘息検出、肺機能検出などを行う際に使用する呼気測定装置に備えられているフローレギュレータの流量調整用圧力センサの零点補正に活用されることが期待されるものである。

１ ハンドル部
２ チューブ
２ａ 一端
２ｂ 他端
３ 測定装置本体
４ フローレギュレータ
５ チャンバ
６ａ、６ｂ 吸排気孔（開放部の一例、第１貫通孔の一例）
７ センサ
８ ポンプ
９ 呼気流入部
１０ 呼気流出部
１１ 調整部（流量調整部の一例）
１２ 駆動部
１３ 流入部圧力センサ
１４ 流出部圧力センサ
１５ 制御部
１６ ツバ部
１７ 壁部（壁部の一例）
１８ 切り替えバルブ
１９ 線
２０ オフセット範囲
３０ 本体ケース
３０ａ 面
３０ｂ 吸排気孔（第２貫通孔の一例）
３１ 連通孔
３２ 弁体
３２ａ 第１部分
３２ａ１ 弾性部材
３２ｂ 第２部分
３３ 軸部
３５ 突出部
４０ 第１オフセット調整部
４１ 電圧差検出部
４２ 判定部
４３ 第２オフセット調整部
４４ 制御部
５０ 容器
５０ａ 平面
５０ｂ 側面
５０ｃ 側面
５０ｄ 側面
５０ｅ 側面
５１ 流入口
５２ 蛇行経路
５２ａ 壁部
５２ｂ 壁部
５３ 流出口
６０ 開放流路
６０ａ 第１流路
６０ａ１ 第１部分
６０ａ２ 第２部分
６０ａ３ 第３部分
６０ａ４ 第４部分
６０ｂ 第２流路
６０ｂ１ 第１部分
６０ｂ２ 第２部分
６０ｂ３ 第３部分
６０ｂ４ 第４部分
６０ｃ 第３流路
６０ｄ 第４流路
６１ リブ
６２ 天板
６３ リブ
６４ 天板
７０ａ ワンウェイバルブ（開放部の一例）
７０ｂ ワンウェイバルブ（開放部の一例）
６０１ 流路Ａ
６０２ 流路Ｂ

Claims (13)

