(57)【要約】【課題】ポンプからの空気の流量の脈動による誤差を抑えてエアーマット（空気袋）の空気圧を精度良く調整し得るポンプ制御方法を提供する。【解決手段】ポンプ制御システムは、空気袋に係る空気圧を測定する圧力測定器の測定結果に基づいて空気袋への送気量が周期的に変動するような周期的動作を行うポンプ（例えば往復圧縮機）を制御するための制御処理を実行する制御部を有し、この制御処理は、ポンプの動作周期の基礎となる駆動信号を構成する周期的な矩形波である駆動波形の立ち上がりタイミングで圧力測定器による測定結果を取得して、測定結果に基づいてポンプの駆動に係る制御を行う手順（ステップＳ５〜Ｓ８）を含む。【選択図】図６
2016019653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気袋に係る空気圧を測定する圧力測定器の測定結果に基づいて、当該空気袋への送気量が周期的に変動するような周期的動作を行うポンプを制御するポンプ制御方法であって、
前記ポンプの動作周期と同期した所定周期で前記圧力測定器による測定結果を取得して、当該測定結果に基づいて前記ポンプの駆動に係る制御を行う
ポンプ制御方法。
【請求項２】
前記空気袋に係る空気圧の目標値を設定する設定ステップと、
前記ポンプに前記周期的動作を実行させるために前記ポンプを制御する駆動回路に、前記ポンプの動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動ステップと、
前記駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングで前記圧力測定器による測定結果を逐次取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された測定結果と前記目標値とに基づいて前記駆動回路への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定ステップとを含む
請求項１記載のポンプ制御方法。
【請求項３】
前記判定ステップでは、前記測定結果に所定値を加算した結果と前記目標値とを比較することにより前記判定を行う
請求項２記載のポンプ制御方法。
【請求項４】
前記空気袋に係る空気圧の目標値を設定する設定ステップと、
前記ポンプに前記周期的動作を実行させるために前記ポンプを制御する駆動回路に、前記ポンプの動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動ステップと、
前記駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がりから所定時間経過したタイミング又は当該矩形波の立ち下がりから所定時間経過したタイミングで前記圧力測定器による測定結果を逐次取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された測定結果と前記目標値とを比較することにより前記駆動回路への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定ステップとを含む
請求項１記載のポンプ制御方法。
【請求項５】
前記空気袋は、前記ポンプから送出された空気が流入するエアーチャンバーと、空気を流通し得るように接続され、
前記圧力測定器は、前記エアーチャンバー内の空気圧を測定した測定結果を出力し、
前記ポンプ制御方法は、更に、前記圧力測定器により測定された測定結果が前記目標値より大きい場合には、前記エアーチャンバーに設けられた電磁弁を一時的に開放することにより排気を行う排気ステップを含む
請求項２又は４記載のポンプ制御方法。
【請求項６】
空気袋の空気圧を調整するためのポンプ制御システムであって、
前記空気袋への送気量が周期的に変動するような周期的動作を行うポンプと、
前記空気袋に係る空気圧を測定する圧力測定器と、
前記ポンプの動作周期と同期した所定周期で前記圧力測定器による測定結果を取得して、当該測定結果に基づいて前記ポンプの駆動に係る制御を行う制御装置とを備える
ポンプ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ制御方法及びポンプ制御システムに関し、特にエアーマット（空気袋）に送気するポンプを制御することでエアーマットの空気圧を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアーマットを設定された硬さにするため、圧力センサーによるエアーマットの圧力の測定結果と設定された硬さに対応する圧力値との比較結果に応じて、エアーマットに空気を充填するポンプを制御する技術が知られている（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】特開平３−２６７０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エアーマットに空気を充填するポンプとしては例えば往復圧縮機が用いられる。この場合、ポンプ（往復圧縮機）は、往復圧縮機内部のシリンダー内でピストンが往復運動することで空気を送出（吐出）しているため、このポンプが駆動されている間において空気圧は脈動し、エアーマットの圧力の測定結果は脈動する。即ち、ポンプで加圧しているときにエアーマットの圧力を任意の一定時間間隔で逐次測定した値は直線的には上昇しない。従って、従来の技術のように単に測定値と目標の圧力値との比較に基づいてポンプの駆動を停止させることでは、エアーマットの硬さを精度良く調整できない。
【０００５】
