(57)【要約】【課題】  ダイバーが水中から水上の様子を容易に確認できるようにする。【解決手段】  フロート本体６は、ダイバー３０によって空気が入れられることで膨らみ水面に浮上する。フロート本体６の上部には、ＣＣＤイメージセンサ，撮影レンズを備えた水上ユニット７が設けられている。水中ユニット４は、水上ユニット７とケーブル５によって接続されており、水中ユニット４のＬＣＤにＣＣＤイメージセンサで撮影された撮影画像が表示される。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に気体が注入されることにより水面に浮上するフロート本体と、前記フロート本体に設けられ、撮影レンズ及びイメージセンサを有する水上ユニットと、前記撮影レンズを通して前記イメージセンサで撮影された撮影画像を表示する表示手段を有し、水中で使用される水中ユニットと、この水中ユニットと前記水上ユニットとを電気的に接続するケーブルとを備えたことを特徴とするカメラ付きフロート装置。
【請求項２】
前記撮影レンズは、全周魚眼レンズであることを特徴とする請求項１記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項３】
方位を測定する方位測定手段を前記水上ユニットに備え、前記表示手段は、撮影画像とともに前記方位測定手段の測定結果に基づいた方位を表示することを特徴とする請求項１または２記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項４】
前記水上ユニットに設けられ、方位を測定する方位測定手段と、前記方位測定手段の測定結果に基づいて、前記表示手段の表示上の方位が固定されるように撮影画像の回転処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項５】
前記水上ユニットが水面に浮上したことを検出するための検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、前記水上ユニットが水面まで浮上したときに前記水上ユニットを作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記水上ユニットに設けた水圧センサであることを特徴とする請求項５記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項７】
フロート本体の存在を知らせるための警告手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカメラ付きフロート装置。
【請求項８】
前記警告手段は、光と音によりフロート本体の存在を知らせることを特徴とする請求項７記載のカメラ付きフロート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキューバダイビングでのダイバーの事故を防止するためのカメラ付きフロート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レジャーとしてのスキューバダイビングが広く普及している。ダイバーの潜水位置を知らせてダイバーの安全を確保するために、水面に浮かべておくフラッグ付のフロートが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、スキューバダイビングでは、潮の流れに乗って水中を移動するドリフトダイビングが知られている。このドリフトダイビングでは、浮上に先立ってシグナルフロートを水面に浮上させて回収のための船舶及び付近を航行する船舶に浮上位置を知らせてから、ダイバーが浮上を開始する浮上形態が知られており、このような浮上形態を採用することで船舶との接触事故を防止するようにしている。シグナルフロートは、長いチューブ形状であり、水中で空気が入れられることにより浮上し水面上に起立し、周囲の船舶等から容易に視認できるようにされている。
【０００４】
他方、船舶から送信時刻を音波で送信し、それをダイバー側の受信機で受信することにより、ダイバーが母船からの距離を知ることができるようにしたシステムが知られている（特許文献２参照）。また、船舶に設けられたブイ及び２台の浮遊ブイとダイバーとのそれぞれに超音波送受信機を装着し、各ブイとダイバーとの交信時間、各ブイの位置データからダイバーの位置を船舶，ダイバー自身に知らせるシステムが知られている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案第３０３４０９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１９７６２３号公報