1. 呼気を吹込むためのハンドル部と、
   前記ハンドル部の下流に設けられ、前記ハンドル部から吹込まれた呼気の流量を調整するフローレギュレータと、
   前記フローレギュレータの下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込むチャンバと、
   前記チャンバに設けられ、前記フローレギュレータを大気圧に開放する開放部と、
   呼気中の所定の成分を測定する測定部と、
   前記チャンバの下流に設けられ、前記測定部に呼気を送り込むポンプと、
   を備え、
   前記フローレギュレータは、
   前記ハンドル部側から呼気が流入する呼気流入部と、
   前記チャンバ側へと呼気が流出する呼気流出部と、
   前記呼気流入部と前記呼気流出部の間に設けられ、呼気の流量を調整する流量調整部と、
   前記流量調整部を駆動させる駆動部と、
   前記流量調整部の前記呼気流入部側に配置された前記呼気流入部の圧力を検出する流入部圧力センサと、
   前記流量調整部の前記呼気流出部側に配置された前記呼気流出部の圧力を検出する流出部圧力センサと、
   前記駆動部を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記駆動部により前記流量調整部を駆動させて、前記呼気流入部と前記呼気流出部とを分離状態とし、前記流入部圧力センサと前記流出部圧力センサの第１オフセット調整を行う第１オフセット調整部と、
   前記駆動部により前記流量調整部を駆動させて、前記呼気流入部と前記呼気流出部とを連結状態とし、前記流入部圧力センサと前記流出部圧力センサの前記第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する電圧差検出部と、
   前記出力電圧差を用いて、前記流入部圧力センサの第２オフセット調整を行う第２オフセット調整部と、
   を有する、呼気測定装置。
2. 前記分離状態での前記呼気流出部は大気圧環境下であり、
   前記第１オフセット調整部は、前記流出部圧力センサの検出値が大気圧を示すように前記第１オフセット調整を行なう、
   請求項１記載の呼気測定装置。
3. 前記第１オフセット調整部は、
   前記分離状態における前記呼気流入部が大気圧環境下であると仮定し、前記流入部圧力センサの検出値が大気圧を示すように前記第１オフセット調整を行う、
   請求項１又は２に記載の呼気測定装置。
4. 前記フローレギュレータは、
   前記第２オフセット調整部による前記第２オフセット調整を行うか否かを判定する判定部を更に有し、
   前記判定部は、前記出力電圧差が、略０（ゼロ）の場合、前記流入部圧力センサの前記第２オフセット調整を行わないと判定する、
   請求項１から３のいずれか一つに記載の呼気測定装置。
5. 前記開放部は、
   前記チャンバの内部と外部を接続する第１貫通孔を有する、
   請求項１に記載の呼気測定装置。
6. 前記開放部は、
   前記第１貫通孔を覆うように配置されたワンウェイバルブを更に有し、
   前記ワンウェイバルブは、前記チャンバの内部から外部に向かって気体を通過可能である、
   請求項５に記載の呼気測定装置。
7. 前記フローレギュレータと、前記チャンバと、前記測定部と、前記ポンプを収納し、内部と外部を接続する第２貫通孔を有する本体ケースと、
   前記第１貫通孔と前記第２貫通孔を接続する開放流路と、
   を更に備え、
   前記開放流路は、流路の一部を構成し、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の少なくとも一方と対向する第１流路壁部を有する、
   請求項５に記載の呼気測定装置。
8. 前記開放流路は、３次元的に形成されている、
   請求項７に記載の呼気測定装置。
9. 前記開放流路は、
   流路の一部を構成し、気体の流通方向に対して略垂直に配置された第２流路壁部を更に有し、
   前記第２流路壁部は、前記第１流路壁部に対して略垂直に配置されている、
   請求項７に記載の呼気測定装置。
10. 前記フローレギュレータは、
    前記呼気流入部と前記呼気流出部の間に設けられた壁部と、
    前記壁部に形成され、前記呼気流入部と前記呼気流出部を連通する連通孔とを有し、
    前記流量調整部は、
    前記連通孔を開閉可能な弁体と、
    前記弁体に固定され、前記駆動部によって駆動される軸部と、
    を有し、
    前記弁体は、
    前記連通孔を閉じた状態において、前記連通孔の周囲の前記壁部と当接する弾性部材を有している、
    請求項１に記載の呼気測定装置。
11. 前記フローレギュレータは、
    前記連通孔を囲むように前記壁部から突出したリング状の突起部を更に有し、
    前記連通孔が前記弁体によって閉じられた状態において、前記弾性部材は前記突起部に当接している、
    請求項１０に記載の呼気測定装置。
12. 呼気を吹込むためのハンドル部と、
    前記ハンドル部の下流に設けられ、前記ハンドル部から吹込まれた呼気の流量を調整するフローレギュレータと、
    前記フローレギュレータの下流に設けられ、呼気を一時的に溜め込むチャンバと、
    前記チャンバに設けられ、前記フローレギュレータを大気圧に開放する開放部と、
    呼気中の所定の成分を測定する測定部と、
    前記チャンバの下流に設けられ、前記測定部に呼気を送り込むポンプと、
    を備え、
    前記フローレギュレータは、
    前記ハンドル部側から呼気が流入する呼気流入部と、
    前記チャンバ側へと呼気が流出する呼気流出部と、
    前記呼気流入部と前記呼気流出部の間に設けられ、呼気の流量を調整する流量調整部と、
    前記流量調整部を駆動させる駆動部と、
    前記流量調整部の前記呼気流入部側に配置された前記呼気流入部の圧力を検出する流入部圧力センサと、
    前記流量調整部の前記呼気流出部側に配置された前記呼気流出部の圧力を検出する流出部圧力センサと、
    前記駆動部を制御する制御部と、を有する、呼気測定装置の制御方法であって、
    前記駆動部により前記流量調整部を駆動させて、前記呼気流入部と前記呼気流出部とを分離状態とし、前記流入部圧力センサと前記流出部圧力センサの第１オフセット調整を行う第１オフセット調整工程と、
    前記駆動部により前記流量調整部を駆動させて、前記呼気流入部と前記呼気流出部とを連結状態とし、前記流入部圧力センサと前記流出部圧力センサの前記第１オフセット調整後の出力電圧差を検出する差圧検出工程と、
    前記出力電圧差を用いて、前記流入部圧力センサの第２オフセット調整を行う第２オフセット調整工程と、
    を備えた、呼気測定装置の制御方法。
13. 前記出力電圧差に基づいて、前記第２オフセット調整を行うか否かを判定する判定工程を更に備え、
    前記判定工程は、前記出力電圧差が、略０（ゼロ）の場合、前記流入部圧力センサの前記第２オフセット調整を行わないと判定する、
    請求項１２に記載の呼気測定装置の制御方法。

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