JP3888161B2

JP3888161B2 - Information processing system and information processing method

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Publication number: JP3888161B2
Application number: JP2001401322A
Authority: JP
Inventors: 真朗黒田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP2003200888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキューバダイビング時においてダイバーの安全性を考慮した各種情報を報知するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイブコンピュータと称せられるダイバーズ用情報処理装置は、ダイビングのシミュレーション機能を備えている。ダイバーズ用情報処理装置は、このシミュレーション機能を発揮することによって、各種の潜水理論を考慮した上でダイバーによって予定されている潜水が安全なものか否かを判断し、これを表示するようになっている。これによって、ダイバーは、予定している潜水が安全なものか否かを確認することが可能となる。
【０００３】
さらに、潜水の安全性を確保するために、ダイバーは、シミュレーションされた潜水における最大水深や潜水時間等の諸条件をダイバーズ用情報処理装置に入力し、アラーム設定を行うことも可能である。これにより、予定された潜水が実行される際に、設定された最大水深や潜水時間に至るとアラームが出力され、ダイバーに警告することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、ダイバーがいったんシミュレーションした結果を覚えておき、これをあらためてダイバーズ用情報処理装置に入力しなければならなかった。従って、ダイバーにとっては使い勝手が悪いという問題があった。
また、アラームの対象となる事象は、上記のような最大水深や潜水時間といった情報しか設定することができず、非常に不便であった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ダイバーの利便性を考慮した上でスキューバダイビング中に各種情報を報知するための情報処理システム及び情報処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決しようとする手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ダイバーが潜水時に携帯するダイブコンピュータと、前記ダイブコンピュータとデータ通信を行う情報処理装置とを備え、前記情報処理装置は、表示手段と、操作手段と、ダイバーの予定潜水の潜水時間及び水深を含む予定データの入力が前記操作手段によって受け付けられると、当該予定データに基づいて、前記予定潜水を行うダイバーの体内に蓄積される不活性ガス量を前記予定潜水の潜水開始から潜水終了までの期間にわたって算出し、当該不活性ガス量に基づいて前記予定潜水の安全性に関する情報を算出し、算出した前記予定潜水の安全性に関する情報を前記表示手段に表示させるシミュレーション手段と、前記シミュレーション手段によって算出された前記予定潜水の安全性に関する情報に基づいて、前記予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成する報知情報生成手段と、前記操作手段によってデータ転送を指示する操作が受け付けられると、前記報知情報生成手段によって生成された報知情報を前記ダイブコンピュータへ出力する出力手段とを備え、前記ダイブコンピュータは、計時を行う計時手段と、水圧を計測する圧力計測手段と、前記圧力計測手段によって計測された水圧に基づいて前記予定潜水の開始及び終了を検知するとともに、当該予定潜水が開始されてから前記計時手段によって計時された時間、又は、当該予定潜水が開始されてから終了するまでの間に前記圧力計測手段によって計測された水圧に基づいて、前記報知情報を報知する状態になったか否かを、前記予定潜水が開始されてから終了するまでの間にわたって繰り返し判断し、報知する状態になったと判断した場合には、当該報知情報を出力する制御手段とを備えることを特徴とする情報処理システムを提供する。
【０００７】
この情報処理装置によれば、入力された予定データに基づいて前記予定潜水のシミュレーションを行い、シミュレーションを行った結果に基づいて、予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成し、生成した報知情報を出力する。
【０００８】
好ましい態様において、前記シミュレーション手段は、前記操作手段によって受け付けられた予定潜水の潜水パターンを、水深及び潜水時間を座標軸とした折れ線グラフ形式で前記表示手段に表示させるとともに、ユーザが前記操作手段を操作することによって前記折れ線グラフ上で移動させられる点において、算出された前記安全性に関する情報を前記表示手段に表示させる。
【００１４】
また、本発明は、情報処理装置において、ダイバーの予定潜水の潜水時間及び水深を含む予定データの入力を受け付けるステップと、前記情報処理装置において、前記予定データの入力が受け付けられると、当該予定データに基づいて、前記予定潜水を行うダイバーの体内に蓄積される不活性ガス量を前記予定潜水の潜水開始から潜水終了までの期間にわたって算出し、当該不活性ガス量に基づいて前記予定潜水の安全性に関する情報を算出し、算出した前記予定潜水の安全性に関する情報を表示手段に表示させるステップと、前記情報処理装置において、算出された前記予定潜水の安全性に関する情報に基づいて、前記予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成するステップと、前記情報処理装置において、前記操作手段によってデータ転送を指示する操作が受け付けられると、生成された前記報知情報をダイブコンピュータへ出力するステップと、ダイブコンピュータにおいて計測した水圧に基づいて前記予定潜水の開始を検知し、当該予定潜水が開始されてから計時された時間、又は、当該予定潜水が開始されてから、計測した水圧によって前記予定潜水の終了が検知されるまでの間に計測された水圧に基づいて、前記報知情報を報知する状態になったか否かを、前記予定潜水が開始されてから終了するまでの間にわたって繰り返し判断し、報知する状態になったと判断した場合には、当該報知情報を出力するステップとを備えることを特徴とする情報処理方法を提供する。
【００１５】
この情報処理方法によれば、入力された予定データに基づいて前記予定潜水のシミュレーションを行い、シミュレーションを行った結果に基づいて、予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成し、生成した報知情報を出力する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
Ａ：構成
（１）システム構成
図１は、この実施形態に係るシステム全体の構成を示した図である。
図１に示すように、このシステムは、パーソナルコンピュータ１００（以下ＰＣ１００と呼ぶ）と、腕装着型のダイブコンピュータ１を備えている。これらＰＣ１００とダイブコンピュータ１の間は、通信ケーブル２００によって接続されており、双方向のデータ通信が可能になっている。
ユーザは、主としてＰＣ１００を用いて潜水のシミュレーションを行い、その結果をＰＣ１００からダイブコンピュータ１へ転送させる。ユーザはダイブコンピュータ１を腕に装着して潜水を行うことができるので、潜水中であってもダイブコンピュータ１によって出力される各種情報を認識することができるようになっている。
【００２３】
（２）ＰＣ１００の構成
次に、図２に示すブロック図を参照しながら、ＰＣ１００の構成について説明する。図２に示すように、ＰＣ１００は、ＣＰＵ（Central Proccessing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、表示部１０４、操作部１０５、ハードディスク装置１０６、通信部１０７及びこれらを相互に接続するバス１０８を備えている。
【００２４】
ＲＯＭ１０２は読み出し専用のプログラムメモリである。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から読み出した制御プログラムを実行することにより、ＰＣ１００全体を制御する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして用いられる。
操作部１０５は、図示せぬキーボードやマウスを備えており、ユーザによる操作を受け付けて当該操作に応じた信号をバス１０８を介してＣＰＵ１０１に供給するようになっている。ユーザはこの操作部１０５を用いて、予定された潜水の内容を示す潜水予定データを入力する。この潜水予定データとは、どの程度の海抜の水域においてどのような混合比率の気体が充填されたタンクを用いて潜水するかということや、どの程度の水深にどのくらいの時間だけ潜水するかということ等を含むデータである。
