JP3823932B2 - ダイバーズ用情報処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、制御プログラムおよび記録媒体に係り、特にいわゆる中性浮力を利用したダイビングに好適な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、制御プログラムおよび記録媒体に関する。
【従来の技術】
従来の圧力センサを備えた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。）は、潜水中の動作モードであるダイビングモードでは、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、例えば、現在の水深値や体内に過剰に蓄積された不活性ガス（Ｎ2など）が排出されるまでのじかんや安全な浮上速度を算出し、得られた算出結果を液晶表示パネル等の表示部に表示している（例えば、特許文献１参照）。
【０００２】
ところで、ダイビング中に急速潜行を行った場合や、深い水深で長く潜った場合などには、減圧潜水を行わなければならず、窒素中毒あるいは酸素中毒になってしまうおそれもあった。
また、急速浮上を行った場合には、減圧症にかかりやすくなってしまうという問題点もあった。
減圧症は、主として身体の組織や血液の中に体内に蓄積された不活性ガスが気泡となって成長することで起こる。ダイバーが潜水すると周囲の圧力が増大し、ダイバーは、より圧力の高い空気を吸うこととなる。加圧した空気を呼吸すれば、組織や血液中に溶け込むガスの量もそれだけ増大する。
一方、浮上するに従って、圧力は下がり、体内に溶けているガスの身体周囲のガスの圧力より大きくなる。
この結果、過飽和状態となって、気泡が発生する可能性があり、減圧症を引き起こしてしまい安全上の問題が生じる可能性があった。
また、水中では、中性浮力を保つことが必要である。これは、水中では、常に浮かび上がったり、あるいは、勝手に沈んでしまわないようにする必要があるが、中性浮力を保つことにより、所望の水深で位置を保つことができ、不要な労力を消費しないでもすむからである。
【特許文献１】
特開平１１−２３７４７号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、浮上が早すぎれば、共同潜水者（以下、バディという）を見失ったり、頭上の障害物に衝突したりすることもある。最悪の場合には、肺の過膨張障害を起こしたり、減圧症にかかったりする。浮力が少なすぎるとういうこともまたトラブルに繋がる。周囲の美しさに見とれてしまい、滞留しておかないと、次に水深計を見たときはあっという間に５〜１０メートルも余計に潜行していたというようなことになりかねない。また、潜行状態では、常にもう少し上に上がろうと奮闘するような結果となり、余分な労力を消費してしまう。
したがって、水中での浮沈調整は練習が必要であるとともに、ダイビングには不可欠なスキルである。
水中環境だけを頼りに水中移動する場合は、自分自身でそのような境界線を定める必要がある。何かはっきりとした目標を見つけておかないと、水中では、案内板もないので、すぐに迷ってしまう。このことから、水中活動中は、滞留状態を維持し、予定の深度を超えないようにして管理する必要性がある。
浮上速度は１分間に１２メートル以下を守るようにする。安全のためにも減圧不要な潜水範囲内であっても、５メートルで３分間（日本とオーストラリアでは５分間）安全停止を行う必要性があることから、浮沈の管理を行わなくてはならない。
【０００４】
ダイバーの安全を確保する情報において、上述の窒素中毒、酸素中毒あるいは減圧症を防ぐために時間や安全な浮上速度や現在の水深値や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を求め、表示や報知などを行いダイバーに知らせる機能を備えている。
より安全なダイビングを提供する意味でも浮沈管理の必要性が挙げられる。
そこで本発明の目的は、浮沈管理に必要な有用な情報を提供し、より安全にダイビングを行うことができるダイバーズ用情報処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出し、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別して浮沈状態に関する情報を取得し、管理する浮沈管理手段と、前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知する情報告知手段と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、浮沈管理手段は、予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出し、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別して浮沈状態に関する情報を取得し、管理する。
これにより、情報告知手段は、前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知する。
【０００６】
また、ダイバーズ用情報処理装置は、予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出し、予め設定された滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出して、前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出し、管理する浮沈管理手段と、前記滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を告知する情報告知手段と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、浮沈管理手段は、予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出し、予め設定された滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出して、滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出し、管理する。
これにより、情報告知手段は、滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態に関する情報を告知する。
【０００７】
この場合において、前記浮沈管理手段は、前記浮沈状態に関する情報として、浮沈方向および浮沈速度を取得するようにしてもよい。
また、前記情報告知手段は、滞留状態、潜行状態あるいは浮上状態のいずれであるかを文字、図形あるいは数字で表示するようにしてもよい。
さらに、前記情報告知手段は、滞留状態あるいは非滞留状態を報知する報知手段を備えるようにしてもよい。
さらにまた、前記浮沈管理手段は、前記滞留状態を維持したい水深の水深値を設定滞留水深値として設定する設定手段を備えるようにしてもよい。
また、前記情報告知手段は、前記設定滞留水深値と実際の水深値との差に関する情報を表示するようにしてもよい。
【０００８】
さらに、前記浮沈管理手段は、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水パターンを算出する潜水パターン算出手段を備え、前記情報告知手段は、前記潜水パターンを告知すべく表示するようにしてもよい。
さらにまた、前記浮沈管理手段は、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水時間を算出する潜水時間算出手段を備え、前記情報告知手段は、前記潜水時間を告知すべく表示するようにしてもよい。
また、前記浮沈管理手段は、計測間隔および潜水時間をカウントする計時部と、水圧または水深を計測する水圧・水深計測部と、を備えるようにしてもよい。
