(57)【要約】  既存の機械式の呼吸測定装置に容易に取り付けて測定値を電子化することができる呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定方法を提供すること。  シリンダと、このシリンダ２ａ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカー６とを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する呼吸測定器用の呼吸測定変換装置２０に関する。マーカーの移動範囲の近傍にこのマーカーの移動方向に沿って配置される複数の検出ヘッドＳを備え、いずれかの検出ヘッドＳへのマーカー６の近接に伴う当該検出ヘッドの出力値の変を通じた当該検出ヘッドの位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照によりこれらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を記憶する校正記憶部を備える。呼吸目盛の値を電気信号として出力する出力部を備える。
2017168715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、このシリンダ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカーとを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する呼吸測定器用の呼吸測定変換装置であって、
前記シリンダに取り付ける本体と、この本体上で前記マーカーの移動範囲の近傍にこのマーカーの移動方向に沿って配置される複数の検出ヘッドとを備え、
前記いずれかの検出ヘッドへのマーカーの近接に伴う当該検出ヘッドの出力値の変を通じた当該検出ヘッドの位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照により前記これらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を記憶する校正記憶部を備え、
呼吸測定により検出されたマーカーの近接する前記検出ヘッドの位置と前記校正記憶部との情報の対照により呼吸目盛の値を電気信号として出力する出力部を備えた呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項２】
前記マーカーの移動開始を検出し、当該移動開始時点からの時間を測定するタイマーをさらに備え、前記マーカーの位置の変化が、その移動開始から所定時間経過しても所定の値に達しない場合に呼吸測定失敗と判定する判定部を備えた請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項３】
前記マーカーの移動開始を検出し、当該移動開始時点からの時間を測定するタイマーをさらに備え、前記マーカーの移動終了時点が移動開始時点から所定時間内において、当該測定時間後半における前記マーカーの上昇値が一定量を超えた場合に呼吸測定失敗と判定する判定部を備えた請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項４】
前記本体はシート状であり、前記シリンダに着脱貼付け自在な貼り付ける貼り付け層を有している請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項５】
前記シリンダは前記ピストン移動方向を一辺とする方形であり、前記ピストン移動方向に距離を隔ててこのシリンダの角部に係止する一対のフラップを有している請求項４記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項６】
前記検出ヘッドは検出電極であり、前記マーカーの移動方向に沿ってアース電極を前記本体上にさらに設け、このアース電極と前記マーカー移動範囲との間に前記検出電極が配置され、前記いずれかの検出電極へのマーカーの近接に伴う当該検出電極と前記アース電極間の静電容量の変化により前記校正がなされるものである請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項７】
