酸素富化装置

トップ :: A 生活必需品 :: A61 医学または獣医学;衛生学

【発明の名称】	酸素富化装置
【発明者】	【氏名】安井圭子【氏名】桶田岳見【氏名】西田博史
【要約】	【課題】使用者の体調を検出し、使用者の体調を表示する表示手段を設けることで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に提供することを目的としている。【構成】使用者の生体情報を生体情報収集手段１１で収集して、前記生体情報により使用者の体調を体調検知手段１６で検知し、この検知結果、すなわち、使用者の体調を表示手段２０を介して表示するようにした。生体情報としては、例えば、使用者の心拍や、体温などが考えられる。したがって、使用者の生体情報に基づいた体調を検知し表示手段に表示することで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に表示できるものである

【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の生体情報を収集する生体情報収集手段と、前記生体情報により使用者の体調を検知する体調検知手段と、前記体調検知手段で検知した使用者の体調を表示する表示手段とを具備した酸素富化装置。
【請求項２】
使用者の体調を記録する記録手段を備え、過去の体調と現在の体調を比較する比較手段を備えた請求項１記載の酸素富化装置。
【請求項３】
使用者の体調に基づき酸素富化空気の出力状態を変化させるようにした請求項１または２記載の酸素富化装置。
【請求項４】
生体情報収集手段を寝具に設け、就寝中の体調に基づき酸素富化空気の出力状態を変化させるようにした請求項３記載の酸素富化装置。
【請求項５】
生体情報収集手段は、心拍を検出する心拍検出手段とした請求項１～４いずれか１項記載の酸素富化装置。
【請求項６】
生体情報収集手段は、体温を検出する体温検出手段とした請求項１～４いずれか１項記載の酸素富化装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は酸素富化手段を用いて得られる酸素富化空気を使用者に供給する酸素富化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
心身リフレッシュや集中力のキープを目的として酸素富化空気の継続的な吸引を行なうための酸素富化装置は、空気中の酸素を濃縮して酸素富化空気を発生させる装置本体と、これに接続された酸素吐出口とからなり、従来から気体分離膜を使用した例がいくつか提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平１０－２３４８３６号公報
【特許文献２】特開２００４－１１４０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、酸素富化空気の吸引は継続的に実施して効果が現れるものであるため、酸素富化空気を吸引することによる身体への効果が実感しにくいという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、使用者の体調を検出し、使用者の体調を表示する表示手段を設けたことで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に表示することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の酸素富化装置は、使用者の生体情報を収集する生体情報収集手段と、生体情報により使用者の体調を検知する体調検知手段と、この体調検知手段で検知した使用者の体調を表示する表示手段を設けた構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の酸素富化装置は、体調検知手段により使用者の生体情報に基づいた体調を検知し表示手段に表示することで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に表示できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、使用者の生体情報を収集する生体情報収集手段と、前記生体情報により使用者の体調を検知する体調検知手段と、この体調検知手段で検知した使用者の体調を表示する表示手段を設けた構成としてある。
【０００８】
