(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本発明の一実施形態による警報装置の第一の正面図である。
【
図2】本発明の一実施形態による警報装置の第二の正面図である。
【
図3】本発明の一実施形態による警報装置の斜視図である。
【
図4】本発明の一実施形態による警報装置とボンベとレギュレータが接続されている状態示す斜視図である。
【
図5】本発明の一実施形態による装置本体のハードウェア構成を示す図である。
【
図6】本発明の一実施形態による警報装置の機能ブロック図である。
【
図7】本発明の一実施形態による警報装置の液晶ディスプレイを示す図である。
【
図8】本発明の一実施形態による液晶ディスプレイの表示内容を示す第一の図である。
【
図9】本発明の一実施形態による液晶ディスプレイの表示内容を示す第二の図である。
【
図10】本発明の一実施形態による液晶ディスプレイの表示内容を示す第三の図である。
【
図11】本発明の一実施形態による警報装置の処理フローを示す図である。
【
図12】本発明の一実施形態による警報装置の監視概要を示す図である。
【
図13】本発明の一実施形態による電源遮断制御部の詳細を示す図である。
【
図14】本発明の一実施形態による警報装置の最小構成を示す図である。
【
図15】本発明の一実施形態による警報装置の最小構成による処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態による警報装置を図面を参照して説明する。
図1は同実施形態による警報装置の第一の正面図である。
図2は同実施形態による警報装置の第二の正面図である。
図3は同実施形態による警報装置の斜視図である。
図1で示すように警報装置1は、装置本体11、アラームスイッチ12、動作開始スイッチ13、締め具14、ボンベ接続口15、レギュレータ接続口16を備えている。
警報装置1は耐圧容器の一例であるボンベ2に接続し、当該ボンベ内部の圧力を検知すると共に、圧力の単位時間の変化や、圧力の下限閾値との比較に基づいて警報を出力する。そして、警報装置1は、ボンベ内部の圧力を検知する処理や、警報を出力する処理を行うCPU(Central Processing Unit)等の制御装置を内部に備えた装置本体11、アラームスイッチ12、動作開始スイッチ13、ボンベ接続口15とボンベ栓21(
図4参照)の根本にある接手との接続を固定して締める締め具14、ボンベ2と接続するボンベ接続口15、レギュレータ3と接続するレギュレータ接続口16を備える。
【0013】
アラームスイッチ12は警報が作動した後にその警報動作を停止させるスイッチである。アラームスイッチ12は通常時は緑色に光り、警報が作動した場合に赤く光る発光素子を内部に備えている。動作開始スイッチ13は警報装置1の動作を開始させるスイッチであり、ダイヤル式の形状を有している。動作開始スイッチ13を所定方向に回転させることで警報装置1の動作を開始させることができる。アラームスイッチ12が動作開始スイッチ13の機能を有していてもよい。締め具14はボンベ接続口15と一体を成しており、当該締め具14もダイヤル形状を有している。なお
図4で示すボンベ栓21を開方向に旋回することでボンベ2の内容物が当該ボンベ2の内部圧力の影響により、ボンベ接続口15から流入し、レギュレータ接続口16から流出する。本実施形態においてボンベ2の内容物は酸素であるとする。
【0014】
図2は
図1で示した警報装置1の装置本体11を除いた場合の正面図である。
図1と
図2とを比較してわかるように、警報装置1の装置本体11はダイヤル形状の動作開始スイッチ13と、ボンベ接続口15から流入した酸素がレギュレータ接続口16へ流れる酸素流路管17とを覆う構造となっている。これにより装置本体11が動作開始スイッチ13と、酸素流路管17とを外部の衝撃から保護する。装置本体11とアラームスイッチ12、動作開始スイッチ13は電気信号線で接続されている。これにより装置本体11の処理部がアラームスイッチ12の押下や、動作開始スイッチ13の回動を検知する。
