JP3478289B2 - ダイバーズ用情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ダイバーズ用情報処理装置に関
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
ちな高所におけるダイビングのダイバーの減圧症および
肺の過膨張傷害にかかる危険性を低減させることに関す
る。

【０００２】

【背景技術】いわゆるダイブコンピュータとも称せられ
るダイバーズ用情報処理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 ｅ
ｔ ａ１．著の「ＤＩＶＥ ＣＯＭＰＵＴＥＲＳ Ａ Ｃ
ＯＮＳＵＭＥＲ’Ｓ ＧＵＩＤＥ ＴＯ ＨＩＳＴＯＲ
Ｙ，ＴＨＥＯＲＹ ＆ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ’」Ｗａ
ｔｅｒｓｐｏｒｔ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｉｎｃ．（１
９９１）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「Ｄｅ
ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ−Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ
Ｓｉｃｋｎｅｓｓ 」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，Ｂｅｒｌｉ
ｎ（１９８４）、ｐｐ．１４に記載の計算方法も検討さ
れている。

【０００３】そこで、ダイバーズ用情報処理装置では、
上記の理論からダ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
量を常時把握し、ダイバーの減圧症にかかる危険性を低
減している。

【０００４】また、減圧症を防止すると言う観点からす
れば、浮上速度が速すぎると体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、
水面への浮上速度を守ることも重要である。そこで、従
来のダイバーズ用情報処理装置では、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。

【０００５】また、浮上速度として、浮上時の水圧値の
変化ではなく、単位時間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バーズ用情報処理装置もあ
る。

【０００６】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、同じ時簡
に同じ距離だけ浮上を行ったとしても、移動終了後の圧
力を移動開始前の圧力で割った圧力変化率は高所でダイ
ビングを行ったほうが小さく、逆に肺中の空気は、圧力
変化率に反比例し低所ダイビングよりも膨張しやすく、
減圧症および肺の過膨張傷害にかかる危険性は大きい。

【０００７】しかるに、従来のダイバーズ用情報処理装
置は、水深に応じて浮上中の浮上速度上限値が設定され
ていたものもあったが、多くのダイバーズ用情報処理装
置は、一律に浮上中の浮上速度上限値が設定され、水面
の気圧に関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、浮上速度
上限値をかなり小さめに設定することになる。その結
果、水面の気圧の高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違反である旨の警告
が頻繁に発せられ、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ようとすると、減圧
症を確実に防止することが困難となる。

【０００８】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
るダイバーズ用情報処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【発明の開示】上記目的を達成するために、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、
前記圧力減少率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を
有し、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
浮上時における前記圧力減少率上限値が設定され、前記
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より、後の圧力減
少率を予測する圧力減少率予測手段を備えたことを特徴
とする。

【００１０】本発明では、ダイビングの浮上時に起こる
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値が設定されている。こ
の圧力減少率とは、現在の絶対圧からｔ 秒（前）の絶
対圧の差分を時間ｔ で割った値であり、現在の水面の
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、水面の気圧の低い高所ダイビ
ングでは小さな値が設定されている。なぜなら、単位時
間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気圧の低い高所ダイビ
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、単位時間あ
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、特開平１０−２５０６８３ 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、単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、水の密度が異なる場合、同じ浮上速度でも、圧力の
変化が異なるからである。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、浮上時における適切な安全
の判断が可能となる。

【００１１】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、危険な速度になってか
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、ダイバー
により大きな安全を提供することができる。

【００１２】したがって、この圧力減少率予測手段は、
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、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予測できるようになって
いることがより好ましい。

【００１３】また、本発明のダイバーズ用情報処理装置
は、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
が前記圧力減少率上限値より大きい場合には、警告を行
う圧力減少率報知手段とを有することを特徴とする。

【００１４】このように圧力減少率を報知手段によっ
て、連続的に報知レベルを変えた場合、現時点で圧力減
少率が増加傾向にあるのか減少傾向にあるのか感覚的に
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有す
る。

【００１５】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減少傾向にある
のか感覚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果を有す
る。

【００１６】また、前記報知レベルをアラーム音のテン
ポの早遅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、直感的に現時点で圧力減少率が増加傾向にあるのか
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
近づいた場合にテンポがアップするようにしておけば、
人間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。

【００１７】さらに、前記報知レベルをアラーム音の音
量の大小よって連続的に変化させることによって圧力減
少率を報知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減少傾向にある
のか直感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報知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
た場合に音量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、ダイバーの注意を喚起しやすいと
いう効果を有する。

【００１８】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
ームを使用すれば、アラーム音の場合のように、自分自
身の警告か、他人の警告か惑わされることがなく、それ
ゆえ圧力減少率の情報が自分に対して向けられているこ
とが、早期に認識でき、圧力減少率が危険な値に達する
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、人間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。

【００１９】さらに、本発明のダイバーズ用情報処理装
置は、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。加えて、本発明のダイバーズ用情報処理装
置は、前記圧力測定手段は、水深計測と気圧計測の両者
を１つのセンサにて計測することを特徴とする。最後
に、本発明のダイバーズ用情報処理装置は、標高０メー
トルから標高３２００メートルの範囲内にて、前記圧力
減少率上限値が設定されていることを特徴とする。

