JP2007301411A - 空気ベッド用の改良された空気圧制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】周囲環境に対してモータ騒音の伝達を最小にするような、ベッドアセンブリ（１０）の流体支持マットレス（１４）の硬さを制御する空気圧制御システムを提供する。
【解決手段】この制御システムは、モータ駆動の流体ポンプと、エアマットレスの硬さを調整すべくポンプを運転するためのコントロールユニットと、コントロールユニットを動作させるための手持ちのリモートコントロールユニットと、手持ちユニットとコントロールユニットとの間で情報信号を通信するためのトランシーバーシステムとを有している。この空気圧制御システムは、一つのユニットから二つの空気袋のエアマットレス内の双方の空気袋の独立した制御を提供し、マットレスの各空気袋の硬さをユーザが思いどおりに所望の値にセットできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、１または２以上の流体収容構造部内に流体圧を与え、この流体圧を調節するための改良された方法および装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、エアマットレス内の空気圧の測定および変更のための改良された空気ポンプ、コントローラ、情報処理、および手元コントロールに関する。

ベッドあるいは簡易ベッドにおいては、空気で支持されるマットレスを使用して、圧力でへこむ人体支持部が提供される。このエアマットレスは、手動で操作されるポンプまたはバッグポンプを使用して膨らまされる。モータ駆動のブロワやポンプもまた、加圧下の空気をエアマットレスに効果的に供給するために使用されてきた。特許文献１および特許文献２（これらの特許は、本発明の譲受人に譲渡されている）には、エアマットレスの可能な構造が記載されている。

エアマットレスは、一般的には、特許文献３（該特許もまた、本発明の譲受人に譲渡されている）に記載されているようなエアマットレスを支持する囲いの中に配置される。ダブルサイズ、クイーンサイズ、またはキングサイズのベッドは、個別に空気圧を調節できる二つのエアマットレスまたはエアチャンバを含むことができる。これらのエアチャンバの内部は、さらに分割されていてもよく、各分割部間を流体が自由に流れることができるようにされている。エアマットレスに、一方向の空気圧開放バルブを備えて該エアマットレス内の空気圧を約１ｐｓｉｇ（ゲージ圧で表した、すなわち大気圧を基準とした、１平方インチ当たりのポンド数）に制限し、これによって、縫目の分離や空気の流出を防ぐことができる。

エアマットレスの張り具合または硬さ特性は、該エアマットレス内の空気圧で決まる。エアマットレスの膨らみ具合を調節するために制御機構が使用されてきた。例えば、ヤング等は、特許文献４において、エアマットレス内の空気量を調節する機構を開示している。この特許明細書に開示された機構は、エアマットレスに接続された１または２以上のレセプタクルを含んでいる。これらのレセプタクルは、エアマットレス内に空気を供給したり、該エアマットレスから空気を受け取ったりするものである。これらのレセプタクルは、マットレス下方のフレーム内に配置されている。レセプタクルの内容積は、ハンドクランクを回転させることによって変化させることができる。レセプタクルの内容積を変化させることによって、エアマットレス内の空気圧を調節することができる。

エアマットレスのための他の制御システムにおいては、オペレーターがボタンを押すことによってマットレス内の空気圧を変えることができる。これらのシステムにおける手元コントロールユニットは、ポンプをマットレスに接続するエアチューブに配置されており、ポンプおよびソレノイドバルブへの電気的接続を形成する。例えば、特許文献５、特許文献６、および特許文献７を参照のこと（これらの特許もまた、本発明の譲受人に譲渡されている）。

これらの手元コントロールユニットは、代表的には、ポンプ／コントロールユニットに２種類の指示を送る。これらの指示は、圧力を増加させるのか、または減少させるのかである。ユーザは、空気圧を調整するのに自分の感覚に頼らなければならない。何故なら、上記ユニットがマットレスの圧力に関する情報をユーザに提供しないからである。

従来のエアマットレス圧力制御の一つにおいては、ユーザがマットレス上にいるか否かに関係なく、常に空気圧を一定に維持していた。特許文献８および特許文献９を参照のこと。コントロールユニットは、圧力を予め設定された設定値に保つ。このような構成に関する一つの問題は、ユーザがマットレスに体重をかけた時に圧力が大幅に変化することであった。エアマットレスは、ユーザの体重のほとんどを支持する内部構造体を有していなければならない。これは、予め設定された圧力値を維持するとともに、多量の空気が抜けてしまうのを防止するためである。この内部構造体は、エアマットレスの快適さの妨げとなった。

他のタイプの圧力制御ユニットは、内圧を示すデジタルディスプレイとプッシュボタンとを提供した。特許文献１０を参照のこと。ユーザは、定圧モードとマニュアルモードとを使用することができる。定圧モードにおいては、ユーザが圧力を設定することができる。マニュアルモードにおいては、圧力は一定に保たれず、マットレス内への供給流量およびマットレスからの排出流量はユーザが直接制御する。

これらの従来技術においては、ベッドが二つの別々のマットレスまたは空気袋を含む場合には、各空気袋を制御するために二つの手元コントロールユニットが供給されていた。したがって、ベッドの片側にいる人は、他方側にいるベッドパートナーが該他方側の空気圧を調節することを助けるためには、他方側にまで移動することが必要であった。手元コントロールユニットは、コントロールユニットに物理的に取り付けられているので、その使用範囲が制限されていた。

空気ベッドのためのこれら初期の制御システムにおける処理は、最小限度ものであった。定圧システムにおいては、圧力の定期的な検査、および所望値との比較が行われる。その後、必要があれば、空気が追加されたり除去されたりする。空気の追加および除去は、必要があればいくつかのステップに分けて行われ、所望の圧力値が得られる。マニュアル制御の構成においては、操作者がポンプまたは開放バルブを直接制御して、マットレス内へのまたはマットレスからの空気の流れを制御していた。

過去においては、電気モータで駆動されるポンプがエアマットレスを膨らますのに使用されていた。そのようなポンプの作動騒音は、消費者の共通した不満であった。ポンプは、ユーザが眠ろうとするときに最もよく使用されるものである。騒音の大きいポンプは、眠りを誘う落ち着いた雰囲気を損ねる。そのようなポンプ騒音の最も多い原因は、ファンモーターがポンプハウジングに強固に取り付けられていることである。ポンプモータで発生した振動および騒音は、このような強固な取付けに起因してポンプハウジングおよびポンプ周辺に伝達される。エアポンプにおいて騒音を周囲へ伝達する別の通路としては、空気供給口および冷却空気供給口がある。遮音材料をポンプモーターおよびハウジング内に配置することもできるが、断熱作用によってオーバーヒートが生じるという危険がある。

ファンモーターの騒音および振動がポンプハウジングに対して弱められており、しかもポンプモータに対して適切な冷却処置が施された静かなポンプを提供することができれば、この産業分野において有利である。さらに、空気供給口および冷却空気供給口は、ファンの騒音がそこを通って伝達されることが最小限に抑えられるように、設計されるべきである。騒音を低く抑えかつオーバーヒートの問題を最小限とするとともに、ポンプ動作を最大限とするために、多段速度モータを提供することは重要な前進である。ユニットの制御に関しては、ユーザがポンプユニットに縛られることなく、しかもベッド両側に個別の空気袋が設けられている場合であってもユーザが両方の空気袋をコントロールすることができる手元コントロールユニットを提供することは、極めて有利である。エアマットレスの圧力のモニタリングおよび制御を行い、所望の設定値に正確かつ一定に維持することは、この分野において極めて有利である。
米国特許第４９０８８９５号明細書 米国特許第４６４４５９７号明細書 米国特許第４９９１２４４号明細書 米国特許第４２２４７０６号明細書 米国特許第４８９７８９０号明細書 米国特許第４８２９６１６号明細書 米国特許第４８９０３４４号明細書 米国特許第５１４２７１７号明細書 米国特許第４９９５１２４号明細書 米国特許第５０２０１７６号明細書 米国特許第５２３５２５８号明細書 米国特許第５１０５４８８号明細書 米国特許第４９９２７８４号明細書 米国特許第４８２９６１６号明細書 特開平５−２８５０２８号公報

空気ベッドに使用される本発明の空気圧制御システムは、上記問題の大部分を解決する。本発明の空気圧制御システムは、騒音を低くするために特別に設計されたモータ駆動ポンプと、遠隔操作できる手で保持可能なコントロールユニットとを含んでいる。このコントロールユニットは、エアポンプに繋がれていない。本発明の空気圧制御システムで制御されるベッドアッセンブリのユーザは、エアマットレスの硬さを正確かつ一定に調節して所望の硬さに設定することができる。本発明の空気圧制御システムにおける遠隔操作できる手元コントロールユニットを使用すれば、ユーザは、互いに独立した二つのブラダを有するエアマットレスの両方のブラダの硬さを設定できる。

手で保持できるコントロールユニットは、無線トランシーバを介してベースユニットと交信する。ベースユニットは、エアマットレスの硬さをモニタリングして上記手保持ユニットに伝達する。そして、手保持ユニットからの指令に応答して、マットレスの硬さを変更する。

モータ駆動のポンプは、多段速度で作動することが可能であって、これにより、ポンプ作用を最大限とするとともに騒音を最低限に抑えている。モータの速度は、所定の方法で段階的に変化させることができ、これによって、オーバーヒートを防ぐためにモータの温度をモニタリングするとともに最適なモータ速度を得ることができる。ベースユニットは、該ベースユニットからその周辺へと過大なモータ騒音が伝達されるのを防止できるように特別に設計されている。手保持のコントロールユニットおよびベースユニットの両方に設けられたマイクロプロセッサにより、所望の硬さの設定だけでなく、ユーザとの対話なしでポンプ作用を最大限とすることができる。

本発明は以下のとおりである。

（項目１）
ベッドアッセンブリに使用され流体で支持されるマットレスの硬さを制御するための制御システムであって、
流体ポンプと、
流体をやりとりできるように、流体ポンプをマットレスに使用可能に連結する流体導管と、
流体ポンプおよび流体導管に使用可能に接続されており、流体ポンプの作動を制御してマットレスの硬さを調節する制御手段と、
手で保持することができ遠隔操作される操作手段であって、制御手段を操作する操作手段と、
操作手段と制御手段との間で情報信号を伝達するトランシーバ手段と、を備えており、
手で保持できる操作手段を使用してマットレスの硬さを遠隔操作で調節できる制御システム。

（項目２）
上記トランシーバ手段は電磁波スペクトルの無線帯域において作動する、項目１記載の制御システム。

（項目３）
上記制御手段は、マットレスの硬さに関する情報を受けて表示する手段をさらに備えている、項目１記載の制御システム。

（項目４）
上記マットレスは、流体が行き来しない２つの個別のチャンバを備えており、
上記制御手段は、各チャンバの硬さを互いに独立して調節する手段を備えている、項目１記載の制御システム。

（項目５）
ベッドアセンブリに使用され流体で支持されるマットレスの堅さを制御する改良された制御システムであって、マットレスは複数の個別の流体チャンバーを有し、
制御システムは、マットレスに使用可能に接続され流体をやりとりできる流体ポンプであって、ファンユニットを大略覆う外部流体ポンプハウジングを有する流体ポンプと、流体ポンプと流体導管とに使用可能に接続され流体ポンプの作動を制御してマットレスの堅さを調整する制御手段と、手で保持することができ遠隔操作される操作手段であって、制御手段を操作する操作手段と、操作手段と制御手段との間で情報信号を伝達するトランシーバー手段とを備え、手で保持できる操作手段を使用してマットレスの堅さを遠隔操作で調節できる、制御システムであって、
上記流体ポンプは、複数の選択可能な流体出口を有し、該複数の選択可能な流体出口のそれぞれはマットレスの複数の個別の流体チャンバーの選択された１つと流体をやりとりする、制御システム。

