WO2020022379A1

WO2020022379A1 - 呼吸検知方法及びシステム、ガス供給方法及びシステム、ならびに酸素発生器

Info

Publication number: WO2020022379A1
Application number: PCT/JP2019/029016
Authority: WO
Inventors: 美平王; 濤劉; 平王; 翊李
Original assignee: オムロンヘルスケア株式会社
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2020-01-30
Also published as: CN110755720A; CN110755720B

Abstract

本発明の実施例は、呼吸検知方法及びシステム、ガス供給方法及びシステム、ならびに酸素発生器を提供する。当該呼吸検知方法は、送気装置内の気圧を検出することと、当該送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することと、を含む。本発明の実施例によれば、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

Description

呼吸検知方法及びシステム、ガス供給方法及びシステム、ならびに酸素発生器

　本願は、ガス供給分野に関し、特に、呼吸検知方法及びシステム、ガス供給方法及びシステム、ならびに酸素発生器に関する。

　従来技術では、特に医療分野において、ガス供給装置が多用されており、これらのガス供給装置は、所定の種類のガスを生成させてこのガスをユーザに供給することで、ユーザがこのガスを吸入するために用いられる。このようなガス供給装置は、例えば、酸素発生器、ネブライザ等である。

　注意すべき点として、上記した技術背景の部分は本発明の技術内容を明瞭で全面に説明し、当業者が容易に理解できるようにするために記載したものである。これらの内容が本発明の背景技術部分に記載されていることとして、当業者であればよく知られているものと判断してはいけない。

　従来のガス供給装置では、通常、一定流量でユーザにガスを供給し、即ち、ユーザの呼気時にもユーザにガスを供給するため、ガス供給効率が低く、かつ、ユーザの使用時に呼吸が阻害されるような感じが生じることがあり、また、ガス供給装置は、使用中に常に一定流量でガスを供給するため、生成する必要があるガス量が多く、これにより、ガス供給装置においてガスを生成させるための部材、例えばコンプレッサ、モレキュラーシーブ等の部材の体積が大きく、さらに、ガス供給装置の体積も大きくなり、その結果、ガス供給装置の製造コストが高くなるとともに、ユーザによる持ち運びに不便であることを本発明者らは見出した。

　上記課題の少なくとも１つを解決するために、本発明実施例は、呼吸検知方法及びシステム、ガス供給方法及びシステム、ならびに酸素発生器を提供し、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

　本発明実施例の第一態様によれば、送気装置内の気圧を検出することと、前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することと、を含む呼吸検知方法を提供する。

　本発明実施例の第二態様によれば、送気装置内の気圧を検出することと、前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することと、前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記送気装置の搬送路を開くことと、を含むガス供給方法を提供する。

　本発明実施例の第三態様によれば、送気装置内の気圧を検出する圧力センサと、前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部と、を備える呼吸検知システムを提供する。

　本発明実施例の第四態様によれば、搬送路を有し、前記搬送路が開く際に前記送気装置を介してユーザにガスを供給する送気装置と、前記送気装置内の気圧を検出する圧力センサと、前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部と、前記送気装置の搬送路に配置され、前記送気装置の搬送路を開く開放状態と、前記送気装置の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブと、前記判定部は前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記バルブを制御して前記送気装置の搬送路を開くバルブ制御部と、を備えるガス供給システムを提供する。

　本発明実施例の第五態様によれば、酸素貯蔵タンクと、一端が前記酸素貯蔵タンクに接続され、他端に酸素排出口が設けられる酸素搬送装置とを備える酸素供給システムと、制御処理システムと、呼吸検知システムと、前記酸素搬送装置の搬送路に配置され、且つ前記酸素搬送装置の搬送路を開く開放状態と前記酸素搬送装置の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブと、を備える酸素発生器を提供し、前記呼吸検知システムは前記第三態様に記載の呼吸検知システムであり、前記呼吸検知システムの判定部は、ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記制御処理システムは、酸素が前記酸素貯蔵タンクから前記酸素搬送装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記バルブを制御して前記酸素搬送装置の搬送路を開く。

　本発明実施例の第六態様によれば、プロセッサ読取可能なプログラムを記憶し、前記プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップと、前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記送気装置の搬送路を開くことで、ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように制御するステップと、を実行させる記憶媒体を提供する。

　本発明実施例の第七態様によれば、プロセッサ読取可能なプログラムを記憶し、前記プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップを実行させる記憶媒体を提供する。

　本発明実施例の１つの有益な効果は、ユーザの吸気時にのみ当該ユーザにガスを供給することにより、ガス供給効率を向上させることができ、一定の呼吸の激しさを有するユーザにとって、そのガス供給量を満足させるために必要なガス生成部材の体積を小さくさせ、ガス供給装置の体積もそれに伴って小さくさせることにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にするということである。