前記検出ヘッドは検出コイルであり、前記マーカーには導電材料で構成されたマーカーの静止用バネが設けられ、検出コイルにバネが近接することに伴う検出コイルのインダクタンスの変化により前記校正がなされるものである請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項８】
前記検出ヘッドは磁気センサであり、前記マーカーには磁気材料で構成された磁気マーカーが設けられ、磁気センサに前記磁気マーカーが近接することに伴う磁気センサの抵抗値の変化により前記校正がなされるものである請求項１記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置を取り付けてある呼吸測定器。
【請求項１０】
シリンダと、このシリンダ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカーとを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する呼吸測定方法であって、
前記シリンダに取り付ける本体と、この本体上で前記マーカーの移動範囲の近傍にこのマーカーの移動方向に沿って配置される複数の検出ヘッドとを備え、
前記いずれかの検出ヘッドへのマーカーの近接に伴う当該検出ヘッドの出力値の変を通じた当該検出ヘッドの位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照により前記これらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を校正記憶部に記憶し、
呼吸測定により検出されたマーカーの近接する前記検出ヘッドの位置と前記校正記憶部との情報の対照により呼吸目盛の値を電気信号として出力部から出力する呼吸測定方法。
【請求項１１】
前記呼吸測定器は少なくとも２つのゾーンマーカーを備え、各ゾーンマーカーの位置に前記マーカーを合わせて各ゾーンマーカーの位置を記憶部に記憶させ、測定時に両ゾーンマーカーの範囲に前記マーカーが入った場合にアラーム信号を発生させる請求項１０記載の呼吸測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定方法に関する。さらに詳しくは、シリンダと、このシリンダ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカーとを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピークフローメーターやスパイロメーター等、呼気測定器における測定値を継続的に管理するため、これらの測定値の電子化が望まれている。例えば、特許文献１のように、流量を電気信号に換算し出力する電子式の機器が提供されている。【０００３】
しかし、これらの機器は電気部品も一体的に組み込まれているため洗浄が困難である。その一方、測定値を目視で読み取る機械式の呼吸測定器は世の中に多数出回っており安価であるが、出力値の電子化はなされていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１１０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、既存の機械式の呼吸測定装置に容易に取り付けて測定値を電子化することができる呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る呼吸測定器用の呼吸測定変換装置の特徴は、シリンダと、このシリンダ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカーとを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する構成において、前記シリンダに取り付ける本体と、この本体上で前記マーカーの移動範囲の近傍にこのマーカーの移動方向に沿って配置される複数の検出ヘッドとを備え、前記いずれかの検出ヘッドへのマーカーの近接に伴う当該検出ヘッドの出力値の変を通じた当該検出ヘッドの位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照により前記これらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を記憶する校正記憶部を備え、呼吸測定により検出されたマーカーの近接する前記検出ヘッドの位置と前記校正記憶部との情報の対照により呼吸目盛の値を電気信号として出力する出力部を備えたことにある。【０００７】
