(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイバー用情報通信システムにおいてダイバーの安全を最優先とする通信方式を提供する。【解決手段】水中呼吸装置５０ａに取り付けられる通信機４０ａとダイビングコンピュータ１とにより構成された通信システムであって、通信機は、センサ４４ａからの測定データと、通信識別子と呼吸装置の装置識別子とを含む呼吸監視データを送信するとともに、測定データに異常がある場合には呼吸監視データ中の通信機識別子を補数で記述し、ダイビングコンピュータ１は、通信機識別子と装置識別子とを記憶し、受信した呼吸装置監視データに含まれる測定データの内容を情報出力するとともに、呼吸装置監視データの通信機識別子が補数で記述されている場合には、警告情報を出力する。【選択図】図３
2010215050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中呼吸装置に取り付けられる通信機と、ダイビングコンピュータとから構成されるダイビング用情報通信システムであって、
前記通信機は、
前記水中呼吸装置における呼吸ガスに関する情報を検出するためのセンサと、
自身を識別するための所定データ長の通信機識別子と、自身が取り付けられている水中呼吸装置の種別を識別するための装置識別子とを記憶する記憶部と、
前記センサが検出した情報に基づく測定データと、前記通信機識別子と、前記装置識別子とを含む呼吸装置監視データを生成する送信データ生成部と、
当該呼吸装置監視データを無線信号により送信するための通信部と
を備え、
前記送信データ生成部は、前記通信機識別子を先頭として、前記呼吸装置監視データを生成するとともに、前記測定データが正常であるのか異常であるのかを判別し、異常と判別した際には、前記通信機識別子を当該通信機識別子の補数に替えた呼吸装置監視データを生成し、
前記ダイビングコンピュータは、
制御部と
前記通信機識別子と、前記装置識別子とを記憶する記憶部と、
情報をダイバーに向けて出力する情報出力部と、
前記呼吸装置監視データを受信する受信部と、
を備え、
前記制御部は、当該受信部が受信した前記呼吸装置監視データに含まれる前記測定データの内容を前記情報出力部に出力するとともに、当該呼吸装置監視データに含まれる前記通信機識別子が補数で記述されている場合には、警告情報を前記情報出力部に出力する、
ことを特徴とするダイビング用情報通信システム。
【請求項２】
水中呼吸装置に取り付けられる通信機であって、
前記水中呼吸装置における呼吸ガスに関する情報を検出するためのセンサと、
自身を識別するための所定データ長の通信機識別子と、自身が取り付けられている水中呼吸装置の種別を識別するための装置識別子とを記憶する記憶部と、
前記センサが検出した情報に基づく測定データと、前記通信機識別子と、前記装置識別子とを含む呼吸装置監視データを生成する送信データ生成部と、
当該呼吸装置監視データを無線信号により送信するための通信部と
を備え、
前記送信データ生成部は、前記通信機識別子を先頭として、前記呼吸装置監視データを生成するとともに、前記測定データが正常であるのか異常であるのかを判別し、異常と判別した際には、前記通信機識別子を当該通信機識別子の補数に替えた呼吸装置監視データを生成する、
ことを特徴とする通信機。
【請求項３】
ダイビングコンピュータであって、
制御部と
前記通信機識別子と、前記装置識別子とを記憶する記憶部と、
情報をダイバーに向けて出力する情報出力部と、
前記呼吸装置監視データを受信する受信部と、
を備え、
前記制御部は、当該受信部が受信した前記呼吸装置監視データに含まれる前記測定データの内容を前記情報出力部に出力するとともに、当該呼吸装置監視データに含まれる前記通信機識別子が補数で記述されている場合には、警告情報を前記情報出力部に出力する、
ことを特徴とするダイビングコンピュータ。
【請求項４】
請求項３において、水中呼吸装置の種別に応じたプログラムを実装するとともに、前記記憶部は、前記装置識別子と前記種別に応じたプログラムとの対応関係を記憶し、前記制御部は、前記受信部が受信した前記呼吸装置監視データに含まれている前記装置識別子に対応するプログラムを実行対象とするとともに、当該装置識別子に対応する水中呼吸装置の種別を前記情報表示部に出力することを特徴とするダイビングコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイビング用機材に取り付けられた通信機とダイバーが携帯するダイビングコンピュータとで構成されたダイビング用情報通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクーバダイビングは、水中で呼吸を可能にする装置（自給式水中呼吸装置）を利用して潜水することであり、長時間の水中作業を可能とする反面、減圧症や酸素中毒など特有の問題もある。  
このような問題に対応するため、安全にスクーバダイビングを行えるための様々な情報をダイバーに提示するダイビングコンピュータ（ダイブコンピュータ、ダイコン）と呼ばれるダイビング用途に特化したコンピュータがある。  
ダイビングコンピュータは、時間測定機能と各種センサを搭載し、ダイビング中の潜水行動（現在の深度、水温、最大深度、平均深度、深度の時系列変化など）を記録し、これらの情報に基づいて、ダイバーに提示するための様々な情報を演算する。