表示部１０４は、例えばＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイを備えており、ＣＰＵ１０１による制御の下で後述する各種ＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する。この表示部１０４が表示するＧＵＩには、ユーザによって入力された潜水予定データに基づいて算出されたダイビングの安全性に関する各種情報が含まれており、ユーザはこれらの情報を参照することによって、自身が所望するダイビングが安全か否かを知ることができる。
ハードディスク装置１０６は、ＰＣ１００にインストールされた各種アプリケーションプログラムを格納するための不揮発性メモリであり、例えばダイビングのシミュレーションを行うためのダイビング用プログラム１０６ａを格納している。
通信部１０７は、通信ケーブル２００と接続される接続インタフェースや通信制御回路を備えており、通信ケーブル２００を介してダイブコンピュータ１と双方向のデータ通信を行う。
【００２５】
（３）ダイブコンピュータ１の構成
図３は、ダイブコンピュータ１を正面から見た場合の外観構成を示す模式図である。このダイブコンピュータ１は、潜水中のユーザの水深や潜水時間を計算して表示するとともに、潜水中に体内に蓄積される不活性ガス量を分圧として計測し、安全なダイビングであるか否かを表示するようになっている。
【００２６】
図３に示すように、ダイブコンピュータ１は、円盤状の装置本体２に対して、図面上下方向に腕バンド３，４がそれぞれ連結され、この腕バンド３，４によって腕時計と同様にユーザの腕に装着されて使用されるようになっている。
装置本体２は、上ケースと下ケースとが密閉状態でビス止めなどの方法で固定され、図示しない各種電子部品が内蔵されている。装置本体２の図面正面側には、液晶パネル１１を有する表示部１０が設けられ、図面下側にはダイブコンピュータ１における各種動作モードの選択／切替を行うための操作部５が形成されている。この操作部５は、プッシュボタン形式の二つのスイッチＡ、Ｂを有している。装置本体２の図面左側には潜水を開始したか否かを判別するために用いられる導通センサを用いた潜水動作監視スイッチ３０が設けられている。この潜水動作監視スイッチ３０は、装置本体２の図面正面側に設けられた電極３１，３２を有し、電極３１，３２間が海水などにより導通状態となることにより、電極３１，３２間の抵抗値が小さくなった場合に入水したと判断するものである。
【００２７】
ただし、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ブコンピュータ１の動作モードをダイビングモードに移行させるために用いるだけであり、実際に潜水（ダイビング）を開始した旨を検出するために用いられる訳ではない。すなわち、ダイブコンピュータ１を装着したダイバーの腕が海水に浸かっただけの場合もあり、このような状態で潜水を開始したの判断するのは好ましくないからである。
このため、このダイブコンピュータ１においては、装置本体２に内蔵した圧力センサによって水圧（水深）が一定値以上、より具体的には、水圧が水深にして１．５［ｍ］相当以上となった場合にダイビングを開始したものとみなし、かつ、水圧が水深にして１．５［ｍ］未満となった場合にダイビングが終了したものとみなしている。
【００２８】
また、図３に示すように、液晶パネル１１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。表示領域１１Ａは、第１の表示領域１１１〜第７の表示領域１１７によって構成されている。これら第１の表示領域１１１〜第７の表示領域１１７には、例えば、現在月日、現在時刻、潜水月日、予定水深、現在水深、最大水深、水深ランク、潜水時間、潜水開始時刻、潜水終了時刻、体内不活性ガス排出時間、無減圧潜水可能時間、水面休止時間、温度、電源容量切れ警告、高度ランク、不活性ガスの吸収・排出傾向、浮上速度違反警告、減圧潜水警告等の各種情報が表示されるようになっている。
【００２９】
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１の電気的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１は、大別すると、各種操作を行うための操作部５と、各種情報を表示する表示部１０と、潜水動作監視スイッチ３０と、ブザーなどのアラーム音によりユーザに報知を行う報音装置３７と、振動によりユーザに報知を行う振動発生装置３８と、ダイブコンピュータ１全体の制御を行う制御部５０と、気圧あるいは水圧を計測するための圧力計測部６１と、通信ケーブル２００を介してＰＣ１００とデータ通信を行う通信部６２と、各種計時処理を行う計時部６８とを備えている。
【００３０】
表示部１０は、各種の情報を表示するための液晶パネル１１および液晶パネル１１を駆動するための液晶ドライバ１２を備えている。
制御部５０には、操作部５、潜水動作監視スイッチ３０、報音装置３７および振動発生装置３８が接続されている。この制御部５０は、装置全体の制御を行うＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１の制御下で各動作モードに対応した表示を液晶パネル１１に行わせるため液晶ドライバ１２を制御するとともに後述の時刻用カウンタ３３における各動作モードにおける処理を行う制御回路５２と、制御用プログラムおよび制御用データを格納したＲＯＭ５３と、各種データを一時的に格納するＲＡＭ５４とを備えている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３から制御プログラム及び制御データを読み出してＲＡＭ５４上にロードし、これにより後述する処理を実行する。
【００３１】
ダイブコンピュータ１においては、水深そのものを計測・表示してユーザに報知する必要があるとともに、水深（水圧）および潜水時間からユーザの体内に蓄積される不活性ガス分圧（以下体内不活性ガス分圧）を計測することが必要である。このため、圧力計測部６１は気圧および水圧を計測している。この圧力計測部６１は、半導体圧力センサにより構成される圧力センサ３４と、この圧力センサ３４の出力信号を増幅するための増幅回路３５と、増幅回路３５の出力信号のアナログ／ディジタル変換を行い、制御部５０に出力するＡ／Ｄ変換回路３６とを備えている。
通信部６２は、通信ケーブル２００と接続される接続インタフェースや通信制御回路を備えており、通信ケーブル２００を介してダイブコンピュータ１と双方向のデータ通信を行う。
計時部６８は、ダイブコンピュータ１においては通常時刻の計測や潜水時間の監視をおこなうために、所定の周波数を有するクロック信号を出力する発振回路３１と、この発振回路３１からのクロック信号の分周を行う分周回路３２と、分周回路３２の出力信号に基づいて１秒単位での計時処理を行う時刻用カウンタ３３とを備えている。
【００３２】
（４）各種理論値の計算方法
次に、潜水に関する各種理論値の計算方法について簡単に説明する。
まず、体内不活性ガス分圧の計算方法について説明する。本実施形態において行われる体内不活性ガス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、ここで示す体内不活性ガス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。
【００３３】
まず、時刻ｔに対応する水深ｄ（ｔ）に基づいて、ユーザが呼吸している気体（以下、呼吸気と呼ぶ）中の不活性ガス分圧（以下、呼吸気不活性ガス分圧ＰＩＮ２（ｔ）と呼ぶ）が次式により計算される。
ＰＩＮ２（ｔ）＝（１０＋ｄ（ｔ））×（１−ＦＯ２）［ｍｓｗ］・・・▲１▼
▲１▼式における「ＦＯ２」は、呼吸気中に占める酸素の割合を示す数値であり、以下、酸素比率という。本実施形態では、酸素以外の気体を、窒素やヘリウム等の不活性ガスであるとみなしているため、「１−ＦＯ２」は、呼吸気中に占める不活性ガスの割合を示す数値となる。なお、不活性ガス分圧の単位「ｍｓｗ」は、標高０ｍにおける大気圧を１０「ｍｓｗ」としたものである。従って、潜水水域の高度が標高０ｍの場合は、▲１▼式をそのまま用いることができるが、例えば、標高８００ｍとか１６００ｍといった高所での潜水においては、▲１▼式中の「１０」の値は、より小さい値となる。
【００３４】
一般に、空気中においては窒素と酸素がおおよそ０．７９：０．２１という体積比率で構成されていることが知られている。従って、タンクに空気を充填して使用する場合にはＦＯ２＝０．２１となる。また、いわゆるナイトロックスは、空気よりも酸素比率を大きくした気体であり、一般に、窒素と酸素がおおよそ０．６８：０．３２或いは０．６４：０．３６という体積比率となっている。また、いわゆるトライミックスは、窒素と酸素の他にヘリウムを混合した気体であり、例えば、窒素：酸素：ヘリウム＝０．３４：０．１６：０．５０という体積比率となっている。
【００３５】
上記のようにして、呼吸気不活性ガス分圧ＰＩＮ２（ｔ）が算出されると、次に、不活性ガスの吸収／排出の速度が異なる体内組織毎にそれぞれ体内不活性ガス分圧が計算される。ここでは、筋肉、脂肪、脳、神経、骨等の９つの組織に分類して体内不活性ガス分圧が計算される。
例えばある一つの組織を例に取ると、潜水時間０〜ｔまでに吸収／排出する体内不活性ガス分圧ＰＧＴ（ｔ）は、計算開始時（ｔ＝０）の体内不活性ガス分圧ＰＧＴ（０）として、次式によって計算される。

