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 Hydrospace Explorer Trimix とリブリーザー ダイブ コンピュータ。アフターマーケット ストラップ付き Suunto Mosquito と iDive DAN レクリエーション ダイブ コンピュータ | |
| その他の名前 | 個人用ダイブコンピュータ |
|---|---|
| 用途 | ダイブプロファイルの記録とリアルタイムの減圧情報 |
ダイブコンピュータ、個人用減圧コンピュータ、または減圧計は、水中ダイバーがダイビング中に経過時間と深度を測定し、このデータを使用して、プログラムされた減圧アルゴリズムに従って、減圧症のリスクが低い上昇プロファイルを計算して表示するために使用するデバイスです。[1] [2]二次的な機能は、ダイビングプロファイルを記録し、特定のイベントが発生したときにダイバーに警告し、環境に関する有用な情報を提供することです。
ほとんどのダイブ コンピュータは、減圧アルゴリズムにリアルタイムの周囲圧力を入力して、無減圧限界までの残り時間と、その時間が経過した後に減圧症の許容リスクで浮上するために必要な最小減圧を示します。複数のアルゴリズムが使用されており、さまざまな個人的な保守要因を利用できる場合があります。ダイブ コンピュータの中には、ダイビング中にガスを切り替えられるものや、スキューバ シリンダーに残っている圧力を監視するものがあります。無減圧限界、ガス混合物の最大動作深度、推奨浮上速度、減圧上限、またはそれを超えるとリスクが著しく増加するその他の限界を超えたときに、ダイバーに警告する可聴アラームを利用できる場合があります。
ディスプレイには、ダイバーが減圧を回避したり、比較的安全に減圧したりするためのデータが表示され、ダイビングの深度や継続時間も表示されます。これらのデータは、どのような光レベルでも明瞭に、読みやすく、曖昧さなく表示されなければなりません。水温やコンパスの方向など、興味や利便性のために、いくつかの追加機能やディスプレイが用意されている場合もあります。また、ケーブルまたはワイヤレス接続を介して、ダイビングのデータをパソコンにダウンロードすることもできます。ダイブ コンピューターに記録されたデータは、ダイビング事故の調査員にとって非常に価値があり、事故の原因を突き止めるのに役立つ場合があります。
ダイブコンピュータは、手首に装着するか、水中圧力計付きのコンソールに取り付けることができる。ダイブコンピュータは、レクリエーションダイバーやサービスプロバイダーから、安全装置の中で最も重要なアイテムの1つであると認識されている。[3] これは、ほとんどのダイバーが所有するダイビング機器の中で最も高価なものの1つである。プロのスキューバダイバーによる使用も一般的であるが、水面で空気圧計によってダイバーの深度が監視され、減圧がダイビング監督者によって制御されるため、水面供給ダイバーによる使用はあまり一般的ではない。一部のフリーダイバーは、別のタイプのダイブコンピュータを使用してダイビングプロファイルを記録し、ダイビングをより安全で効率的にするのに役立つ情報を取得しており、一部のコンピュータは両方の機能を提供できますが、必要な機能を選択するように要求されます。
目的
減圧コンピュータの主な目的は、ダイバーの最近の圧力曝露履歴に基づいて、減圧症を発症するリスクが許容できるほど低い状態で浮上できる情報を提供することにより、水中でダイバーが適切なガスを大気圧で呼吸して安全に減圧できるようにすることです。ダイブコンピュータは減圧表と同じ問題に対処しますが、ダイバーの実際の深度と時間のプロファイルとコンピュータが使用する減圧モデルに基づいて、体内の不活性ガスの理論的な分圧を継続的に計算できます。 [1]ダイブコンピュータは深度と時間を自動的に測定するため、過度の浮上速度や減圧停止の失敗を警告することができ、ダイバーが別のダイビングウォッチと深度計を携帯する理由が少なくなります。多くのダイブコンピュータは、周囲温度、大気圧での呼吸ガスの酸素分圧、累積酸素毒性曝露データ、コンピュータで読み取り可能なダイビングログ、ダイビングシリンダー内の残留呼吸ガスの圧力など、ダイバーに追加の情報も提供します。記録された情報は、ダイバーの活動の個人的な記録として使用したり、ダイビング事故後の 医療検査や訴訟における重要な情報として使用したりすることができます。[4] [5] [2]
コンピュータは変化するデータに基づいて継続的に再計算できるため、ダイバーは許容できるリスクでより長い時間水中に留まることができるという利点があります。たとえば、「無減圧停止」制限内に留まる予定のレクリエーション ダイバーは、多くの場合、事前に計画したボトム タイムを順守して直接浮上するのではなく、ダイビングを続けながら 1 分ごとに数フィート浮上するだけで、十分に安全な制限内に留まることができます。マルチ レベル ダイビングは、従来のダイビング テーブルやパーソナル コンピュータ、スマートフォン アプリを使用して事前に計画することも、防水ダイビング テーブルを使用してその場で計画することもできますが、追加の計算が複雑になり、計画に従うのが面倒になる可能性があり、プロファイルが複雑になるとエラーのリスクが高まります。コンピュータは、ダイビング中にある程度の自発性を許容し、ダイビング プランからの逸脱を自動的に考慮します。[6]
ダイブコンピュータは、レクリエーション、科学、軍事のダイビング業務において、安全に減圧スケジュールを計算するために使用されます。特にマルチレベルダイビングでは、商業ダイビング業務にダイブコンピュータが役立つことは間違いありません。[7]
コンポーネント
いくつかのコンポーネントは、基本機能に不可欠であるため、ダイブ コンピューターのすべてのモデルに共通です。
- 周囲圧力トランスデューサー
- 圧力センサー
- 周囲の圧力を電気信号に変換する部品[8] 圧電抵抗型圧力センサーがこの目的によく使用されます。[9] [10]
- アナログ-デジタルコンバータ
- 圧力トランスデューサーからの電圧出力をコンピュータで処理できるバイナリ信号に変換するコンポーネント。[8]
- プッシュボタンや外部接点の形式のユーザー入力インターフェースで、ユーザーからの手動入力を受け付け、ユーザーの好みを設定したり、表示オプションを選択したりします。[11] [2]
- クロック
- プロセッサのステップを同期し、経過時間を追跡する回路。時刻を追跡することもある。[8]
- 画面
- 計算結果をダイバーにリアルタイムで表示する画面。[8]
- フェイスプレート
- 画面を覆う透明なガラスまたはプラスチックの窓。強化ガラスと合成サファイアは最も傷がつきにくいが、脆く、衝撃を受けると割れてハウジングから水が漏れ、電子部品が壊れる可能性がある。これらの素材は、水中以外でも着用されることが想定される腕時計型のユニットでよく使用される。大型のユニットはダイビング中のみ着用される可能性が高く、これらのコンピューターに使用される耐衝撃性の高いポリカーボネートのフェイスプレートは傷がつきやすいが、浸水する可能性は低い。一部のモデルでは、使い捨ての透明粘着フェイスプレートプロテクターが販売されている。[2]
- ハウジング
- 他のコンポーネントを環境から保護するために設置する防水容器。[8]使用される基本的なフォームファクタは3つあります：リストウォッチ、リストまたはコンソールマウント円形（パック）、長方形または輪郭のあるリストマウント、およびスマートフォンを収納したもの。[12] [13]
- マイクロプロセッサ
- 選択されたアルゴリズムと他の入力データを使用して、入力信号をダイバーの減圧状態をモデル化するリアルタイム出力データに変換するロジック処理マイクロ回路。[8]
- 電源
- デバイスを動作させるための電力を供給するバッテリー。充電式の場合もあれば、ユーザーが交換できる場合もありますが、認定代理店または製造元による交換が必要な場合もあります。[8]
- ランダム アクセス メモリ (RAM)
- 変数データと計算結果を一時的に保存する場所。[8]
- 読み取り専用メモリ (ROM)
- アルゴリズムで使用されるプログラムと定数を含む不揮発性メモリ。[8]
- ストラップ
- ハウジングをユーザーの手首に固定するために使用されるバンド。いくつかのタイプが使用できます。安全性を高めるためにダブル ストラップを使用することもできます。ストラップの代替として、コンソール マウントがあります。これは通常、パック フォーム ファクタのレクリエーション用ダイブ コンピュータに限定されます。
- 温度センサー
- 圧力トランスデューサーの温度を測定し、温度変化を補正する部品。出力は記録され表示されることもありますが、主な機能は正確な圧力測定を可能にすることです。[14]
追加機能や拡張機能には追加のコンポーネントが必要になる場合があります。
- 加速度計
- 方向タッピング入力やピッチ角、傾斜角を検出するために使用される。[15]
- Bluetoothハードウェア
- スマートフォンやパソコンとの通信に使用され、データのアップロードやファームウェアアップデートのダウンロードに使用されます。[11]
- ブザー
- 音声と振動による警報を発するために使用される。[11]
- 外部電気接点
- 地上ではバッテリーの充電やパソコンとの通信など、さまざまな目的に使用できます。[16]
- GPS受信機
- 地上での位置特定に使用される。[16]
- フラックスゲートコンパス
- ナビゲーションのためのコンパス機能を提供するために使用されます。[16]
- 赤外線データ転送ハードウェア
- パソコンとの間でデータの転送に使用されます。[2]
- 光センサー
- 自動表示輝度を提供するために使用される[16]
- スクリーンプロテクター
- 画面を傷から守るために画面を覆う透明な犠牲フィルムまたはレンズ。[11]
- 超音波通信ハードウェア
- ガス統合システムのガスシリンダー上の圧力センサーとの無線通信に使用され、場合によっては他の周辺機器にも使用されます。[11]
- 防水電気接続
- 酸素セルからの入力を受信し、電子制御式リブリーザーと通信する。[17]
- ワイヤレス充電コイル
- バッテリーの充電に使用します。[18]
関数
ダイブコンピュータは、防水・耐圧ケースに入った電池駆動のコンピュータです。これらのコンピュータは、時間と圧力を測定することでダイビングプロファイルを追跡します。すべてのダイブコンピュータは、ダイバーの組織内のガス濃度をモデル化するために周囲の圧力を測定します。より高度なダイブコンピュータは、水温、ガスの組成、水面の高度、[7]またはダイビングシリンダー内の残留圧力など、追加の測定データとユーザー入力を計算に提供します。リブリーザーダイビングの減圧を計算するのに適したダイブコンピュータは、呼吸ループ内の酸素分圧を測定する必要があります。ダイブコンピュータは、電子制御式閉回路リブリーザーの制御ユニットとして使用される場合があり、その場合、複数の酸素センサーからの出力を使用してループ内の酸素分圧を計算します。[19]
コンピュータは、減圧アルゴリズムに入力された圧力と時間を使用して、ダイバーの組織に溶解した不活性ガスの部分圧を推定します。[20]これらの計算に基づいて、コンピュータは、その時点までのダイビングのプロファイルと、ダイバーの体内に残留溶解ガスを残している可能性のある最近の高圧曝露に基づいて、リスクのない直接浮上が不可能になる時期と、必要な減圧停止を推定します。[20]
多くのダイブ コンピュータは、海面での同じプロファイルよりも長い減圧を必要とする高所でのダイビングに対して、リスクの低い減圧スケジュールを作成できます。これは、コンピュータがダイビング前に大気圧を測定し、これをアルゴリズムに考慮するためです。多くのダイブ コンピュータは、バッテリーが充電されている限り継続的に圧力を監視します。そのため、ダイバーがダイビングの前後に移動する、特に飛行機に乗る場合は、同じ圧力体制でダイブ コンピュータを携行する必要があります (預け入れ荷物ではなく機内持ち込み手荷物として)。そうすることで、コンピュータは体が受けた圧力プロファイルを測定し、その後のダイビングでそれを考慮に入れることができます。[出典が必要]電源を切ると完全に電源が切れる古いコンピュータでは、このプロセスのメリットはありません。
多くのコンピュータには、ユーザーが減圧保守性を調整するための何らかの方法があります。これは、製造元が任意に決定したアルゴリズムに非公開の変更を加える個人係数によるものや、文献で明確に定義されている組織コンパートメントの許容過飽和度を特定の比率で減らす方法である勾配係数の設定によるもので、個人の安全に関する情報に基づいた決定を行う責任はダイバーに委ねられています。[21] [16]
アルゴリズム