【０００３】
そして、以下の特許文献１には、エアタンクに取り付けられた送信器から送信されるエアタンクの残圧や酸素濃度などの情報をダイビングコンピュータにて受信し、ダイビングコンピュータは、受信した情報や、受信情報の処理結果などを表示や音声、あるいは振動などによって出力する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７８１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献 １の技術は、水中、大気中を問わず、ダイビング中にエアタンクの残圧や酸素濃度など、呼吸ガスに関する情報をダイビングコンピュータに確実に無線送信することを目的としている。しかしながら、呼吸ガスに関する情報が検出できないなど、送信すべき情報そのものに異常があった際の対応策については記載や示唆がない。自給式水中呼吸装置の異常は、直接ダイバーの生命を危険に陥らせる原因となるため、自給呼吸装置の状態に関わる情報をダイビングコンピュータに無線通信するシステムには、極めて厳しい安全基準を設ける必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、自給式水中呼吸装置の状態に関わる情報を無線通信によりダイバーに通知するダイバー用情報通信システムにおいて、ダイバーの安全を最優先とするような通信方式を提供することにある。また、他の目的は以下の記載で明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための主たる発明は、水中呼吸装置に取り付けられる通信機と、ダイビングコンピュータとから構成されるダイビング用情報通信システムであって、
前記通信機は、
前記水中呼吸装置における呼吸ガスに関する情報を検出するためのセンサと、
自身を識別するための所定データ長の通信機識別子と、自身が取り付けられている水中呼吸装置の種別を識別するための装置識別子とを記憶する記憶部と、
前記センサが検出した情報に基づく測定データと、前記通信機識別子と、前記装置識別子とを含む呼吸装置監視データを生成する送信データ生成部と、
当該呼吸装置監視データを無線信号により送信するための通信部と
を備え、
前記送信データ生成部は、前記通信機識別子を先頭として、前記呼吸装置監視データを生成するとともに、前記測定データが正常であるのか異常であるのかを判別し、異常と判別した際には、前記通信機識別子を当該通信機識別子の補数に替えた呼吸装置監視データを生成し、
前記ダイビングコンピュータは、
制御部と
前記通信機識別子と、前記装置識別子とを記憶する記憶部と、
情報をダイバーに向けて出力する情報出力部と、
前記呼吸装置監視データを受信する受信部と、
を備え、
前記制御部は、当該受信部が受信した前記呼吸装置監視データに含まれる前記測定データの内容を前記情報出力部に出力するとともに、当該呼吸装置監視データに含まれる前記通信機識別子が補数で記述されている場合には、警告情報を前記情報出力部に出力する、
ことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のダイビング用情報通信システムを構成するダイビングコンピュータの一実施形態を示す図である。
【図２】上記ダイビングコンピュータの機能ブロック構成を示す図である。
【図３】本発明のダイビング用情報通信システムを構成する通信機の一実施形態を示す図である。（Ａ）は、自給式水中呼吸装置に取り付けられている状態を示す図であり、（Ｂ）は機能ブロック図である。
【図４】上記通信機が送信する無線信号の変調方式を説明するための図である。
【図５】上記通信機が送信する呼吸装置監視データの構造を示す図である。
【図６】上記ダイビングコンピュータと上記通信機とをペアリングさせるときの状態を示す図である。
【図７】上記ペアリングに関連する情報処理の流れ図である。
【図８】上記ペアリング実行時における上記ダイビングコンピュータの液晶表示器の表示状態を示す図である。
【図９】上記呼吸装置監視データの変更例を示す図である。
【図１０】上記液晶表示器が表示可能なパターンを示す図である。
【図１１】ナイトロックス用の自給式水中呼吸装置に取り付けられる通信機の一例における機能ブロック構成図である。
【図１２】半閉鎖回路型自給式水中呼吸装置（ＳＣＲ）の構造（Ａ）と、当該ＳＣＲ用の通信機の一例における機能ブロック図（Ｂ）である。
【図１３】閉鎖回路型自給式水中呼吸装置（ＣＣＲ）の構造と、当該ＣＣＲ用の通信機の一例における機能ブロック構成とを示す図である。
【図１４】上記ダイビングコンピュータにおける警報出力処理の流れ図である。
【図１５】上記液晶表示器に警告情報が表示されている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＝＝＝本発明の趣旨・主旨＝＝＝
本発明のダイバー用情報通信システムは、自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ：Self Contained Underwater Breathing Apparatus、以下、スクーバ）にセンサを取り付けてダイバーが水中で呼吸する空気（呼吸ガス）に関わる情報（圧力、流量、分圧など）を監視し、その監視情報を無線送信する。そして、その情報をダイバーが携帯するダイビングコンピュータにて受信してダイバーに向けて出力するものである。
