WO2001018488A1

WO2001018488A1 - Dispositif de traitement de donnees pour plongeurs

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Publication number: WO2001018488A1
Application number: PCT/JP2000/006074
Authority: WO
Inventors: Masao Kuroda; Hitomi Aizawa
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2001-03-15
Also published as: EP1134547A1; EP1134547A4; DE60040590D1; US6519548B1; EP1134547B1; ATE412165T1; JP3478289B2

Description

明細書ダイバーズ ffl† 報処理 ¾1S 技術分野

本発明は、ダイバーズ ffl† 報処理装置に関し、特にダイバーのダイビング中の浮上時における圧力減少率をダイバーに報知し、圧力変化率が大きくなりがちな _r:¾所におけるダイビングのダイバーの減圧 ;および肺の膨張愆^にかかる危険性を低減させることに^する。

背^技術

いわゆるグイブコンピュータとも称せられるダイバーズ用怙処 _:装において行われる^水後の減圧 ¾件の, fl 方法については、 KEN LOYST et al. ^:の「DI VE COMPUTERS A CONSUMER'S GUIDE TO HISTORY, THEORY & PERFORMANCES Waters port Publishing Inc. ( 1991 )に ,ΐΐ細に述べられている。また、理論についての义献としては、 A.A.Buhlmann-^co 「Decompression- Decompression Sicknessj 、 Sp ringer, Berlin(1984), pp.14に IL!彼の計算方法も検討されている。

そこで、ダイバーズ用報処理装では、上記の理論からグイビング中およびダイビング後の体内不活性ガスの吸収および排出を計算し、体内不活性ガス Sを；時把握し、ダイバーの減圧症にかかる危険性を低減している。

また、減圧症を防止するとう観点からすれば、 ' 上速度が速すぎると休内に溶け込んでいた窒素などの不活性ガスが気泡となって減圧症を起こすので、水面への、?？上速度を守ることも重要である。そこで、従来のダイバーズ用怙報処理装置では、浮上速度を監視し、予め設定されている 1つの浮上速度上限値よりも浮上速度が速いときには浮上速度違反である旨の警告を発し、ダイバーに知らせるように構成されているものもある。また、浮上逨度として、浮上時の水圧値の変化ではなく、単位時 ίί'内における浮上前後の水圧比の大小に着目し、水深に応じて浮上速度上限値を設定し、浮上速度を監視しているダイパーズ用情報処理装置もある。

しかしながら、これらはダイビングを行っている水面の気圧について、なんら考慮されていないという問題点があった。仮に、水面の気圧の低い高所でダイビングを行った場合と、水面の気圧の高い低所でダイビングを行った場合を比べると、同じ密度で、冏じ時簡に同じ距離だけ ^七を行ったとしても、移動終了後の圧力を移動^始前の圧力で割つた圧力変化率は高所でダイビングを行つたほうが小さく、逆に肺中の空気は、圧力変化率に反比例し低所グイビングよりも膨張しやすく、減圧症および肺の過膨張傺¾にかかる危険性は大きい。

しかるに、従来のダイパーズ用情報処理装 ;aは、水深に応じて浮上中の浮上速度上限値が ¾定されていたものもあったが、多くのダイバーズ用情報処理装 ϋは、一律に-;'?上中の浮上速度上限値が設定され、水面の気圧に閲してはなんら考慮されていなかった。そのため、安全性を重視するという観点からすれば、 ^上速度上限俯をかなり小さめに設定することになる。その結果、水面の気圧のい低所のダイビングでは、浮上速度に余裕があるにも関わらず浮上速度逸反である旨の警告が頻繁に允せられ、現状からずれた情報を提供することになる。それとは逆に、浮上速度上限値を大きめに設定して警告を誤って発するのを防止しょうとすると、減圧症を確実に防止することが困難となる。

以上の問題点に鑑みて、本発明では、ダイビングを行っている水面の気圧に基づいて浮上時の圧力減少率上限値を設定し、水面の気圧の低い高所でのダイビングにおいても適正な浮上速度を監視することのできるダイパーズ用情報処理装置を提供することを目的とする。

発明の 1 示

上記目的を速成するために、本発明のダイバーズ用情報処理装置は、圧力測定手段と、潜水時間を計測する潜水時間計時手段と、前記圧力測定手段によって計測された圧力と、前記計時手段に基づいて、浮上時の圧力減少率を導出する圧力減少率導出手段と、圧力減少率上限値を設定する圧力減少率上限値設定手段と、前記圧力上限値設定手段によって設定された圧力減少率上限値と圧力減少率導出手段によって導出された現在の圧力減少率とを比較する圧力減少率比較手段と、前記圧力減少率上限値設定手段は、ダイビングを行っている水面の気圧情報に基づいて、ダイビング中の浮上時における前 3ΰ圧力減少率 1:限値が設定されることを特徴とする。

本発明では、ダイビングの^上時に起こる圧力減少率が適正か否かを監視するにあたって、水面の気圧毎に所定の圧力減少率上限 ftが設定されている。この圧力減少率とは、現在の絶対圧から t秒（分）前の絶対圧の差分を時問 tで割ったであり、现在の水而の気圧に対応する圧力減少率上限値との比較を行う。例えば、圧力減少率上限値は、水面の気圧の低い^所ダイビングでは小さな俯が設定されている。なぜなら、単位時問あたりにおける浮上時の絶対圧の変化は、水面の気圧の高い低所ダイビングより水面の圧の低い _t;¾所ダイビングのほうが大きいからである。すなわち、ダイビング中の浮上時の水圧値の減少率よりもむしろ、単位時問あたりにおける浮上前後の絶対圧比の大小が重要な問題であり、特開 - 1 0 - 2 5 0 6 8 3では現在の水深に応じて浮上速度上限値の設定されるようになっているものもある。また、この浮上前後の絶対圧比の大小に着目したため、純に浮上速度を用いず、圧力値によって浮上時の安全を監視する。なぜなら、例えば、淡水と海水など、水の密度が ®なる場合、同じ浮上速度でも、圧力の変化が^なるからである。そこで、本発明では、水面の気圧の高い低所ダイビングでは比較的大きな圧力減少率を許容し、水面の気圧の低い高所ダイビングでは比較的小さな圧力減少率しか許容しないように、圧力減少率上限値を設定することにより、上時における適切な安全の判断が可能となる。

請求^ 2のダイバーズ用情報処理装置は、請求項 1 において、圧力減少率導出手段によって前回導出された圧力減少率と現在導出された圧力減少率の変化率から、後の圧力減少率を測する圧力減少率予測手段を備えたことを特徴とする。ダイビングの浮上時に急な浮上を行うと、減圧症にかかる危険性は高まり、さらに急な浮上に伴う減圧により、肺中の空気が膨張し肺の破裂も起こる危険性がある。これを防ぐためには、危険な速度になつてから警告を行うことは危険であり、危険な速度にならないような報知の仕方が必要である。そのためには、圧力減少率の変化率を調べ、その変化率から危険な浮上速度にならないように予測することが大切であり、このように危険な速度にならないように予測することは、ダイバ一により大きな安全を提供することができる。

したがって、この :力減少率予測手段は、前回導出された圧力減少牛:と現在導 ,¹ Πされた圧力減少率の変化率から、潜水終了時点まで圧力減少率を予測するようになっていることが好ましく、浮上を行なう場合は、数秒後の圧力減少率を逐次？測できるようになつていることがより好ましい。

求 ifi 3のダイバーズ用 ½報処 ¾装は、求 ¾ 1において、前記^力減少率ヒ限 ίΰ設定 ΐ段は、 m記圧力計測手段によって計測された圧力値と予め設^されている圧力変化率より、ダイビング中の浮上時における前記圧力減少率 h限値が設定されることを特徴とする。

