JP3293245B2

JP3293245B2 - 減圧情報表示装置

Info

Publication number: JP3293245B2
Application number: JP16071893A
Authority: JP
Inventors: 宏佐藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2002-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: US5499179A; JPH0717479A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸素および不活性ガス
（窒素を含む）などからなる圧縮空気を吸って行う潜水
に用いられる減圧情報表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潜水深度が大きくなれば圧力が増加し、
圧力が増えればそれだけダイバ−は圧力の高い空気を吸
うことになる。加圧した空気を呼吸すれば、血液や体内
組織に溶け込むガスの量も増える。このような状態で浮
上すると、浮上するにしたがって圧力は下がり、体内の
どの組織をとってみても、溶けているガスの圧力を加算
したものは周りの圧力より大きくなり、ガスは過飽和状
態となって気泡ができ、これが原因となって減圧症が引
き起こされる。

【０００３】この減圧症を防ぐため、従来、米国海軍の
作成した減圧表を利用して、最高水深と潜水時間とか
ら、減圧深度（浮上に際しての急激な水圧減少を避ける
ために、浮上を一時的に停止して一定深度を保つときの
その深度をいう）と、減圧停止時間（浮上を停止し減圧
深度に滞留している時間をいう）とを求め、これらをデ
ィジタル表示する潜水用減圧計算機が実用化されてい
る。さらに、最高水深と潜水時間とから、減圧（浮上に
際しての急激な水圧減少を避けるため、所定深度に滞留
することをいう）をすることなく浮上できる残り時間、
すなわち、無減圧潜水可能時間などを求めて表示する潜
水用減圧計算機もある。

【０００４】ところで、上記の如き潜水用減圧計算機で
は、安全性を最大限に見込んで、潜水中は最大深度に停
滞していると仮定した減圧デ−タを求めているので、潜
水限界が必要以上に狭くなっている。

【０００５】しかし最近では、人体内の各組織の組織内
窒素分圧をリアルタイムで算出し、それに基づいて減圧
のための適正なデ−タを求めて表示する潜水用減圧計算
機が開発されてきた。この潜水用減圧計算機は、人体の
各組織の半飽和時間（組織内窒素分圧が飽和値の５０％
になるまでの時間）によって人体内の各組織を複数に分
類し、それぞれの組織の組織内窒素分圧をリアルタイム
で算出し、その組織内窒素分圧と許容過飽和窒素分圧と
から適正な減圧のための減圧デ−タを求めて表示するも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
潜水用減圧計算機は、各組織に窒素が吸収されていると
きと、窒素が排出されるときのいずれの場合も、同一の
演算式で演算していたので、各組織毎に窒素の排出、吸
収が繰り返されると実際の組織内窒素分圧値と異なった
値となってしまうという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、体内組織から窒素が排出
される速度が吸収される速度より遅いことを考慮した演
算式により各組織内の窒素分圧を求め、より正確な減圧
データを表示できるようにした減圧情報表示装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の減圧情報表示装
置は、圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で
検出された検出圧力から吸気中に含まれる不活性ガス分
圧を求める吸気中不活性ガス分圧算出手段と、検出圧力
と吸気中不活性ガス分圧から人体の複数の組織内の不活
性ガス分圧を各組織毎に求める組織内不活性ガス分圧算
出手段と、組織毎に求められた組織内不活性ガス分圧か
ら減圧データを算出する減圧データ算出手段と、この減
圧データを表示する表示手段とを備え、さらに組織内不
活性ガス分圧算出手段は、吸気中不活性ガス分圧と各組
織内不活性ガス分圧とを組織毎に比較して、各組織が不
活性ガスの吸収中か、排出中かを判別する判別手段と、
この判別手段により不活性ガスの吸収中と判別された場
合には、所定の演算式により組織内不活性ガス分圧を算
出し、不活性ガスの排出中と判定された場合には、組織
内不活性ガス分圧を算出するための所定の演算式に排出
速度係数を考慮した式で組織内不活性ガス分圧を算出す
る算出手段とを有している。

