(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の潜水用ガスを混合した混合ガスが充填され、かつ、潜行時の水深域に基づいて前記混合比率が設定されたボンベと、減圧潜水用に前記混合比率が設定されたボンベと、を含む複数のボンベと、
前記複数のボンベに接続され、前記複数のボンベに充填された混合ガスのうちいずれかを選択的に供給すべく前記ボンベの切り換えを行うための切換装置と、
前記切換装置を介して供給された前記混合ガスを所定圧力として供給するレギュレータと、
を備えたことを特徴とする潜水具。
【請求項２】
請求項１記載の潜水具において、
前記混合ガスは所定の３種類以上の前記潜水用ガスのうち、少なくとも２種類の前記潜水用ガスを混合していることを特徴とする潜水具。
【請求項３】
請求項２記載の潜水具において、
前記潜水用ガスは、酸素、窒素およびヘリウムを含むことを特徴とする潜水具。
【請求項４】
請求項１記載の潜水具において、
前記潜水用ガスは、少なくとも酸素と、不活性ガスとを含み、
前記混合ガスは、酸素と一または複数種類の不活性ガスとが混合されていることを特徴とする潜水具。
【請求項５】
請求項４記載の潜水具において、
前記不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンのうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする潜水具。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の潜水具において、
前記潜水用ガスとして水素を含むことを特徴とする潜水具。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の潜水具において、
あらかじめ設定された予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンに基づいて、前記選択バルブ装置の切り換え指示および現在以降の潜水パターンの指示を行うダイバーズ用情報処理装置を備えたことを特徴とする潜水具。
【請求項８】
複数種類の潜水用ガスを混合した混合ガスが充填され、かつ、潜行時の水深域に基づいて前記混合比率が設定されたボンベと、減圧潜水用に前記混合比率が設定されたボンベと、を含む複数のボンベと、前記複数のボンベに接続され、前記複数のボンベに充填された混合ガスのうちいずれかを選択的に供給すべく前記ボンベの切り換えを行うための切換装置と、前記切換装置を介して供給された前記混合ガスを所定圧力として供給するレギュレータと、を備えた潜水具の制御方法において、
あらかじめ予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンを記憶する記憶過程と、
記憶した前記予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンに基づいて、前記選択バルブ装置の切り換え指示を行う切換指示過程と、
現在以降の潜水パターンの指示を行う潜水パターン指示過程と、
を備えたことを特徴とする潜水具の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜水具および潜水具の制御方法に係り、特に高深度潜水を行うために用いられる潜水具および潜水具の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイビングにより体内に溶け込んだ呼吸気中の窒素などの不活性ガスは体内で気泡となって減圧症を招くことが知られている。
また、普通の空気を呼吸ガスとして使用する空気潜水では、体質や熟練度によっても差があるが、水深３０メートル程度を越えて潜水をするといわゆる窒素中毒を起こす可能性が高くなる。
【０００３】
このような問題を解決すべく、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として、潜水時に一定のアルゴリズムでダイバーの安全性を確保するのに必要な情報、例えば、現在の水深値や体内に過剰に蓄積された不活性ガスが排出されるまでの時間や安全な浮上速度を求め、それを液晶表示パネルなどの表示部に表示するものが知られている。このようなダイバーズ用情報処理装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
また、さらに深度が深いダイビングを行う場合には、酸素濃度を高くした酸素および窒素の混合ガスを用いる混合ガス潜水が用いられている。
しかしながら、上述した従来の混合ガス潜水でも、水深４０メートル程度を越えると酸素中毒を起こす可能性が高くなる。
【特許文献１】特開平１１−２０７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、作業潜水などにおいては、水深４０メートルより深い水深に潜行するようなダイビング（高深度ダイビング）がごく普通に行われている。