　後述の説明や図面を参照して、本発明の特定実施形態を詳しく開示しており、本発明の原理が採用される形態を明記している。本発明の実施形態の範囲はそれに限定されないと理解すべきである。添付される特許請求の範囲の主旨及び条項の範囲内に、本発明の実施形態にはさまざまな変更、改訂及び均等なものが含まれる。

　一実施形態について記載した及び／又は開示した構成要件が同一又は類似の形態で一つ以上の他の実施形態に適用されたり、その他の実施形態における構成要件と組み合わせたり、その他の実施形態における構成要件を置換したりすることができる。

　なお、用語「含む／有する」とは、本明細書において構成要件、装置、ステップ又は部材の存在を意味するが、そのほかに一つ以上の構成要件、装置、ステップ又は部材の存在若しくは追加を排除するわけではない。

　本発明の図面は本発明実施例をさらに理解するために供されるもので、明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示するとともに、文字記載と合わせて本発明の原理を説明するものである。以下に示す図面は本発明の実施例の一部に過ぎず、当業者にとって、進歩的な作業がない上、これらの図面からその他の図面を取得できることは明らかである。図面において、

本発明の実施例１の呼吸検知方法の一方の模式図である。本発明の実施例１の呼吸検知方法の他方の模式図である。本発明の実施例２のガス供給方法の一方の模式図である。本発明の実施例３の呼吸検知システムの一方の模式図である。本発明の実施例４のガス提供システムの一方の模式図である。本発明の実施例５の酸素発生器の一方の模式図である。

　図面を参照して、以下に記載した内容によれば、本発明の上記及びその他の特徴がより明瞭になる。明細書及び図面において、本発明の特定な実施形態を具体的に披露しており、本発明の原理を採用可能な実施形態の一部を示している。なお、本発明はその記載された実施形態に限定されなく、反して、本発明は、添付した特許請求の範囲に収まる全ての修正、変形及び均等物を含む。

　本発明の実施例では、用語「第１」、「第２」などは、異なる要素を名称で区別するために使用されるが、これらの要素の空間的配列または時間的順序などを意味するものではなく、これらの要素はこれらの用語に限定されるものではない。用語「及び／又は」は、関連して列挙された用語の１つまたは複数のいずれかおよびすべての組合せを含む。

　本発明の実施例では、単数形「１つ」、「当該」は複数形を含み、「１種」又は「１種類」という広義に解釈されるべきであり、単数形「１つ」に限定されるものではない。また、用語「前記」は、文脈が特に明示しない限り、単数形および複数形の両方を含むものに解釈されるべきである。さらに、用語「により」は、文脈が特に明示しない限り、「少なくとも部分的により」に解釈されるべきであり、用語「に基づいて」は、文脈が特に明示しない限り、「少なくとも部分的に基づいて」に解釈されるべきである。

　以下、図面を参照して本発明実施例の各実施形態を説明する。これらの実施形態は例示したものに過ぎず、本発明の実施例を制限するものではない。

　実施例１
　本実施例１は呼吸検知方法を提供する。当該方法は、所定の種類のガスを生成させて当該ガスをユーザに供給するために使用され、ガス供給装置は例えば、酸素発生器、ネブライザ等である。

　図１は本実施例の呼吸検知方法の一方の模式図である。図１に示すように、当該方法は、
　送気装置内の気圧を検出するステップ１０１と、
　当該送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップ１０２とを含む。

　本発明実施例の上記方法において、送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、前記ユーザの状態に基づいてユーザにガスを供給するか否かを制御することができ、これにより、ガス供給効率を向上させることができ、一定の呼吸の激しさを有するユーザにとって、そのガス供給量を満足させるために必要なガス生成部材の体積を小さくさせ、ガス供給装置の体積もそれに伴って小さくさせることにより、ガス供給装置の製造コストを低減させ、ユーザによる持ち運びを容易にする。また、判定では、検知した送気装置内の気圧値だけでなく、気圧の変化程度も利用され、上記２つの要因とユーザの呼吸状態との関係を総合的に考慮することで、ユーザの吸気状態を精度良く判定することができる。

　本実施例では、送気装置はユーザにガスを供給する装置である。例えば、送気パイプ又は送気マスクであってもよい。具体的には、搬送されるガスは、酸素ガス、霧化を行うためのガス等であってもよい。本実施例はこれに限定されるものではなく、実際の必要に応じて使用する送気装置の具体的な種類を選択することができる。