ダイブコンピュータで使用される減圧アルゴリズムは、メーカーやコンピュータモデルによって異なります。減圧アルゴリズムの例としては、ビュールマンアルゴリズムとそのバリエーション、タルマンVVAL18指数/線形モデル、可変浸透率モデル、縮小勾配バブルモデルなどがあります。[2]アルゴリズムの商標名は、必ずしも実際の減圧モデルを明確に表すものではありません。アルゴリズムは、標準アルゴリズムの1つのバリエーションである可能性があり、たとえば、 ビュールマン減圧アルゴリズムのいくつかのバージョンが使用されています。使用されるアルゴリズムは、ダイブコンピュータを選択する際に重要な考慮事項となる場合があります。同じ内部電子機器とアルゴリズムを使用するダイブコンピュータが、さまざまなブランド名で販売されている場合があります。[22]
使用されるアルゴリズムは、減圧症（DCS）のリスクを許容レベルに抑える減圧プロファイルをダイバーに通知することを目的としています。研究者は、実験的なダイビングプログラムまたは以前のダイビングで記録されたデータを使用してアルゴリズムを検証します。ダイブコンピューターは深度と時間を測定し、アルゴリズムを使用して減圧要件を決定したり、現在の深度での残りの無減圧時間を推定したりします。アルゴリズムは、圧力低下の大きさ、呼吸ガスの変化、反復曝露、浮上速度、および高度での時間を考慮します。アルゴリズムは、年齢、過去の傷害、周囲温度、体型、アルコール摂取、脱水、および卵円孔開存などの他の要因を確実に考慮することはできません。これらの要因の影響は実験的に定量化されていないためです。ただし、一部のアルゴリズムは、ユーザー入力を計算に入れてこれらの要因を補正したり、周囲温度とシリンダー圧力の変化を監視するセンサーを使用してプロキシとしてダイバーの末梢温度と作業負荷を補正したりする可能性があります。[23]水温は、潜水服の効果や作業や暖房システムによって発生する熱を考慮していないため、体温の指標としては不十分であることが知られています。[24]
2009 年現在[update]、市場に出回っている最新のダイブ コンピューターでは次のものが使用されています。
- Liquivision X1: V-Planner Live: VPM-B可変透過率モデルと X1 の GAP: Bühlmann GF (勾配係数付き Buhlman) [引用が必要]
- Mares : Mares-Wienke縮小勾配バブルモデル[引用が必要] [説明が必要]
- 遠洋圧力システム: 修正Haldanean / DSATデータベースまたはBühlmann ZH-L16C(Z+と呼ばれる) [要出典]
- セイコー：ランディ・ボーラーが改造したビュールマンZH-L12。[25]
- Suunto : Suunto-Wienke縮小勾配バブルモデル。Suunto折り畳みRGBMは、計算負荷の高い真のRGBMアルゴリズムではなく、追加のバブル制限因子を備えたハルダネアンモデルです。[2]
- Uwatec : Bühlmann ZH-L8 /ADT (アダプティブ)、MB (マイクロバブル)、PMG (予測マルチガス)、Bühlmann ZH-L16 DD (トライミックス) [引用が必要]
- Heinrichs Weikamp OSTC および DR5: Bühlmann ZH-L16 および Bühlmann ZH-L16 と Erik Baker の勾配係数ディープストップ アルゴリズム (オープン サーキットおよび固定設定ポイント クローズド サーキット リブリーザー用)。[引用が必要]
2012年現在[update]：
- Cochran EMC-20H: 20組織ハルダネアンモデル。[7]
- Cochran VVAL-18: 指数関数的なガス吸収と線形のガス放出を伴う9組織のハルダニアンモデル。[7]
- デルタP：VGMを備えた16組織のハルダネアンモデル（可変勾配モデル、すなわち、許容される過飽和レベルはプロファイルの関数として潜水中に変化するが、これがどのように行われるかについては詳細は提供されていない）。[7]
- Mares: RGBMを用いた10組織ハルダネアンモデル。[7]モデルのRGBM部分は、非公開の「削減係数」を通じて、複数回の潜水シナリオにおける勾配制限を調整します。[26] : 16–20
- スント：RGBMを用いた9組織ハルダネアンモデル[7] ；モデルのRGBM部分は、非公開の「削減係数」を通じて、複数回のダイビングシナリオにおける勾配制限を調整する。[26] ：16–20
- Uwatec: ZH-L8 ADT (アダプティブ)、MB (マイクロバブル)、PMG (予測マルチガス)、ZH-L16 DD (トライミックス)。
2019年現在[update]：
- アクアラング：ペラギックZ+ – ビュールマンZH-L16Cアルゴリズムに基づく独自のアルゴリズム。[27]
- クレッシ：ハルデンとヴィエンケのRGBMアルゴリズム。[27] [説明が必要]
- Garmin: Bühlmann ZH-L16C アルゴリズム。[27]
- 海洋：デュアルアルゴリズム：遠洋Z+（ZH-L16C）と遠洋DSAT。[27]
- ScubaPro: ZH-L8 ADT (アダプティブ)、MB (マイクロバブル)、PMG (予測マルチガス)、ZH-L16 DD (トライミックス)。
- Shearwater：ユーザーが選択可能な勾配係数またはオプションのVPM-BおよびVPM-B/GFSを備えたBühlmann ZH-L16C。[27] [21]
2021年現在[update]：
- アクアラング：ペラジックZ+ – ジョン・E・ルイス博士がビュールマンZH-L16Cアルゴリズムに基づいて開発した独自のアルゴリズム。高度設定、ディープストップ、安全停止によって保守性を調整できます。[23]
- アトミック：Wienkeモデルに基づいた「レクリエーションRGBM」。ユーザーの年齢、選択したリスクレベル、運動レベルを入力して保守性を調整します。[23]
- クレッシ：RGBM。保守性とオプションのディープストップおよびセーフティストップのユーザー設定。[23]
- ガーミン：ビュールマンZH-L16C、3つのプリセット保守設定またはカスタマイズ可能な勾配係数、およびカスタマイズ可能な安全停止を選択可能。[23]
- Mares：モデルに応じてRGBMまたはBühlmann ZH-L16C GF（勾配係数）。プリセットおよびカスタマイズ可能な保守設定。[23]
- 海洋：デュアルアルゴリズムのユーザーオプション：Pelagic Z+（ZH-L16C）とPelagic DSAT。[23]
- 海洋: Bühlmann ZH-L16C GF (勾配係数)。プリセットの保守設定。
- 比率: Bühlmann ZH-L16B および VPM-B、Bühlmann の場合はユーザーが設定可能な勾配係数 (GFL/GFH)、VPM の場合はユーザーが設定可能なバブル半径。
- ScubaPro: ZH-L16 ADT MB PMG。経験レベル、年齢、身体状態などのユーザー入力によるさまざまな保守オプションを備えた予測マルチガス修正アルゴリズム。これらはガス排出率に何らかの影響を与えると想定されています。呼吸数、皮膚温度、心拍数モニターからの入力も利用可能で、アルゴリズムはこれを使用して作業負荷状態を推定し、アルゴリズムを修正することができます。[23]
- Shearwater: Bühlmann ZH-L16C、オプションでVPM-B、VPM-B/GFS、DCIEMを搭載。標準パッケージは、ユーザーが選択可能なグラジエント係数、オープンサーキットテックおよびリブリーザーモードで使用できるVPMソフトウェアを有効にするオプション、またはエアーおよびシングルガスナイトロックスモードで使用できるDCIEMを有効にするオプションを備えたBühlmannです。VPM-B/GFSは、2つのモデルを組み合わせたもので、各停止に対してより保守的なモデルのシーリングを適用します。[23] [28]現在の減圧シーリングはオプションとして表示され、アルゴリズムはシーリングより下の任意の深度での減圧を計算します。GFSオプションは、より保守的なVPM-BプロファイルとBühlmann ZH-L16Cプロファイルから減圧シーリングを自動的に選択するハイブリッドです。ビュールマンプロファイルでは、単一の勾配係数が使用され、70%（最も保守的）から99%（最も保守的ではない）の範囲で調整可能で、デフォルトは90%です。DCIEMモデルは、並列モデルであるZH-L16CおよびVPMとは異なり、すべてのコンパートメントが周囲の部分圧にさらされ、コンパートメント間でガス交換は発生しないと想定しています。シリアルモデルでは、拡散は一連のコンパートメントを介して行われ、1つのコンパートメントのみが周囲の部分圧にさらされると想定しています。[29]
- Suunto: 保守的な設定の RGBM ベースのアルゴリズム。比較的保守的なアルゴリズムとして知られています。さまざまなモデルでさまざまなバージョンが使用されています。テクニカル コンピューターは、連続減圧の使用を通じて柔軟性を主張するアルゴリズムを使用します。つまり、停止深度の代わりに現在の上限が表示されます。
- RGBM
- テクニカルRGBM
- 融合RGBM：深海潜水用。最大150mまでのオープンサーキットおよびリブリーザー潜水用に「RGBM」と「テクニカルRGBM」を切り替える[23]
- 融合RGBM2 [30]
- ZH-L16Cに基づくビュールマン16GF（勾配係数）[31]
2023年現在[update]：
- Shearwater Researchは、Cochran Undersea Technologyがオーナーの死後閉鎖されて以来、Thalmanアルゴリズムに基づく指数/線形アルゴリズムを搭載したダイビングコンピューターを米海軍に供給してきました。このアルゴリズムは2024年現在、Shearwaterコンピューターで一般に公開されていませんが、無料で利用可能であり、Shearwater製品の主な市場である深度での混合ガスおよび一定セットポイントCCRダイビングではBuhlmannアルゴリズムよりもリスクが低いことが知られています。[32] [33]
情報を表示
ダイブコンピュータは、通常LCDまたはOLEDディスプレイで、ダイバーにさまざまな視覚的なダイビング情報を提供します。ダイビング中に複数の画面配置を選択できる場合があり、プライマリ画面には安全上重要なデータを含む画面がデフォルトで表示されます。セカンダリ画面は通常、1 つまたは 2 つのボタンを 1 回以上押すことで選択され、一時的なものであったり、別の画面が選択されるまで表示されたままであったりします。ダイバーが元の画面に戻る方法を忘れて重大なリスクを負う可能性があるため、安全上重要な情報はすべて、短時間で自動的に元に戻らない画面に表示される必要があります。一部のコンピュータはスクロールスルー システムを使用しており、ボタンを押す回数が多くなりますが、最終的には正しい画面が表示されるため覚えやすいです。他のコンピュータは、より幅広いボタンの選択肢を使用しており、順序がわかっている場合はより迅速ですが、忘れたり混乱したりしやすく、ダイバーの注意をより多く必要とする場合があります。[11] [16]
ほとんどのダイブコンピュータは、ダイビング中に以下の基本的なダイビングプロファイルと無停止ステータス情報を表示します。この情報には安全上重要な情報が含まれており、通常はデフォルトの水中ディスプレイに表示されますが、一部の情報はすべての水中ディスプレイに表示されることもあります。[34] [21]
- 現在の深度（周囲圧力から算出）。
- 現在のダイビングで到達した最大深度。
- 無減圧時間、浮上時に減圧停止を必要とせずに現在の深度で残り時間。
- 現在のダイビングの経過時間。
多くのダイブコンピュータは追加情報も表示します。この中には減圧の安全上重要な情報もあり、通常は水中で利用可能なすべての画面に表示されるか、時間指定でプライマリ画面にデフォルトで戻るようになっています。重要でない情報のほとんどは、少なくとも一部のダイビングでは役立つ可能性が高いため、ダイビング中に選択できるセカンダリ画面レイアウトに表示される場合があります。[19]
- 推奨速度で直ちに浮上し、指示通りに減圧停止した場合の総浮上時間、または浮上までの時間（TTS）。コンピュータで複数のガスが有効になっている場合、浮上中に選択された最適なガスに基づいて浮上までの時間が予測されることがあります。ただし、実際の浮上時間は実際に選択されたガスに依存し、表示された値よりも長くなる場合があります。これは、実際の曝露と選択されたガスを考慮した減圧計算を無効にするものではありません。[16] [11]
- 必要な減圧停止深度と時間。推奨速度で直ちに浮上することを前提としています。最初の停止深度と時間は通常、目立つように表示されます。[16] [21]
- 周囲温度（実際には圧力トランスデューサーの温度）。これはデフォルトの表示またはユーザーが選択した設定であり、安全上重要な情報ではないため、プライマリディスプレイには表示されない場合があります。[14]
- 現在の上昇速度。実際の上昇速度として表示される場合もあれば、推奨速度と比較した相対速度として表示される場合もあります。[11]
- ダイブプロファイル（ダイビング中は表示されないことが多いが、パソコンに送信される）。安全上重要な情報ではないため、通常は利用可能な場合は一時的な補助ディスプレイに表示される[16]