【００２０】

【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。

【００２１】［全体構成］ 図１は本形態のダイバーズ用情報処理装置の装置本体、
および腕バンドの一部を示す平面図である。図２はその
ブロック図である。図１において、本形態の情報処理装
置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置や潜水時間を計
算してそれらを表示するとともに、潜水中に体内に蓄積
される不活性ガス量、（主に窒素量）を計測し、この計
測結果から、潜水後に陸上にあがってから体内に蓄積さ
れた窒素が排出される時間などを表示するものである。
この情報処理装置１は、円形の装置本体２に対して腕時
計における６時の側および１２時の側に腕バンド３，４
がそれぞれ連結され、これらの腕バンド３，４によって
腕時計と同様、腕に装着して使用することができる。装
置本体２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、その内部には各種の電子
部品などが搭載された基板（図示せず）が収納されてい
る。

【００２２】装置本体２の上面側には、液晶表示パネル
１１を用いた表示部１０が構成され、それより腕時計に
おける６時の側には２つのプッシュボタンからなるスイ
ッチＡ，Ｂが構成されている。ここで、スイッチＡ，Ｂ
は、情報処理装置１で行われる各モードを選択、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ーを用いた潜水動作
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は装置本体の上面に露出している２つの電極３
１，３２を備え、これらの電極３１，３２が海水などで
導通し、電極３１，３２間の抵抗値が小さくなったとき
に潜水を開始したものと判断する。但し、この潜水動作
監視スイッチ３０は、あくまで入水したことを検出し
て、ダイビングモー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
浸かっ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置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１．５ｍより深くなったとき
に、ダイビングを開始したものと見なし、かつ、この水
深値よりも浅くなったときにダイビングが終了したもの
と見なす。

【００２３】図２に示すように、本形態の情報処理装置
１は、各種の情報を表示するための液晶表示パネル１
１，およびそれを駆動する液晶ドライバー１２、各モー
ドでの処理を行うとともに、各モードに応じた表示を液
晶表示パネル１１で行わせる制御部５０とによって表示
部１０が構成されている。制御部５０に対しては、スイ
ッチＡ，Ｂ、および水検知センサを用いた潜水動作監視
スイッチ３０からの出力が入力されるようになってい
る。ダイバーズ用情報処理装置１では、通常時刻の計測
や潜水時間の監視を行うことから、制御部５０に対して
は、発振回路３１からのクロック出力が分周回路３２を
介して入力され、時刻用カウンタ３３によって１秒単位
での計時が行われる計時部６８が構成されている。

【００２４】また、ダイバーズ用情報処理装置１では、
水深を計測、表示するとともに、水深（水圧）と潜水時
間とから体内に蓄積される窒素ガス（不活性ガス）の量
を計測していくことから、圧力センサ３４（半導体圧力
センサ）、この圧力センサ３４の出力信号に対する増幅
回路３５、およびこの増幅回路３５から出力されるアナ
ログ信号をデジタル信号に変換して制御部５０に出力す
るＡ／Ｄ変換回路３６を備える圧力計測部６１が構成さ
れている。さらに、情報処理装置１には報知装置３７や
振動発生装置３８が構成され、警告などをアラーム音や
振動としてダイバーに伝達することが可能である。な
お、圧力計測は、水深計測と気圧計測の両者を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計測してもよい。

【００２５】本形態において、制御部５０には、装置全
体の制御を司るＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５１の制御の
下に液晶ドライバー１２および時刻用カウンタ３３を制
御する制御回路５２とが構成され、ＲＯＭ５３に格納さ
れているプログラムに基づいてＣＰＵ５１が行う各処理
によって後述する各モードが実現される。ダイバーズ用
情報処理装置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、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４などの機能を
利用して以下の構成として実現される。

【００２６】すなわち、図３に示すように、ダイバーズ
用情報処理装置１では前記の計時部６８の計測結果、お
よび圧力計測部６１の計測結果に基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７５１と、圧力計測
部６１で計測されたダイビング開始前の水面の気圧情報
を基に、もしくは操作部５によって入力されたダイビン
グ開始前の水面の気圧情報を基に、圧力減少率上限値設
定部７６によって設定された圧力減少率上限値、前述の
圧力減少率導出部７５１によって導出された圧力減少率
とを比較する圧力減少率比較部７９１と、圧力減少率導
出部７５１によって前回導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、前回と現在の時間で割
った圧力減少率の変化率を求め、数秒後の圧力減少率を
予測する圧力減少率予測部７５２と、現在もしくは数秒
後の圧力減少率が圧力減少率上限値より大きい場合には
圧力減少率違反との警告を行い、また、現在もしくは数
秒後の圧力減少率を直接報知、または、現在もしくは数
秒後の圧力減少率が圧力減少率上限値のどれくらいに相
当するのかを報知する圧力減少率報知部７７１によって
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
浮上速度に変換して報知してもよい。また、圧力減少率
上限値設定部７６は現在の圧力値から圧力変化率を用い
て圧力減少率上限値を設定してもよい。圧力減少率導出
部７５１は図２に示したＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３、ＲＡ
Ｍ５４の演算機能として実現される一方、圧力減少率報
知部７７１は、図２に示したＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３、
ＲＡＭ５４、報知装置３７、振動発生装置３８、液晶パ
ネル１１での表示などの機能として実現される。

【００２７】本形態において、圧力減少率報知部７７１
は、前記の圧力減少率上限値設定部７６によって設定さ
れＲＯＭ５３に格納されている水面の気圧範囲毎の圧力
減少率上限値と現在の圧力減少率を比較部７９１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１１での表示、報音装置３７からのアラーム音の発
生、さらに振動発生装置３８からダイバーへの振動など
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。