【０００９】

【作用】本発明では、各組織の不活性ガスの排出速度
が、吸収速度より遅いことを考慮し、不活性ガスの排出
時には、不活性ガスの吸収中の場合に用いる演算式とは
別の各組織によって異なる排出速度係数を考慮した演算
式により各組織内の不活性ガス分圧を求める。従って、
体内組織の不活性ガス分圧を正確に求め、より正確な減
圧データを得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
実施例の減圧情報表示装置の回路構成図である。同図に
おいて、ＣＰＵ１は、回路各部から送られてくるデータ
を処理、加工すると共に全体の制御を行う中央処理部で
ある。発振回路２は、一定周波数の信号を生成し、分周
回路３は発振回路２からの信号を所定の周波数に分周し
て計時計数回路４に出力する。計時計数回路４は、分周
回路３からの信号を計数して時刻情報を得て、その時刻
情報と水圧の計測タイミング信号である３秒信号をＣＰ
Ｕ１に出力すると共に、１分毎の信号（以下、１分信号
という）をアンドゲート５に出力する。

【００１１】ＲＳフリップフロップ（以下、Ｆ／Ｆ回路
という）６は、ＣＰＵ１から出力されるセット信号また
はリセット信号によりセットまたはリセットされる回路
であり、セット状態においてアンドゲート５にハイレベ
ルの信号を出力してアンドゲート５を開き、リセット状
態においてはローレベルの信号を出力してアンドゲート
５を閉じる。

【００１２】水面休息時間計数回路７は、ダイバ−が浮
上してからの時間を計測するもので、アンドゲート５を
介して送られてくる計時計数回路４からの１分信号を計
数し、計数した時間をダイバーが水面に浮上していた水
面休息時間としてＣＰＵ１に出力する。この水面休息時
間計数回路７の計数内容はＣＰＵ１からのクリア信号に
よりクリアされる。なお、この水面休息時間は、ダイバ
−が再度潜水する場合、すでに体内に入っている窒素の
量を考慮した減圧デ−タを得るにために用いられる。

【００１３】ＲＡＭ８は、後述する圧力センサにより計
測される圧力及び各組織の窒素分圧等のデータを記憶す
るメモリであり、以下のようなレジスタで構成されてい
る。図２は、ＲＡＭ８のレジスタの構成を示す図であ
る。同図において、レジスタｄｅｐは水深を記憶するレ
ジスタであり、レジスタＰＢは吸気中の窒素分圧を記憶
するレジスタである。レジスタＰＮ２（１）〜ＰＮ２
（９）は、人体の各組織（１）〜（９）の現在（前回測
定時）の組織内窒素分圧を記憶するレジスタであり、レ
ジスタＱＮ２（１）〜ＱＮ２（９）は、３秒後の各組織
の組織内窒素分圧を記憶するレジスタである。本実施例
では、人体の組織をそれぞれの組織の窒素の半飽和時間
により９つに分類し、その９つの組織毎に窒素分圧、後
述する無減圧潜水時間等を記憶するレジスタを設けてい
る。

【００１４】レジスタｔｘ（１）〜ｔｘ（９）は、各組
織（１）〜（９）の無減圧潜水可能時間を記憶するレジ
スタであり、レジスタｔｘは、各組織（１）〜（９）の
無減圧潜水可能時間のうち最小の無減圧潜水可能時間を
記憶するレジスタである。

【００１５】レジスタＳＤ（１）〜ＳＤ（９）は、減圧
する場合の各組織（１）〜（９）の減圧水深を記憶する
レジスタであり、レジスタＳＤはそれらの組織（１）〜
（９）の減圧水深のうち最大の減圧水深を記憶するレジ
スタである。

【００１６】また、レジスタｔｙ（１）〜ｔｙ（９）
は、各組織（１）〜（９）のそれぞれの減圧水深におけ
る減圧停止時間を記憶するレジスタであり、レジスタｔ
ｙは各組織の中の最も深い減圧水深における減圧停止時
間の最大値（減圧水深が最も深い組織が２つ以上存在す
るときには、それらの中で減圧停止時間が最も長いも
の）を記憶するレジスタである。

【００１７】レジスタｔｚ（１）〜ｔｚ（９）は、各組
織（１）〜（９）の残留窒素排出時間を記憶するレジス
タであり、レジスタｔｚは各組織の残留窒素排出時間の
最大値を記憶するレジスタである。

【００１８】レジスタｔｘｐ（１）〜ｔｘｐ（９）は、
ダイブプランモ−ドとしたときの各組織（１）〜（９）
の無減圧潜水可能時間を記憶するレジスタであり、レジ
スタｔｘｐは、各組織の無減圧潜水可能時間の内の最小
値を記憶するレジスタである。ここで、ダイブプランモ
−ドとは、ユーザが潜水予定水深を設定すると、その潜
水予定水深に無減圧で潜水できる時間を予め算出し表示
するモ−ドであり、そのとき算出された各組織の無減圧
潜水可能時間が上記のレジスタｔｘｐ（１）〜ｔｘｐ
（９）に格納される。