- 使用者が選択した使用中のガス混合物。[16] [11]
- 選択されたガス混合物に基づく現在の深度における酸素分圧。[16] [11]
- 測定された圧力と時間と選択されたガス混合物から計算された累積酸素毒性暴露（CNS）。[16] [11]
- バッテリーの充電状態またはバッテリー残量低下の警告。[16] [11]
- 時刻。12時間形式または24時間形式のオプションが付いていることが多い。[21]
- フラックスゲートセンサーを使用したコンパスの方向指示と傾斜補正機能。この機能が利用可能な場合、通常はすべての安全上重要なデータの表示と組み合わせて使用されるため、自動的にプライマリディスプレイレイアウトに戻る必要はありません。[11]
いくつかのコンピュータは、無減圧限界を超えた後の減圧状態に関する追加情報を表示します。これらのデータは、ダイバーがオプションの表示設定として選択することができ、レクリエーションダイバーのトレーニングで提供されるものよりも包括的な減圧理論とモデリングの理解を必要とする場合があります。これらは、テクニカルダイバーが減圧リスクに影響を与える不測の事態に対処する際に、より情報に基づいた決定を下すのに役立つ情報として意図されています。[35]
- 深度+5分（@+5）では、現在の深度で現在の呼吸ガスを使用してさらに5分間留まった場合の水面までの時間への影響が表示されます。ディスプレイには修正されたTTSが表示されます。[35]
- デルタ+5（Δ+5）は、同じガスで同じ深度に5分長く留まった場合の浮上時間の変化です。この値は、ガスを吸っている場合は正、ガスを放出している場合は負、余分な露出が計算された減圧義務に純粋な影響を与えない場合は0になります。これは、浮上するのに十分な呼吸ガスがまだあるかどうかを推定するのに役立つ、マルチレベルダイビングに役立ちます。[35]
- 減圧限界深度は、制御組織の計算された過飽和度がアルゴリズムに従って最大許容レベルになる深度です。これは、選択された制約に従って、ダイバーが許容可能な減圧リスクで浮上できる最も浅い深度です。この深度は、現在の義務停止深度と同じかそれより浅く、次の義務停止深度より深くなります。減圧が完了すると、限界深度はゼロになります。[35]
- 現在の勾配係数 (GF99) は、ダイバーが限界組織内のアルゴリズムのベースライン M 値に現在どの程度近づいているかを示します。これが 100% を超えると、アルゴリズムの最も保守的でない設定に従ってダイバーは過飽和状態になります。この値は、減圧停止ごとに徐々に減少し、次の停止までの浮上中に増加します。この機能は、ダイバーができるだけ早く水から出る必要があるが、減圧のリスクが妥当な場合の緊急事態に役立ちます。この機能を責任を持って使用するには、減圧の理論とそれがコンピューターによってどのようにモデル化されるかを十分に理解する必要があります。[35]
- 浮上勾配係数、ダイバーが現在の深度から停止せずに直接浮上した場合の制御組織の計算された勾配係数。示されている数字は、ダイビングのその段階で計算されたM値のパーセンテージです。99％を超える場合、DCSのリスクはベースラインM値よりも高く、99％を下回る場合、リスクはベースラインM値よりも低くなります。指示された減圧が解除されると、ダイバーが選択したGF-Hi値になります。これは、緊急時に役立つ可能性のある減圧状態を監視するオプションの方法です。[35]
空気統合型またはガス統合型と呼ばれる一部のコンピューターは、次のようなダイビングシリンダー圧力センサーからの情報を表示するように設計されています。
- ガス圧。[36] [11]
- 利用可能なガス、ガス消費率、上昇時間に基づく推定残存飛行時間（RAT）。[36] [11]
一部のコンピュータは、リブリーザー内の酸素分圧をリアルタイムで表示することができます。これには酸素セルからの入力が必要です。これらのコンピュータは、測定された分圧に基づいて累積酸素毒性曝露量も計算します。[19]
一部のコンピュータでは、使用されているアルゴリズムに応じて、いくつかの組織区画の現在の組織飽和度のグラフを表示できます。[36] [11]
ダイビング中に実用的ではない情報は、ダイビング中にダイバーが情報過多にならないように水面でのみ表示されます。[19]
- ダイバーが安全に飛行機に搭乗できる時間を示す「飛行時間」表示。
- 脱飽和時間、すべての組織を表面圧力の溶解ガス平衡に戻すのに必要な推定時間。
- 以前のダイビングに関する重要な情報のログ – 日付、開始時刻、最大深度、期間など。
- 組織内の不活性ガスの推定残留濃度に基づいて、その後の潜水における最大非減圧潜水時間。
- ダイビング計画機能（現在の組織負荷とユーザーが選択した深度と呼吸ガスに基づいた減圧時間なし）。[17]
警告や警報には以下のものが含まれる: [16] [21]
- 最大動作深度を超えました
- 減圧限界に近づいていません
- 減圧限界を超えていない
- 上昇速度が速すぎる
- 減圧上限違反
- 省略された減圧
- シリンダー圧力が低い（該当する場合）
- 酸素分圧が高いか低いか
- 最大深度違反
音声情報
多くのダイブ コンピュータには、次のようなイベントをダイバーに警告する警告ブザーが付いています。
- 上昇率が高すぎる。
- 減圧停止を逃した。
- 最大操作深度を超えました。
- 酸素毒性限度を超えました。
- 減圧上限違反、または停止深度違反
ノイズを避けるために、一部のブザーをオフにすることができます。
データのサンプリング、保存、アップロード
データのサンプリング レートは通常、1 秒に 1 回から 30 秒に 1 回の範囲ですが、180 秒に 1 回という低いサンプリング レートが使用される場合もあります。このレートはユーザーが選択できます。ディスプレイの深度解像度は通常 1 メートルから 0.1 メートルの範囲です。サンプリング間隔中の深度の記録形式は、最大深度、サンプリング時の深度、または間隔中の平均深度のいずれかになります。間隔が短い場合、これらはダイバーの減圧状態の計算に大きな違いをもたらさず、ダイバーがコンピュータを携帯しているポイント (通常は手首またはコンソールに吊り下げられている) での値であり、減圧計算に関連する圧力である呼吸ガス圧を決定するデマンド バルブの深度とは異なる深度で変化する場合があります。[2]
データ記録の温度分解能は0.1℃から1℃の範囲です。精度は一般的には規定されておらず、水温に応じてセンサー温度が変化するため、数分の遅れが生じることがよくあります。温度は圧力センサーで測定され、主に正しい圧力データを提供するために必要であるため、減圧モニタリングにおいて正確な周囲温度をリアルタイムで提供することは優先度が高くありません。[2]
データ保存は内部メモリによって制限され、生成されるデータの量はサンプリングレートに依存します。容量は実行時間、記録されたダイビング数、またはその両方で指定できます。2010 年までに最大 100 時間の値を使用できるようになりました。 [2]これは、ダイバーが選択したサンプリングレートによって影響を受ける可能性があります。
2010年までに、ほとんどのダイブコンピュータは、ケーブル、赤外線、またはBluetoothワイヤレス接続を介してデータをPCまたはスマートフォンにアップロードする機能を備えていました。 [2] [21]
特殊用途のダイブコンピュータ
ダイブコンピュータの中には、ナイトロックス、純酸素、トライミックス、ヘリオックスなど、空気以外の呼吸ガスの減圧スケジュールを計算できるものもあります。より基本的なナイトロックスダイブコンピュータは、1回のダイビングで1つまたは2つのガス混合物のみをサポートしています。他のものは、多くの異なる混合物をサポートしています。[37]複数のガスがサポートされている場合、ダイビング中に携行するガスをアクティブに設定するオプションがある場合があります。このオプションを選択すると、アクティブガスは減圧に最適なときに使用されるという仮定に基づいて、コンピュータが減圧スケジュールと浮上時間を計算するよう設定されます。組織ガス負荷の計算は、通常、ダイバーが実際に選択したガスに従います[21]。ただし、複数のシリンダー圧力をモニタリングしてコンピュータによる自動ガス選択を可能にする場合は除きます。[36]
ほとんどのダイブコンピュータは、呼吸ガスの割合が各混合物に対して一定であるオープンサーキットスキューバの減圧を計算します。これらは「定分率」ダイブコンピュータです。他のダイブコンピュータは、混合物のガスの割合を変えることでガスの分圧を一定に保つクローズドサーキットスキューバ（ダイビングリブリーザー）のガスをモデル化するように設計されており、これらは「定分圧」ダイブコンピュータです。ダイバーがオープンサーキットに脱出すると、これらは定分率モードに切り替えることができます。[21]また、ユーザーが指定した希釈混合物と組み合わせて酸素分圧をリアルタイムで監視し、リアルタイムで更新された混合分析を提供するダイブコンピュータもあり、これはその後、減圧アルゴリズムで使用され、減圧情報を提供します。[17] [19]
フリーダイビングコンピューター
フリーダイビングコンピューター、またはフリーダイビングモードの汎用ダイブコンピューターは、ダイバーが水中にいる間に自動的に息止めダイビングの詳細と、ダイビング間の水面休息時間の長さを記録します。各ダイビングを記録するので、ダイビング回数の記録が残ります。これは、二酸化炭素の蓄積を解消するための十分な水面休息時間を確保するのに役立ちます。[38]
タラバナ（フリーダイビングの減圧症）を避けるために、水面休息時間を監視しておくことも有用である。ダイブコンピュータは、フリーフォールアラームによってダイバーにフリーフォールを開始する深度を知らせる最も効果的な方法でもある。降下速度と浮上速度を監視し、最大深度を確認することも、効率性を高めるためのトレーニングには有用である。[39]
フリーダイビングコンピュータには、フリーダイビング専用のものと、フリーダイビングモードを備えたスキューバ減圧コンピュータでもあるものの2種類があります。ストップウォッチは静的無呼吸の時間を計測するのに便利で、充電式バッテリーは一部のモデルでオプションとして用意されています。また、GPSは、場所をマークして後でそこに戻りたいスピアフィッシングをする人にとって便利です。いくつかのモデルには心拍数モニターが付いています。[40]
追加の機能と特徴
一部のダイブ コンピューターは、一般的に以下にリストされている機能のサブセットである追加機能を提供します。
- 呼吸ガス酸素分析装置[16]
- 電子コンパス[16]
- ガス混合計算機[16]
- 全地球航法衛星受信機（地上でのみ機能）[16]
- 露出計[16]
- 月の満ち欠けを示す指標（潮汐の状態を推定するのに便利）[16]
- 磁力計（鉄金属検出用）[16]
- ピッチ角とロール角[16]
- ストップウォッチ[16]
- 第2時間帯の時刻[16]
- 現在のガスで現在の深度でさらに5分後に浮上する時間。[41]
- ゲージモード（減圧モニタリングを無効にし、深度と時間を記録して表示し、ダイバーが表に従って減圧を制御するようにします）。[16]ゲージモードを選択すると、組織飽和度の記録がデフォルトにリセットされ、ダイバーが完全に脱酸素化するまでそれ以上の減圧計算が無効になります。[21]
- エアインテグレーション（AI）とも呼ばれるガス統合：一部のダイブコンピュータは、1つまたは複数のダイビングシリンダーの圧力を測定、表示、監視するように設計されています。コンピュータは、高圧ホースで第1ステージに接続されているか、ワイヤレスを使用しています。レギュレータの第一段階に圧力トランスミッタを搭載し、シリンダーの残圧を示す無線データ信号を提供します。信号は、あるダイバーのコンピュータが別のダイバーのトランスデューサからの信号を拾ったり、他のソースからの干渉を受けたりするリスクを排除するためにエンコードされています。 [42]一部のダイブコンピュータは、複数のリモート圧力トランスデューサから信号を受信できます。 [11] Ratio iX3M Techなどのダイブコンピュータは、最大10個のトランスミッタからの圧力を処理して表示できます。 [36]
- 統合ガス圧力モニターからのガス消費量に基づく減圧アルゴリズムのワークロード変更。[2]
- 遠隔トランスデューサーからの心拍数モニター。想定される作業負荷を考慮して減圧アルゴリズムを変更するためにも使用できます。[2]
- 潜水中および潜水後の組織コンパートメントの不活性ガス張力を計算しグラフィック表示します。[21]
- 通常の次の停止深度に加えて、計算された減圧天井を表示します。停止深度より下に留まるよりも天井に従うことによる減圧リスクへの影響は不明ですが、停止深度は減圧表の計算のために任意に選択され、示された天井深度より下の深度で過ごした時間は同じアルゴリズムによって処理されます。[21]
- 緊急浮上時に限界組織の過飽和度をM値のパーセンテージで表示します。[21]これは緊急浮上時の減圧リスクの指標です。
- 浮上中の限界組織の現在の過飽和度をM値のパーセンテージとして表示します。[21]これは、減圧ストレスとリスクをリアルタイムで示しています。