　ステップ１０１では、送気装置内に圧力センサ等の圧力検出手段を設けることにより、送気装置内の気圧を検出することができる。

　ステップ１０２では、気圧変化程度は、気圧変化の特性を表す任意の指標を使用して表すことができる。

　例えば、前記気圧変化程度は送気装置内の気圧値の傾きであってもよい。ここで、送気装置内の気圧値の傾きは、当該送気装置内の気圧値の単位時間当たりの変化量である。当該送気装置内の気圧値の傾きは、異なる時点に対応する当該送気装置内の気圧値から算出された傾きであってもよいし、異なる時点に対応する当該送気装置内の気圧値から算出された複数の傾き値の重み付け平均値であってもよく、加重のための重みは、実験データによって決定されてもよい。

　以上、例を挙げて説明したに過ぎなく、本実施例は、送気装置内の気圧値の傾きを上記気圧変化程度とするものに限らず、当該気圧変化程度は、送気装置内の所定時間内における気圧値の変化量、あるいは、送気装置内の単位気圧の変化量に対応する変化時間等であってもよい。

　一方の実施形態では、気圧変化程度は予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ気圧値は標準大気圧よりも小さい場合、ユーザが吸気状態にあると判定された。

　他方の実施形態では、気圧変化程度は予め設定された第１の閾値以上であって、予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ気圧値の複数回測定平均値は予め設定された第３の閾値よりも小さい場合、ユーザが吸気状態にあると判定された。

　上記２つの実施形態は、独立して実行されてもよいし、併せて実行されてもよい。すなわち、いずれか１つの実施形態を用いて判定してもよいし、２つの実施形態を併用して判定してもよい。２つの実施形態を併用する場合、２つの実施形態の実行順序は限定されず、すなわち、２つは並列に実行されてもよいし、順次実行されてもよく、且つ、順序は問わない。

　気圧変化程度と第１の閾値及び／又は第２の閾値とを比較することにより、ユーザの吸気の激しさに基づいてユーザを分類するとともに、分類結果に基づいて気圧値と相関値とを比較することができる。これにより、吸気が激しいユーザと吸気が弱いユーザのそれぞれについて、その特性に応じた吸気状態の判定条件を設定し、これにより、判定結果の確度を向上させることができる。

　本実施例において、送気装置内の気圧を圧力センサにより複数回測定し、複数回測定した測定値を平均することで、上記ステップ１０１における気圧値の複数回測定平均値を得ることができる。これにより、送気装置内の気圧の短期的、突発的な変動が測定値に与える影響を低減することができる。測定の回数は、例えば、３回、４回、５回などのように、実際の必要に応じて任意に決定することができ、本実施例はこれに限定されるものではない。

　本実施例において、上記第１、第２、第３の閾値は、実際に応じて設定することができる。例えば、前記第１の閾値は、吸気の激しさが所定程度以上のユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、前記第２の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、前記第３の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧の統計値に基づいて設定される。ここで、吸気の激しさとは、吸気の強弱を意味する。これにより、第１の閾値は、吸気が強いユーザの吸気時の気圧変化程度に対応し、第２の閾値は、吸気が弱いユーザの吸気時の気圧変化程度に対応する。

　上記形態で閾値を設定することにより、設定した閾値を客観的な統計結果に合わせることができるので、判定結果の確度をさらに向上させることができる。

　一実施形態では、上記第１閾値は、例えば、－３００Ｐａ／ｓｅｃ（パスカル／秒）以上－９０Ｐａ／ｓｅｃ以下の区間に設定することができる。上記第２の閾値は、例えば、－８９Ｐａ／ｓｅｃ以上－４０Ｐａ／ｓｅｃ以下の区間に設定することができ、上記第３閾値は、例えば、－３９Ｐａ（パスカル）以上－１０Ｐａ以下の区間に設定することができる。第１、第２及び第３の閾値をこのように設定することで、吸気状態を精度良く判定することができる。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、実際の必要に応じて、上記の値の範囲を適宜修正することも可能である。

　上記実施形態において、標準大気圧は、任意の方法で得ることができる。例えば、予め設定されていてもよいし、外気環境中に配置された圧力センサやガス供給装置内部に配置された圧力センサを用いて測定して得られてもよい。

　測定により標準大気圧が得られる場合、標準大気圧は、１回の測定で得られる大気圧値であってもよいし、大気圧の複数回の測定の平均値であってもよい。すなわち、大気圧を圧力センサで複数回測定し、複数回測定した測定値を平均して複数回の測定平均値を得ることができる。これにより、大気圧の短期的、突発的な変動が測定値に与える影響を低減することができる。測定の回数は、例えば５回のように、実際の必要に応じて任意に決定することができる。

　なお、本実施例において、標準大気圧は予め検出しておいてもよいし、標準大気圧を用いる毎に上記比較を行う前にリアルタイムに検出してもよい。リアルタイムに標準大気圧を検出することにより、より正確な現時点の標準大気圧を得ることで、判定結果の確度が向上することができる。