そこで、本発明は、エアーマット（空気袋）の空気圧を精度良く調整し得るポンプ制御方法及びポンプ制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るポンプ制御方法は、空気袋に係る空気圧を測定する圧力測定器の測定結果に基づいて、当該空気袋への送気量が周期的に変動するような周期的動作を行うポンプを制御するポンプ制御方法であって、前記ポンプの動作周期と同期した所定周期で前記圧力測定器による測定結果を取得して、当該測定結果に基づいて前記ポンプの駆動に係る制御を行うポンプ制御方法である。
【０００７】
これにより、ポンプの動作周期と同期したタイミングでの空気袋に係る空気圧の測定結果に基づいてポンプを制御するため、空気袋の空気圧を適切に調整し得る。
【０００８】
例えば、前記ポンプ制御方法は、前記空気袋に係る空気圧の目標値を設定する設定ステップと、前記ポンプに前記周期的動作を実行させるために前記ポンプを制御する駆動回路に、前記ポンプの動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動ステップと、前記駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングで前記圧力測定器による測定結果を逐次取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得された測定結果と前記目標値とに基づいて前記駆動回路への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定ステップとを含むものであっても良い。
【０００９】
これにより、空気袋の空気圧を目標値に合わせるように精度良く調整し得る。
【００１０】
また、前記判定ステップでは、前記測定結果に所定値を加算した結果と前記目標値とを比較することにより前記判定を行うこととしても良い。また、前記ポンプ制御方法は、前記空気袋に係る空気圧の目標値を設定する設定ステップと、前記ポンプに前記周期的動作を実行させるために前記ポンプを制御する駆動回路に、前記ポンプの動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動ステップと、前記駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がりから所定時間経過したタイミング又は当該矩形波の立ち下がりから所定時間経過したタイミングで前記圧力測定器による測定結果を逐次取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得された測定結果と前記目標値とを比較することにより前記駆動回路への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定ステップとを含むものであっても良い。
【００１１】
これらにより、ポンプからの送気量の変動による空気圧の脈動のピークに合わせて空気圧の目標値を定めておくと空気袋の空気圧を精度良く調整できるようになる。
【００１２】
また、前記空気袋は、前記ポンプから送出された空気が流入するエアーチャンバーと、空気を流通し得るように接続され、前記圧力測定器は、前記エアーチャンバー内の空気圧を測定した測定結果を出力し、前記ポンプ制御方法は、更に、前記圧力測定器により測定された測定結果が前記目標値より大きい場合には、前記エアーチャンバーに設けられた電磁弁を一時的に開放することにより排気を行う排気ステップを含むものであっても良い。
【００１３】
これにより、空気袋の空気圧が目標値より高い場合でも、排気して目標値より下げることができ精度良いポンプでの加圧に移行できるため、空気袋の空気圧を精度良く調整できるようになる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係るポンプ制御システムは、空気袋の空気圧を調整するためのポンプ制御システムであって、前記空気袋への送気量が周期的に変動するような周期的動作を行うポンプと、前記空気袋に係る空気圧を測定する圧力測定器と、前記ポンプの動作周期と同期した所定周期で前記圧力測定器による測定結果を取得して、当該測定結果に基づいて前記ポンプの駆動に係る制御を行う制御装置とを備えるポンプ制御システムである。
【００１５】
これにより、ポンプの動作周期と同期したタイミングでの圧力測定器による測定結果に基づいてポンプを制御するため、空気袋の空気圧を適切に調整し得る。
【００１６】
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備えるポンプ制御システムとして実現することができるだけでなく、ポンプ制御システムに含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとするポンプ制御方法として実現することができる。また、ポンプ制御システムに含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたはポンプ制御方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等のコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様に係るポンプ制御方法によると、エアーマット（空気袋）の空気圧を精度良く調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ポンプ制御システムの概略構成図である。
【図２】ポンプ制御システムの制御機構のブロック図である。