また、ダイバーズ用情報処理装置の制御方法は、予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出し、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別して浮沈状態に関する情報を取得し、管理する浮沈管理過程と、前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知する情報告知過程と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、ダイバーズ用情報処理装置の制御方法は、予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出し、予め設定された前記滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出して、滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出し、管理する浮沈管理過程と、滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を表示する情報告知過程と、を備えたことを特徴としている。
この場合において、前記浮沈管理過程は、前記浮沈状態に関する情報として、浮沈方向および浮沈速度を取得するようにしてもよい。
また、前記情報告知過程は、滞留状態、潜行状態あるいは浮上状態のいずれであるかを文字、図形あるいは数字で表示するようにしてもよい。
さらに、前記滞留状態を維持したい水深の水深値を設定滞留水深値として設定させる設定過程を備えるようにしてもよい。
さらにまた、前記浮沈管理過程は、前記設定滞留水深値と実際の水深値との差に関する情報、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水パターンに関する情報、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水時間の少なくともいずれかの情報を取得し、前記情報告知過程は、取得した情報を表示するようにしてもよい。
【００１０】
また、コンピュータにダイバーズ用情報処理装置の制御を行わせるための制御プログラムは、予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出させるステップと、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別させ、浮沈状態に関する情報を取得させ、管理させるステップと、前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知させるステップと、を備えたことを特徴としている。
また、コンピュータにダイバーズ用情報処理装置の制御を行わせるための制御プログラムは、予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出させるステップと、予め設定された前記滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出させて、前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出させ、管理させるステップと、前記滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を表示させるステップと、を備えたことを特徴としている。
また、上記各制御プログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録することも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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］全体構成
本実施形態は、いわゆるダイブコンピュータと呼ばれるダイバーズ用情報処理装置に浮沈管理機能を取り入れたものである。
まず、全体構成について説明する。
図１は、ダイブコンピュータの概要構成ブロック図である。
ダイブコンピュータは、大別すると電源ＰＷと、ＭＰＵ１と、表示部２と、計時部３と、圧力センサ４と、アナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器）５と、ＲＯＭ６と、ＲＡＭ７と、を備えている。
電源ＰＷは、ダイブコンピュータ全体に電気エネルギーを供給する。
ＭＰＵ１は、ＲＯＭ６内に格納された制御プログラムに基づいて、ダイブコンピュータ全体を制御する。
表示部２は、液晶ディスプレイなどで構成され、ＭＰＵ１の制御下で各種情報を表示する。
計時部３は、潜水時間の計測を行うとともに、ダイブコンピュータにおける算出タイミング定めたり、休息時間、潜水時間の記憶と表示など必要な各種データを取得するための潜水経過時間を測定する。
【００１２】
圧力センサ４は、電源スイッチがオンになると作動し、周囲の圧力を検出して対応する電圧に変換して圧力検出信号として出力する。
Ａ／Ｄ変換器５は、圧力センサ４の圧力検出信号をアナログ／ディジタル変換して、圧力データとしてＭＰＵ１に出力する。
ＲＯＭ６は、予め各種制御プログラムなどを記憶する不揮発性の読出専用メモリである。ＲＯＭ６には無減圧潜水を計画するのに用いられる、身体区画、ハーフタイム、最大許容窒素分圧などのような演算に必要な各種データが予め記憶されている。
ＲＡＭ７は、各種情報を一時的に記憶する揮発性のメモリである。例えば、ダイビングデータやＭＰＵ１の演算結果データを記憶する。
図２は、ダイブコンピュータの詳細構成ブロック図である。
ダイブコンピュータは、大別すると、表示部２と、計時部３と、報知部８と、制御・演算部９と、水圧・水深計測部１０と、スイッチ操作部１１と、潜水動作監視スイッチ１２と、を備えている。
表示部２は、各モードにおける情報を表示する液晶表示パネル１６と、液晶表示パネル１６の表示駆動を行うための液晶ドライバ１５と、を備えている。
【００１３】
計時部３は、基準クロック信号を出力する発振回路２０と、基準クロック信号を分周する分周回路１９と、分周回路１９の分周クロック信号をカウントすることにより１秒単位での計時を行う時刻用カウンタ１８と、を備えており、計時結果を制御・演算部９に出力する。
報知部８は、各種報知情報を音、光等を介してダイバーに報知するための報知装置１３と、各種報知情報を振動によりダイバーに報知するための振動発生装置１４と、を備えている。
制御・演算部９は、ＭＰＵ１と、ＲＯＭ６と、ＲＡＭ７と、ＭＰＵ１の制御下で各種制御を行う制御回路１７と、を備えている。
水圧・水深計測部１０は、圧力センサ４と、圧力センサ４の出力信号を増幅する増幅回路２１と、Ａ／Ｄ変換器５と、を備えている。
スイッチ操作部１１は、操作子を備え、ダイバーが各種操作を行う。
潜水動作監視スイッチ１２は、潜水状態に移行したか否かを検出すべく、当該ダイブコンピュータが水中にあるか否かを検出する。
【００１４】
［２］浮上速度監視機能
図３は、浮上速度監視機能実現のための機能ブロック図である。
ダイブコンピュータはダイビングモード中、ダイバーの浮上速度を監視するように構成され、この機能は、ＭＰＵ１、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７等の機能を利用して以下の構成として実現される。
ダイブコンピュータでは、図３に示すように、計時部３の計時結果および水深計測部１０の計測結果に基づいて浮上時に浮上速度を計測する浮上速度計測部２２と、浮上速度計測部２２の計測結果と予め設定されている浮上速度基準データ２３とを比較して現在の浮上速度が浮上速度基準データ２３に対応する浮上基準速度より速い場合に浮上速度違反警告を行う浮上速度違反判定部２４と、潜水履歴など各種の潜水に関するデータを記憶する潜水結果記憶部２５と、水温を所定計測タイミング毎に計測する水温計測部２６と、ダイバーの浮沈状態を管理し、警告時の制御などを行う浮沈管理部２７と、各種情報を表示する情報表示部２８と、各種警告などを報知する報知部２９と、各種警告を表示する警告表示部３０と、を備えている。
【００１５】
具体的には、本実施形態においては、浮上速度違反判定部２４は、浮上速度基準データ２３としてＲＯＭ６に格納されている水深範囲毎の浮上基準速度と現在の浮上速度とを比較して、現在の浮上速度が現在水深における浮上基準速度より早い場合には、報知装置１３からのアラーム音の発生、表示の点滅など、さらに振動発生装置１４からダイバーへの振動の伝達等の方法で浮上速度違反の警告を行い、浮上速度が浮上基準速度以下となった時点で浮上速度違反の警告を停止する。
本実施形態では、浮上速度基準データ２３として各水深範囲例として以下の値が設定されている。