上記構成により、体調検知手段により使用者の生体情報に基づいた体調を検知し表示手段に表示することで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に表示できる。
【０００９】
第２の発明は、使用者の体調を記録する記録手段と過去の体調と現在の体調を比較する比較手段を備えた構成とすることで、過去からの体調の変化を表示できると共に、長期的な酸素富化空気の吸引効果を知ることができる。
【００１０】
第３の発明は、使用者の体調に基づき酸素富化空気の出力状態を変化させることで、使用者の体調に応じて酸素富化空気の出力を変化させることができる。
【００１１】
第４の発明は、生体情報収集手段を寝具に設け就寝中の体調に応じて、酸素富化空気の
出力状態を変化させるようにしたものである。
【００１２】
第５の発明は、生体情報収集手段を心拍を検出する心拍検出手段としたものである。
【００１３】
第６の発明は、生体情報収集手段を体温を検出する体温検出手段としたものである。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１，２において、本体１の内部には、酸素の濃度を高め、いわゆる酸素富化空気を発生する酸素富化膜ユニット２からなる酸素富化手段が設けてある。
【００１６】
前記酸素富化膜ユニット２は有機高分子の平膜より構成し、膜を通過する分子の速度の差を利用するもので、空気中の窒素に比べ酸素をよく通すため、比較的高い酸素濃度のいわゆる酸素富化空気が得られるものである。
【００１７】
通常の空気において酸素が占める割合は約２１％（窒素約７９％）であるが、酸素富化膜ユニット２を通過した後の酸素富化空気においては、酸素が占める割合が約３０％（窒素約７０％）となる。
【００１８】
また、本体１の背面に設けた吸気口３から本体１内に外気を吸引し、酸素富化膜ユニット２に送った後、酸素富化膜を通過した空気を除いた外気を本体１の側面に設けた排気口４から外部に排出するための送風部（以下、「ファン」と称す）５を有している。
【００１９】
６はポンプ等の吸引手段（以下、「ポンプ」と称す）で、酸素富化膜ユニット２の下方に設けられ、酸素富化膜を通過した後の酸素富化空気を本体１の側面に設けられた吐出口部７に送り込んでいる。
【００２０】
吐出口部７には使用者の近傍まで酸素富化空気を導くチューブ８を接続し、このチューブ８には使用者が本装置を使用して酸素富化空気を吸引するときに頭部近傍に装着するヘッドセット９が接続されている。
【００２１】
ヘッドセット９の一部には酸素富化空気を使用者に供給する吐出口１０が設けられ、ヘッドセット９の一部すなわち使用者の頸部（耳下付近の頚動脈付近）に接触する部位に生体情報収集手段１１の検出部１２が設けられている。
【００２２】
生体情報収集手段１１は、先の検出部１２、この検出部１２により収集した生体情報を増幅する増幅部１３、この増幅部１３で増幅した生体情報からノイズを除去するフィルター１４で構成されている。
【００２３】
検出部１２としては、ヘッドセット９に電極１５ａ、１５ｂを設け、使用者の頸部より心拍波形を検出する構成となっている。
【００２４】
体調検知手段１６は生体情報収集手段１１による生体情報から使用者の体調を検知するもので、生体情報を加工する加工手段１７、この加工手段１７で加工した生体情報から体調を判定する判定手段１８を備えている。
【００２５】
また、本体1の上部には、本体を運転させるための運転スイッチ１９と、本体の運転状態および体調検知手段１６で検知した使用者の体調を表示する表示手段２０が設けられて
いる。
【００２６】
以上のように構成された酸素富化装置の動作について説明する。
【００２７】
使用者がヘッドセット９を装着することで、検出部１２である電極１５ａ、１５ｂが頸部に接し、頸部より運転者の心拍波形を検出し、増幅器１３により心拍波形を増幅した後、フィルター１４でノイズを取り除く。
【００２８】
図３に心拍波形の一例を示す。横軸は時間、縦軸は心拍波形の出力である。得られた心拍波形は体調検知手段１６の加工手段１７により加工される。生体情報の加工として本実施の形態では、心拍波形の出力が閾値を越えた（図３中ＡおよびＡ’）時間を検出し、ＲＲ間隔（図３中Ａ－Ａ’間）を検出し、ＲＲ間隔の標準偏差よりＲＲ間隔のゆらぎを計算し、体調を判定するための指標として用いている。
【００２９】