- 開回路および閉回路希釈用の複数の活性ガス。[21]
- ガスが失われた場合に備えて、潜水中にガスオプションを無効にする。[21]これにより、コンピュータは無効になったガスなしで浮上するまでの推定時間を再計算します。
- 潜水中に新たなガスを定義し、他のダイバーが供給したガスによる減圧を計算できるようにする。[21]
- バッテリーの充電状態。[16] [21]
- 代替の解凍アルゴリズム。[21] [17]
一部のモデルの機能とアクセサリ:
- 圧電ボタン（可動部分なし）[21] [15]
- 方向タップによるユーザー入力[15]
- 充電式電池[16]
- ワイヤレス充電。[18]
- オプションの電池タイプ。例えば、Shearwater PerdixとPetrel 2は、同じ物理的フォーマット（AA）であれば、1.5Vアルカリ電池または3.6Vリチウム電池を使用できます。[43]
- ユーザーが交換可能な電池。[43]
- バッテリーの冗長性。[15]
- ユーザーが選択した表示色（色覚異常者に便利）と可変の明るさ。[21] [16]
- 酸素モニター用のプラグインケーブル接続を備えたユニットを両手で使用できるように画面を反転します。[19] [21]
- マスクまたはマウスピースに取り付けられたヘッドアップディスプレイ。（NERD）[44]
- ダイビングログデータのワイヤレスダウンロード。[21]
- スマートフォンやパソコンからBluetoothまたはUSBケーブルを介してインターネット経由でファームウェアをアップグレードします。[21] [16]
- 設定を変更するためのプロンプトを表示します。[21]
- 安全性を高めるためにツインストラップまたはバンジーストラップを採用。[21]
- かさばるダイビングスーツの前腕にフィットするように、腕時計型コンピュータ用のストラップ延長部。
- セキュリティを強化するアフターマーケットストラップ。
- スクリーンプロテクターは、粘着性のある透明なプラスチックフィルムまたは硬質の透明なプラスチックカバーの形状をしています。[21]
- 記録されたデータをダウンロード、表示、分析するためのソフトウェア。ダウンロード可能なダイブコンピュータのほとんどには独自のアプリケーションがあり、 Subsurfaceなどのオープンソースソフトウェアとインターフェイスできるものも多くあります。スマートフォン経由でクラウドにダウンロードおよびアップロードできるものもあります。[18]
ハウジング付きスマートフォン
水中ハウジングに入れられたスマートフォンは減圧監視アプリを実行していれば、ハウジングが適切であれば写真やビデオを撮影することもできる。[13]
安全性と信頼性
ダイブコンピュータの使いやすさにより、ダイバーはほとんど計画を立てずに複雑なダイビングを行うことができます。ダイバーは、ダイビングの計画と監視の代わりにコンピュータに頼ることができます。ダイブコンピュータは、減圧症のリスクを軽減し、ダイビングプロファイルの監視を容易にすることを目的としています。呼吸ガス統合機能がある場合は、残りのガス供給量を容易に監視でき、警告によりダイバーにいくつかの高リスク状況を知らせることができますが、ダイバーはダイビング計画の計画と安全な実行の責任を負います。コンピュータは安全を保証することはできず、状況の一部を監視するだけです。ダイバーは、進行中の状況に対する個人的な観察と注意によって、残りの状況を認識し続ける必要があります。ダイブコンピュータは、誤動作や誤用により、ダイビング中に故障することもあります。[45]
故障モードと故障確率
ダイビング中にダイブコンピュータが故障する可能性もあります。製造業者は信頼性の統計を公開する義務はなく、通常はユーザーマニュアルにダイバー自身の責任で使用するという警告のみを記載しています。信頼性は、特にハードウェアに関しては、時間の経過とともに著しく向上しています。[46]
ハードウェア障害
機械的および電気的故障:
- 電子部品への水の浸入につながる漏れは、次のような原因で発生することがあります。
- ひび割れたフェイスプレート。時計形式のユニットに使用されている、硬くて傷がつきにくいガラスやサファイアでは、ひび割れが発生する可能性が高くなります。これらは強度はありますが脆く、十分に硬い点接触による衝撃で砕けてしまう可能性があります。
- シール不良は接合部で発生することがありますが、最も頻繁に損傷を受けるのはバッテリーの閉鎖部であるため、おそらく最も頻繁に発生するでしょう。ユーザーが修理可能なバッテリーを搭載したコンピューターでは、より信頼性の高いシールを実現するために、ダブル O リング バレル シールが使用されることがよくあります。
- ボタンの故障は、最も頻繁に発生する問題の 1 つであり、一部のモデルは特に影響を受けやすいです。故障は漏れの形で発生することもありますが、スイッチが開いて故障するケースの方が多く、これは疲労の問題である場合もあります。この問題を回避するために、可動部品のない圧力感知スイッチが使用されることがあります。
- スイッチの故障以外の回路の故障は、多くの場合、水や電池の漏れによる内部腐食が原因です。
- 予期せず電池が切れる、液漏れする、正しく充電できないなどのバッテリーの故障。内部の充電式バッテリーは、水漏れのリスクが低い代わりに、時間の経過とともにバッテリーが劣化するリスクが高くなります。
- 充電できないリチウム電池は、充電機能付きのダイブコンピューターで誤って使用すると爆発する可能性があります。[47]
ソフトウェアの障害と信頼性の問題
ソフトウェアや工場での校正に重大な安全上の問題があったため、ダイブコンピューターがリコールされた例がいくつかあります。[48]以前のダイブコンピューターは、工場または認定代理店でソフトウェアのアップグレードを行う必要がありました。これは変更され、2024年現在、インターネット、 Bluetooth、または同様の手順でファームウェアを更新できることが一般的です。 [21]
1995年に製造された一連のUwatec Aladin Air X NitrOxダイブコンピュータは、酸素飽和度低下時間を誤算する欠陥のあるソフトウェアが原因で2003年にリコールされ、その使用に起因するDCSが少なくとも7件発生した。[49]これは欠陥のあるソフトウェアやキャリブレーションによる唯一のリコールではなく、Suunto D6とD9が2006年に、Oceanic Versa Pro 2Aが2006年に、Dacor Darwinコンピュータが2005年にリコールされたが、負傷者は報告されておらず、ユニットは問題が報告されてから比較的すぐにリコールされた。[50] [51] [52] Uwatec Aladin Air X Nitroxのリコールは、集団訴訟の最中に、同社に対するいくつかの関連訴訟と、1996年から始まったいくつかの隠蔽疑惑の後に発生した。[53] [54] [55] [56]この事件は裁判の前夜に和解した。[57]
固有のリスク
ダイブコンピュータと減圧表の製作の両方における減圧アルゴリズムの確立における主な問題は、人体における圧力下でのガスの吸収と放出がまだ完全には理解されていないことです。さらに、減圧症のリスクは、個々のダイバーの生理機能、体力、体調、健康にも左右されます。ほとんどのダイブコンピュータの安全記録によると、メーカーの指示に従って、推奨深度範囲内で使用した場合、減圧症のリスクは低いことが示されています。[7]
ほとんどのダイブコンピュータでは、アルゴリズムの保守性を調整するための個人設定が利用できる。これらは、非公開の個人係数、固定比率による M 値の減少、勾配係数、または VPM および RGBM モデルでのバブルサイズ制限の選択として入力できる。レクリエーション用コンピュータの個人設定は、メーカーがアルゴリズムにプログラムした保守性係数に追加される傾向がある。テクニカルダイビングコンピュータでは、ユーザーの裁量でより幅広い選択が可能になる傾向があり、ダイバーは、中程度に保守的な工場出荷時設定から調整する前に、自分のしていることとそれに伴うリスクを理解していることを確認する必要があるという警告が表示される。[21] [17]
ヒューマンエラー
多くのダイブコンピュータにはメニュー、さまざまな選択オプション、さまざまな表示モードがあり、少数のボタンで操作します。コンピュータディスプレイの操作方法はメーカーによって異なり、場合によっては同じメーカーでもモデルによって異なります。[1] [16] [21]ダイバーはダイビング中にデフォルト画面に表示されない情報を必要とする場合があり、その情報にアクセスするためのボタンの順序がすぐにはわからないことがあります。ダイバーが、情報が重要でないダイビングでコンピュータの操作に慣れてから、より困難なダイビングでコンピュータに頼るようにすれば、事故につながるような混乱のリスクが少なくなります。
ほとんどのダイブコンピュータには、アルゴリズムの保守性と最大酸素分圧の工場出荷時設定が付属しており、これはメーカーの法律顧問の見解では許容できるほど安全です。これらの設定の一部はユーザーの好みに合わせて変更される可能性があり、リスクに影響します。ユーザーマニュアルには通常、工場出荷時のデフォルトへの調整とリセットの手順が記載されており、適切なユーザー設定を選択する方法についても記載されています。ユーザー設定の適切な使用の責任は、設定を行うか設定を承認したユーザーにあります。ユーザーが理解不足や入力エラーにより不適切な選択を行うリスクがあります。[16] [21] [1]
場合によっては、厚手の手袋をはめた冷たい指で誤って同じボタンを2回押して、間違った設定を選択してしまうことがあります。設定を修正するプロセスは馴染みがなく、他の重要な事項に対応しなければならないときにかなり多くのボタンを押す必要があります。この種のエラーの例としては、酸素がガスオプションリストの一番上にあるため、旅行用ガスではなく呼吸用ガスとして誤って酸素を選択することが挙げられます。これは、アラームを鳴らし、安全でない減圧計算エラーを引き起こすため、できるだけ早く修正する必要があります。ガス切り替え時の確認メッセージは、余分なボタンを押すコストを犠牲にして、ユーザーエラーのリスクを軽減できます。[16]
管理と緩和戦略
ダイバーが減圧状態を監視しており、減圧不要限界内にいる場合、コンピューターの故障は、推奨される浮上速度で浮上し、可能であれば水面近くで短時間の安全停止を行うだけで、許容範囲内で対処できます。ただし、ダイバーが減圧義務を負っている間、または直接浮上できない間にコンピューターが故障する可能性がある場合には、何らかのバックアップを用意しておくことが賢明です。ダイブ コンピューターは、重大な減圧義務がある場合には安全上重要な機器とみなすことができます。何らかのバックアップ システムなしで故障すると、ダイバーが重傷または死亡の危険にさらされる可能性があるためです。
ダイバーは、バックアップのダイブ コンピューターを携帯できます。両方が同時に故障する確率は桁違いに低くなります。メインのコンピューターと同じモデルのバックアップを使用すると、使用が簡単になり、特にストレス下でのユーザー エラーの可能性が減りますが、機器の冗長性が統計的に独立しにくくなります。ダイブ コンピューターの故障率の統計は、公開されていないようです。
両方のダイバーが同じガスを使用して、密接に一致したダイビングプロファイルに従う、よく管理されたバディシステムでダイビングする場合は、バディのダイブコンピューターが十分なバックアップになる可能性があります。[1]
ダイビング前にダイブプロファイルを計画し、コンピューターが故障した場合に計画されたスケジュールに戻れるように厳密に従うことができる。これはバックアップタイマーと深度計が利用可能であることを意味し、そうでなければスケジュールは役に立たない。また、ダイバーは計画されたプロファイルに慎重に従わなければならない。[58] [1]
アメリカ水中科学アカデミーなどの一部の組織は、ダイビング前にダイビングプランを作成し、ダイビングを中止しない限りダイビング中はそのプランに従うことを推奨しています。このダイビングプランは、安全マージンを増やすため、また水中でコンピューターが故障した場合に備えて、ダイビングテーブルに基づいたバックアップ減圧スケジュールを提供するために、減圧表の制限内である必要があります[説明が必要] 。 [1] [59] [60]ダイブコンピューターをこのように極端に保守的に使用することの欠点は、このように使用すると、ダイブコンピューターが単にボトムタイマーとして使用され、減圧状態をリアルタイムで計算するというダイブコンピューターの本来の目的の利点が犠牲になることです。[7]この推奨事項は、2018年版のAAUS科学的ダイビング基準：マニュアルには記載されていません。[61]
減圧症のリスクをさらに減らしたいダイバーは、次のような追加の予防措置を講じることができます。
- 比較的保守的な減圧モデルを備えたダイブ コンピューターを使用します。
- より保守的な個人設定を選択したり、実際の潜水高度が示すよりも高い高度設定を使用したりすることで、アルゴリズムにさらなる保守性を誘発します。[58]