水深範囲 浮上速度基準値
１．８ｍ未満 警告なし
１．８ｍ〜５．９ｍ ８ｍ／分（約０．８ｍ／６秒）
６．０ｍ〜１７．９ｍ １２ｍ／分（約１．２ｍ／６秒）
１８ｍ以上 １６ｍ／分（約１．６ｍ／６秒）
このように水深の深いところの方が、浮上速度基準値が大きくなるように設定しているのは、水深が深いところでは、同じ浮上速度で浮上しても単位時間あたりの浮上前後の水圧比が小さいので、比較的大きな浮上速度を許容しても減圧症を十分に防止できるからである。これに対して、水深が浅いところでは、同じ浮上速度で浮上しても単位時間あたりの浮上前後の水圧比が大きいので、比較的小さな浮上速度しか許容しないようになっているのである。
【００１６】
本実施形態では、浮上速度基準データ２３として６秒あたりの浮上速度値がＲＯＭ６に格納されているのは、水深の計測は１秒毎に行うにしても、ダイブコンピュータを装着した腕の動きが算出する浮上速度に影響を与えるのを防ぐためである。すなわち、浮上速度計測も同様の理由で、６秒ごとに行うので、今回の水深計測値と６秒前の前回の水深計測値との差分を算出し、この差分を浮上速度基準データ２３に対応する浮上基準速度と比較する。
また、ダイブコンピュータの潜水結果記憶部２５は、水深計測部１０より計測した水深値が１．５ｍ（潜水開始判定用水深値）より深く潜水した時点から水深値が再び１．５ｍより浅くなった時点までを１回の潜水動作としてこの間の潜水結果データ（潜水日時データ、潜水管理番号データ、潜水時間データ、最大潜水水深データ、最大潜水水深における水温データなど）をＲＡＭ７に記憶、保持しておく。この潜水結果記憶部２５も図２に示したＭＰＵ１、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７の機能として実現される。
【００１７】
ここで、潜水結果記憶部２５は、浮上速度違反判定部２４が１回の潜水で連続して複数回の警告、例えば、連続して２回以上の警告を発した時に浮上速度違反があった旨を潜水結果として記憶するように構成されている。
この潜水結果記憶部２５は、水深計測部１０が計測した水深値が、１．５ｍ（潜水開始判定用水新地）より深くなってから、再び１．５ｍより浅くなるまでの間、計時部３の計測結果に基づいて潜水時間の計測を行い、潜水時間が３分未満であれば、この間の潜水は１回の潜水として扱われず、その間の潜水結果については記録しない。これは、素潜りのような短時間のダイビングまで全て記憶しようとすると、記憶容量の関係から重要なダイビング記録が更新されてしまう可能性があるからである。
このように実施形態のダイブコンピュータでは、水深が１．５ｍ以下であって潜水時間が３分以上である場合に、新たな潜水が開始されたと判断しているので、潜水開始後に水深が１．５ｍ未満になると、水深０ｍとして取り扱われる。この結果、水深が１．５ｍより僅かに深い場合に、腕を上げることなどによりダイブコンピュータのみが水深が１．５ｍ未満になると浮上速度を守っているにも拘わらず、浮上速度違反警告が出される可能性が生じ得る。
そこで、本実施形態は、このような場合には、浮上速度違反警告を行わないようにして、浮上速度違反警告の信頼性を向上させている。
【００１８】
［３］ダイブコンピュータの窒素量算出時の機能構成
図４は、ダイブコンピュータの窒素量算出機能実現のための機能構成ブロック図である。
次に、図４のブロック図を参照しながら、ダイブコンピュータにおいて、ダイバーに蓄積される窒素量を計算するための機能構成について説明する。
図４に示すように、ダイブコンピュータは、前述の計時部３および水圧・水深計測部１０のほか、呼吸気窒素分圧算出部３１、呼吸気窒素分圧記憶部３２、比較部３３、半飽和時間選択部３４、体内窒素分圧算出部３５、体内窒素分圧記憶部３６、体内窒素分圧排出時間導出部３７および潜水可能時間導出部３８を備えている。これらは、図２に示した各構成部分およびＭＰＵ１、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７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ＭＰＵ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部３１は、水圧・水深計測部１０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。
【００１９】
これにより呼吸気窒素分圧記憶部３２は、呼吸気窒素分圧算出部３１が算出した呼吸気の窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ）を記憶する。
一方、半飽和時間選択部３４は、体内窒素分圧を算出する際に用いる半飽和時間ＴHを体内窒素分圧算出３５に出力する。体内窒素分圧算出部３５は、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。体内窒素分圧記憶部３６は、体内窒素分圧算出部３５が算出した体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）を記憶する。
これらの結果、比較部３３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ＴＨを可変する。
【００２０】
［４］体内窒素分圧の計算方法
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、水圧・水深計測部１０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部算出３１は、水圧・水深計測部１０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部３２は、呼吸気窒素分圧算出部３１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。
【００２１】
体内窒素分圧計算部６４は、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。
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0）＋｛ＰＩＮ２（ｔ0）−ＰＧＴ（ｔ0）｝×｛１−ｅｘｐ（−Ｋ（ｔＥ−ｔ0）／ＨＴ）｝…（２）
ここで、Ｋは実験的に求められる定数であり、ＨＴは各組織に窒素が溶け込んで飽和状態の半分に達するまでの時間（以下、半飽和時間と呼ぶ）であり、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。
体内窒素量算出部６０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部３７と潜水可能時間導出部３８に供給されるほか、比較部３３と体内窒素分圧排出時間導出部３７にＰＧＴ（ｔ0）として供給される。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。
【００２２】
さて、上記計算に先立ち、比較部３３は、呼吸気窒素分圧記憶部３２に記憶されている呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ0）と、体内窒素分圧記憶部３６から供給さえるＰＧＴ（ｔ0）とを比較し、その比較結果を半飽和時間選択部７４に出力する。半飽和時間選択部７４は、体内窒素分圧算出部３５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、比較部３４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、体内窒素分圧算出部３５に出力する。
体内窒素分圧算出部３５は、半飽和時間選択部３４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）
【００２３】
（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、半飽和時間ＨＴを次式のように定めるのが好ましい。
ＨＴ＝（ＨＴ１＋ＨＴ２）／２ …（４）
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。従って、この仮想体内窒素算出部８０によって求められた窒素分圧に基づいて、後述するような無減圧潜水可能時間や体内窒素排出時間を求める際にも、より正確な値を算出することが可能となる。体内窒素量算出部６０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。