【００２８】また、本形態において、圧力減少率報知部
７７１は、圧力減少率導出部７５１によって得られた圧
力減少率の情報を、報音装置３７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って伝達する。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、アラーム音の音量を変えたりしてもよい。ま
た、圧力減少率報知部７７１は、振動発生装置３８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７７１は、表示１１を
用いてもよく、圧力減少率導出部７５１で得られた圧力
減少率と圧力減少率上限値設定部７６によって設定され
た圧力減少率上限値から、圧力減少率上限値に対する現
時点での圧力減少率許容度を圧力減少率比較部７９１に
よって、圧力減少率許容度を導出し、その導出結果を表
示１１ で表示される。なお、その表示方法としては、
図１のバーグラフ１１８のようにグラフィカルに表示す
るとよい。

【００２９】さらに、圧力減少率報知部７７１はこれら
報音装置３７，振動発生装置３８、表示１１を組み合わ
せてもよい。

【００３０】また、ダイバーズ用情報処理装置１には、
圧力計測部６１が計測した水深値が１．５ｍ（潜水開始
判定用水深値）より深くなったときから１．５ｍ（潜水
終了判定用水深値）より浅くなったときまでを１回の潜
水動作としてこの間の潜水結果（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）をＲＡＭ５４
に記憶、保持しておく潜水結果記録部７８が構成されて
いる。この潜水結果記録部７８も、図２に示したＣＰＵ
５１，ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４の機能として実現され
る。ここで、潜水結果記録部７８は、圧力減少率報知部
７７１が一回の潜水で連続して複数回の警告、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、
後述するロ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７８
は、圧力計測部６１が計測した水深値が１．５ｍ（潜水
開始判定用水深値）より深くなったときから、１．５ｍ
（潜水終了判定用水深値）より浅くなるまでの間、計時
部６８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７８では、潜水結果が最大１０本の
ログデータとして記録、保持され、それ以上潜水した場
合には古いデータから順に削除されるので、素潜りのよ
うな短時間のダイビングも記録すると、重要なダイビン
グの結果が削除されてしまうからである。

【００３１】［報音発生回路の説明］ ここで、報音発生回路について、図１１を用いて説明す
る。図１１に示すように、報音発生回路は、昇圧コイル
３７１、圧電素子ブザー３７２、ＩＣ３７３、トランジ
スタ３７４、ブザー駆動用電源３７５より構成されてい
る。ブザー駆動用電源３７５から、昇圧コイル３７１に
電気が供給されて昇圧が行なわれる。これによって、圧
電素子ブザー３７２に交流電圧が印加され、報音（アラ
ーム音）が発生される。

【００３２】［振動発生装置の説明］ 次に、振動発生装置について、図１２、図１３、図１４
を用いて説明する。図１２に示すようなステップモータ
に偏心おもり３８４を設け、連続回転させて振動を伝
え、振動アラームを伝えるものである。振動アラーム用
ステップモータの構成は、ロータ３８５、ステータ３８
２ａ、ステータ３８２ｂ、磁心３８７、単相駆動コイル
３８１を備えて構成される。さらに、ロータ３８５に
は、回転軸３８２に永久磁石３８９及び偏心おもり３８
４が同軸上に取り付けられている。永久磁石２８９は、
主に希上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３８４は、振動による報知
効果を高めるため、重金属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３８５は、２片のステータ３８２ａ、３８２
ｂにより囲まれるように配置されている。

【００３３】図１４に、ステータ近傍の拡大図を示す。
２片のステータ３８２ａ、３８２ｂ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、ステータ
３８２ａ、３８２ｂ及び磁心３８７は、透磁率を高める
ため、高透磁率部材、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、単相の駆
動コイルが巻回されている。振動アラーム用ステップモ
ータの駆動回路は、図１２に示すように、ＣＰＵ５１、
ステアリング回路３８６、ドライバ回路３８８より構成
されており、ＣＰＵ５１により駆動パルスＰ１を発生さ
せ、ステアリング回路３８６に信号を送出する。

【００３４】ドライバ回路３８８は、ＰＭＯＳトランジ
スタＴｒ１、ＰＭＯＳトランジスタＴｒ４、ＮＭＯＳト
ランジスタＴｒ２、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ３を備え
て構成されている。ステアリング回路３８６のコントロ
ール信号Ｃ１〜Ｃ４のうち、ＰＭＯＳトランジスタＴｒ
１のゲートにはコントロール信号Ｃ１が入力され、ＮＭ
ＯＳトランジスタＴｒ２にはコントロール信号Ｃ２が入
力され、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ３にはコントロール
信号Ｃ３が入力され、ＰＭＯＳトランジスタＴｒ４のゲ
ートにはコントロール信号Ｃ４が入力されている。駆動
コイル３８１の一方の端子は、ＰＭＯＳトランジスタＴ
ｒ１及びＮＭＯＳトランジスタＴｒ２のドレインに接続
されている。また、駆動コイル３８１の他方の端子は、
ＮＭＯＳトランジスタＴｒ３及びＰＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ４のドレインに接続されている。

【００３５】次に、振動アラーム発生回路の動作につい
て図１２及び図１３を参照して説明する。ＣＰＵ５１か
ら駆動パルスＰ１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Ｃ１〜
Ｃ４はすべて“Ｌ”レベルであり、ＰＭＯＳトランジス
タＴｒ１とＰＭＯＳトランジスタＴｒ４がＯＮ状態とな
り、駆動コイル３８１には、高電位側電源電圧Ｖｄｄが
印加される。その後、駆動パルスＰ１が出力されると、
駆動パルスＰ１に同期してステアリング回路３８６は、
コントロール信号Ｃ１及びコントロール信号Ｃ２を一群
とし、コントロール信号Ｃ３及びコントロール信号Ｃ４
を他群とし、各群毎に交互に“Ｈ”レベルになる。