ここで、圧力変化率とは現の絶対圧で t秒（分）後の絶対 ΠΙの ½を剖つた値である。この圧力変化率を用いれば、現在の圧力値のみから圧力減少率上限 ίιίίが設定できるため、水面での気圧 tfi報や、現在の水 ¾に ½づいて圧力減少书上限値が設定する ΐ問がけ、処理が減少するという効果を有する。

請求項4のダイパーズ ffl† 報処理装 ΪΞは、求項 1乃至から^求项 3までのいずれか 1顷において、現在の圧力減少率を報知する、もしくは圧力減少申-上限値と現在の圧力減少率を比較して現在の圧力減少率が前記圧力減少率上限値より大きい場合には、告を行う圧力減少率報知手段とを有することを特徴とする。このように圧力减少申.を報知^段によって、速続的に報知レベルを変えた埸合、現時点で圧力減少率が加傾向にあるのか減少傾向にあるのか感笕的に把握することができ、危険な圧力減少率に達する前にダイバーに危険を伝達することが容易となる効果を右する。

前記報知レベルをアラーム音の周波数の高低によって連続的に変化させることによって、圧力減少率を伝達することにより、連続的な変化を表現でき、現時点で圧力減少率が増加傾向にあるのか'减少傾向にあるのか感党的に把握することができ、危険な圧力減少率に ^する mにダイバーに危険を伝達することが容易となる効果を有する。また、特に、危険な圧力減少率に近づいた場合に周波数が高くなるようにしておけば、危険が迫っていることが直感的に認識しやすいという効 ¾を有する。

また、前記報知レベルをァラーム^のテンポの¹ _fi®によつて迚続的に変化させることによって、圧力減少率を伝速することにより迚絞的な変化を表現でき、感的に ¾時点で圧力減少率が i¾加傾向にあるのか減少傾向にあるのか把握することができ、危険な圧力減少率に達する前にダイバーに危険を伝违することが容易となる効果を有する。また、特に、危険な圧力減少率に近づいた場合にテンポがアップするようにしておけば、人問が危険に接したときに心拍数が上がるように、 ^感的に危険に接していることを認識しやすいという効果を有する。

さらに、 ¾記報知レベルをアラーム音の音: の大小よつて速続的に変化させることによって圧力減少を银知することにより迚続的な変化を表現でき、現時点で圧力減少率が i¾加傾向にあるのか減少傾向にあるのか感党的に把握することができ、危険な圧力減少率にする前にグイバーに危険を報知することが容 ¾となる効をィ了する。また、特に、危険な圧力減少申に近づいた場合に ί¾が大きくなるようにしておけば、より危険性を認識させやすく、ダイバーの注怠を喚起しやすいという効果を冇する。

また、前記報知レベルを振動アラームの振幅の大小や振動アラームの振動のテンポの早遅によって連続的に変化させることでもよい。このように振動アラームを使川すれば、アラーム音の場合のように、自分身の警告か、他人の，告か惑わされることがなく、それゆえ圧力減少率の†, 報が ΓΊ分に対して向けられていることが、期に認識でき、 Γ£力減少率が危険なに违することを予防する効果を有する。特に、危険な圧力減少率に近づいた場合にテンポがアップするようにしておけば、人問が危険に接したときに心拍数が上がるように、直感的に危険に接していることを認識しやすいという効果を有する。

請求頃 5のダイバーズ用情報処理装置は、請求項 1から請求項 4までのいずれか 1項において、圧力減少率の前記圧力減少率上限値に対する許容度を表示する圧力減少率上限値表示手段を有することを特徴とする。このように表示部を利用し視覚に訴えることも圧力减少率の危険をダイバーに報知する手段としては有効である。この表示部と、請求項 1ないし 5で述べてきた報知手段と複合させて使用すれば、よりダイバーへの危険の伝违が容易になる効果を有する。なお、求 ίΠ 1ないし求項 5はすべてどのように ¾合させて fflいてもよく、ダイバーにわかりやすく危険が報知され、伝わればよい。図面の简 ^な説明

図 1は、本発明を適用したダイバーズ用情報処理装^の装置本体、および腕バンドの一部を示す平而図である。

図 2は、木発明を適用したダイバーズ用^報処理装 ϋの全体プロック図である

図 3は、本発明を適川したダイバーズ用怙報処理装; Sにおいて、圧力減少率違反告を行うためのプロヅク図である。

図 4は、木発明を適用したダイバーズ用情報処理装^において、体内 ¾?¾ Siを計^するためのプロック図である。

図 5は、木発明を適用したダイバ一ズ用報処理 ¾ [gがおする各機能を^すフローチャートである。

図 6は、タイムモードおよびサ一フェスモードの衷示に関する説明図である。図 7は、プランモ一ドの衷示に関する説明図である。

図 8は、設定モードの表示に関する説明図である。

図 9は、ダイブモードの表示に関する説明図である。

図 1 0は、ログモードの衷示に関する説明図である。

図 1 1は、報音装證の説明図である。

図 1 2は、振動発生装置の説明図である。

図 1 3は、振動発生装置の動作説明図である。

図 1 4は、振動発生装置のステ一夕に関する説明図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 [全体構成]

図 1は本形態のダイバーズ用情報処理装 Kの装匿本体、および腕バンドの一部を示す f-面図である。図 2はそのプロック図である。

図 1 において、本形態の ¾処¾ ¾ ^ 1は、いわゆるダイブコンピュータとも称せられるものであり、潜水中のダイバーの水深位や潜水時問を計^してそれらを ¾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、（主に窒素量 ) を,计測し、この計測結から、潜水後に陸上にあがってから体内にされた窒素が排出される時などを衷示するものである。

この怙報処现装 ; 1は、円形の装木体 2に対して腕時 Γΐ|-における 6時の側および 12時の側に腕バンド 3 , 4がそれそれ迚結され、これらの腕バンド 3 , 4によつて腕時,计と同様、腕に装； Τίして使用することができる。 ¾ ^本体 2は、上ケ一スと下ケースとが完全水密状態でビス 1ヒめなどの方法で ΡίΙ定され、その内部には各種の部品などが^載された基板（図示せず）が収納されている。

装^本体 2の l iifi側には、液晶表示パネル 1 1 を用いた表示部 1 0が構成され、それより腕時,计における 6時の側には 2つのプッシュボタンからなるスィツチ A , Bが構成されている。ここで、スイッチ A、 Bは、報処现装; g lで行われる各モ一ドを選択、切り換えするための操作部 5である。

装置本体 2の上面側のうち、腕時計における 9時の側には、潜水を開始したか否かを監視するための水分検知センサ一を用いた潜水動作スィツチ 3 0が構成されている。この潜水勋作監視スィッチ 3 0は装 :本体の上面に露出している 2つの電極 3 1 , 3 2を( ぇ、これらの電極 3 1 , 3 2が海水などで導通し、電極 3 1 , 3 2間の抵抗値が小さくなつたときに潜水を開始したものと判断する。但し、この潜水動作監視スィッチ 3 0は、あくまで入水したことを検出して、ダイビングモ一ドに移行するのに用いられるだけで、 1本のダイビングを開始した旨を検出するものではない。すなわち、情報処理装置 1 を装着した腕が海水に浸かつただけのこともあり、このような場合にはダイビングを開始したものと扱うべきではないからである。それ故、本形態の情報処理装匿 1では、装置本体に内蔵の圧力センサによって水深（水圧）が一定以上、たとえば、本形態では水深値が 1 . 5 mより深くなつたときに、ダイビングを開始したものと見なし、かつ、この水深値よりも浅くなつたときにダイビングが終了したものと見なす。

図 2にすように、木形態の ½報処 ¾装 IS 1は、各極の ½報を^示するための液品¾示パネル 1 1 , およびそれを駆動する液品ドライバ一 1 2、各モードでの処を行うとともに、各モードに応じた表示を液品表示パネル 1 1で行わせる制御部 5 0とによって表示部 1 0が構成されている。制御部 5 0に対しては、スィツチ A， B、および水検知センサを用いた潜水動作監視スィッチ 3 0からの出力が人力されるようになっている。