そこで、本発明の目的は、高深度ダイビングにおいても減圧症、窒素中毒あるいは酸素中毒の発生を低減することが可能な潜水具および潜水具の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、潜水具は、複数種類の潜水用ガスを混合した混合ガスが充填され、かつ、潜行時の水深域に基づいて前記混合比率が設定されたボンベと、減圧潜水用に前記混合比率が設定されたボンベと、を含む複数のボンベと、前記複数のボンベに接続され、前記複数のボンベに充填された混合ガスのうちいずれかを選択的に供給すべく前記ボンベの切り換えを行うための切換装置と、前記切換装置を介して供給された前記混合ガスを所定圧力として供給するレギュレータと、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、切換装置は、複数のボンベに充填された混合ガスのうちいずれかを選択的に供給すべく切り換えを行い、レギュレータは、切換装置を介して供給された混合ガスを所定圧力としてダイバーに供給することとなる。
【０００６】
この場合において、前記混合ガスは所定の３種類以上の前記潜水用ガスのうち、少なくとも２種類の前記潜水用ガスを混合しているようにしてもよい。
さらに、前記潜水用ガスは、酸素、窒素およびヘリウムを含むようにしてもよい。
さらにまた、前記潜水用ガスは、少なくとも酸素と、不活性ガスとを含み、前記混合ガスは、酸素と一または複数種類の不活性ガスとが混合されているようにしてもよい。
また、前記不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンのうち、少なくともいずれかを含むようにしてもよい。
さらに、前記潜水用ガスとして水素を含むようにしてもよい。
さらにまた、あらかじめ設定された予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンに基づいて、前記選択バルブ装置の切り換え指示および現在以降の潜水パターンの指示を行うダイバーズ用情報処理装置を備えるようにしてもよい。
また、複数種類の潜水用ガスを混合した混合ガスが充填され、かつ、潜行時の水深域に基づいて前記混合比率が設定されたボンベと、減圧潜水用に前記混合比率が設定されたボンベと、を含む複数のボンベと、前記複数のボンベに接続され、前記複数のボンベに充填された混合ガスのうちいずれかを選択的に供給すべく前記ボンベの切り換えを行うための切換装置と、前記切換装置を介して供給された前記混合ガスを所定圧力として供給するレギュレータと、を備えた潜水具の制御方法は、あらかじめ予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンを記憶する記憶過程と、記憶した前記予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンに基づいて、前記選択バルブ装置の切り換え指示を行う切換指示過程と、現在以降の潜水パターンの指示を行う潜水パターン指示過程と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、潜水用ガスの混合比率が異なる複数のボンベを切換装置により切り換え、レギュレータを介してダイバーに供給するので、高深度潜水を行う場合でも、酸素中毒、窒素中毒あるいは減圧症の発生を抑制することが可能となる。
また、ダイバーズ用情報処理装置により、各ボンベの使用の切換タイミングを設定し、ダイバーに報知することによりダイビングの安全性を高めることが可能となる。
さらにダイバーズ用情報処理装置は、各潜水用ガスの混合比率に対する無減圧潜水可能時間、あるいは減圧停止に必要な時間と深度を指示することができ、酸素中毒、窒素中毒あるいは減圧症の発生を抑制しつつ安全なダイビングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の潜水具の使用態様図である。また図２は実施形態の潜水具の概要構成説明図である。
潜水具１００は、大別すると、複数のボンベ１Ａ〜１Ｄと、切換バルブ・レギュレータ２と、水深・残圧計３と、ダイバーズ用情報処理装置（以下、ダイブコンピュータという。）４と、を備えている。
ボンベ１Ａ〜１Ｄは、それぞれ２種または３種類の潜水用ガスを混合した混合ガスが充填され、その混合比率がそれぞれ異なっている。
図２は、潜水用ガスの混合比率の一例の説明図である。以下の説明においては、潜水用ガスとして、酸素Ｏ2 、窒素Ｎ2 およびヘリウムＨｅの３種類を用いる場合について説明する。
【０００９】
図２に示すように、ボンベ１Ａは、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 ＝２１％、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 ＝７９％、ヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅ＝０％となっており、いわゆる通常の空気と同じ混合比率となっている。この混合比率の混合ガスは、潜行時に深度３０ｍ程度まで用いることが可能となる。