上記特徴構成によれば、マーカーは物理的に移動するので、その側方に検出ヘッドを位置させることで、マーカーの位置を検出することができる。しかも、マーカーと検出ヘッドは非接触であるため、電子化が機械式の測定に直接影響を及ぼす恐れもない。検出ヘッドは前記マーカーの手動操作に伴う校正で、正確な値を出力することができる。しかも、検出ヘッドはマーカーの目視を妨げないため、従来通りの目盛りの確認を肉眼で行いながら、同時にデータの電子記録も可能となる。【０００８】
上記特徴構成に加え、前記マーカーの移動開始を検出し、当該移動開始時点からの時間を測定するタイマーをさらに備え、前記マーカーの位置の変化が、その移動開始から所定時間経過しても所定の値に達しない場合に呼吸測定失敗と判定する判定部を備えるとよい。これにより、図８（ｂ）に示すスタート時の呼気の不足や（空気漏れや、呼気の勢い不足の場合の検出）、図８（ｄ）（ｅ）に示す終了時に十分呼気が吹き込まれていないこと（呼気を出し切っていない場合等の検出）を自動検出でき、エラーとしてデータ取得しないようにユーザーに対して注意を促すことができる。【０００９】
前記マーカーの移動開始を検出し、当該移動開始時点からの時間を測定するタイマーをさらに備え、前記マーカーの移動終了時点が移動開始時点から所定時間内において、当該測定時間後半における前記マーカーの上昇値が一定量を超えた場合に呼吸測定失敗と判定する判定部を備えるとよい。これにより、図８（ｅ）に示す終了時における不適切な呼気（最後に息が急に停止するような息を出し切っていない場合等）を自動検出でき、エラーとしてデータ取得しないようにユーザーに対して注意を促すことができる。【００１０】
前記本体はシート状であり、前記シリンダに着脱貼付け自在な貼り付け層を有しているとよい。これにより、本来の機械式測定器の機能を損なわずにデータの電子化ができる。しかも、容易に取り外せるため、呼吸測定器を洗浄することができて、衛生面での貢献度も向上する。【００１１】
前記シリンダは前記ピストン移動方向を一辺とする方形であり、前記ピストン移動方向に距離を隔ててこのシリンダの角部に係止する一対のフラップを有しているとよい。これにより、前記検出ヘッドをマーカーの移動範囲に沿わせる際に、位置合わせが容易となる。【００１２】
前記検出ヘッドは検出電極であり、前記マーカーの移動方向に沿ってアース電極を前記本体上にさらに設け、このアース電極と前記マーカー移動範囲との間に前記検出電極が配置され、前記いずれかの検出電極へのマーカーの近接に伴う当該検出電極と前記アース電極間の静電容量の変化により前記校正がなされるものであるとよい。これにより、マーカーそのものを利用して、電子測定がなされるため、非接触で本来の機械測定を妨げず、本測定変換装置を取り付けるだけで測定開始が可能となる。【００１３】
前記検出ヘッドは検出コイルであり、前記マーカーには導電材料で構成されたマーカーの静止用バネが設けられ、検出コイルにバネが近接することに伴う検出コイルのインダクタンスの変化により前記校正がなされるものであるとよい。これにより、同様にマーカーそのものを利用して、電子測定がなされるため、非接触で本来の機械測定を妨げず、本測定変換装置を取り付けるだけで測定開始が可能となる。【００１４】
前記検出ヘッドは磁気センサであり、前記マーカーには磁気材料で構成された磁気マーカーが設けられ、磁気センサに前記磁気マーカーが近接することに伴う磁気センサの抵抗値の変化により前記校正がなされるものであるとよい。これにより、マーカーに磁石を付加する軽微な操作で電子測定がなされるため、非接触で本来の機械測定を妨げず、本測定変換装置を取り付けるだけで測定開始が可能となる。【００１５】
