ロボットカメラを作ろう
 デジカメ リモコン 自作 Model - 17 自動撮影 野生動物
Rev.
33
Original : 2007-08-15-Wed.
Updated :2016-03-26-Sat.
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 Model-17 は無線(400MHz帯の電波)を利用したリモートコントローラーで
性能や大きさが異なる3モデルを製作・使用している。

 Model-17-A  到達距離 100m 程度のシングルチャネルリモコン 
 Model-17-B  到達距離 1,000m 程度のマルチチャネルリモコン ⇒⇒
 Model-17-C  到達距離 100m 程度のシングルチャネルリモコン ⇒⇒


Robot Camera Model- 17-A 

自作無線リモコン

Robot Camera System Model- 17-A  
 完成した作品の外観    ⇒⇒
 このモデルで撮った画像例    ⇒⇒  ⇒⇒
 その後追加した機能    ⇒⇒
 開発・製作の目的・理由など    ⇒⇒
 (現時点の) 仕様    ⇒⇒ 
 その後追加した機能    ⇒⇒
 フィールドでの使用状況    ⇒⇒   (Kitadace) ⇒⇒
 庭のスプリンクラーの On Off コントロール    ⇒⇒    


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 まず Model-17-A の送受モジュールの完成した外観を示そう。また実測
した性能のおおまかな結果はここに示そう。 ⇒⇒
Model-17-A は通信距離 60m 以上の
能力を持つカスタム無線リモコンだ。
 Model-17-A は通信距離 60m 以上の能力を持つカスタム無線リモコン
だ。
左が受信モジュール、
右が送信モジュールだ。
 左が受信モジュール、右が送信モジュールだ。2セットのカメラをサイマ
ルにコントロール可能だが、小さく作り上げたため(スイッチを取り付ける
スペースがなくて)現行のモデルは1セットのカメラをコントロールする。
   
その後追加した機能だ。
 その後追加した機能だ。現場にセットされたロボットカメラシステムが対象物
を感知したことを離れた場所で知る機能も追加した。上(↑)画像は私のデスク
に置いた Model-17-A の受信モジュールだが検知したことをビープ音とランプで
知らせてくれるのだ。 ⇒⇒
_
設計目的や機能、製作過程などの報告。

2007-08-15 Wed.
 自分で設計製作した各種のロボットカメラを趣味の野生動物の観察・記録
に応用しているのだが先日事故に遭ってしまった。

先日ロボットカメラシステムが事故に遭遇した。
 この画像は昨年 ( 2006年10月)のものだが、今回の事故の説明のため
アタッチしたものだ。
 カメラと (画像上にマウスをスライドすればホワイトサークルで示される。)
センサー部の間には農道があり、カメラとロボットをつなぐ通信ケーブルを
農道上に這わせていたのだ。
 先日も似た様な状況で自動撮影を行った。最近の農業用機械は大型の
物が多いのだが、今回は農道を通過した農機のキャタピラーがカメラとロボ
ットをつなぐ通信ケーブルを切断してしまったのだ。切断されたケーブルは
再製作可能だが場合によってはケーブルが引きずられ⇒三脚の転倒⇒カ
メラの破損の可能性もあったわけだ。

 この様な途中に小川などを挟んで使用する場合に応じたロボットシステ
ムとカメラとの接続を無線で行う Model-16 を既に製作済みだが より機能
を特化したモデルを製作する事にした。

2007-10-10 Wed.

 完成した Model-17-A をフィールドに持ち出して、途中に農道があると仮
定した状況でフィールドベリファイテストを行なった。無論正常に動作してく
れた。 ⇒⇒
_
 早速過去製作した時のデータベースから得た情報を元に必要なコンポー
ネントを発注する。前回もそうだったが、この種のコンポーネントやモジュール
を扱う企業は街工場的な業者が多く、発注の E-Mail を出しても数日間反応
は無い。人手不足とか、おそらく数百、数万件の注文ならともかく1〜2点の
注文は煩わしいのだろう。たまりかねて電話を入れるが(日中、夜間、)応答
が無い。1週間を経過しても無応答なので『景気の影響で倒産したものか・・
・・・。』 と別の企業に発注したがここも無応答だ。

 最初の企業に発注してから 12日、突然代引きで注文品が入荷した。すで
に別の企業にも同種の部品は発注済みなのだが・・・。

 結局機能の異なるふたつのモデルを製作する事にした。

 届いた部品を見て(使い古された言葉だが)改めてこの種の技術の進歩に
驚かされる思いだ。 
2003年3月の我が家の物置 
別称 [ 手作り工房 ]。
 Sat. Mar.22'03 10:11:25 Canon EOS-1D / EF100-400mm
 
