FR2615163A1

FR2615163A1 - Dive monitoring device, in particular for sub-aqua diver

Info

Publication number: FR2615163A1
Application number: FR8706862A
Authority: FR
Inventors: Henri Bovy
Original assignee: ESSOR FRANCAIS ELECTRONIQUE
Current assignee: ESSOR FRANCAIS ELECTRONIQUE
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1988-11-18
Also published as: FR2615163B1

Abstract

This device is characterised in that it comprises: - first pressure measurement means 1, - a first time base 5, - means 6 for storing the dive profile on the basis of indications provided by the first measurement means 1 and the first time base 5, - means 6 for storing the decompression tables, - means 4 for determining the decompression stops to be observed, on the basis of the dive profile and the decompression tables, - first display means 8 for the depth and the time to wait for at each stop depth, - means 4 for calculating the ascent rate, - acoustic alarm means 11 intended to emit: a) a first audible signal when the diver is about to reach the so-called saturation curve, b) a second signal when the ascent rate of the diver is too slow, c) a third signal when the ascent rate is too fast, d) a fourth signal when the depth of a stop is reached, - second pressure measurement means 11, - second means 15 for displaying the pressure delivered by the seconds pressure measurement means 11, and - a second time base 18 intended to make the second display means 15 flash approximately every 4 seconds

Description

La présente invention concerne un dispositif de contrôle de plongée, notamment pour plongeur autonome. The present invention relates to a diving control device, in particular for an autonomous diver.

On connait déjà dans l'état de la technique un certain nombre de dispositifs de ce type. A number of devices of this type are already known in the prior art.

Ainsi par exemple, il existe depuis plusieurs années un appareil connu sous le nom de décompressimètre à "membrane" qui simule la diffusion gazeuse à travers les tissus humains de l'azote de l'air respiré sous pression. For example, for several years there has been an apparatus known as a "membrane decompressimeter" which simulates the gaseous diffusion through human tissues of nitrogen from the air breathed under pressure.

Un cadran à aiguille permet de lire 1 état de saturation ou de désaturation en temps reel du plongeur autonome. Cependant. cet appareil présente un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de son coût, de son encombrement, de sa précision et de sa fiabilité. A dial with a needle makes it possible to read 1 state of saturation or desaturation in real time of the autonomous diver. However. this device has a number of drawbacks, particularly in terms of its cost, its size, its precision and its reliability.

Par ailleurs, il existe également depuis quelques années un appareil rassemblant sur une meme console un chronomètre, un bathymètre et.une table de plongée déroulante commandée manuellement. Cependant, cet appareil ne surveille pas la vitesse de remontée du plongeur. In addition, there has also been a device for several years which brings together on a single console a chronometer, a bathymeter and a manually operated drop-down dive table. However, this device does not monitor the diver's ascent rate.

Il existe également depuis quelques- temps un ordinateur de plongée commercialisé sous la marque "DECOBRAIN" fabriqué par la société DIVETRONIC en
Suisse. Cet ordinateur intègre une chaine de mesure de la pression et un processeur qui calcule en temps réel ltétat de saturation de seize tissus humains en utilisant un algorithme élaboré par 1'Institut Hyperbar de
Zurich. Il possède quatre afficheurs de profondeur, temps. profondeur et temps de palier à observer à la remontée. De plus, des moyens d'affichage lumineux préviennent le plongeur si sa vitesse de remontée est trop élevée. There has also been for some time a dive computer marketed under the brand "DECOBRAIN" manufactured by the company DIVETRONIC in
Swiss. This computer integrates a pressure measurement chain and a processor which calculates in real time the saturation state of sixteen human tissues using an algorithm developed by the Hyperbar Institute of
Zurich. It has four depth, time displays. landing depth and time to be observed on ascent. In addition, light display means warn the diver if his ascent rate is too high.