【００２４】
［５］無減圧潜水可能時間及び体内窒素排出時間の算出方法
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部６２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、体内窒素量算出部６０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、呼吸気窒素分圧計算部６２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。このようにして算出された無減圧潜水可能時間は、後述するようなダイビングモードにおいて表示されるようになっている。
次に、水面浮上後において体内窒素が排出されるまでの体内窒素排出時間の算出方法について説明する。
【００２５】
体内窒素排出時間を算出するには、前述した
ＰＧＴ（ｔＥ）＝ＰＧＴ（ｔ0） ＋｛ＰＩＮ２（ｔ0）−ＰＧＴ（ｔ0）｝×｛１−ｅｘｐ（−Ｋ（ｔＥ−ｔ0）／ＨＴ）｝ …（６）
において、水面浮上時をｔ0として、
ＰＧＴ（ｔＥ）＝０
となるｔＥを求めればよい。しかしながら、上記式のような指数関数では、ｔＥが無限大にならなければ、ＰＧＴ（ｔＥ）＝０とならないため、便宜的に下式を用いて各組織ごとの体内窒素排出時間ｔＺを算出している。
ｔＺ＝−ＨＴ×ｌｎ（１−ｆ）／Ｋ …（７）
ここで、
ｆ＝（Ｐｄｅ−ＰＩＮ２）／（０．７９−ＰＩＮ２）
である。ここで、ＨＴは前述した半飽和時間であり、Ｐｄｅは各組織ごとの残留窒素排出とみなす窒素分圧（以下、許容窒素分圧と呼ぶ）であり、これらは全て既知の値である。また、ＰＩＮ２は、水面浮上時の各組織内の窒素分圧であり、体内窒素量計算部６０によって算出される値である。上記式によって各組織ごとにｔＺが算出され、その中でもっとも大きい値が体内窒素排出時間となる。このようにして算出された体内窒素排出時間は、後述するようなサーフェスモードにおいて表示されるようになっている。
【００２６】
［６］動作
次に、上記構成からなるダイブコンピュータ１の動作について説明する。図５は、ダイブコンピュータの各種動作モードにおける表示画面の遷移を模式的に表す図である。
図５に示すように、ダイブコンピュータ１の動作モードには、時刻モードＳＴ１、サーフェスモードＳＴ２、プランニングモードＳＴ３、設定モードＳＴ４、ダイビングモードＳＴ５、ログモードＳＴ６及びＦＯ₂ 設定モードＳＴ７がある。
以下、各種動作モードについて説明する。なお、これらの各種動作モードにおける処理は、前述したように制御・演算部９によって実行される。
［６．１］時刻モード
時刻モードＳＴ１は、スイッチ操作を行わず、かつ、体内窒素分圧が平衡状態にあり、陸上で携帯するときの動作モードである。この時刻モードにおいて、液晶表示パネル１１には、図５（符号ＳＴ１参照）に示すように、現在月日、現在時刻及び高度ランクが表示される。なお、高度ランク＝０の場合には高度ランク表示はおこなわれない。具体的には、図５においては、現在月日が１２月５日であり、現在時刻が１０時０６分であることを意味しており、特に現在時刻は、コロン（：）が点滅することによって、現在の時刻を表示していることをユーザに知らせている。
【００２７】
この時刻モードＳＴ１においてスイッチＡを押すと、図９に示すようにプランニングモードＳＴ３に移行する。また、スイッチＢを押すとログモードＳＴ６に移行する。さらにスイッチＡを押したままスイッチＢを所定時間（例えば、５秒）押し続けると設定モードＳＴ４に移行することとなる。
［６．２］サーフェスモード
サーフェスモードＳＴ２は、前回のダイビングから４８時間経過するまで陸上で携帯するときのモードであり、ダイブコンピュータ１は、前回のダイビングの終了後、ダイビング中に導通状態にあった潜水動作監視スイッチ３０が絶縁状態になると自動的にサーフェスモードＳＴ２に移行するようになっている。このサーフェスモードＳＴ２においては、時刻モードＳＴ１で表示される現在月日、現在時刻および高度ランクの他に、体内窒素排出時間がカウントダウン表示される。ただし、体内窒素排出時間として表示すべき時間が０時間００分に至ると、それ以降は無表示状態となる。また、サーフェスモードＳＴ２においては、ダイビング終了後の経過時間が水面休止時間として表示される。この水面休止時間２０２は、後述するダイビングモードにおいて、水深が１．５メートルよりも浅くなった次点をダイビングの終了として計時が開始され、ダイビング終了から４８時間が経過した時点で無表示状態となる。従って、ダイブコンピュータ１において、ダイビング終了後４８時間が経過するまでは陸上において、このサーフェスモードＳＴ２となり、それ以降は、時刻モードＳＴ１に移行することとなる。
【００２８】
具体的には、図５に示すサーフェスモードＳＴ２においては、水面休止時間が１時間１３分、即ち、ダイビング終了後１時間１３分経過していることが表示されている。また、これまでに行ったダイビングにより体内に吸収された窒素量が体内窒素グラフのマーク４個分に相当することが表示され、この状態から体内の過剰な窒素が排出されて平衡状態なるまでの時間、即ち体内窒素排出時間が１０時間５５分であることを表示している。
このサーフェスモードＳＴ２においてスイッチＡを押すと、図５に示すように、プランニングモードＳＴ３に移行する。また、スイッチＢを押すとログモードＳＴ６に移行する。さらにスイッチＡを押したままスイッチＢを所定時間（例えば、５秒）押し続けると設定モードＳＴ４に移行することとなる。
［６．３］プランニングモード
プランニングモードＳＴ３は、次に行うダイビングの最大水深と潜水時間の目安を、そのダイビング前に入力することが可能な動作モードである。このプランニングモードＳＴ３においては、水深ランク、無減圧潜水可能時間、水面休止時間、体内窒素グラフが表示される。水深ランクのランクは、所定時間毎に順次、表示が変わっていくようになっている。各水深ランク３０１は、例えば、９ｍ、１２ｍ、１５ｍ、１８ｍ、２１ｍ、２４ｍ、２７ｍ、３０ｍ、３３ｍ、３６ｍ、３９ｍ、４２ｍ、４５ｍ、４８ｍの各ランクがあり、その表示は５秒毎に切り替わるようにされている。この場合において、時刻モードＳＴ１からプランニングモードＳＴ３に移行したのであれば、過去の潜水によって体内に過剰な窒素蓄積がない場合、すなわち、初回潜水のプランニングであるため、体内窒素グラフ３の表示マークは０個であり、具体的には、図５（符号ＳＴ４参照）に示すように水深が１５ｍの場合に無減圧潜水可能時間＝６６分と表示される。これは、水深１２ｍ以上１５ｍ以下の水深で６６分未満までは無減圧潜水が可能であることを表している。
【００２９】
これに対して、サーフェスモードＳＴ２からプランニングモードＳＴ３に移行したのであれば、図５に示すように、過去の潜水によって体内に過剰の窒素蓄積がある反復潜水のプランニングであるため、体内窒素グラフ２０３においてマークが４個表示され、例えば水深が１５ｍの場合に無減圧潜水可能時間＝４５分と表示される。これは、水深１２ｍ以上１５ｍ以下の水深で４５分未満までは無減圧潜水が可能であることを表している。なお、後述するように飛行機搭乗設定モードＳＴ７において、飛行機搭乗を考慮した潜水可能時間を表示する設定がなされている場合は、上記の無減圧潜水時間の表示に代えて、安全に飛行機に搭乗するための潜水可能時間が表示されることになる。
このプランニングモードＳＴ３において、水深ランク３０１が９ｍから４８ｍへと順次表示されていく間に、スイッチＡを２秒以上押し続けると、図５に示すように、サーフェスモードＳＴ２に移行する。また、水深ランク３０１が４８ｍと表示された後には、時刻モードＳＴ１またはサーフェスモードＳＴ２に自動的に移行する。このように所定の期間スイッチ操作がない場合には、サーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１に自動的に移行するので、その都度スイッチ操作を行う必要がなく、ダイバーにとって便利である。また、スイッチＢを押すとログモードＳＴ６に移行する。
【００３０】
［６．４］設定モード