　図２は本実施例の呼吸検知方法の他方の模式図である。図２に示すように、当該方法は、
　送気装置内の気圧を検出するステップ２００と、
　気圧変化程度は第１の閾値よりも小さいか否かを判定するステップ２０１(判定結果はＹＥＳであれば、ステップ２０２を実行し、さもなければ、ステップ２０３を実行する)と、
　気圧値は標準大気圧よりも小さいか否かを判定するステップ２０２(判定結果はYESであれば、ステップ２０５を実行し、さもなければ、ステップ２０６を実行する)と、
　気圧変化程度は第２の閾値よりも小さいか否かを判定するステップ２０３(判定結果はＹＥＳであれば、ステップ２０４を実行し、さもなければ、ステップ２０６を実行する)と、
　気圧の複数回測定平均値は第３の閾値よりも小さいか否かを判定するステップ２０４(判定結果はＹＥＳであれば、ステップ２０５を実行し、さもなければ、ステップ２０６を実行する)と、
　ユーザが吸気状態にあると判定されたステップ２０５と、
　ユーザが吸気状態ではないと判定されたステップ２０６と、を含む。

　図２において、ステップ２０１～２０４は図示の順に従って実行されるが、この実行形態は一例に過ぎず、本実施例はこれに制限されるものではない。ステップ２０１～２０４の実行順序は限らず、「気圧変化程度は予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ気圧値は標準大気圧よりも小さい」を満たすか、及び、「気圧変化程度は予め設定された第１の閾値よりも大きくて予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ気圧値の複数回測定平均値は予め設定された第３の閾値よりも小さい」を満たすかの判定結果を取得できればよい。

　本実施例は、上記２つの実施形態でユーザが吸気状態にあるか否かを判定するものに限らず、上記実施形態を簡単に変形及び／又は拡張してもよい。

　本実施例の呼吸検知方法によれば、送気装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定することができ、これにより、ユーザが吸気状態にあるか否かに基づいて当該ユーザにガスを供給するか否かを制御することができ、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

　実施例２
　本実施例２はガス供給方法を提供する。この方法はガス供給装置に使用される。なお、本実施例における、実施例１と同一の内容については説明を省略する。

　図３は本実施例のガス供給方法の一方の模式図である。図３に示すように、当該方法は、
　送気装置内の気圧を検出するステップ３０１と、
　当該送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップ３０２と、
　当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが当該送気装置を介して当該ユーザに供給されるように、当該送気装置の搬送路を開くステップ３０３と、を含む。

　本実施例の上記方法によれば、送気装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、また、ユーザが吸気状態にある場合に当該ユーザにガスを供給し、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。また、ユーザの吸気状態を精度良く判定することができる。

　本実施例において、上記送気装置は、実施例１における送気装置と同様であり、また、上記ステップ３０１、３０２は、実施例１におけるステップ１０１、１０２の実現形態と同様であるので、ここで説明を省略する。

　上記ステップ３０３において、当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合に、送気装置の搬送路を開閉可能なバルブを制御することにより、当該送気装置の搬送路を開くことで、ガスは、当該送気装置を介して当該ユーザに供給される。

　本実施例では、ステップ３０２において、ユーザが吸気状態ではないと判定された場合に、送気装置の搬送路を閉じて、上記ステップ３０１を継続して実行することができる。これにより、ユーザが吸気しないときにはユーザにガスを供給しないようにすることで、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の体積を小さくすることができる。

　本実施例では、当該方法は、
　当該搬送路の開放時間を決定することと、
　当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、当該開放時間内に当該搬送路の開放状態を保持することと、
　当該開放時間に到達すると、当該搬送路を閉じるとともに、当該送気装置内の気圧を検出し、当該送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが当該送気装置を介して当該ユーザに供給されるように、当該搬送路を開くことと、をさらに含む。

　このように、ユーザの１回の吸気時間が長くて、設定した開放時間よりも長い場合であっても、ユーザの吸気時間内に複数回吸気状態を判定することで、送気装置の搬送路を複数回開き、これにより、ユーザへの十分なガス供給を保証することができる。

　上記開放時間は、予め設定されていてもよいし、ガス供給装置におけるガス貯蔵手段における気圧に応じてリアルタイムに決定されてもよい。

　本実施例の一実施形態では、上記ステップ３０３の完了時に計時を開始でき、計時結果が前記開放時間に到達するまで搬送路の開放状態を保持し、計時結果が前記開放時間に到達したときに、当該送気経路を閉じ、上記ステップ３０１に戻ってステップ３０１～３０３を再実行する。再実行されるステップ３０２において、現在ユーザが吸気状態でないと判定された場合に、当該搬送路の閉鎖状態を保持し、再実行されるステップ３０２において、ユーザが吸気状態のままであると判定された場合に、当該搬送路を再開放する。

　本実施例のガス供給方法によれば、送気装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、さらに、ユーザが吸気状態にあるか否かに基づいて当該ユーザにガスを供給するか否かを制御し、これにより、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

