ロボットカメラを作ろう
 野鳥 ロボット カメラ Model - 14 自動撮影 野生動物
Rev.
12
Original : 2008-05-09-Fri.
Updated : 2015-01-25-Sun.

Robot camera system Model-14
FRO. 

 私は今まで30セット以上のロボットカメラシステムを制作・使用しているが
それらを特に目的を決めずに物置や庭に数日間セットして機能の再チェックを
する事がある。古いモデルを見直すことで新しいアイデアや改良点が見つか
る事も多くそれなりに楽しい作業なのだ。
 特に問題は無いと考えていた Model-14 だが長時間の使用で時々 HNI
( Hit by no item ) つまり対象物が無い状態なのに有ると誤動作する事例
が見つかった。回路、ファームウエア、電源などを再チェックの結果原因は
送信側の非可視光線をパルスドライブしている周波数が温度変化で変移
するためと判明した。

 これを機会に新しい部品の使用と回路変更を試みた。上() は 改造を
加えた送信モジュールだ。大きな変更点は以前のモデルは上部のしんちゅ
うパイプ内にセットしていた LED をボディ側に新しく開けた穴から照射する
様に変更した事だ。新しいコンポーネントの採用の結果目には見えないが
電力消費量は以前の約半分になっている。


 しんちゅうパイプは不要なので取り外しても機能に影響は無いが設置現場で
受信モジュールにラインを合わせる照準器として使うことにした。


 受信モジュールは内部は大幅に変わったが外観に変化は無い。


 送信・受信モジュール間は 10m 以上の距離でも使用可能だが野生動物
の撮影には( 10m の範囲のどこにカメラを向ければよいのか判断できない
ため ) 長すぎる距離だ。


 実際の現場では3〜6m 程度で使用する例が多い。小型の動物のためには
ビームを下げ、、。


 受信モジュール側でもそれに対応する。この事例はビームの高さは地上 15cm
だ。


 ここまでビームを下げると地表を転がるゴルフボールも感知可能だ。

ロボットカメラシステム Model-14
Must & Never test. 

 改造を終えた Model-14 を我が家の庭で 48時間の Must & Never test を
開始した。Must:つまり動作すべき時には確実に動作して、 Never:動作して
はいけない時には動作しないかどうかのテストだ。
 本来ならばリファレンスとなるシステムが比較のために必要なのだが確認は
人の目で行うことにした。

 上の画像では見にくいが、右側に送信モジュールが位置している。


 送信モジュールは地上数センチの位置からビームを飛ばしている。この様に地表に近い位置だと朝夕に結露が起こり
送信する光量が落ちてシステムの誤動作が発生しやすく、安定動作のテスト環境として最適なのだ。(結論から先に言え
ば、送信/受信エレメントが奥まった位置にあるため結露に関しては杞憂だった。)
 煉瓦は安定させるための [ 重し ] 、その上の木箱は単三電池8本が入った電源だ。

48時間テスト Step-1
 送信モジュールを Power on した後受信モジュールを On する。受信モジュールのインジケーターは、

1、送受間のビームが届いていなければ off、
2、僅かでも届いていればビームの量に応じた早さで点滅、
3、ビームのセンターが合えば点灯、

の動作をするので相互の位置合わせ作業は 10〜30秒程度で完了する。


48時間テスト Step-2
 Model-14 からのケーブルを以下の機器に繋ぐ。順序は不問、
1、リモートインジケーターモジュール(屋内のモジュールに感知を通知する
  無線モジュール)
2、AF アシストランプモジュール
3、カメラ

送受間のビームを手で遮ったためカメラが記録した画像
 送受間のビームを手で遮ってランプやカメラの動作、屋内の Model-17-A
に感知信号が届いているかチェックする。この後テスト終了まで不定期にこの
動作を行いカメラそのほかの動作を確認する。

その後追加した機能だ。
 屋内の Model-17A に [ 感知情報 ] が無線で届いているか?。

 テストはできる限り実際に近い設定で行う。最初の夜はチキンの骨
を置いた。

 Thu.May.08'08 23:37:52 Canon EOS 20D / EF50mmF1.4 ISO200 ( By Robocam Model-14 )
 最初の日の深夜イタチが現れた。


 Fri.May.09'08 03:50:36 Canon EOS 20D / EF50mmF1.4 ISO200  ( By Robocam Model-14 )
 数年前から付近で見かけるノラ猫がイタチが姿を消した数時間後現れた。
猫とイタチの体の大きさの差を改めて知らされる思いだ。


