JP2006021566A - ダイバーズ用情報処理装置、ダイバーズ用情報処理装置の制御方法、制御プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックアップ機材として用いる複数のダイブコンピュータにおいて、演算条件をほぼ同一として、ユーザであるダイバーに違和感のない演算結果を提示する。
【解決手段】 ユーザの生体情報を測定し、生体情報データとしてＲＡＭに記憶し、生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する。さらに生体情報データを、外部の他のダイブコンピュータに送信し、外部のダイブコンピュータは、自己が測定した生体情報データ及び受信した外部生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ダイバーズ用情報処理装置、その制御方法、制御プログラムおよび記録媒体に関する。

いわゆるダイブコンピュータと称せられるダイバーズ用の個別安全情報報知装置において行われる潜水後の減圧条件の計算方法については、KEN LOYST et al. 著の「DIVE COMPUTERS A CONSUMER'S GUIDE TO HISTORY、THEORY & PERFORMANCE' 」Watersport Publishing Inc.(1991)に詳細に述べられている。また、理論についての文献としては、A.A.Buhlmann著の「Decompression-Decompression Sickness」、Springer、Berlin(1984)に詳しい。これらいずれの文献にも、ダイビングにより体内に溶け込んだ不活性ガスは減圧症を招くことを示唆している。ここで、減圧症をより確実に防ぐという観点からは、A.A.Buhlmann著の「Decompression-Decompression Sickness」、Springer、Berlin(1984)、 pp.14に記載の下式に基づく計算も検討されている。

Ｐｉｇｔ（ｔＥ）＝Ｐｉｇｔ（ｔ0）
＋｛ＰＩｉｇ−Ｐｉｇｔ（ｔ0）｝
×｛１−ｅｘｐ（−ｋｔＥ）｝
この式において、Ｐｉｇｔ（ｔＥ）はｔＥ時間後の体内不活性ガス分圧、Ｐｉｇｔ（ｔ0）はｔ0時の体内不活性ガス分圧、ＰＩｉｇは呼吸気の不活性ガス分圧であり、ｋは半飽和時間によって決定される定数である。
この式によると、Ｐｉｇｔ（ｔ0 ）＜ＰＩｉｇのとき、体内不活性ガス分圧Ｐｉｇｔ（ｔE ）は増加、すなわち不活性ガスを吸収し、Ｐｉｇｔ（ｔ0 ）＞ＰＩｉｇのとき、体内不活性ガス分圧Ｐｉｇｔ（ｔE ）は減少、すなわち不活性ガスを排出することになる。

すなわち、不活性ガスの体内への吸収／排出は、浮上や潜降とは関係なく、体内不活性ガス分圧と呼吸気の不活性ガスの大小関係によって決まる。従って、この大小関係から体内不活性ガス量を把握すれば、潜水終了後、体内の不活性ガスの量が通常状態に戻るまでの所要時間、すなわち、次回の潜水までに水面上でとるべき時間がわかるので、ダイバーを減圧症から守ることができるとともに、それまで１日２回と考えられていた潜水回数を潜水履歴によっては増やすことができる。また、減圧症を防止するという観点からすれば、水面への浮上速度を守ることも重要である。

そこで、従来のダイブコンピュータは、ある一定のアルゴリズムでダイバーの安全を確保するのに必要な情報（＝安全確保情報）、たとえば、体内に過剰に蓄積された不活性ガスが排出されるまでの時間や安全な浮上速度を求め、それを液晶表示パネルなどの表示部に表示するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
こうした計算をする上で、個人の行動、生体情報も重要なパラメータであり、ダイビングを行うために飛行機で移動した時などに生じる高度変化に伴う圧力変化や、個人の脈拍数等も取り入れて計算を行っている。この場合、ユーザの移動に伴う高度変化や、脈拍などを常に把握する観点から、腕に常時装着できるダイブコンピュータが提案されている。

また、他のダイブコンピュータとしては、いくつかの混合比の異なるタンクを、水中で切替えながら使用するために、窒素だけでなく、酸素やヘリウムなどによる多くの情報を計算し表示を行い、またシミュレーションのような多くの便利な機能が採用されるようになっている。
このようなダイブコンピュータにおいては、こうした複雑な演算を行うため、内部の演算部分では消費電流が大きくなり、バッテリーを大きくする必要が生じたり、多くの重要な情報を見やすく表示するため、大画面の表示装置が用いられる場合もある。
これらの結果、このような用途で用いられるダイブコンピュータのサイズは大きめのものとなってしまっていた。
ところで、ダイビング、特に職業的なダイビングにおいては、使用機材のバックアップ機材を準備してダイビングを行うことが一般的に行われている。
この点では、ダイブコンピュータも例外ではなく、ダイバーは常時装着可能な小型のダイブコンピュータと、多機能で大型のダイブコンピュータを併用して互いにバックアップ可能となるように用いるのが一般的となっている。
特開平１０−３３８１９３号公報

この場合において、小型のダイブコンピュータは、腕などに常時装着できることから、ユーザであるダイバーの使用環境を陸上、水中に拘わらず常にモニタでき、ユーザの行動に沿った情報を提供することが可能であるが、装置が小型であるため、表示できる情報量や機能の制限が生じてしまう。
一方、大型の表示装置を有するサイズが大きなダイブコンピュータの場合には、常時装着するわけにもいかないため、例えば、飛行機で移動するような場合には、貨物室内に入れられてしまい、ユーザとは異なる環境（例えば、低温、低圧環境）で情報を収集し続けることとなる。