【００３６】この結果、コントロール信号Ｃ１及びコン
トロール信号Ｃ２が“Ｈ”レベルになると、ＰＭＯＳト
ランジスタＴｒ１はオフ状態、ＮＭＯＳトランジスタＴ
ｒ２はオン状態、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ３はオフ状
態、ＰＭＯＳトランジスタＴｒ４はオン状態となる。し
たがって、電流は高電位側電源Ｖｄｄ→ＰＭＯＳトラン
ジスタＴｒ４→駆動コイル３８１→ＮＭＯＳトランジス
タＴｒ２→低電位側電源Ｖｓｓというように流れ、ステ
ータ３８２を第１ の方向に磁化してロータ３８５が回
転することとなる。

【００３７】続いて次の駆動パルスＰ１を発生し、ステ
アリング回路３８６には、逆にコントロール信号Ｃ３、
Ｃ４を“Ｈ”レベルとし、コントロール信号Ｃ１、Ｃ２
を“Ｌ”レベルとする。したがって、ＰＭＯＳトランジ
スタＴｒ１はオン状態、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ２は
オフ状態、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ３はオン状態、Ｐ
ＭＯＳトランジスタＴｒ４はオフ状態となる。したがっ
て、電流は高電位側電源Ｖｄｄ→ＰＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ１→駆動コイル３８１→ＮＭＯＳトランジスタＴｒ
３→低電位側電源Ｖｓｓというように流れ、ステータ３
８２を第１の方向とは逆方向の第２の方向に磁化してロ
ータ３８５が回転することとなる。以降は、上記動作を
繰り返すことによって、連続運転を行わせ、圧力減少率
違反の警告を知らせることになる。

【００３８】［表示部の説明］ 再び図１において、液晶表示パネル１１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１１Ａと、その外周側に位置する環
状表示領域１１Ｂとに大別される。なお、本実施例では
表示領域１１Ａとその外側に位置する環状表示領域１１
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１１
Ａのうち、腕時計の１２時の側に位置する第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、そ
こには、後述するダイビングモード、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
きにそれぞれ現在水深、現在月日、水深ランク、潜水月
日（ログナンバー）が表示される。第１の表示領域１１
１より３時の側に位置する第２の表示領域１１２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１の表示領域１１１より
６時の側に位置する第３の表示領域１１３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３の表示領域１１３より
３時の側に位置する第４の表示領域１１４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３の表示領域１１３より６
時の側に位置する第５の表示領域１１５には、電源容量
切れ警告１０４や高所ランク１０３が表示される。液晶
表示パネル１１の最も６時の側に位置する第６の表示領
域１１６には、体内窒素量が、グラフ表示される。ま
た、第６の表示領域１１６より３時の側に位置する第７
の表示領域１１７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警告の１ つとしての「ＳＬ
ＯＷ」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「ＤＥＣＯ」を表示する領域が構成
されている。また第７の表示領域１１７より６時の側に
位置する第８ の表示領域１１８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。

【００３９】［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ブロック図である。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。本形態のダイバーズ用情報
処理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「Ｄ
ＩＶＥ ＣＯＭＰＵＴＥＲＳ Ａ ＣＯＮＳＵＭＥＲ’Ｓ
ＧＵＩＤＥ ＴＯ ＨＩＳＴＯＲＹ，ＴＨＥＯＲＹ ＆ Ｐ
Ｅ ＲＦＯＲＭＡＮＣＥ’］Ｗａｔｅｒｓｐｏｒｔ Ｐｕ
ｂｌｉｓｈｉｎｇ 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「Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏ
ｎ−Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｉｃｋｎｅｓ
ｓ」、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「Ｄｅｃｏｍｐｒ
ｅｓｓｉｏｎ−Ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｉｃｋ
ｎｅｓｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，Ｂｅｒｌｉｎ（１９８
４）、ｐｐ．１４に記載の計算方法も検討されている。

【００４０】本形態のダイバーズ用情報処理装置１で
は、図４に示すように、体内窒素量を分圧として計算す
るために、図２に示した圧力センサー３４、増幅回路３
５、Ａ／Ｄ変換回路３６を利用した水深（水圧）や気圧
を測定する圧力計測部６１、図２に示したＣＰＵ５１，
ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４の機能として実現される呼吸気
窒素分圧計算部６２、図２に示したＲＡＭ５４を利用し
た呼吸気窒素分圧記憶部６３、図２に示したＣＰＵ５
１、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４の機能として実現される体
内窒素分圧計算部６４、図２に示したＲＡＭ５４を利用
した体内窒素分圧記憶部６５、図２に示した時刻用カウ
ンタ３３を利用した計時部６８，図２に示したＣＰＵ５
１、ＲＯＭ５３，ＲＡＭ５４の機能として実現され、呼
吸気窒素分圧記憶部６３と体内窒素分圧記憶部６５に記
憶されているデータ比較を行う比較部６６，図２に示し
たＣＰＵ５１，ＲＯＭ５３，ＲＡＭ５４の機能として実
現される半飽和時間選択部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６６，半飽和選択部６７
は、図２のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３、およびＲＡＭ５４
にてソフトウエアとして実現可能であるが、ハードウエ
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エアを組み合わせることで実現
する事も可能である。