上記いずれかに記載の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置を取り付けて呼吸測定器として実施することが可能である。【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る呼吸測定方法の特徴は、シリンダと、このシリンダ内で移動するピストンと、このピストンの移動に伴って移動しピストンの最上位置を示すマーカーとを有する呼吸測定器に取り付けることで呼気量または呼気圧力を示す呼吸目盛を電気信号に変換して測定する方法において、前記シリンダに取り付ける本体と、この本体上で前記マーカーの移動範囲の近傍にこのマーカーの移動方向に沿って配置される複数の検出ヘッドとを備え、前記いずれかの検出ヘッドへのマーカーの近接に伴う当該検出ヘッドの出力値の変を通じた当該検出ヘッドの位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照により前記これらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を校正記憶部に記憶し、呼吸測定により検出されたマーカーの近接する前記検出ヘッドの位置と前記校正記憶部との情報の対照により呼吸目盛の値を電気信号として出力部から出力することにある。【００１７】
係る場合、前記呼吸測定器は少なくとも２つのゾーンマーカーを備え、各ゾーンマーカーの位置に前記マーカーを合わせて各ゾーンマーカーの位置を記憶部に記憶させ、測定時に両ゾーンマーカーの範囲に前記マーカーが入った場合にアラーム信号を発生させるとよい。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明に係る呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定方法の特徴によれば、既存の機械式の呼吸測定装置に容易に取り付けて測定値を電子化することができることが可能となった。その結果、ユーザーは使い慣れ、または、汎用で安価な機械式の呼吸測定装置を利用して測定値を電子化でき、呼気等の管理を合理的に行うことが可能となった。【００１９】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】呼吸測定変換装置を取り付けた呼吸測定器（呼気測定装置、ピークフローメーター）の正面側の斜視図である。
【図２】呼吸測定変換装置の正面図である。
【図３】呼吸測定変換装置の背面図である。
【図４】呼吸測定器の背面側の斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明に係る呼吸測定変換装置を用いた測定システムのブロック図である。
【図７】呼吸測定変換装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートの動作を示すグラフであって、（ａ）（ｂ）はスロースタート、（ｃ）（ｄ）（ｅ）は吹き終わりの状態を示すものである。
【図９】本発明に係る呼吸測定変換装置の第２実施形態における図２相当図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における図５相当図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における回路図である。
【図１２】本発明に係る呼吸測定変換装置の第３実施形態における図２相当図である。
【図１３】本発明の第３実施形態における図５相当図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、図１〜８を参照しながら、本発明の第１実施形態を詳しく説明する。
図１は、呼吸測定変換装置２０を取り付けた呼吸測定器１であり、この呼吸測定器は呼気測定装置（ピークフローメーター）である。なお、本来図１の呼吸測定器１の表示面は背面であるが、呼吸測定変換装置２０は正面が表示されており表示の統一のため、「図１は正面側の斜視図」と表記する。