【特許文献３】特開平１０−２３９４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように浮上に先立ってシグナルフロートを水面に浮上させたとしても、それを船舶が見過ごしてしまう場合もあり、ダイバー自身が浮上地点の周囲の船舶の有無等を確認する必要がある。しかしながら、透明度が悪く目視による水面の船舶の確認が困難なときもある。また、水中では、音の伝搬速度が空気中に比べて速いため、船舶のスクリュー音からその船舶の方向・位置を特定することは困難である。
【０００７】
また、特許文献２，３のようなシステムでは、そのシステムの機器を装備していてない船舶は、ダイバーの位置を確認できない。もちろん、ダイバー自身もその船舶の位置を確認できない。このため、やはりダイバー自身が他の何らかの手段で船舶の有無を確認する必要があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、浮上の際にダイバーが船舶を確認することができるカメラ付きフロート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載のカメラ付きフロート装置では、使用時に気体が注入されることにより水面に浮上するフロート本体と、前記フロート本体に設けられ、撮影レンズ及びイメージセンサを有する水上ユニットと、前記撮影レンズを通して前記イメージセンサで撮影された撮影画像を表示する表示手段を有し、水中で使用される水中ユニットと、この水中ユニットと前記水上ユニットとを電気的に接続するケーブルとを備えたものである。
【００１０】
請求項２記載のカメラ付きフロート装置では、撮影レンズを、全周魚眼レンズとしたものである。
【００１１】
請求項３記載のカメラ付きフロート装置では、方位を測定する方位測定手段を水上ユニットに備え、表示手段を、撮影画像とともに前記方位測定手段の測定結果に基づいた方位を表示するようにしたものである。
【００１２】
請求項４記載のカメラ付きフロート装置では、水上ユニットに設けられ、方位を測定する方位測定手段と、前記方位測定手段の測定結果に基づいて、表示手段の表示上の方位が固定されるように撮影画像の回転処理を行う画像処理手段とを備えたものである。
【００１３】
請求項５記載のカメラ付きフロート装置では、水上ユニットが水面に浮上したことを検出するための検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、前記水上ユニットが水面まで浮上したときに前記水上ユニットを作動させる制御手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項６記載のカメラ付きフロート装置では、検出手段を、水上ユニットに設けた水圧センサとしたものである。
【００１５】
請求項７記載のカメラ付きフロート装置では、フロート本体の存在を知らせるための警告手段を備えたものである。
【００１６】
請求項８記載のカメラ付きフロート装置では、警告手段を、光と音によりフロート本体の存在を知らせるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水面に浮上するフロート本体に設けられた水上ユニットのイメージセンサで撮影された画像を、水中ユニットの表示手段に表示するようにしたから、透明度が悪い場合でも、ダイバーが水中から水面上の様子を観察することができ、船舶との接触事故を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施したカメラ付きフロート装置を図１に示す。カメラ付きフロート装置２は、フロート部３と、水中ユニット４と、ケーブル５とから構成される。フロート部３は、フロート本体６と、このフロート本体６の上端に取り付けられた水上ユニット７とから構成される。水中ユニット４及び水上ユニット７は防水性を有している。
【００１９】
フロート本体６は、上端が閉じられ下端に開口６ａが設けられたチューブ状であり、例えばビニール製で空気を抜いた状態で小さく折り畳み可能にされている。フロート本体６は、水中で開口６ａから空気を入れることにより膨張し浮力が発生する。この浮力により、フロート部３が水面に浮上し、水上ユニット７を上方にした姿勢で起立する。なお、フロート本体６は、上記のような形状に限らず、例えば下端を閉じたチューブ状とするとともに、空気を注入するためのバルブを設けてもよい。
【００２０】