【００４１】この構成例では、圧力計測部６１は、時間
ｔに対応する水圧Ｐ（ｔ）を計算して出力する。呼吸気
窒素分圧計算部６２は、圧力計測部６１から出力された
水圧ｐ（ｔ）に基づいて、呼吸基窒素分圧ＰＩＮ２
（ｔ）を計算し、出力する。呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２
（ｔ）は潜水中の水圧Ｐ（ｔ）より次式 ＰＩＮ２（ｔ）＝０．７９ ×Ｐ ［ｂａｒ］ により計算で求めることができる。呼吸気窒素分圧記憶
部６３は、呼吸気窒素分圧計算部６２において上式のよ
うに計算されたＰＩＮ２（ｔ）の値を記憶する。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
組織毎に体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔ）を計算する。１つの
組織を例に取ると、潜水時間ｔ＝ｔ０からｔＥまでに吸
収／排出する体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）は、ｔ０時の
体内窒素分圧ＰＧＴ（ｔＥ）として体内窒素分圧記憶部
６５に記憶される。そのための計算式は、下式のとおり
である。

【００４２】 ＰＧＴ（ｔ_Ｅ）＝ＰＧＴ（ｔ_０） ＋｛ＰＩＮ_２（ｔ_０）−ＰＧＴ（ｔ_０）｝ ×｛１−ｅｘｐ（−ｋ（ｔ_Ｅ−ｔ_０）／Ｔ_Ｈ）｝ ここで、ｋは実験的に求められる定数である。

【００４３】次に比較部６６により、呼吸気窒素分圧記
憶部６３の結果であるＰＩＮ２（ｔ）と体内窒素分圧部
５の結果であるＰＧＴ（ｔ）を比較し、その結果、半飽
和時間選択部６７によって、体内窒素分圧計算部６４で
用いられる半飽和時間ＴＨを可変とする。たとえば、ｔ
＝ｔ０時の呼吸気窒素分圧ＰＩＮ２（ｔ０）、体内窒素
分圧ＰＧＴ（ｔ０）が、それぞれ呼吸気窒素分圧記憶部
６３と体内窒素分圧記憶部６５に記憶されているとする
と、比較部６６はこのＰＩＮ２（ｔ０）とＰＧＴ（ｔ
０）を比較する。

【００４４】そして、体内窒素分圧計算部６４は、半飽
和時間選択部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ＰＧＴ（ｔＥ）が計算される。

【００４５】 ＰＧＴ（ｔ_０）＞ＰＩＮ_２（ｔ_０）のとき ＰＧＴ（ｔ_Ｅ）＝ＰＧＴ（ｔ_０） ＋｛ＰＩＮ_２（ｔ_０）−ＰＧＴ（ｔ_０）｝ ×｛１−ｅｘｐ（−ｋ（ｔ_Ｅ−ｔ_０）／Ｔ_Ｈ１｝ ＰＧＴ（ｔ_０）＜ＰＩＮ_２（ｔ_０）のとき ＰＧＴ（ｔ_Ｅ）＝ＰＧＴ（ｔ_０） ＋｛ＰＩＮ_２（ｔ_０）−ＰＧＴ（ｔ_０）｝ ×｛１−ｅｘｐ（−ｋ（ｔ_Ｅ−ｔ_０）／Ｔ_Ｈ２｝ ここで、上記２式では、ｋは定数、ＴＨ２＜ＴＨ１と計
算される。

【００４６】なお、ＰＧＴ（ｔ０）＝ＰＩＮ２（ｔ０）
のときは、半飽和時間ＴＨ＝（ＴＨ２＋ＴＨ１）／２と
して計算するのが好ましい。また、これらの時間（ｔ０
や、ｔＥについての計算）は、図３の計時部６８によっ
て管理される。ここでＰＧＴ（ｔ０）＞ＰＩＮ２（ｔ
０）のときは、体内から窒素が排出される場合であり、
ＰＧＴ（ｔ０）＜ＰＩＮ２（ｔ０）のときは、体内へ窒
素が吸収される場合である。これらの時に半飽和時間を
可変するということは、窒素が排出される場合は、半飽
和時間が長く、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半飽和時間が短く、呼吸にかか
る時間は排出にかかる時間と比較すると短いことにな
る。このようにすれば、体内窒素量のシミュレーション
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、現在の体内窒素量からみて無減圧潜水
可能な時間や水面に上がった以降、体内窒素量が通常の
状態に戻るまでの時間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。

【００４７】［各モードの説明］ 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ード（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ＳＴ
６）での使用が可能である。なお、図５には、液晶表示
パネル１１の表示領域のうち、表示領域１１Ａに表示さ
れる項目のみを表してある。

【００４８】（時刻モードＳＴ１） 時刻モードＳＴ１は、スイッチ操作を行わず、かつ、体
内窒素が平衡状態時、陸上で携帯するときの機能であ
り、液晶表示パネル１１には現在月日１００，現在時刻
１０１、高度ランク１０２（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。高度ランク１０２は、現在の場所の高度を自
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１０１はコロンが点滅することによって、
この表示が現在時刻１０１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１２月５日の１０時
０６分であると表示されている。

【００４９】また、海抜の高い所、低い所を上下したと
きも気圧が変化し、過去のダイビングの有無にかかわら
ず、体内への窒素の溶け込みや窒素の排出が起きる。そ
こで、本形態の情報処理装置１では、時刻モードＳＴ１
であってもこのような高度変化があったときには減圧計
算を自動的に開始し、表示が変わる。すなわち、図示を
省略するが、高度が変わってからの時間、体内窒素が平
衡状態になるまでの時間、現在から平衡状態になるまで
排出または溶け込む窒素量が表示される。

【００５０】この時刻モードＳＴ１では、スイッチＡを
押すとプランニングモードＳＴ３に直接、移行し、スイ
ッチＢを押すとログモードＳＴ６に直接、移行する。ま
た、スイッチＡを押した後、スイッチＡを押したままス
イッチＢを５秒間押し続けると、設定モードＳＴ４に移
行する。