呼吸測定器１は、内部がシリンダ２ａである測定器本体２の表面に呼吸目盛２ｂが設けられ、息を吹き込むマウスピース３がシリンダ２ａに連通している。シリンダ２ａ内にはスライド軸４が測定器本体２の長手方向であるピストン移動方向ＤＬに沿って設けられ、スライド軸４にピストン５とマーカー６のスライダー６ｘとが貫通している。
【００２２】
測定器本体４の表面側には、ピストン移動方向ＤＬに沿って移動溝７が形成され、マーカー６はこの移動溝７と先のスライド軸４とに沿って移動する。マーカーには後述のマーカー静止機構が設けられ、移動上端で静止する。マーカー６の静止位置を確認するための呼吸目盛２ｂにより、マーカー６の値が測定される。
【００２３】
測定器本体２には、マーカー判定の３つのゾーンマーカー８が設けられている。上ゾーンマーカー８ａ、中ゾーンマーカー８ｂ、下ゾーンマーカー８ｃはそれぞれレッドゾーン、イエローゾーン、グリーンゾーンを設定するためのものであり、手で上下に移動させることが可能である。
【００２４】
マーカー静止機構は、図５に示すようにスライダー６ｘとバネ６ｅとよりなる。スライダー６ｘは、移動溝７を貫通する連結部６ｃにより、表膨大部６ａ及び裏膨大部６ｂをつなぎ、裏膨大部６ｂと移動溝７横の壁面との間で螺旋状のバネ６ｅを突っ張らせることにより、その摩擦力でマーカーを静止させる。裏膨大部６ｂには貫通孔６ｄが形成され、先のスライド軸４が貫通している。
【００２５】
使用に際しては、マウスピースから呼気を吹き込む。吹き込まれた呼気はピストン５の弾性力に抗してこのピストン５を押し上げることにより、シリンダ２ａ内を上昇し、同時にマーカー６を押し上げ、上死点でマーカー６を静止させ、呼気の流量又は圧力を表示する。
【００２６】
呼吸測定変換装置２０は、先の呼吸測定器１の表面に貼り付けて使用されるＩＣタグセンサとして構成され、屈曲可能なフィルム部２１の裏面に貼付け取り外し自在な粘着剤よりなる着脱層２４を有している。フィルム部の変換装置本体２２には、先の移動溝７近傍に配置される複数の検出ヘッドＳが設けられ、制御部３１、無線通信部３２及びバッテリー３３が順次設けられている。変換装置本体２２の上下に沿う一片には、上下一対のフラップ２３が設けられ、方形を呈する測定器本体２の一角に屈曲させて係止させることで、検出ヘッドＳを移動溝７に沿わせることができる。
【００２７】
本実施形態では、検出ヘッドＳはｎ個の検出電極ｔｎとして構成されている。また、検出電極を挟んで、ピストン移動方向ＤＬに沿ってアース電極Ｔｅが設けられ、図５に示すように、検出電極ｔ２とアース電極Ｔｅとの間のキャパシタＣの容量を各検出電極ｔｎで測定する。先のマーカー６のスライダー６ｘはポリエチレンやポリプロピレン等の合成樹脂で構成され、各検出電極ｔ２（ｔｎ）への近接に伴って、誘電効果により先のキャパシタＣの容量変化を検出する。
【００２８】
各検出電極ｔｎはスルーホール及びフィルム部２１の裏面に設けられた導電パターンを通じて制御部３１に接続されている。無線通信部３２及びバッテリー３３は制御部３１と連携してマーカー６の位置を検出電極ｔｎにより検出し、電気信号として出力する。検出電極ｔｎやアース電極Ｔｅとしては、厚さの薄い導電性ポリマー等を用いることができ、透明に構成することで、視認性を妨げない利点がある。
【００２９】
各検出電極ｔｎにより構成される静電容量センサは、ＲＣ回路のキャパシタＣを形成し、電極にマーカー６が近づくと、静電容量が増えてコンデンサの放電時間が長くなることで検出する。さらに詳述すると、静電容量Ｃ１は、電極に単位の電圧印加時に生ずる電荷量Ｑで表わされる。各検出電極ｔｎに正電圧を加えたならば、電極には＋の電荷が生じ、電極と大地間に電界ができる。この電界中にマーカー６が存在すれば静電誘導を受けて、電極に近い側にアース電極Ｔｅと異種の負電荷が現われ、反対側には正電荷が現われる。制御部３１の検出回路に発振回路を利用し、いずれかの検出電極ｔｎに対応する発進回路の静電容量Ｃ１が発振条件の一要素となるように発振回路を構成し、この検出電極のＣ１の変化にしたがって発振を開始、あるいは停止するようにして、いずれの検出電極ｔｎにマーカー６が接近しているのか（距離ｄの減少）を検出することが可能である。静電容量センサの検出は各センサ同時に行っても、シグマデルタ方式で行ってもいい。