ダィパーズ川報処理 ¾ [Ξ 1では、通常時刻の ,ト測や水時問の監視を行うことから、制御部 5 0に対しては、允振回路 3 1からのクロック出力が分周回路 3 2を介して入力され、時刻川カウンタ 3 3によって 1秒単位での時が行われる ,!t時部 6 8が構成されている。

また、ダイバーズ用情報処装 [S 1では、水深を計測、 ^示するとともに、水深（水 ΓΙΪ ) と潜水時問とから体内に ^被される窒素ガス（不活性ガス）の ¾を計測していくことから、圧力センサ 3 4 (半導体圧力センサ）、この圧力センサ 3 4の出力信に対する增幅回路 3 5、およびこの增幅回路 3 5から出力されるァナログ信^をデジタル信号に変換して制御部 5 ◦に出力する A / D変換回路 3 6 を (ιίίΐえる圧力計測部 6 1 が構成されている。さらに、情報処理装 1には報知装 IS 3 7や振動発生装置 3 8が構成され、警告などをアラーム咅ゃ拫動としてダイバーに伝违することが可能である。なお、圧力, ^:汁測は、水深 ,11 "測と圧,计測の者を 1つのセンサで計測してもよいし、水深計測と気圧計測とを別々のセンサを用いて, t測してもよい。

本形態において、制御部 5 0には、装置全体の制御を司る C P U 5 1 と、この C P U 5 1の制御の下に液晶ドライバ一 1 2および時刻用カウンタ 3 3を制御する制御回路 5 2とが構成され、 R O M 5 3に格納されているプログラムに基づいて C P U 5 1が行う各処理によって後述する各モ一ドが実現される。

ダイバーズ用½報処理装 [Γί 1は、後述するダイビングモード中、ダイバーの圧力減少率を監視するように構成され、この機能は、 C P U 5 1、 R〇M 5 3、 R A M 5 4などの機能を利用して以下の構成として実現される。

すなわち、図 3に示すように、ダイバーズ用情報処理装匿 1では前記の計時部

6 8の,计測結！ ¾、および圧力計測部 6 1の,计測結に ^づいて浮上時の圧力減少率を計測する圧力減少率導出部 7 5 1 と、圧力計測部 6 1で計測されたダイビング P j始 mの水而の気圧怙報を ffiに、もしくは操作部 5によって入力されたダィビング閲始前の水面の気圧愔報を基に、圧力減少率上限値設定部 7 6によって設定された圧力減少率上限 ft、前述の圧力減少率導出部 7 5 1によって導出された圧力減少とを比較する圧力減少牛:比較部 7 9 1 と、圧力減少率導出部 7 5 1によつて前 M ¾出された圧力減少率と、現時点での圧力減少率の差分をとり、前回と ¾在の時問で剂つた圧力減少率の変化率を求め、数秒後の力減少率を Μする圧力減少率測部 7 5 2 と、現在もしくは数秒後の JT:力減少率が ΓΓ:力減少牛： I：限値より大きい J¾合には圧力減少率違反との告を行い、また、現在もしくは数秒後の / 力減少率を接報知、または、現在もしくは数秒後の ΐ力減少が圧力減少率 L-.限 ίのどれくらいに ffl当するのかを報知する圧力減少率報知部 7 7 1によつて構成されている。ここで、圧力減少率はダイバーが認識しやすいようにその海水もしくは淡水の密度を考慮した浮丄:速度に変換して報知してもよい。また、压力減少率ヒ限値設定部 7 6は現在の圧力値から圧力変化率を用いて圧力減少率上限 iを設定してもよい。圧力減少率導出部 7 5 1は図 2に示した C P U 5 1 、 R O M 5 3、 R A M 5 4の演機能として突現される一方、圧力減少率報知部 7 7 1は、図 2に示した C P U 5 1、 R 0 M 5 3、 R A M 5 4、報知装 3 7、振動発生装； S 3 8、液晶パネル 1 1での表示などの機能として実現される。

本形態において、圧力減少率報知部 7 7 1は、前記の圧力減少率上限値設定部

7 6によって設定され R〇M 5 3に格納されている水面の気圧範 11毎の圧力減少率上限値と現在の圧力減少率を比較部 7 9 1によって比較して、現在の圧力減少率が現在の水面気圧に対応する圧力減少率上限値より大きい場合には液晶表示パネル 1 1での表示、報音装匿 3 7からのアラーム音の発生、さらに振動 ¾生装匿 3 8からダイバーへの振動の伝達などの方法で圧力減少率違反の警告を行い、圧力減少率上限値より遅く状態に戻った時点で圧力減少率違反の警告を停止する。また、本形態において、圧力減少率報知部 7 7 1は、圧力減少率導出部 7 5 1 によって得られた圧力減少率の情報を、報音装置 3 7からアラーム音の周波数を圧力減少率が大きくなるにつれ、周波数が高くなるように変化させることによつて伝達する。アラーム音の周波数を変えるばかりではなく、アラーム音のテンポを変えたり、アラーム咅の ¾量を変えたりしてもよい。また、圧力減少率報知部 7 7 1は、振動発生装置 3 8を用いてもよく、振動の振幅の大小や、振動のテンポなどでもよい。また、圧力減少率報知部 7 7 1は、表示 1 1 を用いてもよく、圧力減少率 ¾出部 7 5 1で得られた圧力減少率と圧力減少率上限値設定部 7 6によって設定された ίΕ力減少率上限値から、圧力減少牛: J:限値に対する現時点での Π:力減少申-許容度を圧力減少率比較部 7 9 1によって、圧力減少率許容度を導出し、その ¾出結果を衷示 1 1で表示される。なお、その表示方法としては、図 1 のバ一グラフ 1 1 8のようにグラフィカルに表示するとよい。

さらに、圧力減少率報知部 7 7 1はこれら報音装匿 3 7 , 振動允生装 15: 3 8、表示 1 1 を組み合わせてもよい。

また、ダイバーズ用報処 ¾装置 1には、圧力計測部 6 1が計測した水深値が 1 . 5 m (潜水 L¾始判定 ffl水深値）より深くなつたときから 1 . 5 m (潜水終了判定用水深値）より浅くなつたときまでを 1回の潜水動作としてこの問の^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）を R A M 5 4に記憶、保持しておく潜水結果記録部 Ί 8が構成されている。この潜水結果記録部 7 8も、図 2に示した C P U 5 1， R 0 M 5 3、 R A M 5 4の機能として突現される。ここで、潜水結果記録部 7 8は、圧力減少率報知部 7 7 1がー回の潜水で速続して複数回の告、たとえば連続して 2回以上の警告を発したときに圧力減少率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、後述する口グモードにおいて過去の潜水結果が再生、表示されるときには、ダイビング中に圧力減少率違反があった旨も再生、表示される。また、潜水結果記録部 7 8は、圧力計測部 6 1が計測した水深値が 1 . 5 m (潜水開始判定用水深値）より深くなったときから、 1 . 5 m (潜水終了判定用水深値）より浅くなるまでの問、計時部 6 8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、この間の潜水は一回の潜水として扱わず、その間の潜水結果については記録しない。潜水結果記録部 7 8では、潜水結果が最大 1 0本のログデータとして ,ίΰ録、保持され、それ以ヒ潜水した場には古いデータから顺に削除されるので、りのような短時のグイビングも記録すると、 ¾要なダイビングの結果が削除されてしまうからである。

[報づ g生回路の説明]