【図３】ポンプ駆動中のエアーマットの空気圧の時間的変化を示すグラフである。
【図４】ポンプの制御信号（駆動信号）を示す図である。
【図５】圧力測定器の出力信号の局所的な時間的変化を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る制御処理を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２に係る制御処理を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態３に係る制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２０】
本実施の形態では、エアーマット（空気袋）へ送気するポンプを制御することによりエアーマットの空気圧を精度良く調整するポンプ制御方法を実行するポンプ制御システムについて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係るポンプ制御システム１００について、図１〜図６を用いて説明する。
【００２２】
まず、図１及び図２を主に用いてポンプ制御システム１００の構成について説明する。
【００２３】
図１は、ポンプ制御システム１００の概略構成図である。同図にはポンプ制御システム１００が制御するポンプ等により空気圧を調整する対象となるエアーマット２０１、２０２も示している。エアーマット２０１及びエアーマット２０２は空気室を有し、それぞれ独立して空気を充填可能な空気袋であり、それぞれ例えばエアーベッド（エアーマットレス）の一部として、頭部、腰部等、人体の異なる部位を支持するために用いられる。この空気室は、気密な材料、例えばゴム、合成樹脂シート等で構成されている。
【００２４】
図１に示すようにポンプ制御システム１００は、主としてポンプ１１０、エアーチャンバー１２０及び制御装置１３０を備える。ポンプ制御システム１００は更にエアーチャンバー１２０と制御装置１３０内の圧力測定器１３１、ポンプ１１０、エアーマット２０１及びエアーマット２０２との間で空気の流通路となる管（チューブ）１２９、並びに複数の電磁弁（弁１２１ａ、弁１２１ｂ及び弁１２２）を備える。
【００２５】
ポンプ１１０は、往復圧縮機であり、制御装置１３０から駆動されると内部のシリンダー内でピストンを往復運動させることにより空気を圧縮してエアーチャンバー１２０へと送出する。ポンプ１１０から送出される空気の量（流量）は一定ではなくピストンの動きに応じて時間的に変動する。
【００２６】
エアーチャンバー１２０は、管１２９を介してポンプ１１０から送られた空気を格納する空気室であり、気密な材料で構成される。このエアーチャンバー１２０は、弁１２１ａが開放された状態では管１２９を介してエアーマット２０１と空気の流通が可能になり、弁１２１ｂが開放された状態では管１２９を介してエアーマット２０２と空気の流通が可能になる。なお、弁１２１ａ及び弁１２１ｂは、制御装置１３０により制御され、制御装置１３０がいずれのエアーマットへの空気圧を調整するかによって選択的に開放される。
【００２７】
制御装置１３０は、エアーマット２０１、２０２の空気圧を調整するための制御を行う装置であり、圧力測定器１３１、駆動回路１３２等を含む。
【００２８】
図２は、ポンプ制御システム１００の制御装置１３０を中心とした制御機構を示すブロック図である。同図では、エアーマット２０１の空気圧の調整に係る制御機構について図示し、エアーマット２０２については同様なので省略している。また、同図では、エアーチャンバー１２０を省略して管１２９に含めるように表現している。
【００２９】
図２に示すように制御装置１３０は具体的には圧力測定器１３１及び駆動回路１３２に加えて、制御部１３３、弁制御回路１３４、弁制御回路１３５及び電源部１３９を有する。そして、制御装置１３０は、電源部１３９により例えば６０Ｈｚの交流電源（例えば商用電源）からの電力を受けて、操作者の操作を受けるリモコン（リモートコントローラ）１４０からの指示に従ってエアーマットの空気圧を調整する機能を有する装置である。
【００３０】
圧力測定器１３１は、エアーマットの空気圧を測定する機能を担う圧力センサーを含んで構成され、例えば圧力センサーの検知結果をＡＤ変換してデジタル値として圧力値を出力する。圧力測定器１３１は、具体的にはエアーチャンバー１２０と管１２９により接続されておりその管１２９を介して空気圧を測定することにより、弁の開放によりエアーチャンバー１２０と空気が自在に流通する状態にあるエアーマットの空気圧を間接的に測定する。図３は、ポンプ１１０が駆動してエアーマットの空気圧を加圧している場合における圧力測定器１３１の出力信号（圧力値）の時間的変化を示すグラフである。同図に示すように、ポンプ１１０が駆動している間のエアーマットの空気圧は、大局的には次第に増大するが、ポンプ１１０内部のピストンの往復に応じて送出される空気量の変動に伴い、局所時間において脈動する。なお、エアーチャンバー１２０はポンプ１１０が送出する空気の流量の変動（脈動）を低減し、低減の度合いは容量に依存する。ここでは、一定の脈動が残るものと想定している。
【００３１】
