(57)【要約】【課題】使用者の呼吸状態を理想の呼吸状態に導くことが可能な呼吸用気体供給装置を提供すること。【解決手段】本発明の呼吸用気体供給装置は、呼吸状態検知手段、呼吸状態判定手段、告知データ生成手段及び告知制御手段を備える。呼吸状態検知手段は、使用者の現状の呼吸状態を検知する。呼吸状態判定手段は、検知された現状の呼吸状態が定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する。告知データ生成手段は、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないと判定された場合に、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないことを示す情報と、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む告知データを生成する。告知制御手段は、生成した告知データに基づいて告知させる制御を行う。【選択図】図６
2019118412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に呼吸用気体を供給する呼吸用気体供給装置であって、
使用者の現状の呼吸状態を検知する呼吸状態検知手段と、
前記呼吸状態検知手段によって検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する呼吸状態判定手段と、
前記呼吸状態判定手段による判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する告知データ生成手段と、
生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う告知制御手段と
を備え、
前記告知データ生成手段は、前記呼吸状態判定手段によって前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成する
ことを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【請求項２】
前記告知データ生成手段は、前記呼吸状態判定手段によって前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にあると判定された場合に、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にあることを示す情報を含む前記告知データを生成することを特徴とする請求項１に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項３】
前記告知データ生成手段は、前記現状の呼吸状態と前記特定の呼吸状態との乖離の度合いを示す情報を含む前記告知データを生成することを特徴とする請求項１に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項４】
前記告知データ生成手段は、前記現状の呼吸状態を示す情報と前記特定の呼吸状態を示す情報とを含む前記告知データを生成することを特徴とする請求項３に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項５】
前記告知制御手段は、前記現状の呼吸状態と前記特定の呼吸状態とを視覚的に告知させる制御を行い、前記現状の呼吸状態に対応した表示と前記特定の呼吸状態に対応した表示との離間距離に応じて前記乖離の度合いが示されることを特徴とする請求項４に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項６】
前記呼吸状態検知手段は、使用者の呼吸における吸気圧のピーク値、所定時間当りの呼吸回数、及び、１回の呼吸における吸気期間の長さと呼気期間の長さとの比のうち、少なくとも１つを前記現状の呼吸状態として検知することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項７】
使用者に呼吸に関する情報を告知する告知手段が、前記呼吸用気体供給装置、または前記呼吸用気体供給装置に有線もしくは無線で接続される外部機器に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項８】
前記告知手段は、前記情報を視覚的に告知する表示器、前記情報を音声にて告知するスピーカ、前記情報を振動にて告知する振動発生装置の少なくとも１つからなることを特徴とする請求項７に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項９】
前記外部機器は携帯通信端末であることを特徴とする請求項７または８に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項１０】
前記呼吸用気体供給装置は、酸素を供給する酸素供給管を備え、前記酸素を濃縮して前記呼吸用気体として使用者に供給する酸素濃縮装置であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項１１】
前記酸素濃縮装置は、携帯形の酸素濃縮装置であることを特徴とする請求項１０に記載の呼吸用気体供給装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の呼吸用気体供給装置を制御する方法であって、
使用者の現状の呼吸状態を検知する第１のステップと、
検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する第２のステップと、
前記第２のステップでの判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する第３のステップと、
生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う第４のステップと
を含み、
前記第２のステップにおいて前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記第３のステップでは、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成する
ことを特徴とする呼吸用気体供給装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の呼吸用気体供給装置を制御するコンピュータに、
使用者の現状の呼吸状態を検知する第１のステップと、
検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する第２のステップと、
前記第２のステップでの判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する第３のステップと、
生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う第４のステップと
を実行させ、
前記第２のステップにおいて前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記第３のステップにおいて、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成する制御を実行させる
ための呼吸用気体供給装置用の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者に対して呼吸用気体である酸素を供給する医療用途に好適な呼吸用気体供給装置及びその制御方法、呼吸用気体供給装置用の制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用途で用いられる呼吸用気体供給装置である酸素濃縮装置として、圧力変動吸着型の酸素濃縮装置が提案されている。この種の酸素濃縮装置は、例えば、吸着筒、酸素タンク、酸素供給管、酸素供給弁等を備えている。吸着筒は、吸着剤によって空気中の窒素を優先的に吸着させ、酸素を分離するようになっている。酸素タンクは、吸着筒を通過して分離された酸素を貯蔵するためのものである。酸素供給管は、酸素タンクから送り出された酸素を患者側に供給するためのものである。酸素供給弁は、酸素供給管において酸素タンクの下流側に配置されており、酸素供給管を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。そして、酸素供給管が開状態に切り替えられたときに、使用者（患者）に酸素が供給されるようになる。また、近年、表示器等を用いて、酸素濃縮装置の設定状態を患者に告知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４９８５６号公報（図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、患者の呼吸状態は、酸素濃縮装置の使用時（運転）の体調、ストレス等の心理的要因、患者の年齢や癖などにより、変動する可能性が高い。