【００１９】レジスタｙｄは、ユーザにより設定される
潜水予定水深を記憶するレジスタであり、レジスタｉは
上述した９つの組織の内の１つを指定するレジスタであ
る。図１に戻り、ＲＯＭ９は、潜水用減圧計算機として
の各種処理プログラムや、各処理に必要な様々なデ−タ
を記憶するものである。

【００２０】圧力センサ１０は、環境圧（大気圧に水圧
を加えた圧力）に応じたアナログ信号を増幅回路１１へ
出力する。この圧力センサ１０の出力信号は増幅回路１
１で増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換回路１２でディジタル
信号に変換されてＣＰＵ１に出力される。スイッチ部１
３は図示していないがモード切り換えスイッチ等の各種
スイッチを備え、これらのスイッチの操作信号をＣＰＵ
１に出力する。表示駆動回路１４は、ＣＰＵ１から出力
される表示データに従って表示部１５を駆動してそれら
のデータを表示させる。

【００２１】次に以上のように構成された実施例の動作
を説明する。図３はこの実施例の全体の動作を示すフロ
−チャ−トである。潜水が開始されると、図３のステッ
プＡ１で計時計数回路４から３秒信号が入力されたか否
かを判別する。この判別の結果、３秒信号が入力され、
３秒ごとの測定タイミングであれば、次のステップＡ２
で増幅回路１１、圧力センサ１０等を駆動して圧力検出
を行う。そして、ステップＡ３で検出圧力を水深データ
に変換し、その水深データをＲＡＭ８のレジスタｄｅｐ
に格納する。

【００２２】ステップＡ４では潜水深度が１メ−トルよ
り浅い状態が１０分以上連続して検出されたか否かを判
別し、１メートル以下の状態が１０分以上検出されたと
きには潜水終了と判断して、ステップ５の潜水終了処理
を実行する。

【００２３】ステップＡ４の判別で潜水中と判断された
場合には、ステップＡ６に進み、レジスタｄｅｐの水深
データから吸気中に含まれる窒素分圧（以下、吸気中窒
素分圧という）ＰＢを計算する。ここで、吸気中窒素分
圧ＰＢは、水深をｄｅｐとすると、以下の式で表せる。

【００２４】ＰＢ＝(0.1005 ×ｄｅｐ＋0.95) ×0.79〔bar 〕 (1) 上記の式から吸気中窒素分圧ＰＢを求めたなら、次のス
テップＡ７で各組織毎の組織内窒素分圧を算出する。こ
こで、ステップＡ７の各組織内窒素分圧ＱＮ２の計算処
理を図４のフローチャートを参照して説明する。

【００２５】先ず、図４のステップＢ１でレジスタｉに
「１」を設定して１番目の組織を指定する。次にステッ
プＢ２においてレジスタｉで指定される組織（ｉ）の組
織内窒素分圧、すなわちレジスタＰＮ２（ｉ）に記憶さ
れている組織（ｉ）の現在の窒素分圧が吸気中窒素分圧
ＰＢと等しいか、または小さいか否かを判別し、その組
織（ｉ）が窒素の吸収中か、排出中のいずれであるかを
判別する。

【００２６】ステップＢ２の判別でＰＢ≧ＰＮ２（ｉ）
のとき、すなわち吸気中窒素分圧ＰＢの方が組織（ｉ）
の現在の窒素分圧ＰＮ２（ｉ）より大きく、組織（ｉ）
に窒素が吸収されているとき、あるいは両者の窒素分圧
が等しいときには、ステップＢ３に進み組織（ｉ）の新
たな窒素分圧ＱＮ２(i) を次式により計算する。

【００２７】ＱＮ２(i) ＝ＰＮ２(i) ＋〔ＰＢ−ＰＮ２(i) 〕×(1−0.5 ^{t/ m} ) (2) ｍ＝Ｈｔ(i) ここで、上記の式のｔは水深の測定時間間隔であり、Ｐ
Ｎ２（ｉ）は組織（ｉ）の現在の窒素分圧であり、ＱＮ
２（ｉ）は組織（ｉ）のｔ時間後（実施例では３秒後）
の窒素分圧である。また、Ｈｔ(i) は、組織（ｉ）の半
飽和時間であり、窒素分圧が飽和量の５０％となるまで
の時間である。各組織の半飽和時間としては図５に示す
ような値が設定されている。