Cependant, cet appareil est relativement encombrant, peu " convivial " en apparence, et ne respecte pas les données des tables de plongée reconnues en la matirez Par ailleurs. son prix est également relativement élevé. However, this device is relatively bulky, not very "user-friendly" in appearance, and does not respect the data of the diving tables recognized in the matirez. its price is also relatively high.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif destiné à indiquer au plongeur autonome utilisant de l'air comprimé, les temps de désaturation nécessaires et/ou les vitesses minimale et maximale à observer lors de la remontée en surface pour éviter tout accident de décompression, mais qui soit simple, fiable et d'un prix de revient peu élevé. The object of the invention is therefore to solve these problems by proposing a device intended to indicate to the autonomous diver using compressed air, the necessary desaturation times and / or the minimum and maximum speeds to be observed during the ascent to the surface. to avoid any decompression sickness, but which is simple, reliable and of a low cost price.

A cet effet,l'invention a pour objet un dispositif de contrôle de plongée, notamment pour plongeur autonome, caractérisé en ce qu'il comporte
- des premiers moyens de mesure de pression
- une première base de temps,
- des moyens de mémorisation du profil de plongée à partir des indications fournies par les premiers moyens de mesure de pression et la première base de temps,
- des moyens de mémorisation de tables de plongée,
- des moyens de détermination des paliers de remontée à respecter, à partir du profil de plongée et des tables de plongée,
- des premiers moyens d'affichage de la profondeur et du temps à respecter pour chaque palier,
- des moyens de calcul de la vitesse de remontée,
- des moyens d'alarme acoustique destinés à émettre
a) un premier sigr,l sonore lorsque le
plongeur va atteindre la courbe dite de saturation,
b) un second signal lorsque la vitesse de
remontée du plongeur est trop lente,
c) un troisième signal lorsque la vitesse de
remontée est trop rapide,
d) un quatrième signal lorsque la profondeur
d'un palier est atteinte,
- des seconds moyens de mesure de pression,
- des seconds moyens d'affichage de la pres
sion délivrée par les seconds moyens de mesure de
pression, et
- une seconde base de temps destinée à faire
clignoter les seconds moyens d'affichage à peu prés toutes les quatre secondes.To this end, the subject of the invention is a diving control device, in particular for an autonomous diver, characterized in that it comprises
- first means of pressure measurement
- a first time base,
means for storing the dive profile from the indications provided by the first pressure measurement means and the first time base,
- means for storing diving tables,
- means for determining the ascent levels to be observed, from the dive profile and the dive tables,
- the first means of displaying the depth and time to be observed for each level,
- means for calculating the ascent rate,
- acoustic alarm means intended to emit
a) a first sigr, l sound when the
diver will reach the so-called saturation curve,
b) a second signal when the speed of
recovery of the diver is too slow,
c) a third signal when the speed of
ascent is too fast,
d) a fourth signal when the depth
a level is reached,
- second pressure measuring means,
- second means for displaying the pres
sion delivered by the second measurement means of
pressure, and
- a second time base intended to make
flash the second display means approximately every four seconds.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de
la description qui va suivre, donnée uniquement à
titre d'exemple et faite en se référant au dessin an
nexé, qui représente un schéma synoptique d'un mode de
réalisation d'un dispositif selon l'invention.The invention will be better understood using
the description which follows, given only to
as an example and made with reference to the drawing an
attached, which represents a synoptic diagram of a mode of
realization of a device according to the invention.

Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure,
un dispositif selon l'invention comporte des premiers
moyens de mesure de pression 1 constitués par exemple
par un pont d'extensométrie à jauges piézorésistives.As we can see in this figure,
a device according to the invention comprises first
pressure measuring means 1 constituted for example
by an extensometry bridge with piezoresistive gauges.

La sortie de ce pont est reliée à l'entrée d'un am
plificateur 2 dont la sortie est reliée à l'entrée
d'un convertisseur analogique-numerique 3. La sortie
de ce convertisseur analogique-numérique 3 est reliée
à un microprocesseur 4 dont la fonction sera décrite
plus en détail par la suite. The exit from this bridge is connected to the entrance to an am
plifier 2 whose output is connected to the input
of an analog-to-digital converter 3. The output
of this analog-to-digital converter 3 is connected
to a microprocessor 4 whose function will be described
in more detail later.