【００１０】
ダイビングにおいて、呼吸ガスはダイバーの生命線であり、このガスの状態に何らかの異常が合った場合には、全ての処理に優先させてその事実を可能な限り早くダイバーに報知する必要がある。また、ダイビングコンピュータは各種センサを搭載し、減圧症、窒素酔い、酸素中毒など、水中での呼吸自体に関連する危険からダイバーを守るために様々な情報をダイバーに向けて出力する。例えば、所定の減圧理論に基づいて体内窒素を計算して安全にダイビングができるようにスケジュールを生成する。そして、そのスケジュールを、ダイビング中の深度や経過時間などの潜水行動に応じて動的に変化させる。しかし、このスケジュールを生成するためのプログラム（ダイビングプログラム）は、スクーバの種別や呼吸ガスの組成などに応じてそのアルゴリズムが異なる。そのため、ダイビングを開始するのにあたって、ダイバーが使用するスクーバの種別やエアタンク内の呼吸ガスの組成などに応じたアルゴリズムのプログラムを選択する必要がある。もし、この確認やプログラムの選択に関わる作業を間違えると、ダイビング中に事故が発生する可能性が高い。
【００１１】
本発明は、上述したダイビングに関わる危険性を考慮し、ダイバーの安全性を確保することを最重要課題と考えて創作されたものである。そして、本発明は上述したダイビング用情報通信システムに係る主たる発明の他に、以下の通信機とダイビングコンピュータにも及んでいる。
【００１２】
通信機に係る本発明は、水中呼吸装置に取り付けられる通信機であって、
前記水中呼吸装置における呼吸ガスに関する情報を検出するためのセンサと、
自身を識別するための所定データ長の通信機識別子と、自身が取り付けられている水中呼吸装置の種別を識別するための装置識別子とを記憶する記憶部と、
前記センサが検出した情報に基づく測定データと、前記通信機識別子と、前記装置識別子とを含む呼吸装置監視データを生成する送信データ生成部と、
当該呼吸装置監視データを無線信号により送信するための通信部と
を備え、
前記送信データ生成部は、前記通信機識別子を先頭として、前記呼吸装置監視データを生成するとともに、前記測定データが正常であるのか異常であるのかを判別し、異常と判別した際には、前記通信機識別子を当該通信機識別子の補数に替えた呼吸装置監視データを生成する、
ことを特徴としている。
【００１３】
また、ダイビングコンピュータに係る本発明は、
制御部と
前記通信機識別子と、前記装置識別子とを記憶する記憶部と、
情報をダイバーに向けて出力する情報出力部と、
前記呼吸装置監視データを受信する受信部と、
を備え、
前記制御部は、当該受信部が受信した前記呼吸装置監視データに含まれる前記測定データの内容を前記情報出力部に出力するとともに、当該呼吸装置監視データに含まれる前記通信機識別子が補数で記述されている場合には、警告情報を前記情報出力部に出力する、
ことを特徴としている。
【００１４】
また、前記水中呼吸装置の種別に応じたプログラムを実装するとともに、前記記憶部は、装置識別子と当該種別に応じたプログラムとの対応関係を記憶し、前記制御部は、入力した前記呼吸装置監視データに含まれている前記装置識別子に対応するプログラムを実行対象とするとともに、当該装置識別子に対応する水中呼吸装置の種別を前記情報表示部に出力するダイビングコンピュータとすることもできる。
【００１５】
＝＝＝ダイビングコンピュータの基本構造＝＝＝
図１に本発明の水中情報通信システムを構成するダイビングコンピュータの一実施形態を示した。図示したダイビングコンピュータは、腕時計型であり、ダイバーの腕１０に装着するためのリストバンド２を備え、防水・耐水圧構造を有するケース３の前面には、液晶表示器（ＬＣＤ）４が配設されている。ＬＣＤ４には、定型のパターン４ａによって表現される文字や図形、セグメント４ｂによって表現される英数字、あるいはドットマトリクス状パターン４ｃによって表現されるテキストや図形によって、時刻や減圧症予防を含むダイビングに関わる各種情報が表示される。また、ケース３前面のフレーム部分には、このダイビングコンピュータ１を操作するための複数の操作ボタン５が配設されている。
【００１６】
図２に、ダイビングコンピュータ１の機能ブロック構成を示した。ダイビングコンピュータ１のハードウエア構成は、ダイビング用途に特化されたコンピュータであり、ＭＰＵ２０、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２からなるコンピュータ本体をコントローラとしている。ＲＯＭ２２にはＭＰＵ２０によって実行される各種プログラムが記憶されている。
【００１７】
発振回路２３と分周回路２４は、各種周波数のクロックを発生させる回路であり、ＭＰＵ２０を動作させるための基準クロックや時刻表示やストップウオッチなどの計時機能に関わるクロックを発生する。そして、ユーザインタフェースに関わる構成として、ＬＣＤ４とＭＰＵ２０からの指示に従って各種情報をそのＬＣＤ４に表示するための回路構成を含んだ表示制御部２５、操作ボタン５とボタン５からの操作信号をＭＰＵ２０に入力するための操作制御部２６、およびＭＰＵ２０からの指示に従ってスピーカ２７ａよりアラーム音など音声出力したり、圧電振動子２７ｂを振動させたりするための音声・振動制御部１８を備えている。
【００１８】