【００２８】一方、ステップＢ２の判別でＰＢ＜ＰＮ２
（ｉ）のとき、すなわち組織（ｉ）の現在の窒素分圧Ｐ
Ｎ２(i) が吸気中の窒素分圧ＰＢより大きく、組織
（ｉ）から窒素が排出されているときには、ステップＢ
４に進み組織（ｉ）の新たな窒素分圧ＱＮ２（ｉ）を次
式から計算する。

【００２９】ＱＮ２(i) ＝ＰＮ２(i) ＋〔ＰＢ−ＰＮ２(i) 〕×(1−0.5 ^{t/ k} ) (3) ｋ＝（係数）×Ｈｔ(i) ここで、ｋは組織(i) の半飽和時間Ｈｔ(i) に、図５に
示す排出速度係数を乗じた値である。排出速度係数と
は、各組織の窒素の排出速度が吸収速度に比べ遅く、排
出時の半飽和時間が吸収時の半飽和時間より長くなるこ
とから、排出時の半飽和時間を補正するための係数であ
る。例えば、図５に示すように組織（１）の吸収時の半
飽和時間は2.5 分で、排出速度係数は「３」であるの
で、その組織（１）の排出時の半飽和時間は吸収時の半
飽和時間の３倍の7.5 分となる。また、組織（５）の吸
収時の半飽和時間は40分で、排出速度係数は「２」であ
るので、組織（５）の排出時の半飽和時間は吸収時の半
飽和時間の２倍の80分となる。

【００３０】ステップＢ３またはＢ４において組織
（ｉ）の組織内窒素分圧ＱＮ２（ｉ）を求めたなら、ス
テップＢ５に進み組織を指定するレジスタｉの値が
「９」か否かを判別する。この判別でｉ≠９であれば、
ステップＢ６に進みレジスタｉの値を「１」インクリメ
ントしてステップＢ２に戻る。

【００３１】この場合、初期状態ではレジスタｉには
「１」が設定されているので、ステップＢ６でレジスタ
ｉに「２」を設定し、２番目の組織（２）について上述
した処理を実行してその組織の新たな組織内窒素分圧Ｑ
Ｎ２（２）を計算する。以下同様に、３番目、４番目・
・・９番目の各組織についてそれぞれの組織が窒素の吸
収中か、排出中かに基づいて上述した式(2) または式
(3) により組織内窒素分圧ＱＮ２（ｉ）を計算する。

【００３２】各組織の新たな組織内窒素分圧ＱＮ２
（ｉ）を計算したなら、それらのデータをレジスタＱＮ
２（１）〜ＱＮ２（９）に格納する。そして、図３のス
テップＡ８に戻りレジスタＱＮ２（１）〜ＱＮ（９）の
各データをレジスタＰＮ２（１）〜ＰＮ２（９）に転送
する。そして、次のステップＡ９で各組織の組織内窒素
分圧ＱＮ２（ｉ）が水深０メ−トルにおける許容過飽和
窒素分圧Ｐtol0（ｉ）と等しいか、または小さいを判別
する。ここで、許容過飽和窒素分圧はＰtol(ｉ）で表す
が、水深０メ−トルにおける許容過飽和窒素分圧の場合
に限り、他の水深の場合と区別するため、Ｐtol(ｉ）に
０を付した記号Ｐtol0（ｉ）で表している。

【００３３】各組織内において許容できる過飽和窒素分
圧（環境圧と体内窒素分圧との差）には限界があり、環
境圧の変化（浮上時）が速く大きいと、過飽和窒素分圧
が許容できる範囲を超えてしまい、ダイバ−はいわゆる
減圧症になってしまう。ある環境圧で許容できる過飽和
窒素分圧をＰamb.tol とすると、減圧症にならないため
には、減圧終了時の組織内窒素分圧は次の減圧水深の環
境圧に上記Ｐamb.tolを加えた圧力Ｐtol(ｉ）以下でな
ければならない。ここでは、このＰtol(ｉ）を許容過飽
和窒素分圧（絶対圧）と呼ぶ。この値は各組織によって
異なる固有の値である。

【００３４】図６は各組織毎の各水深における許容過飽
和窒素分圧Ｐtol(ｉ) を示すもので、たとえば、半飽和
時間がＨｔ（１）＝2.5 分の組織では、水深０メ−トル
では許容過飽和窒素分圧Ｐtol0（１）は2.90〔ber 〕、
水深3.0 メ−トルでは許容過飽和窒素分圧Ｐtol （１）
は3.45〔ber 〕であることを示している。