Ce microprocesseur est relié à une première
base de temps 5 et à des moyens de mémorisation 6
permettant de mémoriser le profil de plongée à partir
des indications fournies par les premiers moyens de
mesure 1 et la première base de temps 5. Ces moyens de mémorisation 6 permettent également de stocker des tables de plongée reconnues en la matière. L'une des sorties du microprocesseur 4 est reliée à l'entrée d'un décodeur 7 dont la sortie est reliée à des premiers moyens d'affichage 8. Le microprocesseur 4 constitue des moyens de détermination des paliers de remontée à partir du profil de plongée et des tables de plongée et commande les moyens d'affichage pour que ceux-ci indiquent au plongeur la profondeur et le temps à respecter pour chaque palier.This microprocessor is connected to a first
time base 5 and storage means 6
to store the dive profile from
indications provided by the first means of
measure 1 and the first time base 5. These storage means 6 also make it possible to store dive tables recognized in the matter. One of the outputs of the microprocessor 4 is connected to the input of a decoder 7, the output of which is connected to first display means 8. The microprocessor 4 constitutes means for determining the steps of ascent from the profile of dive and dive tables and controls the display means so that these indicate to the diver the depth and the time to be observed for each level.

Le microprocesseur est également relié à l'entrée d'un oscillateur 9 dont les sorties sont reliées à des bornes de moyens de commutation 10 qui seront décrits plus en détail par la suite. Ces moyens de commutation 10 sont également reliés à un transducteur piézo-électrique 1 1 constituant, comme on le verra par la suite, à la fois des moyens d'alarme acoustique et des seconds moyens de mesure de pression.Le microprocesseur calcule également la vitesse de remontée du plongeur à partir de la première base de temps et des premiers moyens de mesure de pression et commande l'oscillateur 9 pour que les moyens d'alarme acoustique émettent un premier signal sonore lorsque le plongeur va atteindre la courbe dite de saturation, un second signal lorsque la vitesse dé remontée du plongeur est trop lente, un troisième signal lorsque la vitesse de remontée est trop rapide et un quatrième signal lorsque la profondeur d'un palier est atteinte. De plus, le' dispositif peut également comporter des moyens de commande adaptés pour activer les moyens d'alarme acoustique, afin que ceuxci émettent un cinquième signal destiné au ralliement s,ur le plongeur, par exemple en cas de problème.Cette commande ne présentant pas de difficultés particuliè res, on ne la décrira pas plus en détail. The microprocessor is also connected to the input of an oscillator 9, the outputs of which are connected to terminals of switching means 10 which will be described in more detail below. These switching means 10 are also connected to a piezoelectric transducer 1 1 constituting, as will be seen hereinafter, both acoustic alarm means and second pressure measurement means. The microprocessor also calculates the speed ascending the plunger from the first time base and the first pressure measurement means and controls the oscillator 9 so that the acoustic alarm means emit a first sound signal when the plunger reaches the so-called saturation curve, a second signal when the ascent rate of the diver is too slow, a third signal when the ascent rate is too fast and a fourth signal when the depth of a level is reached. In addition, the device may also include control means adapted to activate the acoustic alarm means, so that these emit a fifth signal intended for rallying the plunger, for example in the event of a problem. no particular difficulties, we will not describe it in more detail.

Les moyens de commutation 10 sont constitués par des moyens de commutation à trois positions dont l'une correspond à la connexion du transducteur piézoélectrique 11 aux bornes de sortie de l'oscillateur 9 comme cela est illustré sur cette figure. The switching means 10 are constituted by three-position switching means, one of which corresponds to the connection of the piezoelectric transducer 11 to the output terminals of the oscillator 9 as illustrated in this figure.

Dans la position intermédiaire, les bornes du transducteur piézo-électrique 11 sont reliées à la masse de manière à dépolariser celui-ci. In the intermediate position, the terminals of the piezoelectric transducer 11 are connected to ground so as to depolarize the latter.