【００５１】（サーフェスモードＳＴ２） 情報処理装置１は、ダイビングの終了後、導通していた
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。このサーフェスモ
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機能である。このサーフェ
スモードＳＴ２では、時刻モードＳＴ１で表示するデー
タは図６にあるように（現在月日１００，現在時刻１０
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
込んだ過剰な窒素が排出され、平衡状態になるまでの時
間が体内窒素排出時間２０１として表示される。この体
内窒素排出時間２０１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２０１が０時間
００分になった以降は、無表示となる。また、潜水後の
経過時間が水面休止時間２０２として表示され、この水
面休止時間２０２は、ダイビングモードＳＴ５において
水深が１．５ｍよりも浅くなった時点をダイビングの終
了として計時が開始され、４８時間まで計測した後、無
表示となる。従って、情報処理装置１において、ダイビ
ング終了後、４８時間が経過するまではは陸上において
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である。なお、図５に示す状態では、現在、
１２月５日の１１時５８分であり、ダイビング終了後、
１時間１３分経過していると表示されている。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素量
が体内窒素グラフ２０３の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
状態になるまでの時間（体内窒素排出時間２０１）が、
たとえば１０時間５５分であると表示されている。

【００５２】このサーフェスモードＳＴ２では、スイッ
チＡを押すとプランニングモードＳＴ３に直接移行し、
スイッチＢを押すとログモードＳＴ６に直接移行する。
また、スイッチ押した後、スイッチＡを押したままスイ
ッチＢを５秒間押し続けると、設定モードＳＴ４に移行
する。

【００５３】（プランニングモードＳＴ３） プランニングモードＳＴ３では、次に行うダイビングの
最大水深と潜水時間の目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３０１，無減圧潜水可能時間３０２、セーフティレ
ベル、高度ランク、水面休止時間２０２、体内窒素グラ
フ２０３が表示される。水深ランク３０１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３０１は、９ｍ、１２ｍ、１５
ｍ、１８ｍ、２１ｍ、２４ｍ、２７ｍ、３０ｍ、３３
ｍ、３６ｍ、３９ｍ、４２ｍ、４５ｍ、４８ｍの順に５
秒毎に切り変わる。このとき、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初回潜水の計
画であるため、体内窒素グラフ２０３が０であり、水深
が１５ｍのときに無減圧潜水可能時間３０２が６６分と
表示される。それ故、水深１２ｍ以上、１５ｍ以下のと
ころで６６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、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計画
であるため、体内窒素グラフ２０３が４つ分であり、最
大水深が１５ｍのときであれば、無減圧潜水可能時間３
０２は４９分と表示される。それ故、水深１２ｍ以上、
１５ｍ以下のところで４９分未満まで無減圧潜水が可能
であることがわかる。

【００５４】このプランニングモードＳＴ３では、水深
ランク３０１が４８ｍと表示されるまでの間にスイッチ
Ａを２秒以上押し続けると、サーフェスモードＳＴ２に
直接、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。さらに、所定の期間ス
イッチ操作がないとき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い分、便利である。これに
対してスイッチＢ を押すとログモードＳＴ６に直接移
行する。

【００５５】（設定モードＳＴ４） 設定モードＳＴ４は、図８に示すように月日１００，現
在時刻１０１の設定の他に、警告アラームのＯＮ／ＯＦ
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ＳＴ４では、現在月日１００，年
１０６，現在時刻１０１，セーフティレベル（図示せ
ず）、アラームのＯＮ／ＯＦＦ （図示せず）、高度ラ
ンクが表示され、これらの項目のうち、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
とした減圧計算を行うレベルの２つのレベルに設定でき
る。アラームのＯＮ／ＯＦＦは、報音装置３７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ＯＦＦ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置では、アラームのため
に消費される電力を削除でき、都合がよい。

【００５６】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ＯＮ／ＯＦＦ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
し続けると数値や文字が早く変わる。アラームのＯＮ／
ＯＦＦが点滅しているときにスイッチ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。ま
た、スイッチＡ、Ｂのいずれもが１分〜２分間押さなけ
れば、サーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１
に自動的に戻る。

【００５７】（ログモードＳＴ６） 時刻モードＳＴ１またはサーフェスモードＳＴ２ にお
いてスイッチＢを押すと、ログモードＳＴ６に直接移行
する。ログモードＳＴ６は、３分以上、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、最大１０本のログデータが記憶、保
持され、それ以上潜水した場合には古いデータから順に
削除され、常に最新の１０本分のダイビングが記憶され
る。このログモードＳＴ６において、ログデータは４秒
毎に切り替わる２つの画面で表示される。図１０に示す
ように、第１の画面ＳＴ６１では、潜水月日６０１，平
均水深５０９，潜水開始時刻６０３，潜水終了時刻６０
４，高度ランク、潜水を終了したときの体内窒素グラフ
２０３が表示される。第２の画面ＳＴ６２では、その日
での潜水ナンバーであるログナンバー６０５，最大水深
６０８，潜水時間６０６，最大水深時の水温６０７，高
度ランク、潜水を終了したときの体内窒素グラフ２０３
が表示される。たとえば、図１０に示す状態では、高度
ランクが０のところで、１２月５日の２本目のダイビン
グは潜水が１０時０７分に開始された以降、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１４．６
ｍ、最大水深が２６．０ｍ、最大水深時の水温が２３℃
であり、ダイビング終了後、体内窒素グラフ２０３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ＳＴ６では２画面を自動的に切り換
えながら各種の情報を表示するので、表示面が小さくて
も表示できる情報量が多い。