- 深い潜水中に追加の深い安全停止を追加する（このアプローチの有効性は実験によって裏付けられていない）[58]
- ゆっくりと浮上します。これにより、浮上の初期段階での減圧ストレスは軽減されますが、浮上後半での減圧ストレスが増加しないようにするには、浮上までの合計時間が長くなります。
- 浅い安全停止を追加したり、コンピュータが要求するよりも長く停止したりする
- ダイビングの合間には水面休息時間を長くしてください。これにより、アルゴリズムのガス放出計算が正確または控えめであれば、リスクが軽減されます。
- バックアップコンピュータを使用する場合は、緊急時に許容できる最速のリスク浮上を示す低い保守設定で 1 台を稼動させ、不測の事態がなく急いで浮上する必要もない場合に、ダイバーが個人的に許容できるリスクとしてもう 1 台をダイバーが好む保守設定で稼動させます。ダイバーは、減圧症のリスクを低くするために、コンピュータが必要と示すよりも減圧を多く行うことをいつでも選択できます。その場合、後のダイビングでペナルティを受けることはありません。ダイブコンピュータの中には、ダイビング中に異なるグラジエント係数に設定できるものもあり、ダイバーがストレス下で調整方法を思い出すことができれば、同じ効果が得られます。また、即時浮上のために最大組織過飽和値を表示するように設定できるコンピュータもあります。[21] [62]
- 浮上後、ボートを待つ間、水から出た後、またはその両方で、酸素濃縮ガスを吸い続けます。
違反の管理
ダイビング中、ユーザーエラーやダイバーの制御が及ばない状況など、さまざまな理由により、コンピューターのディスプレイに表示される安全制限に違反することがあります。この違反への対処方法は、減圧モデル、アルゴリズムによるモデルの実装方法、およびメーカーが違反基準を解釈して適用する方法によって異なります。
多くのコンピュータは、ダイバーがメーカーが設定した安全制限に違反した場合、24 ～ 48 時間「ロックアウト モード」に入り、メーカーが安全でないダイビングとみなした後、ダイビングを継続しないようにします。ロックアウト モードに入ると、これらのコンピュータはロックアウト期間が終了するまで機能しません。[63]ダイビング後にロックアウトが開始された場合、これは通常、合理的な対応です。アルゴリズムは範囲外で使用され、メーカーは組織が脱飽和状態になったとみなされるまで、その使用に関するさらなる責任を回避することを好むからです。水中でロックアウトが発生すると、ダイバーは最も必要なときに減圧情報を得ることができません。たとえば、Apeks Quantum は 100 メートルの深度制限を超えると深度の表示を停止しますが、減圧停止を逃した場合は浮上後 5 分でロックアウトします。 Scubapro/Uwatec Galileoテクニカルトライミックスコンピューターは、警告後155mでゲージモードに切り替わり、その後はダイバーは減圧情報を得ることができません。[64] Delta PのVR3、Cochran NAVY、Shearwaterシリーズなどの他のコンピューターは引き続き機能し、「最善の推測」機能を提供しながら、停止を逃したことやシーリングを超えたことをダイバーに警告します。[21] [65]
一部のダイブ コンピュータは、指示された減圧停止深度の違反に対して非常に敏感です。HS Explorer は、指示された停止深度をわずか (0.1 メートル) 上回った場合でも、公称速度の 1/60 でのみ経過した時間を加算するようにプログラムされています。この厳格な制限を正当化する理論的または実験的根拠はありません。Shearwater Perdix などの他のコンピュータでは、計算された減圧上限 (ユーザーが選択できるオプションとして表示される場合があります) を下回る減圧は完全に加算されます。この上限は常に指示された停止深度と同じかそれより浅くなります。この戦略はモデルの数学的にはサポートされていますが、実際の結果に関する実験的証拠はほとんどないため、警告が提供されます。計算された減圧上限を違反するとアラームが発せられ、ダイバーがすぐに上限より下に潜るとアラームは自動的にキャンセルされます。Ratio iX3M は、指示された停止深度を 0.1 メートル以上違反すると警告を発しますが、アルゴリズムがどのように影響を受けるかは明らかではありません。多くの場合、ユーザーマニュアルには、アルゴリズムが正確な深度に対してどの程度敏感なのか、小さな不一致によってどのようなペナルティが発生する可能性があるのか、またはどのような理論的根拠でペナルティが正当化されるのかに関する情報は提供されていません。[21] [17] [63]緊急に浮上する必要がある場合、深度違反を止めるために過剰反応すると、ダイバーは不必要な不利な立場に置かれます。また、表示された浮上プロファイルに正確に従ったとしても、コンピュータは減圧症を起こさないことを保証できません。
機能が複雑になればなるほどコードも複雑になり、特にテストがそれほど厳格でない非クリティカルな機能では未発見のエラーが含まれる可能性が高くなります。バグが発見され修正されると、ファームウェアのアップデートをオンラインでダウンロードしてバグを排除できるようになっています。 [21]以前のコンピューターでは、いくつかのエラーは工場でのリコールを必要としました。[55]
浮上時のロックアウトが適切、有用、安全、または合理的な対応ではない状況があります。洞窟ダイバーが洞窟内で浮上し、違反後にコンピューターがロックアウトした場合、ダイバーはコンピューターが合理的に提供できると期待される情報なしで戻りのダイビングを行う以外に選択肢がない状況に陥り、ダイバーは厳密に必要なリスクよりもかなり深刻なリスクにさらされる可能性があります。これは非常にまれな発生ですが、同様の機能を備えたバックアップコンピューターでは軽減できない障害です。状況と特定のコンピューターによっては、少なくとも深度と時間のデータを提供するゲージモードに設定できる場合があります。[66]
冗長性
ダイバー間で共有される 1 台のコンピュータでは、2 人目のダイバーのダイビング プロファイルを正確に記録できないため、減圧状態は信頼性が低く、おそらく不正確になります。ダイビング中にコンピュータが故障した場合、バディのコンピュータ記録が減圧状態の最良の推定値である可能性があり、緊急時の減圧のガイドとして使用されています。このような状況で浮上した後にさらにダイビングを続けると、ダイバーは未知の追加リスクにさらされます。ダイバーの中には、この可能性に備えてバックアップ コンピュータを携帯している人もいます。バックアップ コンピュータには、最近の圧力曝露履歴がすべて記録されており、1 台のコンピュータが故障した後も、2 台目のコンピュータが正常に機能し続けている限り、ダイビングを続けてもリスクに影響はありません。また、バックアップ コンピュータに保守性を設定して、緊急時に許容される最速の浮上を可能にすることもできます。この機能がコンピュータにない場合は、プライマリ コンピュータをダイバーの希望するリスク レベルに設定します。通常の状況では、プライマリ コンピュータを使用して浮上を制御します。[8]
歴史
1951年、海軍研究局はスクリップス海洋研究所と共同で、減圧コンピュータのプロトタイプの理論的設計プロジェクトに資金を提供した。2年後、スクリップスの研究者2人、グローブスとモンクは、ダイバーが携帯する減圧装置に必要な機能を規定した論文を発表した。この装置は、多段階の潜水中の減圧を計算し、前回の潜水中の残留窒素負荷を考慮に入れ、この情報に基づいて、減圧表よりも優れた解像度で安全な浮上プロファイルを指定する必要がある。彼らは、減圧と空気消費量を測定するために、電気アナログコンピュータを使用することを提案した。[67]
空気圧アナログ
プロトタイプの機械式アナログであるフォックスボロ・デコンピューター・マークIは、1955年にフォックスボロ社によって製造され、1957年に米海軍実験潜水部隊によって評価された。 [68]マーク1は、5つの較正済み多孔質セラミックフロー抵抗器と5つのベローズアクチュエータを使用して2つの組織をシミュレートし、表示ダイヤルの赤いゾーンに向かって動くことで浮上中の減圧リスクを示す針を駆動した。米海軍は、この装置があまりにも不安定であると判断した。[67]
最初の娯楽用機械式アナログダイビングコンピュータ「減圧計」は、1959年にイタリアのデ・サンクティス＆アリナリによって設計され、深度計も製造していたSOSという彼らの会社によって製造された。減圧計はSOSによって直接販売されたが、スキューバプロやクレッシなどのスキューバダイビング機器会社によっても販売された。原理は非常に単純で、ケース内のガスで満たされた防水ブラダーが半多孔質セラミックフロー抵抗器を介して小さなチャンバーに流れ込み、単一組織のガスの吸出入をシミュレートする。チャンバーの圧力は、減圧状態を示すように調整されたブルドン管ゲージによって測定された。この装置は機能があまりに悪かったため、最終的に「ベンドマティック」というニックネームが付けられた。[69]
1965年、RA StubbsとDJ Kiddは彼らの減圧モデルを空気圧アナログ減圧コンピュータに適用し、[70] [71]、1967年にBrian Hillsは熱力学的減圧モデルをモデル化した空気圧アナログ減圧コンピュータの開発を報告した。これは、より一般的に使用される限定過飽和基準の代わりに相平衡をモデル化し、装置からのリアルタイム出力に基づいてダイバーの減圧を現場で制御するための装置として意図されていた。Hillsはモデルが保守的であると考えた。[72]
その後、機械式アナログ減圧計がいくつか作られ、その中にはさまざまな体組織への影響をシミュレートするための複数の袋を備えたものもあったが、電子コンピュータの登場によりそれらは廃れてしまった。
1962年にカナダで開発されたDCIEM空気圧アナログコンピュータは、当時のDCIEM表に近似した4つの組織をシミュレートしました。[46]
1973年にゼネラル・エレクトリック社が開発したGEデコメーターは、セラミック製フロー抵抗器の代わりに半透膜シリコン膜を使用し、より深い潜水を可能にしました。[46]
1975年にカリフォルニア州ファラロン・インダストリーズ社が開発したファラロン・デコンピューターは2つの組織をシミュレートしたが、当時の米海軍の表とは非常に異なる結果を出したため、1年後に撤回された。[46]
電気的類似物
機械式シミュレーターと同時期に、抵抗器とコンデンサーのネットワークで組織をシミュレートする電気アナログシミュレーターが開発されていたが、温度変動で不安定になり、使用前に校正が必要だった。また、必要な電池のサイズが大きいため、かさばって重かった。最初のアナログ電子減圧計は、テキサス・リサーチ・アソシエイツ社が1963年に完成させたTracorであった。[67] [46]
デジタル
最初のデジタルダイブコンピュータは、デスクトップ電子計算機をベースにした実験室モデルのXDC-1で、1975年にキッドとスタッブスによってDCIEMの4組織アルゴリズムを実行できるように改造されました。これは、水面から補給されたダイバーからの空気深度計の深度入力を使用しました。[46]
1976年からダイビング機器メーカーのDacorは、リアルタイムの組織ガス飽和モデルではなく、米国海軍の保存された表に基づくテーブル検索を使用するデジタルダイビングコンピュータを開発し、販売しました。Dacorダイブコンピュータ（DDC）は、現在の深度、経過した潜水時間、水面休息時間、潜水の最大深度、反復潜水データ、浮上速度（毎分20メートルを超えると警告）、無減圧限界に達したときの警告、バッテリー残量警告灯、必要な減圧に関する出力を発光ダイオードに表示しました。[46]
カナダのCTF Systems Inc.は、テーブルルックアップを採用したXDC-2またはCyberDiver II（1980年）と、マイクロプロセッサを使用し、高圧ホースを使用してシリンダー圧力を測定し、キッド・スタッブスモデルを使用して組織負荷を計算し、残りの無停止時間を計算するXDC-3（別名CyberDiverIII）を開発した。LEDマトリックスディスプレイを備えていたが、電源によって制限があり、4つの9V電池は4時間しか持たず、重量は1.2kgであった。1979年から1982年にかけて、約700台のXDCモデルが販売された。[46]
1979年には、XDC-4はマルチプロセッサシステムを使用して混合ガスやさまざまな減圧モデルで使用できましたが、市場に影響を与えるには高価すぎました。[46]
1982年から1983年にかけて、[46]スイスの新興企業であるDivetronic AGによって設計されたHans Hass-DecoBrain Iが、今日のダイビングコンピュータと同じ情報を表示できる最初の減圧ダイビングコンピュータとなりました。これは保存された減圧表を使用して動作しました。DecoBrain IIは、 Albert A. Bühlmannの16コンパートメント（ZH-L12）組織モデルに基づいており、[73]電子技術者のJürg Hermannが1981年にスイス連邦工科大学の論文の一部としてIntelの最初のシングルチップマイクロコントローラの1つに実装しました。