さらに、減圧症予防機能を含むダイビング用途に関わる機能を実現するために、圧力センサ２９、温度センサ３０、方角センサ３１、ケース３の前面に二つの端子を配設させてその２端子間の抵抗変化に基づいて水中にいるか否かを検出する水検知センサ３２などの、各種センサを備えている。各センサ（２９〜３２）が出力する信号は、それぞれのセンサ（２９〜３２）に対応するＡ／Ｄ変換回路（３３ａ〜３３ｄ）にて各種デジタルデータ（水圧データ、温度データ、方角データ、水検知データ）に変換されてＭＰＵ２０に入力される。
【００１９】
ＭＰＵ２０は、操作制御部２６からの操作信号やあらかじめプログラムされたスケジュールに従ってＲＯＭ２２に記憶されている所定のプログラムを実行し、そのプログラムの実行結果などをＲＡＭ２１に書込んだり、その書き込んだデータをＲＡＭ２１から読み出したりする。ＭＰＵ２０は、各センサ（２９〜３２）に接続されているＡ／Ｄ変換回路（３３ａ〜３３ｄ）からの各種データについても、サンプリング機会ごとに更新しながらＲＡＭ２１に読み出し可能にして格納する。
【００２０】
さらに、格納した各種データ基づいて所用の情報を随時生成してＲＡＭ２１に格納する。例えば、あらかじめ記憶されている水圧と深度との関係から圧力センサ２９からの水圧データに基づいて深度を計算し、その計算結果を格納する。さらにダイビングコンピュータ１は、不揮発性メモリとしてフラッシュメモリ３４を備え、ＭＰＵ２０は、情報処理結果を所定形式のファイルに作成して、そのファイルをこの不揮発性メモリ３４に記憶する処理も行う。
【００２１】
通信制御部３５は、ＭＰＵ２０からのデータを所定形式の変調信号に変換し、その変調信号をアンテナ３６より無線送信したり、アンテナ３６が受信した無線信号中の変調信号を復調し、その復調データをＭＰＵ２０に転送したりする。なお、本実施例では、通信機４０ａやダイビングコンピュータ１は、無線信号として約１００ＫＨｚの電波信号を送受信することとしているが、他の周波数、あるいは超音波など他の信号伝達媒体を採用することもできる。
【００２２】
ＭＰＵ２０は、表示制御部２５を制御してダイビング機能や時計機能に関わる情報、受信したデータ、情報処理の実行結果などをＬＣＤ４に表示させたり、音声・振動制御部２８を制御してアラーム音や振動をスピーカ２７ａや圧電振動子２７ｂから出力させたりする。
【００２３】
＝＝＝通信機の基本構成＝＝＝
本発明の実施例における水中情報通信システムは、ダイビングコンピュータ１と通信機とにより構成されている。通信機は、エアタンクとレギュレータを基本構成としたスクーバに取り付けられて、エアタンク内や呼吸ガスの状態をセンサで測定するとともに、その測定データをダイビングコンピュータ１に送信するものである。図３に通信機の一実施形態を示した。図示した通信機４０ａは、開放回路型スクーバ５０ａに取り付けられるものであり、（Ａ）は、その取付け状態を示す外観図であり、（Ｂ）はブロック構成図である。この通信機４０ａは、エアタンク５１に接続されるレギュレータにおけるファーストステージ５２のＨＰ（高圧）ポート５３に取り付けられる。通信機５０ａは、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３を含んで構成されるコンピュータ本体を主制御部として、上記ＨＰポート５３における空気圧を検出するための圧力センサ４４ａと、そのセンサ４４ａが出力する信号を所定周期ごとにサンプリングして測定データ（残圧データ）に変換し、その測定データを出力するためのＡ／Ｄ変換回路４５ａと、ＣＰＵ４１からのデータを所定形式の変調信号に変換してアンテナ４６より送信したり、アンテナ４６が受信した無線信号中の変調信号を復調し、その復調信号をデジタルデータに変換してＣＰＵ２０に入力したりするための通信制御部４７とを含んでいる。
【００２４】
ＲＯＭ４３には、ＣＰＵ４０にて実行されるプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２０は、このプログラムを実行することで、Ａ／Ｄ変換回路４５ａが出力する残圧データをＲＡＭ４２に記憶するとともに、その残圧データを含む所定形式の呼吸装置監視データを生成する。そして、その呼吸装置監視データを通信制御部４７により無線でダイビングコンピュータ１に向けて送信させる。なお、ＲＯＭ４３には、通信機本体の識別子（通信機識別子）と当該通信機がどのタイプのスクーバ用であるのかを示すための識別子（装置識別子）とを記憶し、呼吸装置監視データには、残圧データとこれらの識別子とが含まれている。
【００２５】
呼吸装置監視データを無線信号として送信する際の変調方式には、普通、ＡＳＫ変調が採用される。本実施例では、図４に示すように、ＡＳＫ変調を拡張し、時間長が異なる無信号部分（ｔ１，ｔ０）に続いて所定時間長ｔｃのパルス列Ｔｃを加えることで「１」と「０」を表現している。そして、「１」を表現するパルス列Ｔ１と「０」を表現するパルス列Ｔ０によってデータを記述している。また、シリアルデータの先頭にスタートビットＴｓとして所定時間長ｔｓのパルス列を記述し、ストップビットＴｅとして末尾に所定時間長ｔｅの無信号部分を記述している。それによって、シリアルデータをパルス列の有無によって１と０を表現するＡＳＫ変調方式におけるノイズに対する脆弱性を解決している。
【００２６】
以下では、上記ダイビングコンピュータ１と通信機４０ａとにより構成されるダイバー用情報通信システムを本発明の実施例として、当該実施例における情報通信の手順、通信内容、情報処理の流れなどを説明する。
