ロボットカメラを作ろう
 野鳥 ロボット カメラ ディジカメコントローラーの制作 Model - 15 自動撮影 野生動物
Rev.
16
Original : 2006-09-30-Sat.
Updated : 2016-12-03-Sat.

Robot Camera System Model- 15  
 完成した作品の外観    ⇒⇒
 このモデルで撮った画像例    ⇒⇒  
 開発・製作の目的・理由など  より細い光りファイバーが入手できるようになったため
 それを応用した使用範囲の広いモデルをめざした。 
 Model-7のエボリューションモデルと言える。
 (現時点の) 仕様    ⇒⇒ 
 製作状況    ⇒⇒
 フィールドでの使用状況    ⇒⇒  ⇒⇒   ⇒⇒


2006-09-24 Sun.
 まず以下の画像をご覧頂きたい。これは現時点の作品のセンサー先端部
を示すものだ。動作原理は野鳥を検知するために変調した赤外線を光ファイ
バーケーブルを通じて照射して野鳥から反射する赤外線を受光している。
センサー先端部、次期モデルはさらに
細いファイバーを使用する予定だ。
 ケーブルの太さだが、指で挟んでいる部分が 2mm φ先端部は 4mmφ、
最も太い部分は 7mmφだ。最近の光ファイバーケーブルは非常にしなやか
な(そのため従来製品より感度が劣るのだが・・・。)製品が開発されている。
 次期モデルに使用する光ファイバーケーブルとして最も太い部分でも 3m
mφの物を昨日発注した。
 背景に見える作品は様々な情報を得るための(これも自作の)測定器だ

2006-09-29 Mon.
 注文していた光ファイバーが入荷した。早速 Model-15 として製作を進める
事にした。
最近のオプチカルファイバーは一段と
しなやかさが増している。
 最近のオプチカルファイバーは一段としなやかさが増している。(実は
しなやかさの向上は性能の低下を伴っている。)今回の場合、試作機は
センサー前方 10cm の 10mmφの対象物を検知できたが Model-15 は
感知距離は同じ対象物を前面 50mm の 位置まで接近させないと検知
できなくない。回路変更も無関係ではないが旧タイプの光ファイバーに
戻すと性能が回復することから光ファイバーの性能の影響だと考えられ
る。
 同様のアイデアの作品は過去に製作済みなので試作モデルはすぐに
完成した。画像 # 0480-06 ()はフィールドテストの時の物だ。

 下()画像に見える小枝の下 1/3 の位置に光ファイバー先端が位置
して赤外線を上方に照射しているのだ。(無論小枝の背後なので画像か
らはセンサー部を見ることはできない。)


 Sun. Sep.24'06 06:47:45  Canon EOS 20D / EF300mmF4.0 ISO 400 +1/2 Robo-cam Prototype
 野鳥・モズが止まった枝は以下の画像に示すように地上約 6〜7m の高さだ。
この画像のモズに関しての観察報告はこちらを参照 : ⇒⇒


 Sun. Sep.24'06 06:50:17  Canon EOS 10D / EF28-135mm @50mm ISO 200 Robo-cam Prototype
 私が設計製作したロボットシステムは2セットのカメラをサイマルにコントロ
ール可能なので別のカメラは広角で全体を撮った。枝先に小さく記録された
野鳥・モズがお分かり頂けるだろう。


 Sun. Sep.24'06 06:02:42  Canon EOS D30 / EF50mmF1.4 ISO 200
 今朝のフィールドテストを開始した時に全体を記録したもので無論ロボット
でなく私が撮影した画像だ。ロボットシステムや測定機器、カメラ、レンズな
どはブラインドの中にセットしてテストを行った。白い枠はブラインドから 50mm
レンズで狙った時の画角を示している。
 ブラインドからロボットセンサー部まで約 10m センサーは地上約 6.4m の
こずえの小枝の裏側にセットしてあるのだ。無論当初からそんな高所にセン
サー部をセットすることなど考えてはいなかったが、近くで農機具倉庫の建設
工事が始まり、工事担当者の好意で高所作業車を提供して頂けたためだ。

翌日の画像だが昨日の高所作業車に
代って大型クレーンが稼動している。
 この画像は翌日のものだが建設工事現場では昨日の高所作業車に代って
大型クレーンが作業をしていた。『作業車の写真撮っても良いけれど会社名
は出ない様にしておいてね!。サボっていることが社長にばれると困ります
から。』と冗談を言っていたHさんに感謝!!。
 余談だが、画像 # 0055-06 手前右側にカメラと三脚があるが左側の藁山を
ロボットカメラでこんな画像を得るために狙っているのだ。