1984年のOrca Edgeは、ダイブコンピュータの初期の例でした。[73] Craig Barshinger 、Karl Huggins、Paul Heinmillerによって設計されたEDGEは、減圧計画を表示せず、代わりにシーリングまたはいわゆる「安全浮上深度」を表示しました。欠点は、ダイバーがシーリングに直面した場合、減圧にどのくらい時間がかかるかがわからないことでした。しかし、12本の組織バーを備えたEdgeの大きくてユニークなディスプレイにより、経験豊富なユーザーは減圧義務を合理的に見積もることができました。
1980年代には技術が急速に進歩した。1983年にOrca Edgeが初の市販ダイブコンピュータとして発売された。このモデルは米海軍の潜水表に基づいていたが、減圧計画は計算しなかった。しかし、生産能力は1日1台のみだった。[74]
1984年、パナマシティの海軍実験潜水部隊 (NEDU) のエドワード・D・タルマンの9組織モデルを基にした米海軍潜水コンピュータ (UDC) が開発されました。タルマンは米海軍の潜水テーブルを開発しました。ハワイの海軍海洋システムセンターの主任エンジニアであるカーク・ジェニングスとNEDUのタルマンが始めたUDC開発は、米海軍のR&D契約に基づき、デコブレインを米海軍の戦闘用に、また9組織MK-15混合ガスモデルに適応させることで、ダイブトロニックAG社が完成させました。[要出典]
オルカ・インダストリーズは、1987年に反復潜水の計算を行うスキニーディッパーを発売し、技術の改良を続けました。[75]その後、1989年に高度での潜水計算やプロファイル記録機能を備えたデルファイ・コンピューターを発売しました。[75]
1986年にフィンランドの会社SuuntoがSME-MLを発売した。[74]このコンピュータはシンプルなデザインで、すべての情報がディスプレイに表示される。使いやすく、10時間の潜水を保存でき、いつでもアクセスできた。[67] SME-MLは、米国海軍のテーブルに使用されている9つのコンパートメントアルゴリズムを使用しており、組織ハーフタイムは2.5分から480分であった。バッテリー寿命は最大1500時間で、最大深度は60メートルであった。[74]
1987年、スイスのUWATEC社がAladinで市場に参入した。これはかなり頑丈な灰色のデバイスで、画面がかなり小さく、最大深度は100メートル、浮上速度は毎分10メートルだった。5回のダイビングのデータを保存し、ユーザーが交換できる3.6Vバッテリーを搭載しており、約800回のダイビングに耐えた。しばらくの間、特にヨーロッパでは最もよく見られるダイビングコンピューターだった。後のバージョンでは、メーカーによるバッテリー交換が必要になり、バッテリー充電インジケーターも不正確だったが、このブランドの人気は衰えなかった。[46] [74]
1989年頃のDacor Microbrain Pro Plusは、初の統合型ダイビングプランニング機能、過去3回のダイビングの全データ、9999回のダイビングの基本データ、最大深度、累計ダイビング時間、ダイビング回数を記録する初のEEPROMを搭載していると主張した。LCDには残りの無減圧時間がグラフィックで表示される。[76]
一般的な受け入れ
1989 年になっても、ダイブ コンピュータの登場は、広く受け入れられたとは言えませんでした。[1]当時、命に関わる可能性のある電子機器を水中に持ち込むことに対する一般的な不信感と相まって、ダイビング リゾートでは、潜水時間が長くなるとボートや食事のスケジュールに支障が出ると感じていたこと、経験豊富なダイバーでは、潜水時間が長くなると、主張にかかわらず、減圧症の症例が大幅に増加すると感じていたことなど、さまざまな反対意見も表明されました。[要出典]明確なコミュニケーションと議論の必要性を認識したカリフォルニア州立大学サンディエゴ校のマイケル ラングとハミルトン リサーチ社のビル ハミルトンは、アメリカ水中科学アカデミーの後援のもと、ダイブ コンピュータの設計者と製造者のほとんど、最もよく知られている高圧医学の理論家と実践者、レクリエーション ダイビング機関、洞窟ダイビング コミュニティ、科学ダイビング コミュニティの代表者を含む多様なグループを結成しました。[1]
基本的な問題は、アンドリュー・A・ピルマニス氏の冒頭の発言で明らかにされました。「ダイブコンピュータは今後も普及していくことは明らかですが、まだ開発の初期段階にあります。この観点から、このワークショップは、科学的ダイビングにおけるダイブコンピュータの安全かつ効果的な利用を保証するための標準的な評価手順を確立するプロセスを開始することができます。」[1]
2 日間の会議の後、会議参加者はまだ「開発の初期段階」にあり、「科学的なダイビングにおけるダイビング コンピューターの安全で効果的な使用を保証するための標準評価手順を確立するプロセス」は実際には開始されていませんでした。ロードアイランド大学の ダイビング安全責任者である Phillip Sharkey氏と Orca Edge の研究開発ディレクターである Paul Heinmiller 氏は、12 項目の提案を作成し、出席したダイビング安全責任者を招待して夕方の非公開会議で議論しました。出席者には、Jim Stewart ( Scripps Institution of Oceanography )、Lee Somers ( University of Michigan )、Mark Flahan ( San Diego State University )、Woody Southerland ( Duke University )、John Heine ( Moss Landing Marine Laboratories )、Glen Egstrom ( University of California, Los Angeles )、John Duffy ( California Department of Fish and Game )、James Corry ( United States Secret Service ) がいました。数時間かけて、Sharkey 氏と Heinmiller 氏が作成した提案は編集され、次の 13 の推奨事項になりました。
- ダイビングコントロール委員会によって特別に承認されたダイブコンピュータのメーカーとモデルのみを使用できます。
- 減圧状態を判定する手段としてダイブコンピュータを使用する承認を希望するダイバーは、ダイビング管理委員会に申請し、適切な実技トレーニングセッションを完了し、筆記試験に合格する必要があります。
- ダイビングを計画し、減圧状態を表示または判断するためにダイブ コンピューターを使用するダイバーは、それぞれ独自のユニットを所有する必要があります。
- どのダイビングでも、バディ ペアのダイバーは両方とも、最も保守的なダイブ コンピューターに従う必要があります。
- ダイビング中にダイブ コンピューターが故障した場合は、ダイビングを中止し、適切な浮上手順を直ちに開始する必要があります。
- ダイバーは、ダイビングを制御するためにダイブ コンピューターを起動するまで、18 時間はダイビングをしないでください。
- ダイブ コンピューターの使用を開始したら、ガスが完全に放出されたことを示すか、18 時間が経過するまで (いずれか早い方)、電源をオフにしないでください。
- ダイブ コンピューターを使用する場合、非緊急時の浮上は、使用しているダイブ コンピューターのメーカーとモデルに指定された速度で行う必要があります。
- 最後の 60 fsw では上昇速度が 40 fsw/分を超えてはなりません。
- 可能な場合はいつでも、ダイブ コンピューターを使用するダイバーは、特に 60 フィート未満の水深でのダイビングでは、10 ～ 30 フィートの間で 5 分間停止する必要があります。
- テーブルまたはダイブ コンピューターの NDL を超えたダイブ コンピューターでのダイビングは、18 時間以内に 1 回のみ行うことができます。
- 反復および多段階のダイビング手順では、最大計画深度でダイビングまたは一連のダイビングを開始し、その後、より浅い露出でのダイビングを続ける必要があります。
- 複数のディープダイブには特別な考慮が必要です。
「セッション 9: 総合討論と総括」に記録されているとおり:
次にマイク・ラングがグループディスカッションを主導し、ダイブコンピュータの使用に関するガイドラインについて合意に達しました。これらの 13 項目は前夜に徹底的に議論されまとめられたため、追加コメントのほとんどは明確化と正確性を求めるものでした。以下の項目は、科学的なダイビング コミュニティ向けのダイブコンピュータの使用に関するガイドラインです。これらのガイドラインのほとんどすべてがダイビング コミュニティ全体にも適用できることが改めて強調されました。[1]
AAUS ワークショップの後、ダイブ コンピューターに対する反対意見はほぼ消え、多数の新モデルが導入され、テクノロジーが劇的に改善され、ダイブ コンピューターはすぐに標準的なスキューバ ダイビング機器になりました。時間が経つにつれて、13 の推奨事項の一部は無関係になりました。最近のダイブ コンピューターはバッテリー電源がある限り動作し続け、電源をオフにすると主にディスプレイがオフになるからです。
さらなる発展
1996年頃、マレスはフィンランドのベネメック社製の音声出力機能付きダイブコンピュータを販売した。[77]
2000年頃、HydroSpace Engineeringは、オプションのP O 2モニタリングとツイン減圧アルゴリズムを備えたTrimixコンピュータHS Explorer 、Bühlmann、および最初の完全なRGBM実装を開発しました。[17]
2001年、米海軍は特殊戦作戦用にVVAL 18タルマンアルゴリズムを搭載したコクラン海軍減圧コンピュータの使用を承認した。 [78] [79]
2008年には、水中デジタルインターフェース（UDI）が市場に投入されました。RGBMモデルをベースにしたこのダイブコンピュータには、デジタルコンパス、ダイバーが事前に設定したテキストメッセージを送信できる水中通信システム、ホーミング機能付きの遭難信号などが搭載されています。[80]
2010年までに、減圧状態を追跡するためのダイブコンピュータの使用は、レクリエーションダイバーの間ではほぼ普遍的となり、科学的なダイビングでは広く普及しました。英国では14のメーカーによる50のモデルが販売されていました。[2]
利用できる追加機能の種類と数は年々増加している。[21] [36]
腕時計型のハウジングが一般的になってきた。コンパクトで日常的に着用できる腕時計としても使えるが、表示領域はユニットのサイズによって制限されるため、視力の弱いダイバーにとっては読みにくい場合があり、また、コントロールボタンは必然的に小さく、厚い手袋をはめていると使いにくい場合がある。また、利用可能な音量によって電池寿命が制限される場合もある。[12]
スマートフォンハウジング
スマートフォン、深度・温度センサー、減圧アプリを使用してダイビングコンピューターの機能を提供する防水ハウジングが販売されています。深度定格はさまざまですが、80msw を謳っているものもあります。スマートフォンと外部センサー間の通信には Bluetooth 無線通信が使用されています。仕様には、ダイビング機器に関連する検証テストや規格への準拠について記載されていない場合があります。スマートフォンのプラットフォームに基づいて、さまざまな機能が提供されています。Android および iOS オペレーティングシステムがサポートされています。[13] [81] [82] [83]
検証
検証とは、ダイブコンピュータが正しく機能し、プログラムされたアルゴリズムを正しく実行しているかどうかの判断であり、これは製造業者による標準的な品質保証手順である。一方、妥当性確認では、アルゴリズムが許容されるレベルのリスクを提供していることを確認する。[84]ダイブコンピュータにプログラムされた減圧アルゴリズムのリスクは、被験者に対するテスト、パイロットプログラムの監視、減圧症のリスクが知られているダイビングプロファイルとの比較、リスクモデルとの比較など、いくつかの方法で評価できる。[7]
既知の被験者結果を持つプロファイルに公開されたダイブ コンピューターのパフォーマンス。
南カリフォルニア大学のカタリナ高圧室で行われた研究（2004年）では、ダイブコンピューターを、人間を対象にテストされた、または多数の実用ダイビングの記録がある一連のダイビングプロファイルに対して実行した。[85]
ダイブ コンピューターはチャンバー内の水中に沈められ、プロファイルが実行されました。残りの無減圧時間、または必要な合計減圧時間は、プロファイル内の各深度から出発する 1 分前に各コンピューターから記録されました。PADI/DSAT RDP テスト シリーズ[86]の 40 msw「低リスク」マルチレベル無減圧ダイビングの結果では、テストされたコンピューターの残りの無減圧時間は 26 分から必要な減圧時間は 15 分の範囲でした。必要な減圧を示したコンピューターは保守的であると考えられます。保守的なアルゴリズムまたは設定の減圧プロファイルに従うと、ダイバーは減圧のリスクが軽減されますが、軽減の程度は不明です。逆に、コンピューターがかなりの量の残りの無減圧時間を示すより積極的な表示は、ダイバーをかなり保守的な PADI/DSAT スケジュールよりも大きなリスクにさらしますが、その程度は不明です。[85]