しかしながら、呼吸状態の良し悪しを患者自身が客観的に判断することは困難である。仮に、呼吸状態の良し悪しを判断できたとしても、患者には、呼吸状態が望ましくない場合にどのような呼吸を行えば良いかが分からない。また、特許文献１等に記載の従来技術には、患者に理想の呼吸状態を教示するものが何ら提案されていない。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用者の呼吸状態を理想の呼吸状態に導くことが可能な呼吸用気体供給装置及びその制御方法、呼吸用気体供給装置用の制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、使用者に呼吸用気体を供給する呼吸用気体供給装置であって、使用者の現状の呼吸状態を検知する呼吸状態検知手段と、前記呼吸状態検知手段によって検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する呼吸状態判定手段と、前記呼吸状態判定手段による判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する告知データ生成手段と、生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う告知制御手段とを備え、前記告知データ生成手段は、前記呼吸状態判定手段によって前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成することを特徴とする呼吸用気体供給装置がある。
【０００７】
従って、上記手段１に記載の発明では、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合に、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないことを示す情報を含む告知データに基づいた告知が行われる。このため、呼吸状態の良し悪しを判断できない使用者であっても、告知に含まれる情報に基づき、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合にその旨を知ることができる。しかも、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に近付けるための情報を含む告知データに基づいた告知も行われる。このため、使用者は、告知に含まれる情報に基づいて呼吸の方法を変えることにより、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に修正することができる。なお、定義付けられた特定の呼吸状態が理想の呼吸状態であれば、使用者の呼吸状態を理想の呼吸状態に導くことが可能となる。
【０００８】
ここで、上記呼吸用気体供給装置としては、例えば、装置周囲の空気を呼吸用気体として使用者に供給する呼吸ペースメーカーや、酸素を供給する酸素供給管を備え、酸素を濃縮して呼吸用気体として使用者に供給する酸素濃縮装置などが挙げられる。なお、呼吸用気体供給装置が酸素濃縮装置であれば、使用者に酸素を確実に供給することができる。さらに、酸素濃縮装置としては、定置形の酸素濃縮装置や携帯形の酸素濃縮装置を用いることができる。なお、上記手段１の呼吸用気体供給装置が酸素濃縮装置である場合において、特定の呼吸状態を「呼吸用気体である酸素の消費量が少ない呼吸状態」と定義付ければ、酸素の供給量を少なくすることができる。その結果、酸素濃縮装置が備える空気供給機構（コンプレッサ等）が小型なもので済むようになるため、携帯形の酸素濃縮装置であれば、使用者にとって持ち運びが容易な酸素濃縮装置となる。
【０００９】
上記呼吸用気体供給装置は、使用者の現状の呼吸状態を検知する呼吸状態検知手段を備える。呼吸状態検知手段は、使用者の呼吸における吸気圧のピーク値、所定時間当りの呼吸回数、及び、１回の呼吸における吸気期間の長さと呼気期間の長さとの比のうち、少なくとも１つを現状の呼吸状態として検知することが好ましい。このようにすれば、吸気圧のピーク値、呼吸回数、及び、吸気期間の長さと呼気期間の長さとの比のうち少なくとも１つに基づくことにより、使用者の呼吸状態に合った告知を適切に行うことができる。
【００１０】
また、上記呼吸用気体供給装置は、呼吸状態判定手段による判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する告知データ生成手段を備える。ここで、告知データ生成手段は、呼吸状態判定手段によって現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にあると判定された場合に、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にあることを示す情報を含む告知データを生成するものであってもよい。このようにした場合、使用者は、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にある場合にその旨を知ることができるため、告知によって使用者を安心させることができる。
【００１１】
また、告知データ生成手段は、現状の呼吸状態と特定の呼吸状態との乖離の度合いを示す情報を含む告知データを生成することが好ましい。さらに、告知データ生成手段は、現状の呼吸状態を示す情報と特定の呼吸状態を示す情報とを含む告知データを生成することが好ましい。このようにすれば、使用者の現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に導くための支援情報を、使用者に分かりやすく伝えることができる。
【００１２】
また、上記呼吸用気体供給装置は、生成した告知データに基づいて告知させる制御を行う告知制御手段を備える。ここで、告知制御手段は、現状の呼吸状態と特定の呼吸状態とを視覚的に告知させる制御を行い、現状の呼吸状態に対応した表示と特定の呼吸状態に対応した表示との離間距離に応じて乖離の度合いが示されることが好ましい。このようにすれば、現状の呼吸状態と特定の呼吸状態との乖離の度合いが視覚的に示されるため、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に導くための支援情報を、使用者に対してより分かりやすく伝えることができる。
【００１３】
さらに、使用者に呼吸に関する情報を告知する告知手段が、呼吸用気体供給装置、または呼吸用気体供給装置に有線もしくは無線で接続される外部機器に設けられていることが好ましい。ここで、告知手段としては、情報を視覚的に告知する表示器、情報を音声にて告知するスピーカ、情報を振動にて告知する振動発生装置の少なくとも１つからなるものを挙げることができる。このようにすれば、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないことを示す情報や、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に近付けるための情報を、使用者に対して確実に告知することができる。
【００１４】
なお、表示器としては、ＴＦＴ液晶ディスプレイ（thin-film-transistor liquid-crystal display ）、有機ＥＬディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ（liquid crystal display）などが挙げられる。また、外部機器は携帯通信端末であることが好ましい。このようにすれば、使用者が所有しうる携帯通信端末を用いて、呼吸に関する情報を得ることができる。ここで、携帯通信端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）、家庭用携帯ゲーム機などが挙げられる。また、呼吸用気体供給装置と外部機器とを無線で接続する手段としては、Bluetooth （ブルートゥース  エスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標）、ZigBee（ZigBee Alliance,Inc.の登録商標）、赤外線通信、インターネット回線（電話回線等）などが挙げられる。
【００１５】