（項目６）
ファンユニットは振動減衰マウントにより外部流体ポンプハウジングに取り付けられ、該ファンユニットの振動減衰マウントはファンユニットとポンプハウジングの部分との間で圧縮嵌合した状態で保持されている複数の取り付けグロメットを含む、項目５記載の制御システム。

（項目７）
取り付けグロメットはゴム材料から形成される、項目６記載の制御ルシステム。

（項目８）
ファンユニットは、ファンを大略覆うファンユニットハウジングを有し、該ファンユニットハウジングは第１インペラーチャンバーと第２インペラーチャンバーとを形成し、第１インペラーチャンバーと第２インペラーチャンバーとは流体通路によって流体的に接続されている、項目５記載の制御システム。

（項目９）
ファンユニットはファンを有し、ファンは２つのステージがあり流体を圧縮するのに適し、ファンは第１インペラーと第２インペラーとを有し、第２インペラーは、第１インペラーからの排出流体が第２インペラーへの吸い込み流体であるように配置されている、項目５記載の制御システム。

（項目１０）
ファンは、第１インペラーチャンバー内に回転可能に配置された第１インペラーと、第２インペラーチャンバー内に回転可能に配置された第２インペラーとを有する、項目８記載の制御システム。

（項目１１）
ファンは、振動減衰マウントによりファンユニットハウジングから離して配置されて取り付けられる、項目１０記載の制御システム。

（項目１２）
振動減衰マウントは、ファンとファンハウジングとの間で圧縮嵌合した状態で保持された複数のＯリングである、項目１１の制御システム。

（項目１３）
ファンはファンモーターとファン本体とを有し、ファン本体にはモーターエンクロージャーが形成され、モーターエンクロージャーはファンモーターを大略覆いかつ少なくとも１つの冷却エアー入口と少なくもと１つの排気ポートが形成され、少なくとも１つの排気ポートは選択されたインペラーチャンバーに流体的に接続されており、ファンモーターは軸まわりに回転可能なドライブシャフトと該ドライバシャフトに強固に結合された冷却インペラーとを有し、
冷却インペラーの回転によって少なくとも１つの冷却エアー入口を通ってエアーを引き、該エアーをモーターエンクロージャーからファンモーターのまわりに送り込み、該エアーを選択された１つのインペラーチャンバー内に少なくとも１つの排気ポートを通じて排出する、項目８記載の制御システム。

（項目１４）
外部流体ポンプは、第２部分に使用可能に結合された第１部分を備え、その間に配置された曲がりやすいマウントを有し、第２部分はファンユニットから離れて配置されている、項目５記載の制御システム。

（項目１５）
流体ポンプの外部ハウジングの第１部分には、螺旋状の流体取り入れ通路の第１部分が形成されている、項目１４記載の御システム。

（項目１６）
曲がりやすいマウントの部分は、螺旋状の流体取り入れ通路の第１の部分に使用可能に接続され、螺旋状の流体取り入れ通路の第２部分を形成する、項目１５記載の制御システム。

（項目１７）
曲がりやすいマウントはそれに使用可能に接続されたクッションを有し、該クッションは、外部流体ポンプハウジング内に配置されたファンユニットと圧縮嵌合している、項目１４記載の制御システム。

（項目１８）
制御手段は、マットレスの堅さに関する情報を選択的に表示するディスプレイを含み、さらに、上記情報は数値スケールを表し、数値スケールは、流体で支持されるマットレス内の流体圧力に関する表示と、流体で支持されるマットレス内の必要とされる流体圧力に関する表示との間で、選択可能である、項目５記載の制御システム。

（項目１９）
ディスプレイに表示される数値スケールは、流体で支持されるマットレス内の流体圧力と非線形の関係である、項目１８記載の制御システム。

（項目２０）
数値スケールは、ゼロから予め決定された上限までの増分流体圧力範囲を表し、数値スケールの増分が大きい場合の方が、数値スケールの増分が小さい場合よりも、流体圧力の変化の増分が大きくなる関係がある、項目１９記載の制御システム。

（項目２１）
ディスプレイに表示される数値スケールは、流体で支持されるマットレス内の流体圧力に対して線形関係である、項目１８記載の制御システム。

（項目２２）
数値スケールは、１平方インチ当り０から０．６５ポンドの範囲の流体ゲージ圧を示す、項目２１記載の制御システム。

（項目２３）
制御手段は、流体ポンプをオーバーヒートから保護するオーバーヒート保護手段を含む、項目５記載の制御システム。

（項目２４）
オーバーヒート保護手段は、現在の流体ポンプパラメータに基いて将来の流体ポンプ温度を予測する手段を含む、項目２３記載の制御システム。

（項目２５）
オーバーヒート保護手段は先を見越した行動をとり、予測される将来のオーバーヒート状態に基いて流体ポンプを冷却するステップを取る、項目２４記載の制御システム。

（項目２６）
オーバーヒート保護手段は、流体ポンプの冷却を果たすために、流体で支持されるマットレスの堅さの調節を無能にし、流体を減速して操作するように作動する、項目２５記載の制御システム。

（項目２７）
制御システムによって、ベッドアセンブリに使用され流体で支持されるマットレスの堅さを制御する方法であって、該制御システムは、流体で支持されるマットレスに使用可能に接続され流体をやりとりし、マットレスを選択的に膨張・収縮させるモーターとマットレスを選択的に密閉するバルブとを有する、流体ポンプと、流体ポンプと流体導管とに使用可能に接続され、ポンプの作動を制御してマットレスの堅さを調整する、制御手段と、手で保持することができ、遠隔操作され、制御手段を作動させる操作手段と、操作手段と制御手段との間で情報信号を伝達するトランシーバー手段とを備え、
（ａ）流体で支持されるマットレス内の選択された目標流体圧力を表す数値を選択するステップと、
（ｂ）選択された数値を制御手段に送るステップと、
（ｃ）流体で支持されるマットレス内の現在の流体圧力を計測するステップと、
（ｄ）選択された目標流体圧力を流体で支持されるマットレス内の現在の流体圧力と比較することによって、流体で支持されるマットレス内の流体圧力を調整する必要を決定するステップと、
（ｅ）流体で支持されるマットレス内の流体圧力を調整する必要があるとき流体ポンプを作動させるステップと、
（ｆ）バルブを操作するステップと、
（ｇ）操作手段に流体で支持されるマットレス内の流体圧力の調整状態を表すフィードバックを与えるステップとを備える方法。

（項目２８）
（ａ）その膨張によって流体で支持されるマットレス内の流体圧力を調整する必要を決定するステップと、
（ｂ）必要なモーター速度を算出するステップと、
（ｃ）流体で支持されるマットレスの選択された膨張を果たすために必要な時間を算出するステップと、
（ｄ）流体ポンプを作動させるステップと、
をさらに備える、項目２７記載の方法。

（項目２９）
（ａ）その膨張によって流体で支持されるマットレス内の流体圧力を調整する必要を決定するステップと、
（ｂ）必要なモーター速度を算出するステップと、
（ｃ）流体で支持されるマットレスの選択された収縮を果たすのに必要な時間を算出するステップと、
（ｄ）算出された必要なモーター速度がゼロより大きいならば、流体ポンプを作動させるステップとをさらに備える、項目２７記載の方法。

（項目３０）
（ａ）選択された目標流体圧力と現在の流体圧力との間の差を、既知の圧力微分と比較するステップと、（ｂ）圧力微分が既知の圧力差より小さいときに、流体の流体圧力を調整しないステップとをさらに備える、項目２７記載の方法。

（項目３１）
スリープ面の既知の性能特性を繰り返し可能に選択する方法であって、スリープ面は少なくとも１つの流体で膨張される袋によって支持され、該少なくとも１つの袋の膨張はコントローラからの指令に応答するポンプによって果たされており、
流体圧力バルブの対応する選択された進行に対して数値の進行を割り当てるステップであって、各数値は既知の流体圧力値に対応しスリープ面の特定の性能をユーザーに示す、ステップと、
ユーザーが選択した数値をコントローラに表示するステップと、
コントローラによりユーザーが選択した数値に対応する流体圧力まで少なくとも１つの流体袋の膨張を調整することをポンプに命令するステップとを備え、
スリープ面の特定の性能は、コントローラの同じ数値を選択することによって繰り返し可能である方法。

（項目３２）
スリープ面は２以上の袋によって支持され、
２以上の袋の間で選択し、その膨張を個別に調整するステップをさらに備え、
第１の袋によって支持されたスリープ面の部分は、選択された性能を有し、該性能は第２の袋によって支持されたスリープ面のさらなる部分の性能とは独立して選択される、項目３１記載の方法。

（項目３３）
少なくとも１つの流体袋の現在の膨張に関連する数値を選択的に表示するステップをさらに備える、項目３２記載の方法。

（項目３４）
流体圧力値の対応する選択された進行に対して、数値の線形の進行を割り当てるステップをさらに備える、項目３３記載の方法。

（項目３５）
流体圧力値の対応する選択された進行に対して、数値の非線形の進行を割り当てるステップをさらに備える、項目３３記載の方法。

（項目３６）
上記数値の進行範囲は上部分と下部分とを有し、上部分では、下部分に比べ、少なくとも１つの流体袋の流体圧力のより大きい増分を示す、項目３５記載の方法。

（項目３７）
流体圧力値の対応する選択された進行に対して数値の進行を割り当てるステップをさらに備え、該数値は０と１００との間で増分が５である、項目３３記載の方法。

（項目３８）
スリープ面に対するコントローラであって、スリープ面はユーザーによって知覚される可変スリープ性能を有し、スリープ性能は、少なくとも１つの支持している流体で膨張された袋と関連し、少なくとも１つの袋の膨張はポンプによってなされ、ベースユニットはポンプと流体的に接続されており、
数値の進行を記憶する記憶手段であって、各数値は支持している流体で膨張された袋の特定の膨張量に関連する、記憶手段と、
記憶手段と通信的に接続され、数値の前進から選択された１つの数値を表示する表示手段と、
表示手段が表示するために必要とされる数値を選択するために表示手段に通信的に接続された操作手段であって、必要とされる数値はスリープ面のスリープ性能の既知の繰り返し可能な計測を示す、操作手段と、
表示手段に表示するために選択された数値に関連する信号をポンプに与えるためにベースユニットに通信的に接続された出力手段とを備え、
ベースユニットは、スリープ面の所望のスリープ性能を表す繰り返し可能な膨張量まで少なくとも１つの袋の膨張を調整することをポンプに命令する、コントローラ。

（項目３９）
ベースユニットに通信的に接続され、少なくとも１つの袋の現在の膨張量に関する信号をそこから受ける入力手段をさらに含む、項目３８記載のコントローラ。

（項目４０）
スリープ面が２以上の袋によって支持され、
その膨張を個別に調整するために２以上の袋の間を選択する選択手段をさらに含み、
第１の袋によって支持されたスリープ面の部分は、スリープ面の該部分の選択された性能を有し、該性能は、第２の袋によって支持されたスリープ面のさらなる部分とは独立して選択されることができる、項目３８記載のコントローラ。

（項目４１）
表示手段は、少なくとも１つの流体袋の現在の膨張に関する数値を選択的に表示する、項目３９記載のコントローラ。

（項目４２）
数値の進行は線形である、項目３８記載のコントローラ。

（項目４３）
数値の記憶された進行は、非線形である、項目３８記載のコントローラ。

（項目４４）
数値の非線形進行を記憶する記憶手段は、上部分および下部分を有する数値範囲を有し、該範囲の上部分は、該範囲の下部分に比べ、少なくとも１つの流体袋の膨張のより大きい増分を示す、項目３８記載のコントローラ。