【００２７】
＝＝＝データ構造と異常報知機能＝＝＝
通信機４０ａでは、Ａ／Ｄ変換回路４５ａが所定のサンプリング周期ごとに残圧センサからの信号を入力して残圧データとしてＣＰＵ４０ａに出力している。そして、ＣＰＵ４０ａは、その残圧データに基づいてスクーバに異常があるか否かを判断する。ＲＯＭ４２には、様々なエラーモードに対応するエラーコードが記憶されておエラーモードとしては、例えば、残圧センサ４４ａの故障時に出力されるデータの内容や、残圧データの差についての基準値などである。
【００２８】
ＣＰＵ４０ａは、サンプリング機会ごとに出力される残圧データをＲＡＭ４１に格納して残圧データを解析し、エラーモードに該当すれば、呼吸装置監視データ７０ａ中の残圧データ７３ａにそのモードに対応するエラーコードを記述する。あるいは前後のサンプリング機会における残圧データや最新の残圧データと複数サンプリング機会前における残圧データとの差が基準値を越えている場合には、エアタンク５１のエア漏れを疑うことができ、その旨を示す所定のエラーコードを記述する。もちろん通信機自体に故障が発生する場合もある。このような場合には、残圧データとしてその旨のエラーコードを記述すればよい。
【００２９】
通信機４０ａは、何らかの異常が合った場合には、その旨の情報を含む呼吸装置監視データ７０ａを送信する。しかし、本発明のダイビング用情報通信システムは、その異常の内容をダイバーに知らせることは副次的な目的であり、呼吸ガスに関して何らかの異常があった際には、最優先に「異常がある」という事実をダイバーに知らせることを最も重要な目的としている。そして、この最優先で異常を報知する機能を実現するために、呼吸装置監視データにおけるデータ記述形式を工夫している。図５に通信機４０ａが送信する呼吸装置監視データ７０ａの構造を示した。データ内容を示すビット列の先頭に所定データ長の通信機識別子７１が記述され、その後に装置識別子７２が記述され、次いで、測定データ７３として記述されている。ここでは、測定データ７３は残圧データとなる。なお、測定データは、固定データ長であっても良いし可変データ長であってもよい。
【００３０】
本実施例では、通信機４０ａや測定データ７３に何らかの異常があった際、図示したデータ構造を巧妙に利用することで、最優先にその旨をダイバーに知らせることができるようになっている。具体的には、正常時と異常時とで呼吸装置監視データ７０ａの先頭に記述されている所定データ長の通信機識別子２４を変更している。そして、正常時と異常時とでは、互いに補数の関係としている。例えば、通信機識別子７１を２バイトで標記するとして、００００〜７ＦＦＦまでを正常時の通信機識別子に割り当て、その補数である８０００〜ＦＦＦＦまでを異常時の通信機識別子とする。正常時の通信機識別子が「５Ａ７２」であれば、異常時では、その補数である「Ａ５８ｄ」で表される。すなわち、同じ通信機識別子７１を正常時と異常時とで互いに補数の関係で表現することで、異常発生のデータを呼吸装置監視データ７０ａ中に別途含めなくても、この呼吸装置監視データ７０ａを受信するダイビングコンピュータ１は、同じ通信機４０ａを特定するための情報で異常の有無を判別することができるようになっている。しかも、通信機識別子７１は、データ列の先頭にあり、呼吸装置監視データ７０ａに含まれている測定データ７３ａにエラーがあっても、まず異常であることを判別することができ、最優先でダイバーに異常を報知することが可能となる。
【００３１】
＝＝＝ペアリングとプログラムの自動設定＝＝＝
上述したように、ダイバーは、ダイビングに先立ってダイビングコンピュータ１のダイビングプログラムを正しく設定する必要がある。本実施例では、その設定処理を自動化し、正しいダイビングプログラムでダイビングコンピュータ１を動作させることで、ダイバーを安全なダイビングに導く機能（プログラム自動設定機能）を備えており、この機能は、通信機４０ａとダイビングコンピュータ１が互いの識別子を交換するなどして互いを通信相手として認識させる「ペアリング」と呼ばれる処理を実行することで実現している。
【００３２】
図６にペアリング処理を実行しているときの通信機４０ａとダイビングコンピュータ１の状態を示した。また、図７にペアリングに関わるダイビングコンピュータ１側の情報処理の流れを示した。ダイバーは、ダイビングに先立って、通信機４０ａをスクーバ５０ａに取り付けた状態で、エアタンク５１のバルブを開放するとともに、通信機４０ａの電源を入れる。
【００３３】
そして、ダイビングコンピュータ１のＭＰＵ２０と通信機４０ａのＣＰＵ４１とがそれぞれの通信制御部（３５，４７）を介して所定のプロトコルに従って通信リンクを確立したならば（ｓ１）、通信機４０ａは、呼吸装置監視データ７０ａを送信し、ダイブコンピュータ１がその呼吸装置監視データ７０ａを受信する（ｓ２）。ＭＰＵ２０は、シリアルデータの先頭からデータを読み込んでいく際、通信機識別子７１が補数でなければ、ペアリングの手順に移行する（ｓ３→ｓ４）。
【００３４】
補数であれば異常と判断し、まず、警報を出力する（ｓ３→ｓ２１）。その後、呼吸装置監視データ７０ａから取得される装置識別子７２や測定データ７３の内容に応じての適宜な情報を表示や音声、あるいは振動などによって出力する情報処理出力処理を行い（ｓ２２）、その上で、以降の処理を中断して、何らかの操作入力があるまで待機する（ｓ２３）。
【００３５】