上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の呼吸用気体供給装置を制御する方法であって、使用者の現状の呼吸状態を検知する第１のステップと、検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する第２のステップと、前記第２のステップでの判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する第３のステップと、生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う第４のステップとを含み、前記第２のステップにおいて前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記第３のステップでは、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成することを特徴とする呼吸用気体供給装置の制御方法がある。
【００１６】
従って、上記手段２に記載の発明では、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合に、第４のステップにおいて、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないことを示す情報を含む告知データに基づいて告知させる制御を行っている。このため、呼吸状態の良し悪しを判断できない使用者であっても、告知に含まれる情報に基づき、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合にその旨を知ることができる。しかも、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合、第４のステップにおいて、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に近付けるための情報を含む告知データに基づいて告知させる制御も行っている。このため、使用者は、告知に含まれる情報に基づいて呼吸の方法を変えることにより、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に修正することができる。なお、定義付けられた特定の呼吸状態が理想の呼吸状態であれば、使用者の呼吸状態を理想の呼吸状態に導くことが可能となる。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するための別の手段（手段３）としては、上記手段１に記載の呼吸用気体供給装置を制御するコンピュータに、使用者の現状の呼吸状態を検知する第１のステップと、検知された前記現状の呼吸状態が、定義付けられた特定の呼吸状態にあるか否かを判定する第２のステップと、前記第２のステップでの判定結果に基づいて、使用者に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する第３のステップと、生成した前記告知データに基づいて告知させる制御を行う第４のステップとを実行させ、前記第２のステップにおいて前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記第３のステップにおいて、前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないことを示す情報と、前記現状の呼吸状態を前記特定の呼吸状態に近付けるための情報とを含む前記告知データを生成する制御を実行させるための呼吸用気体供給装置用の制御プログラムがある。
【００１８】
従って、上記手段３に記載の発明では、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合に、第４のステップにおいて、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にないことを示す情報を含む告知データに基づいて告知させる制御を行っている。即ち、上記手段３では、呼吸用気体供給装置用の制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、呼吸状態の良し悪しを判断できない使用者であっても、告知に含まれる情報に基づき、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合にその旨を知ることができる。しかも、現状の呼吸状態が特定の呼吸状態にない場合、第４のステップにおいて、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に近付けるための情報を含む告知データに基づいて告知させる制御も行っている。即ち、上記手段３では、呼吸用気体供給装置用の制御プログラムをコンピュータに実行させることにより、使用者は、告知に含まれる情報に基づいて呼吸の方法を変えることによって、現状の呼吸状態を特定の呼吸状態に修正することができる。なお、定義付けられた特定の呼吸状態が理想の呼吸状態であれば、使用者の呼吸状態を理想の呼吸状態に導くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態における酸素濃縮装置の外観を示す斜視図。
【図２】酸素濃縮装置の基本構成を示す説明図。
【図３】酸素濃縮装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】使用者の体内を示す説明図。
【図５】使用者の１回の呼吸における呼吸パターンを示す線図。
【図６】第１の告知の表示内容を示す説明図。
【図７】第２の告知の表示内容を示す説明図。
【図８】第３の告知の表示内容を示す説明図。
【図９】第２実施形態における酸素濃縮装置の基本構成を示す説明図。
【図１０】第３実施形態における呼吸ペースメーカーの基本構成を示す説明図。
【図１１】他の実施形態における第１の告知の表示内容を示す説明図。
【図１２】他の実施形態における第２の告知の表示内容を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の呼吸用気体供給装置を酸素濃縮装置に具体化した第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、窒素吸着剤（以下「吸着剤」という）を用いて空気中から窒素を吸着除去することにより酸素を濃縮し、得られた酸素を呼吸用気体として使用者に供給する圧力変動吸着型の医療用酸素濃縮装置を例示する。
【００２１】
図１，図２に示される酸素濃縮装置１１は、使用者１０（図４参照）による持ち運びが可能な携帯形の酸素濃縮装置である。酸素濃縮装置１１は、箱状であって上面が湾曲した形状をなす本体ケース１２を備えている。この本体ケース１２の上部には、表示器１３が斜め上方を向くようにして設けられている。また、本体ケース１２の前面側における上部位置には、カニューラを接続可能なカニューラ接続部１４が設けられている。カニューラ接続部１４のすぐ下方にはカバー１５が設けられており、そのカバー１５を開けると、酸素濃縮空気の加湿を行うための加湿器（図示略）が露出するようになっている。一方、本体ケース１２の背面側における上部位置には空気取込口（図示略）が設けられ、空気取込口の下部位置には電源スイッチ１６（図３参照）が設けられている。
【００２２】
図２に示されるように、本体ケース１２内には、空気を供給するための空気供給管２１が形成されている。空気供給管２１の始端は空気取込口に接続されている。また、空気供給管２１上には、フィルタ２２及びコンプレッサ２３等が設置されている。フィルタ２２は、図示しないが、例えば繊維をまとめて積層することでマット状に構成されており、空気（２１体積％の酸素を含有）に含まれる塵埃を除去する機能と吸入音を低減させる機能とを有している。コンプレッサ２３は、フィルタ２２の下流側に配置されており、フィルタ２２を介して取り込んだ空気を圧縮して下流側に供給するようになっている。また、コンプレッサ２３には冷却ファン２４が取り付けられている。冷却ファン２４は、稼働により高温になったコンプレッサ２３を冷却するためのものである。
【００２３】
図２に示されるように、空気供給管２１は、コンプレッサ２３の下流側において第１管３１と第２管３２とに分岐している。第１管３１上には、第１切換弁３３、第１吸着筒３４及び第１逆止弁３５が設置されている。同様に、第２管３２上には、第２切換弁３６、第２吸着筒３７及び第２逆止弁３８が設置されている。第１切換弁３３は、第１吸着筒３４の上流側に配置されており、第１管３１の上流部分を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第１切換弁３３は、開状態に切り替えられた際に、コンプレッサ２３から送り出された空気を第１吸着筒３４内に供給するようになっている。同様に、第２切換弁３６は、第２吸着筒３７の上流側に配置されており、第２管３２の上流部分を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第２切換弁３６は、開状態に切り替えられた際に、コンプレッサ２３から送り出された空気を第２吸着筒３７内に供給するようになっている。
【００２４】