ボンベ１Ｂは、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 ＝１５％、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 ＝３５％、ヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅ＝４０％となっており、潜行時および浮上時の水深３０ｍ以深の高深度領域で用いられる。この混合比率の混合ガスは、主として酸素中毒の防止を目的としている。
ボンベ１Ｃは、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 ＝５０％、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 ＝０％、ヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅ＝５０％となっており、浮上時における比較的高深度から深度１０ｍ程度の比較的低深度までの深度領域で用いられる。この混合比率の混合ガスは、主として窒素中毒の防止を目的としている。
【００１０】
ボンベ１Ｄは、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 ＝７０％、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 ＝１０％、ヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅ＝２０％となっており、減圧潜水時に用いられる。すなわち、この混合比率の混合ガスは、主として減圧症の防止を目的としている。
切換バルブ・レギュレータ２は、ボンベ１Ａ〜１Ｄから供給される混合ガスを切り換えるとともに、混合ガスの圧力を所定の圧力にするファーストステージ２Ａと、ファーストステージ２Ａにレギュレータホース２Ｂを介して接続されたセカンドステージ２Ｃと、を備えている。
水深・残圧計３は、潜水中の水深および各ボンベ１Ａ〜１Ｄのうち現在使用されているボンベの残圧（残量）を計測し、表示を行う。
【００１１】
図３はダイブコンピュータの概要構成ブロック図である。
本実施形態のダイブコンピュータ４は、以下のような機能を有している。
（１）  潜水中のダイバーの深度や潜水時間を計算して表示する。
（２）  潜水中に体内に蓄積される不活性ガス量を計測し、この計測結果から潜水後に水からあがった状態で体内に蓄積された窒素が排出されるまでの時間などを表示する。
（３）  あらかじめ設定された予定潜水パターンおよび現在までの実際の潜水パターンに基づいて、切換バルブ・レギュレータ１２の切り換え指示および減圧症などを引き起こさないための現在以降の潜水パターンの指示を行う。
次にダイブコンピュータ４の構成を説明する。
ダイブコンピュータ４は、図示しない円盤状の装置本体に対して、図面上下方向に腕バンドがそれぞれ連結され、この腕バンド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。
【００１２】
ここで、装置本体は、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、図示しない各種電子部品が内蔵されている。
図３に示すように、ダイブコンピュータ４は、大別すると、各種操作を行うための操作部５、各種情報を表示する表示部１０、潜水動作監視スイッチ３０、ブザーなどのアラーム音によりユーザに告知を行う報音装置３７、振動によりユーザに告知を行う振動発生装置３８、ダイブコンピュータ全体の制御を行う制御部５０、気圧あるいは水圧を計測するための圧力計測部６１および各種計時処理を行う計時部６８を備えて構成されている。表示部１０は、各種の情報を表示するための液晶表示パネル１１および液晶表示パネル１１を駆動するための液晶ドライバ１２を備えて構成されている。
表示部１０は、装置本体の正面側に設けられ、液晶表示パネル１１を有している。
【００１３】
さらに装置本体にはダイブコンピュータ４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、操作部５は、プッシュボタン形式の複数のスイッチを有している。
さらにまた、装置本体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、装置本体に設けられた二つの電極を有し、二つの電極間が海水などにより導通状態となることにより、両電極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。しかしながら、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４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４を装着したユーザ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。
