JPH01270882A - 回流水槽式プール設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水泳の練習、選手強化訓練指導用として用い
られる回流式水槽に於ける泳者の観察装置及び流速制御
装置に関するものである。

［従来の技術］ 先ず、第３図、第４図に於いて回流式水槽について略述
する。

ｌは基台２を介して設置された竪型回流式水槽本体であ
り、水平に配した仕切壁３によって仕切られた上部水路
４及び下部水路５と、該よ、下部水路４，５を連結する
前部湾曲水路６及び後部湾曲水路７とから主として構成
している。

上部水路４には、回流式水槽本体１側壁部に観測窓８を
有し、且つ上部を開放して自由水面を形成し、これらに
よって観測部１０を設けている。

下部水路５には、上流側端部位置即ち後部湾曲水路７側
端部位置に、複数（図では３基）の水流発生用インペラ
１１を水槽本体１外部に設置した駆動装置９によって夫
々回転駆動し得るようにしている。尚、１２は気泡を排
出するための気泡排出口を示している。

手動により速度設定した駆動装置９によって各インペラ
１１を回転駆動することにより水流が発生し、発生した
水流は下部水路５で加速され、加速された水流は前部湾
曲水路６を通って上部水路４に送られ、更に後部湾曲水
路７を通過して各インペラ１１により吸引され、而して
、水流は循環する。

斯かる回流式水槽で泳ぐ泳者を観察する装置としては従
来第５図、第６図に示すものがある。

上部水路４の側壁にガラス窓１３を設け、該ガラス窓１
３の側方にガラス窓１３を通して水中を撮像し得るビデ
オカメラ１４を設ける。ビデオカメラ１４て泳者の泳ぎ
方、水流速と泳者の関係を撮像し、その画像を電気信号
に変えてビデオレコーダ１５に送り、磁気テープ１６に
記録している。

磁気テープ１６に記録された内容は再生機で再生しテ１
ノビに映像として復元する。

観察者は、ブレビに復元された映像を観察し、泳者の状
態を解析する。

［発明が解決しようとする課題］ 然し、上記した従来の方法ではオフラインでの観察であ
り、回流水槽内の流速と泳者の映像とに同時性がなく観
察で得られた情報を直にトレーニングに反映させること
ができない。

水流に対し泳者の泳ぐ速度が遅速しても手動で流速を変
える為、流速を迅速に変えることができず、泳者の泳ぎ
と流速の関係を正確に制御できない。従って、泳者のト
レーニングが科学的に行えない、等の不具合があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は斯かる不具合を解消すべくなしたものであって
、観測部を有する組部水路と、水流発生装置を備えた往
部水路とを有する回流式水槽の該組部水路での泳者の泳
ぎ状態を観察する様にした回流式水槽に於ける泳者の泳
ぎ状態を観察する観察装置に於いて、泳者に取付けた発
光体と、泳者を撮像する撮像装置と、該撮像装置からの
映像信号を処理し前記発光体の画面上での位置を求める
様にした画像処理器とを備えたことを特徴とする回流式
水槽に於ける泳者の観察装置、及び、観測部を有する組
部水路と、水流発生装置を備えた往部水路とを有する回
流式水槽の該組部水路での泳者の泳ぎ状態を観察する様
にした回流式水槽に於ける泳者の泳ぎ状態を観察する観
察装置に於いて、泳者に取付けた発光体と、泳者を撮像
する撮像装置と、該撮像装置からの映像信号を処理し前
記発光体の画面上での位置を求めると共に画面上で位置
の変化より発光体の水槽に対しての移動速度を求める様
にした画像処理器と、水流の速度を検出する流速計と前
記発光体の移動速度と水流の速度とから発光体が画面で
所定の位置に保持される様前記水流発生装置を駆動する
制御器とを備えたことを特徴する回流式水槽に於ける流
速制御装置に係るものである。

［作　　　用］ 撮像装置からの映像信号を処理例えば、“１”。

“０”の２値化信号とし発光体を“１°　（又は“０°
）信号の集合体として検知し、該集合体の画面上での位
置の変化で泳者の水槽に対する位置の変化を検知する。

又、泳者の水槽に対する移動速度も集合体の位置の画面
上移動速度を演算することにより検知し得、流速計から
の水流の計測速度より、水流に対する泳者の泳ぎ速度も
演算できる。然し、この演算結果を基に泳者を所定の位
置に保持すべき流速も演算され、制御器はこの演算され
た流速となる様水流発生装置を制御する。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例であり、第１図、
第２図中第３図、第４図中で示したものと同一のものに
は同符号を付しである。

ＣＯＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ
）カメラ１７を窓１３に対峙させて設け、ＣＯＤによっ
て発せられる電気信号を画像処理器１８へ入力する。画
像処理器１８で泳者に関する信号、例えば水槽本体ｌに
し対しての相対移動量を演算して比較演算器１９へ入力
する。比較演算器１９へは水槽内に設けた流速計２０か
ら水流の速度が電気信号として入力されており、比較演
算器１９は画像処理器１８と流速計２０からの信号を基
にモータ２１の制御信号を演算し、該信号をスイッチ２
２を介し制御器２３へ入力する。制御器２３はこの制御
信号に基づいてモータ２１を所要の速度で回転駆動させ
る。前記流速計２０の信号は、切換スイッチ２４の接点
２４ａを介して制御器２３へ入力される様になっている
と共に制御器２３へは接点２４ｂを介して流速設定器２
５が接続されている。

尚、比較演算器１９にはＣＲＴ２Ｂ　、プリンタ（図示
せず）等を適宜接続する。又、泳者の体の所要の位置、
例えばベルトを介して胴部に発光体２７を取付ける。

以下作動を説明する。

先ず、ＣＣＤカメラ１７、画像処理器１８による信号処
理について説明する。

ＣＣＤカメラ１７はイメージセンサとしてＣＯＤの集合
体を具備し、ＣＯＤは撮像の明暗についての情報をアナ
ログの電気信号として出力する。

ＣＣＤカメラ１７が内蔵する信号処理器はＣＯＤからの
電気信号の取出しを走査線（ＣＲＴ画面の走査線に対応
する）に沿って順次取出し、更にこの走査線を順次移動
させることにより一画面分について行う。画像処理器１
８にて取出したアナログ信号は走査線−本毎に任意のサ
ンプリング周期で任意の電圧レベルでスライスし、その
電圧をＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介し、アナログ信号
をデジタル信号とする。同時にアドレスも割りつける。

更に内蔵する比較器でこのデジタル信号を２値化（１，
０）する。この２値化した信号は輝度レベルが高いとこ
ろでは“１”となり、低いところでは“０”となる。従
って、画像処理器１８では、画面のサンプリング周期に
対応した各アドレスに“１“、　“０１の信号がアドレ
ス毎にメモリされることになる。画像処理器１８には、
予め原点及び座標軸が設定人力されており、該座標軸で
規準化された画面に前記“１゛、　“Ｏ”信号を割付け
た撮像画像を”１”“０゛信号で再現する。再現された
画像“１”の集合体の大きさ、位置より該集合体の重心
を、演算して求めることにより集合体の位置即ち、観測
部での発光体２７の位置を求めることができる。

斯かる演算を走査線で構成される一画面毎に或は所定時
間経過毎に行い、所定時間待原点よりの移動距離を求め
る。

次に、流速を一定として泳者の状態を観測する場合につ
いて述べる。

流速を一定とする場合にはスイッチ２２をＯＦＦとし、
切換スイッチ２４をＯＮとし接点２４ａを介して流速計
２０からの信号を制御器２３へ入力する。

制御器２３には又流速設定器２５からの信号が流速設定
信号として入力されている。この流速設定信号は観測者
が、泳者の能力、その時のトレーニングスケジュールに
従って流速設定器２５を操作して定める。制御器２３は
該速度設定器２５からの信号と流速計２０からの計測信
号とを比較演算して偏差が解消される様モータ２１を駆
動する。

モータ２１を駆動し、流速が設定した流速に達したら、
泳者が水槽本体ｌ内に入って泳ぎ始める。泳ぎ始めると
同時に画像処理器１８、比較演算器１９で前記した信号
処理を行う。

前記した様に泳者の所定時間毎の水槽本体ｌに対する移
動量を演算することにより泳者の水槽本体ｌに対する速
度か分り、流速が分っているところから比較演算器１９
に於いて泳者の水に対する相対速度を求めることができ
る。而して、泳者の水泳速度、泳者の位置、泳者の位置
の変動等観察に必要なデータをリアルタイムでＣＲＴ２
６等の外部記録表示機に表示、記録させることができる
。

又、泳者の泳ぎの状態に対応させて流速を制御する観察
の方法がある。

泳者は泳ぎ始めには体力に余裕があるので流速が一定で
あっても、最初設定した流速に応じて泳ぐことができる
が、長時間泳ぎ続けると体力が消耗し、だんだん泳ぐ速
度が落ちてくる。