ここで、Ｋは実験的に求められる定数である。また、ＨＴは各組織に不活性ガス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、ＰＧＴ（０）とＰＩＮ２（０）の大小に応じて可変となる。これは、ＰＧＴ（０）とＰＩＮ２（０）の大小に応じて、不活性ガスが排出傾向にあるか吸収傾向にあるかということが定まるが、不活性ガスの排出と吸収とでは半飽和時間が異なるからである。
【００３６】
また、半飽和時間ＨＴは、不活性ガスの種類（例えば窒素やヘリウムなど）によっても異なる。上述したトライミックスについて体内不活性ガス分圧ＰＧＴ（ｔ）を求める場合には、まず、窒素とヘリウムの各々について▲２▼式を用いて体内における窒素分圧（以下、体内窒素分圧）とヘリウム分圧（以下、体内ヘリウム分圧）を求める。次いで、これらの体内窒素分圧と体内ヘリウム分圧を足して、最終的に求めるべき体内不活性ガス分圧を算出するようになっている。このように呼吸気中に２種類以上の不活性ガスが混合されている場合、まず、各々の不活性ガスに着目して計算した後、その計算結果を合計して不活性ガス全体についての数値を算出する。このような考え方は、以下の説明においても同様である。
【００３７】
次に、無減圧潜水可能時間（Non Decompression Limit：以下ＮＤＬという）の算出方法について説明する。
無減圧潜水可能時間は、▲２▼式において計算されるＰＧＴ（ｔ）が、各組織の許容過飽和不活性ガス量を示すＰｔｏｌとなる場合の時間ｔを求めることによって算出される。このＰｔｏｌは、潜水水域の標高によって異なる値である。なぜなら、潜水水域の標高が高いほど大気圧は小さくなるため、体内に蓄積された不活性ガスの体積が大きくなり、より気泡化しやすくなる（即ち減圧症になリやすくなる）ため、Ｐｔｏｌをより小さい値に設定しなければならないからである。
本実施形態では、潜水水域の標高を大まかに４ランクに区分しており、この高度ランク毎にＰｔｏｌを予め定めている。具体的には、標高０ｍ（高度ランク０）、８００ｍ（高度ランク１）、１６００ｍ（高度ランク２）、２４００ｍ（高度ランク３）というように高度ランクを定義している。
さて、▲２▼式において、ＰＧＴ（ｔ）＝Ｐｔｏｌとすると、
ｔ＝−ＨＴ×（ｌｎ（１−ｆ））／Ｋ・・・▲３▼
となる。ただし、
ｆ＝（Ｐｔｏｌ−ＰＧＴ（０））／（ＰＩＮ２（０）−ＰＧＴ（０））
である。
この▲３▼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。
【００３８】
次に、水面浮上後において体内不活性ガスが排出されるまでの体内不活性ガス排出時間の算出方法について説明する。
この体内不活性ガス排出時間を算出するには、前述した