設定モードＳＴ４は、現在月日や現在時刻の設定の他に、警告アラームのオン／オフ設定、セーフティレベルの設定を行うための動作モードである。この設定モードＳＴ４では、現在月日、現在年、現在時刻の他にも、セーフティレベル（図示せず）、アラームのオン／オフ（図示せず）、高度ランク（図示せず）が表示される。これらの表示項目のうち、セーフティレベルは、通常の減圧計算を行うレベルと、ダイビング後に１ランク高い高度ランクの場所へ移動することを前提として減圧計算を行うレベルの二つのレベルを選択することが可能である。なお、過去の潜水によって体内に過剰の窒素蓄積がある場合には、体内窒素グラフも表示される。アラームのオン／オフは、報知装置１３から各種警告のアラームを鳴らすか否かを設定するための機能であり、アラームをオフに設定しておけば、アラームが鳴ることはない。これは、ダイバーズ用情報処理装置のように電池切れを極力さける必要がある装置では、アラームのために電力が消費されて不用意に電池切れに至ることをさけることができ、好都合だからである。なお、アラームをオンにする場合としては、浮上速度違反時や減圧潜水時等がある。
【００３１】
この設定モードＳＴ４では、スイッチＡを押す度に設定項目が時、秒、分、年、月、日、セーフティレベル、アラームオン／オフの順に切り替わり、設定対象部分の表示が点滅することとなる。このとき、スイッチＢを押すと設定項目の数値または文字が変わり、押し続けると設定項目の数値や文字が素早く変わる。また、アラームのオン／オフが点滅している状態でスイッチＡを押すとサーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１に戻ることとなる。また、アラームのオン／オフが点滅している状態でスイッチＡとＢとを同時に押すと飛行機搭乗設定モードＳＴ７に移行する。さらにスイッチＡ、Ｂのいずれについても予め定めた期間（例えば、１〜２分）操作されなければ、サーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１に自動的に復帰することとなる。
【００３２】
［６．５］ダイビングモード
ダイビングモードＳＴ５とは、潜水時の動作モードであり、無減圧潜水モードＳＴ５１、現在時刻表示モードＳＴ５２、減圧潜水表示モードＳＴ５３、浮沈管理モードＳＴ５４、滞留浮沈管理モードＳＴ５５からなる。
無減圧潜水モードＳＴ５１では、現在水深、潜水時間、最大水深、無減圧潜水可能時間、体内窒素グラフ、高度ランクなどダイビングに必要な情報が表示される。
図７（ｂ）は、無減圧潜水モードにおける表示用データの一例の説明図である。
表示用データとしては、現在水深データ、潜水時間データ、最大水深データ、無減圧潜水可能時間（ＮＤＬ）データ、体内窒素量データおよび体内酸素量データなどが必要である。
具体的には、
・現在水深データ＝１０．０ｍ
・潜水時間データ＝１２分
・最大水深データ＝２０．０ｍ
・無減圧潜水可能時間（ＮＤＬ）データ＝４２分
・体内窒素量データ＝バーグラフ４個点灯
・体内酸素量データ＝バーグラフ２個点灯
等となる。
【００３３】
上述の例の場合、図５に示す無減圧潜水モードＳＴ５１においては、ダイビングを開始してから１２分が経過し、現在、ダイバーは水深１５．０ｍの深さの場所に位置し、この水深では、あと４２分間だけ無減圧潜水を続けることができる旨が表示されている。また、現在までの最大水深は、２０．０ｍである旨が表示され、さらに現在の体内窒素量は体内窒素グラフ２０３におけるマーク４個が点灯しているレベルである旨が表示されている。
このダイビングモードＳＴ５においては、急激な浮上が減圧症の原因となることから、浮上速度監視手段が働く。すなわち、所定時間毎（例えば、６秒毎）に現在の浮上速度を算出するとともに、算出した浮上速度と現在水深に対応する浮上速度上限値とを比較し、算出した浮上速度が浮上速度上限値よりも速い場合には、報知装置１３から４［ｋＨｚ］の周波数でアラーム音（浮上速度違反警告アラーム）を３秒間発するとともに、浮上速度を落とすように液晶表示パネル１１において、「ＳＬＯＷ」の表示と、現在水深の表示とを所定周期（例えば、１秒周期）で交互に表示して浮上速度違反警告を行う。さらに振動発生装置３８から浮上速度違反である旨を振動でダイバーに警告する。そして浮上速度が正常なレベルにまで低下したときには、浮上速度違反警告を停止することとなる。
【００３４】
また、ダイビングモードＳＴ５では、スイッチＡを押すと、スイッチＡが押し続けられている間だけ、現在時刻表示モードＳＴ５２に移行し、現在時刻と、現在水温が表示される。具体的には、図５に示す現在時刻表示モードＳＴ５２においては、現在時刻が１０時１８分であり、現在水温が２３［℃］であることが表示されている。このように、ダイビングモードＳＴ５においてその旨のスイッチ操作があったときには所定の期間だけ現在時刻や現在水温の表示を行うため、小さな表示画面内で通常はダイビングに必要なデータだけを表示するように構成したとしても、現在時刻などを必要に応じて表示できるので便利である。しかも、このようにダイビングモードＳＴ５においても、表示の切り替えにスイッチ操作を用いたので、ダイバーが知りたい情報を適正なタイミングで表示することが可能となっている。
【００３５】
また、ダイビングモードＳＴ５の状態で、水深が１．５ｍより浅いところにまで浮上したときには、ダイビングが終了したものとみなされ、潜水により導通状態となって潜水動作監視スイッチ３０が絶縁状態になった時点でサーフェスモードＳＴ２に自動的に移行する。なお、水深が１．５ｍ以上となったときから再び水深が１．５ｍ未満となった時までを１回の潜水動作として、この期間中の潜水結果（ダイビングの日付、潜水時間、最大水深などの様々なデータ）がＲＡＭ５４に記憶される。併せて、今回のダイビング中に上述した浮上速度違反警告が連続して２回以上あった場合には、その旨も潜水結果に含めて記録される。
本実施形態のダイブコンピュータは、無減圧潜水を前提に構成されているものであるが、減圧潜水を行う必要が生じた場合には、その旨のアラームをオンしダイバーに告知し、動作モードを減圧潜水表示モードＳＴ５３に移行する。
【００３６】
減圧潜水表示モードＳＴ５３においては、現在水深、潜水時間、体内窒素グラフ、高度ランク、減圧停止深度、減圧停止時間、総浮上時間を表示する。具体的には、図５に示す減圧潜水表示モードＳＴ５３においては、潜水開始から２４分経過し、水深が２９．５ｍのところにいる旨が表示されている。また、体内窒素量が最大許容値を超え危険であるため、安全な浮上速度を守りながら水深３ｍのところまで浮上し、そこで１分間の減圧停止をするようにとの指示が表示されている。ダイバーは、上記のような表示内容に基づいて減圧停止した後、浮上することとなるが、この減圧を行っている間、体内窒素量が減少傾向にある旨が下向きの矢印により表示される。
【００３７】
浮沈管理モードＳＴ５４では、現在水深、潜水時間、浮上（潜行）速度、浮上（潜行）方向、体内窒素グラフなどダイビングに必要な情報が表示される。具体的には、図５に示すように、浮沈管理モードＳＴ５４においては、ダイビングを開始してから１２分が経過し、現在、ダイバーは水深１５．０ｍの深さの場所に位置している旨が表示されている。また、現在の浮上（潜行）速度は０．２ｍ／ｓであり、浮上（潜行）方向は、下方向、すなわち潜行方向である旨が表示され、さらに現在の体内窒素量は体内窒素グラフにおけるマーク４個が点灯しているレベルである旨が表示されている（図５中、符号ＳＴ５１参照）。
この浮沈管理モードＳＴ５４においては、急激な浮上が減圧症の原因となることから、浮上速度監視手段が働く。すなわち、所定時間毎（例えば、６秒毎）に現在の浮上速度を算出するとともに、算出した浮上速度と現在水深に対応する浮上基準速度とを比較し、算出した浮上速度が浮上基準速度よりも速い場合には、報知装置１３から４［ｋＨｚ］の周波数でアラーム音（浮上速度違反警告アラーム）を３秒間発するとともに、浮上速度を落とすように液晶表示パネル１１において、「ＳＬＯＷ」の表示と、現在水深の表示とを所定周期（例えば、１秒周期）で交互に表示して浮上速度違反警告を行う。さらに振動発生装置３８から浮上速度違反である旨を振動でダイバーに警告する。そして浮上速度が正常なレベルにまで低下したときには、浮上速度違反警告を停止することとなる。
【００３８】