駆動回路１３２は、制御部１３３から制御信号を受けてポンプ１１０の駆動に係る制御つまりポンプ１１０の動作及び停止の制御を行う機能を有する。ポンプ１１０のピストンは例えばクランクを用いたモーター駆動等で制御する。制御信号が経時的に周期的な矩形波（パルス波）で構成される駆動信号である場合に、駆動回路１３２の制御下で、その周期でポンプ１１０のピストンは１往復する。図４は、制御信号（駆動信号）の例を示す図である。同図に示す時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５の時間間隔は等しい。駆動信号の波形は、周期的（周期は例えば６０Ｈｚ）な矩形波である。この矩形波は例えば所定のＬｏｗ（ロー）電圧値から時刻ｔ１で立ち上がり所定のＨｉｇｈ（ハイ）電圧値になり、時刻ｔ２で立ち下がって再び所定のＬｏｗ電圧値になり、時刻ｔ３で立ち上がって再び所定のＨｉｇｈ電圧値になる。なお、この駆動信号（駆動波形）である矩形波は、正確な矩形状である必要はなく、立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジが抽出できる形状であれば、鈍っていても良い。ポンプ１１０を停止させる場合においては制御信号を、継続的な所定のＬｏｗ電圧値固定の停止信号とする。このように、ポンプ１１０を駆動するか停止するかによって、制御信号として駆動信号及び停止信号のうちいずれかが選択的に用いられる。図５は、図３で示した圧力測定器１３１の出力信号（圧力値）の局所的な時間的変化を示すグラフである。図５に示す時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５は図４に示す各時刻とそれぞれ同じ時刻である。図５から分かるようにポンプ１１０のピストンが１往復する間に圧力値は２回のピークを有する波形を描くように変動する。
【００３２】
制御部１３３は、プロセッサ、メモリ、入出力インタフェース等を含むＭＣＵ（Micro Control Unit)で構成される。この制御部１３３は、メモリに格納された制御プログラムをプロセッサで実行することにより、リモコン１４０からの指示に応じてエアーマットの空気圧を調整する機能（ポンプ制御機能）を実現する。このために制御部１３３は、後述する制御処理を実行することにより、弁制御回路１３４を制御し、圧力測定器１３１により逐次測定されたエアーマットの空気圧に基づいて、駆動回路１３２及び弁制御回路１３５を制御する。弁制御回路１３４は、空気圧の調整対象のエアーマットへの空気の流通路上の弁１２１ａの開閉を制御する回路である。また、弁制御回路１３５は、エアーチャンバー１２０における排気用の弁１２２の開閉を制御する回路である。
【００３３】
リモコン１４０は、各種ボタン等のユーザインタフェースを有し、操作者の操作に基づくリモコン信号を送信するリモートコントローラである。リモコン信号は、制御部１３３が受信可能に構成されていれば、無線信号でも赤外線であっても良い。また、リモコン１４０と制御装置１３０とが有線接続された構成であっても良い。リモコン１４０は、操作者から、例えば頭部、腰部等のいずれのエアーマットかの指定と、そのエアーマットに設定すべき硬さの指定とを受け付ける機能を有する。硬さの指定は、例えば、最も硬い、硬い、普通、柔らかい、最も柔らかい等といった複数段階の硬さのうちの１つの選択である。
【００３４】
以下、上述の構成を備えるポンプ制御システム１００の動作について説明する。
【００３５】
図６は、実施の形態１における制御部１３３の制御処理を示すフローチャートである。
【００３６】
ポンプ制御システム１００における制御装置１３０の制御部１３３は、リモコン１４０から、エアーマットの指定及び硬さの指定に係る情報を含むリモコン信号を受信した場合にこの制御処理を開始する。ここでは、操作者がエアーマット２０１を最も硬い硬さにするよう指定し、その旨のリモコン信号を制御部１３３が受信した場合を例として説明する。
【００３７】
制御部１３３は、まず受信した指定に基づいて空気圧の目標値を設定する（ステップＳ１）。この設定は、最も硬い、硬い、普通、柔らかい、最も柔らかい等の複数段階の硬さ毎について、エアーマットの空気圧の目標値（圧力値）を予め対応付けたテーブル（目標値テーブル）を参照してなされる。ここでは、最も硬い硬さに対応する目標値を値Ｐ１であるとして説明する。
【００３８】
目標値の設定後、制御部１３３は、エアーマット２０１の空気圧を測定すべく、弁制御回路１３４に弁１２１ａを開放させて圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得する（ステップＳ２）。なお、エアーマット２０１の空気圧を調整する場合においては、エアーマット２０２側の弁１２１ｂは閉鎖している。
【００３９】
制御部１３３は、ステップＳ２において取得した測定結果が目標値（値Ｐ１）より大きいか否かを判定し（ステップＳ３）、目標値より大きい場合には、弁制御回路１３５により弁１２２を一定時間（例えば０．５秒）だけ開放してから閉鎖する（ステップＳ４）。そして、再びステップＳ２に戻り、制御部１３３は、新たに圧力測定器１３１の測定結果である圧力値を取得し、測定結果が目標値より大きい間はステップＳ３、Ｓ４及びＳ２を繰り返し行う。これにより、弁１２２が開放されることによりエアーチャンバー１２０から排気がなされ、いずれ測定結果（エアーマット２０１の空気圧）は、目標値より小さくなることが想定される。弁１２２の制御による排気では、細かく空気圧を目標値に調整するのではなく、ステップＳ２〜Ｓ４により空気圧を目標値より小さくなるまで大まかに調整することとなる。そして、ステップＳ５〜Ｓ７により、ポンプ１１０の駆動により加圧して、エアーマット２０１の空気圧を目標値に精度良く合わせるような微調整がなされる。
【００４０】