従って、二つのダイブコンピュータが収集するデータは異なるものとなるため、その後の演算結果も異なることとなり、ユーザであるダイバーが違和感を感じてしまうという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、バックアップ機材として用いる複数のダイブコンピュータにおいて、演算条件をほぼ同一として、ユーザであるダイバーに違和感のない演算結果を提示することが可能なダイバーズ用情報処理装置、その制御方法、制御プログラム及び記録媒体を提供することにある。

上記課題を解決するため、ダイバーズ用情報処理装置は、ユーザの生体情報を測定する生体情報測定部と、測定された前記生体情報を生体情報データとして記憶する生体情報記憶部と、前記生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示部と、前記生体情報データを読み出して、外部の情報処理装置に送信する情報送信部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、生体情報測定部は、ユーザの生体情報を測定し、生体情報記憶部に出力する。
生体情報記憶部は、測定された生体情報を生体情報データとして記憶する。
安全情報提示部は、生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する。

また、情報送信部は、生体情報記憶部から、生体情報データを読み出して、外部の情報処理装置に送信する
また、ダイバーズ用情報処理装置は、ユーザの生体情報を測定する生体情報測定部と、外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報データである外部生体情報データを受信する情報受信部と、測定された前記生体情報を生体情報データとして記憶するとともに、前記外部生体情報データを記憶する生体情報記憶部と、前記生体情報データ及び前記外部生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示部と、を備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、生体情報測定部は、ユーザの生体情報を測定し生体情報記憶部に出力する。
また、情報受信部は、外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報データである外部生体情報データを受信する。
これらの結果、生体情報記憶部は、測定された生体情報を生体情報データとして記憶するとともに、外部生体情報データを記憶する。
そして、安全情報提示部は、生体情報記憶部に記憶された生体情報データ及び外部生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する。

この場合において、前記外部生体情報を受信した場合に、前記生体情報記憶部に記憶されている生体情報データのうち、前記外部生体情報に対応する部分を前記受信した前記外部生体情報で置換する情報更新部を備えるようにしてもよい。
また、前記情報更新部は、前記外部の情報処理装置が送信した外部生体情報データと、実際に受信した外部生体情報データと、が一致していることを確認してから前記置換を行うようにしてもよい。
また、ダイバーズ用情報処理装置の制御方法は、ユーザの生体情報を測定する生体情報測定過程と、測定された前記生体情報を記憶する生体情報記憶過程と、前記生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示過程と、記憶した前記生体情報を外部の情報処理装置に送信する情報送信過程と、を備えたことを特徴としている。

また、ダイバーズ用情報処理装置の制御方法は、ユーザの生体情報を測定する生体情報測定過程と、外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報である外部生体情報を受信する情報受信過程と、測定された前記生体情報を記憶するとともに、前記外部生体情報を記憶する生体情報記憶過程と、前記生体情報及び前記外部生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示過程と、を備えたことを特徴としている。

また、ダイバーズ用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムは、ユーザの生体情報を測定させ、測定された前記生体情報を記憶させ、前記生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成させ、提示させ、記憶させた前記生体情報を外部の情報処理装置に送信させる、ことを特徴としている。

また、ダイバーズ用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムは、ユーザの生体情報を測定させ、外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報である外部生体情報を受信させ、測定された前記生体情報を記憶させるとともに、前記外部生体情報を記憶させ、前記生体情報及び前記外部生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成させ、提示させる、ことを特徴としている。
この場合において、前記外部生体情報を受信した場合に、記憶されている生体情報のうち、前記外部生体情報に対応する部分を前記受信した前記外部生体情報で置換させるようにしてもよい。
また、前記外部の情報処理装置が送信した外部生体情報と、実際に受信した外部生体情報が一致していることを確認してから前記置換を行うようにしてもよい。
またコンピュータ読取可能な記録媒体に上記各制御プログラムを記録するようにしてもよい。

次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
［１］第１実施形態
図１は、実施形態のダイバーズ用情報処理装置を用いる場合の潜水装備の使用態様図である。
潜水装備１００は、大別すると、複数のタンク１Ａ、１Ｂを有するタンクユニット１と、切換バルブ・レギュレータ２と、水深・残圧計３と、小型のダイバーズ用情報処理装置（以下、ダイブコンピュータという。）４Ａと、大型のダイブコンピュータ４Ｂと、を備えている。

図２は、実施形態の小型のダイブコンピュータの外観正面図である。
ダイブコンピュータ４Ａは、潜水中のダイバーの深度や潜水時間を計算して表示するとともに、潜水中に体内に蓄積される不活性ガス量（主として窒素ガス量）を計測し、この計測結果から潜水後に水からあがった状態で体内に蓄積された窒素が排出されるまでの時間などの安全確保情報を表示するように構成されている。
ダイブコンピュータ４Ａは、円盤状の装置本体５に対して、図面上下方向に腕バンド６Ａ，６Ｂがそれぞれ連結され、この腕バンド６Ａ，６Ｂによって腕時計と同様にユーザの腕に装着されて使用されるようになっている。
装置本体５は、上ケースと下ケースとが完全水密状態でビス止めなどの方法で固定され、図示しない各種電子部品が内蔵されている。装置本体５の図面正面側には、液晶表示パネル１１を有する表示部１０が設けられている。