【００１４】
このため、本実施形態のダイブコンピュータ４においては、装置本体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。
制御部５０は、スイッチＡ、Ｂ（＝操作部５）および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が接続されるとともに、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表示パネル１１に行わせるため液晶ドライバ１２を制御し、あるいは、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、を備えて構成されている。
【００１５】
また、圧力計測部６１は、ダイブコンピュータ１においては水深（水圧）を計測、表示するとともに、水深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量を計測することが必要であるため、気圧および水圧を計測している。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、を備えて構成されている。
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、を備えて構成されている。
【００１６】
次に実施形態の潜水具の使用態様について説明する。
高深度潜水を行う場合、深度に応じて潜水用ガスの混合比率を変更したボンベを潜水中に切り換える必要があり、数本（本実施形態では４本）のボンベを持って潜水を行う。
安全な潜水を行うためにも、複数のボンベ１Ａ〜１Ｄのうちどのタイミングでどのボンベ使用するかをあらかじめシミュレーションしておき、使用者が把握しておく必要がある。
上述したように、本実施形態で使用する混合ガスは酸素Ｏ2 、窒素Ｎ2 、ヘリウムＨｅの３種類のガスを用いている。ヘリウムＨｅは、無臭、無毒性で非爆発性の不活性ガスである。
ところで、混合ガスを用いて潜水を行う場合にガスボンベの気体混合比率を設定する必要があると同時に、深く潜行するダイビングにおいては、潜水パターンに応じて互いに混合比率の異なる複数のガスボンベを用意する必要がある。
このためあらかじめダイビングを行うに際しては、シミュレーションを行い、潜水パターンから使用する気体混合比率を選定する必要がある。
【００１７】
以下、シミュレーションの詳細を説明する。実際のシミュレーションは、ダイブコンピュータ４とは別個に設けられたパーソナルコンピュータなどのシミュレータ装置により行われる。
まず、シミュレーションを行うユーザは、シミュレータ装置に対し、潜水時間、この潜水時間に応じた水深値を入力する。より詳細には、潜行あるいは浮上速度がほぼ一定な範囲に相当する潜行（浮上）開始深度、潜行（浮上）目的深度および両深度間の移行に要する時間を入力する。
さらに、ユーザは、複数のボンベ、本実施形態では、４本のボンベ１Ａ〜１Ｄのそれぞれについて酸素、窒素、ヘリウムの混合比率をシミュレータ装置に入力する。この場合において、設定が認められない混合比率については、あらかじめ設定されたデータベースに基づいてその旨をユーザに通知するとともに、再入力を促すこととなる。
【００１８】
そして有効なデータが入力されると、シミュレータ装置は、シミュレーションを実行し、実際のダイビング同様に潜水時間に応じて体内に排出・蓄積される不活性ガス量、酸素量、酸素分圧、無減圧潜水可能時間、減圧潜水の状態時には、減圧停止に必要な時間と深度を潜水用ガスの混合比率と水深値から求める。
例えば、酸素分圧ＰＯ2 は、次のように求められる。
酸素分圧ＰＯ2 ＝（潜水深度での水圧＋大気圧）×呼吸気中の酸素比率
そして求めた酸素分圧ＰＯ2 の値は図示しない表示装置に表示されるとともに、シミュレーションデータとして図示しない記憶装置に格納される。
より具体的には、呼吸気中の酸素比率＝３６％で潜水深度が１６ｍである場合には、対応する水圧値が１．６ｂａｒで、かつ、大気圧を１．０ｂａｒとすると、得られる酸素分圧ＰＯ2 ＝０．９ｂａｒとなる。
ここで、酸素分圧最大許容値ＰＯ2 maxは、酸素中毒（酸素酔い）を防ぐという観点から
ＰＯ2 max＝１．６ｂａｒ
とされる。
従って、このシミュレーション結果に従ってダイビングを行うダイバーは、酸素分圧ＰＯ2 が酸素分圧最大許容値ＰＯ2 max以下であれば適正なダイビングであり、自分自身を酸素中毒（酸素酔い）から守ることができる。
また、酸素分圧ＰＯ2 が酸素分圧最低許容値ＰＯ2 ｍｉｎ＝０．１６ｂａｒより高ければ、一般的には酸素欠乏からダイバーを守ることができる。
【００１９】
図４は潜水パターンの一例を示す図である。また、図５は各ボンベ１Ａ〜１Ｄに充填された潜水用ガスの混合比率の一例の説明図である。
例えば、図４に示す潜水パターンにおいて、潜水時、潜水パターン中のＡ領域では、水深がまだ浅いので、大気中の気体（主として酸素及び窒素）の混合比率と同じにして潜ればよい。すなわち、図５に示すように、潜水パターン中のＡ領域では、酸素比率ＦＯ2 ＝２１％、窒素比率ＦＮ2 ＝７９％、ヘリウム比率ＦＨｅ＝０％とする。