比較評価と検証
減圧アルゴリズムの評価は、減圧症のリスクが知られている、以前にテストされたダイビングプロファイルのセットを確立することで、被験者のテストを必要とせずに行うことができます。これは、ダイビングコンピューターの比較のための基本的なベースラインを提供することができます。[7] 2012年現在、コンピューターによる温度と深度の測定の精度はモデル間で一貫性が欠けている可能性があり、この種の研究を困難にしています。[87]
表示されるデータの正確さ
欧州規格「EN13319:2000 ダイビングアクセサリー - 深度計および深度と時間の複合測定装置 - 機能および安全要件、試験方法」は、ダイブコンピューターや周囲の圧力で水深を測定するその他の機器における深度と時間の測定に関する機能および安全要件と精度基準を規定している。この規格は、機器によって表示または使用されるその他のデータには適用されない。[88] [89]
温度データは、温度に対して非線形な圧力センサー出力を補正するために使用されます。圧力センサー出力は温度に対して非線形であり、減圧アルゴリズムでは圧力ほど重要ではないため、必要な精度は低くなります。2021年に発表された研究では、水温測定コンピューターの応答時間、精度、正確さを調査し、淡水と海水でのオープンウォーターとウェットチャンバーダイビングからダウンロードしたデータを使用して、温度が安定するのに十分な時間があれば、12モデルのうち9モデルが0.5°C以内の精度であることがわかりました。周囲温度が高いと、圧力センサーの位置に応じて、ダイビング開始から数分間、温度プロファイルに影響を与えることが知られています。これは、プラスチックハウジングの熱伝導率が低いこと、内部発熱、センサーオリフィスをダイビングスーツの断熱材に接触させて取り付けることなどの要因により、コンピューター本体から水への熱伝達が遅くなるためです。小さな金属ハウジングのエッジマウントセンサーは、大きな厚壁のプラスチックハウジングのベースマウントセンサーよりもはるかに速く周囲温度の変化に追従しますが、どちらも正確な圧力信号を提供します。[90]
2012年に発表された49の減圧コンピュータのモデルに関する以前の調査では、表示される深度と温度に幅広い誤差があることが示されました。温度測定は主に深度トランスデューサー信号が正しく処理されていることを確認するために使用されるため、圧力トランスデューサーの温度を測定することは適切であり、圧力信号が正しく処理されている限り、外部周囲温度に対する遅い応答はこの機能とは関係ありません。[87]
テストされたコンピュータのほぼすべてが、実際の圧力が示すよりも深い水深を記録し、一部のコンピュータでは著しく不正確（最大 5%）であった。許容される無停止底時間にはかなりのばらつきがあったが、正方形プロファイルの露出では、コンピュータが生成した値は 30 メートルより浅い水深では表よりも保守的である傾向があり、30～50 メートルではそれほど保守的ではない。コンピュータによって生成された無停止限界は、DCIEM および RNPL の表の無停止限界と比較された。[87]減圧チャンバーで測定された適用深度圧力からの変動は、圧力測定機器の精度が定期的にかなり高い精度（±0.25%）に校正されているが、-0.5 ～ +2 メートルの誤差を示し、深度とともに増加する傾向があった。[87]
同じメーカーのコンピューターのモデルでは、表示される圧力に同様のばらつきがある傾向があるようで、研究者らは、オフセットは意図的な設計基準である可能性もあるが、メーカーが同様のコンポーネントとソフトウェアを使用していることによる結果である可能性もあると解釈した。減圧の目的におけるこれらの誤差の重要性は不明である。減圧の計算には、直接測定されても表示されない周囲の圧力が使用されるためである。深度は圧力の関数として計算され、水柱の密度の変化は考慮されない。水面下の実際の直線距離は科学的な測定に関連性が高いが、表示される深度は、ダイビングコンピューターの法医学的検査や、通常は水柱のフィートまたはメートルの圧力用に設定されている標準的な減圧表を使用してコンピューターをゲージモードで使用しているダイバーに関連性が高い。[87]
人間工学的考慮
ダイバーがダイビング中にダイブ コンピュータを効果的に使用できない場合、ダイブ プロファイルレコーダーとしてしか役に立ちません。デバイスを効果的に使用するには、ディスプレイと制御入力システム (ユーザー インターフェイス) の人間工学的側面が重要です。表示されたデータを誤解し、必要な入力を行えないと、水中で生命を脅かす問題が発生する可能性があります。ダイビング中は操作マニュアルを参照できないため、ダイバーは複雑な状況で使用する前に特定のユニットの使用方法を学習して練習するか、その時点でストレスを感じているダイバーでもその場で理解できるほど直感的に操作できる必要があります。いくつかのメーカーは、自社のユニットは操作がシンプルで直感的であると主張していますが、機能の数、ディスプレイのレイアウト、およびボタンの押す順序は、メーカー間で、さらには同じメーカーの異なるモデル間でも大幅に異なります。ダイビング中に押す必要があるボタンの数は、通常 2 〜 4 個で、ボタンのレイアウトと押す順序が複雑になることがあります。あるモデルの使用経験は、ダイバーが別のモデルを使用する準備にはほとんど役に立たず、かなりの再学習段階が必要になる場合があります。あるシステムの知識が、ストレス下で別のシステムを使用する必要があるダイバーを混乱させる場合、以前の経験は不利になることもあります。ダイブコンピューターの技術的側面と人間工学的側面の両方が、ダイバーの安全にとって重要です。水中でのディスプレイの読みやすさは、水中の状況と個々のダイバーの視力によって大きく異なる場合があります。出力データとメニューの選択肢を識別するラベルが必要なときに読み取れない場合は、役に立ちません。[22]読みやすさは、テキストのサイズ、フォント、明るさ、コントラストに大きく影響されます。色は、正常状態と異常状態を区別するなど、意味の認識に役立ちますが、特に色覚異常者にとっては読みやすさを損なう可能性があり、点滅するディスプレイは警告やアラームに注意を向けさせますが、他の情報の邪魔になります。[91]
人間工学上の重要な考慮事項としていくつかの基準が特定されている: [22]
- 次のような重要なデータの読み取りのしやすさ:
- 減圧時間は残りません
- 現在の深度
- ダイビング開始からの経過時間（実行時間）
- 減圧が必要な場合、浮上までの合計時間と次に必要な減圧停止の深度
- ガス統合が残りのガス供給量、残りのガス圧力を監視する唯一の方法である場合。
- プライマリ画面表示の読みやすさとアクセスしやすさ。表示データの誤読は非常に危険です。これは、識別情報の欠如や読みにくさなど、さまざまな理由で発生する可能性があります。代替表示オプションからプライマリ画面に戻る容易さも重要です。ダイバーが安全上重要な情報を表示する画面に戻る方法を思い出せない場合、安全性が著しく損なわれる可能性があります。ダイバーは操作手順が複雑になりがちなため、それを完全に理解して覚えていない可能性があります。ストレス下では、複雑な手順を忘れたり、誤って適用したりする可能性が高くなります。代替画面は、補助情報を読むのに十分な時間が経過すると、自動的にプライマリ画面に戻る場合があります。妥協案として、ダイビング中にすべての安定した画面オプションに重要な情報が表示される場合があります。データはデフォルトで表示され、ダイビングライトによる照明や、ボタンを押して点灯する必要がある内部照明を必要としないことが望ましいです。一部のメーカーは、オプションのコンパクトおよび大型画面形式で同様の機能を提供しています。[92] [21]
- ユーザーマニュアルの使いやすさと理解しやすさ。
- 警告の読みやすさと意味の明確さ。これらは、単純なシンボル表示、可聴アラーム、点滅表示、テキスト メッセージ、色分け、またはこれらの組み合わせによって提供されます。アラームは問題を明確に示す必要があります。そうすれば、ダイバーは何が問題なのかを解明しようと時間を無駄にする必要がなくなり、問題を修正するための措置をすぐに講じることができます。
- ヘッドアップディスプレイは、ダイバーに重要な情報を常に表示するために使用できます。これらはマスクまたはマウスピースアセンブリに取り付けることができます。ヘッドアップディスプレイには、ディスプレイに正しく焦点を合わせるための特別な近眼光学系が必要です。[44] [93] [94]視界が非常に悪い状況では、ヘッドアップディスプレイには、ダイバーのディスプレイの視認性が濁度に影響されないという利点があります。また、ダイバーは作業を中断することなく、表示されたすべてのダイビングデータを監視できます。[95]
- より技術的な用途では、ダイバーが携帯するプリセットガス混合物と、別のダイバーによって供給される非プリセット混合物の両方へのガス切り替えが容易になります。
- 代替画面データへのアクセスのしやすさ。その多くは安全に直接重要ではありませんが、コンパス機能の使用など、他の方法でダイビングの成功に影響を与える可能性があります。
- さまざまな周囲の視界や照明条件、およびマスクの曇りやマスクの紛失などダイバーの視力の変化に応じたディスプレイの判読性。
フォームファクター
一般的に使用されるフォーム ファクターは 4 つあります。
- リストウォッチハウジングはコンパクトで軽量であり、日常使いの腕時計として使用できます。フリーダイビングコンピューターは通常この形式ですが、スキューバダイビングでも人気があります。[12]
- 円形ハウジング (パック) は、ほとんどのダイビング機器コンソールに適合し、オプションのリストマウントを備えています。形状とサイズは、コンソールマウントでよく使用されるアナログ機械式ダイビング機器 (深度計と圧力計) の一般的なサイズによって決定されました。
- 長方形のハウジング (ブリック) は手首に装着する目的で設計されており、画面サイズが大きいため、表示が読みやすく、画面に表示される情報も多くなります。安定性のために背面が湾曲していることが多く、安全のために 2 本のストラップが付いています。同様の特性と機能を備えた非対称スタイルのハウジングもあります。これはテクニカル ダイビングで最も一般的な形式かもしれません。
- スマートフォンの筐体は、さまざまな電話モデルに対応できるようにサイズが決められているため、必然的に大きくなります。表示領域は本質的に大きく、表示品質は使用するスマートフォンによって異なります。特にカメラとしても使用される場合は、手首に装着したり、安全ストラップで手に持って持ち運んだりします。[13]
製造および性能基準
欧州連合における関連基準: [84]
- ダイブ コンピューターがシリンダー圧力ゲージと統合されている場合は、EN250 (呼吸装置) に従って認証を受ける必要があり、PPE 指令が必須になります。
- 電気機器に関する EMC 指令 (89/336/EEC) では、電気干渉を引き起こさず、また電気干渉の影響を受けないことが求められています。
- EN13319:2000: 深度と時間を測定する機器を対象としていますが、減圧義務の監視は明示的に除外されています。
- PPE 指令 89/686/EEC は、製品を調和させて高いレベルの保護と安全性を提供することを目的としていますが、ダイブ コンピュータは、指令のセクション 3.11 (特定のリスクに固有の追加要件 - ダイビング機器の安全装置) に記載されていません。呼吸装置 (EN250:2002)、浮力補正装置 (EN1809:1999)、複合浮力および救助装置 (EN12628:2001)、圧縮ナイトロックスおよび酸素用呼吸装置 (EN13949:2004)、リブリーザー (EN14143:2004)、ドライ スーツ (EN14225-2:2005) など、他のいくつかのクラスのダイビング機器は、PPE 指令の対象となります。
- 一般的な品質保証規格ISO9001
商業ダイビング業務で使用する場合の運用上の考慮事項
商業ダイビングでの使用に対するダイブコンピュータの受け入れは、国や産業分野によって異なります。商業ダイビングでのダイブコンピュータの受け入れに対する主な障害となっているのは、検証基準です。毎年、何百万ものレクリエーションや科学的なダイビングが事故なく成功していますが、使用されているアルゴリズムの安全性が保証されていないことと、その使用を認可できる立法機関が労働者に対する注意義務を負っていることから、いくつかの管轄区域では商業ダイビング業務でのダイブコンピュータの使用は禁止されています。製造業者は、公的検証の費用がかかり面倒なプロセスに投資したくありません。一方、規制機関は、検証プロセスが文書化されるまでダイブコンピュータを受け入れません。[84]