さらに装置本体５の図面下側にはダイブコンピュータ４Ａにおける各種動作モードの選択／切替えを行うための操作部１５が形成され、操作部１５は、プッシュボタン形式の二つのスイッチＡ、Ｂを有している。装置本体５の図面左側には潜水を開始したか否かを判別するために用いられる導通センサを用いた潜水動作スイッチ３０が構成されている。この潜水動作監視スイッチ３０は、装置本体５の図面正面側に設けられた電極３０Ａ，３０Ｂを有し、電極３０Ａ，３０Ｂ間が海水などにより導通状態となることにより、電極３０Ａ，３０Ｂ間の抵抗値が小さくなった場合に入水したと判断するものである。しかしながら、この潜水動作スイッチ３０は、あくまで入水したことを検出してダイブコンピュータ４Ａの動作モードをダイビングモードに移行させるために用いるだけであり、実際に潜水（ダイビング）を開始した旨を検出するために用いられる訳ではない。すなわち、ダイブコンピュータ４Ａを装着したユーザの腕が海水に浸かっただけの場合もあり、このような状態で潜水を開始したの判断するのは好ましくないからである。

このため、本ダイブコンピュータ４Ａにおいては、装置本体５に内蔵した圧力センサによって水圧（水深）が一定値以上、より具体的には、水圧が水深にして１．５［ｍ］相当以上となった場合にダイビングを開始したものとみなし、かつ、水圧が水深にして１．５［ｍ］未満となった場合にダイビングが終了したものとみなしている。
次に表示部の構成について図２を参照して詳細に説明する。
表示部１０を構成する液晶表示パネル１１の表示面１１Ａは、８つの表示領域で構成されている。なお、本実施形態では、表示面１１Ａが円形の例を示したが、円形に限定されるものではなく、楕円形状、トラック形状、多角形状など他の形状であってもかまわない。
表示面１１Ａのうち、図面上部左側に位置する第１の表示領域１１１は、各表示領域のうちで最も大きく構成され、ダイビングモード、サーフェスモード（時刻表示モード）、プランニングモード、ログモード等の各種動作モードにおいて、それぞれ、現在水深、現在月日、水深ランク、潜水月日（ログ番号）が表示される。

第２の表示領域１１２は、第１の表示領域１１１の図面右側に位置し、ダイビングモード、サーフェスモード（時刻表示モード）、プランニングモード、ログモードにおいて、それぞれ潜水時間、現在時刻、無減圧潜水可能時間、潜水開始時刻（潜水時間）が表示される。
第３の表示領域１１３は、第１の表示領域１１１の図面下側に位置し、ダイビングモード、サーフェスモード（時刻表示モード）、プランニングモード、ログモードにおいて、それぞれ、最大水深、体内窒素排出時間、セーフティレベル、最大水深（平均水深）が表示される。
第４の表示領域１１４は、第３の表示領域１１３の図面右側に位置し、ダイビングモード、サーフェスモード（時刻表示モード）、プランニングモード、ログモードにおいて、それぞれ無減圧潜水可能時間、水面休止時間、温度、潜水終了時刻（最大水深時水温）が表示される。

第５の表示領域１１５は、第３の表示領域１１３の図面下側に位置し、電源容量切れを表示する電源容量切れ警告表示部１０４やユーザの現在の高度の属する高度ランクを表示する高度ランク表示部１０３が設けられている。
第６の表示領域１１６は、表示領域１１Ａのうち図面下部左側に位置し、体内窒素量がグラフ表示される。
第７の表示領域１１７は、第６の表示領域１１６の図面右側に位置し、ダイビングモードで減圧潜水状態になった場合に、窒素ガス（不活性ガス）が吸収傾向にあるのか、排出傾向にあるかを示す領域（図中、上下方向矢印が図示されている）と、浮上速度が高すぎる場合に浮上速度違反警告のひとつとして減速を指示するための「ＳＬＯＷ」を表示する領域と、潜水中に減圧潜水を行わなければならない旨を警告するための「ＤＥＣＯ」を表示する領域と、を備えて構成されている。
第８の表示領域１１８は、第２の表示領域１１２および第４の表示領域１１４の図面右側に位置し、浮上速度が９個のセグメントによりグラフ表示され、例えば、浮上速度が現水深域における浮上上限速度を超過している場合には、９個全てのセグメントが点滅表示となり、現水深域における浮上上限速度を超えている旨をダイバーに通知するようになっている。

図３は、実施形態の大型のダイブコンピュータの外観正面図である。図３において、図２と同様の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
ダイブコンピュータ４Ｂも、ダイブコンピュータ４Ａと同様に、潜水中のダイバーの深度や潜水時間を計算して表示するとともに、潜水中に体内に蓄積される不活性ガス量（主として窒素ガス量）を計測し、この計測結果から潜水後に水からあがった状態で体内に蓄積された窒素が排出されるまでの時間などの安全確保情報を表示するように構成されている。
ダイブコンピュータ４Ｂがダイブコンピュータ４Ａと外観的に異なる点は、第３の表示領域１１３および第４の表示領域１１４に対して図面下側に隣接する領域に、酸素の混合比をいずれの値に設定したかに基づいて、ダイバーを酸素酔い（酸素中毒）から守るための情報が表示される第８の表示領域１１８および第９の表示領域１１９を設けた点である。

次にダイブコンピュータの機能的な概要構成について説明する。
この場合において、ダイブコンピュータ４Ａと、ダイブコンピュータ４Ｂとは、同一構成であるので、ダイブコンピュータ４Ａについて説明する。
図４は小型のダイブコンピュータの概要構成ブロック図である。
図４に示すように、ダイブコンピュータ４Ａは、大別すると、各種操作を行うための操作部１５、各種情報を表示する表示部１０、外部の情報処理装置（実施形態では、ダイブコンピュータ４Ｂ）へ各種データ（演算データおよび各種コマンドデータ）を送信するための演算データ送信部２６、外部の情報処理装置（例えば、ダイブコンピュータ４Ｂ）から各種データ（演算データ）を受信するための演算データ受信部２７、潜水動作監視スイッチ３０、ブザーなどのアラーム音によりユーザに告知を行う報音装置３７、振動によりユーザに告知を行う振動発生装置３８、ダイブコンピュータ全体の制御を行う制御部５０、気圧あるいは水圧を計測するための圧力計測部６１および各種計時処理を行う計時部６８を備えて構成されている。
表示部１０は、各種の情報を表示するための液晶表示パネル１１および液晶表示パネル１１を駆動するための液晶ドライバ１２を備えて構成されている。