（項目４５）
数値は、０と１００との間にあり、増分は５である、項目３８記載のコントローラ。

（項目４６）
ユーザーがスリープ面の必要とされる応答を繰り返し選択することができるコントローラであって、スリープ面は少なくとも１つの膨張した袋によって支持され、
数値の進行を記憶する記憶手段であって、各数値は少なくとも１つの膨張した袋の特定の膨張量に関する、記憶手段と、
記憶手段に通信的に接続され、数値の進行から選択された１つの数値を表示する表示手段と、
表示手段に通信的に接続され、表示手段にするために必要とされる数値を選択する操作手段であって、必要とされる数値はスリープ面の繰り返し可能な応答の既知の表示を示す、表示手段と、
ポンプベースユニットに通信的に接続され、表示手段に表示するために選択された数値に関する信号をポンプに与え、スリープ面の必要とされる応答を表す繰り返し可能な膨張量まで少なくとも１つの袋の膨張を調整することをポンプに命じる出力手段とを備える、
コントローラ。

（項目４７）
ポンプベースユニットに通信的に接続されており、少なくとも１つの袋の現在の膨張量に関する信号をそれから受ける入力手段をさらに含む、項目４６記載のコントローラ。

（項目４８）
スリープ面は２以上の袋によって支持され、
膨張量を個別に調整するために２以上の袋の間で選択する選択手段をさらに含み、
第１の袋で支持されたスリープ面の部分は、スリープ面の該部分の選択された性能を有し、該性能は第２の袋で支持されたスリープ面のさらなる部分とは独立して選択されることができる、項目４６記載のコントローラ。

（項目４９）
少なくとも１つの袋の現在の膨張に関する数値を選択的に表示する表示手段をさらに含む、項目４７記載のコントローラ。

（項目５０）
線形である膨張値の対応する選択された進行に対する数値の進行を含む、項目４６記載のコントローラ。

（項目５１）
非線形である膨張値の対応する選択された進行に対する数値の進行を含む、請求項４６記載のコントローラ。

（項目５２）
上部分および下部分を有する数値範囲を有する数値の非線形進行を記憶する記憶手段をさらに備え、該範囲の上部分は、該範囲の下部分に比べ、少なくとも１つの流体袋の膨張のより大きい増分を示す、項目４６記載のコントローラ。

（項目５３）
数値は０と１００との間にあり、増分は５である、項目４６記載のコントローラ。

（項目５４）
身体支持の性能特性の必要とされる値を該性能特性に対する複数の値から指定する方法であって、該性能特性は身体支持のユーザーの触覚に対して認識でき、該身体支持は少なくとも１つの測定可能な特性であり、
該特性の測定値を与えるステップと、該測定値に対して上記複数の数値を相関させるステップと、該相関された数値の１つを選択するステップとを備える方法。

（項目５５）
上記性能特性は上記身体支持の堅さである、項目５４記載の方法。

（項目５６）
上記身体支持は流体支持された袋を備え、上記計測可能な特性は上記袋の流体圧力を含む、項目５４記載の方法。

（項目５７）
上記複数の値は、その時点の流体圧力の表示を含む、項目５６記載の方法。

（項目５８）
上記複数の値は任意単位のスケールで定める、項目５６記載の方法。

（項目５９）
上記スケールは線形である、請求項５８記載の方法。

（項目６０）
上記スケールは非線形である、請求項５８記載の方法。

（項目６１）
上記身体支持はマットレスを備える、請求項５４記載の方法。

（項目６２）
上記身体支持特性をモニタリングするステップと、上記所望の特性値のモニタされた計測値を比較するステップと、上記値の上記選択された１つに従って上記特性を調整するステップとを含む、項目５４記載の方法。

図１は、本発明に係る空気圧制御システムと接続した弾性支持部１０の図を含んでいる。弾性支持部１０は、好ましくは流体で満たされたベッドであり、より好ましくは、一人あるいはもっと多くの人を受け入れるための空気ベッドである。弾性支持部１０は、床の上に置かれるように、あるいは床に置いたフレームの上に置かれるようにされた、概ね矩形のベースまたはボックススプリングユニット１２を有している。マットレスユニット１４がボックススプリングユニット１２の上に配置されている。マットレスユニット１４は、横方向に延びる前縁２２と、同等に横方向に延びる後縁２４とに連結して立ち上がっている直線状の側縁１８および２０を有して概ね皿状の形状を呈する弾性部材１６を有している。

側縁１８，２０、前縁２２および後縁２４は、ほぼ平坦な底部２６の周囲部分と一体にされて、底部と共に概ね矩形のチャンバ２８を形成している。横に並べられた縦長の空気袋３０および３２の対が矩形チャンバ２８ないに配置されている。空気袋３０および３２は、加圧された空気を入れるようにされた複数の横長及び／又は縦長のチャンバを含むことができるエアマットレスまたはエアバッグを構成する。空気袋３０および３２のサイズは、矩形チャンバ２８を満たす大きさである。市販されている空気袋は、幅が２３〜３４インチ、長さが６７〜８４インチの範囲で種々のものがある。好ましくは、空気袋３０，３２は、空気で膨らんだ厚さが５.５インチである。他のタイプおよびサイズの空気袋が、他の流体、例えば水を入れるように設計された袋も同様に、弾性支持部１０のマットレスユニット１４に用いることができる。

概ね矩形のカバー３８が縁１８，２０，２２および後縁２４を覆ってフィットし、チャンバ２８の頂部を囲む。図１に見られるように、カバー３８の一部が後方へ巻き上げられて、空気袋３０，３２が矩形チャンバ２８内で横に並んでいる配置が図示されている。

本発明に係る空気圧制御システム４０は、空気袋３０，３２へ加圧された空気を供給し、且つ空気袋３０，３２の圧力を制御するように作用する。空気圧制御システム４０は、手元コントロールユニット４２とベースユニット４４とを含んでいる。
手元コントロールユニットの実施例
図２Ａの手元コントロールユニット４２は、好ましくは空気圧制御システム４０の他の部分に対して物理的に非接続状態の遠隔ユニットである。図２Ｂは、変形例による手元コントロールユニット７４２を示しており、アナログ式の圧力ゲージインジケータ８０４と、空気圧制御ボタン８０６，８０８とを備えている。手元コントロールユニット７４２は、種々のポンプ形状と共に用い得るが、好ましくは図１６Ｂに関連して説明する変形例のポンプの形状と共に用いられる。

手元コントロールユニット４２は、ユーザがマットレスユニット１４の上に横たわって、あるいは空気圧制御システム４０の近くの他の位置に居て空気袋３０，３２内の空気圧を制御することができる。手元コントロールユニット４２は、種々のポンプ形状と共に用い得るが、好ましくは後に説明するポンプ１５２と共に用いられる。

手元コントロールユニット４２の上面１０２は、デジタルディスプレイ１０４と、二つのボタン１０６，１０８と、二位置スイッチ１１０とを備えている。デジタルディスプレイ１０４は、ベースユニット４４から受けた情報を表示する。デジタルディスプレイ１０４は、好ましくは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）よりなる。液晶ディスプレイは、０から９までの範囲の二つのディジット１１２と、１を表示するかあるいは光らないかだけのハーフディジットとからなっている。この好適な実施例では、各ディジット１１２が図３に示すように７個のセグメント１１３からなっており、ハーフディジット１１４は、１の上と下との２個のセグメントからなっている。液晶ディスプレイは、好ましくは二つのアンバーライトの発光ダイオードによってバックライトされている。デジタルディスプレイ１０４は、ユーザのために、空気袋３０，３２内の圧力に関する数値を表示する。好ましくは、空気袋内の圧力を上昇させるように設計されたボタン（１０６または１０８）は、ユーザが感触で解るように突出した頂部を有しており、一方、空気袋内の空気圧を下降させるまたは抜くように設計されたボタンは、ユーザが感触で解るように窪んだ頂部を有して設計されている。これはさらに、手元コントロールユニットの人間工学性を最適にし、そしてそのユニットを見ずとも操作できる便利性を与える。

ユーザから空気圧制御システム４０へのコマンドのコミュニケーションは、二つのボタン１０６，１０８とスイッチ１１０とによって行われる。二つのボタン１０６，１０８は、給気サイクルまたは排気サイクルを開始させ、その時点における圧力の表示を要求し、ベースユニット４４に手元コントロールユニット４２を認識させるべくユーザによって使用される。

二位置スイッチ１１０の位置は、手元コントロールユニット４２の操作が及ぶ空気袋３０，３２を選択する。手元コントロールユニット４２の上面には、スイッチ１１０の対応する側に右側または左側の表示をする印を付けることができる。マットレスユニット１４の左側または右側を決定するための決まりは、マットレスユニット１４の前縁（ホース側）に頭を向けて仰向けに横たわった人の見た状態から採るのが好ましい。もしＹ字状のホースが、以下に説明するようにベースユニットをマットレスユニット１４に取り付けるように用いられるならば、一つの空気袋３０を有するシステムに対しては、スイッチ１１０のいずれか一方の位置だけが空気袋３０内の圧力の調整を許容するであろう。

図４を参照して、手元コントロールユニット４２の内部にはポータブル電源１１６と、手元コントロールプロセッサ１１８と、手元コントロール受信／送信器１２０が収納されている。ポータブル電源１１６は、使い捨て電池または充電式電池からなっている。手元コントロールプロセッサ１１８は、ボタン１０６，１０８から、および手元コントロール受信／送信器１２０を経てベースユニット４４からの入力を受け、デジタルディスプレイ１０４およびベースユニット４４へ出力を送出する。手元コントロールプロセッサ１１８は、デジタルプロセッサであり、例えば、４キロバイトよりも少し大きなＲＯＭ（プログラム）メモリと、１７６バイトのＲＡＭメモリと、２０個のＩ／Ｏポートピンと、１個の入力専用ピンと、１個のタイマー出力ピンと、そし１６ビットの収集／比較タイマー（capture/compare timer）とを備えたモトローラのＭＣ６８ＨＣ０５Ｐ４マイクロコントローラである。手元コントロールプロセッサ１１８のためのソフトウェアは、製作中にＲＯＭメモリ内に格納される。手元コントロールプロセッサ１１８は、８ビット単位のＩＤコードと、手元コントロールユニット４２内の適当な抵抗の選択によるソフトウェアヴァージョンのための４ビットの修正コードで、工場で永久コード化されている。手元コントロール受信／送信器１２０は、ベースユニット４４に対して発信および受信するための適当な電磁周波数に合わせられている。手元コントロール受信／送信器１２０は、無線信号を受信または発信できるが、同時に発信および受信することはできない。
ベースユニットの実施例
本発明のベースユニット４４が図５に示されている。ベースユニット４４は、モータ駆動のポンプ１５２と、圧力センサ１５６，１５８（図１０）と、ベースユニット処理基板１６０（図１１）とを含んでいる。図６を参照して、ベース処理基板１６０は、ベースプロセッサ１６２と、ベース受信／送信器１６４とを含んでいる。ベースユニット４４は、柔軟な管状の線またはチューブ１６６，１６８によって、取入口１７０，１７２を経て空気袋３０，３２に接続されている。チューブ１６６，１６８は、空気圧制御システム４０が、空気袋３０，３２内を所望の圧力にするように、追加の空気を入れたり、あるいは空気袋３０，３２から空気を取り出したりするのを許容する。一つの空気袋３０のマットレスユニット１４用として、チューブ１６６，１６８は、右側または左側のどちらか一方の指示が単一の空気袋３０に有効となるようにＹ字状のチューブ（図示せず）とすることができ、あるいは、使用しない取入口１７０，１７２に栓をすることもできる。電気プラグ１７４は、従来の交流電源コンセントに接続できるように設計されている。電源コード１７６は、プラグ１７４とベースユニット４４とを接続している。