図２に示される吸着筒３４，３７は、コンプレッサ２３によって圧縮された空気が強制通過する際に窒素を吸着することにより、空気を窒素と酸素とに分離するようになっている。詳述すると、吸着筒３４，３７内には、空気中の窒素を優先的に吸着して酸素を分離するゼオライト系の吸着剤（例えば、Ｌｉ−Ｘ型ゼオライト）が充填されている。そして、空気の通過に伴って第１吸着筒３４（または第２吸着筒３７）内が加圧されると、吸着剤に窒素が吸着される。このとき、酸素は、吸着剤に殆ど吸着することなく第１吸着筒３４（または第２吸着筒３７）内を通過する。その後、空気が通過しなくなって第１吸着筒３４（または第２吸着筒３７）内が減圧されると、吸着剤に吸着している窒素が離脱する。
【００２５】
さらに、第１切換弁３３には窒素ガス排出管３９の第１端部が接続され、第２切換弁３６には窒素ガス排出管３９の第２端部が接続されている。即ち、本実施形態の切換弁３３，３６は、図示しないソレノイドにより作動する３方向電磁弁である。窒素ガス排出管３９は、第１端部、第２端部及び第３端部に分岐しており、第３端部の終端は外部に窒素を排出する排出口となっている。また、第１切換弁３３は、窒素ガス排出管３９の第１端部を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第１切換弁３３は、開状態に切り替えられた際に、第１吸着筒３４内の吸着剤に吸着している窒素を窒素ガス排出管３９の第３端部から排出するようになっている。同様に、第２切換弁３６は、窒素ガス排出管３９の第２端部を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。第２切換弁３６は、開状態に切り替えられた際に、第２吸着筒３７内の吸着剤に吸着している窒素を窒素ガス排出管３９の第３端部から排出するようになっている。また、窒素ガス排出管３９の第３端部上には、窒素の排出音を低減させる消音器４０が設置されている。
【００２６】
図２に示されるように、一対の吸着筒３４，３７の下流側には、両吸着筒３４，３７間を連通する連通管４１が設けられている。連通管４１上には、両吸着筒３４，３７間の圧力を調節するための均圧弁４２（二方弁）が設けられている。また、連通管４１上には、一対のオリフィス４３が設けられている。
【００２７】
また、第１逆止弁３５は、第１管３１において第１吸着筒３４の下流側に配置されている。第１逆止弁３５は、第１吸着筒３４及び第１逆止弁３５を順番に通過した酸素の逆流を防止するためのものである。同様に、第２逆止弁３８は、第２管３２において第２吸着筒３７の下流側に配置されている。第２逆止弁３８は、第２吸着筒３７及び第２逆止弁３８を順番に通過した酸素の逆流を防止するためのものである。なお、両逆止弁３５，３８の下流側において、第１管３１及び第２管３２は合流し、酸素を供給する酸素供給管５０となる。酸素供給管５０の終端は、上述したカニューラ接続部１４に接続されている。
【００２８】
そして、図２に示されるように、酸素供給管５０上には、酸素タンク５１、酸素供給弁５２、バクテリアフィルタ５３、酸素センサ５４及び呼吸圧センサ５５が上流側から順番に設置されている。酸素タンク５１は、逆止弁３５，３８を通過した酸素、具体的には、８５体積％以上（本実施形態では９０体積％）の酸素を含有する酸素濃縮空気を貯留するようになっている。そして、酸素タンク５１は、内部の圧力によって酸素濃縮空気を下流側に供給するようになっている。また、酸素タンク５１にはタンク圧センサ５６（図３参照）が設置されている。タンク圧センサ５６は、酸素タンク５１内の圧力（タンク圧）を測定して、タンク圧測定信号を出力するようになっている。なお、タンク圧は、酸素タンク５１内の酸素濃縮空気の貯留量が増加するのに伴って大きくなり、貯留量が減少するのに伴って小さくなる。
【００２９】
また、酸素供給弁５２は、酸素タンク５１の下流側に配置されており、酸素供給管５０を開状態または閉状態に切り替えるようになっている。酸素供給弁５２は、開状態に切り替えられた際に、下流側に酸素濃縮空気を供給可能とするようになっている。なお、本実施形態の酸素供給弁５２は、図示しないソレノイドにより作動する電磁弁である。また、バクテリアフィルタ５３は、酸素供給弁５２の下流側に配置されており、酸素濃縮空気に含まれるバクテリアを除去する機能を有している。酸素センサ５４は、バクテリアフィルタ５３の下流側に配置されており、酸素供給管５０内を流れる酸素濃縮空気の酸素濃度を測定して、酸素濃度測定信号を出力するようになっている。
【００３０】
そして、図２に示される呼吸圧センサ５５は、酸素センサ５４と上述したカニューラ接続部１４との間に配置されている。呼吸圧センサ５５は、使用者１０がカニューラを介して酸素濃縮空気を吸うことにより、酸素供給管５０内が負圧になった際に、酸素供給管５０内の圧力（吸気圧）を検知して、吸気圧検知信号を出力するようになっている。
【００３１】
次に、酸素濃縮装置１１の電気的構成について説明する。
【００３２】
図３に示されるように、酸素濃縮装置１１は、装置全体を統括的に制御するためのコンピュータ６１を備えている。コンピュータ６１は、ＣＰＵ６２、メモリ６３及び入出力ポート６４等により構成されている。入出力ポート６４には、電源スイッチ１６、酸素センサ５４、呼吸圧センサ５５、タンク圧センサ５６及び大気圧センサ５７が電気的に接続されている。従って、電源スイッチ１６からのオンオフ信号や各センサ５４〜５７からの信号が、入出力ポート６４を介してＣＰＵ６２に入力されるようになる。また、入出力ポート６４には、コンプレッサ２３、冷却ファン２４、第１切換弁３３、第２切換弁３６、均圧弁４２及び酸素供給弁５２が電気的に接続されている。従って、ＣＰＵ６２からの駆動信号が、入出力ポート６４を介して上記の各機器（コンプレッサ２３、冷却ファン２４、切換弁３３，３６、均圧弁４２及び酸素供給弁５２）に出力され、それら駆動信号によって各機器が制御されるようになる。さらに、メモリ６３には、酸素濃縮装置１１用の制御プログラムや、表示器１３の画面に関する画像データが記憶されている。ＣＰＵ６２は、制御プログラムや画像データをメモリ６３から読み出して順次実行するようになっている。
【００３３】
また、図３に示されるように、入出力ポート６４には、表示器１３が電気的に接続されている。本実施形態の表示器１３は、ＴＦＴ液晶ディスプレイ（thin-film-transistor liquid-crystal display ）である。さらに、酸素濃縮装置１１は内部電源１９（図２参照）を有している。内部電源１９は、各機器のうち主としてコンピュータ６１及び表示器１３に電源を供給するようになっている。
【００３４】
次に、酸素濃縮装置１１による酸素の濃縮方法を説明する。
【００３５】
本実施形態の酸素濃縮装置１１では、第１吸着筒３４及び第２吸着筒３７において加圧及び減圧を交互に繰り返すことにより、酸素の濃縮及び吸着剤の再生を行う。まず、第１切換弁３３を駆動して第１管３１の上流部分を開状態に切り替える。ここで、コンプレッサ２３を作動させると、酸素濃縮装置１１の外部にある空気が、フィルタ２２を介して空気供給管２１内に取り込まれ、第１切換弁３３を介して第１吸着筒３４内に供給される。このとき、第１吸着筒３４内は加圧された状態となる。そして、第１吸着筒３４内に供給された空気は、第１吸着筒３４内を通過する際に窒素と酸素とに分離され、窒素が第１吸着筒３４内の吸着剤に吸着するのに伴って酸素が濃縮される。その後、濃縮された酸素（酸素濃縮空気）は、第１逆止弁３５を介して酸素タンク５１に供給される。
【００３６】
そして、所定時間の経過後、第１切換弁３３を駆動して窒素ガス排出管３９の第１端部を開状態に切り替えるとともに、第２切換弁３６を駆動して第２管３２の上流部分を開状態に切り替える。その結果、コンプレッサ２３によって空気供給管２１内に取り込まれた空気が、第２切換弁３６を介して第２吸着筒３７内に供給される。このとき、第２吸着筒３７内は加圧された状態となる。そして、第２吸着筒３７内に供給された空気は、第２吸着筒３７を通過する際に窒素と酸素とに分離され、窒素が第２吸着筒３７内の吸着剤に吸着するのに伴って酸素が濃縮される。その後、濃縮された酸素（酸素濃縮空気）は、第２逆止弁３８を介して酸素タンク５１に供給される。一方、第１吸着筒３４内は減圧された状態となるため、第１吸着筒３４内の吸着剤に吸着している窒素は、離脱した後、第１切換弁３３を介して窒素ガス排出管３９に流れ込み、排出口から酸素濃縮装置１１の外部に排出される。
【００３７】
その後、各切換弁３３，３６を切り替えて、第１吸着筒３４内での窒素の吸着（及び第２吸着筒３７内での窒素の離脱）と、第２吸着筒３７内での窒素の吸着（及び第１吸着筒３４内での窒素の離脱）とを交互に繰り返す。その結果、９０体積％の酸素濃縮空気が連続的に得られるようになる。なお、吸着（加圧）と離脱（減圧）とを切り替える際には、僅かな期間だけ均圧弁４２を開状態に切り替えて、加圧されていた第１吸着筒３４（または第２吸着筒３７）から減圧されていた第２吸着筒３７（または第１吸着筒３４）に対して酸素を供給する。この酸素により、第２吸着筒３７（または第１吸着筒３４）内の吸着剤に吸着された窒素や水分が洗い流され、第２切換弁３６（または第１切換弁３３）及び窒素ガス排出管３９を介して酸素濃縮装置１１の外部に排出される。