ここで、報音允生回路について、図 1 1 を用いて説明する。

図 1 1にすように、報 ¾允冋路は、 ^圧コィル 3 7 1、圧ブザー 3 7 2、 IC 373、トランジスタ 374、ブザー駆！源 375より構成されている。ブザー駆動用電源 3 7 5から、昇圧コイル 3 7 1に電気が供給されて^圧が行なわれる。これによつて、圧電 fブザー 37 2に交流電圧が印加され、報音 (アラームが発生される。

[振勋允生装^の説 Π月]

次に、 ¾ 允生装について、図 1 2、図 1 3、図 1 4を用いて説叨する。図 1 2に示すようなステップモータに偏心おもり 3 8 4を設け、迚続 |tj]転させて振動を伝え、振動アラームを伝えるものである。

振動アラーム用ステツブモータの構成は、ロータ 3 8 5、ステ一タ 3 8 2 a、ステ一タ 3 8 2 b、磁心 3 8 7、単相駆動コイル 3 8 1 を備えて構成される。さらに、ロータ 3 8 5には、回転軸 3 8 2に永久磁石 3 8 9及び心おもり 3 84が同軸上に取り付けられている。

永久磁石 2 89は、 iに希 ±類系の素材からなり、たとえばサマリウムコバルト系を使用し、少なくとも 2極以上に着磁されていることが好ましい。

偏心おもり 3 8 4は、振動による報知効果を高めるため、重金屈から構成されていることが好ましく、たとえば金合金、タングステン合金などを用いる。ロータ 38 5は、 2片のステータ 382 a、 38 2 bにより囲まれるように配置されている。

図 1 4に、ステ一夕近傍の拡大図を示す。

2片のステ一タ 3 8 2 a、 382 bは、互いに偏心した位置で対向させられ、磁心 387と磁気回路を形成するため、ねじ 380で固定されている。

さらに、ステ一タ 382 a、 382 b及び磁心 387は、透磁率を高めるため、 H透磁 4'；部材、たとえばパーマロイ合金などを用いるのが好ましい。また、磁心 387には、相の駆動コイルが卷回されている。

振動アラーム川ステップモータの駆動回路は、図 1 2に示すように、 CPU 5 1、ステアリング回路 38 6、ドライバ回路 388より構成されており、 CPU 5 1により駆動パルス P 1を発生させ、ステアリング回路 386に β号を送出する。

ドライバ回路 388は、 PMQ S トランジスタ T r 1、 PMO S トランジスタ T r 4、 NM〇 S トランジスタ T r 2、 NMO S トランジスタ T r 3を ί/iSえて構成されている。

ステアリング问路 386のコントロール信号 C 1〜C 4のうち、 PMO S トランジスタ T r 1のゲートにはコントロール信^ C 1が入力され、 N M 0 S トランジスタ T r 2にはコントロール信 C 2が入力され、 NMO S トランジスタ T r 3にはコントロール C 3が人力され、 PMO S トランジスタ T r 4のゲートにはコントロール信 S-C 4が入力されている。

駆動コィル 38 1の一方の端子は、 PMO S トランジスタ T r l及び NMO S トランジスタ T r 2のドレインに接続されている。また、駆動コィル 38 1の他方の端子は、 NMO S トランジスタ T r 3及び PMO S トランジスタ T r 4のドレインに接絞されている。

次に、振動アラーム発生回路の勛作について図 1 2及び図 1 3を参照して説明する。

CPU 5 1から駆動パルス P 1が出力されていない期間においては、ステアリング回路 386からのコントロール信号 C 1〜 C 4はすべて "L" レベルであり、 PMO S トランジスタ T r lと PMO S トランジスタ T r 4が 0 N状態となり、駆動コイル 38 1には、高電位側電源電圧 Vd dが印加される。

その後、駆動パルス P 1が出力されると、駆動パルス P 1に同期してステアリング回路 386は、コントロール信号 C 1及びコントロール信号 C 2を一群とし、コントロール信号 C 3及びコントロール信号 C 4を他群とし、各群毎に交互に "H" レベルになる。

この結果、コントロール ^ C 1及びコントロール ί,ΐ C 2が "Η" レベルになると、 PMO S トランジスタ T r 1はオフ状態、 NMO S トランジスタ T r 2 はオン状態、 NMO S トランジスタ T r 3はオフ状態、 PM〇 S トランジスタ T r 4はオン状態となる。

したがって、電流は位側電源 Vdd→ PMO S トランジスタ T r 4 駆動コイル 38 1→NMO S トランジスタ T r 2→低 ' 位側 ίβ源 V s sというように流れ、ステ一タ 38 2を 1の方向に磁化してロータ 385が回転することとなる。

統いて次の駆勋パルス Ρ 1を発生し、ステアリング回路 38 6には、逆にコントロール信号 C 3、 C 4を "Η" レベルとし、コントロール i ¾c 1、 C 2を " L" レベルとする。

したがって、 PMO S トランジスタ T r 1はオン状態、 NMO S 卜ランジスタ T r 2はオフ状態、 NMO S トランジスタ T r 3はオン状態、 PMO S トランジスタ T r 4はオフ状態となる。

したがって、電流は電位側電源 V d d→ PMO S トランジスタ T r 1—駆動コイル 38 1 NMO S トランジスタ T r 3→低電位側電源 V s sというように流れ、ステ一タ 38 2を笫 1の方向とは逆方向の笫 2の方向に磁化してロータ 3 8 5が回転することとなる。

以降は、 1:記勛作を繰り返すことによって、連続1転を行わせ、 IE力減少率逸反の告を知らせることになる。

[衷示部の説明]

再び図 1において、液晶表示パネル 1 1の表示面は 9つの表示領域で構成され、これら 9つの表示領域は、中央に位置する表示領域 1 1 Aと、その外周側に位匿する環状表示領域 1 1 Bとに大別される。なお、本実施例では表示領域 1 1 A とその外側に位匿する^状衷示領域 1 1 B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、トラック状、多角形でも良い。表示領域 1 1 Aのうち、腕時計の 1 2時の側に位置する第 1の表示領域 1 1 1 は各表示領域のうちで最も大きく構成され、そこには、後述するダイビングモ一ド、サーフェスモード（時刻モード）、プランニングモード、ログモードのときにそれそれ現水深、现在月口、水深ランク、潜水月日（ログナンパ一）が表示される。笫 1の¾示領域 1 1 1 より 3時の側に位^する笫 2の^示領域 1 1 2には、ダイビングモード、サーフェスモード（時刻モード）、プランニングモード、ログモードのときにそれそれ潜水時問、 ¾在時刻、無減圧潜水可能時問、潜水 ]始時刻（^水時問）がされる。第 1の衷示領域 1 1 1 より 6時の側に位 ί する第 3の示領域 1 1 3には、ダイビングモード、サーフェスモード（刻モ —ド）、プランニングモード、ログモードのときにそれそれ、 iS大水深、体内窒素排出時^、セーフティレベル、 ίδ大水深（^均水深）が表示される。 ίβ 3の^ 領域 1 1 3より 3時の側に位する第 4の衷示領域 1 1 4には、ダイビングモ —ド、サ一フェスモード（時刻モード）、プランニングモード、ログモードのときにそれそれ無減 Ε 水可能時問、水面 ί木止時問、温度、潜水終了時刻（ig大水深水温）が表示される。第 3の表示領域 1 1 3より 6 Β、ϊの側に位^する第 5の ¾示領域 1 1 5には、 ϊίϊ源容; ¾切れ告 1 0 4や高所ランク 1 0 3が表示される。液品表示パネル 1 1の最も 6時の側に位置する第 6の衷示領域 1 1 6には、休内窒素量が、グラフ表示される。また、第 6の表示領域 1 1 6より 3時の側に位 Εする第 7の表示領域 1 1 7には、ダイビングモードで減圧潜水状態になったときに、窒素（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、圧力減少率が高すぎる旨の圧力減少率違反告の 1つとしての「 S L O W」を表示する領域、および潜水中に減圧潜水に至った旨の警告としての「D E C O」を表示する領域が構成されている。また第 7の表示領域 1 1 7より 6時の側に位置する第 8の表示領域 1 1 8には、ダイビングモードで浮上中に変化する圧力減少率が、グラフ表示される。