【００３０】
本実施形態は、呼吸測定器１に元来より設けられている樹脂製のマーカーが接近することでキャパシタＣが大きくなり、放電時間が長くなることを検出するものである。したがって、マーカーの材質に依存せず、温度など環境の変化に強く、ポリカーボネート、アクリルなど樹脂一般や、各種金属など、幅広い材質のマーカーで検出できるのが特徴である。
【００３１】
呼吸測定変換装置２０のシステム構成は図６の通りであり、マーカー６の位置を検出ヘッドＳで検出し、制御部３１の処理部３５で処理する。制御部３１では、ずれかの検出ヘッドＳへのマーカー６の近接に伴う当該検出ヘッドＳ（ｔ２）の出力値の変を通じた当該検出ヘッドＳ（ｔ２）の位置と現実の呼吸測定器の目盛との対照により前記これらの検出ヘッドと呼吸目盛との校正情報を記憶部３６に記憶する（この際、記憶部３６は校正記憶部として機能する。）。呼吸測定により検出されたマーカー６の近接する検出ヘッドＳ（ｔ２）の位置と記憶部との情報の対照により呼吸目盛の値を電気信号として出力する出力部も備えてある。さらに、この出力を、無線通信部３２及びアンテナ２９を通じて外部に発信する。
【００３２】
スマートフォン等の情報端末１００は、アンテナ１０３及び無線通信部１０１を通じて先の出力部３７と連携し、表示部１０２に電気信号としての出力値を表示させる。通信には、例えばBluetooth（登録商標） Low Energyなどの規格が用いられる。また、スマートフォンのユーザーインターフェイスを利用して、制御部３１の制御操作が可能である。
【００３３】
校正に際しては、まずゼロ点にマーカー６を位置させて、その際の出力値が高くなる検出ヘッドＳを選択し、ゼロ点として不揮発性メモリなどで構成される記憶部３６に記憶する。次いで、測定範囲の最上点までマーカー６を移動させ、その際の呼吸目盛２ｂの値を読み取り、その際の検出ヘッドＳと関連付けて情報端末１００から入力し、記憶部３６に校正データとして記憶する。これらの中間の位置にマーカー６が静止した場合は、この校正データより呼吸目盛２ｂの値を導出する。制御部３１には、マーカー６移動動作の開始ときからの時間を測定するタイマー３８が設けられている。
【００３４】
喘息患者が呼吸測定器１を使用する場合、自覚症状とピークフロー値をもとにゾーン管理を行っている。ゾーン管理は自覚症状とピークフロー値によって、医師が決定するものであり、グリーンゾーンはピークフロー値の８０％〜１００％で良好な状態、イエローゾーンはピークフロー値の５０％〜８０％で注意が必要、レッドゾーンはピークフロー値から５０％未満で直ちに受診が必要な状態である。
【００３５】
使用者はピークフローメーターの緑・黄マーク、黄・黄マーク、黄・赤マークのゾーンマーカー位置に手でマーカ（指針）を動かしてキャリブレーションを行う。上ゾーンマーカー８ａは緑・黄マーク （グリーンゾーンとイエローゾーンの境界を示すマーク)、中ゾーンマーカー８ｂは黄・黄マーク（必要に応じてイエローゾーンを２つに分ける場合の境界を示すマーク）、下ゾーンマーカー８ｃは、黄・赤マーク（イエローゾーンとレッドゾーンの境界を示すマーク）である。各ゾーンマーカー８を上記趣旨の位置にセットし、先のマーカー６を各ゾーンマーカー８の位置に合わせ、情報端末１００を通じてそれぞれのマーク位置を先の記憶部３６に記憶させる。処理部３５は測定時におけるマーカー６の位置と記憶部のマーク位置とを対照し、上記各ゾーンを警告するアラーム信号を出力部３７から出力する。必要に応じ、適宜スピーカーを呼吸測定変換装置２０や情報端末１００にさらに設けてもよい。このように使い慣れた既存のピークフローメーターのゾーン管理を簡単に電子化することが可能である。
【００３６】
上記処理部３５、記憶部３６及びタイマー３８は、図７，８に示す手順により連携して吹き始めのｓｌｏｗ  ｓｔａｒｔ及び吹き終わりの適否を判定する。図７のステップＳ１では、第一〜第三判断時間ｔ１〜ｔ３、第一、第二閾値ｆｓ１，ｆｓ２，第三閾値ｆ３がセットされ、タイマー３８は初期化される。マーカー６の移動が検出されると（ステップＳ２）、タイマー３８が動作し（ステップＳ３）、タイマー計測の第一時間ｔ１内でマーカーの測定値が第一閾値ｆｓ１を超えるかどうか判定する（ステップＳ４）。図８（ｂ）に示す超えない場合は、エラーフラグが立つ（ステップＳ６）。図８（ａ）に示す超える場合は、正常な呼気としてステップＳ５でさらにマーカーの移動が判定され、移動する場合に継続する。