演算データ送信部２６は、無線送信回路として構成されており、外部の情報処理装置へ電波、超音波、光（赤外線など）のうちいずれかを用いて各種データ（演算データおよび各種コマンドデータ）を送信する。また演算データ送信部２６は、後述の演算データ受信部２７が受信する演算データなどの重要なデータについては、必要に応じベリファイ用のコマンドデータを送信し、外部の情報処理装置との間で受信したデータに誤りがないことを確認する処理を行う。
一方、演算データ受信部２７は、無線受信回路として構成されており、外部の情報処理装置（例えば、ダイブコンピュータ４Ｂ）との間で、電波、超音波、光（赤外線など）のいずれかを用いて通信を行い、各種データ（演算データ）を受信する。
制御部５０は、スイッチＡ、Ｂ（＝操作部１５）および潜水動作監視スイッチ３０、報音装置３７および振動発生装置３８が接続されるとともに、装置全体の制御を行うＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１の制御下で、各動作モードに対応した表示を液晶表示パネル１１に行わせるため液晶ドライバ１２を制御し、あるいは、後述の時刻用カウンタ３３における各動作モードにおける処理を行う制御回路５２と、制御用プログラムおよび制御用データを格納したＲＯＭ５３と、生体情報記憶部として機能し、各種データを一時的に格納するＲＡＭ５４と、を備えて構成されている。

また、圧力計測部６１は、ダイブコンピュータ４Ａにおいては、水深及び潜水時間からユーザの体内に蓄積される不活性ガス量（主として窒素ガス量）を計算することが必要であるため、気圧および水圧を計測している。この圧力計測部６１は、半導体圧力センサにより構成される圧力センサ３４と、この圧力センサ３４の出力信号を増幅するための増幅回路３５と、増幅回路３５の出力信号のアナログ／ディジタル変換を行い、制御部５０に出力するＡ／Ｄ変換回路３６と、を備えて構成されている。計時部６８は、ダイブコンピュータ１においては通常時刻の計測や潜水時間の監視をおこなうために、所定の周波数を有するクロック信号を出力する発振回路２９と、この発振回路２９からのクロック信号の分周を行う分周回路２８と、分周回路２８の出力信号に基づいて１秒単位での計時処理を行う時刻用カウンタ３３と、を備えて構成されている。

図５は、制御部５０の機能ブロック図である。
制御部５０は、圧力計測部６１の圧力（水深）計測結果および計時部６８の計測結果に基づいて浮上時の浮上速度（深度変更速度）を計測する浮上速度計測部７５として機能している。
また、制御部５０は、圧力計測部６１が計測した圧力が水深値として１．５［ｍ］（潜水開始判定用水深値）より深くなったタイミングから１．５［ｍ］（潜水終了判定用水深値）未満となったタイミングまでを１回の潜水期間（潜水動作）としてこの期間における潜水結果（ダイビングの日付、潜水時間、最大水深等のダイビングデータ）をＲＡＭ５４に記憶、保持させる潜水結果記録部７８として機能する。さらに制御部５０は、浮上速度計測部７５の計測結果に基づいて実際の浮上速度が予め浮上速度上限値記憶部７６に記憶された浮上速度上限値（これは深度により複数設定されている）を超過している場合に、表示部１０に警告表示を行い、あるいは、報音装置３７、振動発生装置３８を介してユーザに浮上速度違反である旨を警告する浮上速度違反警告部７７として機能する。

上記構成において、潜水結果記録部７８は、圧力計測部６１の計測結果に対応する水深値が１．５［ｍ］（潜水開始判定用水深値）より深くなったタイミングから１．５［ｍ］（潜水終了判定用水深値）未満となったタイミングまでの時間である潜水時間が３分未満であれば、この間に行われた潜水は１回の潜水としては扱わず、その間の潜水結果については記録していない。これは、潜水結果記録部７８においては、潜水結果を予め定めた所定数（例えば、１０個）のログデータとして記録、保持し、所定数以上の潜水を行った場合には、最も古いデータから順に削除する構成を採っているので、素潜りのような短時間のダイビングも記録する構成とすると重要なダイビング結果が削除されてしまうためである。また、潜水結果記録部７８は、浮上速度違反警告部７７において、１回の潜水で連続して複数回の警告、例えば、連続して２回以上の警告が発せられたときに浮上速度違反があった旨を潜水結果として記録するように構成されており、ログデータを再生するログモードにおいて、潜水結果を再生し、表示する場合には、ダイビング中に浮上速度違反があった旨の再生、表示をおこなうこととなる。