[体内窒素量計算方法の説明]

図 4は、本形態のダイバーズ用情報処理装置 1において体内窒素分圧（体内不活性ガス量）を計算するための構成例を説明するための機能プロヅク図である。ここで示す体内窒素量の計算はあくまで一例であり、各種の方法を用いることができることから、ここではそのための構成を簡単に説明しておく。本形態のダイパーズ川 ·報処现装 ί¾において行われる潜水後の減圧条件の計箅方法については、 KEN LOYST et al.i?の「DIVE COMPUTERS A CONSUMER'S GUIDE TO HISTORY, THE ORY & PERFORMANCES 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-De compression Sicknessj、 Springer, Berlin(1984)に詳しレヽ。これらいずれの文献にも、グイビングにより休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^をより確灾に防ぐという観点からは、 A.A.Buhlmann 7 の ¹ Decompression-Decompression Sicknessj 、 Springer, Berl in( 1984)、 pp.14 に ,ΐΰ載の , 1^方法も検討されている。

本形態のダイパーズ用 '報処 !>Η装 g 1では、図 4にすように、体内窒を分圧として計算するために、図 2に示した圧力センサ一 34、 ^幅回路 35、 A /D変換 |nl路 36を利用した水深（水圧）や気圧を測定する圧力計測部 6 1、図 2に^した CPU 5 1 , ROM 53、 R A M 54の機能として実現される呼吸気窒 ¾分圧 ,! I·算部 62、図 2に示した R A M 54を利用した呼吸気窒素分圧記 tg部 63、図 2に示した CPU 5 1、 ROM 53、 R A M 54の機能として現される体内窒素分圧計算部 64、図 2に示した RAM 54を利 fflした休内窒素分圧記惊部 6 5、図 2に示した時刻/ TIカウン夕 33を利用した計時部 68，図 2に示したCPU 5 1、 R〇M53， RAM54の機能として突現され、呼吸気窒^分压 jBts部 63と休内窒素分圧 m\部 65に記憶されているデータ比較を行う比較部

6 6 , 図 2に示した CPU 5 1 , ROM53 , R A M 54の機能として実現される ^飽和時問選択部 67が構成されている。これらの構成要素のうち、呼吸気窒素分圧計算部 62 , 体内窒素分圧計算部 64 , 比較部 6 6 , 半飽和選択部 67は、図 2の CPU 5 1、 ROM53、および RAM54にてソフトウェアとして実現可能であるが、ハードウェアである論理回路のみ、あるいは、論理冋路と CP Uを含む処理回路とソフトウェアを組み合わせることで実現する事も可能であるこの構成例では、圧力計測部 6 1は、時間 tに対応する水圧 P ( t ) を計算して出力する。

呼吸 'Λ ' 分压 ,11- ^部 6 2は、 ίΈ力 ,!ト測；¾ 6 1から出力された水圧 p ( t ) に ½づいて、呼吸気 ¾素分圧 P I N 2 ( t ) を計し、出力する。呼吸窒¾分圧 P I N 2 ( t ) は潜水中の水圧 P ( t ) より次式

P I N 2 (t) = 0. 79 x P [b a r]

により計^で求めることができる。

呼吸 ^ 素分圧部 6 3は、呼吸 ¾ 分 /— H計算部 6 2において上式のようにされた P I N 2 ( t ) のを記^する。

休内'牵尜分圧計算部 64は、窒素の吸収/排出の速度が異なる紐織 ίΐϊ·に休内窒 ^分） l:PGT ( t ) を計^する。 1つの組織を例に取ると、潜水 I t = t 0から t Eまでに吸収/排出する休内窒尜分厂 Π P G T ( t E ) は、 t 0時の ί木内 ¾ 分 HIPGT ( t Ε) として体内窒素分圧記^部 6 5に記憶される。そのための計 ^式は、ド式のとおりである。

PGT (t _K) =PGT (t„)

+ {P I N₂ (t„) — PGT (t o) }

x { 1 - e xp (- k (t _E-t„) /T„) } ここで、 kは験的に求められる定数である。

次に比較部 6 6により、呼吸気窒素分圧記憶部 6 3の結果である P IN 2 ( t ) と休内¾素分圧部 5の結 ¾である PGT ( t ) を比較し、その結 ¾、飽和時 [ίϊ] 選択部 67によって、体内窒素分圧計算部 64で fflいられる半飽和時 T Hを nj 変とする。

たとえば、 t = t 0時の呼吸気窒素分圧 P I N 2 (t O) , 体内窒素分圧 P G T (t 0) 力それそれ呼吸気窒素分圧記憶部 63と体内窒素分圧記憶部 65に憶されているとすると、比較部 6 6はこの P I Ν 2 ( t 0 ) と PGT ( t 0 ) を比較する。

そして、体内窒素分圧計算部 64は、 ^飽和時問選択部 67により、次のように制御され、 t = t Eの時の体内窒素分圧 P G T ( t E ) が計算される。 PGT ( t„) > P I N₂ ( t o) のとき

PGT ( t _E) = PGT (t„)

+ {P I N₂ (t„) — PGT (t„) }

x { 1 - e x p (一 k (t _E— t„) / T„ , ) } P G T ( t (, ) < P I N ₂ ( t n ) のとき

PGT ( t _E) = PGT ( t _C1)

+ {P I N₂ ( ) — PGT (t (,) }

x { 1 - e x p (一 k ( t _E— t„) /T„ ₂) } ここで、上記 2式では、 kは定数、 T H 2 < T H 1と計箅される。

なお、 PGT (t O) = P I N 2 (t O) のときは、半飽和時問 TH= ( T H 2 +TH 1 ) /2として計算するのが好ましい。また、これらの時問（ t 0や、 t Eについての,卄測）は、図 3の計時部 68によってされる。

ここで PGT (t O) > P I N 2 (t O) のときは、体内から蓥尜が排出される合であり、 PGT (t O) < P I N 2 (t O) のときは、休内へ^素が吸収される場合である。これらの時に^飽和時問を可変するということは、窒素が排出される場合は、 'μ飽和時問が良く、排出に時間がかかることを意味し、逆に窒素が吸収される場合は飽和時問が短く、呼吸にかかる時問は排出にかかる時問と比較すると短いことになる。このようにすれば、体内窒素 sのシミュレ一シヨンをより厳密に行うことができるので、体内窒素量の上限値を設定すれば、現在の体内窒 m §からみて無減圧潜水可能な時問や水面に上がつた以降、休内素量が通常の状態に戻るまでの時問などを求めることができる。それ故、これらの情報をダイバーに報知すれば、潜水の安全性を高めることができる。

[各モ一ドの説明]

このように構成した情報処理装置 1は、図 5を参照して以下に説明する各モ一ド（時刻モード S T 1、サーフェスモード S T 2，プランニングモード S T 3、設定モ一ド S T 4 , ダイビングモード S T 5，ログモード S T 6 ) での使用が可能である。なお、図 5には、液晶表示パネル 1 1の表示領域のうち、表示領域 1 1 Aに衷示される項目のみを表してある。 (時刻モード S T 1 )

時刻モード S T 1は、スィッチ操作を行わず、かつ、体内窒素が平衡状態時、 |¾上で携' ίί?するときの機能であり、液晶 ¾示パネル 1 1には现在月 Η 1 0 0 , 現在時刻 1 0 1、高度ランク 1 0 2 (図 1 を参照。 /高度ランクがランクの 0の場合にはマークが表示されない。）が表示される。 ¾度ランク 1 0 2は、現在の埸所の ί¾度を S動的に計測し、 3つのランクで表示するようになっている。現在時刻 1 0 1はコロンが点滅することによって、この衷示が現在時刻 1 0 1である旨を知らせる。たとえば、図 5、 6に示す状態では、現在 1 2月 5 日の 1 0時 0 6 分であると表示されている。