また、深い水深の地点に潜行したい場合には、体内に窒素や酸素がまだ蓄積されていない潜水初期時（好ましくは潜水開始時）に潜行する。そして、人体に危険を及ぼす恐れがある酸素比率ＦＯ2 および窒素比率ＦＮ2 は低めにしておき、深く潜行することとなる。
また、潜水パターン中のＢ領域では、図５に示すように、酸素比率ＦＯ2 ＝１５％、窒素比率ＦＮ2 ＝３０％、ヘリウム比率ＦＨｅ＝４５％とする。
【００２０】
１００ｍもの高深度潜行になると減圧症になりやすい状態となるので、徐々に浮上してゆく。このとき、水深が浅くなるまでの気体混合比率の設定は、窒素比率を低くし、酸素中毒も意識する。具体的には、潜水パターン中のＣ領域では、図５に示すように、酸素比率ＦＯ2 ＝５０％、窒素比率ＦＮ2 ＝０％、ヘリウム比率５０％とする。
さらに、潜水パターン中のＤ領域では、減圧潜水状態で水深が浅いところなので、不活性ガスの比率を低くし、酸素比率を高くしている。具体的には、図５に示すように、酸素比率ＦＯ2 ＝７０％、窒素比率ＦＮ2 ＝１０％、ヘリウム比率ＦＨｅ＝２０％とする。
図６は各水深時の目安になる気体混合比率の割合の説明図である。
図６に示すように、実際の潜水では、そのときの潜水時間や各気体の体内蓄積状況が異なることからあくまでも目安であり、用途に応じて切換を行う必要がある。
【００２１】
以下、一般的な設定時の注意事項について説明する。
高深度潜水時には酸素比率は低めにし、酸素中毒にならないような設定にしている。
また、不活性ガスが体内に蓄積し、減圧潜水状態になったら徐々に水深を浅くしていく。
浮上していくにつれて、不活性ガスが排出されていくので、酸素中毒及び減圧症を考慮しつつ、酸素の割合を大きくし、最終的に水深数メートルでは、減圧指示が出ている場合には純酸素に近い設定で減圧潜水することで体内の不活性ガスを排出することとなる。これにより、減圧時間を短縮することができ、無減圧潜水に切り替わった段階で、水面に上がることができる。
次にシミュレーションしたダイビングに際しての準備について説明する。
ダイビングに先立ち、ダイバーは、シミュレーションにより設定した混合比率と同一の潜水用ガスのボンベを用意する。
【００２２】
次にダイブコンピュータ４において、使用するボンベに関する潜水用ガスの混合比率を設定しておく。また、ガスボンベを切り換えるタイミングを報知するため、潜水時間、水深値などを目安にユーザが設定する。
ここで、ダイブコンピュータ４へのデータの設定について説明する。
まず、潜水用ガスの混合比率の設定について説明する。
酸素比率ＦＯ2 、窒素比率ＦＮ2 およびヘリウム比率ＦＨｅの関係は、
ＦＯ2 ＋ＦＮ2 ＋ＦＨｅ＝１００％
であるから、ユーザが酸素Ｏ2 およびヘリウムＨｅの比率の設定を行えば、窒素Ｎ2 の比率は自動算出部により酸素Ｏ2 およびヘリウムＨｅの比率に基づいて自動的に算出することができる。
酸素比率ＦＯ2 の設定は、潜水時に酸素欠乏を考慮し、あまりに低い値の設定ができないように、８〜９９％の設定範囲（水深が深い所では、酸素中毒を防止すべく酸素比率の低い設定値が使用される）が用いられる。
ヘリウム比率ＦＨｅの設定は、０〜９９％の設定範囲が用いられる。
【００２３】
この場合において、酸素は低い比率では、酸素欠乏となり、高濃度では、水深値に応じて酸素中毒になる危険性が高いことから、ヘリウム比率ＦＨｅおよび自動設定される窒素比率ＦＮ2 の設定の影響を受けないように必ずユーザが設定する構成を採っており、自動設定は行わないようにしている。
まず、酸素混合比率設定の処理について説明する。
図７は、酸素混合比率設定の処理フローチャートである。
まず、ダイブコンピュータ４のＣＰＵ５１は、操作部５を介して酸素混合比率設定の修正桁が設定されたか否かを判別する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の判別において修正桁が設定されていない場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は、酸素混合比率設定処理を終了する。
ステップＳ１１の判別において修正桁が設定された場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５１は、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 の値に１を加算する処理を行う（ステップＳ１２）。
続いて、ＣＰＵ５１は酸素Ｏ2の混合比率ＦＯ2 が設定可能範囲最大値を超過したか否かを判別する（ステップＳ１３）。
【００２４】
ステップＳ１３の判別において、酸素Ｏ2の混合比率ＦＯ2 が設定可能範囲最大値を超過した場合には、ＣＰＵ５１は酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 を設定可能範囲最小値に設定し（ステップＳ１４）、酸素混合比率設定処理を終了する。具体的には、図６の例の場合、水深４０〜６０ｍの水深域においては、ＣＰＵ５１は酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 ＝１６％とする。