　実施例３
　本実施例３は呼吸検知システムを提供する。このシステムはガス供給装置に使用される。なお、本実施例における、実施例１と同一の内容については説明を省略する。

　図４は本実施例の呼吸検知システムの一方の模式図である。図４に示すように、当該システム４００は、
　送気装置内の気圧を検出する圧力センサ４０１と、
　送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部４０２とを備える。

　本実施例において、判定部４０２はユーザが吸気状態であるか否かを判定するという具体的な態様については、上述した実施例１を参照されたので、ここで説明を省略する。

　判定部４０２は、任意のソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより実現される。一実施形態では、判定部４０２の機能はプロセッサに組み込まれて実現される。当該プロセッサは、判定部４０２の機能を実現するために、メモリからプログラムを読取って実行するように配置されてもよい。

　本実施例の呼吸検知システムは、例えば、酸素発生器、ネブライザ等のガス供給装置に用いることができる。

　本実施例の呼吸検知システムによれば、送気装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、ユーザが吸気状態にあるか否かに基づいて当該ユーザにガスを供給するか否かを制御することができ、これにより、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

　実施例４
　本実施例４はガス供給システムを提供する。当該システムはガス供給装置に使用される。なお、本実施例における、実施例１及び２と同一の内容については説明を省略する。

　図５は本実施例のガス提供システムの模式図である。図５に示すように、このシステム５００は、搬送路を有し、前記搬送路が開く際に送気装置５０５を介してユーザにガスを供給する送気装置５０５と、送気装置５０５内の気圧を検出する圧力センサ５０１と、送気装置５０５内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部５０２と、送気装置５０５の搬送路に配置され、送気装置５０５の搬送路を開く開放状態と、送気装置５０５の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブ５０４と、判定部５０２はユーザが吸気状態にあると判定されたた場合、ガスが送気装置５０５を介してユーザに供給されるように、バルブ５０４を制御して送気装置５０５の搬送路を開くバルブ制御部５０３と、を備える。

　本実施例において、圧力センサ５０１、判定部５０２の実現は、上述した実施例３における圧力センサ４０１及び判定部４０２と同様であるので、ここで説明を省略する。

　本実施形態において、ガス供給システム５００は、当該搬送路の開放時間を決定する開放時間決定部５０６をさらに備えてもよく、また、判定部５０２は前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、バルブ制御部５０３によりバルブ５０４が当該開放時間内に開放状態を保持させ、当該開放時間に到達すると、バルブ制御部５０３は当該搬送路を閉じるようにバルブ５０４を制御するとともに、圧力センサ５０１は送気装置５０５内の気圧を検出し、判定部５０２は送気装置５０５内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、判定部５０２は当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、バルブ制御部５０３はガスが送気装置５０５を介して当該ユーザに供給されるように、バルブ５０４を制御して当該搬送路を開く。開放時間決定部５０６は、オプション部品である。

　本実施例において、上記開放時間に到達した後、判定部５０２はバルブ５０４を制御して送気装置５０５の搬送路を閉じることができる。また、上記開放時間内において、判定部５０２は、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定しなくてもよい。

　本実施例において、バルブ５０４は、バルブ制御部５０３から送信された制御信号に基づいて、送気装置５０５の搬送路を開閉可能な任意のタイプのバルブ、例えば電磁弁等である。

　判定部５０２、バルブ制御部５０３、開放時間決定部５０６のうちのいずれか１つまたは複数は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより実現される。一実施形態では、判定部５０２、バルブ制御部５０３、及び開放時間決定部５０６の機能は、プロセッサに組み込まれて実現されてもよい。プロセッサは、判定部５０２、バルブ制御部５０３、及び開放時間決定部５０６の機能を実現するために、メモリからプログラムを読み出して実行するように配置されてもよい。

　本実施例のガス供給システムは、例えば、酸素発生器、ネブライザ等のガス供給装置に用いることができる。

　本実施例のガス供給システムによれば、送気装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、さらに、ユーザが吸気状態にあるか否かに基づいて当該ユーザにガスを供給するか否かを制御し、これにより、ガス供給効率を向上させるとともに、ガス供給装置の小型化を図ることができ、これにより、ガス供給装置の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

　実施例５
　本実施例５は酸素発生器を提供する。なお、本実施例における、実施例１乃至４と同一の内容については説明を省略する。本実施例の酸素発生器において、ユーザに供給されるガスは、具体的には酸素である。

　図６は本実施例の酸素発生器の模式図である。図６に示すように、酸素発生器６００は、酸素貯蔵タンク６０１１と、一端が酸素貯蔵タンク６０１１に接続され、他端に酸素排出口（図示せず）が設けられる酸素搬送装置６０１２（酸素搬送装置６０１２は、実施例１乃至４における送気装置として機能し得る）とを備える酸素供給システム６０１と、制御処理システム６０２と、呼吸検知システム６０３と、酸素搬送装置６０１２の搬送路に配置され、且つ酸素搬送装置６０１２の搬送路を開く開放状態と酸素搬送装置６０１２の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブ６０４と、を備える。バルブ６０４は実施例４におけるバルブ５０４として機能し得る。