即ち、圧力測定器１３１の測定結果が目標値（値Ｐ１）と一致していなければ（ステップＳ５）、制御部１３３は駆動回路１３２に駆動信号を送出させてポンプ１１０を駆動する（ステップＳ６）。ポンプ１１０が駆動されるとポンプ１１０から送出された空気はエアーチャンバー１２０及び管１２９を介してエアーマット２０１へと流入する。ポンプ１１０の駆動中においては駆動信号（駆動波形）の立ち上がりタイミング（立ち上がりエッジ）で、制御部１３３は、圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得し（ステップＳ７）、再びその測定結果が目標値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ５）。測定結果が目標値と一致しない間は、制御部１３３はステップＳ６、Ｓ７及びＳ５を繰り返し行う。
【００４１】
そして、圧力測定器１３１の測定結果が目標値と一致したときに、制御部１３３は、駆動回路１３２に停止信号を送出させてポンプ１１０の駆動を停止させる（ステップＳ８）。なお、ポンプ１１０の駆動の停止とともに、制御部１３３は弁制御回路１３４により弁１２１ａを閉鎖する。これにより、エアーマット２０１が目標通りの硬さ（最も硬い硬さ）に調整されることとなる。
【００４２】
このように制御処理は、エアーマットに係る空気圧の目標値を設定する設定ステップ（ステップＳ１）と、圧力測定器１３１により測定された測定結果が目標値より大きい場合には、エアーチャンバー１２０に設けられた電磁弁１２２を一時的に開放することにより排気を行う排気ステップ（ステップＳ４）と、ポンプ１１０に周期的な動作を実行させるためにポンプ１１０を制御する駆動回路１３２に、ポンプ１１０の動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動ステップ（ステップＳ６）と、駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がりのタイミングで圧力測定器１３１による測定結果を逐次取得する取得ステップ（ステップＳ７）と、取得ステップにおいて取得された測定結果と目標値とに基づいて駆動回路１３２への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定ステップ（ステップＳ５）とを含んでいる。ポンプ１１０の駆動中は空気圧が脈動する。しかし、取得ステップ（ステップＳ７）では目標値と比較するための圧力測定器１３１の測定結果を駆動信号と同期したタイミング（駆動波形の立ち上がりタイミング）で取得するため、局所時間での圧力の変動（脈動）による誤差を押さえて安定的に比較が行える。なお、駆動波形の立ち上がりタイミングで取得している測定結果は、その取得時点において測定された測定結果である。駆動波形の立ち上がりタイミングは、図４の例では時刻ｔ１、時刻ｔ３或いは時刻ｔ５である。なお、設定ステップ（ステップＳ１）での目標値の設定において参照したテーブルでは、この駆動波形の立ち上がりタイミングであることを踏まえて予め定められた目標値が定められている。従って、このような制御処理を行う制御部１３３を含むポンプ制御システム１００によれば精度良くエアーマットの硬さを調整することが可能となる。
【００４３】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係るポンプ制御システム１００について、主に図７を用いて説明する。実施の形態２に係るポンプ制御システム１００は、実施の形態１に係るポンプ制御システム１００と基本的に同じ構成を備える。従って、各構成要素について実施の形態１と同じ符号を用いて説明する。なお、ここでは実施の形態１と同じ点については詳しい説明を省略する。但し、実施の形態２に係るポンプ制御システム１００における制御部１３３が実行する制御プログラムによる制御処理の内容は、実施の形態１に係る制御プログラムによる制御処理とは異なる。そして、実施の形態２では、目標値テーブルが示す目標値は、圧力測定器１３１によって測定される脈動する圧力値のピーク値と比較するための値である。
【００４４】
以下、図７に即して実施の形態２に係るポンプ制御システム１００の動作について説明する。
【００４５】
図７は、実施の形態２における制御部１３３の制御処理を示すフローチャートである。
【００４６】
ポンプ制御システム１００における制御装置１３０の制御部１３３は、リモコン１４０から、エアーマットの指定及び硬さの指定に係る情報を含むリモコン信号を受信した場合にこの制御処理を開始する。ここでは、操作者がエアーマット２０１を最も柔らかい硬さにするよう指定した場合を例として説明する。
【００４７】
制御部１３３は、まず受信した指定に基づいて空気圧の目標値を設定する（ステップＳ１）。この設定は、測定される圧力値のピーク値と比較するための目標値を、最も硬い、硬い、普通、柔らかい、最も柔らかい等の複数段階の硬さ毎について予め対応付けたテーブル（目標値テーブル）を参照してなされる。ここでは、最も柔らかい硬さに対応する目標値を値Ｐ２であるとして説明する。
【００４８】
目標値の設定後、制御部１３３は、エアーマット２０１の空気圧を測定すべく、弁制御回路１３４に弁１２１ａを開放させて圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得する（ステップＳ２）。
【００４９】
続いて、制御部１３３は、ステップＳ２において取得した測定結果に所定値を加算した加算結果が目標値（値Ｐ２）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３ａ）。この所定値は、ポンプ１１０が駆動した場合において脈動する圧力の測定値をピーク値に合わせるための差分値であり、ポンプ１１０の駆動中における圧力測定器１３１の測定結果を取得するタイミングでの値とピーク値との差分を予め算定して定められた値である。即ち、所定値は、例えば図５の時刻ｔ１とｔ２との間における圧力測定器の出力値（圧力の測定値）のピーク値（極大値）から時刻ｔ１における出力値を減算した値である。