【0015】
図4は警報装置とボンベとレギュレータが接続されている状態示す斜視図である。
図4で示すように警報装置1のボンベ接続口15は、第一流量調整部であるボンベ栓21の根本の接手に直接接続できる構造となっている。ボンベ接続口15をボンベ栓21の根本の接手に直接接続することにより、ボンベ栓21がボンベ2の主栓となる。そしてボンベ栓21を開方向に旋回することによりボンベ2の内部の酸素が警報装置1の酸素流路管17に流れる。レギュレータ3には、ダイヤル形状の第二流量調整部31が備わり、この第二流量調整部31が副栓となる。第二流量調整部31を開方向に旋回することで、ボンベ栓21よりもさらに精度高く微小な酸素の流量の変化を調整することができる。
【0016】
図5は警報装置の装置本体のハードウェア構成を示す図である。
装置本体11には、
図5で示すように制御装置111、電源112、圧力センサ113、加速度センサ114、記憶部115、スピーカ116、無線通信装置117、発光素子118、液晶ディスプレイ(LCD)119、アラームスイッチ12、動作開始スイッチ13が少なくとも備わる。
【0017】
制御装置111は、圧力センサ113から出力された信号に基づいてボンベ2の内部圧力を検知し、またその圧力の単位時間の変化や、圧力の下限閾値との比較に基づいて警報を出力する。
電源112は制御装置111の各部に電源を供給する。
圧力センサ113はボンベ2の内部圧力を検出する。
加速度センサ114は警報装置1に与えられた加速度を検出する。
記憶部115は本実施形態においては不揮発性メモリであるとする。警報装置1は記憶部115として揮発性メモリを備えてもよい。
スピーカ116は警報音を出力する。
無線通信装置117は警報が発生した場合に制御装置111からの制御に基づいて警報情報を他の装置へ送信する。
発光素子118は、アラームスイッチ12の内部に備える上記の発光素子である。
液晶ディスプレイ(LCD)119は、制御装置111の出力した警報情報やその他の情報を表示する。
【0018】
図6は警報装置の機能ブロック図である。
警報装置1の制御装置111は、電源投入検知部61、圧力検知部62、振動検知部63、起動制御部64、警報部65、電源遮断制御部66、の各機能を備える。
【0019】
電源投入検知部61は、動作開始スイッチ13の回動に基づく電源の投入を検知する。
圧力検知部62は、ボンベ2の内部の圧力を検知する。
振動検知部63は、警報装置1に与えられた加速度に基づいて振動を検知する。
起動制御部64は、圧力検知部62の検知した圧力が、ボンベ2の開栓状態に相当する圧力を示す場合に、警報部65の機能を起動する。また起動制御部64は、振動検知部63の検知した加速度が所定の第一閾値を越えた場合に、警報部65の機能を起動する。
警報部65は、圧力検知部62の検知した圧力が所定の閾値未満の場合や、当該圧力の単位時間当たりの変化が予め記憶する単位時間当たりの変化と乖離する場合に警報情報を出力する。例えば、警報部65は、電源の投入後に圧力の単位時間当たりの減少割合が所定の減少割合で無い場合には、酸素供給状態の異常を示す警報情報を出力する。または警報部65は、電源の投入後に圧力の単位時間当たりの変化がない場合には、ボンベ2の開栓忘れ状態を示す警報情報を出力する。
電源遮断制御部66は、振動検知部63で検知した加速度が上記第一加速度閾値より大きい第二加速度閾値を越えた場合に、自装置への電源供給を遮断する遮断機構を遮断状態にする。
【0020】
図7は警報装置の液晶ディスプレイを示す図である。
図8は液晶ディスプレイの表示内容を示す第一の図である。
図9は液晶ディスプレイの表示内容を示す第二の図である。
図10は液晶ディスプレイの表示内容を示す第三の図である。
図7で示すように、液晶ディスプレイ119は装置本体11に設けられている。
警報装置1の制御装置111の処理により、液晶ディスプレイ119には警報情報等が表示される。