【００５８】さらに、ログモードＳＴ６では、今回表示
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の第７の表示領域１１７において「ＳＬＯＷ」と表示
する。このログモードＳＴ６では、スイッチＢ を押す
度に、新しいデータから占いデータに切り換わり、最も
占い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。その途中にスイッ
チＢを２秒以上押し続けた場合も時刻モードＳＴ１また
はサーフェスモードＳＴ２に移行する。さらに、スイッ
チＡ，Ｂのいずれもが１分〜２分間押されない場合も、
サーフェスモードＳＴ２または時刻モードＳＴ１に自動
的に戻るので、その都度、スイッチ操作を行う必要がな
い分、便利である。これに対してスイッチＡを押すと、
プランニングモードＳＴ３に直接移行する。

【００５９】（ダイビングモードＳＴ５） ダイビングモードＳＴ５とは、潜水時のモードであり、
図９に示すように、無減圧潜水モードＳＴ５１では、現
在水深５０１，潜水時間５０２，最大水深５０３，無減
圧潜水可能時間３０２，体内窒素グラフ２０３，高度ラ
ンクなど、ダイビングに必要な情報が表示される機能で
ある。たとえば、図５に示す状態では、ダイビングを開
始してから１２分経過し、水深が１６．８ｍのところに
おり、この水深ではあと４２分間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のマークが４つ点灯し
ているレベルである旨が表示される。このダイビングモ
ードＳＴ５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傷害の原因とな
ることから、常に圧力減少率導出部７５１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７７１によってダイバー
に伝達される。

【００６０】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。

【００６１】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、水面の気圧情報を圧
力計測部６１によって直接計測するか、もしくは気圧情
報を操作部５によって入力し、水面の気圧情報を得た後
に、その気圧に応じ圧力減少率上限値設定部７６によっ
て圧力減少率上限値が選択され、設定される。一方、圧
力減少率上限値の設定に、現在の圧力値より単位時間あ
たりの圧力変化率を用いれば、気圧毎の圧力減少率上限
値の設定が省略でき、処理を簡略化できる。ここで圧力
変化率とは、 圧力変化率＝Ｐ（ｔ）／Ｐ（０）・・・・・・式（２） の式で表され、ここで、Ｐ（０）はｔ秒（分）後の圧力
値で、Ｐ（０）は現在の圧力値である。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、常に気圧情報や水深情報を考慮することな
く、１分以内に現在の圧力Ｐ（０）の半分の値にならな
いように圧力減少率上限値を設定すればよい。このこと
は要するに、圧力値が半分に減らないようにするという
ことは逆に言えば、体内の空気の膨張が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
ビング中に急な浮上を行わせないようにする予防が重要
であり、現実的にはある危険な圧力減少率上限値を超え
てしまってからでは遅い場合もある。そこで、ｔ秒
（分）後の圧力減少率を予測するために以下の式を用い
る。

【００６２】 ｄＰ（ｔ）＝ｄＰ（０）＋（ｄＰ（０）−ｄＰ（ｔ‘））／ｔ’×ｔ ここで、ｄｐ（ｔ）はｔ秒（分）後の圧力減少率、ｄＰ
（０）は現在の圧力減少率、ｄＰ（ｔ‘）はｔ’秒
（分）前の圧力減少率である。これによってｔ秒（分）
後の圧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））×ｔ‘／（ｄＰ（０）−ｄＰ（ｔ’）） であり、ここで、ｄＰ_ｍａｘは圧力減少率上限値、ｄＰ
（０）は現在の圧力減少率、ｄｐ（ｔ‘）はｔ’秒
（分）前の圧力減少率である。

【００６３】また、ダイビング協会の１つＮＡＵＩ（Ｎ
ａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｄ
ｅｒｗａｔｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｏｒｓ）では、浮上
速度は絶対に１分あたり１８ｍ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
１０ｍを越えないスピードで浮上するように指導してい
る。この浮上速度を例に考えてみると、たとえば高度３
２００ｍ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）＝１０×ｅｘｐ（−Ｈ／８０００） ここで、水面の気圧Ｐ（０）、水面の高度Ｈであり、こ
こでＨ＝３２００を代入し、具体的に水面の気圧を算出
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面の気圧が１０ｍｓｗとなるた
め、３．３ｍｓｗほど３２００ｍの高地では気圧が低く
なる。ここで、圧力の単位はｍｓｗ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。

【００６４】さて、海抜０ｍ地点でダイビングを行った
場合、仮に水深１０ｍから水面まで１分間に浮上してき
た場合、その圧力減少率は式（１）より（２０−１０）
／１＝１０ｍｓｗ／ｍｉｎで、その圧力変化率は式
（２）より１０／（１０＋１０）＝０．５倍に減少す
る。一方、標高３２００ｍ地点で、この圧力変化率０．
５と同等の変化率で水面まで浮上を行う場合は、１分間
の間に深さ６．７ｍ（圧力値は１３．４ｍｓｗから水面
（圧力値は６．７ｍｓｗ）までの浮上となる。すなわ
ち、海抜０ｍ地点で１分あたりの圧力減少率上限値が１
０ｍだったものが、標高３２００ｍでは６．７ｍにな
り、厳しい値となる。ダイビングを行うポイントの標高
をある一定間隔ごとに分類し、そのときの圧力減少率上
限値をまとめると一例として以下のようになる。

【００６５】標高 圧力減少率
上限値 ０ｍ １０．０ｍｓｗ／分 ０〜８００ｍ ９．０５ｍｓｗ／分 ８００〜１６００ｍ ８．１９ｍｓｗ／分 １６００〜２４００ｍ ７．４１ｍｓｗ／分 ２４００〜３２００ｍ ６．７０ｍｓｗ／分 このように圧力計測部６１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７６
によって圧力減少率上限値が設定される。