【００３５】図３のステップＡ９の判別ですべての組織
の組織内窒素分圧が水深０メ−トルにおける許容過飽和
窒素分圧Ｐtol0（ｉ）以下であれば、無減圧潜水と判断
してステップＡ１０の無減圧潜水処理を実行し、水深０
メ−トルにおける許容過飽和窒素分圧Ｐｔol0 （ｉ）よ
り大きい組織が１つでもある場合は、減圧潜水と判断し
てステップＡ１１の減圧潜水処理を実行する。

【００３６】例えば、図６において、Ｈｔ（１）の組織
だけについてみれば、組織内窒素分圧ＱＮ２（１）が
2.9［ber ］以下であれば無減圧で浮上でき、組織内窒
素分圧ＱＮ２（１）が3.45〜4.00［ber ］の範囲では水
深６メ−トルで減圧停止しなければならないことを示し
ている。

【００３７】次に図３のステップＡ１０の無減圧潜水処
理を、図７のフローチャートを参照して説明する。図７
のステップＣ１で各組織毎の無減圧潜水可能時間ｔｘ
（ｉ）を計算する。無減圧限界時（ＱＮ２（ｉ）＝Ｐto
l0（ｉ））の各組織の窒素分圧ＱＮ２（ｉ）の計算式を
ｔｘ（ｉ）について解くと次式が得られる。

【００３８】ｔｘ（ｉ）＝−Ｈｔ（ｉ）×〔ln(1−f)〕／ln２（４）ｆ＝（Ｐtol0（ｉ）−ＰＮ２（ｉ））／（ＰＢ−ＰＮ２（ｉ））（４）式から各組織（１）〜（９）の無減圧潜水可能時
間ｔｘ（ｉ）を計算し、それらのデータをレジスタｔｘ
（１）〜ｔｘ（９）に格納する。そして、次のステップ
Ｃ２で各組織の無減圧潜水可能時間ｔｘ（ｉ）の中の最
小値を最小無減圧潜水可能時間としてレジスタｔｘに格
納する。さらに、ステップＣ３でその最小無減圧潜水可
能時間ｔｘを表示部１５に表示する。

【００３９】次に、図３のステップＡ１１の減圧潜水処
理を、図８のフローチャートを参照して説明する。水深
０メ−トルにおける許容過飽和窒素分圧Ｐtol0（ｉ）よ
り組織内窒素分圧ＱＮ２（ｉ）が大きい組織が存在する
場合には、図８のステップＤ１で組織を指定するレジス
タｉに「１」を設定し、次のステップＤ２でそのレジス
タｉで指定される組織の組織内窒素分圧ＱＮ２（ｉ）が
水深０ｍの許容過飽和窒素分圧Ｐtol0（ｉ）より大きい
か否かを判断する。

【００４０】組織（ｉ）の窒素分圧ＱＮ２（ｉ）が、図
６に示すその組織（ｉ）の水深０メートルの許容飽和窒
素分圧Ｐtol0（ｉ）より大きいときには、次のステップ
Ｄ３で組織（ｉ）の減圧水深を示すレジスタＳＤ（ｉ）
に「３ｍ」を設定し、ステップＤ４で組織（ｉ）の窒素
分圧が、図６に示す同じ組織の水深３ｍの許容過飽和窒
素分圧Ｐtol （ｉ）以下か否かを判別する。

【００４１】組織（ｉ）の窒素分圧ＱＮ２（ｉ）が水深
３ｍの許容過飽和窒素分圧Ｐtol （ｉ）より小さいとき
には、ステップＤ５に進み水深３ｍにおける減圧時間ｔ
ｙ（ｉ）を算出する。減圧時間ｔｙ（ｉ）は次式から求
められる。

【００４２】ｔｙ（ｉ）＝−Ｈｔ（ｉ）×（係数）×ln(1−f)／ln２（５）ｆ＝〔Ｐtol0（ｉ）−ＰＮ２（ｉ）〕／（ＰＢｓ−ＰＮ２（ｉ））ＰＢｓ：減圧水深における吸気中窒素分圧係数：排出速度係数上記の式から組織（ｉ）の減圧時間ｔｙ（ｉ）を計算
し、計算結果をレジスタｔｙ（ｉ）に格納する。