通信機識別子７１が正常でペアリングに移行したならば、呼吸装置監視データ７０ａ中の装置識別子７２に応じて実行の対象にするダイビングプログラムを選択し（ｓ５→ｓ６，またはｓ５→ｓ７→ｓ８、またはｓ５→ｓ７→ｓ９→ｓ１０、またはｓ５→ｓ７→ｓ９→ｓ１１→ｓ１２）、そのプログラムの実行処理に移行する（ｓ１３）。
【００３６】
本実施例では、開放型回路のスクーバで呼吸ガスが大気と同じものである「エア」、開放型回路のスクーバで酸素濃度が高い呼吸ガスを使用する「ナイトロックス」用スクーバ、閉鎖型回路のスクーバ、および半閉鎖型回路のスクーバのそれぞれに対応する装置識別子７２があり、ダイビングコンピュータ１のＲＯＭ２２には、それぞれに識別子７２に対応するダイビングプログラムが記憶されている。なお、取得した装置識別子７２に該当するプログラムが存在しない場合には、エラー表示を行って待機動作に以降するなど、適宜なエラー処理を実行すればよい（ｓ１１→ｓ１３）。
【００３７】
図８にペアリング状態にあるダイブコンピュータ１のＬＣＤ４の表示状態を示した。通信機４０ａと通信状態にあることを示すアイコン４ｄと、ペアリングしている通信機４０ａが対象とするスクーバの種別４ｅが表示されている。この図では、開放型回路のスクーバで呼吸ガスが大気と同じ「Air」のアイコン４ｄが表示されている。また、エア用の通信機４０ａは、タンク５１の残圧を測定データとしており、測定データが残圧である旨４ｆと、その残圧データ４ｇとがＬＣＤ４に表示されている。
【００３８】
プログラム実行処理ｓ１３では、取得した装置識別子７２に応じてプログラムを選択すると、図８に示したような情報表示を行い、ダイバーにスクーバ５０ａの種別とタンク５１の圧力が正常であることを確認させる。そして、所定の操作情報を受け付けたならば、ペアリングしている通信機５０ａを正しい通信相手として設定させる。すなわち、ＭＰＵ２０が選択したダイビングプログラムをＲＡＭ２１のワークエリア内に展開してそのプログラムを実行し、通信相手の通信機識別子５１を含んだ呼吸装置監視データを処理対象とし、それ以外の通信新規識別子５１を含んだ呼吸装置監視データについては破棄する。そして、ダイビング中は、スクーバ５０の種別や実行されているプログラムをダイバーが確認できるように先の「Air」のアイコン４ｅをＬＣＤ４に表示させる。
【００３９】
＝＝＝通信機の数について＝＝＝
スクーバの種別やダイビングの方法によっては、通信機は一つのスクーバに対して一つであるとは限らない。例えば、ナイトロックスでは、酸素濃度が異なる複数のエアタンクを使用し、深度に応じて呼吸ガスの供給経路を切り替えてエアタンクを使い分ける場合がある。このような場合では、通信機はそれぞれのエアタンクごとに必要となる。また、ナイトロックスにおいて、一つのエアタンクを使う場合であっても、酸素濃度のデータを送信するための通信機と、残圧データを送信するため送信機などを設ける場合も想定される。本実施例では、このような場合も想定して、ダイビングコンピュータ１は複数の通信機とペアリングを行い複数の通信機を通信相手とすることができるようになっている。
【００４０】
＝＝＝データ構造の変更例＝＝＝
上記エアに対応するスクーバ５０ａ用の通信機４０ａは、残圧のみを測定していた。しかし、例えば、ナイトロックスでは、残圧に加え、酸素濃度も測定する必要がある。図９に通信機が複数の測定データを送信する場合の呼吸装置監視データ７０ｂの構造を示した。図示した例では、呼吸装置監視データ７０ｂにおける測定データ７３ｂを記述する部分は、まず、センサの数に相当するデータ数６４が記述され、その後に実際の測定データ７５が記述されている。そして、複数の測定データ７５を記述する場合には、各データの内容（残圧、酸素濃度など）を測定データ７５自体に含めたり、あるいは１番目が残圧で２番目が酸素濃度、３番目が酸素分圧、４番目がガス流量、などデータの内容ごとにその記述順番を決めておいたりすればよい。もちろん、同じ測定項目を検出するセンサを複数系統搭載している場合もある。このような場合では、１番目が１系統目の残圧センサ、２番目が２系統目の残圧センサ、などと決めておけばよい。そして、存在しない測定データについてはその旨を示す「ＮＵＬ」を記述しておけばよい。
【００４１】
＝＝＝水中呼吸装置の種別＝＝＝
本実施例では、ダイビングコンピュータ１は、エアの他に、ナイトロックス、閉鎖型回路、半閉鎖型回路の４種類のスクーバに対応するプログラムを実装している。そして、図８に示したように、ＬＣＤ４には実行中のプログラムに応じたアイコン４ｅが表示される。図１０に、ＬＣＤ４が表示可能なパターン（４ａ〜４ｃ）を示した。ナイトロックス、閉鎖型回路、半閉鎖型回路のそれぞれのプログラムに応じた「NITROX」「PPO2」「FLOW CONST」と表記するアイコン（４ｈ，４ｉ，４ｊ）が用意されている。以下に、上記のエア以外のスクーバの構造や各スクーバ用の通信機の構成などを示す。
【００４２】
＜ナイトロックス＞
ナイトロックスによるダイビングでは、酸素濃度が大気より濃くなるように調整されている。目的の深度などに応じてその濃度が異なるため、エアタンク内の酸素濃度をダイビングに先立ってあらかじめ確認しておく必要がある。また、ダイビング中もその濃度が維持されているかどうかを確認することが望ましい。図１１にナイトロックス用の通信機５０ｂの構成を示した。先のエア用の通信機５０ａの構成に、酸素濃度センサ４４ｂとそのセンサの出力信号を測定データ（酸素濃度データ）に変換するＡ／Ｄ変換回路４５ｂが付加されている。