_
 現時点( As 2007-08-11 Sat. ) の基本仕様を以下に示す。
 基本動作原理  変調した赤外線を照射して対象物からの
 反射波を検知する反射式
 動作環境  快晴の日中〜深夜。雨天でも動作可能だが雨量により
 雨滴を検知する可能性があるため、簡単な雨よけが必要 
 風の影響は受けない
 感度  検知範囲 : センサー前面 80mm〜150mm の 最小 20mmφの
         大きさの物体を検知可能 
         但しガラスなど透過性の高い物質は検知不可の場合
         もある。  
         感知特性はヒステリシスを持つ。   
 センサー先端部の大きさ  先端部 3mmφ、先端から 20mm の部分 7mmφ、以降 3mm φ
 2000mm の長さの光ケーブルで増幅モジュールに接続
 
 使用電源  推奨 DC 12〜24 Volt .交流・直流共に動作可能
 10時間程度の短時間ならば 単3(ニッケル水素) x 6本でも動作可能  
 消費電力  通常時 30mA 以下 / 12.8 Volt
 感知時 45mA / 12.8 Volt
 インターフェース  Canon EOS 用 N3 タイプコネクター x 1line : FET 素子
 半押し⇒全押しのツーアクション動作が可能
 (プロトタイプは2セットのカメラコントロールが可能だった。)

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2006-12-21 Thu.
 最近の Robocam model-15 を使った画像だ。
毎年新年号の上で撮るのだが、
まだ購入していないので・・・。
 モデルは毎年晩秋の頃、我が家を訪ねてくれるジョウビタキだ。

センサーは雑誌の頁の間に隠れている。
 センサー(オプチカルファイバー)は雑誌の頁の間に挟んでおいた。分かり
やすい様に画像(↑)では先端を見せているが、現場では見えない位置まで
下げている。( センサーの位置が不明の場合は画像の上にマウスをスライド
して頂きたい。)

適当な竹筒に組み込んだ例。
 ファイバー先端は 3mmφなので、例えば外形 20mmφの竹筒に組み込
んだ場合はこんな(&)感じだ。

竹筒の中にセンサーを組み込む。
 竹筒の中の光ファイバーを見せるための説明画像なのでこの角度から光
ファイバーの先端部が見えているが、実装するときはさらに 10mm 程度下
がるのでこの角度からは何も見えない。

2006-10-14 Sat.
ノビタキ・メス冬羽、秋の渡りのため当地を南下してゆく。
Sat. Oct.14'06 09:00:42 Canon EOS 20D  EF300mmF4.0+1.4x ISO400  +1/2
 
大きさやデザイン面で気に入ったケースが見つからぬためチョコレートの紙箱に仮組み立ての状態なのだがそのまま観察
フィールドに持ち出して使用している。上()の場合朽ちた竹の杭の中に光ファイバーを下部の割れ目から差し込んでいる。

 観察フィールドの実際の使用現場: ⇒⇒

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Robot Camera Model- 15 製作工程 

2006-12-08 Fri.
 組み上げたのだが期待した性能が得られず、あれやこれやと試行錯誤する
[ たった一人のプロジェクトX ] の段階が私としては一番面白いと時間だと言
えよう。 Model-15もそんなわけで動作確認後は(やる気がちょっと無くなって)
仮組み立てのままだったのだが冬鳥にそなえて [ 製品化 ] を進めることにし
た。
今回はレタリングも行うことにした。
 第3者が使用することもあるので回はちゃんとレタリングも施した。
 
2006-12-09 Sat.
レイアウトが気に入らぬため
再度レタリングをやり直した。
 レイアウトが気に入らぬため再度レタリングをやり直した。

例によって [ デジカメ手作り工房 ] での製作風景。
 例によって [ デジカメ手作り工房 ] での製作風景。現在試作中のモデル
に部品を流用するためカメラコントロールは2セットから1セットに機能低下
してしまった。
_
感知回路にはヒステリシスを持たせる事にした。
 
感知回路にはヒステリシスを持たせる事にした。

ロボットカメラシステム Model-15 の外観。
 Model-15 の構成を示す。実際のフィールド撮影には(上記画像の品以外
に)交流 or 直流の12〜24 Volt の電源が必要だ。
 2008年2月に我が家の庭でジョウビタキを記録した実際の撮影現場を示そ
う。⇒⇒