【００５０】
ステップＳ３ａにおける判定の結果、測定結果に所定値を加算した加算結果が目標値より大きいと判定された場合には、制御部１３３は、弁制御回路１３５により弁１２２を一定時間（例えば０．５秒）だけ開放してから閉鎖する（ステップＳ４）。そして、再びステップＳ２に戻り、制御部１３３は、新たに圧力測定器１３１の測定結果である圧力値を取得し、測定結果と所定値との加算結果が目標値より大きい間はステップＳ３ａ、Ｓ４及びＳ２を繰り返し行う。これにより、弁１２２が開放されることによりエアーチャンバー１２０から排気がなされ、いずれ測定結果（エアーマット２０１の空気圧）は、目標値より小さくなることが想定される。弁１２２の制御による排気では、精度良く空気圧を目標値に調整することは困難なのでステップＳ２〜Ｓ４により空気圧を目標値より小さくなるまで大まかに調整することとなる。そして、ステップＳ５ａ〜Ｓ７により、ポンプ１１０の駆動により加圧して、エアーマット２０１の空気圧を目標値に精度良く合わせるような微調整がなされる。
【００５１】
即ち、圧力測定器１３１の測定結果と所定値との加算結果が目標値（値Ｐ２）と一致していなければ（ステップＳ５ａ）、制御部１３３は駆動回路１３２に駆動信号を送出させてポンプ１１０を駆動する（ステップＳ６）。ポンプ１１０が駆動されるとポンプ１１０から送出された空気はエアーチャンバー１２０及び管１２９を介してエアーマット２０１へと流入する。ポンプ１１０の駆動中においては駆動信号（駆動波形）の立ち上がりタイミングで、制御部１３３は圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得し（ステップＳ７）、再びその測定結果と所定値との加算結果が目標値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ５ａ）。測定結果と所定値との加算結果が目標値と一致しない間は、制御部１３３はステップＳ６、Ｓ７及びＳ５ａを繰り返し行う。
【００５２】
そして、圧力測定器１３１の測定結果と所定値の加算結果が目標値と一致したときに、制御部１３３は、駆動回路１３２に停止信号を送出させてポンプ１１０の駆動を停止させる（ステップＳ８）。これにより、エアーマット２０１が目標通りの硬さ（最も柔らかい硬さ）に調整されることとなる。
【００５３】
このように、ステップＳ７では圧力測定器１３１の測定結果を駆動波形の立ち上がりタイミングで取得し所定値を加算してピーク値へと換算しステップＳ５ａで目標値と比較するため、局所時間での圧力の変動（脈動）による誤差を押さえて安定的に比較が行える。また、空気圧のピーク値を基準として目標値を定めるので目標値テーブルを容易に作成できる。そして、このような制御処理を行う制御部１３３を含むポンプ制御システム１００によれば精度良くエアーマットの硬さを調整することが可能となる。
【００５４】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係るポンプ制御システム１００について、主に図８を用いて説明する。実施の形態３に係るポンプ制御システム１００は、実施の形態１に係るポンプ制御システム１００と基本的に同じ構成を備える。従って、各構成要素について実施の形態１と同じ符号を用いて説明する。なお、ここでは実施の形態１と同じ点については詳しい説明を省略する。但し、実施の形態３に係るポンプ制御システム１００における制御部１３３が実行する制御プログラムによる制御処理の内容は、実施の形態１に係る制御プログラムによる制御処理とは異なる。また、実施の形態３では実施の形態２と同様に、目標値テーブルが示す目標値は、圧力測定器１３１によって測定される脈動する圧力値のピーク値と比較するための値である。但し、実施の形態３では、制御部１３３は、圧力測定器１３１の測定結果への所定値の加算（ピーク値への換算）を行わず、脈動する空気圧のピーク値と想定される値を直接的に測定結果として取得する。
【００５５】
以下、図８に即して実施の形態３に係るポンプ制御システム１００の動作について説明する。
【００５６】
図８は、実施の形態３における制御部１３３の制御処理を示すフローチャートである。
【００５７】
ポンプ制御システム１００における制御装置１３０の制御部１３３は、リモコン１４０から、エアーマットの指定及び硬さの指定に係る情報を含むリモコン信号を受信した場合にこの制御処理を開始する。ここでは、操作者がエアーマット２０１を普通の硬さにするよう指定した場合を例として説明する。
【００５８】
制御部１３３は、まず受信した指定に基づいて空気圧の目標値を設定する（ステップＳ１）。この設定は、測定される圧力値のピーク値と比較するための目標値を、最も硬い、硬い、普通、柔らかい、最も柔らかい等の複数段階の硬さ毎について予め対応付けたテーブル（目標値テーブル）を参照してなされる。ここでは、普通の硬さに対応する目標値を値Ｐ３であるとして説明する。
【００５９】
目標値の設定後、制御部１３３は、エアーマット２０１の空気圧を測定すべく、弁制御回路１３４に弁１２１ａを開放させて圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得する（ステップＳ２）。
【００６０】
続いて、制御部１３３は、ステップＳ２において取得した測定結果が目標値（値Ｐ３）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００６１】