において、ＰＧＴ（ｔ）＝０となる時間ｔを求めればよい。しかしながら、上記▲２▼式のような指数関数では、時間ｔが無限大にならなければ、ＰＧＴ（ｔ）＝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不活性ガス排出時間ｔＺを算出している。
ｔＺ＝−ＨＴ×ｌｎ（１−ｆ）／Ｋ・・・▲４▼
ただし、
ｆ＝（Ｐｄｅ−ＰＩＮ２）／（７．９−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不活性ガス排出とみなす不活性ガス分圧であり、これらは全て既知の値である。なお、水面における（即ち大気中）の不活性ガス分圧を１０×０．７０＝７．９（ｍｓｗ）としている。また、ＰＩＮ２は、ダイビング終了時の各組織内の不活性ガス分圧である。上記▲４▼式によって各組織毎にｔＺを算出し、その中でもっとも大きい値が体内不活性ガス排出時間となる。
以上が各種理論値の計算方法である。
【００３９】
Ｂ：動作
次に、上記構成からなる実施形態の動作について説明する。
図５は、ＰＣ１００のＣＰＵ１０１の処理を流れを示すフローチャートである。図５において、ユーザが操作部１０５を操作することによってダイビング用プログラム１０６ａの起動が指示されると、ＣＰＵ１０１は、ハードディスク装置１０６からダイビング用プログラム１０６ａを読み出すことによってＧＵＩ（図示略）を表示部１０４に表示する（ステップＳ１）。
【００４０】
このＧＵＩには、各種の潜水予定データを入力するための入力フィールドが設けられており、ユーザはこれらの入力フィールドに予定されている潜水の内容を示すデータを入力する。
ここでは、潜水予定データとして、高度ランク「０」、ＦＯ２「２１」（ここでは酸素比率０．２１を１００倍して「２１」と表現している）が入力され、さらに、具体的な潜水パターンとして、潜水開始後１分までに水深４０ｍに移動し、潜水開始後８分まで水深４０ｍに滞留し、潜水開始後９分までに水深２０ｍに移動し、潜水開始後２６分まで水深２０ｍに滞留し、潜水開始後２７分までに水深１０ｍに移動し、潜水開始後４１分まで水深５ｍに滞留し、４１分経過時点から水面への浮上を開始し、潜水開始後４２分に水面に浮上するというデータが入力されたものとする。ＣＰＵ１０１は、これらの潜水予定データが入力されたことを検出すると（ステップＳ２）、入力されたデータを記憶する（ステップＳ３）。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１０１は、潜水時間ｔ及び水深ｄ（ｔ）の値を「０」に初期化し（ステップＳ４）、以下のような計算処理に移行する。なお、以下の計算においてはサンプリング周期を１分とする。
【００４２】
まず、ＣＰＵ１０１は、潜水開始時（ｔ＝０）の体内不活性ガス分圧ＰＧＴ（０）を前述した▲１▼式により算出する（ステップＳ５）。
次に、ＣＰＵ１０１は、潜水時間ｔを１（分）だけインクリメントし（ステップＳ６）、潜水開始１分後における水深ｄ（ｔ）を算出する（ステップＳ７）。この水深ｄ（ｔ）は、ユーザによって予め入力された潜水パターンにおいて、時間ｔに対応する水深を参照することによって定まる。
【００４３】
次に、ＣＰＵ１０１は、算出したｄ（ｔ）を▲１▼式に代入して得られたＰＩＮ２（ｔ）を▲２▼式に代入して、潜水開始１分後の体内不活性ガス量ＰＧＴ（ｔ）を算出する（ステップＳ８）。
次に、ＣＰＵ１０１は、潜水終了時点まで計算したか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００４４】
ここで、終了時点迄計算していない場合には（ステップＳ９；Ｎｏ）、ステップＳ８において算出したＰＧＴ（ｔ）をＰＧＴ（０）とし（ステップＳ１０）、再度ステップＳ６の処理に戻り、今度は潜水開始２分後における計算を行う。即ち、ＣＰＵ１０１は、潜水開始時点から潜水終了時点（この場合、潜水開始後９分経過時点）まで、サンプリング周期１分毎の計算が全てなされるまで、ステップＳ６〜ステップＳ１０の処理を繰り返し実行することとなる。
【００４５】
さて、潜水終了時点までの計算が全て終了すれば（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、表示部１０４に計算結果を表示させる（ステップＳ１１）。
【００４６】
図６は、このとき表示されるＧＵＩの一例を示す図である。図６において、潜水パターン表示領域Ｆ１には、ユーザが入力した潜水パターンが折れ線グラフ形式で表示される。この折れ線グラフの縦軸は水深、横軸は潜水時間を示している。太鎖線Ｌ１及びＬ２の交点Ｐは、ユーザが操作部１０５を操作することによって折れ線グラフ上を自在に移動させられる。この交点Ｐが指し示す折れ線グラフ上の１点が「現時点」を示すこととなり、この現時点における各種情報が表示領域Ｆ２及びＦ３に表示されることとなる。
現在窒素量表示領域Ｆ２には、各組織における許容不活性ガス分圧Ｐｔｏｌを分母とし、現時点の各組織における体内不活性ガス分圧ＰＧＴを分子とした数値がパーセンテージ形式で棒グラフ表示される。ここでは、筋肉、脂肪、脳、神経、骨等の９つの組織に対応した９つの棒グラフが表示されている。
潜水データ表示領域Ｆ３には、現時点での潜水時間、水深及び無減圧潜水可能時間（ＮＤＬ）や、減圧潜水の場合の減圧停止水深、減圧停止時間及び総浮上時間の他、体内窒素グラフや体内酸素グラフが表示される。なお、体内窒素グラフ及び体内酸素グラフは、それぞれの体内許容窒素分圧及び体内許容酸素分圧を「９」とした場合に、現時点でおおよそどの程度の窒素又は酸素が体内に吸収されているかということを示した数値である。図６においては、太鎖線Ｌ１及びＬ２の交点Ｐが示す現時点において、潜水時間「２６分」、水深「２０．０ｍ」、ＮＤＬ「１分」、体内窒素グラフ「７」、体内酸素グラフ「１」であることを示している。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１０１は、潜水パターンにおける最大水深（この場合は４０ｍ）及び浮上開始迄の潜水時間（この場合は４１分）を報知データとしてハードディスク装置１０６に記憶する（ステップＳ１２）。
【００４８】
この後、ＣＰＵ１０１は、ユーザによる入力操作待ちとなり、何らかの操作がなされると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、その操作に対応した処理を行う。例えば、ユーザによってデータ転送を指示する操作がなされると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２において入力された潜水予定データや、ステップＳ５〜Ｓ９によって行われたシミュレーションの結果を示すデータや、ステップＳ１１において記憶した報知データを通信部６２を介してダイブコンピュータ１に送信する（ステップＳ１４）。一方、ダイブコンピュータ１は、送信されてきた上記のデータをＲＡＭ５４に記憶する。
一方、ステップＳ１３において、プログラム終了の旨の操作がなされた場合には、ＣＰＵ１０１は、ソフトウエアを終了させることとなる（ステップＳ１５）。
【００４９】
次に、図７に示すフローを参照しながら、ダイブコンピュータ１のＣＰＵ５１が最大水深に到達したことを報知する時の処理の流れについて説明する。
前述した圧力センサ３４によって水圧（水深）が水深にて１．５［ｍ］相当以上となった場合にダイビングを開始したものとみなされると、図７に示すフローが開始される。
【００５０】
ＣＰＵ５１は、圧力センサ３４によって検出される水圧を所定のサンプリング周期で繰り返し取り込んでおり、取り込んだ水圧がＲＡＭ５４に報知データとして記憶している最大水深（ここでは４０ｍ）に相当する水圧以上か否かを判断する（ステップＳ２１）。
【００５１】
ここで、ＣＰＵ５１は、取り込んだ水圧が最大水深に相当する水圧以上と判断した場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、最大水深に到達したことをユーザに報知する（ステップＳ２２）。具体的には、ＣＰＵ５１は、報音装置３７から周波数８Ｈｚのアラーム音を５秒間出力するとともに、液晶ドライバ１２を制御して液晶パネル１１に表示された現在水深を点滅させる。
図８は、このときダイブコンピュータ１の液晶パネル１１に表示される情報を例示した図である。図８においては、潜水時間「１分」、現在水深「４０．０ｍ」、ＮＤＬ「８分」であり、さらに、水深を示す「４０．０」の数値が点滅することを示している。ユーザは、このようなアラーム音や水深表示の点滅により、自身が予定していた最大水深に到達したことを把握することができる。
【００５２】
次に、図９に示すフローを参照しながら、ダイブコンピュータ１のＣＰＵ５１が浮上開始までの潜水時間を報知する時の処理の流れについて説明する。
前述した圧力センサ３４によって水圧（水深）が水深にて１．５［ｍ］相当以上となった場合にダイビングを開始したものとみなされると、図９に示すフローが開始される。
【００５３】
ＣＰＵ５１は、計時部６８によって計時される潜水時間を監視しており、その潜水時間がＲＡＭ５４に報知データとして記憶している浮上開始迄の潜水時間（ここでは４１分）以上か否かを判断する（ステップＳ３１）。
【００５４】
ここで、ＣＰＵ５１は、計時した潜水時間が浮上開始までの潜水時間以上と判断した場合には（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、浮上を開始すべきことをユーザに報知する（ステップＳ３２）。具体的には、ＣＰＵ５１は、報音装置３７から周波数８Ｈｚのアラーム音を５秒間出力するとともに、液晶ドライバ１２を制御して液晶パネル１１に表示された潜水時間を点滅させる。
図１０は、このときダイブコンピュータ１の液晶パネル１１に表示される情報を例示した図である。図１０においては、潜水時間「４１分」、現在水深「１０．０ｍ」、ＮＤＬ「８０分」であり、さらに、潜水時間を示す「４１」の数値が点滅することを示している。ユーザは、アラーム音や潜水時間の点滅表示により、自身が予定していた浮上開始時期に至ったことを把握することができる。
【００５５】
上述した実施形態によれば、ユーザは、潜水中において各種情報を報知するために事前に様々な設定操作を行う必要がなく、非常に使い勝手がよい。
【００５６】
Ｃ：変形例
（１）報知データの種類
上記の実施形態では、最大水深と浮上開始までの潜水時間を報知するようになっていたが、報知対象はこれらに限定されない。
【００５７】
また、無減圧潜水可能時間が予め定められたしきい値（例えば３分）より小さくなったときにその旨を報知するようにしてもよい。即ち、ダイブコンピュータ１は、潜水中においてユーザの体内に実際に蓄積される体内不活性ガス分圧を算出し、さらに、この体内不活性ガス分圧に基づいて無減圧潜水可能時間を算出することが可能なので、この無減圧潜水可能時間がしきい値以下になったときに、その数値を点滅表示させつつ、アラーム音を出力すればよい。
なお、しきい値は１つに限らず、複数設定しておき、各々のしきい値に至る度にその旨を報知してもよい。
【００５８】
また、潜水中に異なる混合比率のタンクに交換するというような潜水を行う場合、このタンクを交換すべき時期又は水深に至ったときにその旨を報知するようにしてもよい。例えば、図６に示すような潜水を行う際に、まず潜水時間０〜１０分間においてトライミックスが充填されたタンクを使用し、潜水時間１０分経過後（図６においては水深２０ｍ到達後に相当）にナイトロックスが充填されたタンクに交換し、さらに、潜水時間２６分経過後（図６においては水深１０ｍ到達後に相当）に空気が充填されたタンクに交換する場合を想定する。この場合、ダイブコンピュータ１は、潜水時間１０分経過時又は水深２０ｍに至ったときにナイトロックスが充填されたタンクに交換すべき旨の警告を点滅表示させつつアラーム音を出力する。また、ダイブコンピュータ１は、潜水時間２６分経過時又は水深１０ｍに至ったときに空気が充填されたタンクに交換すべき旨の警告を点滅表示させつつアラーム音を出力する。
【００５９】
（２）複数の潜水を継続的に行う場合
実施形態では、潜水を１回のみ行う場合を想定したが、複数の潜水を継続的に行う場合であってもかまわないことはもちろんである。このような複数の潜水を行う場合には、前回行った潜水によって体内に不活性ガスが蓄積されているのでこれを考慮した計算を行う必要がある。このような計算手法は周知の事項であるので説明は省略する。
【００６０】
（３）プログラムの形態
実施形態では、上述した各種動作を行うためのダイビング用プログラム１０６ａがＰＣ１００のハードディスク装置１０６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、ダイビング用プログラム１０６ａはダイブコンピュータ１に記憶され、このダイブコンピュータ１を用いて潜水のシミュレーションを行うようにしてもよい。
【００６１】
また、このダイビング用プログラム１０６ａは、ＰＣ１００やダイブコンピュータ１のＣＰＵを用いて読み取り可能な磁気記録媒体、光記録媒体あるいはＲＯＭなどの記録媒体に記録してこのプログラムを提供することができる。また、このようなプログラムをインターネットのようなネットワーク経由でＰＣ１００或いはダイブコンピュータ１にダウンロードさせることももちろん可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、潜水パターンが設定された後に変更された潜水パラメータに基づいて潜水のシミュレーションを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係るＰＣの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係るダイブコンピュータの外観構成を示す模式図である。
【図４】同実施形態に係るダイブコンピュータの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態におけるＰＣのＣＰＵの処理を流れを示すフローチャートである。
【図６】同実施形態におけるＰＣに表示されるＧＵＩの一例を示す図である。
【図７】同実施形態におけるダイブコンピュータのＣＰＵの処理を流れを示すフローチャートである。
【図８】同実施形態におけるダイブコンピュータの液晶パネルに表示される情報の例を示す図である。
【図９】同実施形態におけるダイブコンピュータのＣＰＵの処理を流れを示すフローチャートである。
【図１０】同実施形態におけるダイブコンピュータの液晶パネルに表示される情報の例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・ダイブコンピュータ、
１００・・・パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、
１０１・・・ＣＰＵ、
１０２・・・ＲＯＭ、
１０３・・・ＲＡＭ、
１０４・・・表示部、
１０５・・・操作部、
１０６・・・ハードディスク装置、
１０６ａ・・・ダイビング用プログラム。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for informing various information in consideration of the safety of a diver during scuba diving.
[0002]
[Prior art]
An information processing apparatus for divers called a dive computer has a diving simulation function. The information processing device for divers uses this simulation function to determine whether or not the diving scheduled by the diver is safe in consideration of various diving theories, and displays it. ing. Thereby, the diver can check whether the planned diving is safe.
[0003]
Furthermore, in order to ensure the safety of diving, the diver can input various conditions such as the maximum water depth and the diving time in the simulated diving to the information processing apparatus for divers and set an alarm. As a result, when a scheduled dive is executed, an alarm is output when the set maximum water depth or dive time is reached, and a diver is warned.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, it has been necessary to remember the result of the simulation once by the diver and input it again to the information processing apparatus for divers. Therefore, there is a problem that it is not convenient for divers.
In addition, as an event subject to alarm, only information such as the maximum water depth and dive time as described above can be set, which is very inconvenient.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide information processing for notifying various information during scuba diving in consideration of the convenience of divers. System and Information processing The law The purpose is to provide.
[0006]
[Means to solve the problem]