ステップＳ１３の判別において、酸素Ｏ2の混合比率ＦＯ2 が設定可能範囲最大値以下である場合には、ＣＰＵ５１は、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 及びヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％を超過したか否かを判別する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５の判別において、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 及びヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％を超過した場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５１は次式により、ヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅを確定するとともに、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 ＝０％に確定し（ステップＳ１６）、酸素混合比率設定処理を終了する。
ＦＨｅ＝１００−ＦＯ2   ［％］
ステップＳ１５の判別において、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 及びヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％以下の場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は次式により、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 を確定し（ステップＳ１７）、酸素混合比率設定処理を終了する。
ＦＮ2 ＝１００−ＦＯ2 −ＦＨｅ  ［％］
【００２５】
次にヘリウム混合比率設定の処理について説明する。
図８は、ヘリウム混合比率設定の処理フローチャートである。
まず、ダイブコンピュータ４のＣＰＵ５１は、操作部５を介してヘリウム混合比率設定の修正桁が設定されたか否かを判別する（ステップＳ２１）。
ステップＳ２１の判別において修正桁が設定されていない場合には（ステップＳ２１；Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は、ヘリウム混合比率設定処理を終了する。
ステップＳ２１の判別において修正桁が設定された場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５１はヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの値に１を加算する処理を行う（ステップＳ２２）。
続いて、ＣＰＵ５１は、酸素Ｏ2の混合比率ＦＯ2 およびヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％を超過したか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００２６】
ステップＳ２３の判別において、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 及びヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％以上の場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５１はヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅ ＝０％に確定し（ステップＳ２４）、ヘリウム混合比率設定処理を終了する。
ステップＳ２３の判別において、酸素Ｏ2 の混合比率ＦＯ2 及びヘリウムＨｅの混合比率ＦＨｅの和が１００％未満の場合には（ステップＳ２３；Ｎｏ）、ＣＰＵ５１は次式により、窒素Ｎ2 の混合比率ＦＮ2 を確定し（ステップＳ２５）、酸素混合比率設定処理を終了する。
ＦＮ2 ＝１００−ＦＯ2 −ＦＨｅ  ［％］
【００２７】
次に実際のダイビングを行う場合について説明する。
ダイビング時には、先に行ったシミュレーションと全く同一の水深で潜行するわけではないので、ダイブコンピュータ４は、シミュレーション結果に基づいてボンベを切り換えるタイミングとなっても、そのまま報知する訳ではない。
すなわち、次に切り換えるボンベの潜水用ガスの混合比率で潜行した時に安全か否かを判別するために、ボンベ切換後の混合比率で酸素分圧、無減圧可能時間、減圧状態では減圧停止時間や減圧停止深度が実際にはどのようになるかを算出して液晶表示パネル１１に表示する。