Dans la troisième position, les bornes de sortie du transducteur piézo-électrique 11 sont reliées à l'entrée d'un amplificateur conditionneur 12 dont la sortie est reliée à un convertisseur analogique-numérique 13. La sortie de ce convertisseur ana logique-numérique 13 est reliée à l'entrée d'un décodeur 14 dont la sortie est reliée à des seconds moyens d'affichage 15. Le décodeur est également relié à la sortie d'un oscillateur 16 dont l'entrée est reliée à un séquenceur 17 lui-meme relié à une seconde base de temps 18. Cette seconde base de temps 18 permet par l'intermédiaire du séquenceur 17, de l oscil- lateur 16 et du décodeur 14 de faire clignoter les seconds moyens d'affichage 15 par exemple toutes les quatre secondes, ce qui permet de donner au plongeur une base de temps formant repère pour sa remontée. In the third position, the output terminals of the piezoelectric transducer 11 are connected to the input of a conditioner amplifier 12 whose output is connected to an analog-digital converter 13. The output of this logic-to-digital converter 13 is connected to the input of a decoder 14, the output of which is connected to second display means 15. The decoder is also connected to the output of an oscillator 16, the input of which is connected to a sequencer 17 itself even connected to a second time base 18. This second time base 18 makes it possible, via the sequencer 17, the oscillator 16 and the decoder 14, to flash the second display means 15, for example all four seconds, which gives the diver a time base forming a benchmark for his ascent.

L'amplificateur conditionneur 12 constitue en fait des moyens de compensation de la dérive du transducteur et présente par exemple une constante de temps d'intégration très élevée permettant de maintenir la tension de sortie de ce transducteur constante meme s'il n'y a pas de variation de profondeur. The conditioning amplifier 12 in fact constitutes means for compensating for the drift of the transducer and has for example a very high integration time constant making it possible to keep the output voltage of this transducer constant even if there is no depth variation.

Le microprocesseur 4 comporte une interface de sortie série 19 permettant de relier ce microprocesseur à travers un adaptateur 20 à un ordinateur 21 par exemple de simulation de plongée qui peut être constitué par tout. ordinateur de type connu ou de lecture de la mémoire 6 du dispositif afin de visualiser les profils de plongée. The microprocessor 4 includes a serial output interface 19 making it possible to connect this microprocessor through an adapter 20 to a computer 21 for example of diving simulation which can be constituted by any. computer of known type or reading from the memory 6 of the device in order to view the diving profiles.

En fonctionnement normal, les moyens de commutation 10 sont dans la position représentée sur cet-te figure. Les premiers moyens de mesure de pression 1 fournissent. donc au microprocesseur 4 des indications concernant la profondeur de plongée et le microprocesseur traite ces informations comme cela a été décrit précédemment, en activant de manière décrite les moyens d'alarme acoustique à travers l'oscillateur 9. In normal operation, the switching means 10 are in the position shown in this figure. The first pressure measuring means 1 provide. therefore to the microprocessor 4 indications concerning the diving depth and the microprocessor processes this information as described above, by activating in a described manner the acoustic alarm means through the oscillator 9.

Cependant, il peut arriver que des défaillances se produisent dans l'un ou l'autre des composants entrant dans la constitution de cette partie de l'appareil. Le plongeur commute alors les moyens de commutation 10 vers la position de secours dans laquelle le transducteur piézo-électrique 11 est relié aux entrées de l'amplificateur conditionneur 12. However, it may happen that failures occur in one or other of the components forming part of this part of the device. The plunger then switches the switching means 10 to the emergency position in which the piezoelectric transducer 11 is connected to the inputs of the conditioning amplifier 12.

Auparavant, les moyens de commutation ont relié à la masse les deux bornes du transducteur de manière à le dépolariser. Previously, the switching means connected the two terminals of the transducer to ground so as to depolarize it.