先端部から120mm の物体
が感知可能
 
センサーの先端部は 3mm φ、感度を最高に上げた場合先端部から
120mm の物体(黒色)が感知可能だ。 ( 反射率の高い白色の場合は
感度が上がるため 150mm 程度。) フィールドでは50〜60mm 程度で
感知する様にして使用している。


センサー先端から 120mm に位置する
カメラのつや消し黒色を感知可能
 
具体例を上げればセンサーの先端から 120mm に位置するカメラのつや消
し黒色のボデイが感知可能だ。実際のフィールドで野鳥を撮影する時は杭や
枝などから野鳥の腹部を狙う事が多く、多くの野鳥の腹部は白色や灰色が多
いので 200mm 程度でも感知している。またヒステリシス特性を持つため一旦
感知すれば200〜300mm 程度まで離れてもホールドされる。

ケーブル類は簡単には剥がれないラベリング
を付けた
 ケーブル類は簡単には剥がれないラベリングを施した。前述した様に第
3者の使用の便のためだが、私自身も 20セットを越えるモデルを製作・使
用しており、時には観察フィールドでノーラベルのケーブルで戸惑うことも
あったからだ。

Model-16 のメインモジュールを接続した場合
リモートアラートが可能だ。
 Model-16 のメインモジュールを接続するこ事も可能だ。その場合、
1、対象物を感知すると Model-16 メインモジュールに接続したカメラが
  動作して画像に記録。
2、と同時に感知信号を遠く離れた・・・、例えば 100m 離れた車内の Mo
  del-16 サブモジュールに感知信号が(無線で)送られる。

サブモジュールは信号を受けた時点で Beep 音
とラッチインジケーターが働く
3、Model-16 サブモジュールは信号を受けた時点で Beep 音 ( Pi _Pi_Pi ! )
  で知らせる。またその時点で無人であってもラッチインジケーターが感知
  した事をホールドしている。

 この機能は以下の様な時に有効なのだ。
1、観察フィールドでロボットカメラをセットして現場を離れ、一定時間後様子
  を伺うため現場に戻るものだが、もしこの時対象の野生動物が接近する
  時ならば(当方に)気付いて逃げ去り貴重なチャンスを逃してしまう。
2、ロボットカメラをセットする場所が接近困難な場所などの時、様子を見る
  ためにカメラまで毎回出向かなくても Hit or not を事前に知る事が可能
  となる。

 本格的なカメラ防水システムを所有していないためサンプル画像を提示で
きないが、必要ならばセンサー部は水中でも動作可能だ。
( 2005-09-03 Fri. )
Someday somewhere,I will・・・・・・.
 Fri.Sep.03'05 13:25:07  Olympus C-2500L
 以前カワセミの餌を調査したときの画像だが、いつの日かこの小魚の水中の姿も Model-15 を使って記録してみたいものだ。

2007-08-24 Fri.
普段は他の機材と共にウーロン茶の
段ボール箱に裸で放り込まれている。
 完成後は他の機材と共に物置に置いたウーロン茶の段ボール箱に乱雑に放り込まれている。時にはダンボール箱に入ったまま
車のトランクに数週間放置され、真夏の高温や走行中の振動に耐えながら [ 出番 ] を待つのだ。


2016-11-04 Fri.

2016-11-04 12:53:26:00:08 EOS 30D EF200mm L ISO400 by RCS Model-15
 2016年11月、制作後10年以上経過した RCS モデル-15 の動作テストを兼ねて、庭に姿を見せるジョウビタキ♀を記録した。
モデル-15は特に問題もなく、半日で約100枚の画像を記録してくれた。

2016-12-02 Fri

 2016-12-02 12:43:58 EOS 10D EF300mm L ISO200 by RCS Model-15
 2016年暮れから我が家の庭に毎日数回姿を見せるジョウビタキ・メスが最近現れない・・・。事故にでも遭ったのかと気にして
いたのだが今日その理由が分かった。ジョウビタキを自動撮影しようとセットしたカメラにモズが記録されていたのだ。モズも芝生
の中に潜む昆虫の幼虫などを捕りに現れたのだ。モズは肉食で、メジロやスズメなどが(無論ジョウビタキも)襲われる可能性が
あり、ジョウビタキは姿を見せなくなったのだ。

RCS : Robot camera system.


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  File name : Robot_CMR_8001.htm
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