【００６６】ここで、この圧力減少率上限値を超えない
ようにダイバーに知らせるために、以下のようにアラー
ムの鳴鐘周波数を変えたり、振動アラームと組み合わせ
てもよい。以下は１例として、２４００ｍ〜３２００ｍ
の高所ダイビングを行うときの設定である。

【００６７】 圧力減少率（ｍｓｗ／分） アラーム音周波数（Ｈｚ） ４．７〜５．７ ５００ ５．７〜６．７ １０００ ６．７〜７．７ １５００（振動アラームＯＮ） ７．７〜９．７ ２０００ ９．７〜 ４０００

【００６８】本実施例では気圧に応じた圧力減少率上限
値の定義をおこなっているが、さらには水深を考慮し、
各気圧毎の各水深毎の圧力減少率上限値を設定してもよ
い。また、この設定条件が増えてくると複雑になるた
め、圧力変化率を設定しておき、この圧力変化率より圧
力減少率上限値を設定してもよい。これならば、水面の
気圧情報や水深の情報ご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、処理が簡素化できる。ま
た、圧力減少率の変化は表示によってもダイバーに伝達
され、図１の表示部１１８で圧力減少率が表示される。
これによって仮に複数のダイバーが同一のダイバーズ用
情報処理装置を使用していて、同様な浮上を行い、複数
のダイバーズ用情報処理装置で鳴鐘があった場合の混乱
を避けることができる。

【００６９】なお、ダイビングモードＳＴ５では、スイ
ッチＡを押すと、それが押し続けられている間だけ、現
在時刻表示モードＳＴ５２として、現在時刻１０１と現
在水温５０４が表示される。図９に示す状態では、現
在、時刻が１０時１８分であり、水温が２３℃であると
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１０１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ータだけ
を表示するように構成したとしても（無減圧潜水モード
ＳＴ５１）、現在時刻１０１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ＳＴ５２）、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、表示の切り換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でき
る。

【００７０】このダイビングモードＳＴ５の間に、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して処理され、導通していた
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。この間、図
３に示した潜水結果記録部７８は、水深が１．５ｍ以深
になったときから１．５ｍ以浅になったときまでを１回
の潜水動作としてこの間の潜水結果（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）をＲＡＭ
５４に記憶、保持しておく。併せて、今回のダイビング
中に前記の圧力減少率違反警告が連続して２回以上あっ
たときには、その旨も潜水結果として記録する。本形態
の情報処理装置１は、あくまで無減圧潜水を前提に構成
されているものであるが、万が一、減圧潜水の状態にな
ったときには、その旨のアラーム音でダイバーに報知す
るとともに、以下の減圧潜水表示モードＳＴ５に切り変
わる。

【００７１】すなわち、減圧潜水表示モードＳＴ５３で
は、現在水深５０１，潜水時間５０２，体内窒素グラフ
２０３，高度ランク、減圧停止深度５０５、減圧停止時
間５０６、総浮上時間５０７が表示される。図９に示す
状態では、潜水開始から２４分経過し、水深が２９．５
ｍのところにいる旨が表示されている。また、体内窒素
量が最大許容値を越え、危険であるため、安全な圧力減
少率を守りながら、水深３ｍの所まで浮上し、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表示される。さらに、現
在、体内窒素量が最大傾向にある旨が上向きの矢印で表
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
間、体内窒素量が減少傾向にある旨が下向きの矢印５０
９で表示される。産業上の利用可能性本発明のダイバー
ズ用情報処理装置は、ダイバーが浮上時に、危険な圧力
減少率にならないように、現在の圧力減少率を確認、警
告および予測する手段を備え、低所潜水と同じ浮上速度
でも圧力変化率の大きくなる高所潜水などにおけるダイ
バーの減圧症および肺の過膨張傷害にかかる危険性を低
減させることができる。 ［図面の簡単な説明］

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

【図２】 本発明を適用したダイバーズ用情報処理装置
の全体ブロック図である。

【図３】 本発明を適用したダイバーズ用情報処理装置
において、圧力減少率違反警告を行うためのブロック図
である。

【図４】 本発明を適用したダイバーズ用情報処理装置
において、体内窒素量を計算するためのブロック図であ
る。

【図５】 本発明を適用したダイバーズ用情報処理装置
が有する各機能を示すフローチャートである。

【図６】 タイムモード及びサーフェスモードの表示に
関する説明図である。

【図７】 プランモードの表示に関する説明図である。

【図８】 設定モードの表示に関する説明図である。

【図９】 ダイブモードの表示に関する説明図である。

【図１０】 ログモードの表示に関する説明図である。

【図１１】 報音装置の説明図である。

【図１２】 振動発生装置の説明図である。

【図１３】 振動発生装置の動作説明図である。

【図１４】 振動発生装置のステータに関する説明図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 13/00 B63C 11/32 G04G 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記圧力減少率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を
   有し、 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
   における前記圧力減少率上限値が設定され、 前記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より、後の圧
   力減少率を予測する圧力減少率予測手段を備えたことを
   特徴とするダイバーズ用情報処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１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前記圧力減少率上限値
   より大きい場合には、警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。
3. 【請求項３】 請求項１または２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ーズ用情報処
   理装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記圧力測定手段は、水深計測と気圧計測の両者を１つ
   のセンサにて計測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５】 請求項１〜４のいずれか１項において、
   標高０メートルから標高３２００メートルの範囲内に
   て、前記圧力減少率上限値が設定されていることを特徴
   とするダイバーズ用情報処理装置。