ステップＳ３における判定の結果、測定結果が目標値より大きいと判定された場合には、制御部１３３は、弁制御回路１３５により弁１２２を一定時間（例えば０．５秒）だけ開放してから閉鎖する（ステップＳ４）。そして、再びステップＳ２に戻り、制御部１３３は、新たに圧力測定器１３１の測定結果である圧力値を取得し、測定結果が目標値より大きい間はステップＳ３、Ｓ４及びＳ２を繰り返し行う。これにより、弁１２２が開放されることによりエアーチャンバー１２０から排気がなされ、いずれ測定結果（エアーマット２０１の空気圧）は、目標値より小さくなることが想定される。弁１２２の制御による排気では、精度良く空気圧を目標値に調整することは困難なのでステップＳ２〜Ｓ４により空気圧を目標値より小さくなるまで大まかに調整することとなる。そして、ステップＳ５〜Ｓ７ａにより、ポンプ１１０の駆動により加圧して、エアーマット２０１の空気圧を目標値に精度良く合わせるような微調整がなされる。
【００６２】
即ち、圧力測定器１３１の測定結果が目標値（値Ｐ３）と一致していなければ（ステップＳ５）、制御部１３３は駆動回路１３２に駆動信号を送出させてポンプ１１０を駆動する（ステップＳ６）。ポンプ１１０が駆動されるとポンプ１１０から送出された空気はエアーチャンバー１２０及び管１２９を介してエアーマット２０１へと流入する。ポンプ１１０の駆動中においては駆動信号（駆動波形）の立ち上がりから所定時間経過したタイミングで、制御部１３３は圧力測定器１３１の測定結果（圧力値）を取得し（ステップＳ７ａ）、再びその測定結果が目標値と一致しているか否かを判定する（ステップＳ５）。駆動信号（駆動波形）の立ち上がりから所定時間経過したタイミングとは、駆動波形がピーク値となると想定されるタイミングである。例えば図５の時刻ｔ１とｔ２との間における圧力測定器の出力値（圧力の測定値）がピーク（極大）となったタイミングが所定時間経過したタイミングであり、その所定時間はポンプ１１０のピストンが往復する周期より短く、予め設定されている。測定結果が目標値と一致しない間は、制御部１３３はステップＳ６、Ｓ７ａ及びＳ５を繰り返し行う。
【００６３】
そして、駆動信号の立ち上がりから所定時間経過したタイミングにおける圧力測定器１３１の測定結果が目標値と一致したときに、制御部１３３は、駆動回路１３２に停止信号を送出させてポンプ１１０の駆動を停止させる（ステップＳ８）。これにより、エアーマット２０１が目標通りの硬さ（普通の硬さ）に調整されることとなる。
【００６４】
このように、ステップＳ７ａでは圧力測定器１３１の測定結果を駆動波形の立ち上がりから所定時間経過したタイミングでピーク値を取得してステップＳ５で目標値と比較しているため、局所時間での圧力の変動（脈動）による誤差を押さえて安定的に比較が行える。また、空気圧のピーク値を基準として目標値を定めるので目標値テーブルを容易に作成できる。そして、このような制御処理を行う制御部１３３を含むポンプ制御システム１００によれば精度良くエアーマットの硬さを調整することが可能となる。
【００６５】
（他の実施の形態等）
以上、本発明の実施の形態に係るポンプ制御システムについて説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
【００６６】
例えば、上述した実施の形態におけるポンプ１１０は、往復圧縮機であることとしたが、送出（吐出）する空気の流量が周期的に変動（脈動）するように周期的な動作を行うポンプであれば、往復圧縮機以外の圧縮機（各種方式の圧縮機）であっても良い。このようなポンプを制御する制御装置は、送出する空気の流量に脈動を起こすポンプの周期的な動作に同期したタイミングで圧力センサーによるエアーマットの空気圧の測定結果を取得し、目標値に基づく比較によって適切にポンプの動作を制御する。ここで、ポンプの周期的な動作に同期したタイミングは、例えばそのポンプの動作周期の自然数倍の周期的なタイミングである。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、２つのエアーマットのそれぞれの空気圧を個別に調整することができるポンプ制御システムを示したが、エアーチャンバーに接続されるエアーマットの個数は１つであっても３以上であっても良い。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、圧力測定器１３１における圧力センサーが管１２９及びエアーチャンバー１２０を介してエアーマットの空気圧を測定することとした。しかし、圧力センサーを、エアーチャンバー１２０を介さずにエアーマットの空気圧を測定できる位置に設置しても良い。
【００６９】
また、上述の実施の形態では、制御部１３３による制御処理としてポンプ１１０の駆動中は電磁弁１２２の開放による排気を行わない例を示した（図６〜８参照）が、ポンプ１１０の駆動により目標値以上に空気圧が上昇した場合には排気を行うようにしてもよい。これは、例えば制御処理をステップＳ７又はＳ７ａの後にステップＳ３又はＳ３ａに戻るように変更することで実現できる。
【００７０】