【００４３】
なお、レギュレータのファーストステージ５２には、複数のＨＰポート５３が備えられており、残圧データを送信するための通信機と酸素濃度データを送信するための通信機を個別に設けてもよい。この場合、残圧データを送信する通信機にも装置識別子としてナイトロックスを示す識別子が記憶されていることになる。
【００４４】
＜半閉鎖型回路方式＞
ダイバーの呼気から二酸化炭素を取り除き、酸素を補って再利用する循環式スクーバがリブリーザと呼ばれるものであり、開放型スクーバと比べて呼吸ガスを大幅に節約することができる。図１２の（Ａ）と（Ｂ）に、それぞれＳＣＲ５０ｃの構成とＳＣＲ用通信機の構成を示した。マウスピース５５には吸気用と呼気用のホース（５６ｉ，５６ｏ）が接続されており、逆止弁５７により呼吸による吸排気の流れを一方向に規制している。呼気は、スクラバーと呼ばれる二酸化炭素吸収部５８に案内され、ここでソーダ石灰などを用いて二酸化炭素が除去される。二酸化炭素が除去された呼気は、一時的にカウンターラング(呼吸嚢)５９という袋に貯蔵される。ここに酸素、あるいは酸素濃度の高い混合気体を添加して、酸素分圧を呼吸に適した範囲に調整した後、ダイバーに供給する。ＳＣＲ５０ｃでは、ナイトロックス用の呼吸ガスなど、呼吸によって消費される酸素量の何倍かの酸素を含む混合気を常時一定量供給し、余剰のガスは外部に放出するものである。
【００４５】
そしてＳＣＲ用の通信機４０ｃは、この呼吸ガスの流路上に介在する流量センサ４４ｃとそのセンサ４４ｃが出力する信号を測定データ（流量データ）に変換するＡ／Ｄ変換回路４５ｃを含み、この流量データを含んだ呼吸装置監視データを通信制御部４７により送信する。なお、タンク５１の残圧やタンク５１内の酸素濃度なども合わせて検出する場合にはそれらのセンサ（４４ａ，４４ｂ）からの出力信号に基づく測定データも呼吸装置監視データに含めればよい。
【００４６】
＜閉鎖回路方式＞
上述したリブリーザにおいて、ダイバーが消費した酸素量のみを補充する方式が閉鎖型リブリーザー（ＣＣＲ）である。図１３にＣＣＲ５０ｄの構成とＣＣＲ用の通信機４０ｄの構成とを示した。基本的な構造は、ＳＣＲ５０ｃと同様であり、スクラバー５８やカウンターラング５９を備える。呼吸ガスとしてナイトロックスを用いた開放型スクーバやＳＣＲ５０ｃでは、ダイビングを通じてエアタンク５１内の酸素濃度は一定であり、ダイビングコンピュータ１は、ダイバーの体内酸素分圧（ＰＰＯ２）を所定値に維持するために潜水行動を監視し、ダイビングスケジュールを逐次生成して深度や潜水時間をダイバーに指示していた。それに対し、ＣＣＲ５０ｄは、純酸素に近いガスが充填されたエアタンク（酸素用タンク）５１ｏと、窒素やヘリウムなど不活性ガスが充填されたエアタンク（希釈ガス用タンク）５１ｎとを用い、双方のタンク（５１ｏ，５１ｎ）のそれぞれの流路に介在する電磁弁（６０ｏ，６０ｎ）を開閉制御し、酸素と不活性ガスが深度に応じて所定割合となるように混合する。そすなわち、ＣＣＲ５０ｃでは、弁（６０ｏ，６０ｎ）を開閉駆動するための制御装置８０を備え、深度に応じて酸素濃度を調整し、ＰＰＯ２が一定となるように制御する。それによって、大深度のダイビングであっても酸素中毒を防止することができるようになっている。
【００４７】
ここに示したＣＣＲ用の通信機４０ｄは、制御装置８０と一体化された構造となっている。電磁弁（６０ｏ，６０ｎ）の制御装置８０は、センサとして水圧を測定する圧力センサ４４ｅと、呼吸ガスの流路に介在して酸素分圧を検出する酸素分圧センサ４４ｄを搭載している。弁駆動回路４８は、ＣＰＵ４１の制御の下、二つのタンクの電磁弁（６０ｏ，６０ｎ）を開閉する。それによって酸素と希釈ガスとが混合されダイバーに呼吸ガスとして供給される。ＲＯＭ４３には、通信機識別子や装置識別子の他に、電磁弁（６０ｏ，６０ｎ）の開閉制御プログラムと、深度と酸素分圧との関係を記述した情報、酸素分圧と二つのタンクの電磁弁の開放時間比（デューティ比）とを対応付けした情報などを記憶している。また制御装置８０には、このＣＣＲ５０ｄを操作するための入力装置４９も備えられている。
【００４８】
ＣＰＵ４１は、入力装置４９から所定の操作入力情報を受け付けると制御装置８０を起動し、電磁弁（６０ｏ，６０ｎ）の開閉制御プログラムを実行する。そして、プログラムの実行中は、圧力センサ４４ｅからの水圧データに基づいて水深を計算し、その水深に応じた酸素分圧となるように弁駆動回路４８を制御する。酸素分圧センサ４４ｄが出力する信号はＡ／Ｄ変換回路４５ｄにて測定データ（酸素分圧データ）に変換されてＣＰＵ２１に入力される。ＣＰＵ２１は、その酸素分圧データに基づいて酸素分圧が深度に応じた値となるように弁駆動回路４８をフィードバック制御する。
【００４９】
この制御装置８０と一体化されている通信機４０ｄでは、ＣＰＵ２１が酸素分圧データを含んだ呼吸装置監視データを生成し、通信制御部４７がこの呼吸装置監視データの変調信号をアンテナ４６より送信する。なお、この場合も、制御装置８０と一体化された通信機４０ｄの他に、酸素用タンク５１ｏの残圧や酸素濃度、および希釈ガス用タンク５１ｎの残圧を、それぞれ個別に送信するための通信機を別途設けてもよい。
【００５０】
＝＝＝異常検出後の処理について＝＝＝