【００３８】
そして、第１吸着筒３４及び第２吸着筒３７を通過した酸素は、酸素タンク５１に貯留され、使用者１０に供給される。なお、図４に示されるように、使用者１０の呼吸器系は、鼻腔７１内の領域であるエリアＡ１と、上気道７２において鼻腔７１を除く領域であるエリアＡ２と、下気道７３内の領域であるエリアＡ３と、気管支の末梢から肺７４の奥の領域であって肺胞を有する領域であるエリアＡ４とからなっている。
【００３９】
また、図５に示されるように、使用者１０の１回の呼吸における呼吸期間Ｔ０は、吸気期間Ｔ１と呼気期間Ｔ２とからなる。呼吸期間Ｔ０の長さは、吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとの和と等しくなっている。なお、使用者１０の現状の呼吸状態が理想の呼吸状態（特定の呼吸状態）にある場合、吸気期間Ｔ１が理想の長さ（具体的には、呼吸期間Ｔ０の３分の１の長さ）となり、呼気期間Ｔ２も理想の長さ（具体的には、呼吸期間Ｔ０の３分の２の長さ）となる。よって、吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとの比（Ｉ：Ｅ比）は、理想値（具体的には１：２）となる。なお、Ｉ：Ｅ比は、下記の式で示すことができる。
式  Ｉ：Ｅ＝１：ｎ
（式中、Ｉ：吸気期間Ｔ１の長さ。Ｅ：呼気期間Ｔ２の長さ。）
なお、ｎの理想値（具体的には「２」）は、メモリ６３に予め記憶されたものである。
【００４０】
また、本実施形態では、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にある場合に、呼吸期間Ｔ０が３ｓ（秒）、吸気期間Ｔ１が１ｓ、呼気期間Ｔ２が２ｓとなる。ゆえに、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にある場合、１分間当りの呼吸回数は２０回（理想値）となる。なお、呼吸回数の理想値は、メモリ６３に予め記憶されたものである。
【００４１】
さらに、図５に示されるように、吸気期間Ｔ１は、前半期間ｔ１と後半期間ｔ２とからなる。吸気期間Ｔ１の長さは、前半期間ｔ１の長さと後半期間ｔ２の長さとの和と等しくなっている。また、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にある場合、前半期間ｔ１は吸気期間Ｔ１の６０％の長さとなり、後半期間ｔ２は吸気期間Ｔ１の４０％の長さとなる。よって、本実施形態では、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にある場合に、前半期間ｔ１が０．６ｓ（＝６００ｍｓ）、後半期間ｔ２が０．４ｓ（＝４００ｍｓ）となる。なお、前半期間ｔ１は、吸入した酸素濃縮空気が肺胞を有するエリアＡ４（図４参照）に到達するために、酸素吸入の有効度が相対的に高い有効期間（図５参照）である。一方、後半期間ｔ２は、吸入した酸素濃縮空気がエリアＡ４には到達しないために、酸素吸入の有効度が相対的に低い無効期間（図５参照）である。また、呼気期間Ｔ２は、酸素濃縮空気の吸入自体が行われないために無効期間となる。
【００４２】
なお、図５に示される線図上には、使用者１０の呼吸パターンを示す圧力曲線８１が予め設定されている。圧力曲線８１では、前半期間ｔ１に吸気圧の最高点Ｐ１（即ち、ピーク値となる点）が位置している。本実施形態では、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にある場合に、吸気圧のピーク値が理想値（例えば１．７２ｋＰａ）となる。なお、ピーク値の理想値は、メモリ６３に予め記憶されたものである。また、「ピーク値の理想値」とは、使用者１０の平静時の呼吸における吸気圧の最大値をいい、例えば、医療機関によって計測されたデータに基づいて、医師に処方されるものである。
【００４３】
次に、酸素濃縮装置１１の制御方法を説明する。
【００４４】
まず、ＣＰＵ６２は、有効期間である前半期間ｔ１中において、使用者１０に酸素濃縮空気を供給する制御を行う。具体的に言うと、ＣＰＵ６２は、酸素供給弁５２に対して駆動信号を出力し、酸素供給管５０を所定時間のあいだ開状態に切り替える制御を行う。その結果、酸素タンク５１内の酸素濃縮空気が使用者１０に供給される。
【００４５】
そして、第１のステップにおいて、ＣＰＵ６２は、使用者１０の現状の呼吸状態を検知する。即ち、ＣＰＵ６２は、『呼吸状態検知手段』としての機能を有している。具体的に言うと、ＣＰＵ６２は、使用者１０の呼吸における吸気圧のピーク値を、現状の呼吸状態として検知する。詳述すると、ＣＰＵ６２は、呼吸圧センサ５５の出力をモニタする。詳述すると、呼吸圧センサ５５は、使用者１０が酸素濃縮空気を吸う吸気期間Ｔ１（図５参照）のみにおいて吸気圧検知信号を出力するため、ＣＰＵ６２には、１回の呼吸ごとに吸気圧検知信号が入力される。そして、ＣＰＵ６２は、吸気圧検知信号が入力されると、吸気圧検知信号が示す吸気圧のピーク値を現状のピーク値としてメモリ６３に記憶する。
【００４６】
また、ＣＰＵ６２は、使用者１０の所定時間（本実施形態では１分間）当りの呼吸回数を、現状の呼吸状態として検知する。具体的に言うと、ＣＰＵ６２は、１分間当りの吸気圧検知信号の入力回数（即ち、１分間当りの呼吸回数）を測定し、測定した入力回数（呼吸回数）を現状の呼吸回数としてメモリ６３に記憶する。
【００４７】
さらに、ＣＰＵ６２は、１回の呼吸における吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとの比（Ｉ：Ｅ比）を、現状の呼吸状態として検知する。具体的に言うと、ＣＰＵ６２は、測定された呼吸状態（本実施形態では、使用者１０の１分間当りの呼吸回数）に基づいて、１回当りの呼吸期間Ｔ０の長さを算出する（図５参照）。次に、ＣＰＵ６２は、算出した呼吸期間Ｔ０の長さに基づいて、吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとを算出する（図５参照）。さらに、ＣＰＵ６２は、算出した吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとに基づいてＩ：Ｅ比を算出し、算出したＩ：Ｅ比を上述の式（Ｉ：Ｅ＝１：ｎ）に代入することによってｎの値を算出し、算出したｎの値を現状のｎの値としてメモリ６３に記憶する。
【００４８】
続く第２のステップにおいて、ＣＰＵ６２は、検知された現状の呼吸状態が、定義付けられた理想の呼吸状態にあるか否かを判定する。即ち、ＣＰＵ６２は、『呼吸状態判定手段』としての機能を有している。具体的に言うと、まず、ＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されている現状のピーク値が、同じくメモリ６３に記憶されているピーク値の理想値（例えば１．７２ｋＰａ）と一致するか否かを判定する。そして、現状のピーク値がピーク値の理想値と一致しないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、現状のピーク値が、ピーク値の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１．４７ｋＰａ以上１．９６ｋＰａ以下の範囲内）にあるか否かを判定する。なお、現状のピーク値が例えば１．４７ｋＰａ未満である場合には、酸素を十分に取り込むことができなくなる。一方、現状のピーク値が例えば１．９６ｋＰａよりも大きい場合には、肺７４に負担が掛かってしまう。
【００４９】
また、ＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されている現状の呼吸回数が、同じくメモリ６３に記憶されている呼吸回数の理想値（２０回）と一致するか否かを判定する。そして、現状の呼吸回数が呼吸回数の理想値と一致しないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、現状の呼吸回数が、呼吸回数の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１８回以上２２回以下の範囲内）にあるか否かを判定する。
【００５０】