2003年当時のボード(画像 #9824-64 の右下の部品)に更に多くの機能
を持つボードはこれだけ()の大きさになってしまったのだ。
使い古された言葉だが、 [ 技術の進歩 ] 
を感じさせる。 
                     
Camera Olympus C-2500L
 縮小化・高密度化により価格と消費電力は大幅に少なくなり、部品数と
信頼性は逆階乗比例するとの理論からすれば信頼性も又大幅に向上して
いると考えられる。


2007-09-12 Wed.
発注した部品が3個所の部品店から届いた。
 その後数件の電子部品店に注文した IC やスイッチ類は発注の翌日
には自宅に届いた。いつもの事だが秋月電子蠅ら届くパーツは@100.-
の素子でもスペックシートが付属しているのがありがたい。

まず無線リモコンのトランスミット・モジュールの
製作から始めた。
 まず送信モジュールの製作から始めた。大きさは 65 x 50 x 20mm だ。
部品が届いたのは 12:30 だったが3時間後には基本テスト可能な状態ま
で組み上げた。

レリーズボタンの半押し全押しの区別が
明確に可能だ。
 ただ小さいだけではない。市販のリモコンはカメラのレリーズボタンの半
押し全押しの区別ができない製品がほとんどだが、当工房の製品はその
区別が明確にできるのだ。
 私がリモコンを使用する目的は野生動物の観察・記録のためだが、長時
間スタンバイするためカメラやストロボが省エネのためスリープモードに入っ
ている事が多い。。特にストロボは長時間のスリープの後の再立ち上げには
数秒から数十秒の時間を必要とするのだ。この様な状況でスリープからカメ
ラやストロボを目覚めさせるためには半押しが最適なのだ。

ストロボがスリープから再立ち上げに時間が
かかりすぎて間に合わなかった事例。
 ストロボがスリープから再立ち上げに時間がかかりすぎてロボットカメラか
らのレリーズ信号で発光できなかった事例。

ストロボが正しく動作していれば
クリアな画像が得られたのに・・・。
Fri.Nov.17'06 03:27:07 Canon EOS 10D / EF50mmF1.4 ISO400 ( By Robocam Model-5 )
 ロボットカメラシステムから事前に半押し信号を送りストロボが立ち上がっ
た後レリーズした事例。

小さいけれど心地よい重さがあり
適度な緊張感を与えてくれる・・・
 内部は部品をびっしりと組み込んだこともあり適度な重量がある。『小さ
いけれど心地よい重さがあり使用者に適度な緊張感を与えてくれる・・・。』
などと気障っぽく表現してみた。2個のボタンスイッチは取り付けスペース
の関係で Model-A では採用できなかったが、Mode-B では操作する力に
差が付けられている。

 まだ完成ではない。ラベリングや実際の観察フィールドにおける動作テス
トなど Too many rivers to cross. の状況なのだ。

2007-09-13 Thu.
キャビネットのクリーニングとラベリングを行なった。
 今日は昨日組み上げた送信モジュールを全て分解しキャビネットのクリ
ーニングとラベリングを行い最終組み立てを行なった。

Transmit-Module が完成した。
 後部から伸びているワイヤーはアンテナだ。受信モジュールは現在仮り
組み立ての状態だが自宅付近の路上テストでは見通しで 30m 程度の
距離でも動作している。
 使用電池だが最近は地方でも入手可能になってきた単5の形状の 23A
と呼称される製品を使用する。重量は電池込みで 77 gr.だ。ちなみに隣の
アーミーナイフ ( Victorinox standard Spartan ) は 59 gr. だ。
 操作はシンプルで Half ボタンを押せばカメラの半押しレリーズ信号が、
Full ボタンを押せばカメラの半押しレリーズ信号送信後、全押し信号が
カメラに送られる。(実はもう少し凝った機能も持っているのだが、受信モジュ
ールのセクションで説明する予定だ。)

これが 12A と呼称される電池だ。
購入時には価格にご注意!。
 これが 23A と呼称される電池だ。東南アジア製の家電や測定器によく
使用されている。気をつけたいのはその価格だ。IC やコンデンサーなどを
取り扱う専門店では \50.- 〜 \80.- 程度で入手できるが、先日とある大
型家電で、同じ GP 社製品だが \320.- のラベルがついていたのには驚
かされた。