In order to solve the above problems, the present invention includes a dive computer that a diver carries when diving, and an information processing device that performs data communication with the dive computer. The information processing device includes display means, operation means, When input of schedule data including the diving time and water depth of a diver's scheduled diving is accepted by the operating means, the amount of inert gas accumulated in the body of the diver performing the scheduled diving is determined based on the scheduled data. Calculate over the period from the start of diving to the end of diving, calculate information on the safety of the scheduled diving based on the amount of inert gas, and display the calculated information on the safety of the scheduled diving on the display means And information on safety of the scheduled diving calculated by the simulation means. Therefore, when the notification information generating means for generating the notification information to be notified when the scheduled diving is executed and the operation for instructing the data transfer by the operation means are received, the notification information generating means generates the notification information. Output means for outputting notification information to the dive computer, wherein the dive computer measures the time based on time measurement means for measuring time, pressure measurement means for measuring water pressure, and water pressure measured by the pressure measurement means. The start and end of the diving is detected, and the time is measured by the time measuring means after the scheduled diving is started, or is measured by the pressure measuring means between the start of the scheduled diving and the end. Whether or not the notification information is in a state of being notified based on the water pressure is ended after the scheduled diving is started. Repeatedly determined over a period of, if it is determined that the state of notifying is to provide an information processing system, characterized in that it comprises a control means for outputting the broadcast information.
[0007]
According to this information processing device, the scheduled diving is simulated based on the input schedule data, and based on the simulation result, notification information to be notified when the scheduled diving is executed is generated, The generated notification information is output.
[0008]
In a preferred aspect, the simulation means causes the display means to display the diving pattern of the scheduled diving accepted by the operation means on the display means in the form of a line graph with water depth and diving time as coordinate axes, and the user operates the operation means. By doing so, the calculated information relating to the safety is displayed on the display means at the point where it is moved on the line graph.
[0014]
In the information processing device, the information processing device accepts the input of the schedule data including the diving time and the water depth of the diver, and the information processing device accepts the input of the schedule data. The amount of inert gas accumulated in the body of the diver performing the scheduled diving is calculated over a period from the start of diving to the end of diving, and the safety of the scheduled diving is calculated based on the amount of inert gas. Calculating information related to sex and displaying the calculated information related to the safety of the planned diving on a display unit; and in the information processing apparatus, based on the information related to the calculated safety of the planned diving, Generating notification information to be notified when the operation is executed, and in the information processing apparatus, by the operating means. When an operation to instruct data transfer is accepted, the step of outputting the generated notification information to the dive computer and the start of the planned diving is detected based on the water pressure measured by the dive computer, and the planned diving is started. A state in which the notification information is notified based on the time measured after the start or the water pressure measured from the start of the planned diving until the end of the planned diving is detected by the measured water pressure A step of repeatedly determining whether or not the scheduled dive has started and ending, and outputting the notification information when it is determined that the notification has been entered. An information processing method is provided.
[0015]
According to this information processing method, the scheduled diving is simulated based on the inputted schedule data, and based on the result of the simulation, notification information to be notified when the scheduled diving is executed is generated. The generated notification information is output.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A: Configuration
(1) System configuration
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the entire system according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, this system includes a personal computer 100 (hereinafter referred to as a PC 100) and an arm-mounted dive computer 1. The PC 100 and the dive computer 1 are connected by a communication cable 200, and bidirectional data communication is possible.
The user mainly performs diving simulation using the PC 100 and transfers the result from the PC 100 to the dive computer 1. Since the user can dive with the dive computer 1 attached to his / her arm, various information output by the dive computer 1 can be recognized even during diving.
[0023]
(2) Configuration of PC100
Next, the configuration of the PC 100 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. As shown in FIG. 2, the PC 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a display unit 104, an operation unit 105, a hard disk device 106, a communication unit 107, and A bus 108 is provided for interconnecting them.
[0024]
The ROM 102 is a read-only program memory. The CPU 101 controls the entire PC 100 by executing a control program read from the ROM 102. The RAM 103 is used as a work area for the CPU 101.
The operation unit 105 includes a keyboard and a mouse (not shown). The operation unit 105 receives an operation by a user and supplies a signal corresponding to the operation to the CPU 101 via the bus 108. Using this operation unit 105, the user inputs diving schedule data indicating the contents of the planned diving. This diving schedule data refers to what level of water above sea level, what kind of mixing ratio gas is used for diving, and how much time to dive at what depth. Etc. including data.
The display unit 104 includes, for example, a CRT (Cathode-Ray Tube) display or a liquid crystal display, and displays various GUIs (Graphical User Interfaces) described later under the control of the CPU 101. The GUI displayed by the display unit 104 includes various types of information related to diving safety calculated based on the diving schedule data input by the user. Can know whether or not the desired dive is safe.
The hard disk device 106 is a non-volatile memory for storing various application programs installed in the PC 100, and stores, for example, a diving program 106a for performing a diving simulation.
The communication unit 107 includes a connection interface connected to the communication cable 200 and a communication control circuit, and performs bidirectional data communication with the dive computer 1 via the communication cable 200.
[0025]
(3) Configuration of dive computer 1
FIG. 3 is a schematic diagram showing an external configuration when the dive computer 1 is viewed from the front. The dive computer 1 calculates and displays the water depth and diving time of the user during diving, measures the amount of inert gas accumulated in the body during diving as a partial pressure, and determines whether or not the diving is safe. Is displayed.
[0026]
As shown in FIG. 3, in the dive computer 1, arm bands 3 and 4 are connected to a disk-shaped device main body 2 in the vertical direction of the drawing, respectively. Used to be used.
In the apparatus main body 2, the upper case and the lower case are fixed in a sealed state by a screwing method or the like, and various electronic components (not shown) are incorporated. A display unit 10 having a liquid crystal panel 11 is provided on the front side of the apparatus body 2 in the drawing, and an operation unit 5 for selecting / switching various operation modes in the dive computer 1 is formed on the lower side of the drawing. . The operation unit 5 includes two switches A and B in a push button format. A diving operation monitoring switch 30 using a continuity sensor used to determine whether or not diving has been started is provided on the left side of the apparatus main body 2 in the drawing. The diving operation monitoring switch 30 includes