【0021】
一例としては
図8で示すように、振動検知部63が第二加速度閾値を超える加速度を検知することにより、警報部65が「装置が衝撃を受けました。本装置は使用できません。点検して下さい。」などの装置が使用できないこと示す警報情報を表示する(81)。また他の例としては、制御装置111が無線通信装置117の受信感度が低い状態であることを検知し、警報部65が「無線電波の受信感度が不安定です。遠隔監視、操作ができません。ご注意下さい。」などの警報情報を表示する(82)。また他の例としては、制御装置111が電源112の電圧レベルを検知して、電圧レベルが低い場合に、警報部65が「電池残量が残り僅かです。交換して下さい。」などの警報情報を表示する(83)。
【0022】
また他の例としては、制御装置111が圧力検知部62の検知した圧力が所定の第一圧力閾値(検知レベル1)に達した場合に、警報部65が、「残圧低下検知レベル1に達しました。酸素ボンベ残量にご注意下さい。」などの警報情報(91)を表示する。また他の例としては、制御装置111が圧力検知部62の検知した圧力が第一圧力閾値より低い第二圧力閾値(検知レベル2)に達した場合に、警報部65が、「残圧低下検知レベル2に達しました。酸素ボンベを交換して下さい。」などの警報情報を表示する。また他の例としては、制御装置111が圧力検知部62の検知した圧力が第二圧力閾値より低い残圧ゼロに相当する下限閾値に達した場合に、警報部65が、「残圧ゼロです。酸素ボンベを至急交換して下さい。」などの警報情報を表示する。
【0023】
また他の例としては、制御装置111が無線通信装置117を介して外部からの圧力の低下を知らせる警報を発する閾値(第一圧力閾値、第二圧力閾値、下限閾値)の数値設定変更の操作を受け付けたことを検知した場合、警報部65が、「残圧低下検知レベルが設定されました。」(101)や、「残圧低下検知レベル(警告1)がリモートで設定されました。」(102)などの警報情報を表示する。
【0024】
図11は警報装置の処理フローを示す図である。
図12は警報装置の監視概要を示す図である。
以下、酸素を格納したボンベ2を用いて介護者が患者に酸素を吸引させる場合の例を用いて説明する。
警報装置1は電池が搭載された場合や、AC電源が接続された場合に、電源投入検知部61が超低消費電力モードのスリープ状態に移行する(ステップS101)。超低消費電力モードのスリープ状態においては、一例として、圧力センサ113、加速度センサ114、制御装置111の一部の機能(例えば、電源投入検知部61、起動制御部64、圧力検知部62、振動検知部63)に電力が供給されて、それらが起動しているものとする。なおAC電源が接続された場合には、警報装置1は完全起動してもよい。
【0025】
介護者はボンベ2の第一流量調整部であるボンベ栓21の根本近傍に設けられる接手に警報装置1のボンベ接続口15を接続する。介護者はその後、警報装置のレギュレータ接続口16にレギュレータ3を接続する。レギュレータ3の酸素排出口にはさらに患者の酸素マスクに繋がる管が接続されている。介護者は動作開始スイッチ13をオン方向に回し電源を入れる。これにより、電源投入検知部61は電源オンを検知する(ステップS102)。電源投入検知部61は、起動制御部64に電源オンの信号を出力する。起動制御部64は電源オンの信号を入力すると、圧力検知部62、振動検知部63、警報部65を起動する(ステップS103)。
【0026】
そしてこの時、加速度センサ114が加速度(振動)を検知して制御装置111へ加速度を出力する。すると、振動検知部63は、入力した加速度が、警報装置1がボンベ2に接続される際に与えられる可能性のある加速度(振動)の閾値を越えたかどうかを判定する(ステップS104)。振動検知部63は、加速度が閾値を越えた場合に起動制御部64に完全起動を指示する。起動制御部64は完全起動の指示の信号を入力した場合、制御装置111の警報部65等の起動していない残りの機能部や、警報装置1のその他の構成(無線通信装置117、液晶ディスプレイ119など)に電源を供給して完全起動する(ステップS105)。