また、海抜の ¾ぃ所、低い所を上下したときも^圧が変化し、過去のダイビングの冇無にかかわらず、休内への窒素の溶け込みや窒^の排出が起きる。そこで

、本形態の ½報処 ί!装 S¾ 1では、時刻モード S T 1であってもこのような度変化があったときには減圧計!？を自動的に閲始し、表示が変わる。すなわち、図示を省略するが、『;'5度が変わってからの時問、休内窒素が平衡状態になるまでの時、现在から ^衡状態になるまで排出または溶け込む窒素量が表示される。この時刻モ一ド S T 1では、スィツチ Aを押すとブランニングモ一ド S T 3に直接、移行し、スィッチ Bを押すとログモード S T 6に直接、移行する。また、スィッチ Aを押した後、スィッチ Aを押したままスイッチ Bを 5秒問押し絞けると、設定モード S T 4に移行する。

(サ一フェスモード S T 2 )

情報処现装 iS lは、ダイビングの終了後、導通していた潜水動作監視スィッチ 3 0が絶緑状態になると自動的にサ一フェスモ一ド S T 2に移行する。このサ一フェスモード S T 2は、前回のダイビングから 4 8時間経過するまで、陸上で携帯するときの機能である。このサ一フェスモード S T 2では、時刻モード S T 1 で表示するデ一夕は図 6にあるように（現在月曰 1 0 0，現在時刻 1 0 1，高度ランク）の他に、ダイビング終了後の体内窒素量の変化の目安などを表示する。すなわち、体内に溶け込んだ過刺な窒素が排出され、平衡状態になるまでの時間が体内窒素排出時間 2 0 1 として表示される。この体内窒素排出時問 2 0 1は、平衡状態になるまでの時間をカウントダウンする。体内窒素排出時間 2 0 1が 0 時問 0 0分になった以降は、無表示となる。また、潜水後の経過時問が水面休止時問 2 0 2 として表示され、この水而休 II：時問 2 0 2は、ダイビングモード S T 5において水深が 1 . 5 mよりも浅くなった時点をダイビングの終了として計時が f¾始され、 4 8時まで,卄測した後、無表示となる。従って、 · 処现 ¾ m 1 において、ダイビング終了後、 4 8時問が経過するまではは陸上においてこのサ —フェスモード S T 2 となり、それ以降は時刻モード S T 1である。なお、図 5 に/ Γ;す状態では、現在、 1 2 5 Πの 1 1時 5 8分であり、ダイビング終 Γ後、 1 1 3分経過していると^ ^されている。また、これまで行ったダイビングにより体内に溶け込んだ窒 ¾ が体内窒素グラフ 2 0 3の 4個分に相当することが表示され、この状から休内の過剁な窒が排出されて平衡状になるまでの rj (休内 ' 素棑出時 ii'i 2 0 1 ) が、たとえば ι o時問 5 5分であると示されている。

このサ一フェスモード S T 2では、スィッチ Aを押すとプランニングモード S T 3に :接移行し、スィッチ Bを押すとログモード S T 6に直接移行する。また、スイッチ押した後、スイッチ Aを押したままスィッチ Bを 5秒間押し^けると、設定モード S T 4に移行する。

(プランニングモード S T 3 )

プランニングモード S T 3では、次に行うダイビングの ¾大水深と潜水 Π¾問の I I安を入力することが可能なモードである。このモードでは、図 7に示すように、水深ランク 3 0 1 , 無減圧潜水可能時問 3 0 2、セーフティレベル、高度ランク、水面休 1 時問 2 0 2、体内窒素グラフ 2 0 3が表示される。水深ランク 3 0 1のランクは、低ランクから高ランクへと順次、表示が変わっていくとともに、各水深ランク 3 0 1は、 9 m、 1 2 m、 1 5 m、 1 8 m、 2 1 m、 2 4 m、 2 7 m、 3 0 m, 3 3 m、 3 6 m, 3 9 m、 4 2 m , 4 5 m, 4 8 mの順に 5秒毎に切り変わる。このとき、 Π、'ί刻モード S T 1からプランニングモード S T 3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初回潜水の計画であるため、体内窒素グラフ 2 0 3が 0であり、水深が 1 5 mのときに無減圧潜水可能時間 3 0 2が 6 6分と表示される。それ故、水深 1 2 m以上、 1 5 m以下のところで 6 6分未満まで無減圧潜水が可能であることがわかる。これに対して、サ一フェスモード S T 2からプランニングモ一ド S T 3に移行したのであれば、過去の潜水によって体内に過剰の素がある反復潜水の計両であるため、体内 ^尜グラフ 2 0 3が 4つ分であり、 S大水深が 1 5 mのときであれば、無減圧水能時問 3 0 2は 4 9分と表示される。それ故、水深 1 2 m以上、 1 5 m以下のところで 4 9分朱満まで無減圧潜水が可能であることがわかる。

このブランニングモ一ド S T 3では、水深ランク 3 0 1が 4 8 mと衷示されるまでのにスィツチ Aを 2秒以ヒ押し έけると、サ一フェスモ一ド S Τ 2に【接、移行する。また、水深ランク 3 0 1が 4 8 mと表示された後には、時刻モード S T 1 またはサ一フェスモード S T 2に Γ1動的に移行する。さらに、所定の期問スィツチ操作がないときにはサーフェスモ一ド S T 2または Ι1、ϊ刻モ一ド S Τ 1 に自動的に移行するので、その都度スィッチ操作を行う必要がない分、便利である。これに対してスィツチ Βを押すとログモ一ド S Τ 6に直接移行する。

(設定モード S T 4 )

設定モード S Τ 4は、図 8に示すように月 FI 1 0 0，現在時刻 1 0 1の設定の他に、？告アラームの〇 N /〇 F F設定、セーフティレベルの設定をも行うための機能である。この設定モード S Τ 4では、現在月口 1 0 0，年 1 0 6，現在時刻 1 0 1 , セーフティレベル（図示せず）、アラームの〇N / O F F (図示せず ) 、 W度ランクが示され、これらの项目のうち、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ランク高い度ランクの所へ移動することを前提とした減圧計を行うレベルの 2つのレベルに設定できる。ァラ —ムの O N / 0 F Fは、報音装置 3 7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設定であり、アラームを 0 F Fに設定しておけば、アラームが鳴らない。従ってダイバーズ用情報処理装置 1のように電池切れが特に致命的である装 Kでは、アラームのために ί'ί ϊ!される電力を削除でき、都合がよい。

この設定モード S Τ 4では、スィッチ Αを押す度に設定頃目が時、秒、分、年、月、日、セーフティレベル、アラーム〇 N / 0 F Fの順に切り替わり、それに相当する部分の表示が点滅する。このとき、スィッチ Bを押すと設定項目の数値または文字が変わり、押し^けると数 iや文字が早く変わる。アラームの O N / 0 F Fが点滅しているときにスィツチ Aを押すと、サ一フェスモード S T 2または Π、ϊ刻モード S T 1に员る。また、スイッチ Α、 Βのいずれもが 1分〜 2分問押さなければ、サ一フェスモード S Τ 2または時刻モード S Τ 1に ΰ動的に Κる。 (ログモード S Τ 6 )

時刻モ一ド S Τ 1 またはサ一フェスモ一ド S Τ 2においてスィツチ Βを押すと、ログモード S Τ 6に I 接移行する。ログモード S T 6は、 3分以ヒ、ダイビングモ一ド S Τ 5に入った状態で水深 1 . 5 mよりも深く沿水したときの各 M【デ一タを記惊、 ^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に ϋ次^†;Sされ、 ¾大 1 0本のログデータが ,13† 、保 ½され、それ以上潜水した埸合には古いデータから順に削除され、常に ¾新の 1 0本分のダイビングが記惊される。

