[发明专利]一种自动控制游泳者位置的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动控制技术，尤其是涉及一种游泳池中自动控制游泳者位置的控制系统及控制方法。

背景技术

游泳池是人们喜爱的从事游泳运动的场地，人们可以在里面活动或进行比赛。多数游泳池建在地面，根据水温可分为一般游泳池和温水游泳池。游泳池游泳运动专门场所。分室内、室外两种。

随着人们的物质生活日益提高，游泳健身也成为部分人群的首选运动方式。但是，在城市中游泳馆的数量有限，无法满足人们的使用需求。

此外，游泳池泳道长度有限，无法满足游泳者保持连续顺畅的游泳体验，容易出现游泳一会儿就游到头的尴尬，并且每条泳道使用者数量有限，多人使用容易出现肢体碰撞，所以游泳池占用空间太大，建设数量有限。

发明内容

本发明设计了一种自动控制游泳者位置的控制系统及控制方法，其解决的技术问题是现有泳池无法给游泳者提供持续不间断的游泳体验，并且传统游泳池占用空间太大，建设数量有限。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种自动控制游泳者位置的控制系统，其特征在于：包括

一游泳池，其供游泳者使用；

一位置感应装置，其实时采集游泳者在游泳池中的位置信息；

一信号处理装置，其接收所述位置感应装置发送的游泳者位置信息，计算出游泳者单位时间内的位移信息并形成配置参数；

一电动给水装置，其根据所述配置参数向游泳池注入流速流量受控可变的注水水流。

进一步，所述电动给水装置的注水水流方向与游泳者在游泳池游泳的方向保持逆向。

进一步，所述位置感应装置由多个主动发光器件和多个被动感光器件构成，主动发光器件和被动感光器件数量相同；多个主动发光器件和多个被动感光器件分别设置在游泳池两侧感应游泳者的位置。

进一步，考虑到光波长在水中传播衰减的参数不同，优选蓝、绿主动发光器件与被动感光器件。

一种自动控制游泳者位置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、信号处理装置预先设置游泳者在泳池中应当处于的位置信息；

步骤2、游泳者在泳池游泳前进的方向与注水水流方向相反；

步骤3、位置感应装置实时感应游泳者在游泳池中的位置；

步骤4、信号处理装置根据预先设置游泳者在泳池中应当处于的位置信息和位置感应装置实时感应游泳者的位置信息计算出游泳者的位移信息；

步骤5、根据游泳者的位移信息，通过计算形成电动给水装置的输出功率配置参数；

步骤6、电动给水装置的输出功率变化，形成注水口注水流速的调整；

步骤7、注水水流带动游泳者回到预先设置游泳者在泳池中应当处于的位置。

进一步，上述步骤2-7形成闭环负反馈循环，实现自动控制游泳者位置，并且确保游泳者在游泳池中始终只需朝着一个方向游动即可。

进一步，所述步骤5中输出功率配置参数来源于游泳者的位移量与电动给水装置的输出功率和注水流速存在同极性变换关系，即：游泳者的位移量变大，电动给水装置的输出功率增大，注水流速增高；游泳者的位移量变小，电动给水装置的输出功率减小，注水流速降低。

该自动控制游泳者位置的控制系统及控制方法具有以下有益效果：

本发明通过实时测定游泳者位置并且根据位移信息控制电动给水装置输出的水流大小和速度，从而控制游泳者的位置，确保游泳者在游泳池中始终只需朝着一个方向游动即可，并且大大节省了游泳池空间设置。

附图说明

图1：本发明自动控制游泳者位置的控制方法流程方框图；

图2：本发明自动控制游泳者位置的控制系统的位置感应装置的功能结构框图；

图3：图1形成闭环负反馈循环控制结构的方框示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对本发明做进一步说明：

以下结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明，应当理解，下述的说明涉及的优选实施方式仅用于本发明的解释说明，而非用于本发明自我限定的用途。

图1是本发明控制系统设计方法流程，结合图1说明加密方法的步骤包括：

如图1的101所示：预先设定游泳者在泳池中应当所处的位置为P0，启动电动给水装置以缺省功率工作，产生缺省的泳池注水流速V0。

如图1的102所示：游泳者进入泳池，与注水流水逆向游泳。

如图1的103所示：位置感应装置实时感知游泳者在泳池中当前位置P1。