疲労やストレスがかかると、ＲＲ間隔のゆらぎは減少し、リラックスしているときにはＲＲ間隔はゆらぎを有するため、ＲＲ間隔ゆらぎ状態の変化により使用者の体調を判定することができる。
【００３０】
そして判定手段１８では、ゆらぎが大きい時にはリラックスした状態であり、ゆらぎが小さく規則正しい時には、緊張状態であると判定し、使用者の体調を表示手段２０に表示する。
【００３１】
表示の方法としては、ゆらぎの数値そのものを表示する方法や、棒グラフで表示する方法、数値によって分類し、段階に分けて表示する方法などがある。
【００３２】
なお、別の加工手段としては、検出した第一のＲＲ間隔を横軸にとり、次のＲＲ間隔を縦軸に取り、ＲＲ間隔のゆらぎを２次元に構成する。
【００３３】
ＲＲ間隔のゆらぎを２次元に構成した一例を図４に示す。図４において、ＲＲ間隔の時間変化で形成された楕円は、ゆらぎの大きさを示しており、重心は心拍数の大小を表し、楕円の面積はゆらぎの大きさを示している。このように、心拍波形によるＲＲ間隔の時間変化からも体調を判定することができる。
【００３４】
本体1の運転スイッチ１９をオンにすると、ファン５が吸気口３から外気を吸引し、酸素富化膜ユニット２に送るとともにポンプ６が酸素富化膜ユニット２を通して空気を吸引することで、酸素富化膜を通過した後の酸素富化空気が吐出口部７に送り込まれ、チューブ８を介して吐出し口１０より使用者の口元に供給し、これによって、使用者は酸素富化空気を吸引することができ、酸素富化空気の覚醒作用およびリフレッシュ作用を得ることができる。
【００３５】
体調検知手段１６の体調判定としては、酸素富化空気を吸引する前、および吸引中、酸素富化空気を吸引した後に分けて判定することで、すなわち、酸素富化空気を吸引することによる体調の変化を検知することで、酸素富化空気の吸引効果を検知することができ、さらに表示手段２０に体調の変化を表示することで酸素富化空気の吸引効果を視覚的に提供することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では体調の表示方法としては、ゆらぎの数値そのものを表示する方法や、棒グラフで表示する方法、数値によって分類し、段階に分けて表示する方法としたが、横軸に時間の経過を表示し、酸素富化空気吸引中の体調変化を表示する方法なども可能であり、表示の方法が限定されるものではない。
【００３７】
さらに、判定手段１８により判定した体調により酸素富化空気の出力状態を変化させることで、使用者の体調に応じて酸素富化空気の吸引効果を得ることも可能である。
【００３８】
酸素富化空気の出力状態を変化させる方法としては、出力時間を変化させる方法、ポンプ６により吸引する空気量を変化させることで酸素富化空気の流量を変化させる方法、また連続的もしくは断続的に空気の刺激として吐出することも含まれている。
【００３９】
なお、本実施の形態では生体情報収集手段１１として、使用者の拘束を少なくする目的で頸部から心拍波形を検出する方法を用いたが、心拍波形を検出するための電極の装着部位は、手首、足首、耳朶、胸部など心拍波形が得られる部位であれば同様の効果を得ることができる。
【００４０】
さらに、心拍波形の検出方法としても、電極による電位差を検出する方法を用いたが、光学センサにより脈波を検出する方法や圧電センサを用いた方法でも心拍波形を得ることが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００４１】
心拍波形とは心電図の波形のみではなく、心臓の拍動に応じて現れ、心拍に対応したデータを得ることができる波形のことである。
【００４２】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２を示すもので。実施の形態１と異なる点は、個人識別手段、記録手段、比較手段を設けた点である。
【００４３】
体調検知手段１６は実施の形態１と同様、生体情報収集手段１１による生体情報から使用者の体調を検知するもので、生体情報を加工する加工手段１７、この加工手段１７で加工した生体情報から体調を判定する判定手段１８、この判定手段１８で判定した体調を記録する記録手段２１、この記録手段２１に記録した過去の体調と、現在収集した生体情報による体調を比較する比較手段２２、個人識別手段２３を備えている。
【００４４】
このような構成において、個人識別手段２３により使用者を特定し、記録手段２１に記録した同一被験者の過去の体調と現在の体調を比較手段２２によって比較する。
【００４５】