このログモード S T 6において、ログデータは 4秒毎に切り ^わる 2つの画而で^ / ;される。図 1 0に^すように、 ίίΐ 1の liffl ffl S T 6 1では、潜水 Π 6 0 1 , 、均水深 5 0 9，潜水 iJ始時刻 6 0 3 ，潜水終了時刻 6 0 4 , 高度ランク、潜水を終了したときの体内^尜グラフ 2 0 3が表示される。笫 2の li!i面 S T 6 2では、その口での潜水ナンバーであるログナンバー 6 0 5，最大水深 6 0 8 , 潜水時問 6 0 6 , II大水深時の水温 6 0 7 , 高度ランク、潜水を終了したときの体内 ^素グラフ 2 0 3が¾示される。たとえば、図 1 0に示す状態では、 ^度ランクが 0のところで、 1 2 5 Πの 2本 Θのダイビングは潜水が 1 0時 0 7分にリ3始された以降、 1 0時 4 5分で終了し、 3 8分 iU]の^水であった Θ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 1 4 . 6 m、最大水深が 2 6 . 0 m 、最大水深時の水温が 2 3 °Cであり、ダイビング終了後、休内窒素グラフ 2 0 3 が 4つ分の窒素が体内に溶け込んだ旨を表示している。このように、ログモード S T 6では 2 |面面を [^動的に切り換えながら各嵇の情報を表示するので、示面が小さくても表示できる情報堡が多い。

さらに、ログモード S T 6では、今回衷示しているダイビング中に前記の速度違反警告が 2回以上あったときには、その旨を、たとえば液晶表示パネル 1 1の 7の表示領域 1 1 Ίにおいて「 S L O W」と衷示する。

このログモード S T 6では、スィッチ Bを押す度に、新しいデータから占いデ一夕に切り換わり、 Sも古いデータが ¾示された後は、 Π、ϊ刻モード S T 1 またはサーフェスモード S Τ 2に移行する。その途中にスィッチ Βを 2秒以 1:押し ¾けた場合も時刻モ一ド S Τ 1 またはサ一フェスモ一ド S Τ 2に移行する。さらに、スィッチ A , Βのいずれもが 1分〜 2分問押されない埸合も、サ一フヱスモード S Τ 2または時刻モード S Τ 1に Π ίΒ力的に Κるので、その都度、スイッチ操作を行う必要がない分、便利である。これに対してスィッチ Αを押すと、プランニングモード S T 3に直接移行する。

(ダイビングモ一ド S T 5 )

ダイビングモ一ド S T 5とは、潜水時のモードであり、図 9に^すように、無減圧^水モード S T 5 1では、現在水深 5 0 1 , 潜水時問 5 0 2 , g大水深 5 0 3 , 無減圧潜水 "J能時問 3 0 2 , 体内' ¾グラフ 2 0 3， ¾度ランクなど、ダイビングに必な t 報が^示される機能である。たとえば、図 5に示す状態では、ダイビングを閲始してから 1 2分経過し、水深が 1 6 . 8 mのところにおり、この水深ではあと 4 2分問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 2 0 . 0 mである旨が衷示され、さらに現在の体内窒素: ¾は体内窒素グラフ 2 0 3のマークが 4つ点灯しているレベルである gが表 ,j される。

このダイビングモ一ド S T 5では、圧力減少率監視機能として前記したとおり、急激な浮上は減圧症や肺の過膨張^害の原因となることから、常に圧力減少率 ¾出部7 5 1によって現在の圧力減少率を求め、その圧力減少率がダイバーが把握できるように圧力減少率報知部 7 7 1によってダイバ一に伝達される。

ここで、圧力減少率とは

圧力減少率 = ( P ( t )— P ( 0 ) ) / t 式（ 1 ) の式で表され、 P ( 0 ) は現時点での圧力値、 P ( t ) は t秒（分）前の圧力値、 tは圧力が変化するためにかかった時間を表す。この式の圧力値とは気圧と水圧の和である絶対圧である。図 3に示すように、水面の気圧佶報を圧力計測部 6 1によって 15接計測するか、もしくは気圧情報を操作部 5によって入力し、水面の気圧情報をた後に、その気圧に応じ圧力減少率上限値設定部 7 6によって圧力減少率上限値が選択され、設定される。方、 ill力減少书 1：限の設定に、现在の I Γ:力値より Φ-位時間あたりの) Έ力変化率を用いれば、 ^圧 fiの圧力減少申-上限値の設定が省略でき、処理を簡略化できる。ここで圧力変化申-とは、

压カ変化率 = P ( t ) /P ( 0 ) 式（ 2 )

の式でされ、ここで、 P ( t ) は t秒（分）後の Έ力 iii'jで、 P (0) は現在の [Γ:力佑である。例えば、 1分あたりの圧力変化率が 0. 5倍以下にならないように設定しておけば、常に圧怙報ゃ水深惜银を考慮することなく、 1分以内に現在の Γ 力 P (0) の半分の値にならないように圧力減少 4 ヒ限 ίιίίを設定すればよい。このことは要するに、圧力値が t-分に減らないようにするということは逆に aえば、 ί本内の空気の膨張が 2倍にならないようにすることと同じことである。また、そもそもダイビング中に急な上を行わせないようにする防が ¾要であり、現¾的にはある危険な/ £力減少率上限値を超えてしまつてからでは遅い埸合もある。そこで、 t秒（分）後の圧力減少率を予測するために以 T"の式を用いる。

d P ( t ) = d P ( 0 ) + (d P ( 0 ) — d P ( t ') ) / t ' x t ここで、 dP (t) は t秒（分）後の圧力減少率、 dP (0) は現在の Π:力減少率、 dP (t ') は t ' 秒（分）前の圧力減少率である。これによつて t秒（分）後の; Έ力減少率を予測することができる。また、この式を変形し、現時点の圧力減少率の変化率から、圧力減少率上限値を越えるまでの時間を算出することも可能である。その式は、

t = (dPmax-dP (0) ) x t '/ (d P ( 0 ) - d P ( t ' ) ) であり、ここで、 d Pmaxは圧力減少率上限 fi、 dP (0) は現在の圧力減少率、 d P ( ') は t ' 秒（分）前の圧力減少率である。

また、ダイビング協会の 1つ NAU National Association of Underwater Inst ructors)では、浮上速度は絶対に 1分あたり 1 8 mを超えてはならないと指導おり、さらに安全を考慮すればできるだけ 1分あたり 1 0mを越えないスビ一ドで上するように指^している。この浮上速度を例に考えてみると、たとえば高度 32 00 mの高所潜水を考えた場合、水面の気圧は以下の式で算出され、

P (0) = 1 0 xexp (-H/8000)

ここで、水面の気圧 P (◦) 、水面の高度 Hであり、ここで H = 3200を代入し、貝体的に水面の気圧を^出すると 6. 7mswとなり、通常海抜 0mの地点でダイビングを行うときは水而の^:圧が 1 Oms wとなるため、 3. 3mswほど 32 00 mの高地では気/ Έが低くなる。ここで、圧力の単位は m s wを用いているが、ダイビングでは、海水のメートルが圧力の度量衡単位になることが多いさて、海抜 Om地点でダイビングを行った埸合、仮に水深 1 Omから水面まで 1分問に 1：してきた場合、その圧力減少率は式（ 1 ) より（2 0— 1 0) / 1 = 1 0 m s w/minで、その力変化率は式（2) より 1 0/ ( 1 0 + 1 0) = 0 . 5倍に減少する。方、 ^高 3 2 00 m地点で、この圧力変化率 0. 5と同等の変化申で水而まで上を行う場合は、 1分問の問に深さ 6. 7m (圧力値は 1 3. 4mswから水面（圧力値は 6. 7 m s w) までの浮上となる。すなわち、海抜 0 m地点で 1分あたりの圧力減少率上限値が 1 0 mだつたものが、標高 3 2 00mでは 6. 7 mになり、厳しい値となる。グイビングを行うポイントの標高をある -定問隔ごとに分類し、そのときの圧力減少率上限値をまとめると例として以のようになる。