ベース受信／送信器１６４は、無線周波数域となるように選択された電磁周波数に合わされる。電磁周波数は、３１５ＭＨｚ（１０^６Ｈｚ）から３５０ＭＨｚの範囲内である。電磁スペクトルの無線周波数部分の選択は、ユーザが手元コントロールユニット４２をベース受信／送信器１６４に向ける必要性をなくして明確な信号の発信を可能にする。信号は、毎秒８３３ビットの速さでデジタル形式で発信される。ベース受信／送信器１６４は、無線信号を受信または発信できるが、同時に発信および受信することはできない。

圧力センサ１５６，１５８は、ＩＣセンサーズ・インコーポレイテッドから販売されている標準的な圧電式の圧力センサ１５６，１５８である。圧力センサー１５６，１５８上のキャップは、周囲の圧力下の空気が入ってくることのできる小孔を有している。このことによって、圧力センサ１５６，１５８が周囲の圧力からの変化を測定することができる。圧電センサからの信号を増幅し、アナログからデジタルへ変換する回路もまた、その技術分野では標準的なものである。

プロセッサ１６０はデジタルプロセッサであり、例えば、４キロバイトよりも少し大きなＲＯＭ（プログラム）メモリと、１７６バイトのＲＡＭメモリと、２０個のＩ／Ｏポートピンと、１個の入力専用ピンと、８ビットのアナログデジタル変換器と、そし１６ビットの収集／比較タイマー（capture/compare timer）とを備えたモトローラのＭＣ６８ＨＣ０５Ｐ６マイクロコントローラである。１６２のためのソフトウェアは、製作中にＲＯＭメモリ内に格納される。

図７，８および９を参照すると、チューブフィッティング１８０に連結されているチューブ１６６が示されている。チューブフィッティング１８０は、取入口１７０，１７２内に、選択的に且つ取り外し可能に嵌め込まれており、チューブ１６８がチューブ１６６と構造的に同一であることが理解される。フィッティング１８０は、単一部品であり、合成樹脂の概ね管状の本体１８２からなっている。フィッティング本体１８２は、チューブ受け入れ端部１８４と、本体中間部分１８６と、牡接続ヘッド１８８とを含んでいる。

牡接続ヘッド１８８は、拡張されたシーリング部分１９０を有している。シーリング部分１９０には、シーリングＯリング１９２が取り付けられる。接続ヘッド１８８はまた、接続チップ１９４を有する。接続チップ１９４は、断面形状がほぼ半円状の１対のプローング１９５，１９６を有している。プローング１９５，１９６は、鏡像関係でチップ１９４上に配置されている。各プローング１９５，１９６は、接続ヘッド１８８の拡張部分１９０から外方向へ延在する軸方向部分１９７と、この軸方向部分１９７と共にＬ字状となるように配置された半周部分１９８とを有する。周部分１９８は、傾斜周面１９９と突出ボス部２００とを有している。

図９を参照すると、取入口１７０，１７２のそれぞれは、管状内壁２０１とボス受け入れ開口２０３とを含んでいる。個々のホースフィッティング１８０の接続ヘッド１８８は、接続ヘッド１８８の拡張部分１９０に取り付けられたシーリングＯリング１９２が取入口の内周側壁２０１と密封接触した状態で、個々の取入口１７０，１７２内に取り外し可能に嵌め込まれている。接続ヘッドの二つのプローングのうちの一つのボス２００は、開口２０３内に取り外し可能に受け入れられる。

ポンプ１５２は、ポンプ外ハウジング２０２、ファンユニット２０４、分配ユニット２０６の三つの主要構成部を有している。

ポンプ外ハウジング２０２は、下部外ハウジング部２０８、上部外ハウジング部２１０、およびフレキシブルマウント２１２の三つの主要構成部を有している。一般に、下部外ハウジング部２０８は、ファンユニット２０４および上部外ハウジング部２１０の取付ベースを提供する。上部外ハウジング部２１０は、下部外ハウジング部２０８と組付けられてファンユニット２０４とは物理的に接触しない状態でこれを囲む。ポンプ外ハウジング２０２の上部外ハウジング部２１０がモータユニット２０４に接触していないので、振動および騒音の伝達を最小にするためのファンユニット２０４の機械的振動吸収は、ファンユニット２０４と、ファンユニット２０４が取り付けられる下部外ハウジング部２０８との間でのみ必要となる。

図５，１０および１１を参照して、下部外ハウジング部２０８は、ベース２１３と周辺リップ２１４とを有している。下部外ハウジング部２０８は、熱可塑性材料からなっている。ベース２１３は、空気ベッドの近くの床の上に置きやすいように、ほぼ平坦に設計されている。周辺リップ２１４は上部マージンを有しており、その中に噛合周辺溝２１５が形成されている。

ファンユニット２０４用に上方に向けられた四つの支持ポスト２１６は、ベース２１３と一体に形成されている。支持ポスト２１６は周辺リップ２１４の上部マージンの上に突出している。支持ポスト２１６は、連結ねじの通過を容易にする中央ボア２１８を有している。連結ポスト２１９は、上部外ハウジング部２１０を下部外ハウジング部２０８に連結するのを容易にするように設計されている。連結ポスト２１９内に、連結ねじの通過を容易にするための中央ボア２２０が形成されている。

螺旋壁２２１がベース２１３と一体に形成されている。螺旋壁２２１は、螺旋状の空気取入通路２２２を形成する。螺旋状空気取入通路２２２は、中央チャンバ２２３から外方へ取入口２２４まで延びている。螺旋状空気取入通路２２２は、ベース２１３、螺旋壁２２１およびフレキシブルマウント２１２から形成されている。

取入口２２４は、中央支持部２２６によって分割されて隣接した二つの取入開口２２５ａおよび２２５ｂを有している。支持タブ２２８が、ベース２１３内に形成された支持構造２２９の上を覆っている。ねじ２３０が、支持タブ２２８内に形成されたボアを通り、そしてベース２１３内に形成された支持構造内にねじ込まれ、取入口２２４を下部外ハウジング部２０８に固定している。

ノーズプレート２３２が取入開口２２５ａおよび２２５ｂから突出してその上を覆っている。

図１２に示された冷却空気口２３８もまた、ポンプ外ハウジング２０２の下部外ハウジング部２０８に固定されている。冷却空気口２３８は、取入口２２４とは径方向のほぼ反対側に配置されている。

冷却空気口２３８は、その中に形成された冷却空気取入部２４０を有している。冷却空気口２３８は、前述したようにベース２１３に固定されており、支持タブ２４２とねじ２４３とによって固定されている。シーリングプレート２４４が冷却空気取入部２４０から突出してその上を覆っている。

フレキシブルマウント２１２が、下部外ハウジング部２０８のベース２１３の頂部に配置される。フレキシブルマウント２１２の中央の下側は、螺旋壁２２１の頂部の上に支持される。

フレキシブルマウント２１２は中央開口を有している。この中央開口２４４は、螺旋状空気取入通路２２２の中央チャンバ２２３と重ね合わさっている。切欠２４６が、これらを通り抜ける支持ポスト２１６の通路を与えるようにフレキシブルマウント２１２に形成されている。

フレキシブルマウント２１２は、比較的薄い下部フレキシブルラバー部分２４８と、上方に向けられた比較的厚いフォームラバークッション２５０とから形成されている。フォームラバークッション２５０は、好ましくはフレキシブルラバー部分２４８に接着されている。フレキシブルマウント２１２は概ね円形に形成されている。

ポンプ外ハウジング２０２の上部外ハウジング部２１０は、概ねボウル形状を引っ繰り返した形状に形成されており、頂部と、かなりの深さを与えている側部とを有している。上部外ハウジング部２１０は、ほぼ円筒状の中央セクション２６０と、四角く角張ったコーナ２６２，２６３とを有している。角張ったコーナ２６２の下部の周囲は、取入口２２４のノーズプレート２３２と組付けられるように設計されている。角張ったコーナ２６３の下部の周囲は、冷却空気口２３８のシーリングプレート２４４と組付けられるように設計されている。

加圧空気出口２６４は、角張ったコーナ２６３内に規定される。上部外ハウジング部２１０の側部の下部マージンは、その上に形成された噛合周辺リップ２６８を有している。噛合周辺リップ２６８は、リップ２１４の周辺に形成された噛合周辺溝２１５と組付けられるように設計されている。下方に向けられた取付ポスト２７０が、ベース２１３に形成された連結ポスト２１９と重なり合うように設計されている。上方に向けられたねじ（図示せず）が、連結ポスト２１９の中央ボア２２０に通されて取付ポスト２７０にねじ込まれ、上部外ハウジング部２１０が下部外ハウジング部２０８に組付けられる。

ポンプ１５２のファンユニット２０４が図１３および１４に最もよく示されており、好ましくは、ファンユニット２０４はポンプハウジング２０２内に組み込まれる前に完全に組み立てられる。そのような組立を簡単にするために、ファンハウジング２８０は、ツーステージファン２８２を囲んで二つの半割り部材２８０ａおよび２８０ｂに形成されている。図１４の断面図は、ファン２８２が中に組付けられたハウジング２８０の半割りハウジング２８０ａを示している。ハウジング２８０の二つの半割り部材は、支持部２７８内にねじ込まれたねじ２７６によって一体に組付けられている。

ファンハウジング２８０は、下インペラチャンバ２８４を形成する構造を有する。下インペラチャンバ２８４は、その中に形成された中央空気入口２８６を含む。中央空気入口２８６は、ファンユニット２０４が下部外ハウジング部２０８に取り付けられたときに螺旋状空気取入通路２２２の中央チャンバ２２３と通じる流体流れ中にある。

上インペラチャンバ２８８は、ツーステージファン２８２用の第２チャンバを形成する。上インペラチャンバ２８８は、ファンユニット２０４から圧縮空気を排出するように設計された空気出口２９０を有する。

下インペラチャンバ２８４と上インペラチャンバ２８８とは、空気通路２９２によって流体的に接続され、下インペラチャンバ２８４から上インペラチャンバ２８８まで圧縮空気を運ぶようになっている。

円筒コア２９４は、下インペラチャンバ２８４と上インペラチャンバ２８８との間に形成される。コア２９４は、それに形成された冷却空気入口２９６を有する。二つのＯリング溝２９８がコア２９４の内径のまわりに形成されている。

ファンユニット２０４のベース２１３への取り付けを容易にするために、４つの取付スロット３００が下インペラチャンバ２８４の外側部分に一体的に形成されている。ラバーの取付グロメット３０２は、取付スロット３００に挿入される。取付グロメット３０２は、それに形成された中央ボアを有する。中央ボアは、支持ポスト２１６の中央ボア２１８と揃えられるようになっている。

図１４、１５、１６Ａに示すように、ファニュニット２０４のツーステージファン２８２は、種々の選択された速度で操作するように設計された速度可変ユニットである。ファン２８２は、第１ステージインペラ３０６と第２ステージインペラ３０８とを有する。第１ステージインペラ３０６は、下インペラチャンバ２８４内に回転可能に取り付けられ、第２ステージインペラ３０８は、上インペラチャンバ２８８内に回転可能に取り付けられる。