次に第１実施形態の動作について説明する。
図６はダイブコンピュータの処理シーケンス図である。図６の処理シーケンス図は、常時ユーザが装着している小型のダイブコンピュータ４Ａから大型のダイブコンピュータ４Ｂに対して演算データを送信する場合のものである。
この場合において、ユーザはダイブコンピュータ４Ａを装着した状態で飛行機で移動し、ダイブコンピュータ４Ｂは、当該飛行機の貨物室内に収納されて移動したものとする。
送信側情報処理装置であるダイブコンピュータ４Ａは、スイッチＢを操作して、情報転送モードへと動作モードを変更する（ステップＳ４０１）。
一方、ダイブコンピュータ４Ｂにおいても、スイッチＢを操作して演算データの受信モードへと動作モードを変更する（ステップＳ４０４）。
この演算データの受信モードにおいては、ダイブコンピュータ４Ａからの送信データを常に受信可能な状態となっている。
そこで、ユーザはダイブコンピュータ４ＡのスイッチＢを操作して安全情報に対応する演算データの送信を開始する（ステップＳ４０２）。
この場合において、ダイブコンピュータ４Ａから送信される安全情報としての演算データは、ダイブコンピュータ４Ａをユーザが常時装着していることにより取得される高度変化などによって生じたユーザ体内に蓄積されたガス量に関するデータである。

例えば、体内窒素ガス量に対応する演算データを送信する場合には、ダイブコンピュータが計算する全てのコンパートメント（ダイバーの身体を複数に分類した各部位をいう。例えば、ダイバーの身体はコンパートメント１〜１２の１２部位に分類される）についてそれぞれの窒素ガス量を送信することとなる。
一例として単位を水圧換算のｍｓｗを用いるとすると、もし高度ランク０（例えば、標高に相当する高度値が８００［ｍ］以下に相当）の状態でユーザが十分に順応できるだけの時間が経過しているとするならば、コンパートメント１〜コンパートメント１２について、全て７．９ｍｓｗに対応する演算データを送信することとなる。
そしてその後、ダイブコンピュータ４Ａは、今までの演算データに基づいて演算を継続することとなる（ステップＳ４０３）。
一方、ダイブコンピュータ４Ｂは、送信された演算データを受信し（ステップＳ４０５）、自己が収集したデータに基づいて算出した演算データを書き換えることとなる（ステップＳ４０６）。

ここで、演算データを書き換えるのは以下の理由による。
ダイブコンピュータ４Ａは、ユーザが装着しているため、飛行機に搭乗して地上に降り立った場合でも、客室内は圧力管理がなされていたため、比較的早く高度ランク＝０の状態に順応することが可能となっている。これに対し、ダイブコンピュータ４Ｂは、圧力管理がなされていない貨物室内に収納されていたため、例えば、高度ランク３（例えば、標高に相当する高度値が６０００［ｍ］以上に相当）であると判別しており、ユーザの置かれた環境とは大きくかけ離れており、この状態で演算を継続しても、正しい演算結果は得られないこととなる。

そこで、本実施形態では、ユーザの置かれた環境をダイブコンピュータ４Ｂにおいても再現する必要性から演算データをダイブコンピュータ４Ａのものに書き換えるのである。
この結果、ダイブコンピュータ４Ｂでは、制御部５０が書き換えた演算データに基づいて新たな演算を継続することとなる（ステップＳ４０７）。すなわち、制御部５０は、水深データに対応する水深から減圧計算を行い、無減圧潜水可能時間を求めることとなる。

ここで、減圧計算の具体例について説明する。
制御部５０は、呼吸気窒素分圧算出機能、呼吸気窒素分圧記憶機能、比較機能、半飽和時間選択機能、体内窒素分圧算出機能、体内窒素分圧記憶機能、体内窒素分圧排出時間導出機能および潜水可能時間導出機能を実現する。
これらは、図４に示した各構成部分およびＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４によって実行されるソフトウェアによって実現可能である。ただし、これに限らず、ハードウェアである論理回路のみ、あるいは、論理回路とＣＰＵを含む処理回路とソフトウェアとを組み合わせることで実現することも可能である。
呼吸気窒素分圧計測機能は、圧力計測部６１の計測結果である現在時刻ｔにおける水圧Ｐ（ｔ）に基づいて後述する呼吸気窒素分圧ＰＩＮ2 （ｔ）を算出する。

これにより呼吸気窒素分圧記憶機能は、呼吸気窒素分圧算出機能により算出した呼吸気の窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ）を記憶する。
一方、半飽和時間選択機能は、体内窒素分圧を算出する際に用いる半飽和時間ＨＴを選択し、体内窒素分圧算出機能により窒素の吸収／排出の速度が異なる組織部位毎に後述する体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）を算出する。
これらの結果、体内窒素分圧記憶機能により、体内窒素分圧算出機能により算出した体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）を記憶する。
これらの結果、比較機能は、呼吸気窒素分圧ＰＩＮ2 （ｔ）および体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）を比較し、比較結果に基づいて半飽和時間ＨＴを可変する。
次に体内窒素分圧の具体的計算方法について説明する。本実施形態のダイブコンピュータ１において行われる体内窒素分圧の計算方法については、例えばKEN LOYST et al.著の「DIVE COMPUTERS A CONSUMER'S GUIDE TO HISTORY, THEORY &
PERFORMANCE」Watersport Publishing Inc.(1991)や、A.A.Buhlmann著の「Decompression-Decompression Sickness」（特に第１４頁）、Springer,Berlin(1984)に記載されている。なお、ここで示す体内窒素分圧の計算方法はあくまで一例であり、この他にも各種の方法を用いることができる。