【0027】
または超低消費電力モードのスリープ状態の際に、介護者はボンベ栓21を開方向に回す。これによりボンベ2の内部の酸素が内部圧力の影響により酸素流路管17に流れる。圧力センサ113はこの酸素流路管17の圧力を検知して、検知した圧力値を制御装置111へ出力する。圧力検知部62は圧力値を入力したかを判定する(ステップS106)。圧力検知部62は圧力値を入力すると、起動制御部64に完全起動を指示する。起動制御部64は完全起動の指示の信号を入力した場合、制御装置111の警報部65等の起動していない残りの機能部や、警報装置1のその他の構成(無線通信装置117、液晶ディスプレイ119など)に電源を供給して完全起動する。
【0028】
このように加速度センサ114が所定の加速度を検知した場合や、圧力センサ113が圧力を検知した場合に、自動で警報装置1の機能が起動する。これにより、警報部65が自動起動するので、介護者などのユーザが電源の投入を忘れた場合でも、警報装置1が動作し、以降の処理により警報情報をユーザに知らせることができる。
【0029】
警報装置1は完全起動した後、制御装置111が圧力センサ113の検知する圧力を監視し、また完全起動の前から監視している加速度センサ114の検知する加速度を引き続き監視する(ステップS107)。具体的には、警報部65は圧力検知部62から所定時間間隔の圧力を記憶する。警報部65は、圧力が下限閾値以下である場合には(
図12参照)、警報情報(
図9(93))を液晶ディスプレイ119に出力する(ステップS108)。また警報部65は、スピーカ116から警報音を出力してもよい。また警報部65は発光素子118を赤く点灯させてもよい。
【0030】
また警報部65は、現在の圧力と所定時間前に検知した圧力の単位時間当たりの傾きを算出する(
図12参照)。警報部65はこの単位時間当たりの傾きが所定の減少傾向を示す傾きの範囲よりも、大きな減少傾向を示す傾きである場合、酸素の供給量が多い異常と判定する。または警報部65は、所定の減少傾向を示す傾きの範囲よりも小さな減少傾向を示す傾きである場合、酸素の供給量が少ない異常と判定する。警報部65はこれらの異常を判定した場合、その以上を介護者等のユーザに通知するための警報情報を、液晶ディスプレイ119や、スピーカ116、発光素子118に出力する。液晶ディスプレイ119や、スピーカ116、発光素子118は警報情報に対応する態様で、警報を出力する。
【0031】
また警報部65は現在の圧力と所定時間前に検知した圧力の差が所定の差未満である場合には、警報装置1のボンベ栓21、またはレギュレータ3の第二流量調整部31が開になっていないと判定する。この場合、警報部65は警報装置1のボンベ栓21、またはレギュレータ3の第二流量調整部31を開にするよう促す警報情報を、液晶ディスプレイ119や、スピーカ116、発光素子118に出力する。液晶ディスプレイ119や、スピーカ116、発光素子118は警報情報に対応する態様で、警報を出力する。
【0032】
以上の処理によれば、ボンベ2の内部の酸素残圧の低下検知だけでなく、ボンベ、レギュレータの開栓忘れの防止を行うことで、ボンベ2内の酸素供給を必要としている患者に対し、安全な酸素供給が可能となる。また、ボンベ2の警報部65の自動起動により、ボンベを扱う看護師や介護者等のユーザの取り扱いのミスも軽減され、それらユーザの負担軽減することができる。
【0033】
図13は電源遮断制御部の詳細を示す図である。
電源遮断制御部66は、具体的には
図13に示すように、増幅器661、ヒューズ662、スイッチ663により構成される。