インペラ３０６，３０８は左右対称構造であり、インペラディスク３１２に取り付けられた湾曲したインペラ翼３１０を有する。好ましくは、各インペラ３０６，３０８には８枚の径方向に向けられた湾曲したインペラ翼３１０がある。

ファンモータ３１４は、第１ステージインペラ３０６と第２ステージインペラ３０８との間に延在する軸方向シャフト３１６に取り付けられる。小さい冷却ファン３１７が、軸方向シャフト３１６に取り付けられている。

モータ３１４は、ハウジング３１８内に取り付けられている。二つの冷却空気入口３２０は、ハウジング３１８内に形成され、冷却空気が冷却ファン３１７に入るようになっている。冷却空気出口（不図示）は第１ステージインペラ３０６に接近してハウジング３１８の底部に形成される。電源リード３２４は、パワーボード３２５によって、モータ３１４に電源を供給するために、ハウジング３１８の上部に来る。パワーボード３２５は、ハウジング３１８に取り付けられ、クリップ３２６によってファンハウジング２８０内で安定化されている。

ツーステージファン２８２は、Ｏリング３２８によってファンハウジング２８０内に取り付けられる。Ｏリング３２８は、ファンハウジング２８０のＯリング溝２９８内に、圧縮されながら保持される。ファン２８２のどの部分もファンハウジング２８０に物理的に接触しない。したがって、二つのＯリング３２８は、ツーステージファン２８２によって生じる振動の減衰をもたらし、それによって、ファンハウジング２８０へのこのような振動の伝達をできるだけ小さくする。

本発明の範囲内で、ポンプ１５２の種々の変形が可能である。例えば、モータ３１４およびインペラ３０６，３０８をベース２１３に対して約９０°に向きを変えることも可能である。図１６Ｂは、概略のベース２１３’の上に配置された、向きを変えられたファンハウジング２８９’の一部（下部）の側面図である。

この実施例において、少なくともハウジング２８０の一部は取り外されてベース２１３’にしっかり接触するようになっている。この構造によって、ベース２１３’を通った後、大略上記したように空気が中央チャンバおよびインペラチャンバを通り、入口９０４で空気を吸い込む。

ファンハウジング２８０’の水平ではなく垂直の向きによって、空気入口９０４に大略隣接して、ハウジング２８０’とポンプ外ハウジングとの間に追加の空間ができる。これは、ポンプの制御用の電気および電子機器を配置するのに、極めて役に立つ。しかし、ハウジングの一部を除去しても、図５に関連して説明したポンプ１５２の寸法形状に比べて、より小さく、より丸い（平面において）レイアウトとして、ポンプ外ハウジングの全体構成を作り直すことができる。

図１６Ｃは、エアチャンバの変形例をさらに示したものである。ハウジング２８０’内で圧縮されている空気の効率を向上する。リップ９４５は、隠れ線で示したように、空気をインペラチャンバから出し入れするようになっている。しかし、このリップは、符号９４６で示す新しい形状まで延長されることによって、改良されている。リップ９４６は、さらにエアフロー中に延在することによって、より効率的に空気を通す。

さらなる空気を通す改良は、図１６Ｃに示されている。この改良は、図１６Ｂに示された向きが変えられたポンプか、種々の従来例の図中に示されたポンプ１５２とともに、略同じように、ユーティリティー内にリップを伸ばす。線９６８は、インペラチャンバ内でのインペラの回転アークを示す。線９７０は、インペラチャンバのインペラ壁を示す。線の間の距離は、約１／４″（６．３５ｍｍ）より小さく、より好ましくは、約１／８″（３．１７５ｍｍ）である。上記チャンバの体積は、好ましくは、（斜線９８５で示すように）除去される。チャンバ体積の全体的な減少は、無駄なうず巻きを減少し、本発明を用いるポンプの効率を向上する。

図１０、１７、１８Ａに示すように、ポンプ１５２の空気分配ユニット２０６は、ポンプ外ハウジング２０２に強固に取り付けられている。空気分配ユニット２０６のハウジング３３０は、好ましくは、熱可塑性材料から作り、一実施例において、従来のようにねじによってファンハウジング２８０に接続される。代わりの空気分配ユニット２０６’の実施例を、図１８Ｂ、１８Ｃおよび１８Ｄに示す。空気分配ユニット２０６’は、スナップインおよびスナップフィット部を用いることによって、容易かつ経済的に組み立てように設計されている。これらの部分は、レジスタントフィンガー３３１およびスナップフィット部３３２を保持するソレノイドのように、組み立てねじを不要とし、それによって、組み立て速度を向上している。図１８Ｂ〜１８Ｄに示した実施例の組み立て価格は、本発明
により組み立てられた製品の全体的な品質と競争性をさらに高める。空気分配ユニット２０６は、上インペラチャンバ２８８の空気出口２９０に流体的に接続されている圧縮空気入口３３２を有する。

空気分配システム２０６は、さらに、左圧縮空気出口３３４と右圧縮空気出口３３６とを備える。左圧縮空気出口３３４は、フレキシブル導管３３７ａに接続され、フレキシブル導管３３７ａには圧力センサー１５６に接続されている。右圧縮空気出口３３６は、同様にフレキシブル導管３３７ｂに接続され、フレキシブル導管３３７ａには圧力センサー１５８が接続されている。左圧縮出口３３４は、マットレスユニット１４の第１空気袋３０に圧力が伝わらないチューブ１６６に流れが通じている。右圧縮出口３３６は、同様に、チューブ１６８によって、第２空気袋３２に接続されている。上記二つの袋３０，３２への圧縮空気の流れは、左ソレノイドバルブ３３８と右ソレノイドバルブ３４０によって制御される。エアフローは、ソレノイドバルブ３３８，３４０を通り、入口レセプタクル１７０，１７２を通り、チューブ１６６，１６８内を進行し、空気袋３０，３２と空気が通じる。バルブ３３８，３４０の駆動は、ソレノイドシャフト３４１を引っ張り、それによって、入口レセプタクル１７０，１７２を開く。

組み立て時に、まず、フレキシブルマウント２１２が下部外ハウジング部２０８のベース２１３に配置される。フレキシブルマウント２１２は、取入口２２４および冷却空気口２３８に対して位置決めされ、空気が進入する取入開口２２５ａ，２２５ｄがフレキシブルマウント２１２の下に向けられ、空気が進入する冷却空気取入部２４０はフレキシブルマウント２１２の上に向けられている。

次に、ファンユニット２０４が、フレキシブルマウント２１２のフォームラバークッション２５０の上に配置される。適切なねじ３４８が支持ポスト２１６の中央ボア２１８を通り、ファンハウジング２８０の取付スロット３００にあるラバー取付グロメット３０２に螺合する。これらのねじが締結されると、ファンユニット２０４は、引っ張られてフレキシブルマウント２１２のフォームラバークッション２５０と圧縮嵌合するようになる。

ラバー取付グロメット３０２は支持部品２１６と圧縮嵌合するようになっている。これによって、ファンユニット２０４は、ポンプ外ハウジング２０２の下部外ハウジング部２０８と固定された嵌合が保持される。同時に、ファンユニット２０４内に生成される振動は、フレキシブルマウント２１２およびラバー取付グロメット３０２のフォームラバークッション２５０によって減衰される。したがって、ファンユニット２０４から下部外ハウジング部２０８への振動伝達は、できるだけ少なくされる。そして、ポンプ外ハウジング２０２の上部外ハウジング部２１０は、ファンユニット２０４および空気分配ユニット２０６の上方に、それらとの物理的接触なしに、搭載されることができる。

サービスユニット（図示せず）は、ベースユニット４４の種々の診断チェックに加え、手元コントロールユニット４２の全ての機能を実行する。
ベースユニットエアポンプの動作
ベースユニットエアポンプ１５２の動作中、空気は取入開口２２５ａ，２２５ｂから螺旋状空気取入通路２２２に引き込まれる。直線状の空気取入から伝達されるファン騒音は、従来のエアポンプの騒音源であった。対照的に、螺旋状空気取入通路２２２は、そこを通るファン騒音の伝達をできるだけ少なくするように働く。

空気は、螺旋状空気取入通路２２２の中央チャンバ２２３から空気入口２８６および下インペラチャンバ２８４を通って、引かれる。空気は、第１ステージインペラ３０６の回転によって圧縮されて加速される。そして、このような圧縮された空気は、空気通路２９２を通って上インペラチャンバ２８８へ送り出される。そして、空気は、回転する第２ステージインペラ３０８によって、さらに圧縮される。圧縮された空気は、空気出口を通ってファンハウジング２８０から、空気分配ユニット２０６まで、吐き出される。そして、空気分配ユニット２０６は、左ソレノイドバルブ３３８および右ソレノイドバルブ３４０によって決定された空気ベッドのエアチャンバの一方または両方に、圧縮空気を分配する。

冷却空気は冷却空気取入部２４０から引き入れられる。冷却空気は、ポンプ外ハウジング２０２の上部外ハウジング部２１０とファンユニット２０４との間に形成された空間に流れ込む。冷却空気は、冷却ファン３１７によって、冷却空気入口２９６から、ツーステージファン２８２のハウジング３１８内へ引き入れられる。冷却ファン３１７は、冷却空気を、ツーステージファン２８２のモータ３１４を通って下向きに、冷却空気出口から送り出す。冷却空気出口は、下インペラチャンバ２８８内に開口している。そして、冷却空気は、第１ステージインペラ３０６によって圧縮され、中央空気入口２８６から受け取られた空気と混合される。そして、冷却空気は、空気分配ユニット２０６から空気ベッドに供給される。前述の冷却空気経路は、その中でのファン振動および騒音の伝達をできるだけ少なくなるように働く。
空気圧制御システムの動作
空気圧制御システム４０の機能は、ベースユニット４４と手元コントロールユニット４２との間のコミュニケーションリンクに基づいている。コミュニケーションは、常に、手元コントロールユニット４２またはサービスユニットのどちらかによって初期化される。ベースユニット４４は、他のユニットから受け取ったメッセージに応答してのみ、伝達する。メッセージに対する前置きは、レシーバがトランスミッタと同期することができるシーケンスを与える。好ましい前置きは、１４個の０ビットとそれに続く２個の１ビットからなる。

各メッセージは、メッセージの生成器またはアドレスを示す８-ビットのＩＤフィールドと、ソフトウエアのバージョンを示す４ビット予知コードと、４ビット構成とを含む。

手元コントロールユニット４２は、その特定のＩＤを、それが送るメッセージに配置する。全てのサービスユニットは、それが送るメッセージに同じＩＤすなわちすべてゼロと、リビジョンコードすなわちすべてゼロとを置く。８ビットＩＤは、手元コントロールユニット４２に対して２５６ビットの異なるＩＤを許容し、そのひとつがサービスユニットのために受け取られる。４ビットのリビジョンコードは、１６の異なるソフトウエアバージョンを許容し、４ビット構成は１６の異なるメッセージを許容する。各ビットを伝達するために、約１２００マイクロ秒が必要である。

ベースユニット４４は、それが認識するサービスユニットまたは手元ユニット４２だけからのメッセージに応答する。ベースユニット４４は、応答メッセージに目的ユニットＩＤを置く。ベースユニット４４は、２までの認識できる手元ユニットＩＤのリストを保持する。このリストは、ベースユニット４４がパワーオンとなってから最初の２５６秒の間に任意の手元コントロールユニット４２によって記入されることができる。これによって、認識された手元コントロールユニット４２のリストの初期化が容易になる。もし、停電があったり、ベースステーションがプラグを抜かれても、既に記入されたＩＤはベースユニット４４によって記憶されていて、再度の初期化が不要となる。また、後述の手元ユニット導入手順は、ベースユニット４４が調整で忙しくないときはいつでも、認識された手元コントロールユニットによって用いられることができる。手元ユニット導入手順は、認識された手元コントロールユニットＩＤのリストを補完的に書き直す。