図２に示すように、水上ユニット７は、半球状の透明なカバー７ａの内側に撮影レンズ８が配され、この撮影レンズ８の直下にＣＣＤイメージセンサ９（図３参照）が配されている。撮影レンズ８を通してＣＣＤイメージセンサ９での撮影が行なわれ、水中ユニット４に撮影画像が表示される。撮影レンズ８としては、全周魚眼レンズが用いられており、その撮影レンズ８の光軸が天頂を向くようにフロート部３が水面上で起立するため、撮影レンズ８を中心として全周が円形の撮影画像で撮影される。なお、カバー７ａを設けずに、撮影レンズ８を露呈させた構成であってもよい。
【００２１】
水上ユニット７の外周には、複数のＬＥＤ１１，ブザー１２，水圧センサ１３が設けられている。また、水上ユニット７には、ＣＣＤイメージセンサの他に、方位角を測定する電子コンパス１４，水中ユニット４との間で各種信号の授受を行なうためのＩ／Ｆ（インタフェース）回路１５が内蔵されている（図３参照）。
【００２２】
警告手段としてのＬＥＤ１１は、それが発光することにより、またブザー１２は、警告音を出力することにより、周囲の船舶に対してフロート部３があることを効果的に警告する。水圧センサ１３は、水上ユニット７が水面上に浮上したことを検出するために設けられており、水上ユニット７の位置での水圧を測定する。この水圧センサ１３で測定される水圧（圧力）がほぼ大気圧となったことが検出されると、水上ユニット７が水面に浮上した判断されてＣＣＤイメージセンサ９，電子コンパス１４，水中ユニット４のＬＣＤ２１（図１参照）が作動するようにされるとともに、ＬＥＤ１１，ブザー１２の作動が許容される。
【００２３】
図１に示されるように、水中ユニット４は、ＬＣＤ２１，操作部２２，操作者が把持する取手２３が設けられている。ＬＣＤ２１には、ＣＣＤイメージセンサ９で撮影された撮影画像とともに、電子コンパス１４の測定に基づく方位が表示される。操作部２２は、電源のオン・オフを行なう電源ボタン２２ａ，表示モードを変更する表示モードボタン２２ｂ，ＬＥＤ１１，ブザー１２を作動させる警告ボタン２２ｃから構成される。
【００２４】
表示モードは、ＣＣＤイメージセンサ９の水平面での回転に応じてＬＣＤ２１上の撮影画像が回転して表示される回転表示モードと、所定の方位（この例では、北（方位角０°））が常にＬＣＤ２１の上となるように撮影画像を表示する固定表示モードとを選択することができる。
【００２５】
ケーブル５は、フロート部３と水中ユニット４とを連結することにより、浮上したフロート部４が流れないようにするとともに、水中ユニット４が操作される位置（水深）からのフロート部３の浮上量を規制する。これにより、所定の水深（例えば、安全停止を行なう５ｍ）で水中ユニット４を把持してフロート部３を浮上させることにより、フロート本体６の下側の一部が水面下とされ、上部が水面から起立した姿勢に保持される。また、ケーブル５は、水中ユニット４と水上ユニット７とを電気的に接続する。なお、浮上量を規制するケーブルと、水中ユニット４と水上ユニット７とを電気的に接続するケーブルとを別々に設けてもよい。
【００２６】
図３に上記カメラ付きフロート装置の電気的な構成を示す。マイクロコンピュータ２５は、水中ユニット４及び水上ユニット７の各部を制御する。水中ユニット４，水上ユニット７には、ケーブル５で接続されたＩ／Ｆ回路１５，２６が設けられており、これらを介して各種信号の授受を行なう。
【００２７】
水上ユニット７は、前述のようにＣＣＤイメージセンサ９，ＬＥＤ１１，ブザー１２，水圧センサ１３，電子コンパス１４が設けられている。ＣＣＤイメージセンサ９は、マイクロコンピュータ２５の制御により、水上ユニット７が水面まで浮上したときに作動されて、撮影レンズ８を通して撮影を行ない、撮影信号を出力する。撮影信号は、水中ユニット４に送られる。なお、ＣＣＤイメージセンサ９の代わりにＭＯＳ型のイメージセンサ等を用いてもよい。
【００２８】
ＬＥＤ１１は、水上ユニット７が水面に浮上している場合で、警告ボタン２２ｃが押圧されたときに点灯する。同様に、ブザー１２は、水上ユニット７が水面に浮上している場合で、警告ボタン２２ｃが押圧されたときに警告音を発する。なお、ＬＥＤ１１に代えて、Ｘｅ管等を用いて光学的な警告を行なってもよい。
【００２９】
水圧センサ１３は、測定した水圧に応じた水圧信号をマイクロコンピュータ２５に送る。電子コンパス１４は、半導体を用いた地磁気センサーが用いられており、水上ユニット７の方位角を測定する。この方位角としては、例えばＬＣＤ２１の上方に対応するＣＣＤイメージセンサ９の方向の方位角が電子コンパス１４によって測定される。電子コンパス１４は、測定して得られる方位角に応じた方位角信号をマイクロコンピュータ２５に送る。