electrodes

31 and 32 provided on the front side of the apparatus main body 2 in the drawing, and the resistance between the

electrodes

31 and 32 is established between the

electrodes

31 and 32 by seawater or the like. It is determined that the water has entered when the value becomes smaller.
[0027]
However, the diving operation monitoring switch 30 is only used for detecting that water has entered and for shifting the operation mode of the dive computer 1 to the diving mode, and detects that diving has actually started. Is not used for That is, there are cases where the arm of the diver wearing the dive computer 1 is just immersed in seawater, and it is not preferable to determine that diving has started in such a state.
For this reason, in this dive computer 1, the water pressure (water depth) is not less than a certain value by the pressure sensor built in the apparatus main body 2, more specifically, the water pressure is not less than 1.5 [m] equivalent to the water depth. In this case, it is considered that the dive has started, and when the water pressure is less than 1.5 [m] at the water depth, it is considered that the dive has been completed.
[0028]
As shown in FIG. 3, the display area of the liquid crystal panel 11 is roughly divided into a display area 11A located at the center and an annular display area 11B located on the outer peripheral side thereof. The display area 11 </ b> A is composed of a first display area 111 to a seventh display area 117. In the first display area 111 to the seventh display area 117, for example, the current date, current time, diving date, planned water depth, current water depth, maximum water depth, water depth rank, diving time, diving start time, diving End time, body inert gas discharge time, no decompression dive time, water surface pause time, temperature, power capacity outage warning, altitude rank, inert gas absorption / discharge tendency, ascent speed violation warning, decompression diving warning, etc. Information is displayed.
[0029]
Next, the electrical configuration of the dive computer 1 will be described with reference to the block diagram of FIG.
As shown in FIG. 4, the dive computer 1 is roughly classified into an operation unit 5 for performing various operations, a display unit 10 for displaying various information, a diving operation monitoring switch 30, and an alarm sound such as a buzzer. A sound reporting device 37 that notifies the user, a vibration generating device 38 that notifies the user by vibration, a control unit 50 that controls the entire dive computer 1, and a pressure measurement unit 61 that measures atmospheric pressure or water pressure. A communication unit 62 that performs data communication with the PC 100 via the communication cable 200, and a timing unit 68 that performs various timing processes are provided.
[0030]
The display unit 10 includes a liquid crystal panel 11 for displaying various information and a liquid crystal driver 12 for driving the liquid crystal panel 11.
The control unit 50 is connected to the operation unit 5, the diving operation monitoring switch 30, the sound reporting device 37, and the vibration generating device 38. The control unit 50 controls the liquid crystal panel 12 to cause the liquid crystal panel 11 to perform display corresponding to each operation mode under the control of the CPU 51 and controls each of the time counters 33 described later. A control circuit 52 that performs processing in the operation mode, a ROM 53 that stores a control program and control data, and a RAM 54 that temporarily stores various data are provided. The CPU 51 reads out a control program and control data from the ROM 53 and loads it onto the RAM 54, thereby executing processing described later.
[0031]
In the dive computer 1, it is necessary to measure and display the water depth itself and notify the user, and the inert gas partial pressure accumulated in the user's body from the water depth (water pressure) and the diving time (hereinafter referred to as the body inert gas content). Pressure) is required. For this reason, the pressure measuring unit 61 measures the atmospheric pressure and the water pressure. The pressure measuring unit 61 performs a pressure sensor 34 constituted by a semiconductor pressure sensor, an amplification circuit 35 for amplifying the output signal of the pressure sensor 34, and analog / digital conversion of the output signal of the amplification circuit 35, And an A / D conversion circuit 36 that outputs to the control unit 50.
The communication unit 62 includes a connection interface connected to the communication cable 200 and a communication control circuit, and performs bidirectional data communication with the dive computer 1 via the communication cable 200.
In the dive computer 1, the time measuring unit 68 outputs a clock signal having a predetermined frequency and divides the clock signal from the oscillation circuit 31 in order to measure the normal time and monitor the dive time. And a time counter 33 that performs time-counting processing in units of one second based on the output signal of the frequency dividing circuit 32.
[0032]
(4) Calculation methods for various theoretical values
Next, a method for calculating various theoretical values related to diving will be briefly described.
First, a method for calculating the in-vivo inert gas partial pressure will be described. Regarding the calculation method of the partial pressure of inert gas in the body performed in this embodiment, for example, `` DIVE COMPUTERS A CONSUMER'S GUIDE TO HISTORY, THEORY & PERFORMANCE '' by KEN LOYST et al., Watersport Publishing Inc. (1991), AABuhlmann "Decompression-Decompression Sickness" (especially page 14), Springer, Berlin (1984). Note that the calculation method of the in-vivo inert gas partial pressure shown here is merely an example, and various other methods can be used.
[0033]
First, based on the water depth d (t) corresponding to the time t, the inert gas partial pressure (hereinafter referred to as respiratory air inert gas partial pressure PIN2 ( t)) is calculated by the following equation.
PIN2 (t) = (10 + d (t)) × (1-FO2) [msw] (1)
“FO2” in the formula (1) is a numerical value indicating the proportion of oxygen in the respiratory air, and is hereinafter referred to as the oxygen ratio. In this embodiment, since gas other than oxygen is regarded as an inert gas such as nitrogen or helium, “1-FO 2” is a numerical value indicating the ratio of the inert gas in the respiratory air. The unit of inert gas partial pressure “msw” is the atmospheric pressure at an altitude of 0 m and 10 “msw”. Therefore, when the altitude of the diving area is 0m above sea level, the formula (1) can be used as it is. For example, in the case of diving at a high altitude of 800m or 1600m, the "10" The value is a smaller value.
[0034]
In general, it is known that nitrogen and oxygen are configured in a volume ratio of approximately 0.79: 0.21 in the air. Therefore, when the tank is filled with air, FO2 = 0.21. In addition, so-called Nitrox is a gas having a larger oxygen ratio than air, and generally has a volume ratio of approximately 0.68: 0.32 or 0.64: 0.36 of nitrogen and oxygen. The so-called trimix is a gas in which helium is mixed in addition to nitrogen and oxygen, and has a volume ratio of, for example, nitrogen: oxygen: helium = 0.34: 0.16: 0.50.
[0035]
When the respiratory inert gas partial pressure PIN2 (t) is calculated as described above, the partial inert gas partial pressure is calculated for each body tissue having a different rate of inert gas absorption / extraction. Is done. Here, the body inert gas partial pressure is calculated by classifying into nine tissues such as muscle, fat, brain, nerve, and bone.
For example, taking a certain tissue as an example, the body inert gas partial pressure PGT (t) to be absorbed / exhausted by the diving time 0 to t is the body inert gas partial pressure PGT at the start of calculation (t = 0). (0) is calculated by the following equation.

Here, K is a constant obtained experimentally. Further, HT is a time until an inert gas dissolves in each tissue and reaches half of the saturated state (hereinafter referred to as a half-saturation time), and is a numerical value that varies depending on each tissue. This half-saturation time HT is variable according to the magnitude of PGT (0) and PIN2 (0). Depending on the size of PGT (0) and PIN2 (0), it is determined whether the inert gas tends to be discharged or absorbed. This is because they are different.
[0036]
The half-saturation time HT also varies depending on the type of inert gas (for example, nitrogen or helium). When obtaining the body inert gas partial pressure PGT (t) for the above-mentioned trimix, first, the nitrogen partial pressure in the body (hereinafter referred to as the body nitrogen partial pressure) is calculated using equation (2) for each of nitrogen and helium. Helium partial pressure (hereinafter, helium partial pressure in the body) is obtained. Next, the in-vivo inert gas partial pressure to be finally obtained is calculated by adding the partial pressure of nitrogen in the body and the partial pressure of helium in the body. When two or more kinds of inert gases are mixed in the respiratory air in this way, first, calculation is performed by paying attention to each inert gas, and then the calculation results are summed to obtain a numerical value for the entire inert gas. Is calculated. This concept is the same in the following description.
[0037]
Next, a method for calculating a non-decompression diving possible time (Non Decompression Limit: hereinafter referred to as NDL) will be described.
The no-decompression diving possible time is calculated by obtaining the time t when PGT (t) calculated in the equation (2) becomes Ptol indicating the allowable supersaturated inert gas amount of each tissue. This Ptol is a different value depending on the altitude of the diving area. Because the higher the altitude of the diving area, the lower the atmospheric pressure, the larger the volume of inert gas accumulated in the body, and the easier it becomes to bubble (that is, it becomes easier to develop decompression sickness). This is because it must be set to a small value.
In the present embodiment, the altitude of the diving area is roughly divided into four ranks, and Ptol is predetermined for each altitude rank. Specifically, altitude ranks are defined such as altitude 0 m (altitude rank 0), 800 m (altitude rank 1), 1600 m (altitude rank 2), and 2400 m (altitude rank 3).
Now, in equation (2), if PGT (t) = Ptol,
t = −HT × (ln (1-f)) / K (3)
It becomes. However,
f = (Ptol-PGT (0)) / (PIN2 (0) -PGT (0))
It is.
By this formula (3), all the decompression-free diving time in each tissue is calculated, and the smallest value among them is the no-decompression diving time to be obtained.
[0038]
Next, a method for calculating the body inert gas discharge time until the body inert gas is discharged after the surface floats will be described.
To calculate this inert gas discharge time in the body,