　呼吸検知システム６０３は、実施例３に記載の呼吸検知システムであり、すなわち、呼吸検知システム６０３は、圧力センサ６０３１及び判定部６０３２を備え、圧力センサ６０３１、判定部６０３２の実現は、上述した実施例３における圧力センサ４０１及び判定部４０２、並びに、実施例４における圧力センサ５０１及び判定部５０２と同じであるが、ここで説明を省略する。

　呼吸検知システム６０３の判定部（すなわち、実施例３における判定部４０２又は実施例４における判定部５０２）はユーザが吸気状態にあると判定された場合、制御処理システム６０２は、酸素が酸素貯蔵タンク６０１１から酸素搬送装置６０１２を介してユーザに供給されるように、バルブ６０４を制御して酸素搬送装置６０１２の搬送路を開く。すなわち、制御処理システム６０２は実施例４におけるバルブ制御部５０３として機能し得る。

　本実施例において、判定部６０３２は、ユーザが吸気状態でないと判定された場合、バルブ６０４を制御して酸素搬送装置６０１２の搬送路を閉じ、酸素搬送装置６０１２内の気圧の検出を継続してもよい。

　本実施形態において、制御処理システム６０２は、さらに、酸素搬送装置６０１２の搬送路の開放時間を決定することができ、呼吸検知システム６０３における判定部６０３２はユーザが吸気状態にあると判定された場合、制御処理システム６０２は、当該開放時間内に開放状態を保持させる（すなわち、搬送路の開放状態を保持させる）ようにバルブ６０４を制御し、当該開放時間に到達すると、制御処理システム６０２は、当該搬送路を閉じるようにバルブ６０４を制御するとともに、圧力センサ６０３１は酸素搬送装置６０１２内の気圧を検出し、酸素搬送装置６０１２内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが酸素搬送装置６０１２を介して当該ユーザに供給されるように、当該搬送路を開く。すなわち、制御処理システム６０２は実施例４における開放時間決定部５０６として機能し得る。

　以上、本発明実施例の発明ポイントに関する内容について説明したが、本実施例において、酸素発生器６００は、電源スイッチ、酸素発生の開始及び終了を制御するためのスタート／ストップボタン、コンプレッサ、モレキュラーシーブなどのような他の部材を含んでもよい。上記部品は、実際の必要に応じて配置することができる。

　本実施例において、制御処理システム６０２は、酸素発生器の全体的な制御機能を実現することもできる。例えば、酸素発生器の電源スイッチがオンされた後、制御処理システム６０２がユーザによるスタート／ストップボタンの最初の操作を受け付けると、制御処理システム６０２が外部大気圧を検出するように圧力センサ等の検出手段を制御可能であり、検出値または検出値の複数の平均値を標準大気圧とし、また、空気がコンプレッサ、モレキュラーシーブ等を通過して酸素生成が開始されるようにさらに制御し、生成した酸素を酸素貯蔵タンク６０１１に貯蔵し、また、制御処理システム６０２は呼吸検知システム６０３を制御して酸素搬送装置６０１２内の気圧を検出するとともに、酸素搬送装置６０１２内の気圧値と気圧変化程度に基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、ユーザが吸気状態にあると判定された場合、制御処理システム６０２は、生成した酸素が酸素貯蔵タンク６０１１から酸素搬送装置６０１２を介してユーザに供給されるように、バルブ６０４を制御して酸素搬送装置６０１２の搬送路を開き、ユーザが吸気状態でないと判定された場合に、制御処理システム６０２はバルブ６０４を制御して酸素搬送装置６０１２の搬送路を閉じるとともに、呼吸検知システム６０３を制御して酸素搬送装置６０１２内の気圧を継続的に検出して次の吸気状態の判定を行う。制御処理システム６０２は、ユーザによるスタート／ストップボタンの再操作を受け付けると、酸素発生を終了する。

　判定部６０３２及び制御処理システム６０２のうちのいずれか１つまたは複数は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより実現される。一実施形態では、判定部６０３２及び制御処理システム６０２の機能は、プロセッサに組み込まれて実現されてもよい。プロセッサは、判定部６０３及び制御処理システム６０２の機能を実現するために、メモリからプログラムを読み出して実行するように配置されてもよい。

　本実施例の酸素発生器によれば、酸素搬送装置内の気圧値と気圧変化程度とに基づいてユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、さらに、ユーザが吸気状態にあるか否かに基づいて当該ユーザにガスを供給するか否かを制御し、これにより、ガス供給効率を向上させるとともに、酸素発生器の小型化を図ることができ、これにより、酸素発生器の製造コストを低減させるとともに、ユーザによる持ち運びを容易にする。