手元コントロールプロセッサ１１８は、基本的には、一方または両方のボタン１０６，１０８を押すことに応答する。図１９ａに示すように、ステップ４００において、手元コントロールプロセッサ１１８は、ボタン１０６，１０８のどちらも押されないことを判別すると、ステップ４０１において、手元コントロールプロセッサ１１８は、ユニットが現在スリープモードであるか否かを判別する。スリープモードであれば、ステップ４０２において、手元コントロールユニット４２はスリープモードを続行する。ステップ４０１においてスリープモードでなければ、手元コントロールプロセッサ１１８は、次に、ステップ４０８において、図１９ａに示すように、動作することなく１０秒が経過したか否かを判別する。ボタン１０６，１０８が１０秒ごとにチェックされる。動作することなしに１０秒が経過すれば、ステップ４０８からステップ４１０に進み、デジタルディスプレイ１０４が切られ、手元コントロールユニット４２がスリープモードに入ってパワーを保存する。動作なく１０秒が経過しなければ、ステップ４０３において、手元コントロールプロセッサ１１８は、ボタンが機能抑止であるか否かをチェックし、機能抑止状態が除去される。機能抑止されたボタンがあれば、ステップ４０４において、そのボタンは機能抑止されないようにされ、プロセッサはステップ４００を続行する。ステップ４０３においてボタンが無能であれば、手元コントロールプロセッサ１１８はステップ４００を続ける。

図１９ｂに示すように、手元コントロールプロセッサ１１８は、ステップ４００においてボタン１０６，１０８が押されていると、手元コントロールプロセッサ１１８は、ボタンからの信号の処理を初期化する。まず、ステップ４１２において、コントロールがアクティブ状態であるか否かを判別する。手元コントロールユニット４２は、ボタン１０６，１０８が押されてスリープモードであれば、ウェイクアップモードに切り換える（ステップ４１４）。ウェイクアップ４１４において、手元コントロールユニット４２は、そのＲＡＭメモリをゼロにし、ディスプレイ１０４へのパワーをオンにして、システムの残りの大部分を初期化する。

ステップ４１４においてウェイクアップモードが初期化された後、手元コントロールプロセッサ１１８は、ステップ４１６においてベースユニット４４から現在の圧力を要求し、手元コントロール送信／受信器１２０によってすぐ前の３０秒以内にサンプルされた圧力計測を示す。ステップ４１９において、ベースユニット４４からの応答を受けてデコードし、ステップ４２０において、ディスプレイ１０４に表示する。そして、ステップ４２２において、手元コントロールプロセッサ１１８はタイマー計測をセットし、再びステップ４００に戻り、ボタンをチェックするための適切な時間に達したときに、ボタン１０６，１０８が押されているか否かを判別する。タイマーからの値は、ボタンが押された時間の長さの後の判別に用いることができる。

ステップ４１２において手元コントロールユニット４２がアウェイクモードであれば、ステップ４２４において、どのボタンが押されたかを判別する。この判別をするために、手元コントロールユニット４２が１０秒ごとにボタン１０６，１０８を読んで、どのボタンが押されたかを示すバイトをアップデートする。相対的に遅いサンプリングレートは、ボタンのデバウンシング（debouncing）の有効な手段を与える。ステップ４２４においてどのボタンが押されているかを判別した後、ステップ４２６において、手元コントロールプロセッサ１１８はボタンが機能抑止であるか否かを判別する。ステップ４２６においてボタンが機能抑止であれば、プログラムはステップ４００を続行する。ボタンが機能抑止でなければ、プログラムはステップ４２８を続行する。手元コントロールプロセッサ１１８は、すでに読んだときに押されているボタン１０６，１０８のトラックを保持する。そして、直前の判別４２８において押されたのと同じボタンが押されているか否かを判別する。異なるボタンが押されているならば、ステップ４３０において、ボタンは機能抑止となり、リリースされるまで機能抑止を保持する。ステップ４０３を参照されたい。そして、プログラムはステップ４００を続行する。そして、調整がアクティブのときに、ボタンも機能抑止となる（図示せず）。

ステップ４２８においてボタンが機能抑止でないことを判別した後に、ステップ４３２において、どれだけ多くのボタンが押されているかを判別する。ステップ４３２において一つのボタンが押されていると判別したならば、ステップ４３４において、そのボタンが２秒間押されたか否かを判別する。押されてなければ、プログラムはステップ４００を続行する。押されたならば、デジタルディスプレイ１０４は、ステップ４３６においてどのボタン１０６，１０８が押されているかに基づいて、ディジタルディスプレイ１０４が適切に上昇または下降される。初期には、ボタンが保持された０．５秒ごとに上昇または下降が実行されるが、４回の連続動作の後には、レートが加速され、０．１秒ごとに上昇または下降される。また、手元コントロールプロセッサ１１８は、ステップ４３８においてメッセージを送り、ステップ４３９において、ベースユニット４４に伝達され、圧力調整を開始する。調整の実行中を示すために、ステップ４４０において、デジタルディスプレイ１０４は明減する。そして、ステップ４４２において、手元コントロールプロセッサ１１８は、ボタンが押された時間長さのタイマー計測をリセットし、プログラムはステップ４００に戻る。

ステップ４３２は、ステップ４４４において二つのボタン１０６，１０８が押されていることを判別すると、手元ユニットプロセッサは、図１９ｃに示されたように進行する。まず、ステップ４４６においてステータスをチェックし、まだ実行されていなければ、手元ユニット導入手順が初期化される。この手順は、認定された手元コントロールユニット４２のリストを誤って変更しないように、わざと扱いにくくなっている。両方のボタンを押すと、ステップ４４８において、ディスプレイは１０から１までカウントダウンを開始する。そして、ディスプレイは、ステップ４５０において、二つのハイフォン（--）を示し、ステップ４５２において、手元コントロールユニット４０はメッセージを送り、ステップ４５３において、それがベースユニット４４に送られる。ベースユニット４４は、メッセージを受け取ると、送り手元ユニット４２のＩＤだけを含むように、ＩＤリストを書き変える。そして、ベースユニット４４は、手元コントロールユニット４２に肯定応答を送る。ステップ４５６において手元コントロールユニット４２が肯定応答を受け取ると、ステップ４５８において、ベースユニットの支持によって“Ｃ１”または“Ｃ２”が表示される。

第１メッセージがベースユニット４４に受信された後は、ユーザは手元ユニットの導入手順を完了するまで１分間待つ。ユーザがリストに一つのＩＤだけを含ませたい場合には、二つのオプションがある。第１には、ユーザは、両ボタンを再度押下できる（ステップ４４４）。これは図１９ｃ中の第２ブランチに示している。ここでは、導入手順は既に始まっている。手元コントロールプロセッサ１１８は、一つだけの手元コントロールユニット４２があるというメッセージをベースユニット４４に送る（ステップ４６０）。次いで、メッセージはベースユニット４４へ送られる（ステップ４６１）。メッセージが送られた後に、再びハイフォンがディスプレイ上に表示される（ステップ４６２）。ベースユニット４４はこれに肯定応答し、その結果、手元コントロールユニット４２のディスプレイは（１Ｃ）を表示するようになる（ステップ４４６）。そしてその直後に、ベースユニット４４から指令が送られて、手元コントロールユニット４２は通常のオペレーションを再開する（ステップ４６８）。したがって、手元コントロールプロセッサ１１８はステップ４００を継続する。

一方、“Ｃ１”がステップ４５８で表示された後に、ユーザは約１分間何もしないでおくことが可能である。ベースユニット４４がその１分経過終了時までに第２のメッセージを受信しなかったならば、ベースユニット４４は一つのメッセージを送り、その結果、手元コントロールユニット４２が“Ｃ１”を表示することを停止するとともに、通常のオペレーティングモードに戻るようにするメッセージを送る（このオプションは図１９ｃには示していない。なぜならば、手元コントロールユニットはその判断をしていないからである）。

ユーザが二つのＩＤをリストに含むことを望むならば、ユーザは第２手元コントロールユニット４２に進むとともに、第１手元コントロールユニット４２が“Ｃ１”を表示している間に、１分以内に両ボタンを押下することができる（ステップ４４４）。ステップ４４６において、プロセッシングは、手元コントロールユニットが導入手順を開始しなかったところのパスに沿って進行するであろう。第２手元コントロールユニット４２のディスプレイは１０から１までのカウントダウンを開始する（ステップ４４８）。次いで、第２手元コントロールユニット４２のディスプレイは二つのハイフォン（--）を表示して（ステップ４５０）、手元コントロールユニット４２はメッセージをベースユニット４４に送る（ステップ４５２）。ベースユニット４４がその手順で第２のメッセージを受信したとき、第２ＩＤをリストに加える。次いで、ベースユニット４４は肯定応答を第２手元コントロールユニット４２に送る。第２手元コントロールユニット４２が肯定応答を受けたとき（ステップ４５６）、第２手元コントロールユニット４２のディスプレイは“Ｃ２”を表示する（ステップ４５８）。２〜３分経過した後に、ベースユニット４４はメッセージを両方の手元コントロールユニット４２に送る。そうすれば、それらのコントロールユニットは“Ｃ１”又は“Ｃ２”の表示を停止して通常のオペレーティングモードに戻る。手元ユニット導入メッセージは、ベースユニット４４から二つの応答、すなわち肯定応答メッセージと完了メッセージとを導き出すオペレーションに過ぎない。

ディスプレイのバッファを更新することに関しては、手元コントロールユニットのソフトウェアは３バイトからなる二つのディスプレイバッファをそのＲＡＭメモリ内に保持する。第２バッファは、ディスプレイのディジット１１２またはハーフディジットに対応した各バイトを持った情報を含んでいる。主バッファ内の情報は、ディスプレイ１０４のセグメント１１３，１１５に従って構成している。

ベースユニット４４が二つのコントロールユニット４２からのコマンドを受け始めるとき、二つの場合に矛盾が生じ得る。ベースユニット４４が空気袋３０，３２内の圧力を調節している最中であるときに、手元コントロールユニット４２でその空気袋内圧力をモニターしようとする場合に、第１の矛盾が生じる。ベースユニット４４が、他の手元コントロールユニット４２からの要求に応じて、いずれかの空気袋３０，３２内の圧力が調節中であるときに、手元コントロールユニット４２で空気袋の硬さを調節しようとする場合に、第２の矛盾が生じる。それらの矛盾が生じる場合のいずれかの場合においても、ベースユニット４４は、要求しているところの手元コントロールユニット４２に対して、状態はビジー状態であってその要請は現在のところ満足できないということを知らせるであろう。つまり、第２手元コントロールユニットが、点滅ハイフォン（--）を表示するようになる。

第２手元コントロール４２が点滅ハイフォンを表示するときには、圧力上昇ボタン１０６及び圧力下降ボタン１０８の押下は無視される。すなわち、圧力調節が第１手元コントロールユニット４２の指令のもとで生じている限りは、それらのボタンは有効に働かない。手元ユニットは二位置スイッチ１１０内の変化をチェックする。二位置スイッチの位置が変化すると、手元コントロールユニット４２はベースユニット４４に知らせ、ベースユニット４４は、他の手元コントロールユニット４２より指令されたところの他の空気袋３０，３２の調節作業を終了させることなく、手元コントロールユニット４２に対して新たに選択された空気袋３０，３２の圧力を送信する。

デジタルディスプレイ１０４は、ベースユニット４４と交信する上での種々の問題がある場合に、またモータ１５２が調節するためには熱すぎる場合には、種々のエラーコードを表示する。