標高圧力減少率上限値

0 m 1 0. Oms w/分

0〜 800 m 9. 05ms w/分

800〜 1 600m 8. 1 9ms w/分

1 600〜 2400m 7. 4 1 ms w/分

2400〜 3 200m 6. 70ms wZ分

このように圧力計測部 6 1もしくは操作部 5によって得られた気圧情報に基づき、圧力減少率上限値設定部 7 6によって圧力减少率上限値が設定される。ここで、この圧力減少率ヒ限俯を超えないようにダイバーに知らせるために、以下'のようにアラームの鈍周波数を変えたり、振動アラームと組み^わせてもよい。以下は 1例として、 2 4 0 0 m〜 3 2 0 0 mの高所ダイビングを行うときの設^である。

圧力減少率（m s w/分）アラーム音周波数（H z )

4 . 7〜 5 . 7 5 0 0

5 7〜 6 . 7 1 0 0 0

6 . 7〜7 . 7 1 5 0 0 (振動アラーム ON)

7 . 7 ~ 9 . 7 2 0 0 0

9 . 7〜 4 0 0 0

本: ¾施例では気圧に応じた圧力減少率丄:限の定義をおこなっている力 ^s、さらには水深を^慮し、 ί¾·気圧毎の^水深毎の圧力減少率ヒ限値を設定してもよい。また、この ¾ 条件が^えてくると複雑になるため、 ΓΕ力変化率を設しておき、この Π:力変化より ΙΈ力減少上限値を設定してもよい。これならば、水面の気圧報や水深の ½報ことの圧力減少率上限値をあらかじめ設定しておく必要がなく、処理が简素化できる。

また、压カ減少率の変化は衷示によってもダイバーに伝達され、図 1の示部 1 1 8で/ Γ:力減少率が表示される。これによつて仮に複数のダイバーが同一のダィバ一ズ川 ffi報処を使 fflしていて、同様な上を行い、複数のダイバーズ m†>¾ - ¾処装 isで鳴錡があった場合の混乱を避けることができる。

なお、ダイビングモード S T 5では、スイッチ Aを押すと、それが押し続けられている問だけ、現在時刻表示モード S T 5 2として、現在時刻 1 0 1 と現在水温 5 0 4が表示される。図 9に示す状態では、現在、時刻が 1 0時 1 8分であり、水温が 2 3 °Cであると表示されている。このように、ダイビングモード S T 5 においてそののスィッチ操作があったときには所定の期問だけ現在時刻 1 0 1 や現在水温の表示を行うため、小さな表示面内で常時はダイビングに必要なデ一夕だけを表示するように構成したとしても（無減圧潜水モード S T 5 1 ) 、現在時刻 1 0 1などを必要に応じて表示できるので（現在時刻表示モード S T 5 2 ) 、便利である。しかも、このようにダイビングモード S T 5においても、示の切り換えにスィツチ操作を川いたので、ダイバーが知りたい怙報を適 ιΕなタイミングで示できる。

このダイビングモード S T 5の問に、水深が 1 . 5 mより浅いところにまで浮 1:したときには、ダイビングが終 Γしたものとして処理され、 ¾通していた潜水動作 ¾視スィツチ 3 0が絶絲状態になった時点でサ一フェスモード S T 2に自動的に移行する。この、図 3に示した潜水結部 7 8は、水深が 1 . 5 m以深になったときから 1 . 5 m以浅になったときまでを 1冋の^水勋作としてこのの；水結 ¾ (ダイビングの闩付、水時問、 13大水深などの様々なデータ）を R A M 5 4に憶、保持しておく。併せて、今回のダイビング中に ιίί の ΓΓ:力減少率反が迚統して 2回以上あったときには、その旨も潜水結として,记録する。

木形態の怙報処 ί¾装 !3 1は、あくまで無減圧^水を前提に構成されているものである力 ^s、万が -、減圧^水の状態になったときには、その旨のアラーム &でダィバーに報知するとともに、以下の減圧潜水表示モ一ド S T 5 3に切り変わる。すなわち、減圧潜水^示モ一ド S T 5 3では、現在水深 5 0 1 ，潜水時間 5 0 2 , 体内窒素グラフ 2 0 3 , 度ランク、減圧停 111深度 5 0 5、減圧^止時問 5 0 6、総浮上時問 5 0 7が表示される。図 9に示す状態では、潜水 IJH始から 2 4分終過し、水深が 2 9 . 5 mのところにいる Θが表示されている。また、休内窒素 aが ΐδ大許容を越え、危険であるため、安全な圧力減少申-を守りながら、水深 3 mの所まで浮上し、そこで 1分問の減圧停止をするようにとの指示が表示される。また、安全な圧力減少率として水面までには最低でも 5分かけるようにとの指示が衷示される。さらに、現在、体内窒素量が增大傾向にある旨が上向きの矢印で衷示される。そこで、ダイバーは上記の表示内容に基づいて減圧停止した後、浮上するが、この減圧を行っている問、体内窒素量が減少傾向にある旨が下向きの矢印 5 0 9で表示される。産業上の利用可能性

本発明のダイバ一ズ ffl 処理装 gは、ダィバーが浮上時に、危険な圧力减少书にならないように、现在の/ Έ力減少率を確認、 ¾および測する段を ϋえ、低所水と^じヒ速度でも圧力変化率の大きくなる^所 ' 水などにおけるダィバーの減圧症および肺の過膨^ ίΙ ίίにかかる危険性を低減させることができる

Claims

請求の範囲 l . / 力測定: ^段と、潜水時問を, 1ト測する^水時 iiy,计時 f段と、前記圧力測定手段によって計測された圧力と、前記計時手段に^づいて、浮ヒ時の ΙΈ力減少率を ¾出する ΓΓ:力減少率 ¾； [',手段と、圧力減少率 1:限 iifiを設定する HI力減少牛: 1:限 fi 設定段と、 ιϊίί記圧力上限値設定手段によって設定された圧力減少率！:限 IIと圧力減少牛: ¾出 ^段によって導出された現在の圧力減少率とを比較する圧力減少率比較丁ニ段とをし、記圧力減少书上限 ti設定手段は、ダイビングを行っている水 tinの ί ηι t,'i報に ½づいて、夕'ィビング中の浮上における圧力減少率上限が設定されることを特徴とするダイパーズ用^報処理装匿。

2 . 求 Ifi l において、圧力減少率導出手段によって ιΐίί回出された圧力減少率と現 ((： ¾出された圧力減少率の変化率より、後の ΓΙΪ力減少申:を予測する圧力減少 Φ:予測 ^段を^えたことを特徴とするダイパーズ用処理裝^。

3 . 求项 1において、 ι ί記圧力減少率上限 fi設定手段は、 ι 記 ΓΓ:力計測^段によって,計測された圧力値と f'め設定されている圧力変化率より、ダイビング中の上時における前記圧力減少率上限値が設定されることを特徴とするダィバ一ズ用愔報処理装置。

4 . ¾ 求項 1から詰求 JT1 3までのいずれか 1项において、現在の圧力減少率を報知する、もしくは圧力減少率上限値と現在の圧力減少率を比較して現在の圧力減少率が ι 圧力減少申- t限値より大きい場合には、告を行う圧力減少率報知手段とを有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 1から詰求項 4までのいずれか 1項ににおいて、前記圧力減少率上限値に対する許容度を表示する圧力減少率上限値表示手段を有することを特徴とするダイバ一ズ用†f|報処理装置。