滞留浮沈管理モードＳＴ５５では、現在水深、目標水深、浮上（潜行）速度、目標浮上（潜行）方向、目標水深までの到達時間、体内窒素グラフ、高度ランクなどダイビングに必要な情報が表示される。例えば、図５に示す浮沈管理モードＳＴ５４においては、ダイビングを開始してから１２分が経過し、現在、ダイバーは水深１５．０ｍの深さの場所に位置し、目標水深は、２０．０ｍの深さの場所に位置している旨が表示されている。また、現在の浮上（潜行）速度は０．２ｍ／ｓであり、目標浮上（潜行）方向は、下方向、すなわち潜行方向であり、目標水深までの到達時間は２０秒である旨が表示され、さらに現在の体内窒素量は体内窒素グラフにおけるマーク４個が点灯しているレベルである旨が表示されている（図５中、符号ＳＴ５１参照）。
この浮沈管理モードＳＴ５５においても浮沈管理モードＳＴ５４と同様に浮上速度監視手段が働く。
【００３９】
［６．６］ログモード
ログモードＳＴ６は、ダイビングモードＳＴ５に入った状態で水深１．５ｍよりも深くに３分以上潜水したときの各種データを記憶、表示する機能である。このようなダイビングのデータは、ログデータとして潜水毎に順次記憶され、所定数（例えば、１０回）の潜水のログデータを記憶保持する。ここで、最大記憶数以上の潜水を行った場合には、古いデータから順に削除され常に最新のログデータが記憶されていることとなる。なお、最大記憶数以上の潜水を行った場合でも、予め設定しておくことにより、ログデータの一部を削除せずに保持するように構成することも可能である。
【００４０】
このログモードＳＴ６へは、時刻モードＳＴ１あるいはサーフェスモードＳＴ２において、スイッチＢを押すことにより移行することが可能となっている。ログモードＳＴ６においては、ログデータは所定時間（例えば、４秒）毎に切り替わる二つのモード画面を有している。図５に示すように、第１のログモードＳＴ６１では、潜水月日、平均水深、潜水開始時刻、潜水終了時刻、高度ランク、潜水を終了した時点における体内窒素グラフが表示される。第２のログモードＳＴ６２では、潜水を行った日における何回目の潜水であるかを示すログナンバー、最大水深、潜水時間、最大水深時の水温、高度ランク、潜水を終了したときの体内窒素グラフが表示される。具体的には、図５（符号ＳＴ６参照）に示すように、高度ランク＝０の状態において、１２月５日の２回目のダイビングでは、潜水が１０時０７分に開始され、１０時４５分で終了し、３８分間の潜水であった旨が表示されている。このときのダイビングでは、平均水深が１４．６ｍ、最大水深が２６．０ｍ、最大水深時の水温＝２３［℃］であり、ダイビング終了後、体内窒素グラフのマークが４個点灯に相当する窒素ガスが体内に吸収されていた旨を表している。
【００４１】
このように本実施形態のログモードＳＴ６においては、２つのモード画面を自動的に切り替えながら各種情報を表示するので、表示画面が小さくても実質的に表示可能な情報量を多くする事ができ、視認性が低下することがない。
さらにログモードＳＴ６においては、スイッチＢを押す度に新しいデータから古いデータに順次表示が切り替わり、最も古いログデータが表示された後は、時刻モードＳＴ１またはサーフェスモードＳＴ２に移行する。全ログデータのうち一部のログデータを表示し終わった状態においても、スイッチＢを２秒以上押し続けることにより時刻モードＳＴ１またはサーフェスモードＳＴ２に移行することができる。さらにスイッチＡ、Ｂのいずれもが所定時間（１〜２分）操作されない場合であっても、動作モードがサーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１に自動的に復帰する。従ってダイバーがスイッチ操作を行う必要がなく使い勝手が向上している。また、スイッチＡを押すとプランニングモードＳＴ３に移行する。
【００４２】
［６．７］ＦＯ₂ 設定モード
ＦＯ₂ 設定モードＳＴ７では、ＦＯ₂ が２［Ｈｚ］で点滅表示され、ＦＯ₂ の設定が可能である。
設定モードＳＴ４からスイッチＡ、Ｂの同時押しによりこのＦＯ₂ モードＳＴ７に移行可能である。
ＦＯ₂ モードＳＴ７内で、スイッチＡを押すことによって設定モードＳＴ４に戻り、スイッチＢを押すことによってＦＯ₂ の設定が可能である。
ここで、スイッチＢを押し続けた場合、８［Ｈｚ］の早送り表示がされるが、予め設定されていたＦＯ₂ 、例えば、２１［％］、３２［％］等の値になった場合は、次のキー入力があるまで表示を固定させる。
【００４３】
［７］浮沈管理
次に浮沈管理モードについて説明する。
浮沈管理部２７は、水圧・水深計測部１０により求めた圧力値または水深値より時間あたりの変動により浮上状態、潜行状態あるいは浮きも沈みもしない状態のいずれであるかを判断する。以下、浮上状態をプラス浮力状態、潜行状態をマイナス浮力状態、浮きも沈みもしない状態を中性浮力状態と呼ぶものとする。
浮沈管理部２７は、毎秒毎に水圧・水深計測部１０において計測している水圧または水深値より前回の計測結果と、今回の計測結果との差異に基づいて、プラス浮力状態、マイナス浮力状態あるいは中性浮力状態のいずれかの判断を行う。しかしながら、通常、ダイブコンピュータは腕に取り付けるので、毎秒毎に計測して同時に表示を更新し、浮沈管理を行おうとすると、常に現在の水深値と前回までの水深との差が生じてしまい安定した表示および浮沈管理が行えないので、計測は毎秒毎に行っても浮上速度管理の場合と同様に、表示の更新および浮沈管理の更新は行わないようにしている。
次に浮沈管理部２７は、ダイバーに浮沈状態を伝達するべく、表示を行う。ここで示す実施形態は、ダイブコンピュータに浮沈管理機能を取り入れて表示する例を示したものであるが、ダイブコンピュータ以外のダイバーにとって必要な機材（マスク、ボンベ等）にも同機能を搭載するようにしてもよい。
【００４４】
［７．１］浮沈管理処理
図６は、浮沈管理処理の処理フローチャートである。
まず、ダイブコンピュータのＭＰＵ１は、入力されたキー（key）がいずれの動作モードに対応するものであるかを判別する（ステップＭ１）。
次にＭＰＵ１は、判別した入力キーに対応する動作モードに設定を行うとともに、各機能毎のフラグを設定する（ステップＭ２）。
次にＣＰＵは、モード判定を行い、ダイビングモードになっているか否かを判別する（ステップＭ３）。
ステップＭ３の判別において、非ダイビングモードであると判別した場合には（ステップＭ３；Ｎｏ）、動作モードに対応する表示処理を行って（ステップＭ）、処理を終了する。
ステップＭ３の判別において、ダイビングモードであると判別した場合には（ステップＭ３；Ｙｅｓ）、各種データの初期化などの初期処理およびダイビングモードにおける初期表示処理を行う（ステップＭ４）。
次にＭＰＵ１は、水中における処理を計測タイミング毎に行うこととなる（ステップＭ５）。
具体的には、水深計測処理、体内酸素量の算出処理、体内窒素量の算出処理、浮上速度警告処理、潜水可能時間算出処理および水温計測処理などを行うこととなる。
【００４５】
次にＭＰＵ１は、所定の判別タイミング毎に水深変化についてあらかじめ定めた基準変化率を超える変化率が検出されたか否かを判別する（ステップＭ６）。ここで、基準変化率は、中性浮力状態と見なせる許容最大変化率に相当している。
ステップＭ６の判別において、所定の判別タイミングにおける水深変化についてあらかじめ定めた基準変化率を超える変化率が検出されなかった場合には（ステップＭ６；Ｎｏ）、中性浮力、すなわち、滞留状態にあるとし（ステップＳ９）、浮力管理処理に移行する（ステップＭ１１）。
ステップＭ６の判別において、所定の判別タイミングにおける水深変化についてあらかじめ定めた基準変化率を超える変化率が検出された場合には（ステップＭ６；Ｙｅｓ）、当該変化率が正（プラス）の値であるか、負（マイナス）の値であるかを判別する（ステップＭ７）。
ステップＭ７の判別において検出した変化率の値が正の値である場合には（ステップＭ７；Ｙｅｓ）、プラス浮力、すなわち、浮上状態にあるとし（ステップＳ８）、浮力管理処理に移行する（ステップＭ１１）。
ステップＭ７の判別において検出した変化率の値が負の値である場合には（ステップＭ７；Ｎｏ）、マイナス浮力、すなわち、潜行状態にあるとし（ステップＳ１０）、浮力管理処理に移行する（ステップＭ１１）。
浮力管理処理においてＭＰＵ１は、ステップＭ６〜ステップＭ１０の処理において判別した現在の潜水状態（潜行、浮上、滞留）毎に適正な潜水状態であるか否かを判別するとともに、不適正な潜水状態である場合には、適正な潜水状態に戻すための指示を決定する（ステップＭ１１）。
これによりＭＰＵ１は、現在の潜水状態に応じて警報を出すべきもの（あるいは注意を促すべきもの）であるかを判別し、必要に応じてその旨をダイバーに報知部８を介して報知する報知処理を行う（ステップＭ１２）。