【００３７】
ステップＳ７では吹き終わりの判定がなされる。図８（ｃ）に示すように、マーカーの第二判断時間ｔ２において第二閾値ｆｓ２を超える場合は適切と判断される。図８（ｄ）に示すように、この第二判断時間ｔ２において、呼気流量が第二閾値ｆｓ２を超えない場合は不適切と判断される。または、図８（ｅ）に示すように、呼気流量ゼロの時点から第三判断時間ｔ３内の呼気増加量が第三閾値ｆ３を超える場合にも不適切と判断される。これら不適切な場合は、ステップＳ８でエラーフラグが発生させられる。第一判断時間ｔ１は例えば１秒〜３秒（１秒以上、３秒以下、この明細書において以下同一表記）、第二判断時間は例えば２秒〜６秒、第三判断時間ｔ３は例えば０．５秒〜１秒とすることができる。また、第一閾値ｆｓ１は、例えば１００ｍｌ〜４００ｍｌ、第二閾値ｆｓ２は、例えば５０ｍｌ〜１００ｍｌ、第三閾値ｆ３は、例えば２０ｍｌ〜１００ｍｌ等とすることができる。他の場合は正常と判断され、その後ステップＳ９でマーカー６の値またはエラー信号を発生させる。
【００３８】
使用に際しては、１の表面に呼吸測定変換装置２０を着脱層２４で貼り付ける。この際、先の移動溝７に沿って呼吸測定変換装置２０の長手方向を位置合わせし、３１等の設けられたフラップと２つの小さなフラップ２３を折り曲げて測定器本体４に貼り付けることで、呼吸測定変換装置２０のずれをより有効に抑制できる。着脱が可能なので、呼吸測定変換装置２０本体の洗浄もできて便宜である。その後、情報端末１００と通信接続を行った状態で、ゼロ点と最高点との校正、ゾーンマーカー８の校正を行い、これらの校正データを記憶部３６に記憶させる。
【００３９】
測定に際しては、マウスピース３を加えて呼気を吹き込み、ピストン５を上昇させて、マーカー６の静止位置を呼吸測定変換装置２０の静電センサ等で読み込み、記憶部３６の校正データを元に処理部３５で校正して、出力部３７から電気信号として出力させる。また、マーカー６の位置するゾーンにより、上記ゾーンマーカー８の校正データを元に、各ゾーンに対応するアラームを発生させる。タイマー３８に基づく図７，８のエラー判定が同時に処理部３５でなされ、エラーのときはエラー表示がなされる。
【００４０】
次に、図９〜１１を参照しながら、近接誘導センサを用いた本発明の第二実施形態を説明する。なお、以下の説明において、第一実施形態と同様の部材については同一の符号を附してある。
【００４１】
本実施形態の呼吸測定変換装置２０では、検出ヘッドＳとして、検出コイルユニットｃ１ｎを設けている。この検出コイルユニットｃ１ｎは、エッチングや印刷により形成された渦巻き状のコイルＬに抵抗Ｒは直列接続されると共にキャパシタＣが並列接続されたものである。そして、この検出コイルユニットｃ１ｎは発振回路ｃ２ｎに接続されてコイルＬに磁界が発生する。マーカー６のバネ６ｅにコイルＬからの誘導磁界に起因して渦電流が発生し、逆方向の磁界によってコイルＬにインダクタンスの変化が起こる。このインダクタンスや損失の変化によって、発振回路定数が変化し、 発振振幅や発振周波数が変化するのを利用して、その変化を比較回路ｃ３ｎが検出し、検出コイルユニットｃ１ｎに対するマーカー６の近接を（距離ｄの減少）検出する。
【００４２】
各検出モジュールＣｎは、検出コイルユニットｃ１ｎ、発振回路ｃ２ｎ及び比較回路ｃ３ｎをそれぞれ備え、ピストン移動方向ＤＬに沿って複数並べられている。各比較回路ｃ３ｎは処理部３１と配線パターン２６で接続され、マーカー６の近接する検出ヘッドＳを特定する。同実施形態での、被検出体としては、マーカー６のバネ６ｅを用いたが、他の渦電流の発生する材料を別途設けても良い。被検出体として、磁性金属（鉄、ニッケル）を用いても良いが、非磁性金属に感度の高い誘導形近接スイッチを用いてもよい。
【００４３】