【００４３】組織（ｉ）の減圧時間の算出が終了したな
ら、ステップＤ６に進みレジスタｉの値が「９」か否か
を判別する。ｉ≠９のときにはステップＤ７に進みレジ
スタｉを「１」インクリメントして次の組織を指定して
ステップＤ２に戻る。以下、同様に次の組織(i+1) につ
いてその窒素分圧ＱＮ２(i+1) が水深０ｍの許容過飽和
窒素分圧Ｐtol0(i+1) より大きいか否かを判別し、大き
いときには減圧水深ＳＤ(i+1) として３ｍを設定し同様
の処理を繰り返す。

【００４４】一方、ステップＤ４の判別で組織（ｉ）の
窒素分圧ＱＮ２（ｉ）が水深３ｍの許容過飽和窒素分圧
Ｐtol （ｉ）より大きいときには、ステップＤ８に進み
その時の減圧水深ＳＤ（ｉ）に３ｍを加算した値を新た
な減圧水深ＳＤ（ｉ）としてレジスタに設定する。そし
て、ステップＤ９で減圧水深ＳＤ（ｉ）が１２ｍを超え
たか否かを判別し、１２ｍを超えていなければステップ
Ｄ４に戻り、新たな減圧水深ＳＤ（ｉ）における許容過
飽和窒素分圧Ｐtol （ｉ）を求め、組織（ｉ）の窒素分
圧ＱＮ２（ｉ）がその許容過飽和窒素分圧Ｐtol （ｉ）
（この場合、水深６ｍの許容過飽和窒素分圧）以下か否
かを判別する。このとき、組織（ｉ）の窒素分圧ＱＮ２
（ｉ）が水深６ｍの許容過飽和窒素分圧Ｐtol （ｉ）よ
り大きければ、以下水深９ｍ、１２ｍを減圧水深として
設定し同様の処理を行う。

【００４５】また、ステップＤ９の判別で減圧水深が１
２ｍを超えたときには、エラーと判断してステップＤ１
０に進み表示部１５にエラーを表示する。以上のように
して全ての組織の窒素分圧ＱＮ２（ｉ）がそれぞれの減
圧水深における許容過飽和窒素分圧Ｐtol （ｉ）以下と
なったなら、ステップＤ１１に進み各組織の減圧水深Ｓ
Ｄ（ｉ）の中の最大値を最大減圧水深としてレジスタＳ
Ｄに格納する。そして、次のステップＤ１２で最大減圧
水深の組織の内で減圧時間の最大のものを判別し、減圧
時間の最大値をレジスタｔｙに格納する。このとき、最
大減圧水深の組織が複数存在するときには、それらの組
織の中で減圧時間が最大のものをレジスタｔｙに設定す
る。その後、ステップＤ１３でレジスタＳＤの最大減圧
水深、レジスタｔｙの最大減圧時間を表示部１５に表示
する。

【００４６】次に、図３のステップＡ５の潜水終了処理
を、図９のフローチャートを参照して説明する。先ず、
図９のステップＥ１でＦ／Ｆ回路６をセットして水面休
息時間係数回路７における時間計測をスタ−トさせる。
次のステップＥ２で水面休息時間計数回路７における計
測時間が４８時間を越えたか否かを判断する。

【００４７】水面休息時間が４８時間を越えているとき
には、窒素排出完了とみなし、ステップＥ３に進みＦ／
Ｆ回路６をリセットして水面休息時間計数回路７の計数
動作を停止させ、次のステップＥ４でレジスタの初期設
定等を行った後処理を終了させる。

【００４８】一方、ステップＥ２の判別で水面休息時間
が４８時間未満であると判断されたときには、ステップ
Ｅ５に進み水面休息時間の計測中つまり組織内窒素排出
中に再度潜水が行われたか否かを判断し、潜水が開始さ
れているときには、前述した図３の潜水開始処理を実行
する。

【００４９】このとき、潜水が開始されていなければ、
次のステップＥ６で計時計数回路４からの１分信号が入
力したか否かを判別し、１分信号が入力したならステッ
プＥ７で次式から各組織の残留窒素分圧を算出する。

【００５０】ＱＮ２(i) ＝ＰＮ２(i) ＋（ＰＢ０−ＰＮ２(i) ）×（１−0.5 ^t/k) (6) ｋ＝（係数）×Ｈｔ（ｉ）係数：排出速度係数ＰＢ０：０ｍの吸気中窒素分圧上記の式から各組織の残留窒素分圧ＱＮ２(i) を算出し
たなら、それらのデータをレジスタＱＮ２（１）〜ＱＮ
２（９）に格納する。そして、次のステップＥ８でレジ
スタＱＮ２（１）〜ＱＮ２（９）の各データをレジスタ
ＰＮ２（１）〜ＰＮ（９）に転送する。