まず、圧力計測部６１は、時刻ｔに対応する水圧Ｐ（ｔ）を出力する。ここで、Ｐ（ｔ）は、大気圧も含めた絶対圧を意味する。
呼吸気窒素分圧計算機能により、圧力計測部６１から出力された水圧Ｐ（ｔ）に基づいて、ダイバーが呼吸している空気中に対応する呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ）を計算し、出力する。ここで、呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ）は、水圧Ｐ（ｔ）を用いた次式により算出される。
ＰＩＮ２（ｔ）＝０．７９×Ｐ（ｔ）［ｂａｒ］…（１）
なお、（１）式における「０．７９」は、空気中に占める窒素の割合を示す数値である。呼吸気窒素分圧記憶機能は、呼吸気窒素分圧算出機能によって（１）式のように計算された呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ）の値を記憶する。
次に体内窒素分圧計算機能により、窒素の吸収／排出の速度が異なる体内組織毎にそれぞれ体内窒素分圧を計算することとなる。

例えばある一つの組織を例に取ると、潜水時間ｔ＝ｔ０〜ｔＥまでに吸収／排出する体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）は、計算開始時（＝ｔ０時）の体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ0）として、次式によって計算される。なお、潜水時間ｔ＝ｔ０〜ｔＥの間は、同じ水深に滞在しているものとするので、
ＰＩＮ２（ｔ0）＝ＰＩＮ２（ｔE）
となる。
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0）
＋｛ＰＩＮ２（ｔ0）−ＰＧＴ（ｔ0）｝
×｛１−ｅｘｐ（−Ｋ（ｔＥ−ｔ0）／ＨＴ）｝…（２）
ここでいう半飽和時間ＨＴは、体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）が時刻ｔ0時の体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ0）からこの水深下での呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔＥ）に到達する過程で体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ0）と呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔＥ）との半分に達するまでの時間である。
すなわち、体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）が、
ＰＧＴ（ｔＥ）＝｛ＰＧＴ（ｔ0）＋ＰＩＮ２（ｔＥ）｝／２
となるまでの時間である。そしてこの半飽和時間ＨＴは、各組織によって異なる数値である。
この半飽和時間ＨＴは、後述するように、ＰＧＴ（ｔ0）とＰＩＮ２（ｔ0）の大小に応じて可変となる。なお、時刻ｔ0や時刻ｔＥなどの時間の計測は、図２に示した計時部６８によって管理されている。

体内窒素量算出機能は、上記のような体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）の計算を所定のサンプリング周期ｔＥで繰り返し実行する。この際、式によってサンプリング周期毎に計算された体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）は、体内窒素排出時間導出機能と潜水可能時間導出機能に引き渡され、比較機能と体内窒素分圧排出時間導出機能にＰＧＴ（ｔ0）として引き渡される。これは、即ち、式におけるＰＧＴ（ｔ0）として前回サンプリング時のＰＧＴ（ｔＥ）が用いられることを意味している。
さて、上記計算に先立ち、比較機能により、呼吸気窒素分圧記憶機能により記憶されている呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ0）と、体内窒素分圧記憶機能により記憶されていたＰＧＴ（ｔ0）とを比較し、その比較結果を半飽和時間選択機能に引き渡す。半飽和時間選択機能は、体内窒素分圧算出機能が分圧計算に用いるべき半飽和時間ＨＴを２種類（後述する半飽和時間ＨＴ１及びＨＴ２）記憶しており、比較機能による比較結果に応じて半飽和時間ＨＴ１或いはＨＴ２を選択し、体内窒素分圧算出機能に引き渡す。

体内窒素分圧算出機能は、半飽和時間選択機能により選択された半飽和時間ＨＴ１又はＨＴ２を用いて、時刻ｔ＝ｔＥのときの体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）を下式により計算する。
（Ａ） ＰＧＴ（ｔ0）＞ＰＩＮ２（ｔ0）の場合
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0）＋｛ＰＩＮ２（ｔ0）−ＰＧＴ（ｔ0）｝
×｛１−ｅｘｐ（−Ｋ（ｔＥ−ｔ0）／ＨＴ１）｝…（３）
（Ｂ） ＰＧＴ（ｔ0）＜ＰＩＮ２（ｔ0）の場合
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0） ＋｛ＰＩＮ２（ｔ0）−ＰＧＴ（ｔ0）｝
×｛１−ｅｘｐ（−Ｋ（ｔＥ−ｔ0）／ＨＴ２）｝…（３’）
なお、上記（３）式及び（３’）式では、ＨＴ２＜ＨＴ１となっている。
なお、ＰＧＴ（ｔ0）＝ＰＩＮ２（ｔ0）の場合には、
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0） … （４）
となる。

ここで、ＰＧＴ（ｔ0）＞ＰＩＮ２（ｔ0）の場合と、ＰＧＴ（ｔ0）＜ＰＩＮ２（ｔ0）の場合とで、半飽和時間ＨＴが異なる理由について説明する。
まず、ＰＧＴ（ｔ0）＞ＰＩＮ２（ｔ0）の場合は、体内から窒素が排出される場合であり、逆にＰＧＴ（ｔ0）＜ＰＩＮ２（ｔ0）の場合は、体内へ窒素が吸収される場合である。すなわち、窒素の排出は窒素の吸収に比較して時間がかかるので、窒素が排出される場合の半飽和時間ＨＴ１が窒素を吸収する場合の半飽和時間ＨＴ２より長く設定するのである。このように排出時と吸収時とで異なる半飽和時間ＨＴを用いることにより、体内窒素量のシミュレーションをより厳密に行うことができる。また、制御部５０は、上記のような体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）の計算を行うことにより、ダイビングを行っているダイバーについて最新の体内窒素分圧を把握することが可能となる。