ダイビングコンピュータ１は、受信した呼吸装置監視データ（７０ａ，７０ｂ）の先頭に記述されている通信機識別子７１が補数で表現されていた場合、警報を出力する。図１４にこの警報出力に関わる処理の流れ図を示した。ダイビングコンピュータ１のＭＰＵ２０は、ダイビングプログラムを実行し、ダイビングに関わる各種情報をＬＣＤ４やスピーカ２７ａ、あるいは圧電振動子２７ｂにより出力し、ダイバーに各種情報を提示する。また、エア用スクーバ５０ａでのダイビングであれば、ダイビング中に受信する呼吸装置監視データ７０ａ中の測定データ（残圧データ）７３をＬＣＤ４に表示したり、その残圧データ７３に基づいてダイビングスケジュールを随時更新したりする（ｓ１）。
【００５１】
ここで、受信した呼吸装置監視データ７０ａの通信機識別子７１が補数で表現されている場合には、呼吸装置監視データ７０ａの最初の１ビットが異なるので、その時点で、処理の待ち行列を無視して、呼吸装置監視データ７０ａを割り込み処理の処理対象とする（ｓ３２→ｓ３３）。
【００５２】
この１ビットを受信した時点では、通信相手以外からの呼吸装置監視データ７０ａの最初の１ビットを読み込んでいる可能性もある。その後、所定データ長分のビット列を読み込んだ時点で、通信相手の通信機識別子７１の補数でないことが確認されれば、その呼吸装置監視データを破棄する（Ｓ３４→ｓ４２）。しかし、所定データ長分のビット列が通信識別子７１の補数であれば、異常の旨をＬＣＤ４に表示したり、アラーム音をスピーカ２７ａから出力したり、圧電振動子２７ｂを振動させたりする。あるいは、それらの警報を組み合わせる（ｓ３４→ｓ３５）。そして、ダイバーによる所定の操作入力があるまで、その警報出力を継続する。１５にＬＣＤ４が警報出力している状態を示した。最も大きな表示領域に警告を示す「Ｅｒｒ」の表示９０を行うとともに、表示を点滅させるなどしてダイバーの注意を喚起させるようにしている。このように、ＭＰＵ２０は、最初の１ビットを受信した時点で、他の処理に優先して警報処理を行う準備を完了させていることになる。すなわち、異常時には、その旨を可能な限りダイバーに報知することができるようになっている。
【００５３】
また、一つのスクーバに複数の通信機がある場合などでは、まず、呼吸装置監視データの最初の１ビットで異常の有無を判別でき、その１ビットが補数に対応する値であれば、警報出力処理を準備し、実際に異常があれば、最初のデータ（通信機識別子）を読み込んだ時点で、どの通信機が異常を報知してきたのかを特定できる。なお、複数の通信機から異常がある特定の通信機をダイバーに確認させるためには、ペアリングの順番に応じて各通信機の番号を対応付けしておき、その番号をエラー表示９０とともに表示すればよい。あるいは、各通信機が送信する測定データの内容を通信機識別子に対応付けして、その内容をＬＣＤ４のドットマトリクス状パターン４ｃにテキスト表示するようにしてもよい。
【００５４】
また、スクーバに複数の通信機がある場合では、警報を出力したならば、警報の起源となった呼吸装置監視データを送信してきた通信機以外の通信機に対して送信処理を中止させ、再度警報の起源となった呼吸装置監視データを該当の通信機に送信させ、そこで測定データを受信し、詳しく異常を解析し、その内容を表示すればよい。
【００５５】
このように本発明のダイビング用情報通信システムによれば、シリアルデータで送信されてくる呼吸装置監視データの最初のデータである通信機識別子のさらに先頭の１ビット目で異常の有無を判別し警報出力に備えることができる。そして、その呼吸装置監視データが通信相手からのものであるかどうかを補数表現された通信機識別子によって判定することができ、異常の発生を情報処理の最も早い段階でダイバーに報知することができる。それによって、実際に呼吸ガスに何らかの異常が現れる前に同行したバディからエアを分けてもらいながら浮上するなどして危険を可能な限り回避することができる。また、危険回避行動の途上で異常の内容を測定データとして記述されたエラーコードに基づいて情報出力すれば、さらに具体的な危険回避行動を採用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  ダイビングコンピュータ、４  液晶表示器、５  操作ボタン、
２０  ＭＰＵ、２１  ダイビングコンピュータのＲＡＭ、
２２  ダイビングコンピュータのＲＯＭ、２５  表示制御部、
２６  操作制御部、２７ａ  スピーカ、２７ｂ  圧電振動子、
２８  音声・振動出力制御部、２９〜３２  ダイビングコンピュータのセンサ、
３４  フラッシュメモリ、３５  ダイビングコンピュータの通信制御部、
３６  ダイビングコンピュータのアンテナ、４０ａ〜４０ｄ、通信機、
４１  ＣＰＵ、４２  通信機のＲＡＭ、４３  通信機のＲＯＭ、
４４ａ〜４４ｄ  通信機のセンサ、４６  通信機のアンテナ、
４７  通信機の通信制御部、５０ａ,５０ｃ，５０ｄ  自給式水中呼吸装置、
７０ａ，７０ｂ  呼吸装置監視データ、８０  ＣＣＲ制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図８】
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【図１０】
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【図１５】
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