【００５１】次に、ステップＥ９で全ての組織の残留窒
素分圧が図１０に示す値以下、つまり各組織毎の残留窒
素排出完了とみなす組織内残留窒素分圧Ｐｄｅ（ｉ）以
下になったか否かを判断し、その値以下でない場合は、
次式から組織毎の残留窒素排出時間ｔｚ（ｉ）を求め
る。

【００５２】ｔｚ(i) ＝−Ｈｔ(i) ×（係数）×〔ln(1−f)〕/ln ２ (7) ｆ＝( Ｐｄｅ(i) −ＰＮ２(i))／（ＰＢ０−ＰＮ２(i) ）上記の式から各組織の残留窒素排出時間ｔｚ（ｉ）を算
出したなら、ステップＥ１１で各組織の残留窒素排出時
間ｔｚ（ｉ）の最大値をレジスタｔｚに格納する。さら
に、次のステップＥ１２でレジスタｔｚの残留窒素排出
時間の最大値を表示部１５に表示する。

【００５３】一方、ステップＥ９の判別で、全ての組織
の残留窒素分圧が図１０に示す各組織の残留窒素排出完
了とみなす組織内残留窒素分圧Ｐｄｅ（ｉ）以下であっ
たときには残留窒素排出完了とみなし、上述したステッ
プＥ３、Ｅ４の処理を実行し、水面休息時間の計測を停
止、終了処理を行う。

【００５４】次に、潜水を開始する前に予め所定の水深
に停滞した場合の無減圧潜水可能時間を表示させること
のできるダイブプランモードにおける処理内容を図１１
のフローチャートを参照して説明する。

【００５５】このダイブプランモ−ドでは、ユーザが設
定した水深及びその水深から３メ−トル毎の各水深で停
滞した場合の無減圧潜水可能時間を予め計算し、それぞ
れの水深における無減圧潜水可能時間をサイクリックに
表示させることができる。

【００５６】先ず、ステップＦ１で予定水深として９メ
−トルを設定すると、ＲＡＭ５のレジスタｙｄにその水
深がセットされる。次に、ステップＦ２で水面休息時間
計測中であるか否か、つまり組織内窒素排出中か否かを
判断し、排出中でないときには、ステップＦ３に進み各
組織の組織内窒素分圧ＰＮ（ｉ）を「０」として、潜水
予定水深及びその水深から３ｍづつ深い水深に滞底した
場合の各組織の無減圧潜水可能時間ｔｘｐ（ｉ）を求め
る。ここで、ダイププランモードにおける無減圧潜水可
能時間ｔｘｐ（ｉ）は次式から求められる。

【００５７】ｔｘｐ(i) ＝−Ｈｔ(i) ×〔ln(1−f)〕/ ln２（８）ｆ＝（Ｐtol0(i) −ＰＮ２(i))/(ＰＢ−ＰＮ２(i)) ＰＢ：潜水予定水深における吸気中窒素分圧また、ステップＦ２の判別で水面休息時間の計測中であ
ったときには、ステップＦ９に進みレジスタＰＮ２
（１）〜ＰＮ２（９）に記憶されている各組織の窒素分
圧ＰＮ２（ｉ）を残留窒素分圧として、（８）式から各
組織の無減圧潜水可能時間ｔｘｐ（ｉ）を算出する。

【００５８】ステップＦ３またはステップＦ９において
各組織の無減圧潜水可能時間ｔｘｐ（ｉ）を算出したな
ら、ステップＦ４に進みそれらの組織の中で無減圧潜水
可能時間ｔｘｐ（ｉ）が３分未満の組織があるか否かを
判別する。このとき、いずれかの組織の無減圧潜水可能
時間ｔｘｐ（ｉ）が３分未満であれば潜水不可能である
のでそこで処理を終了する。

【００５９】一方、各組織の無減圧潜水可能時間ｔｘｐ
（ｉ）が３分以上であるときには、ステップＦ５に進み
各組織の無減圧潜水可能時間ｔｘｐ（ｉ）の中の最小値
を判別し、その最小値を最小無減圧潜水可能時間として
レジスタｔｘｐに格納する。さらに、ステップＦ６でレ
ジスタｙｄの潜水予定水深及びレジスタｔｘｐの最小無
減圧潜水可能時間を表示部１５に表示する。