図２０は、ベースユニット４４からメッセージを受信するとともにデコードするためのプロセスを示している。カウンタは１に設定されて（ステップ４８０）、メッセージがベースユニット４４に送られる（ステップ４８２）。０．２〜０．３秒の時間をおいた後（ステップ４８４）、有効な応答がベースユニット４４から受信されたならば、手元コントロールプロセッサはチェックをかける（ステップ４８６）。有効な応答が受信されたならば、その応答は処理されるとともに（ステップ４８８）、プロセッサは応答を待っているプログラミングステップに帰る（ステップ４９０）。有効な応答が受信されなかった場合には、カウンタは、送信における７回の試みがなされたかどうかを判断するために、チェックがかけられる（ステップ４９２）。７回の試みがなされた場合には、エラーメッセージがデジタルディスプレイ１０４に送られて、プログラムはステップ４００に帰る。７回の試みがステップ４８８でなされなかった場合には、カウンタは１だけ加算され（ステップ４９６）、手元コントロールプロセス１１４はステップ４８２に戻って、送信ループを継続する。

ベースプロセッサ１６２のためのソフトウェアは、プロセッサがそのほとんどの時間を消費するところのメインループを持っている。図２１において、ベースプロセッサ１６２は、最新の更新から１秒が経過したならば各種のタイマを更新し（ステップ６０２）、また、メッセージが受信されたもののまだ処理されていないかどうかをチェックし（ステップ６０４）、さらに、時間従属アクションをすることが必要かどうかをチェックする（ステップ６０６）。ベースユニット４４は、他に何事も起きなければ３０秒毎に実行される圧力のモニタリングを除いて、手元コントロールユニット４２より指令されるときだけ応答する。ベースユニット４４は、認識された手元コントロールユニット４２から受信した各メッセージに対しての応答を送る。

誤って受信したメッセージが原因で好ましくないアクションをベースユニット４４が起こすような機会を低減するために、もし受信したメッセージが現在の状態を要求しているのでなければ、ベースユニット４４が、ベースユニット４４がパワーアップしている２５６秒の間手元コントロールユニット４２からのメッセージを受信するだけにするか、あるいはベースユニット４４が、手元コントロールユニット４２からの受信可能な前のメッセージを受信している２５６秒の間だけ手元コントロールユニット４２からのメッセージを受信するだけにしている。これと同様に、ベースユニット４４は、パワーアップの５分間の間だけサービスユニットからのメッセージを受信するだけであるか、あるいはサービスユニットからの受信可能な前のメッセージの受信の５分間の間だけ当該メッセージを受け入れるだけにしている。各バイトが受信されるときには、メッセージは受信バッファ内に格納される。

ステップ６０４において、プロセッサは、メッセージが受信されたかどうか（ステップ６０８、図２２参照）を判断するとともに処理のために待機する。もし、処理すべきメッセージがあるならば、そのメッセージはデコードされる（ステップ６１０）。現在の圧力が要求されたならば（ステップ６１２）、先回計測された圧力が手元コントロールユニット４２に送られる（ステップ６１４）。メッセージが、膨張／収縮の要求あるいは手元ユニットの導入手順を開始したならば、プロセッサは、アクティビティが要求されたことがプロセッサに知らされ（ステップ６１６）、プログラムはメインループ６０４に戻る。

図２３は、ステップ６０６においてプロセスアクションが要求されたときに、ベースプロセッサ１６２が従うところの種々のパスを示している。ステップ６０６において、もし、ベースプロセッサ１６２が、アクションが要求された（ステップ６１８）と判断すると、プロセッサは、どのアクションが要求されたのか（図１９ａ参照）、つまり、ステップ６２０における手元ユニット導入なのか、ステップ６２２における圧力読み込み必要性なのか、ステップ６２４における調節要求があるのか、を判断すべく進行する。ベースユニット４４が調節でビジーでない限りは、手元ユニット導入手順は、認識された手元コントロールユニットによって開始されることができる。その手順は、ベースユニット４４のスイッチが入れられた後、最初の２５６秒間はどの手元コントロールユニットによっても
始できる。

図２３ｂにおいて、ベースユニット４４が第１手元ユニット導入メッセージを受信するとき、ベースプロセッサ１６２は、その送り手としての手元コントロールユニット４２のＩＤのみを含むべくＩＤリストを書き換える（ステップ６２８）。次いで、ベースユニット４４は、手元ユニット４２に送られる（ステップ６３１）応答を送る（ステップ６３０）。ベースプロセッサ１６２はタイマをセットする（ステップ６３２）。ベースプロセッサ１６２は、１分の間タイマをモニターして、第２手元ユニット導入メッセージが受信されたかどうかを判定する（ステップ６３４）。もし、他のメッセージがこの時間中に受信されなければ、ベースプロセッサ１６２は、ただ一つの手元コントロールユニット４２のみであると結論して、メッセージを送り（ステップ６３６）、手元コントロールユニット４２に送られる（ステップ６３７）通常のオペレーションに戻るとともに、ベースプロセッサ１６２は手元ユニット導入手順を終了して、メインループ６０６に戻る。

ベースユニット４４がその最初の１分間の間に第２手元ユニット導入メッセージを受信したとき、ベースプロセッサ１６２はＩＤが最初に受信したＩＤと同一であるかどうかを判断する（ステップ６３８）。もし第２ＩＤが異なっておれば、ベースプロセッサ１６２は、第２ＩＤをＩＤリストに加える（ステップ６４０）。次いで、ベースユニット４４は、ステップ６４３で第２手元コントロールユニット４２に送られるメッセージを送る（ステップ６４２）。第２メッセージが、第１メッセージと同じ手元コントロールユニットのものである場合には、ベースユニットはメッセージを送る（ステップ６４４）。このメッセージは、ステップ６４５において、ただ一つの手元コントロールユニット４２だけであると知らせるべく、手元コントロールユニットに送られる。いずれの場合も、２〜３秒後にはベースユニットはメッセージを送る（ステップ６４６）。このメッセージは、ステップ６４７において、一つのユニット又は両ユニットに送られて、通常オペレーションに戻る。

調節を行っていない限りは、圧力は３０秒毎に読まれている。以下に述べるように、圧力は、また、調節中においても３秒毎に読まれている。調節中に、手元コントロールユニット４２は、フラッシュしている目標圧力を表示しながら、１０秒毎に圧力要求を送っていることに注目すべきである。各要求毎に、ベースユニット４４は、ステップ６１２で読み込まれた先回の圧力を手元コントロールユニット４２に送る。図２３ｃにおいて、圧力を読み込むために、ベースプロセッサ１６２は、必要ならば、バルブ３３８，３４０をまず最初に閉じる（ステップ６４８）。空気袋３０，３２内の圧力を安定させるために、ステップ６５０で３秒待機する。ベースプロセッサ１６２は、次いで、圧力センサ１５６，１５８の出力をＡ／Ｄ変換を開始する（ステップ６５２）。次いで、ベースプロセッサ１６２は、デジタル読み取りから圧力を計測する（ステップ６５６）前に、０．１０．２秒待機する（ステップ６５４）。圧力は次の方程式から得られる。

圧力＝ゲイン＊（読み取り − オフセット）
上記方程式において、ゲインとオフセットとは、ユニットが製造時あるいはサービス時に構成されるときに決定される。ゲイン及びオフセットの各数値は、ベースプロセッサのメモリ内に格納されている。計測された圧力は、最大ビット分解が０．００５ｐｓｉの２４ビット数として格納されている。

手元コントロールユニット４２により表示された実際の数値は、圧力に対して種々の関係を持つことができる。それは、適当なユニットにおける圧力の実際的な表現とすることができる。あるいはそれはいくつかの任意かつ適宜のユニットに合わせられた値とすることができる。このスケーリングは、一次関数的なものであってもあるいは非一次関数的なものであってもよい。表示値と圧力との間の好ましい関係は次のとおりである。

変形例としては、１次的な関係を表示値と、圧力、すなわち、ゼロ表示に対応するゼロ圧力、及び表示値１００に対応する最大圧力０．６５ｐｓｉｇ、の間で用いることができる。

図２３ｄにおいて、調節が進行しているならば、ベースプロセッサ１６２は予測された膨張／収縮の時間が終了したかどうかについて決定する（ステップ６５８）。もしまだであれば、プログラムは、圧力が計測されてから３秒経過しているかどうかをチェックする。もし３秒経過していたならば、プロセッサは上記したように圧力を計測する（ステップ６６０）。現在の圧力を要求された圧力と比較する（ステップ６６２）。もし計測された圧力が要求された目的圧力の０．０１ｐｓｉの範囲内であるならば、ベースプロセッサ１６２は、それ以上の調節はなされないので、メインループ６０６に戻る。圧力が要求された圧力の０．０１ｐｓｉの範囲内でなければ、ベースプロセッサ１６２は、タイマをリセットして３秒カウントするとともにステップ６０６においてメインループに戻る。調節の間３秒毎に圧力をチェックすることに関して他の変形例によれば、背圧をバルブ３３８，３４０が開いた状態でモニターすることができる。この背圧は製造者側で、バルブ３３８，３４０を閉じた状態で袋３０，３２の圧力に対応すべく相関させることができる。次いで、調節プロセスが終了した後に、バルブ３３８，３４０を閉じた状態で圧力がチェックされて最終的な調節値がチェックされる。

予測された膨張／収縮時間がステップ６５８で終了したならば、現在圧力が前記した手順でステップ６６２において計測される。もし、さらなる調節が不要であれば、ベースプロセッサ１６２はメインループ６０６に戻る。もし、さらなる調節が必要であるとステップ６６３において判断されれば、ベースプロセッサ１６２は新しい調節の要求をセットし（ステップ６６４）、メインループ６０６に進む前に前回の調節が行き過ぎていることを知らせる（ステップ６６５）。

もし、その調節により膨張しすぎた後に収縮しすぎたり、あるいはその逆であったりすることが１行において３度生じた場合においては、ベースユニットは調節を終了する。たとえ、現在圧力が要求圧の０．０１ｐｓｉの範囲内にない場合であってもである。また、ベースが、内圧を膨張させている間に少なくとも０．３５ｐｓｉの圧力を読み取った場合には、ベースプロセッサ１６２には“機能停止”状態が発生していると判断して調節を終了する。

モータ１５２がオーバーヒートする機会を低減するために、ベースプロセッサ１６２のプログラムはモータ１５２の熱モデルを実行する。そのモデルは、周囲温度より高い温度と時間との関係が以下の関係を持つと考えられる。

Ｔ＝Ｔ_{ａｓｙｍｐｔ}＋Ｃｅ（^−ｋｔ）
Ｔ_{ａｓｙｍｐｔ}はモータ速度に依存している。ｋは、モータがオフの状態には０．００２の値をとり、またモータがオンのときには０．００６の値をとる。各スモールステップでは、この数式は差分方程式に導かれる。

Ｔ（ｎ＋１）＝Ｔ（ｎ）＋ｋ＊Δｔ＊（Ｔ_{ａｓｙｍｐｔ} − Ｔ（ｎ））
この差分方程式は、時間ｎにおける温度Ｔ（ｎ）と、時間ｎ＋１における温度Ｔ（ｎ＋１）との関係を示している。モータ１５２がオフであるときには、プログラムは、（Δｔ＝１５秒）の値を用いる。モータ１５２がオンであるときには、その値は（Δｔ＝２１秒）である。