比較する方法としては、酸素富化空気吸引前の体調を比較することで、現在の体調を表示する方法や、酸素富化空気吸引後の体調を比較する方法、酸素富化空気吸引による体調の変化を比較する方法などがある。
【００４６】
体調には個人差もあるため、過去の個人のデータを記録手段２１に記録し、比較手段２２で現在の状態と比較することで、より正確な体調判定を行なうことが可能となる。
【００４７】
さらに酸素富化空気吸引による体調の変化を記録し、比較することで、使用者に最も適した酸素富化空気の出力状態を知ることも可能である。
【００４８】
（実施の形態３）
実施の形態３が実施の形態１、２と異なる点は、生体情報収集手段を寝具に設け、就寝中の体調を検知し、体調に応じて酸素富化空気の出力状態を変化させることである。
【００４９】
すなわち、図６において、生体情報収集手段２４は、寝具２５に設けた複数の圧力センサ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉを備え、これら圧力センサ２６Ａ～２６Ｉの出力から体動検知部２７が体動を検知するようにして
いる。
【００５０】
圧力センサ２６Ａ～２６Ｉとしては薄膜加工したポリフッ化ビニリデンなどの高感度センサを用いており、使用者の体動のみでなく、呼吸による体の動きを検知するものである。
【００５１】
次に、動作作用について説明する。使用者が寝具２５に横になり就寝したとき、複数の圧力センサ２６Ａ～２６Ｉの出力から体動検知部２７は就寝中の体動を検知する。複数の圧力センサの中でも使用者の胸部に接している圧力センサ（図６では２６Ｂ）では、呼吸による胸部の体動が検知され、使用者の呼吸数を検知することができる。そして、単位時間あたりの体動および呼吸数を求め、判定手段１８により体動の大小から眠りの深さを判定し、加えて、呼吸数から呼吸の状態を判定して表示部２０に表示する。
【００５２】
さらに、判定手段１８により判定した体調により、酸素富化空気の出力状態を変化させる。例を述べれば次の通りである。
【００５３】
（１）酸素富化空気には目覚めを良化する効果が認められており、眠りが浅くなり、目覚めが近づいたころに酸素富化空気を供給することで、すっきりとした目覚め効果を得ることができる。
【００５４】
（２）いびきや鼻詰まり等で使用者の呼吸数が減少したときに、酸素富化空気を供給し睡眠の質を良くすることも可能である。
【００５５】
そして、表示手段２０に眠りの深さや呼吸数を表示することで、周囲の人に睡眠の状態を知らせることができる。
【００５６】
なお、生体情報収集手段として体温検出手段を用い、体温を生体情報として用いることで、体温の変化から眠りの深さを判定することができる。体温を用いた場合には、加工手段を用いずに直接体温を生体情報として用いることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように本発明にかかわる酸素富化装置は、体調検知手段により使用者の生体情報に基づいた体調を検知し表示手段に表示することで、酸素富化空気の吸引効果を視覚的に表示することができ、健康維持機器への展開が図れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における回路構成ブロック図
【図３】心拍波形の一例を示す説明図
【図４】ＲＲ間隔のゆらぎを２次元に示した説明図
【図５】本発明の実施の形態２における回路構成ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３における酸素富化装置の構成図
【符号の説明】
【００５９】
１１、２３生体情報収集手段
１６体調検出手段
２０表示手段
２１記録手段
２２比較手段

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】	平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【代理人】	【識別番号】１０００９７４４５【弁理士】【氏名又は名称】岩橋文雄【識別番号】１００１０９６６７【弁理士】【氏名又は名称】内藤浩樹【識別番号】１００１０９１５１【弁理士】【氏名又は名称】永野大介
【公開番号】	特開２００８－５４８１０（Ｐ２００８－５４８１０Ａ）
【公開日】	平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願番号】	特願２００６－２３３５８４（Ｐ２００６－２３３５８４）