In this case, the time t when PGT (t) = 0 may be obtained. However, in the exponential function as shown in the above equation (2), PGT (t) = 0 is not obtained unless the time t is infinite. For convenience, the body inert gas for each tissue using the following equation: The discharge time tZ is calculated.
tZ = −HT × ln (1-f) / K (4)
However,
f = (Pde−PIN2) / (7.9−PIN2)
It is.
Here, HT is the above-described half-saturation time, Pde is an inert gas partial pressure regarded as residual inert gas discharge for each tissue, and these are all known values. The inert gas partial pressure on the water surface (that is, in the atmosphere) is set to 10 × 0.70 = 7.9 (msw). PIN2 is an inert gas partial pressure in each tissue at the end of diving. TZ is calculated for each tissue by the above equation (4), and the largest value among them is the body inert gas discharge time.
The above is the calculation method of various theoretical values.
[0039]
B: Operation
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing of the CPU 101 of the PC 100. In FIG. 5, when activation of the diving program 106 a is instructed by the user operating the operation unit 105, the CPU 101 displays a GUI (not shown) by reading the diving program 106 a from the hard disk device 106. (Step S1).
[0040]
The GUI is provided with input fields for inputting various diving schedule data, and the user inputs data indicating the contents of the diving scheduled in these input fields.
Here, altitude rank “0” and FO2 “21” (here, expressed as “21” by multiplying the oxygen ratio 0.21 by 100) are input as the scheduled dive data. As a pattern, it moves to a depth of 40 m by 1 minute after the start of diving, stays at a depth of 40 m until 8 minutes after the start of diving, moves to a depth of 20 m by 9 minutes after the start of diving, and reaches a depth of 20 m by 26 minutes after the start of diving. It stays and moves to a water depth of 10 m by 27 minutes after the start of diving, stays at a water depth of 5 m until 41 minutes after the start of diving, starts to rise to the water surface after 41 minutes, and rises to the water surface after 42 minutes from the start of diving. Suppose that the data to be entered is input. When the CPU 101 detects that the diving schedule data is input (step S2), the CPU 101 stores the input data (step S3).
[0041]
Next, the CPU 101 initializes the values of the dive time t and the water depth d (t) to “0” (step S4), and proceeds to the following calculation process. In the following calculation, the sampling period is 1 minute.
[0042]
First, the CPU 101 calculates the in-vivo inert gas partial pressure PGT (0) at the start of diving (t = 0) by the above-described equation (1) (step S5).
Next, the CPU 101 increments the diving time t by 1 (minute) (step S6), and calculates the water depth d (t) one minute after the start of diving (step S7). The water depth d (t) is determined by referring to the water depth corresponding to the time t in the diving pattern input in advance by the user.
[0043]
Next, the CPU 101 substitutes PIN2 (t) obtained by substituting the calculated d (t) into the formula (1) into the formula (2), and the body inert gas amount PGT one minute after the start of diving. (T) is calculated (step S8).
Next, the CPU 101 determines whether or not calculation has been performed up to the end of diving (step S9).
[0044]
If the calculation has not been performed until the end point (step S9; No), the PGT (t) calculated in step S8 is set to PGT (0) (step S10), and the process returns to step S6 again. Calculate 2 minutes after the start of diving. In other words, the CPU 101 repeatedly executes the processing from step S6 to step S10 from the start of diving to the end of diving (in this case, 9 minutes after the start of diving) until all calculations are performed every sampling cycle. It will be.
[0045]
When the calculation up to the end of the dive is completed (step S9; Yes), the CPU 101 displays the calculation result on the display unit 104 (step S11).
[0046]
FIG. 6 is a diagram showing an example of the GUI displayed at this time. In FIG. 6, the diving pattern input by the user is displayed in a line graph format in the diving pattern display area F1. The vertical axis of this line graph indicates the water depth, and the horizontal axis indicates the dive time. The intersection P of the thick chain lines L1 and L2 can be freely moved on the line graph by the user operating the operation unit 105. One point on the line graph indicated by the intersection point P indicates “current time”, and various information at this time point is displayed in the display areas F2 and F3.
In the current nitrogen amount display region F2, numerical values using the allowable inert gas partial pressure Ptol in each tissue as a denominator and the in-body inert gas partial pressure PGT in each tissue at the current time as a numerator are displayed in a bar graph in percentage format. Here, nine bar graphs corresponding to nine tissues such as muscle, fat, brain, nerve, and bone are displayed.
In the diving data display area F3, in addition to the current diving time, water depth and non-decompression diving possible time (NDL), decompression stop water depth, decompression stop time and total ascent time in the case of decompression diving, in-vivo nitrogen graph and in-vivo An oxygen graph is displayed. The body nitrogen graph and body oxygen graph show how much nitrogen or oxygen is absorbed in the body at the present time when the permissible nitrogen partial pressure and the permissible oxygen partial pressure are “9”. It is a numerical value indicating that. In FIG. 6, the dive time “26 minutes”, the water depth “20.0 m”, the NDL “1 minute”, the body nitrogen graph “7”, the body oxygen graph “1” at the current point indicated by the intersection P of the thick chain lines L1 and L2. ".
[0047]
Next, the CPU 101 stores the maximum water depth (40 m in this case) in the diving pattern and the diving time (41 minutes in this case) until the start of ascent in the hard disk device 106 as notification data (step S12).
[0048]
Thereafter, the CPU 101 waits for an input operation by the user, and when any operation is performed (step S13; Yes), performs processing corresponding to the operation. For example, when an operation for instructing data transfer is performed by the user, the CPU 101 stores the diving schedule data input in step S2, the data indicating the result of the simulation performed in steps S5 to S9, and the data stored in step S11. The notification data is transmitted to the dive computer 1 via the communication unit 62 (step S14). On the other hand, the dive computer 1 stores the transmitted data in the RAM 54.
On the other hand, if an operation to end the program is performed in step S13, the CPU 101 ends the software (step S15).
[0049]
Next, the flow of processing when notifying that the CPU 51 of the dive computer 1 has reached the maximum water depth will be described with reference to the flow shown in FIG.
If it is considered that diving is started when the water pressure (water depth) becomes equal to or more than 1.5 [m] at the water depth by the pressure sensor 34 described above, the flow shown in FIG. 7 is started.
[0050]
The CPU 51 repeatedly captures the water pressure detected by the pressure sensor 34 at a predetermined sampling period, and whether or not the captured water pressure is equal to or greater than the water pressure corresponding to the maximum water depth (40 m in this case) stored as notification data in the RAM 54. Is determined (step S21).
[0051]
If the CPU 51 determines that the water pressure taken in is equal to or higher than the water pressure corresponding to the maximum water depth (step S21; Yes), the CPU 51 notifies the user that the maximum water depth has been reached (step S22). Specifically, the CPU 51 outputs an alarm sound having a frequency of 8 Hz from the sound report device 37 for 5 seconds, and controls the liquid crystal driver 12 to blink the current water depth displayed on the liquid crystal panel 11.
FIG. 8 is a diagram illustrating information displayed on the liquid crystal panel 11 of the dive computer 1 at this time. In FIG. 8, the diving time is “1 minute”, the current water depth is “40.0 m”, the NDL is “8 minutes”, and the numerical value “40.0” indicating the water depth blinks. The user can grasp that he / she has reached the maximum water depth he / she planned by such alarm sound or flashing of the water depth display.
[0052]
Next, the flow of processing when the CPU 51 of the dive computer 1 notifies the diving time until the ascent starts will be described with reference to the flow shown in FIG.
If it is considered that diving is started when the water pressure (water depth) becomes equal to or greater than 1.5 [m] at the water depth by the pressure sensor 34 described above, the flow shown in FIG. 9 is started.
[0053]
The CPU 51 monitors the diving time counted by the time measuring unit 68, and determines whether or not the diving time is equal to or greater than the diving time (41 minutes here) until the ascent start stored as notification data in the RAM 54. (Step S31).
[0054]
Here, if the CPU 51 determines that the measured dive time is equal to or greater than the dive time until the ascent starts (step S31; Yes), the CPU 51 notifies the user that the ascent should be started (step S32). Specifically, the CPU 51 outputs an alarm sound having a frequency of 8 Hz from the sound reporting device 37 for 5 seconds and controls the liquid crystal driver 12 to blink the dive time displayed on the liquid crystal panel 11.
FIG. 10 is a diagram illustrating information displayed on the liquid crystal panel 11 of the dive computer 1 at this time. In FIG. 10, the diving time is “41 minutes”, the current water depth is “10.0 m”, the NDL is “80 minutes”, and the numerical value “41” indicating the diving time is blinking. The user can grasp that the ascending start time that he / she planned has reached by the flashing display of the alarm sound and the dive time.
[0055]
According to the above-described embodiment, the user does not need to perform various setting operations in advance in order to notify various information during diving, and is very convenient.
[0056]
C: Modification
(1) Types of notification data
In the above embodiment, the maximum water depth and the diving time until the start of ascent are reported, but the notification target is not limited to these.
[0057]
Further, when the no-decompression diving possible time becomes smaller than a predetermined threshold value (for example, 3 minutes), the fact may be notified. In other words, the dive computer 1 calculates the in-vivo inert gas partial pressure that is actually accumulated in the user's body during diving, and further calculates the no-decompression diving possible time based on the in-vivo inert gas partial pressure. Therefore, when the non-decompressible diving time becomes equal to or less than the threshold value, an alarm sound may be output while blinking the numerical value.
Note that the threshold value is not limited to one, and a plurality of threshold values may be set and notified to the effect each time the threshold value is reached.
[0058]
In addition, when diving such as changing to a tank having a different mixing ratio during diving, this fact may be notified when the tank should be replaced or when the water depth has been reached. For example, when diving as shown in FIG. 6, first, a tank filled with trimix is used at a diving time of 0 to 10 minutes, and after a diving time of 10 minutes has elapsed (in FIG. 6, this corresponds to reaching a water depth of 20 m). It is assumed that the tank is replaced with a tank filled with nitrox, and further replaced with a tank filled with air after the dive time of 26 minutes has elapsed (corresponding to the water depth of 10 m in FIG. 6). In this case, the dive computer 1 outputs an alarm sound while blinking and displaying a warning that the tank is filled with nitrox when the diving time is 10 minutes or when the water depth reaches 20 m. Further, the dive computer 1 outputs an alarm sound while blinking and displaying a warning that a tank filled with air should be replaced when the diving time is 26 minutes or when the water depth reaches 10 m.
[0059]
(2) When performing multiple dives continuously
In the embodiment, it is assumed that diving is performed only once, but a plurality of dives may be continuously performed. When performing such a plurality of diving, since the inert gas is accumulated in the body due to the previous diving, it is necessary to perform calculation in consideration of this. Since such a calculation method is a well-known matter, description is abbreviate | omitted.
[0060]
(3) Program format
In the embodiment, it is assumed that the diving program 106 a for performing the various operations described above is stored in the hard disk device 106 of the PC 100. However, the present invention is not limited to this, and the diving program 106a may be stored in the dive computer 1, and a dive simulation may be performed using the dive computer 1.
[0061]
The diving program 106a can be recorded on a recording medium such as a magnetic recording medium, an optical recording medium, or a ROM that can be read using the CPU of the PC 100 or the dive computer 1 to provide this program. Of course, such a program can be downloaded to the PC 100 or the dive computer 1 via a network such as the Internet.
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to perform diving simulation based on the diving parameters changed after the diving pattern is set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an entire system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the PC according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an external configuration of the dive computer according to the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the dive computer according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing of the CPU of the PC in the same embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a GUI displayed on the PC in the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing of the CPU of the dive computer in the same embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing an example of information displayed on the liquid crystal panel of the dive computer in the same embodiment.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of processing of the CPU of the dive computer in the same embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing an example of information displayed on a liquid crystal panel of the dive computer in the same embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Dive computer,
100: Personal computer (PC),
101 ... CPU,
102 ... ROM,
103 ... RAM,
104 ... display part,
105 ... operation unit,
106: Hard disk device,
106a: A program for diving.