増幅器661は加速度センサ114の出力信号を増幅する。増幅器661は増幅した出力信号をスイッチ663へ出力する。スイッチ663は、入力した信号が所定の値以上である場合、つまり加速度センサ114において加速度が上記第一加速度閾値より大きい上記の第二加速度閾値を越えた場合にオンとなる。通常は電源112からの電流は警報装置1内の各電源供給先へ電流が流れる。しかしながら、スイッチがオンとなると電源112からの電流がGNDラインへ流れ込み、ショート状態となる。これによりヒューズ662が溶断し、以降、電源供給先への電流が断たれる。これにより、所定の第二加速度閾値以上の加速度を加速度センサ114が検知した場合には、自装置への電源供給を遮断する遮断機構を遮断状態にすることなる。警報装置の回収時、このヒューズ662が溶断していることを把握して、警報装置1に衝撃が加わったことを判定することができる。なお電源遮断制御部66は、増幅器661に代えて検出器を備えて構成するようにしてもよい。
【0034】
上記の電源遮断制御部66の機能により、警報装置1自体や警報装置が接続されたボンベ2に対する衝撃に対して耐衝撃値以上の衝撃が加わった場合、警報装置1が自律で使用を制限させる機能を持つ。なお、警報装置1は、衝撃時に加わった加速度の値を即座に無線モジュール経由でサーバ或いは遠隔にいる看護師、介護者等のユーザの携帯端末に通知すると共にボンベ2の液晶ディスプレイ119にその情報を表示してもよい。尚、この衝撃結果は警報装置1が電源オフしても情報がクリアされず、警報装置1の点検又は回収される迄保持する必要がある為、その衝撃時の加速度の値を記憶部115に格納して保持する。
【0035】
衝撃時の加速度の大きさによっては、その加速度の値を記憶部115へ格納する前に回路が破損し、衝撃時の加速度の値を記憶部115に格納できない状況も想定される。しかしながら、衝撃時に即座にヒューズ662を溶断させて警報装置1の電源の各電力供給先への電流を断つことで、警報装置を継続使用ができないようにすることができる。
【0036】
医療現場等では精密機器だとしても丁寧な扱いはされない可能性があり、また、不注意から警報装置1やボンベ2を落としたり、ぶつけたりすることも想定される。警報装置1は医療機器ではないものの、高い信頼性が要求される精密機器である。警報装置1が衝撃によって故障し誤動作した場合は、大きな問題に繋がる恐れがある為、上述の警報装置1は、堅牢性を備えるだけではなく、自己安全機能を持ち、事故防止を行うことができる。
【0037】
警報装置1の制御装置1は、無線通信装置117を介して、通信接続された携帯端末やサーバ装置に対して、警報情報を送信してもよい。警報装置1の警報を、離れた場所で受信できることで、警報装置1のスピーカ116が発する音や、発光素子118の点灯、液晶ディスプレイ119の警報情報の表示が確認できない場合でも、介護者や看護師等のユーザがリアルタイムで警報情報を確認でき、速やかな処置が可能となる。
【0038】
また、警報情報をサーバ装置で記憶することで、サーバ装置側での管理、監視が可能となるだけでなく、サーバ装置側から遠隔操作でボンベ2の酸素の圧力を監視するための上記の各閾値の設定も可能となる。また、サーバ装置に送られた警報装置1からの情報より、病院内などの所定の領域で使用されているボンベ2の本数が把握でき、ボンベメーカと情報を共有することで、ボンベ2の在庫管理、補充も効率的に行う事が可能となる。
【0039】
図14は警報装置の最小構成を示す図である。
図15は警報装置の最小構成による処理フローを示す図である。
警報装置1は少なくとも圧力検知部62、警報部65を備える。
警報装置1の圧力検知部62は、ボンベ2の内部の圧力を検知する(ステップS151)。警報装置1の警報部65は、圧力の単位時間当たりの変化に基づいて警報を出力する(ステップS152)。
【0040】
上述の警報装置は内部に、コンピュータシステムを有していてよい。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われてよい。
【0041】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。