Dans la troisiéme position, le dispositif fonct-ionne alors sous un régime de secours dans lequel le transducteur piézo-électrique fonctionne comme capteur de pression et fournit ses informations à 1' am- plificateur 12 et aux composants branchés derrière celui-ci de manière que les seconds moyens d'affichage 15 affichent une valeur de pression mesurée et donnent un repère de temps en clignotant sous l'action de la base de temps 18. In the third position, the device then operates under an emergency regime in which the piezoelectric transducer functions as a pressure sensor and supplies its information to the amplifier 12 and to the components connected behind it so that the second display means 15 display a measured pressure value and give a time mark by flashing under the action of the time base 18.

Ceci donne au plongeur suffisamment d'informations pour effectuer' une remontée de secours dans tous les ças. This gives the diver enough information to make an emergency ascent in all of these.

Il va de soi que d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés. It goes without saying that other embodiments can be envisaged.

Ainsi par exemple, les moyens d'alarme acoustique et les seconds moyens de mesure de pression peuvent être constitués par des transducteurs séparés. Thus, for example, the acoustic alarm means and the second pressure measurement means can be constituted by separate transducers.

Par ailleurs, des moyens de traitement des signaux de sortie du transducteur piézo-electrique 11 différents de ceux décrits en regard de cette figure, peuvent également etre envisagés.Furthermore, means for processing the output signals from the piezoelectric transducer 11 different from those described with regard to this figure, can also be envisaged.

Il va de soi également que les moyens de commutation peuvent être constitués par des commuta -teurs électroniques commandés automatiquement à la détection d'un defaut dans la chaine d'acquisition principale. It also goes without saying that the switching means can be constituted by electronic switches automatically controlled upon detection of a fault in the main acquisition chain.

Enfin, le dispositif selon l'invention est disposé dans un boitier comportant deux compartiments recevant les différents composants des première et deuxième chaines d'acquisition respectivement, de manière à augmenter la fiabilité du dispositif. Finally, the device according to the invention is arranged in a box comprising two compartments receiving the different components of the first and second acquisition chains respectively, so as to increase the reliability of the device.

Claims

1. Dive control device, in particular for an autonomous diver, characterized in that it comprises

- first means (1)> for measuring pressure,

- a first time base (5),

- means for memorizing (6) the dive profile from the indications provided by the first pressure measurement means (1) and the first time base (5), '

- storage means (6) for diving tables,

means for determining (4) the ascent levels to be observed, from the dive profile and the dive tables,

- first display means (8) of the depth and time to be observed for each level.

- means for calculating (4) the ascent rate,

- acoustic alarm means (11) intended to emit

a) a first sound signal when the diver will reach the so-called saturation curve,

b) a second signal when the diver's ascent rate is too slow,

c) a third signal when the ascent rate is too fast,

d) a fourth signal when the depth of a plateau is reached,

- second means (11) for measuring pressure,

- second display means (15) of the pressure delivered by the emergency means (11) for pressure measurement, and

- A second time base (t8) intended to cause the second display means (15) to flash approximately every four seconds.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first pressure measuring means (1) comprise an extensometry bridge with piezoresistive gauges.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the second pressure measuring means comprise a piezoelectric transducer (11).

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the acoustic alarm means comprise a piezoelectric transducer (11).

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the second pressure measurement means and said acoustic alarm means comprise the same piezoelectric transducer (11).

Device according to claim 5, characterized in that it comprises switching means (10) for connecting said transducer to an acoustic alarm oscillator (9) controlled by the calculation means (4) or to the second display means (15).

7. Device according to claim 6, characterized in that it comprises means (12) for compensating for the drift of the transducer (11).

8. Device according to any one of claims 5 to 7, characterized in that it comprises means (10) for depolarizing the piezoelectric transducer.

9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the calculation means and the means for determining the bearings comprise a microprocessor (4).

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an interface (19) adapted to connect said calculation means (4) to a computer (21) for diving simulation and / or for reading means storage (6).

11. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for controlling the acoustic alarm means (1 i t11) so that they emit a fifth rallying signal on the plunger.