この為、泳者が疲れて流される様になり、観察を続けら
れなくなる。従って、泳者の泳ぎの状態に応じて泳者が
常に同じ位置で泳ぐよう水流を制御することが好しい。

最初流速設定器２５で極くゆっくりとした回流を設定し
、スイッチ２２をＯＦＦ　、切換スイッチ２４をＯＮと
しておくと前記した様に制御器２３は流速が設定した速
度となる様モータ２１を駆動する。

回流が一定となったところで泳者が泳ぎを開始する。泳
者が観測部１０の略中央に来たところで、ＣＣＤカメラ
１７からの信号を画像処理器１８に於いて初期値として
記憶する。と同時に、スイッチ２２をＯＮ、切換スイッ
チ２４をＯＦＦとする。この初期値としての記憶とスイ
ッチ２２．２４の切換えは、電気的に同期連動させて行
ってもよく或は観察者が行ってもよい。　。

画像処理器１８はＣＣＤカメラ１７より刻々伝送される
データより求めた泳者の位置と前記初期値とを比較し、
前記した様に水槽本体ｌに対する泳者の速度を求める。

この水槽本体１に対する位置の移動が零、速度が零であ
る時は泳者の泳ぎ速度と流速とが合致している時であり
、制御器２３は現流速が維持される様モータ２１を制御
する。

次に゛、水槽本体ｌに対する泳者の移動があり、水槽本
体ｌに対して速度が発生すれば、比較演算器１９に於い
て流速計２０で検出した計測流速と前記速度と比較演算
して、泳者を初期値の位置へ保持する為の流速が演算さ
れ、該流速となる様な制御信号を制御器２３へ出力し、
制御器２３は該信号に基づいてモータ２１を駆動制御す
る。例えば泳者が初期値の位置より上流側に移動すると
泳者の回流に対する相対速度が流速より早いということ
であり、その時は水流が増速される様モータ２１が制御
される。又、泳者が初期値の位置より下流側に移動する
と水流が減速される様モータ２１が制御される。

而して泳者の泳ぎの状態に応じ、泳者が常に初期値の位
置にある様モータ２１の駆動を介して流速の制御がなさ
れる。

尚、上記実施例では竪型回流式水槽について述べたが、
水平回流式水槽であってもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、泳者の泳ぎをオンライ
ン、リアルイタイムでデータがとれるので、水槽内の流
速と泳者の位置速度に同時性があり、データの解析が容
易となる。又、泳者の泳ぐ速度に応じて流速を変えるこ
ともてきるので、トレーニングの状況を的確に判断でき
、よって泳者の能力に合せた科学的トレーニングを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムブロック図、
第２図は該実施例に於ける水槽の側面図、第３図は回流
式水槽の概略側面図、第４図は第３図のＡ−Ａ矢視図、
第５図は従来例を示す平面図、第６図は同前側面図であ
る。 ９は駆動装置、ＩＯは観測部、１７はＣＯＤカメラ、１
８は画像処理器、２０は流速計、２１はモータ、２３は
制御器、２７は発光体を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）観測部を有する復部水路と、水流発生装置を備えた
   往部水路とを有する回流式水槽の該復部水路での泳者の
   泳ぎ状態を観察する様にした回流式水槽に於ける泳者の
   泳ぎ状態を観察する観察装置に於いて、泳者に取付けた
   発光体と、泳者を撮像する撮像装置と、該撮像装置から
   の映像信号を処理し前記発光体の画面上での位置を求め
   る様にした画像処理器とを備えたことを特徴とする回流
   式水槽に於ける泳者の観察装置。 ２）観測部を有する復部水路と、水流発生装置を備えた
   往部水路とを有する回流式水槽の該復部水路での泳者の
   泳ぎ状態を観察する様にした回流式水槽に於ける泳者の
   泳ぎ状態を観察する観察装置に於いて、泳者に取付けた
   発光体と、泳者を撮像する撮像装置と、該撮像装置から
   の映像信号を処理し前記発光体の画面上での位置を求め
   ると共に画面上で位置の変化より発光体の水槽に対して
   の移動速度を求める様にした画像処理器と、水流の速度
   を検出する流速計と前記発光体の移動速度と水流の速度
   とから発光体が画面で所定の位置に保持される様前記水
   流発生装置を駆動する制御器とを備えたことを特徴する
   回流式水槽に於ける流速制御装置。