【００６０】そして、ステップＦ７でそれらのデータを
一定時間表示したか否か判別し、一定時間表示したな
ら、次のステップＦ８でレジスタｙｄの値に３ｍを加算
して、３ｍ深い水深を予定水深としてレジスタｙｄに設
定する。そして、ステップＦ２に戻り上述した処理を繰
り返し、３ｍ深い水深における各組織の無減圧潜水可能
時間を算出し、その無減圧潜水可能時間を表示する。

【００６１】以上述べたように本実施例では、人体の組
織の窒素の排出速度が吸収速度より遅いことを考慮し、
窒素の排出時の半飽和時間を吸収時とは異なる値とする
ための排出速度係数を設定し、人体の組織から窒素が排
出されているときには、その排出速度係数を用いた演算
式により各組織の組織内窒素分圧を計算している。従っ
て、人体の各組織の組織内窒素分圧を正確に算出でき、
実際の潜水において、無減圧潜水可能時間、あるいは減
圧が必要な場合の減圧水深、減圧時間等を組織毎に求め
それらの最小値を表示することで、より正確で安全な減
圧情報をユーザに提供できる。

【００６２】なお、上記排出速度係数は、スイッチ操作
入力あるいは外部接続端子に接続された外部機器からの
入力、さらにＥＥＰＲＯＭ（electrically elasable pr
ogrammableＲＯＭ）などにより、設定や変更を可能とす
るようにしてもよい。これにより、個人差やその時の体
調などにも対応することができ、また、今後の研究によ
り排出速度係数の値が変わることになっても容易に対応
できる。

【００６３】

【発明の効果】本発明では、体内の各組織に窒素が吸収
される速度に比べて各組織から窒素が排出される速度が
遅いことを考慮し、組織毎に排出速度係数を設定し、窒
素の排出時にはこの排出速度係数を用いた演算式により
各組織の組織内窒素分圧を算出している。そして、それ
ら各組織の窒素分圧に基づいて無減圧潜水可能時間、減
圧水深、減圧時間等を算出しているので正確な減圧情報
をユーザに提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の減圧情報表示装置の回路構
成図である。

【図２】図１で示したＲＡＭの構成を示す図である。

【図３】実施例の全体の処理動作を説明するフロ−チャ
−トである。

【図４】各組織内窒素分圧の計算処理を説明するフロ−
チャ−トである。

【図５】各組織毎の半飽和時間と排出速度係数を示す図
である。

【図６】各組織毎の各水深における許容過飽和窒素分圧
を示す図である。

【図７】無減圧潜水処理を説明するフロ−チャ−トであ
る。

【図８】減圧潜水処理を説明するフロ−チャ−トであ
る。

【図９】潜水終了処理を説明するフロ−チャ−トであ
る。

【図１０】各組織毎の残留窒素排出完了とみなす組織内
残留窒素分圧を示す図である。

【図１１】ダイブプランモ−ドの処理を説明するフロ−
チャ−トである。

【符号の簡単な説明】

１ＣＰＵ５ＲＡＭ７水面休息時間計数回路１０圧力センサ１５表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B63C 11/02 B63C 11/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段で検出された検出圧力から吸気中に含
まれる不活性ガス分圧を求める吸気中不活性ガス分圧算
出手段と、前記検出圧力と吸気中不活性ガス分圧とから人体の複数
の組織内の不活性ガス分圧を各組織毎に求める組織内不
活性ガス分圧算出手段と、前記組織内不活性ガス分圧算出手段により求められた組
織内不活性ガス分圧から減圧データを算出する減圧デー
タ算出手段と、該減圧データを表示する表示手段とを備え、前記組織内不活性ガス分圧算出手段は、吸気中不活性ガ
ス分圧と各組織内不活性ガス分圧とを組織毎に比較し
て、各組織が不活性ガスの吸収中か、排出中かを判別す
る判別手段と、前記判別手段で不活性ガスの吸収中と判別された場合に
は、組織内不活性ガス分圧を算出するための所定の演算
式により組織内不活性ガス分圧を算出し、不活性ガスの
排出中と判別された場合には、前記所定の演算式に組織
毎で異なる排出速度係数を考慮した式により組織内不活
性ガス分圧を算出する算出手段とを有することを特徴と
する減圧情報表示装置。