 Sat.May.10'08 14:59:21 Canon EOS 20D / EF50mmF1.4 ISO200 ( By Robocam Model-14 )
 翌日の朝ウズラの卵を置いたところ数羽のカラスが記録されていた。

48時間テスト Step-3
 48時間後全ての機器をパワーオフする。記録された画像(とその時刻)を
PC でチェックする。 
 使用した電池の電圧などを記録する => これは1回の充電で可能な連続
稼働時間などの参考資料になる。

 今回のテスト結果は充分満足できるものだった。


_
 Model-14 ( May-2008 version ) の大まかな仕様 
 送受モジュール間の距離  Max 15m、10m 以下が推奨値。
 感知できる対象物の大きさ  送受モジュール間が4mの状態で、直径 15mm 以上
 の大きさの非透過物の感知が可能
 Memo' プラスチック、ビニール製の袋など透過性の
 高い物質は検知できぬ場合がある。
 コントロール可能なカメラ  Canon EOS シリーズの N3 コネクターを持つ2セット
 の機種をサイマルにコントロール(半押し⇒全押し)
 可能。
 消費電力  送信モジュール  10.2mA / 10〜24V
 受信モジュール  14.5mA / 10〜24V (スタンバイ時)
            15〜45mA / 10〜24V ( アクティブ時)
 電源 DC12Vが設計値だが、エネループ8本(公称電圧 9.6Vでも稼働可能)
 インテリジェント機能  枯れ葉や紙片がセンサーを長時間( 30秒)カバーした様な
 状況では規定枚数を撮影後、撮影動作を停止する。
 遮蔽物が無くなれば自動回復する。 

 その後設計した仕様が得られているか確認する。テストはわざと快晴の日
を選んで行った。(この種の光ビームを使う機器は太陽光の影響を受けやす
いため屋内テストよりシビアな条件を選んだのだ。)
テストは快晴の日を選んで行った。
 パイプチェアの上は今までの Model-14 の設計や測定資料で厚さ 2cm を越
えた。今回のテストで受信モジュールから2m、3m、4mの位置で直径 13mm
の紙片が確実に感知できる事が確認できた。( Model-14(旧)では 15mm の
サイズでも 10〜20% の感知ミスがあったのだ。)
 この事は野鳥だけでなく草花に止まる昆虫もより高い精度で自動撮影が可能
だと言えるわけだ。旧 Model-14 で記録した昆虫の事例。 ⇒⇒

条件をいろいろ変えたテストも行っておく。
 時にはガラス越しに対象物を狙うこともあるため、デスクワークで使用してい
る半透明のアクリル製定規などを使い透過性のテスト情報なども集めておく。
 画像例の定規の場合ビームは透過するため感知されない。

2008-05-22-Thu.
 Model-14 のエボリューションモデルとして Model-18 の制作を開始した。

2008-05-26-Mon.
簡単なメインテナンスはキャビネットを
開けなくてもできるように
点検ホールを開けた。
 内部のステータスチェックやゲインを調整のためのインスペクションホール
を追加した。
_
2015-01-24 Sat.
 雑用に追われ、2年以上未使用だったが、庭に姿を見せる野鳥のジョウビタキを撮影するために物置の段
ボール箱に他のモデルと共に放り込んであったモジュールを引き出して庭にセットした。

 ジョウビタキは定期的に庭に姿を見せ、枯れた芝生に潜む昆虫の幼虫を捕捉している。地上は危険度が高い
ため適当な高さの小枝などから地表を捜す習性を利用して50cmほどの位置に止まり場所(今回はマグカップ)を
置く。上(↑)画像は先ほど止まったらしく、 Model-14 の赤いインジケーターが点灯している。
 自画自賛になるが、現場でのセットアップが確実に、そして短時間に行えるのはありがたい。別ページに
も記したが、超狭角の指向性を持つにもかかわらず送受モジュール相互の位置合わせ作業は 10〜30秒程
度で完了するのだ。

 上画像 #15-R0020688 の手前の EOS 10D がその時記録した画像だ。(↓)

 Sun.Jan.25'15 09:21:21 Canon EOS 10D / EF200mmF2.8 ISO400  ( By Robocam Model-14 )


 2015年2月、基本アイデアは MOdel-14 と同じだが、発光側にレィザー光線を使った作品を製作した。 ⇒⇒

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