さらに、ＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されている現状のｎの値が、同じくメモリ６３に記憶されているｎの理想値（「２」）と一致するか否かを判定する。そして、現状のｎの値がｎの理想値と一致しないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、現状のｎの値が、ｎの理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１．５以上２．２以下の範囲内）にあるか否かを判定する。なお、現状のｎの値が例えば１．５未満である場合には、十分な呼吸を行うことができなくなる。一方、現状のｎの値が例えば２．２よりも大きい場合には、短時間で大量の酸素が取り込まれてしまうため、吸気流速が上昇して気道７２，７３（図４参照）の内圧が上昇するため、気道７２，７３に負担が掛かってしまう。
【００５１】
続く第３のステップにおいて、ＣＰＵ６２は、第２のステップでの判定結果に基づいて、使用者１０に呼吸に関する情報を告知するための告知データを生成する。即ち、ＣＰＵ６２は、『告知データ生成手段』としての機能を有している。具体的に言うと、第２のステップにおいて現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にないと判定された場合に、ＣＰＵ６２は、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にないことを示す情報と、現状の呼吸状態を理想の呼吸状態に近付けるための情報とを含む告知データを生成する。
【００５２】
詳述すると、現状のピーク値が、ピーク値の理想値（例えば１．７２ｋＰａ）と一致しないと判定され、かつ、ピーク値の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１．４７ｋＰａ以上１．９６ｋＰａ以下の範囲内）にもないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第１の告知（図６参照）の実行を指示するための情報を含む第１の告知データを生成する。また、ＣＰＵ６２は、現状のｎの値が、ｎの理想値（「２」）と一致しないと判定され、かつ、ｎの理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１．５以上２．２以下の範囲内）にもないと判定された場合であっても、第１の告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第１の告知データをメモリ６３に記憶する。
【００５３】
なお、図６に示されるように、表示器１３の画面にはマップが表示されている。このマップでは、縦軸が吸気圧、横軸がｎの値となっている。そして、表示器１３の画面には、現状の呼吸状態に対応した表示として円形状をなすアイコン９１が表示されている。また、表示器１３の画面には、ｎの理想値（「２」）を示す縦線９２（一点鎖線）と、ピーク値の理想値（例えば１．７２ｋＰａ）を示す横線９３（一点鎖線）とが表示されている。そして、縦線９２と横線９３との交差部９４が、理想の呼吸状態に対応した表示となる。即ち、表示器１３の画面には、現状の呼吸状態を示す情報（アイコン９１）と理想の呼吸状態を示す情報（交差部９４）とが示されるようになる。また、表示器１３の画面には、ピーク値の理想的な範囲であってｎの値の理想的な範囲となる理想領域９５が円（破線）で示されている。さらに、表示器１３の画面には、アイコン９１が交差部９４に近付いて行く軌跡９６が表示されている。
【００５４】
そして、第１の告知では、理想領域９５外にアイコン９１が位置している状態が、表示器１３の画面に表示される。その結果、現状の呼吸状態（アイコン９１）が理想の呼吸状態（理想領域９５内）にないことが示されるようになる。そして、アイコン９１と交差部９４との離間距離が大きくなる程、現状の呼吸状態と理想の呼吸状態との乖離の度合いが大きくなることが示される。
【００５５】
また、第１の告知では、アイコン９１から交差部９４に向かって延びる矢印９７が表示器１３の画面に表示される。さらに、第１の告知では、「深く息を吸う！！」というメッセージ９８が表示器１３の画面の右上部に表示される。そして、これらの矢印９７やメッセージ９８により、現状の呼吸状態を理想の呼吸状態に近付けるための情報が示されるようになる。
【００５６】
さらに、現状の呼吸回数が、呼吸回数の理想値（２０回）と一致しないと判定され、かつ、呼吸回数の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１８回以上２２回以下の範囲内）にもないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第１のサブ告知（図６参照）の実行を指示するための情報を含む第１のサブ告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第１のサブ告知データをメモリ６３に記憶する。なお、第１のサブ告知では、１分間当りの呼吸回数を示す文字９９（図６では、「３０ＢＰＭ（breath per minute ）」という文字）が表示器１３の画面の右側部に表示される。この文字９９により、現状の呼吸回数（呼吸状態）が理想の呼吸回数（呼吸状態）にないことが示されるようになる。また、第１のサブ告知では、「ゆっくり息を吸う！！」というメッセージ１００が表示器１３の画面の右上部に表示される。そして、このメッセージ１００により、現状の呼吸回数を理想の呼吸回数に近付けるための情報が示されるようになる。
【００５７】
一方、第２のステップにおいて現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にあると判定された場合、ＣＰＵ６２は、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にあることを示す情報を含む告知データを生成する。詳述すると、現状のピーク値が、ピーク値の理想値（例えば１．７２ｋＰａ）と一致しないと判定されたものの、ピーク値の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１．４７ｋＰａ以上１．９６ｋＰａ以下の範囲内）にあると判定された場合であって、現状のｎの値が、ｎの理想値（「２」）と一致しないと判定されたものの、ｎの値を含む理想的な範囲内（例えば、１．５以上２．２以下の範囲内）にあると判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第２の告知（図７参照）の実行を指示するための情報を含む第２の告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第２の告知データをメモリ６３に記憶する。
【００５８】
なお、第２の告知では、理想領域９５内にアイコン９１が位置している状態が、表示器１３の画面に表示される。その結果、現状の呼吸状態（アイコン９１）が理想の呼吸状態（理想領域９５内）にあることが示されるようになる。この場合、アイコン９１と交差部９４との離間距離が第１の告知のときよりも小さくなるため、現状の呼吸状態と理想の呼吸状態との乖離の度合いは、第１の告知のときよりも小さくなる。
【００５９】
また、第２の告知では、アイコン９１から交差部９４に向かって延びる矢印１０１が表示器１３の画面に表示される。さらに、第２の告知では、「良好な状態！！」というメッセージ１０２が表示器１３の画面の右上部に表示される。なお、この矢印１０１により、アイコン９１を交差部９４に近付けるための情報が示されるようになる。
【００６０】
さらに、現状の呼吸回数が、呼吸回数の理想値（２０回）と一致しないと判定されたものの、呼吸回数の理想値を含む理想的な範囲内（例えば、１８回以上２２回以下の範囲内）にあると判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第２のサブ告知（図７参照）の実行を指示するための情報を含む第２のサブ告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第２のサブ告知データをメモリ６３に記憶する。なお、第２のサブ告知では、１分間当りの呼吸回数を示す文字１０３（図７では、「２２ＢＰＭ」という文字）が表示器１３の画面の右側部に表示される。この文字１０３により、現状の呼吸回数が理想値にないことが示されるようになる。
【００６１】
また、現状のピーク値がピーク値の理想値（例えば１．７２ｋＰａ）と一致すると判定された場合であって、現状のｎの値がｎの理想値（「２」）と一致すると判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第３の告知（図８参照）の実行を指示するための情報を含む第３の告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第３の告知データをメモリ６３に記憶する。
【００６２】