【００３０】
水中ユニット４の画像処理部２７は、水上ユニット７からの撮影信号に対して、γ補正ホワイトバランスの調節等を行う。また、画像処理部２７は、電子コンパス１４からの方位角信号がマイクロコンピュータ２５を介して与えられ、この方位角信号に基づいて方位を示す文字「Ｎ，Ｓ，Ｗ，Ｅ」を撮影画像に合成する合成処理を行う。さらに、固定表示モードの際には、画像処理部２７は、方位角信号に基づいて撮影画像の「北」が常にＬＣＤ２１の上となるように回転する回転処理を行う。
【００３１】
ＬＣＤ２１は、画像処理部２７で処理された撮影信号に基づいて駆動され、ＣＣＤイメージセンサ９で撮影中の撮影画像を方位を示す文字とともに表示する。
【００３２】
電源部２８は、電源となる電池や変圧回路等から構成されている。この電源部２８は、電源ボタン２２ａの操作によってオン・オフされるスイッチ２８ａが接続されており、スイッチ２８ａがオンとされると、動作を開始して水中ユニット４の各部に電力供給を行なう。また、電源部２８からの電力は、Ｉ／Ｆ回路２６，ケーブル５，Ｉ／Ｆ回路１５を介して水上ユニット７の各部にも供給される。
【００３３】
ＬＣＤ２１の表示状態の一例を図４に示す。なお、図４では、ＣＣＤイメージセンサ９の向きを示すための矢線を説明のために便宜的に描いてあり、その矢線の方向がＬＣＤ２２１の上方向に対応する。
【００３４】
図４（ａ）は、ＬＣＤ２１の上方向に対応するＣＣＤイメージセンサ９の方向が「北」向きとなる回転位置でＣＣＤイメージセンサ９が撮影を行なっている状態を示している。回転表示モード下では、図４（ａ）に示す撮影状態から、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤイメージセンサ９が回転すると、それと同じ回転角度でＬＣＤ２１に表示されている撮影画像も回転する。この撮影画像の回転の際に、ＬＣＤ２１に表示されている方位を示す文字も回転する。
【００３５】
固定表示モードを選択した場合には、電子コンパス１４からの方位信号に基づいて表示する画像に対して回転処理が行なわれるため、例えば図４（ｂ）に示すように、ＬＣＤ２１の表示が行なわれている状態で固定表示モードを選択すると、図４（ｃ）に示すように、撮影画像上の「北」が上とされた状態でＬＣＤ２１に撮影画像が表示される。このように固定表示モードでは、ＣＣＤイメージセンサ９が回転しても、常に「北」が上になるように撮影画像が表示される。
【００３６】
次に上記構成の作用について図５を参照しながら説明する。カメラ付きフロート装置２は、フロート本体６を折り畳んだ状態でダイバーに携行され、ダイバーが水面への浮上の際に安全停止したときに、フロート部３が水面に浮上される。フロート部３の浮上は、例えばオクトパス（予備のレギュレーター）を用いて、開口６ａからフロート本体６に空気を入れて、フロート本体６を膨らます。フロート本体６が膨らむと、浮力が発生してフロート部３が水面に向かって浮上する。
【００３７】
上記のようにフロート部３の浮上を開始させた後に、ダイバーは、水中ユニット４の電源ボタン２２ａを押圧して電源をオンとする。電源ボタン２２ａの押圧により、スイッチ２８ａがオンとなり、電源部２８から電力供給が開始される。この電力供給によりマイクロコンピュータ２５が動作を開始する。なお、フロート部３を浮上させる前に電源をオンとしてもよい。
【００３８】
マイクロコンピュータ２５は、動作を開始すると、まず水圧センサ１３を作動させる。これにより、水圧センサ１３が測定する水上ユニット７の位置に応じた水圧が水圧信号として、Ｉ／Ｆ回路１５，ケーブル５，Ｉ／Ｆ回路２６を介してマイクロコンピュータ２５に送られ、水上ユニット７の浮上位置が監視される。
【００３９】
フロート部３は、水面近くまで浮上すると、図６に示すように、ダイバー３０に把持された水中ユニット４と連結されたケーブル５によってフロート本体６の下端が下方に引っ張られるためにフロート本体６の下部が水面下とされ、フロート部３が水上ユニット７を上にした姿勢で水面から起立した状態となる。
【００４０】
また、フロート部３が水面まで浮上すると、水圧センサ１３からの水圧信号に基づいて水上ユニット７が水面まで浮上したことがマイクロコンピュータ２５によって検知される。すると、マイクロコンピュータ２５の制御により、Ｉ／Ｆ回路２６，ケーブル５，Ｉ／Ｆ回路１５を介してＣＣＤイメージセンサ９，電子コンパス１４が作動されるとともに、ＬＣＤ２１，画像処理部２７が作動される。なお、電源オンに応答して、ＬＣＤ２１を作動させるとともに、水圧センサ１３の測定結果に基づいて水上ユニット７の水深を表示してもよい。