　本発明の実施例は、プロセッサ読取可能なプログラムをさらに提供し、当該プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップを実行させる。

　本発明の実施例は、プロセッサ読取可能なプログラムを記憶する記録媒体をさらに提供し、当該プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップを実行させる。

　本発明の実施例は、プロセッサ読取可能なプログラムをさらに提供し、当該プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップと、当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、当該送気装置の搬送路を開くことで、ガスが当該送気装置を介して当該ユーザに供給されるように制御するステップとを実行させる。

　本発明の実施例は、プロセッサ読取可能なプログラムを記憶する記憶媒体をさらに提供し、当該プログラムによりプロセッサに、検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップと、当該ユーザが吸気状態にあると判定された場合、当該送気装置の搬送路を開くことで、ガスが当該送気装置を介して当該ユーザに供給されるように制御するステップとを実行させる。

　本発明の以上の方法／システムは、ハードウェアによって実現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。本発明は、ロジック部により実行される際に、当該ロジック部に上述した装置や構成部材を実現させたり、当該ロジック部に上述した各種の方法やステップを実現させたりすることができるというコンピュータ読み取り可能なプログラムに関する。ロジック部は、例えば、フィールドプログラマブルロジックコンポーネント、マイクロプロセッサ、コンピュータで使用されるプロセッサなどである。また、本発明は、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、 DVD 、フラッシュメモリ等の上記プログラムを記憶する記憶媒体に関する。

　本発明の実施例で説明された方法／システムの組合せは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、または両方の組合せとして直接具現化することができる。例えば、図４に示す機能ブロック図のうちの１つ以上及び／又は機能ブロック図の１つ以上の組み合わせは、コンピュータプログラムの流れの各ソフトウェアモジュールに対応してもよいし、各ハードウェアモジュールに対応してもよい。これらのソフトウェアモジュールは、図１に示した各ステップにそれぞれ対応することができる。これらのハードウェアモジュールは、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を用いてこれらのソフトウェアモジュールを硬化させることにより実現される。

　ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭまたは当分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に設けられてもよい。記憶媒体をプロセッサに結合することによって、プロセッサが前記記憶媒体から情報を読み取り、且つ、前記記憶媒体に情報を書き込むことができる。又は、前記記憶媒体は、プロセッサの構成要素であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に配置してもよい。当該ソフトウェアモジュールは、装置のメモリに格納されてもよいし、挿入可能な装置のメモリカードに格納されてもよい。例えば、装置が大容量のＭＥＧＡ－ＳＩＭカードや大容量のフラッシュメモリ装置を採用すれば、そのＭＥＧＡ－ＳＩＭカードや大容量のフラッシュメモリ装置にそのソフトウェアモジュールが記憶されてもよい。

　図面で説明された機能ブロックのうちの１つ以上、及び／又は、機能ブロックの１以上の組合せについて、本明細書に記載の機能を実行するための汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブルロジックデバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理デバイス、個別ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の適切な組合せとして実現できる。図面で説明された機能ブロックのうちの１つ以上、及び／又は、機能ブロックの１以上の組合せについて、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSP通信と組み合わせる１つ以上のマイクロプロセッサまたは任意の他のそのような配置のような、演算装置の組合せとしてさらに実現される。

　以上、具体的な実施形態を組み合わせて本願を説明したが、当業者には明らかなように、これらの説明はいずれも例示的なものであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。当業者であれば、本出願の原理に基づいて、本願に様な変形及び修正を加えることができ、これらの変形及び修正も本願の範囲内に収まる。