そして液晶表示パネル１１に表示された情報に基づいてユーザが適宜ボンベの混合比を選び切換を行うこととなる。
【００２８】
次にダイビング時のダイブコンピュータの具体的処理を説明する。
図９は、ダイビング時のダイブコンピュータの処理フローチャートである。
まず、ダイブコンピュータ４のＣＰＵ５１は、自己のタイマに基づいてダイビング開始時間からの経過時間を測定する（ステップＳ３１）。
続いて水深計測を行う（ステップＳ３２）。
これによりＣＰＵ５１は、現在使用すべき、潜水用ガスの混合比率を算出する（ステップＳ３３）。
つぎにＣＰＵ５１は、酸素分圧ＰＯ2 の算出を行う（ステップＳ３４）。
続いてＣＰＵ５１は、体内不活性ガス量を算出し（ステップＳ３５）、体内酸素量を算出する（ステップＳ３６）。
続いてＣＰＵ５１は、現在までの潜水パターンに基づいて減圧潜水状態か否かを判別する（ステップＳ３７）。
【００２９】
ステップＳ３７の判別において、ＣＰＵ５１は現在の潜水パターンが減圧潜水状態である場合には（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、減圧停止深度、減圧停止時間および総浮上時間の算出を行い（ステップＳ３９）、処理をステップＳ４０に移行する。
ステップＳ３７の判別において、ＣＰＵ５１は現在の潜水パターンが減圧潜水状態ではない場合には（ステップＳ３７；Ｎｏ）、無減圧可能時間を算出する（ステップＳ３８）。
これらの結果、ＣＰＵ５１は、表示部１０の液晶表示パネル１１に減圧停止深度、減圧停止時間および総浮上時間あるいは無減圧可能時間のいずれか一方を表示することとなる（ステップＳ４０）。
【００３０】
以上の説明のように本実施形態によれば、潜水パターンに応じて複数のボンベの潜水用ガスの混合比率を設定し、各ボンベの使用タイミングをダイビング前にシミュレーションする。そして、このシミュレーション結果に基づいて、切換タイミングをダイブコンピュータに設定し、実際のダイビングではダイブコンピュータが実際の潜水パターンを考慮してダイバーにボンベの使用タイミングを報知することによりダイビングの安全性を高めることが可能となる。
また各潜水用ガスの混合比率に対する無減圧潜水可能時間、減圧潜水時には、減圧停止に必要な時間と深度をあらかじめシミュレーションできるので、実際のダイビングにおいても、ボンベを切り換えた場合に安全か否かの判別を確実に行うことができる。
【００３１】
以上の説明においては、混合ガスに用いる潜水用ガスとして、酸素、窒素及びヘリウムを用いていたが、混合ガスとして酸素、窒素および水素の組み合わせや、潜水用ガスとして不活性ガスであるネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）あるいはキセノン（Ｘｅ）等の人体に影響を及ぼす可能性が低いガスを用いるなど、潜水状態に応じて既知の各種潜水用ガスあるいは各種混合ガスを用いることが可能である。
また、以上の説明においては、潜水用ガスを３種類用いる場合において説明したが、４種類以上の潜水用ガスを用いるように構成することも可能である。
さらに以上の説明においては、各ボンベの切換は、ダイバーが行う構成を採っていたが、ダイバーの指示を待って、自動的に切り換えるように構成することも可能である。もちろんこの場合には、万が一を考慮し、手動で切換可能に構成しておくのが好ましい。この場合には、ダイバーの切換指示が先にあっても、酸素中毒や酸素欠乏などの恐れがある場合にはその旨をダイバーに通知するとともに、一旦、切換を禁止し、再度の指示があった場合にのみ切換を行うように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態の潜水具の使用態様図である。
【図２】実施形態の潜水具の概要構成説明図である。
【図３】ダイブコンピュータの概要構成ブロック図である。
【図４】潜水パターンの一例の説明図である。
【図５】各ボンベに充填された潜水用ガスの混合比率の一例の説明図である。
【図６】各水深時の目安になる気体混合比率の割合の説明図である。
【図７】酸素混合比率設定の処理フローチャートである。
【図８】ヘリウム混合比率設定の処理フローチャートである。
【図９】ダイビング時のダイブコンピュータの処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１００…潜水具、１Ａ〜１Ｄ…ボンベ、２…切換バルブ・レギュレータ、３…水深・残圧計、４…ダイバーズ用情報処理装置（ダイブコンピュータ）、５…操作部、１０…表示部、１１…液晶表示パネル、１２…液晶ドライバ、３０…潜水動作監視スイッチ、３７…報音装置、３８…振動発生装置、５０…制御部、６１…圧力計測部、６８…計時部
【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８】
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【図９】
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