さらに現在のダイビング状態を浮沈状態も含めて情報表示部２８に表示する（ステップＭ１３）。
【００４６】
図７（ａ）は、浮沈管理モードにおける表示用データの一例の説明図である。
表示用データとしては、現在水深データ、潜水パターンデータ（浮上（潜行）速度データ）、現在の潜水状況データ、体内窒素量データおよび体内酸素量データなどが必要である。
具体的には、
・現在水深データ＝１０．０ｍ
・潜水パターンデータ＝０．２ｍ／ｓ（浮上（潜行）速度）
・現在の潜水状況データ＝潜行状態（↓）
・体内窒素量データ＝バーグラフ４個点灯
・体内酸素量データ＝バーグラフ２個点灯
等となる。
図８は、情報表示部２８としての透過型液晶表示装置ＤをマスクＭ内に装着した場合のマスクの外観図である。また、図９は、マスクＭ内の透過型液晶表示装置Ｄに浮沈管理画面を表示した場合の表示例の説明図である。
図９に示すように、マスクＭ内の透過型液晶表示装置Ｄには、現在の水深値が１０．０ｍ、潜水パターン、すなわち、潜行速度＝０．２ｍ／ｓなどが数値で表示される。
さらに現在水深に対応づけて潜水状況および潜水パターンを考慮した潜行状態をグラフィカル（図中、太い矢印で示す。）に表示している。
次に滞留したい水深を設定する場合に対応する滞留浮沈管理処理について説明する。
【００４７】
［７．２］滞留浮沈管理処理
図１０は滞留浮沈管理処理の処理フローチャートである。
まずダイブコンピュータのユーザであるダイバーは、希望する滞留位置を設定する（ステップＭ１４）。例えば、水深１５ｍとする。この場合において、滞留位置の設定は陸上あるいはダイビング中のいずれでも可能であるが、この場合には、水深値を直接入力すればよい。また、ダイビング中に現在水深に滞留したい場合には、現在水深を選択する旨を指示するようにすればよい。
これに伴いＭＰＵ１は、現在の水深、水温、現在のダイビングに影響を及ぼすダイビング履歴（潜水時間および水深履歴を含む潜水パターン、体内窒素蓄積量、体内酸素蓄積量、ボンベ残量など）に基づいて現在位置から滞留位置に至るまでの複数の水深設定位置（経由目標位置）を含む今後の潜水パターン、すなわち、浮上（潜行）速度を算出する（ステップＭ１５）。
次にＭＰＵ１は、現在目標とすべき水深設定位置の現在位置を基準とする方向（上下方向）および到達距離を算出する（ステップＭ１６）。
さらにＭＰＵ１は、ステップＭ１６において算出した到達距離に基づいて現在目標とすべき水深設定位置に至るまでの到達時間を算出する（ステップＭ１７）。
続いてＭＰＵ１は、現在目標とすべき水深設定位置を基準として、実際の潜行状態が正常なものであるか、警報を出すべきもの（あるいは注意を促すべきもの）であるかを判別し、必要に応じてその旨をダイバーに報知部８を介して警告表示部により報知する報知処理を行う（ステップＭ１８）。
【００４８】
さらに現在のダイビング状態を浮沈状態も含めて情報表示部２８に表示する（ステップＭ１９）。
図７（ｃ）は、滞留浮沈管理モードにおける表示用データの一例の説明図である。
表示用データとしては、現在水深データ、滞留位置データ、潜水パターンデータ（浮上（潜行）速度データ）、方向データ、到達時間データ、体内窒素量データおよび体内酸素量データなどが必要である。
具体的には、
・現在水深データ＝１０．０ｍ
・滞留位置データ＝１５ｍ
・潜水パターンデータ＝０．２ｍ／ｓ（浮上（潜行）速度）
・方向データ＝潜行方向（↓）
・到達時間データ＝２０秒
・体内窒素量データ＝バーグラフ４個点灯
・体内酸素量データ＝バーグラフ２個点灯
等となる。
【００４９】
図１１は、マスクＭ内の透過型液晶表示装置Ｄに滞留浮沈管理画面を表示した場合の表示例の説明図である。
図７（ｃ）に示したデータの場合、図１１に示すように、現在の水深値が１０．０ｍ、滞留状態位置まであと５．０ｍ潜水、到達時間２５秒、潜水パターン０．２ｍ／ｓなどの情報がマスクＭ内の透過型液晶表示装置Ｄの滞留浮沈管理画面に表示される。
さらに透過型液晶表示装置Ｄの滞留浮沈管理画面には、現在水深に対応づけて潜水状況および潜水パターンを考慮した潜行状態をグラフィカル（図中、太い矢印で示す。）が表示される。
【００５０】
［８］変形例
［８．１］第１変形例
以上の説明においては、浮沈状態を判別するに際し、今回の計測タイミングおよび前回の計測タイミングにおける水圧値あるいは水深値（検出値）のに基づいて潜水者の浮沈状態を判別し、管理していたが、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて潜水者の浮沈状態を判別し、管理するようにすることも可能である。この場合に、各回の検出値に重み付けを行い今回の計測タイミングの検出値の重みを大きくするようにすること等も可能である。
【００５１】
［８．２］第２変形例
上記実施形態では、上述した各種動作を行うためのプログラムが予めＲＯＭ６に記憶されていることを前提としていた。ただし、これに限らず、図示せぬパーソナルコンピュータやサーバコンピュータとダイブコンピュータを通信ケーブルあるいはネットワークを介して接続し、このパーソナルコンピュータあるいはサーバコンピュータからダイブコンピュータに上記プログラムをダウンロードするような形態であってもよい。この場合、ダイブコンピュータ内の書き換え可能な不揮発性メモリ（図示略）にプログラムが記憶されることになる。そして、ＭＰＵ１は、この不揮発性メモリからプログラムを読み出して、これを実行すればよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、水中における浮沈管理を取り入れることによって、使用者が滞留状態、潜行状態あるいは浮上状態のいずれであるかを容易に把握でき、周りの景色に見とれて危険な潜水を続行するのを防止したり、減圧すべく滞留状態を保ちたい場合の目安となり、安全にダイビングを行うことができる。
また、初心者にとって水中でダイビング機材を装着し、自由にダイビングを行うことは難しいが、浮沈になれる訓練を行う場合や滞在したい水深値を超えたり、急浮上を行った場合に報知すると同時に現在の潜水状況を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイブコンピュータの全体構成図である。
【図２】ダイブコンピュータの詳細構成ブロック図である。
【図３】浮上速度監視機能実現のための機能ブロック図である。
【図４】ダイブコンピュータの窒素量算出機能実現のための機能構成ブロック図である。
【図５】ダイブコンピュータの各種動作モードにおける表示画面の遷移を模式的に表す図である。
【図６】浮沈管理処理の処理フローチャートである。
【図７】浮沈管理モード、無減圧潜水モードおよび滞留浮沈管理モードの各モードにおける表示用データの一例の説明図である。
【図８】情報表示部としての透過型液晶表示装置をマスク内に装着した場合のマスクの外観図である。
【図９】マスク内の透過型液晶表示装置に浮沈管理画面を表示した場合の表示例の説明図である。
【図１０】滞留浮沈管理処理の処理フローチャートである。
【図１１】マスク内の透過型液晶表示装置に滞留浮沈管理画面を表示した場合の表示例の説明図である。
【符号の説明】
１…ＭＰＵ、２…表示部、３…計時部、４…圧力センサ、５…アナログ／ディジタル変換器、６…ＲＯＭ、７…ＲＡＭ、８…報知部、９…制御・演算部、１０…水圧・水深計測部、１１…スイッチ操作部、１２…潜水動作監視スイッチ、１３…報知装置、１４…振動発生装置、１５…液晶ドライバ、１６…液晶表示パネル、１７…制御回路、１８…時刻用カウンタ、１９…分周回路、２０…発振回路、２１…増幅回路、２２…浮上速度計測部、２３…浮上速度基準データ、２４…浮上速度違反判定部、２５…潜水結果記憶部、２６…水温計測部、２７…浮沈管理部、２８…情報表示部、２９…報知部、３０…警告表示部、３１…呼吸気窒素分圧算出部、３２…呼吸気窒素分圧記憶部、３３…比較部、３４…半飽和時間選択部、３５…体内窒素分圧算出部、３６…体内窒素分圧記憶部、３７…体内窒素分圧排出時間導出部、３８…潜水可能時間導出部、ＰＷ…電源部。

Claims (19)

1. 予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出し、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別して浮沈状態に関する情報を取得し、管理する浮沈管理手段と、