上記のようにして求められた体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）と、呼吸気窒素分圧計算機能によって算出されるｔ＝ｔＥ時の呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔＥ）とに基づいて、無減圧潜水可能時間と体内窒素排出時間とが、以下のようにして算出される。無減圧潜水可能時間は、式において計算されるＰＧＴ（ｔＥ）が、各組織の許容過飽和窒素量を示すＰｔｏｌとなる場合の（ｔＥ−ｔ０）を求めることによって算出される。このとき、現時点がｔ０と考えるので、式おけるＰＧＴ（ｔ0）として、体内窒素量算出機能によって求められた体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）が用いられ、ＰＩＮ２（ｔ0）として、呼吸気気窒素分圧計算機能によって算出される呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔＥ）が用いられる。即ち、
ｔＥ−ｔ０＝−ＨＴ×（ｌｎ（１−ｆ））／Ｋ …（５）
ただし、
ｆ＝（Ｐｔｏｌ−ＰＧＴ（ｔＥ））／（ＰＩＮ２（ｔＥ）−ＰＧＴ（ｔＥ））である。

この式によって、各組織における無減圧潜水可能時間が全て算出され、その中でもっとも小さい値が、求めるべき無減圧潜水可能時間となる。

以上の説明のように、本第１実施形態によれば、ユーザが常時装着しているダイブコンピュータと、バックアップ用の比較的大型のダイブコンピュータとで、実際にダイビングで用いる場合には同一のデータを用いて無減圧潜水可能時間を含む各種演算を行えるため、より信頼性が向上する。

［２］第２実施形態
次に第２実施形態の動作について説明する。
図７は、第２実施形態のダイブコンピュータの処理シーケンス図である。図７の処理シーケンス図は、常時ユーザが装着している小型のダイブコンピュータ４Ａから大型のダイブコンピュータ４Ｂに対して演算データを送信する場合のものである。
この場合において、ユーザはダイブコンピュータ４Ａを装着した状態で飛行機で移動し、ダイブコンピュータ４Ｂは、当該飛行機の貨物室内に収納されて移動したものとする。
送信側情報処理装置であるダイブコンピュータ４Ａは、スイッチＢを操作して、情報転送モードへと動作モードを変更する（ステップＳ５０１）。

一方、ダイブコンピュータ４Ｂにおいても、スイッチＢを操作して演算データの受信モードへと動作モードを変更する（ステップＳ５０７）。
この演算データの受信モードにおいては、ダイブコンピュータ４Ａからの送信データを常に受信可能な状態となっている。
そこで、ユーザはダイブコンピュータ４ＡのスイッチＢを操作して安全情報に対応する演算データの送信を開始する（ステップＳ５０２）。
この場合においても、第１実施形態と同様に、ダイブコンピュータ４Ａから送信される安全情報としての演算データは、ダイブコンピュータ４Ａをユーザが常時装着していることにより取得される高度変化などによって生じたユーザ体内に蓄積されたガス量に関するデータである。

また、ダイブコンピュータ４Ｂは、送信された演算データを受信し（ステップＳ５０８）、受信データがダイブコンピュータ４Ａが送信した送信データと一致しているかのベリファイを行うため、受信データ（受信内容）をダイブコンピュータ４Ａに送信する（ステップＳ５０９）。そしてダイブコンピュータ４Ｂは、受信待機状態に移行する（ステップＳ５１０）。
これによりダイブコンピュータ４Ａは、ダイブコンピュータ４Ｂが送り返してきたダイブコンピュータ４Ｂの受信データを受信し（ステップＳ５０３）、ステップＳ５０２で送信した送信データと、ステップＳ５０３で受信した受信データを比較し、一致しているか否かを判別する（ステップＳ５０４）。
ステップＳ５０４の判別において、ステップＳ５０２で送信した送信データと、ステップＳ５０３で受信した受信データが一致していない場合には（ステップＳ５０４；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ５０２に移行し、データの再送信を行う。

ステップＳ５０４の判別において、ステップＳ５０２で送信した送信データと、ステップＳ５０３で受信した受信データが一致していた場合には（ステップＳ５０４；Ｙｅｓ）、ダイブコンピュータ４Ａは、両データが一致していた旨のデータ、本実施形態では、「ＯＫ」データをダイブコンピュータ４Ｂに対して送信する（ステップＳ５０５）。そしてその後、ダイブコンピュータ４Ａは、自己が取得した各種データに基づいて新たな演算を継続することとなる（ステップＳ５０６）。
受信待機状態にあったダイブコンピュータ４Ｂは、受信待機状態になってから所定時間以内に上述した「ＯＫ」データを受信したか否かを判別する（ステップＳ５１１）。
ステップＳ５１１の判別において、受信待機状態になってから所定時間以内に上述した「ＯＫ」データを受信しなかった場合には（ステップＳ５１１；Ｎｏ）、ステップＳ５０８で受信したデータに誤りがあったとして、処理を再びＳ５０８に移行し、ダイブコンピュータ４Ａからの演算データを受信することとなる。

ステップＳ５１１の判別において、受信待機状態になってから所定時間以内に上述した「ＯＫ」データを受信した場合には、ダイブコンピュータ４Ｂは、ステップＳ５０８で受信した演算データで、自己が収集したデータに基づいて算出した演算データを書き換えることとなる（ステップＳ５１２）。ここで、演算データを書き換えるのは第１実施形態と同様の理由である。
この結果、ダイブコンピュータ４Ｂでは、制御部５０が書き換えた演算データに基づいて新たな演算を継続することとなる（ステップＳ５１３）。すなわち、制御部５０は、水深データに対応する水深から減圧計算を行い、無減圧潜水可能時間を求めることとなる。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、ユーザが常時装着しているダイブコンピュータと、バックアップ用の比較的大型のダイブコンピュータとで、実際にダイビングで用いる場合には同一のデータを用いて無減圧潜水可能時間を含む各種演算を行えるため、より信頼性が向上するとともに、両ダイブコンピュータで保有する生体情報を確実に同一のものとすることができ、さらなる信頼性の向上が図れる。