また、実施の形態１及び実施の形態２において制御部１３３は、ステップＳ７（図６及び図７参照）において、圧力測定器１３１の測定結果を駆動波形の立ち上がりタイミングで取得することとした。しかし、駆動波形の立ち下がりタイミング（例えば図４の時刻ｔ２及び時刻ｔ４）で行うこととしても良い。また、実施の形態３において制御部１３３は、ステップＳ７（図８参照）において、圧力測定器１３１の測定結果を駆動波形の立ち上がりから所定時間経過タイミングで取得することとした。しかし、駆動波形の立ち下がりから所定時間経過タイミングで取得することとしても良い。また、制御部１３３は、圧力測定器１３１の測定結果を、駆動信号における駆動波形の周期のＮ倍（Ｎは１以上の自然数）の周期等で取得することとしても良い。なお、圧力測定器１３１の測定結果を取得する周期を、駆動信号の周期に同期させることでポンプ１１０におけるピストンの往復の周期と同期させることにより、ポンプ駆動中の空気圧の脈動による誤差を排除して適切にポンプ１１０を制御できるようになる。
【００７１】
また、実施の形態２で示した所定値は、ポンプ１１０が駆動した場合において脈動する圧力の測定値をピーク値に合わせるための差分値であることとしたが、例えば脈動する圧力の測定値を極小値に合わせるための差分値等であることとしても良い。
【００７２】
また、上述の実施の形態では、圧力測定器１３１の測定結果を逐次取得するタイミングは駆動信号に同期させることとした。この他に、例えばポンプ１１０（往復圧縮機）のピストンの位置を検出するセンサーを設けてそのセンサーの出力する周期的な信号（ピストンの１往復に対応した周期の信号）に同期させるように、圧力測定器１３１の測定結果を取得するタイミングを定めても良い。即ち、圧力測定器１３１の測定結果を取得するタイミングを、ポンプ１１０の動作周期と同期させることとすれば良い。
【００７３】
また、上述の実施の形態で示した圧力測定器１３１は、制御装置１３０の外部の独立した装置であっても良い。また、制御部１３３は、エアーマットに係る空気圧の目標値を設定する設定部と、駆動回路１３２に、ポンプ１１０の動作周期の基礎となる周期的な矩形波を含む駆動信号を供給する駆動部と、駆動信号に含まれる矩形波の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングで圧力測定器１３１による測定結果を逐次取得する取得部と、当該取得部により取得された測定結果と目標値とに基づいて駆動回路１３２への駆動信号の供給を停止するか否かを判定する判定部とを含むこととしても良い。また、制御部１３３は、更に、圧力測定器１３１により測定された測定結果が目標値より大きい場合には、エアーチャンバー１２０に設けられた電磁弁１２２を弁制御回路１３５に一時的に開放させて排気させる排気部を含むこととしてもよい。
【００７４】
また、上記のポンプ制御システムの一部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ポンプ制御システムは、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００７５】
さらに、上記のポンプ制御システムを構成する構成部の一部は、１個のシステムＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）から構成されているとしても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムを含む。この場合、ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００７６】
さらにまた、上記のポンプ制御システムを構成する構成部の一部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【００７７】
また、本発明は、上記に示すステップ（手順）を実行する方法（ポンプ制御方法）であるとしても良い。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、このコンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。
【００７８】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしても良い。
【００７９】
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
【００８０】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、このメモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。
【００８１】
また、上記プログラムもしくは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムもしくは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【００８２】
さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、エアーベッド等のエアーマットの空気圧を調整するシステムに利用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１００  ポンプ制御システム
１１０  ポンプ
１２０  エアーチャンバー
１２１ａ、１２１ｂ、１２２  弁（電磁弁）
１２９  管（チューブ）
１３０  制御装置
１３１  圧力測定器
１３２  駆動回路
１３３  制御部
１３９  電源部
１３４、１３５  弁制御回路
１４０  リモコン（リモートコントローラ）
２０１、２０２  エアーマット（空気袋）
【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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