   前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知する情報告知手段と、
   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. 予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出し、予め設定された滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出して、前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出し、管理する浮沈管理手段と、
   前記滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を告知する情報告知手段と、
   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１または請求項２記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記浮沈管理手段は、前記浮沈状態に関する情報として、浮沈方向および浮沈速度を取得する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、
   前記情報告知手段は、滞留状態、潜行状態あるいは浮上状態のいずれであるかを文字、図形あるいは数字で表示することを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
5. 請求項３記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記情報告知手段は、滞留状態あるいは非滞留状態を報知する報知手段を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記浮沈管理手段は、前記滞留状態を維持したい水深の水深値を設定滞留水深値として設定する設定手段を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
7. 請求項６記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記情報告知手段は、前記設定滞留水深値と実際の水深値との差に関する情報を表示することを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
8. 請求項６または請求項７記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記浮沈管理手段は、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水パターンを算出する潜水パターン算出手段を備え、
   前記情報告知手段は、前記潜水パターンを告知すべく表示する、
   ことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
9. 請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のダイバーズ用情報処理装置において、
   前記浮沈管理手段は、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水時間を算出する潜水時間算出手段を備え、
   前記情報告知手段は、前記潜水時間を告知すべく表示する、
   ことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のダイバーズ用情報処理装置において、
    前記浮沈管理手段は、計測間隔および潜水時間をカウントする計時部と、
    水圧または水深を計測する水圧・水深計測部と、
    を備えたことを特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
11. 予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出し、今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別して浮沈状態に関する情報を取得し、管理する浮沈管理過程と、
    前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知する情報告知過程と、
    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。
12. 予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出し、予め設定された前記滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出して、前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出し、管理する浮沈管理過程と、
    前記滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を表示する情報告知過程と、
    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。
13. 請求項１または請求項２記載のダイバーズ用情報処理装置の制御方法において、
    前記浮沈管理過程は、前記浮沈状態に関する情報として、浮沈方向および浮沈速度を取得する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。
14. 請求項１３記載のダイバーズ用情報処理装置の制御方法において、
    前記情報告知過程は、滞留状態、潜行状態あるいは浮上状態のいずれであるかを文字、図形あるいは数字で表示する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。
15. 請求項１３または請求項１４記載のダイバーズ用情報処理装置の制御方法において、
    前記滞留状態を維持したい水深の水深値を設定滞留水深値として設定させる設定過程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。
16. 請求項６記載のダイバーズ用情報処理装置の制御方法において、
    前記浮沈管理過程は、前記設定滞留水深値と実際の水深値との差に関する情報、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水パターンに関する情報、前記設定滞留水深値に対応する水深に至るまでの潜水時間の少なくともいずれかの情報を取得し、
    前記情報告知過程は、取得した情報を表示する、
    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。
17. コンピュータにダイバーズ用情報処理装置の制御を行わせるための制御プログラムにおいて、
    予め定めた計測間隔で水圧または水深を検出させるステップと、
    今回の計測タイミングを含む複数回の計測タイミングにおける検出値の変化状態に基づいて滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を判別させ、浮沈状態に関する情報を取得させ、管理させるステップと、
    前記滞留状態を維持したい水深に関連する浮沈状態に関する情報を告知させるステップと、
    を備えたことを特徴とする制御プログラム。
18. コンピュータにダイバーズ用情報処理装置の制御を行わせるための制御プログラムにおいて、
    予め定めた計測間隔または潜水時間時に水圧または水深を検出させるステップと、
    予め設定された滞留状態を維持したい水深に対応する設定水圧値または設定水深値に対し、その差異を算出させて、前記滞留状態を維持したい水深に関連する潜水者の浮沈状態を検出させ、管理させるステップと、
    前記滞留状態を維持したい水深に関連する前記潜水者の浮沈状態に関する情報を表示させるステップと、
    を備えたことを特徴とする制御プログラム。
19. 請求項１７または請求項１８記載の制御プログラム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。

Images