Claims

　送気装置内の気圧を検出することと、
　前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することと、
　前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記送気装置の搬送路を開くことと、を含むことを特徴とするガス供給方法。
　前記気圧変化程度は前記送気装置内の気圧値の傾きであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
　ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することは、
　前記気圧変化程度は予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値は標準大気圧よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたこと、及び／又は
　前記気圧変化程度は予め設定された第１の閾値以上であって、予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値の複数回測定平均値は予め設定された第３の閾値よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
　前記第１の閾値は、吸気の激しさが所定程度以上のユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第２の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第３の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧の統計値に基づいて設定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
　前記標準大気圧は大気圧の複数回測定平均値であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
　前記ユーザが吸気状態ではないと判定された場合、前記送気装置の搬送路を閉じるとともに、前記送気装置内の気圧の検出を継続することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
　前記搬送路の開放時間を決定することと、
　前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記開放時間内に前記搬送路の開放状態を保持することと、
　前記開放時間に到達すると、前記搬送路を閉じるとともに、前記送気装置内の気圧を検出し、前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記搬送路を開くことと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
　送気装置内の気圧を検出することと、
　前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することと、を含むことを特徴とする呼吸検知方法。
　前記気圧変化程度は前記送気装置内の気圧値の傾きであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
　ユーザが吸気状態にあるか否かを判定することは、
　前記気圧変化程度は予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値は標準大気圧よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたこと、及び／又は
　前記気圧変化程度は予め設定された第１の閾値以上であって、予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値の複数回測定平均値は予め設定された第３の閾値よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたことを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
　前記第１の閾値は、吸気の激しさが所定程度以上のユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第２の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第３の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧の統計値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
　前記標準大気圧は大気圧の複数回測定平均値であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
　搬送路を有し、前記搬送路が開く際に前記送気装置を介してユーザにガスを供給する送気装置と、
　前記送気装置内の気圧を検出する圧力センサと、
　前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、前記ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部と、
　前記送気装置の搬送路に配置され、前記送気装置の搬送路を開く開放状態と、前記送気装置の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブと、
　前記判定部は前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記バルブを制御して前記送気装置の搬送路を開くバルブ制御部と、を備えることを特徴とするガス供給システム。
　前記気圧変化程度は前記送気装置内の気圧値の傾きであることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
　前記判定部は、前記気圧変化程度が予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値が標準大気圧よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定され、及び／又は
　前記判定部は、前記気圧変化程度が予め設定された第１の閾値以上であって、予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値の複数回測定平均値が予め設定された第３の閾値よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
　前記第１の閾値は、吸気の激しさが所定程度以上のユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第２の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第３の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧の統計値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
　前記標準大気圧は大気圧の複数回測定平均値であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
　前記判定部は前記ユーザが吸気状態ではないと判定された場合、前記バルブ制御部は前記送気装置の搬送路を閉じるように前記バルブを制御し、前記圧力センサは前記送気装置内の気圧の検出を継続することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
　前記搬送路の開放時間を決定する開放時間決定部をさらに備え、
　前記判定部は前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記バルブ制御部により前記バルブが前記開放時間内に開放状態を保持させ、
　前記開放時間に到達すると、前記バルブ制御部は前記バルブを制御して前記搬送路を閉じるとともに、前記圧力センサは前記送気装置内の気圧を検出し、前記判定部は前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定し、前記判定部は前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記バルブ制御部はガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記バルブを制御して前記搬送路を開くことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
　送気装置内の気圧を検出する圧力センサと、
　前記送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする呼吸検知システム。
　前記気圧変化程度は前記送気装置内の気圧値の傾きであることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
　前記判定部は、前記気圧変化程度が予め設定された第１の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値が標準大気圧よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定され、及び／又は
　前記判定部は、前記気圧変化程度が予め設定された第１の閾値以上であって、予め設定された第２の閾値よりも小さく、且つ前記気圧値の複数回測定平均値が予め設定された第３の閾値よりも小さい場合、前記ユーザが吸気状態にあると判定されたことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
　前記第１の閾値は、吸気の激しさが所定程度以上のユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第２の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧変化程度の統計値に基づいて設定され、
　前記第３の閾値は、吸気の激しさが所定程度よりも小さいユーザの吸気際の気圧の統計値に基づいて設定されることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
　前記標準大気圧は大気圧の複数回測定平均値であることを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
　酸素貯蔵タンクと、一端が前記酸素貯蔵タンクに接続され、他端に酸素排出口が設けられる酸素搬送装置と、を備える酸素供給システムと、
　制御処理システムと、
　呼吸検知システムと、
　前記酸素搬送装置の搬送路に配置され、且つ前記酸素搬送装置の搬送路を開く開放状態と前記酸素搬送装置の搬送路を閉じる閉鎖状態とを切り替え可能であるバルブと、を備える酸素発生器であって、
　前記呼吸検知システムは請求項２０～２４のいずれか一項に記載の呼吸検知システムであり、
　前記呼吸検知システムの前記判定部はユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記制御処理システムは、酸素が前記酸素貯蔵タンクから前記酸素搬送装置を介して前記ユーザに供給されるように、前記バルブを制御して前記酸素搬送装置の搬送路を開くことを特徴とする酸素発生器。
　プロセッサ読取可能なプログラムを記憶し、前記プログラムによりプロセッサに、
　検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップと、
　前記ユーザが吸気状態にあると判定された場合、前記送気装置の搬送路を開くことで、ガスが前記送気装置を介して前記ユーザに供給されるように制御するステップと、を実行させることを特徴とする記憶媒体。
　プロセッサ読取可能なプログラムを記憶し、前記プログラムによりプロセッサに、
　検出した送気装置内の気圧値及び気圧変化程度に基づいて、ユーザが吸気状態にあるか否かを判定するステップを実行させることを特徴とする記憶媒体。