検証とは、ダイブコンピュータが正しく機能し、プログラムされたアルゴリズムを正しく実行していることを確認することであり、検証とは、アルゴリズムが許容されるレベルのリスクを提供していることを確認することです。[84]
一連のダイブコンピュータで使用されている減圧アルゴリズムが、追加の使用ガイドラインの有無にかかわらず、商業的なダイビング操作に許容できると考えられる場合、考慮すべき運用上の問題があります。[7]
- コンピュータは操作が簡単でなければ、おそらく受け入れられないでしょう。
- ディスプレイを効果的に使用するには、視界が悪い状況でも簡単に読み取れる必要があります。
- ダイバーが窒素中毒の影響を受けていても、混乱や誤った判断のリスクを減らすために、表示は明確で理解しやすいものでなければなりません。
- ダイバーによってはより保守的なプロファイルを望む場合もあるため、減圧アルゴリズムはより保守的な設定に調整可能である必要があります。
- ダイブ コンピューターは、ダイビングの分析が行えるようにプロファイル データを収集するために簡単にダウンロードできる必要があります。
リブリーザー制御および監視ハードウェア
電子制御式閉回路リブリーザーの機能要件は、リブリーザー ダイビング用のテクニカル ダイビング減圧コンピュータの機能と容量に非常に似ており、一部のリブリーザー製造元は、ダイブ コンピュータ製造元がリブリーザー制御および監視ユニットとして再パッケージ化したダイブ コンピュータ ハードウェアを使用しています。ソフトウェアは、複数の酸素セルの読み取り値、警告、アラーム、および投票ロジックを表示するように変更される場合があり、ダイブ コンピュータ ハードウェアはリブリーザー制御ハードウェアにハードワイヤード接続される場合があります。
ボトムタイマー
ボトムタイマー、またはダイブタイマーは、ダイビング中に特定の時間間隔で深度を記録し、現在の深度、最大深度、経過時間を表示する電子デバイスです。また、水温や平均深度も表示できます。減圧データは一切計算せず、多くのダイブコンピューターのゲージモードに相当します。
トレーニングと認定
ダイブコンピュータの使用方法に関するトレーニングのアプローチは、時とともに変化してきました。当初、ダイブコンピュータは特別な機器とみなされ、ユーザーはそれを正しく使用する方法を知っていることを確認する責任がありました。1989年のダイブコンピュータワークショップからのAAUS勧告では、科学目的のダイバーが現場で個人用ダイブコンピュータを使用する前に、筆記試験に合格することが規定されていました。[1]ダイブコンピュータがより一般的になり、ダイビングを監視する通常の方法になるにつれて、コンピュータの使用方法に関する最小限の指導が、特定の認定資格を取得するためのトレーニングの一部としてダイビングトレーニングに組み込まれました。学校がコンピュータを提供する場合を除き、特定のコースで学習者が複数のモデルを使用する可能性が高いため、これは複雑です。2009年後半以降、PADIオープンウォーターダイバーコースでは、ダイビングテーブルの使用方法を学習する代わりに、ダイブコンピュータセクションを行うオプションがあります。ダイブコンピュータの使用方法と選択方法については、小冊子が提供されます。[96] SDIは、入門レベルからトレーニングにダイブコンピュータを使用する早い段階から導入しており、トレーニング中に計画に従来のダイビングテーブルを使用していた機関から認定を受けたダイバーや、ダイブコンピュータの使用について正式なトレーニングを受けていないダイバーを対象に、SDIコンピュータダイバーというコースを提供しています。[97]
2024年にスキューバスクールインターナショナル（SSI）は、ダイブコンピュータの基本的な機能、セットアップ、操作をカバーする「コンピュータダイバー」と呼ばれるトレーニングプログラムを発表しました。[98]このトレーニングは10歳以上が対象で、最大深度30メートルまでで、3〜6時間かかると予想されています。[99]
同様に、PADIスクールでは「コンピューターダイビングスペシャリスト」というコースを提供しています。 [100]このコースには、自立したレクリエーションダイビングの最低レベルの認定であるPADIオープンウォーターダイバーの認定が前提条件となります。このコースは、最大3回の教室セッションと、PADI基準でスペシャリストになるための18メートルまでのオープンウォーターダイビングを最低4回経験している初心者向けのオプションのオープンウォーターダイビングで構成されています。[101]
操作の詳細は各メーカーによって大きく異なり、各メーカーのモデル間でも異なる場合が多いため、モデル間で移植できるのは基本的な情報と原理のみで、新しいコンピューターを安全に使用するには大幅な再学習が必要です。この状況は、重要な機能のユーザー インターフェイスに関する国際的に認められた標準によって改善される可能性があります。ほとんどのダイブ コンピューターを安全に操作するために必要な情報は、通常、ユーザーがオーナーズ マニュアルから抽出しますが、多くの場合、インターネットで無料で入手できるビデオから抽出します。このような状況のほとんどでは能力評価が行われず、ユーザーはダイビング中に試行錯誤して、理解できなかったことや覚えられなかったことを発見します。
メーカー
- エアリス – アメリカのスキューバ機器ブランド[102]
- アペックス – イギリスのスキューバダイビング用品メーカー[102]
- アップル – アメリカの多国籍テクノロジー企業[102]
- アクア・ラング/ラ・スピロテクニック – 呼吸器と潜水器具を製造するフランスの会社[103]。アクアラング、エイペックス、オーシャン、エアリス、および旧USダイバーズ、シークエスト、テクニサブのブランドで販売しており、ペラギック・プレッシャー・システムズも所有している。[104]
- アクワリ[102]
- アトモス[102]
- アトミックアクアティクス[102]
- Benemec Oy – ダイブコンピュータの製造業者。[77] APValves (Buddy) [要出典]およびMares [77]によって販売されている。
- ブシャ – フランスの水中ダイビング機器メーカー[102]
- ビズム[102]
- シチズン時計 – 東京に本社を置く日本のグローバル企業グループの中核企業[105]
- コクラン・アンダーシー・テクノロジー – アメリカのダイビングコンピューター製造会社 (コクラン) は、アメリカ海軍にダイビングコンピューターを供給していた。これらのコンピューターは、タルマンアルゴリズムに基づくアメリカ海軍指定のアルゴリズムでプログラムされていた。[65]コクランは創業者の死後閉鎖され、それ以来、アメリカ海軍は海軍指定の減圧モデルでプログラムされたシアウォーター・リサーチのコンピューターを使用している。
- クレッシサブ – イタリアのレクリエーション用ダイビングおよび水泳用具のメーカー。[102]
- 紋章[102]
- ダコール – かつてのアメリカのダイビング機器メーカー[102]
- Deepblu – ダイブコンピュータメーカー[106]
- ディーポイド[102]
- ディープ6 [102]
- デルタPテクノロジー – テクニカルダイブコンピュータメーカー（VR2）[107] [102]
- ダイブコンピュータ.eu [102]
- ディベナフ[102]
- ダイブライト[102]
- ダイブロイド[102]
- ダイブソフト – ダイビングリブリーザーおよび付属品のメーカー（リバティ/フリーダム）[108] [102]
- ガーミン – 多国籍テクノロジー企業[109]
- HeinrichsWeikamp – ダイビングコンピューターやレクリエーションダイビング用のその他の電子機器を製造するドイツのメーカー（オープンソースソフトウェア）[110] [102]
- ヘリオックステクノロジーズ[102]
- ホリス[102]
- HTMスポーツ: [102] Dacor [要出典]とMares !-- [22] --> [要出典]
- ファーウェイ – 中国の多国籍テクノロジー企業[102]
- HydroSpace Engineering ( HSE ) – 米国の減圧コンピュータメーカー[102] Hydrorospace Explorer、フルRGBMアルゴリズムのテクニカルダイブコンピュータ。[17]
- リンデ・ヴェルデリン – スイス系デンマーク人の時計メーカー[102]
- リキビジョン[111] [102]
- 牝馬[102]
- マクリーン[102]
- オーシャニック・ワールドワイド（Ocanic）としても知られるアメリカのレクリエーション用スキューバ機器メーカー[102]
- オーシャンズ[112] [102] (オーシャンズS1 スーパーソニック)
- オメルサブ[102]
- ペラジック・プレッシャー・システムズ – ダイビングコンピューターの製造会社。 2015年にアクア・ラングに買収された。[104]
- ポセイドンダイビングシステム（ポセイドンとしても知られる） – スウェーデンのダイビング機器メーカー[102]
- プロセアン[102]
- プロサブ[102]
- レシオコンピューター – イタリアのテクニカルダイブコンピューターメーカー[113]
- リーフネット[102]
- サルビマール[102]
- ゼーマン[102]
- スコーペナ[102]
- Scubapro-UWATEC – ダイブコンピュータの製造業者[114] [55]ジョンソンアウトドアーズが所有[115]
- セアックサブ[102]
- セイコー – 日本の製造会社、[ 25] [102]クレッシ[要出典] 、ダイブライト[要出典] 、スキューバプロ[要出典]、ツサ[要出典]、ジーグル[要出典]でも販売されている。
- Shearwater Research（別名Shearwater）は、ダイブコンピューターとリブリーザー電子機器を製造するカナダの企業です。[116] [102]
- シャーウッドスキューバ[117] [102]
- スポラスブ[102]
- サブギア[102]
- スント – フィンランドのコンパス、ダイブコンピュータ、スポーツウォッチのメーカー[118] [102]
- テクニカルダイブコンピューター（TDC）[15] [102]
- ウエミス[102]
- 水中呼吸システム[102]
- 水中技術センター[119] [102]
- Uwatec – ダイブコンピュータの製造会社 – Scubaproに買収され、製造中止となった。[102]
- VRテクノロジー（VR3）[120] [102]
- ジーグル[102]
価値
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- 減圧実習 - ダイバーの安全な減圧のための技術と手順
- 減圧理論 – 減圧生理学の理論的モデル化
- 深度計 – 基準面の下の深さを示す計器
- ダイビング機器設計におけるヒューマンファクター - ユーザーと機器の相互作用が設計に与える影響
- メートル海水 – 10分の1バールに相当する圧力の単位
- 低減勾配バブルモデル – 減圧アルゴリズム
- タルマンアルゴリズム – ダイバーの減圧のための数学モデル
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- ^ Egner, Sarah (2018年11月1日). 「スキューバダイビングのリスクと危険：認識と現実」Alert Diver . 2019年9月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年9月2日閲覧。
さらに読む
- Blogg, SL; Lang, MA; Møllerløkken, A. 編 (2012)。「ダイブ コンピューターの検証ワークショップの議事録」。ヨーロッパ水中および気圧医学協会シンポジウム、2011 年 8 月 24 日。グダニスク。トロンハイム: ノルウェー科学技術大学。
- Azzopardi, Elaine; Sayer, Martin DJ (2012 年 9 月 24 ～ 29 日)。「すべてが同じように作られているわけではない: ダイビング コンピューターの 49 モデルにおける動作のばらつき」。Lobel, Lisa Kerr、Seller, Diana L. (編)。Diving For Science 2012、米国水中科学者アカデミー第 31 回科学シンポジウム議事録。カリフォルニア州モントレー: 米国水中科学アカデミー。pp. 36 ～40。ISBN 978-0-9800423-6-8. 2021年5月22日閲覧。
- Fraedrich, Doug (2018年12 月)。「市販 のダイビング コンピューターで使用されるアルゴリズムの検証」。ダイビングと高圧医学。48 (4): 252–258。doi :10.28920/dhm48.4.252-258。PMC 6355308。PMID 30517958。
外部リンク
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