そして、第３の告知では、交差部９４上にアイコン９１が位置している状態が、表示器１３の画面に表示される。その結果、現状の呼吸状態（アイコン９１）が理想の呼吸状態（交差部９４）にあることが示されるようになる。この場合、アイコン９１と交差部９４との離間距離が零となるため、現状の呼吸状態と理想の呼吸状態との乖離の度合いは、第１の告知や第２の告知のときよりも小さくなる。また、第３の告知では、「理想的な状態！！」というメッセージ１０４が表示器１３の画面の右上部に表示される。
【００６３】
さらに、現状の呼吸回数が呼吸回数の理想値（２０回）と一致すると判定された場合、ＣＰＵ６２は、表示器１３に第３のサブ告知（図８参照）の実行を指示するための情報を含む第３のサブ告知データを生成する。そして、ＣＰＵ６２は、生成した第３のサブ告知データをメモリ６３に記憶する。なお、第３のサブ告知では、１分間当りの呼吸回数を示す文字１０５（図８では、「２０ＢＰＭ」という文字）が表示器１３の画面の右側部に表示される。この文字１０５により、現状の呼吸回数（呼吸状態）が理想の呼吸回数（呼吸状態）であることが示されるようになる。
【００６４】
続く第４のステップにおいて、ＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されている告知データ（第１〜第３の告知データ、第１〜第３のサブ告知データ）に基づき、呼吸に関する情報を表示器１３に告知させる制御を行う。即ち、ＣＰＵ６２は、『告知制御手段』としての機能を有しており、表示器１３は、『告知手段』としての機能を有している。具体的に言うと、ＣＰＵ６２は、現状の呼吸状態（アイコン９１）と理想の呼吸状態（交差部９４）とを視覚的に告知させる制御を行う。また、ＣＰＵ６２は、アイコン９１と交差部９４とを表示器１３の同一画面上に表示させる制御を行う。その結果、アイコン９１と交差部９４との離間距離に応じて、乖離の度合いが示されるようになる。
【００６５】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６６】
（１）本実施形態の酸素濃縮装置１１では、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にない場合に、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にないことを示す情報を含む告知（例えば、理想領域９５外にアイコン９１が位置している状態を表示するなど）が行われる。このため、呼吸状態の良し悪しを判断できない使用者１０であっても、告知に含まれる情報に基づき、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にない場合にその旨を知ることができる。しかも、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にない場合、現状の呼吸状態を理想の呼吸状態に近付けるための情報（支援情報）を含む告知（例えば、「深く息を吸う！！」等の文字を表示するなど）も行われる。このため、使用者１０は、告知に含まれる情報に基づいて呼吸の方法を変えることにより、現状の呼吸状態を理想の呼吸状態に近付けることができる。
【００６７】
（２）本実施形態では、現状の呼吸状態に対応した表示であるアイコン９１と理想の呼吸状態に対応した表示である交差部９４との離間距離に応じて、現状の呼吸状態と理想の呼吸状態との乖離の度合いが視覚的に示されている。また、理想領域９５に対するアイコン９１の位置関係（アイコン９１が理想領域９５内にあるか理想領域９５外にあるか）によっても、現状の呼吸状態と理想の呼吸状態との乖離の度合いが視覚的に示されている。このため、使用者１０は、現在の呼吸状態が、どの程度で理想の呼吸状態と同レベルに達するかを知ることができる。そして、このことは、使用者１０の励みになるため、理想の呼吸状態と同レベルに達するまで頑張ろうという意欲を使用者１０に持たせることができる。
【００６８】
［第２実施形態］
以下、本発明の呼吸用気体供給装置を酸素濃縮装置に具体化した第２実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、前記第１実施形態と相違する部分を中心に説明する。本実施形態は、表示器の設置箇所が前記第１実施形態とは異なる形態である。
【００６９】
詳述すると、図９に示されるように、本実施形態の酸素濃縮装置１１１が備えるコンピュータ１１２には、『外部機器』及び『携帯通信端末』であるスマートフォン１１３が無線１１４（本実施形態では、Bluetooth （ブルートゥース  エスアイジー，インコーポレイテッドの登録商標））で接続されている。スマートフォン１１３は、使用者１０（図４参照）が所有しているものであり、表示器１１５（ディスプレイ）等を備えている。表示器１１５は、スマートフォン１１３にアプリケーションプログラムがダウンロードされることにより、呼吸に関する情報を告知する機能を有するようになる。よって、本実施形態では、ＣＰＵ６２（図３参照）が、メモリ６３に記憶されている告知データ（第１〜第３の告知データ、第１〜第３のサブ告知データ）に基づき、呼吸に関する情報（図６〜図８参照）を表示器１１５に表示（告知）させる制御を行う。即ち、表示器１１５は、『告知手段』としての機能を有している。
【００７０】
従って、本実施形態によれば、使用者１０が所有するスマートフォン１１３を用いて、呼吸に関する情報を得ることができる。また、酸素濃縮装置１１１に表示器を設けなくても済むため、その分だけ酸素濃縮装置１１１が軽量化されるようになる。ゆえに、使用者１０にとって持ち運びが容易な携帯形の酸素濃縮装置１１１とすることができる。
【００７１】
［第３実施形態］
以下、本発明の呼吸用気体供給装置を呼吸ペースメーカーに具体化した第３実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、前記第１実施形態と相違する部分を中心に説明する。本実施形態は、呼吸用気体供給装置の形態が前記第１実施形態とは異なる形態である。
【００７２】
詳述すると、図１０に示されるように、呼吸ペースメーカー１２１は、前記第１実施形態における切換弁３３，３６、吸着筒３４，３７、逆止弁３５，３８及び酸素タンク５１等の構成、つまり、酸素を濃縮して呼吸用気体として供給する構成を有していない。その代わりに、本実施形態の呼吸ペースメーカー１２１は、装置周囲の空気をそのまま呼吸用気体として使用者１０に供給する機能を有している。具体的に言うと、呼吸ペースメーカー１２１が備える空気供給管１２２は、始端にフィルタ１２３が接続され、終端にカニューラ接続部１２４が接続されている。空気供給管１２２上には、コンプレッサ１２５、空気供給弁１２６、バクテリアフィルタ１２７、酸素センサ１２８及び呼吸圧センサ１２９が上流側から順番に設置されている。
【００７３】
よって、本実施形態では、ＣＰＵ６２（図３参照）が、空気供給弁１２６に対して駆動信号を出力し、空気供給管１２２を所定時間のあいだ開状態に切り替える制御を行う。その結果、フィルタ１２３を介して取り込まれてコンプレッサ１２５によって圧縮された空気が、使用者１０に供給される。また、本実施形態においても、ＣＰＵ６２が、メモリ６３に記憶されている告知データ（第１〜第３の告知データ、第１〜第３のサブ告知データ）に基づき、呼吸に関する情報（図６〜図８参照）を表示器１３１（図１０参照）に表示（告知）させる制御を行う。即ち、表示器１３１は、『告知手段』としての機能を有している。
【００７４】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態のような酸素濃縮機構（切換弁３３，３６、吸着筒３４，３７、逆止弁３５，３８及び酸素タンク５１等）が不要となるため、その分だけ呼吸ペースメーカー１２１が軽量化されるようになる。ゆえに、呼吸ペースメーカー１２１が携帯形のペースメーカーであれば、使用者１０にとって持ち運びが容易な呼吸ペースメーカー１２１とすることができる。
【００７５】
なお、上記各実施形態を以下のように変更してもよい。
【００７６】
・上記各実施形態において、ＣＰＵ６２は、使用者１０の呼吸における吸気圧のピーク値、１分間当りの呼吸回数、及び、１回の呼吸における吸気期間Ｔ１の長さと呼気期間Ｔ２の長さとの比（Ｉ：Ｅ比）の全てを、現状の呼吸状態として検知していた。しかし、吸気圧のピーク値のみを現状の呼吸状態として検知してもよいし、呼吸回数のみを現状の呼吸状態として検知してもよいし、Ｉ：Ｅ比のみを現状の呼吸状態として検知してもよい。また、吸気圧のピーク値及び呼吸回数を、現状の呼吸状態として検知してもよいし、呼吸回数及びＩ：Ｅ比を、現状の呼吸状態として検知してもよいし、吸気圧のピーク値及びＩ：Ｅ比を、現状の呼吸状態として検知してもよい。
【００７７】