プログラムの熱モデルが、温度が周囲温度を１７０度を超えると予測する場合には、ベースプロセッサ１６２はＲＡＭにフラグをセットして、モータを低速度に変更して冷却しやすくするとともに、予測されたモデルの温度が周囲温度より１２０度高い状態よりも降下するまで、他の調節を開始するのを拒否する。ベースプロセッサ１６２が、冷却中に、そのモータ速度でバルブ３３８，３４０が開いた状態で、有用な調節がなし得ると判断しない限りは、バルブ３３８，３４０は冷却プロセスの間は閉じている。温度が１２０度よりも降下したとき、プログラムは上記フラグをクリアするとともに、再び調節の要求を受け入れる。もし、ベースユニット４４がオンになったときにフラグがセットされるならば、ベースユニットのソフトウェアは温度を周囲温度より１７０度高いところまで初期化して、モータを低速度に変更して冷却を容易ならしめるとともに、予測温度が１２０度より低い温度に降下するまで調節を開始することを拒否する。

図２３ｅにおいて、ベースプロセッサ１６２により調節の要求がまだあると判断されるときには、まず、現在圧力が、前記したように、ステップ６６６で計測される。現在圧力が要求圧力と比較される（ステップ６６８）。もし、現在圧力が要求圧力の０．０１ｐｓｉの圧力の範囲内であるならば、調節は不要であり（ステップ６７０）、プログラムはメインループ６０６で継続する。もし、その差が０．０１ｐｓｉよりも大きければ、膨張あるいは収縮がステップ６７２において必要であるかどうかが判断される（ステップ６７２）。

もし膨張が必要であると判断されるならば、ベースプロセッサ１６２が適切なモータ速度を決定する（ステップ６７４）。膨張が０．４０ｐｓｉｇより低い圧力から始まる場合には、モータは中間速度で駆動する。膨張がそれ以上の圧力から開始される場合には、モータは高速で駆動する。次いで、ステップ６７６において、ベースプロセッサ１６２は、要求時間の予測を最大２５６秒まで計数する。このステップでは、また、数値が８ビットカウンタに格納される。

次いで、モータの付いたポンプ１５２が駆動開始する（ステップ６７８）。プログラムが調節のためにモータをオンにするときは、モータは常に低速度で始動して、要求速度に達するまで２秒毎に段階的に速度を上げていく。モータは合計５速で駆動する。低速と、中速と、高速とは主たる速度であって、これらの速度は最終的な目標速度として用いられる。低中速及び中高速は、上記主たる速度間の移行をなだらかに、したがって音が聞き取れない程のなだらかさで移行するためにのみ使用される。モータが適切な速度に達したときには、適切なチャンバに対応した適切なソレノイドバルブ３３８，３４０が開けられる（ステップ６８０）。調節が進行すると、プログラムはメインループ６０６に戻る。

収縮が必要であると判断されたときには、モータ速度はステップ６８２において決定される。０．４０ｐｓｉｇより低い圧力から収縮が開始されるときには、モータはオフである。収縮がその圧力より大きい圧力から開始されるときには、モータは低速で駆動している。したがって、ベースプロセッサ１６２は、調節のために要求されている予測時間を最大２５６秒まで計数する（ステップ６８４）。ステップ６８６において必要とされると判断された場合には、モータが始動する。モータが適切な速度に達すると、正しいチャンバに対応する適切なソレノイドバルブ３３８，３４０がステップ６６８において開けられる。調節が進行すると、プログラムはメインループ６０６に戻る。

ベースユニット４４が空気チャンバ３０，３２を膨張させているとき、バルブが開けられた後約半秒だけ圧力が読み取られて、背圧が計測される。半秒の間待機することは、安定した背圧を読み取るために必要となる。もし、ベースプロセッサ１６２が０．１５ｐｓｉよりも低い圧力を計測したならば、ベースユニット４４は空気袋３０，３２に接続されていないと判断して調節を終了する。

空気ベッドの一部断面斜視図である。本発明の空気圧制御システムが併せて示されている。 本発明の空気圧制御システムの手元コントロールユニットの平面図である。 本発明の空気圧制御システムの手元コントロールユニットの平面図である。 手元コントロールユニットのディスプレイの１ディジットおよびハーフディジットを示す拡大図である。 手元コントロールユニットの内部を示す概略図である。 本発明の空気圧制御システムのベースユニットを示す分解図である。 ベースユニットの処理基板の頂部平面図である。併せて、該ベースユニットのプロセッサおよび受信／送信器が概略的に示されている。 チューブおよびホースフィッティングの側面図である。これらは、エアマットレスをベースユニットに取り付けるのに使用される。 ホースフィッティングの斜視図である。このホースフィッティングは、ベースユニット内のレセプタクルに接続される。 ベースユニット内のレセプタクルの断面図である。このレセプタクルは、図８のホースフィッティングを受け入れる。 エアポンプハウジングの下部に設けられたファンユニットおよび空気分配ユニットの側方立面図である。 エアポンプハウジングの下部に設けられたファンユニットおよび空気分配ユニットの頂部平面図である。 空気ポンプハウジングの下部に設けられたファンユニットおよび空気分配ユニットの立面図であって、図４において右側から見たものである。 ファンユニットの側方立面図である。 図１３の１４−１４線方向から見た断面図である。 ファンユニットのファンの側方立面図である。 羽根車の頂部平面図である。併せて、その下方に配置されたパワーボードを破線で示している。 向きを再度決められたポンプハウジングおよびベースの一部断面概略図である。 向きを再度決められたポンプハウジングおよびベースの一部断面概略図である。改良されたエア経路手段を併せて示している。 空気分配ユニットの頂部平面図である。右側のソレノイドバルブを破線で示している。 空気分配ユニットの側方立面図である。左右のソレノイドバルブを破線で示している。 は、スナップフィットタイプの空気分配ユニットの内部を示す斜視図である。 は、スナップフィットタイプの空気分配ユニットの外部を示す部分的な斜視図である。 は、スナップフィットタイプの空気分配ユニットの外部を示す部分的な頂部斜視図である。 手元コントロールプロセッサの１または２のボタンを押すことによって実行される処理ステップを示すフローチャート図である。 手元コントロールプロセッサの１または２のボタンを押すことによって実行される処理ステップを示すフローチャート図である。 手元コントロールプロセッサの１または２のボタンを押すことによって実行される処理ステップを示すフローチャート図である。 手元コントロールプロセッサによって実行される伝逹手順を示すフローチャート図である。 ベースプロセッサの全体的な動作を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、メッセージの受領および解読を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、時間に依存する処理を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、時間に依存する処理を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、時間に依存する処理を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、時間に依存する処理を説明するフローチャート図である。 ベースプロセッサによる、時間に依存する処理を説明するフローチャート図である。

符号の説明

１０ 弾性支持部
１２ ボックススプリングユニット
１４ マットレスユニット
１６ 弾性部材
１８ 側縁
２０ 側縁
２２ 前縁
２４ 後縁
２６ 底部
２８ 矩形チャンバ
３０ 空気袋
３２ 空気袋
３８ カバー
４０ 空気圧制御システム
４２ 手元コントロールユニット
４４ ベースユニット
１０２ 上面
１０４ デジタルディスプレイ
１０６ ボタン
１０８ ボタン
１１０ 二位置スイッチ
１１２ ディジット
１１３ セグメント
１１４ ハーフディジット
１１５ セグメント
１１６ ポータブル電源
１１８ 手元コントロールプロセッサ
１２０ 手元コントロール受信／送信器
１５２ ポンプ
１５６ 圧力センサ
１５８ 圧力センサ
１６０ ベースユニット処理基板
１６２ ベースプロセッサ
１６４ ベース受信／送信器
１６６ チューブ
１６８ チューブ
１７０ 取入口（入口レセプタクル）
１７２ 取入口（入口レセプタクル）
１７４ 電気プラグ
１７６ 電源コード
１８０ チューブフィッティング
１８２ 本体
１８４ チューブ受け入れ端部
１８６ 本体中間部分
１８８ 接続ヘッド
１９０ シーリング部分
１９２ シーリングＯ−リング
１９４ 接続チップ
１９５ プローング
１９６ プローング
１９７ 軸方向部分
１９８ 半周部分
１９９ 傾斜周面
２００ 突出ボス
２０１ 管状内壁
２０２ ポンプ外ハウジング
２０３ ボス受け入れ開口
２０４ ファンユニット
２０６ 分配ユニット
２０６’ 分配ユニット
２０８ 下部外ハウジング部
２１０ 上部外ハウジング部
２１２ フレキシブルマウント
２１３ ベース
２１３’ ベース
２１４ 周辺リップ
２１５ 噛合周辺溝
２１６ 支持ポスト
２１８ 中央ボア
２１９ 連結ポスト
２２０ 中央ボア
２２１ 螺旋壁
２２２ 空気取入通路
２２３ 中央チャンバ
２２４ 取入口
２２５ａ 取入開口
２２５ｂ 取入開口
２２６ 中央支持部
２２８ 支持タブ
２２９ 支持構造
２３０ ねじ
２３２ ノーズプレート
２３８ 冷却空気口
２４０ 冷却空気取入部
２４２ 支持タブ
２４３ ねじ
２４４ シーリングプレート
２４６ 切欠
２４８ 下部フレキシブルラバー部分
２５０ フォームラバークッション
２６０ 中央セクション
２６２ コーナ
２６３ コーナ
２６８ 噛合周辺リップ
２７０ 取付ポスト
２７６ ねじ
２７８ 支持部
２８０ ファンハウジング
２８０’ ファンハウジング
２８０ａ 半割り部材
２８０ｂ 半割り部材
２８２ ツーステージファン
２８４ 下インペラチャンバ
２８６ 中央空気入口
２８８ 上インペラチャンバ
２８９’ ファンハウジング
２９０ 空気出口
２９２ 空気通路
２９４ 円筒コア
２９６ 冷却空気入口
２９８ Ｏ−リング溝
３００ 取付スロット
３０２ 取付グロメット
３０６ 第１ステージインペラ
３０８ 第２ステージインペラ
３１０ インペラ翼
３１２ インペラディスク
３１４ ファンモータ
３１６ 軸方向シャフト
３１７ 冷却ファン
３１８ ハウジング
３２０ 冷却空気入口
３２４ 電源リード
３２５ パワーボード
３２６ クリップ
３２８ Ｏ−リング
３３０ ハウジング
３３１ レジスタントフィンガー
３３２ スナップフィット部
３３４ 左圧縮空気出口
３３６ 右圧縮空気出口
３３７ａ フレキシブル導管
３３７ｂ フレキシブル導管
３３８ 左ソレノイドバルブ
３４０ 右ソレノイドバルブ
３４１ ソレノイドシャフト
３４８ ねじ
７４２ 手元コントロールユニット
８０４ 圧力ゲージインジケータ
８０６ 空気圧制御ボタン
８０８ 空気圧制御ボタン
９０４ 入口
９４５ リップ
９４６ リップ

Claims (1)

1. 明細書に記載のように、スリープ面の既知の性能特性を繰り返し可能に選択する方法であって、スリープ面は少なくとも１つの流体で膨張される袋によって支持され、該少なくとも１つの袋の膨張はコントローラからの指令に応答するポンプによって果たされており、
   流体圧力バルブの対応する選択された進行に対して数値の進行を割り当てるステップであって、各数値は既知の流体圧力値に対応しスリープ面の特定の性能をユーザーに示す、ステップと、
   ユーザーが選択した数値をコントローラに表示するステップと、
   コントローラによりユーザーが選択した数値に対応する流体圧力まで少なくとも１つの流体袋の膨張を調整することをポンプに命令するステップとを備え、
   スリープ面の特定の性能は、コントローラの同じ数値を選択することによって繰り返し可能である方法。
   

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