Claims

ダイバーが潜水時に携帯するダイブコンピュータと、
前記ダイブコンピュータとデータ通信を行う情報処理装置とを備え、
前記情報処理装置は、
表示手段と、
操作手段と、
ダイバーの予定潜水の潜水時間及び水深を含む予定データの入力が前記操作手段によって受け付けられると、当該予定データに基づいて、前記予定潜水を行うダイバーの体内に蓄積される不活性ガス量を前記予定潜水の潜水開始から潜水終了までの期間にわたって算出し、当該不活性ガス量に基づいて前記予定潜水の安全性に関する情報を算出し、算出した前記予定潜水の安全性に関する情報を前記表示手段に表示させるシミュレーション手段と、
前記シミュレーション手段によって算出された前記予定潜水の安全性に関する情報に基づいて、前記予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成する報知情報生成手段と、
前記操作手段によってデータ転送を指示する操作が受け付けられると、前記報知情報生成手段によって生成された報知情報を前記ダイブコンピュータへ出力する出力手段とを備え、
前記ダイブコンピュータは、
計時を行う計時手段と、
水圧を計測する圧力計測手段と、
前記圧力計測手段によって計測された水圧に基づいて前記予定潜水の開始及び終了を検知するとともに、当該予定潜水が開始されてから前記計時手段によって計時された時間、又は、当該予定潜水が開始されてから終了するまでの間に前記圧力計測手段によって計測された水圧に基づいて、前記報知情報を報知する状態になったか否かを、前記予定潜水が開始されてから終了するまでの間にわたって繰り返し判断し、報知する状態になったと判断した場合には、当該報知情報を出力する制御手段と
を備えることを特徴とする情報処理システム。A dive computer that divers carry when diving,
An information processing device that performs data communication with the dive computer;
The information processing apparatus includes:
Display means;
Operation means;
When input of schedule data including the diving time and water depth of a diver's scheduled diving is accepted by the operating means, the amount of inert gas accumulated in the body of the diver performing the scheduled diving is determined based on the scheduled data. Calculate over the period from the start of diving to the end of diving, calculate information on the safety of the scheduled diving based on the amount of inert gas, and display the calculated information on the safety of the scheduled diving on the display means Simulation means for
Based on information on the safety of the scheduled diving calculated by the simulation means, notification information generating means for generating notification information to be notified when the scheduled diving is executed,
An output unit that outputs the notification information generated by the notification information generation unit to the dive computer when an operation for instructing data transfer is received by the operation unit;
The dive computer
A time measuring means for measuring time;
Pressure measuring means for measuring water pressure;
The start and end of the scheduled diving is detected based on the water pressure measured by the pressure measuring means, and the time measured by the timing means after the scheduled diving is started, or the scheduled diving is started. From the start to the end of the scheduled diving, it is repeatedly determined whether or not the notification information is in a state based on the water pressure measured by the pressure measuring means from the start to the end. And a control means for outputting the notification information when it is determined that the notification state has been reached.

前記シミュレーション手段は、前記操作手段によって受け付けられた予定潜水の潜水パターンを、水深及び潜水時間を座標軸とした折れ線グラフ形式で前記表示手段に表示させるとともに、ユーザが前記操作手段を操作することによって前記折れ線グラフ上で移動させられる点において、算出された前記安全性に関する情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１記載の情報処理システム。 The simulation means causes the display means to display the diving pattern of the scheduled diving accepted by the operating means on the display means in the form of a line graph with the water depth and the diving time as coordinate axes, and when the user operates the operating means, The information processing system according to claim 1, wherein the information on the calculated safety is displayed on the display means at a point where the line graph is moved.

情報処理装置において、ダイバーの予定潜水の潜水時間及び水深を含む予定データの入力を受け付けるステップと、
前記情報処理装置において、前記予定データの入力が受け付けられると、当該予定データに基づいて、前記予定潜水を行うダイバーの体内に蓄積される不活性ガス量を前記予定潜水の潜水開始から潜水終了までの期間にわたって算出し、当該不活性ガス量に基づいて前記予定潜水の安全性に関する情報を算出し、算出した前記予定潜水の安全性に関する情報を表示手段に表示させるステップと、
前記情報処理装置において、算出された前記予定潜水の安全性に関する情報に基づいて、前記予定潜水が実行される際に報知すべき報知情報を生成するステップと、
前記情報処理装置において、前記操作手段によってデータ転送を指示する操作が受け付けられると、生成された前記報知情報をダイブコンピュータへ出力するステップと、
ダイブコンピュータにおいて計測した水圧に基づいて前記予定潜水の開始を検知し、当該予定潜水が開始されてから計時された時間、又は、当該予定潜水が開始されてから、計測した水圧によって前記予定潜水の終了が検知されるまでの間に計測された水圧に基づいて、前記報知情報を報知する状態になったか否かを、前記予定潜水が開始されてから終了するまでの間にわたって繰り返し判断し、報知する状態になったと判断した場合には、当該報知情報を出力するステップと
を備えることを特徴とする情報処理方法。In the information processing device, receiving an input of schedule data including a diver's scheduled dive time and water depth,
In the information processing apparatus, when the input of the scheduled data is accepted, based on the scheduled data, the amount of inert gas accumulated in the body of the diver performing the scheduled diving is calculated from the start of the diving to the end of the diving. Calculating over the period of time, calculating information on the safety of the scheduled diving based on the amount of the inert gas, and displaying the calculated information on the safety of the scheduled diving on a display means;
In the information processing apparatus, based on the calculated information on the safety of the scheduled diving, generating notification information to be notified when the scheduled diving is executed;
In the information processing apparatus, when an operation for instructing data transfer is accepted by the operation means, outputting the generated notification information to a dive computer;
Based on the water pressure measured by the dive computer, the start of the planned diving is detected, and the time measured after the scheduled diving is started, or the planned diving is measured by the measured water pressure after the planned diving is started. Based on the water pressure measured until the end is detected, whether or not the notification information is in a state of being notified is repeatedly determined from the start of the scheduled dive until the end and notification And a step of outputting the notification information when it is determined that the state has been reached.