【００４１】
このように、水上ユニット７が水面まで浮上してからＣＣＤイメージセンサ９，電子コンパス１４，ＬＣＤ２１を作動させるので電力消費を抑えることができ、電池の寿命を長くすることができる。
【００４２】
ＣＣＤイメージセンサ９が動作を開始して撮影が開始されると、撮影画像が撮影信号としてＩ／Ｆ回路１５，ケーブル５，Ｉ／Ｆ回路２６を介して画像処理部２７に送られる。そして、画像処理部２７によって撮影信号に対してγ補正ホワイトバランスの調節等が行われる。例えば初期状態では回転表示モードとされているため、これらの処理の後に回転処理は行なわれない。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ２５を介して与えられる電子コンパス１４からの方位角信号に基づいて、方位を示す文字「Ｎ，Ｓ，Ｗ，Ｅ」を撮影画像に合成する合成処理が画像処理部２７で行われる。このようにして処理された撮影信号に基づいてＬＣＤ２１が駆動されることにより、ＣＣＤイメージセンサ９で撮影された水面上の様子がＬＣＤ２１に表示される。ＣＣＤイメージセンサ９が回転すると、それに応じてＬＣＤ２１上の撮影画像は回転するが、撮影画像上の方位を示す文字「Ｎ，Ｓ，Ｗ，Ｅ」の合成位置も回転されるから、撮影画像の方位は常に正しく表示される。
【００４４】
上記のように回転表示モードでの表示中に、表示モードボタン２２ｂを押圧操作すると、マイクロコンピュータ２５によって画像処理部２７に対して回転処理の指示が与えられる。これにより、方位角信号に示される方位角と同じ角度で撮影画像の回転される。例えば、ＬＣＤ２１の上向きに対応するＣＣＤイメージセンサ９の方向が西（方位角２７０°）を向いている場合、撮影画像を２７０°回転して、北が上になるようにＬＣＤ２１に表示する。電子コンパスで測定される方位角が変化すれば、それに応じて画像の回転角度の変化される。
【００４５】
このように、撮影画像に回転処理を行いＬＣＤ２１に表示することにより、撮影画像を見やすくすることができるとともに、水面上における船舶の方向がより認識しやすくなる。もちろん、この場合には、撮影画像上の方位を示す文字「Ｎ，Ｓ，Ｗ，Ｅ」の合成位置は固定されている。
【００４６】
また、電源をオンとした後に、警告ボタン２２ｃを押圧すると、図７に示す割り込み処理がマイクロコンピュータ２５で行なわれる。これにより、水上ユニット７の水面への浮上後では、警告ボタン２２ｃを押圧すると、水上ユニット７に設けられたＬＥＤ１１が点灯されるとともに、ブザー１２から警告音が発せられ、周囲の船舶に警告を与えることができる。なお、水上ユニット７が水面に浮上する前に、警告ボタン２２ｃが押圧された場合には、ＬＣＤ２１が一時的に作動されて、そのＬＣＤ２１に水上ユニット７が水中であることがダイバーに警告され、ＬＥＤ１１，ブザー１２は作動されない。
【００４７】
上記のようにして、ダイバーは、いずれかの表示モードでＬＣＤ２１に表示される撮影画像でフロート部３の周囲、すなわち浮上地点の周囲の水面上の画像を確認し、安全停止のための時間が経過したならば、水面に浮上する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を実施したカメラ付きフロート装置の外観を示す斜視図である。
【図２】水上ユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】カメラ付きフロート装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＣＤ上の撮影画像の表示状態を示す説明図である。
【図５】カメラ付きフロート装置の使用状態を示す説明図である。
【図６】動作手順を示すフローチャートである。
【図７】警告ボタンが操作されたときの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
２  カメラ付きフロート装置
４  水中ユニット
５  ケーブル
６  フロート本体
７  水上ユニット
８  撮影レンズ
９  ＣＣＤイメージセンサ
１１  ＬＥＤ
１２  ブザー
１３  水圧センサ  
１４  電子コンパス
２１  ＬＣＤ
２５  マイクロコンピュータ
２６  画像処理部
【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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