次に、図１２〜１４を参照しながら、磁気センサを用いた本発明の第三実施形態を説明する。同実施形態では、検出モジュールＳとして、磁気センサｍ１ｎを用いている点が異なる。同磁気センサｍ１ｎは、図１４（ａ）に示す磁気抵抗Ｒｘ，Ｒｙを直列接続した素子を有している。また、先のマーカー６には有底円筒状の磁石キャップ４０が嵌合されている。この素子は、Ｘ方向磁気抵抗Ｒｘが前記ピストン移動方向ＤＬに直交する方向に配向されており、主として、Ｘ方向磁気抵抗Ｒｘにより磁石キャップ４０の近接（距離ｄの減少）を検出する。
【００４４】
本実施形態での磁気センサｍ１ｎは、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ方向磁気抵抗Ｒｘ、Ｙ方向磁気抵抗Ｒｙ、可変抵抗Ｒｖ、固定抵抗Ｒｆでブリッジを構成している。入力端子４１ａ，４１ｂには電圧Ｅが印加され、磁気キャップ４０の近接しない通常は出力端子４２ａ，４２ｂの電圧はゼロとなるように、可変抵抗Ｒｖの調整がなされる。温度の影響はＸ方向磁気抵抗Ｒｘ、Ｙ方向磁気抵抗Ｒｙ双方に作用するため、ブリッジの出力は温度の影響を受けにくい。しかし、磁界についてはそれぞれＸ，Ｙの方向性を有しているため、磁気キャップ４０の近接を検出することができる。
【００４５】
各磁気センサｍ１ｎには比較器（コンパレーター）ｍ２ｎが接続されている。すなわち、各検出モジュールＭｎは、磁気センサｍ１ｎと比較器ｍ２ｎとを有しており、先の実施例と同様に複数の検出ジュールＭｎがピストン移動方向ＤＬに向けて並べられている。各比較器ｍ２ｎは、処理部３１と配線パターン２６で接続され、マーカー６の近接する検出ヘッドＳを特定する。同実施形態での、被検出体としては、マーカー６に被せることの可能な永久磁石のキャップ４０を用いればよいが、マーカー６に穴を形成し、永久磁石を差し込んでもよい。
【００４６】
その他、本実施形態の各部材は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜改変が可能である。また、各実施形態の要素は相互に組み合わせて実施することができる。各検出ヘッドの検出は、各値の最大値または最小値等、絶対値の大小で判断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、ピークフローメーター、スパイロメーター等の呼吸測定器用の呼吸測定変換装置及びこれを取り付けた呼吸測定器並びに呼吸測定方法として利用することができる。呼吸測定器は呼気のみならず、吸気に対して用いることもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１：呼吸測定器、２：測定器本体、２ａ：シリンダ、２ｂ：呼吸目盛、３：マウスピース、４：スライド軸、５：ピストン、６：マーカー、６ａ：表膨大部、６ｂ：裏膨大部、６ｃ：連結部、６ｄ：貫通孔、６ｅ：バネ、６ｘ：スライダー、７：移動溝、８：ゾーンマーカー、８ａ：上ゾーンマーカー、８ｂ：中ゾーンマーカー、８ｃ：下ゾーンマーカー、２０：呼吸測定変換装置、２１：フィルム部、２２：変換装置本体、２３：フラップ、２４：着脱層、２５：スルーホール、２６：配線パターン、２９：アンテナ、３１：制御部、３２：無線通信部、３３：バッテリー、３５：処理部、３６：記憶部、３７：出力部、３８：タイマー、４０：磁石キャップ、４１ａ，４１ｂ：入力端子、４２ａ，４２ｂ：出力端子、１００：情報端末（スマートフォン）、１０１：無線通信部、１０２：表示部、１０３：アンテナ、Ｃ：静電容量、Ｃｎ：検出モジュール、ｃ１ｎ（Ｓ）：検出コイルユニット（検出ヘッド）、ｃ２ｎ：発振回路、ｃ３ｎ：比較回路、ＤＬ：ピストン移動方向、Ｅ：電源、Ｓ：検出ヘッド、ｔ：検出電極、ｔ１：第一電極、ｔ２：第二電極、ｔｎ：第ｎ電極、Ｔｅ：アース電極、Ｍ：検出モジュール、ｍ１ｎ（Ｓ）：磁気センサ（検出ヘッド）、ｍ２ｎ：コンパレーター（比較器）、Ｒｘ：Ｘ方向磁気抵抗、Ｒｙ：Ｙ方向磁気抵抗、Ｒｖ：可変抵抗、Ｒｆ：固定抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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