以上の第２実施形態の説明においては、ステップＳ５０９において、受信データをそのまま送り返していたが、送信データに予めパリティビットなどのエラーチェック用コードを付加したり、チェックサム方式あるいはＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）方式などのエラー検出方式を用いて、誤りがあったと思われるデータについて受信側のダイブコンピュータ（本実施形態ではダイブコンピュータ４Ｂ）が再送を要求するように構成することも可能である。
以上の各実施形態の説明においては、演算データの送受信に無線通信を行っていたが、有線通信を行うように構成することも可能である。
以上の説明においては、ダイブコンピュータを制御するための制御プログラムが予めＲＯＭに記憶されている場合について説明したが、各種磁気ディスク、光ディスク、メモリカードなどの記録媒体に制御用プログラムをあらかじめ記録し、これらの記録媒体から読み込み、インストールするように構成することも可能である。また、通信インターフェースを設け、インターネット、ＬＡＮなどのネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。このように構成することにより、ソフトウェア的により高機能としたり、より信頼性の高いダイブコンピュータを構成することが可能となる。

以上の説明においては、ダイブコンピュータが腕装着型の場合について説明したが、これに限られるものではなく、ダイビングスーツ埋め込み型や、胴部装着型、あるいは水中マスク組み込み型などの変形が考えられる。

実施形態のダイバーズ用情報処理装置を用いる場合の潜水装備の使用態様図である。 実施形態の小型のダイブコンピュータの外観正面図である。 実施形態の大型のダイブコンピュータの外観正面図である。 ダイブコンピュータの概要構成ブロック図である。 制御部の機能ブロック図である。 第１実施形態のダイブコンピュータの処理シーケンス図である。 第２実施形態のダイブコンピュータの処理シーケンス図である。

符号の説明

１…ダイブコンピュータ、１５…操作部、１０…表示部、１１…液晶表示パネル、１２…液晶ドライバ、２７…演算データ受信部、２８…演算データ送信部、３０…潜水動作監視スイッチ、３７…報音装置、３８…振動発生装置、４１…圧力センサ、４２…増幅回路、４３…Ａ／Ｄ変換回路、４４…コントローラ、４５…タイミング回路、４６…超音波送信部、４７…超音波受信部、４８…復調回路、５０…制御部、６１…圧力計測部、６８…計時部。

Claims (11)

1. ユーザの生体情報を測定する生体情報測定部と、
   測定された前記生体情報を生体情報データとして記憶する生体情報記憶部と、
   前記生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示部と、
   前記生体情報データを読み出して、外部の情報処理装置に送信する情報送信部と、
   を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
2. ユーザの生体情報を測定する生体情報測定部と、
   外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報データである外部生体情報データを受信する情報受信部と、
   測定された前記生体情報を生体情報データとして記憶するとともに、前記外部生体情報データを記憶する生体情報記憶部と、
   前記生体情報データ及び前記外部生体情報データに基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示部と、
   を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
3. 請求項２記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記外部生体情報を受信した場合に、前記生体情報記憶部に記憶されている生体情報データのうち、前記外部生体情報に対応する部分を前記受信した前記外部生体情報で置換する情報更新部を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
4. 請求項３記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記情報更新部は、前記外部の情報処理装置が送信した外部生体情報データと、実際に受信した外部生体情報データと、が一致していることを確認してから前記置換を行うことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
5. ユーザの生体情報を測定する生体情報測定過程と、
   測定された前記生体情報を記憶する生体情報記憶過程と、
   前記生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示過程と、
   記憶した前記生体情報を外部の情報処理装置に送信する情報送信過程と、
   を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置の制御方法。
6. ユーザの生体情報を測定する生体情報測定過程と、
   外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報である外部生体情報を受信する情報受信過程と、
   測定された前記生体情報を記憶するとともに、前記外部生体情報を記憶する生体情報記憶過程と、
   前記生体情報及び前記外部生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成し、提示する安全情報提示過程と、
   を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置の制御方法。
7. ダイバーズ用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、
   ユーザの生体情報を測定させ、
   測定された前記生体情報を記憶させ、
   前記生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成させ、提示させ、
   記憶させた前記生体情報を外部の情報処理装置に送信させる、
   ことを特徴とする制御プログラム。
8. ダイバーズ用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、
   ユーザの生体情報を測定させ、
   外部の情報処理装置から当該外部の情報処理装置が測定し、記憶していた生体情報である外部生体情報を受信させ、
   測定された前記生体情報を記憶させるとともに、前記外部生体情報を記憶させ、
   前記生体情報及び前記外部生体情報に基づいてダイビング時にユーザであるダイバーに対し、当該ダイバーの安全を確保するための情報である安全情報を生成させ、提示させる、
   ことを特徴とする制御プログラム。
9. 請求項８記載の制御プログラムにおいて、
   前記外部生体情報を受信した場合に、記憶されている生体情報のうち、前記外部生体情報に対応する部分を前記受信した前記外部生体情報で置換させる、
   ことを特徴とする制御プログラム。
10. 請求項９記載の制御プログラムにおいて、
    前記外部の情報処理装置が送信した外部生体情報と、実際に受信した外部生体情報が一致していることを確認してから前記置換を行うことを特徴とする制御プログラム。
11. 請求項９または請求項１０記載の制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。
    
    

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