・上記第１，第２実施形態では、酸素濃縮装置１１，１１１が呼吸用気体供給装置として用いられ、上記第３実施形態では、呼吸ペースメーカー１２１が呼吸用気体供給装置として用いられていたが、他の装置を呼吸用気体供給装置として用いてもよい。例えば、内部に充填された酸素（呼吸用気体）をダイビング等の際に使用者１０に供給する酸素ボンベを有する装置を、呼吸用気体供給装置として用いてもよい。また、過呼吸になった際に使用者１０の呼気を呼吸用気体として使用者１０に戻す呼気還流配管を有する装置を、呼吸用気体供給装置として用いてもよい。
【００７８】
・上記各実施形態において、ＣＰＵ６２によって検知された現状の呼吸状態に基づいて、理想の呼吸状態の定義を変更するようにしてもよい。具体的に言うと、例えば、検知された現状の呼吸状態が、使用者１０の運動時の呼吸状態である場合、ＣＰＵ６２は、「ピーク値の理想値」を、平静時の呼吸における吸気圧の最大値から、運動時の呼吸における吸気圧の最大値に変更してもよい。即ち、ＣＰＵ６２は、『呼吸状態変更手段』としての機能を有していてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態において、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にないと判定された場合、ＣＰＵ６２は、酸素濃縮装置１１，１１１（または呼吸ペースメーカー１２１）によって供給される呼吸用気体（酸素または空気）の供給量を変化させる制御を行うようにしてもよい。即ち、ＣＰＵ６２は、『供給制御手段』としての機能を有していてもよい。このようにすれば、呼吸用気体の供給量を変化させることにより、使用者１０の呼吸を補助することが可能となる。なお、呼吸用気体の供給量を変化させる方法としては、酸素供給管５０（または空気供給管１２２）を開状態にする時間、即ち、酸素供給弁５２（または空気供給弁１２６）への駆動信号の出力時間を延長または短縮させる制御を行うことなどが挙げられる。
【００８０】
・上記各実施形態では、表示器１３，１１５，１３１において第１〜第３の告知及び第１〜第３のサブ告知（図６〜図８参照）が実行されるようになっていたが、第１〜第３の告知及び第１〜第３のサブ告知の実行内容（表示内容）を変更してもよい。例えば、図１１に示されるように、第１の告知において、「深く吸う」という文字１４１と矢印１４２とからなるメッセージ１４３を、表示器１４４（告知手段）の画面の右上部に表示してもよい。それとともに、第１のサブ告知における表示（具体的には、図６に示す「ゆっくり息を吸う！！」というメッセージ１００）を省略してもよい。また、上記各実施形態の第２の告知では、「良好な状態！！」というメッセージ１０２（図７参照）によって、現状の呼吸状態が理想の呼吸状態にあることを示す情報が告知されていたが、現状の呼吸状態を理想の呼吸状態に近付けるための情報をメッセージを用いて告知するようにしてもよい。例えば、図１２に示されるように、第２の告知において、「吸う」という文字１５１と矢印１５２とからなるメッセージ１５３を表示器１５４（告知手段）の画面の右上部に表示してもよい。
【００８１】
・上記第２実施形態では、使用者１０が所持するスマートフォン１１３が、酸素濃縮装置１１１に接続される外部機器及び携帯通信端末として用いられていた。しかし、酸素濃縮装置１１１とは別に設けたモニタ１１６（ディスプレイ）（図９参照）などを、外部機器及び携帯通信端末として用いてもよい。
【００８２】
・上記各実施形態では、情報を視覚的に告知する表示器１３，１１５，１３１が、告知手段として用いられていた。しかし、情報を音声にて告知するスピーカ１６１（図３参照）や、情報を振動にて告知する振動発生装置などを、告知手段として用いてもよい。なお、振動発生装置としては、モータと、モータによって駆動される振動体とからなるものなどが挙げられる。また、表示器及びスピーカを告知手段として用いてもよいし、表示器及び振動発生装置を告知手段として用いてもよいし、スピーカ及び振動発生装置を告知手段として用いてもよい。さらに、表示器、スピーカ、振動発生装置の全てを告知手段として用いてもよい。
【００８３】
・上記各実施形態の表示器１３，１１５，１３１は、通常のディスプレイであったが、タッチパネル付きのディスプレイに変更してもよい。この場合、例えば、表示器の画面に表示した切替ボタン（図示略）をタッチ操作することにより、メイン画面（図示略）と、現状の呼吸状態を示す情報（アイコン９１）や理想の呼吸状態を示す情報（交差部９４）等を表示（告知）する告知画面（図６〜図８参照）との間で、切り替えを行うようにすることができる。
【００８４】
このようにすれば、表示器の画面にタッチして操作することが可能であるため、そもそも操作性に優れるばかりでなく、表示器とは別に操作部（切替ボタン）を設ける必要がないため設置スペースの制約を受けにくい。また、表示器にはメイン画面及び告知画面のうちの一方のみが表示される。それゆえ、メイン画面と告知画面とが１つの画面に混在せず、煩雑な表示とはならないため、視認性及び操作性がともに向上する。
【００８５】
・上記第１，第２実施形態の酸素濃縮装置１１，１１１は、使用者１０による持ち運びが可能な携帯形の酸素濃縮装置であったが、室内等に設置される定置形の酸素濃縮装置に適用してもよい。
【００８６】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８７】
（１）上記手段１において、使用者に前記呼吸に関する情報を告知する告知手段が、前記呼吸用気体供給装置、または前記呼吸用気体供給装置に有線もしくは無線で接続される外部機器に設けられ、前記告知手段は、前記情報を視覚的に告知する表示器を含んで構成され、前記告知制御手段は、前記現状の呼吸状態に対応した表示と前記特定の呼吸状態に対応した表示とを前記表示器の同一画面上に表示させる制御を行うことを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００８８】
（２）技術的思想（１）において、前記告知制御手段は、前記現状の呼吸状態に対応した表示が前記特定の呼吸状態に対応した表示に近付いて行く軌跡を前記表示器に表示させる制御を行うことを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００８９】
（３）上記手段１において、前記特定の呼吸状態とは、使用者の呼吸における吸気圧のピーク値、所定時間当りの呼吸回数、１回の呼吸における吸気時間の長さと呼気時間の長さとの比が、理想値となる呼吸状態であることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００９０】
（４）上記手段１において、前記呼吸用気体供給装置は、装置周囲の空気を前記呼吸用気体として使用者に供給する呼吸ペースメーカーであることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００９１】
（５）上記手段１において、前記呼吸用気体供給装置は、内部に充填された酸素を前記呼吸用気体として使用者に供給する酸素ボンベを含んで構成されるものであることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００９２】
（６）上記手段１において、前記呼吸用気体供給装置は、使用者の呼気を前記呼吸用気体として使用者に戻すものであることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００９３】
（７）上記手段１において、前記呼吸状態検知手段によって検知された前記現状の呼吸状態に基づいて、前記特定の呼吸状態の定義を変更する呼吸状態変更手段を備えることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【００９４】
（８）上記手段１において、前記呼吸状態判定手段によって前記現状の呼吸状態が前記特定の呼吸状態にないと判定された場合に、前記呼吸用気体供給装置によって供給される前記呼吸用気体の供給量を変化させる制御を行う供給制御手段を備えることを特徴とする呼吸用気体供給装置。
【符号の説明】
【００９５】
１０…使用者
１１，１１１…呼吸用気体供給装置としての酸素濃縮装置
１３，１１５，１３１，１４４，１５４…告知手段としての表示器
５０…酸素供給管
６１，１１２…コンピュータ
６２…呼吸状態検知手段、呼吸状態判定手段、告知データ生成手段及び告知制御手段としてのＣＰＵ
９１…現状の呼吸状態に対応した表示としてのアイコン
９４…特定の呼吸状態に対応した表示としての交差部
１１３…外部機器及び携帯通信端末としてのスマートフォン
１１４…無線
１１６…外部機器及び携帯通信端末としてのモニタ
１２１…呼吸用気体供給装置としての呼吸ペースメーカー
１６１…告知手段としてのスピーカ
Ｔ１…吸気期間
Ｔ２…呼気期間
【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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