2007-09-14 Fri.
今日はレシービングモジュールを製作した。
 今日は受信モジュールを製作した。このモジュールは本来カメラをサイマル
に2セットコントロール可能なのだが部品不足のため、現在モジュールには
カメラコントロールラインが1本しか付属していない。

単純なリモコンではなく
それなりの機能を持つリモコンなの。
 送信モジュール同様大きさを示すためアーミーナイフとならべた画像を
示そう。
 パネル上の4個のインジケーターは、
 Busy インジケーターは送信モジュールが操作されれば(受信側で電波が
検知されれば)点灯する。
 Detected インジケーターは送信された電波が自身宛の場合(つまり相互
の ID が合致すれば)点灯する。
 そして半押し信号、全押し信号に対応する Half / Full インジケーターを点
灯させ同時にカメラに指示を送る。

これは物置(私の工房)製作途中の様子だ。
 これは物置(私の工房)製作途中の様子だ。
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2007-09-15 Sat.
 郊外の農道で基本能力を調べてみた。
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 Model 17-A 大まかな仕様
 送信
 モジュール
 サイズ 65 x 50 x 20 mm   重量(含、電池) 77 gr.  
 使用電池 単5型 23A ( 12 Volt ) x 1
  カメラに対して半押しレリーズ信号、全押しレリーズ
 信号の送信が可能。
 受信
 モジュール
 サイズ 100 x 70 x30 mm   重量(電源 別) 165 gr.
 外部電源 AC-DC 8〜24V 
 送受間の
 通信能力
 見通し距離で 60m ( 受信側:アンテナを地上に這わせた。
 送信側:地上約 80〜80cm 手持ち
 200回の送信で 0回ロス。 100% のヒット率
 見通し距離で 100m ( 受信側:アンテナを地上に這わせた。
 送信側:地上約 80〜80cm 手持ち
 100回の送信で 4回ロス。 96% のヒット率
 見通し距離で 150m ( 受信側:アンテナを地上100cmにセット
 送信側:地上約 80〜80cm 手持ち。
 100回の送信で 24回ロス。 76% のヒット率
 補足−1  今回使用したアンテナは適当な物を使用したのだが
 使用周波数に適合したヘリカルアンテナなどを使用
 すれば通信距離はもっと伸びるかも知れない。
 (アンテナの適合性は無線関係では重要だ。) 
 補足−2  小型に組み上げたため、現時点ではコネクターを付ける
 スペースが無いが、送信モジュールは他のロボットカメラ
 との接続を可能にする予定。
 補足−3  カメラ側が連写モードの場合、1回の全押し信号送信で
 複数枚の撮影が行なわれる事がある。
 カメラ側を単写モードにする事で対応可能だ。
 (これは純正のリモコンでも見られる現象で、現時点で
 対応策は考えていない。)

2007-09-18 Tue.
 赤外線などを使ったリモコンでは不可能な以下の様な使用方法が可能に
なる。
例えば野鳥が好んで止まるこずえに向けてカメラと受信モジュールをセット
しておく。そして複数のメンバーが個々に送信モジュールを持ち周囲を散策
しながら先ほどのこずえに止まる野鳥に気付いたメンバーが送信モジュール
を操作することで撮影する方法だ。
 いつ現れるか、そして現れぬかも知れない野生動物を長時間待つことは
 少々苦痛を伴うが、この手段では苦痛を分散できるわけだ。
  EOS シリーズのリモートコントローラー Canon LC-4/LC-5 の場合送受
間が 60m以上離れると(指向性が強いため)送信者は2〜3m移動しても
通信不可能になってしまうのだ。

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Robot Camera Model- Kitadace 

テレ・インジケーター
 一般に市販されている自動感知・記録システムを使い観察フィールなどで野
生動物を記録する場合、対象の野生動物の記録が撮れたか否かはカメラに記録
された画像を見るまで分からない製品がほとんどだ。
 私が設計制作したシステムではこの不便を無くするために1回でも感知すれば
モジュールのインジケーターで表示する様になっている。また必要に応じてヒット
件数を知ることも可能だ。⇒⇒

 この種の機器は数週間から数ヶ月フィールドにセットされる例が多いようだが
私の場合週末に近郊の林や耕地などに早朝にセットして夕方に回収するケース
が殆どだが、この様な短時間でも以下の様なインシデントの可能性があるのだ。

1: ハイキングの方や悪意の方が見つけて持ち去るケース。
2: 再び現場へ記録の有無をチェックに近づいた時運悪く対象の野鳥などと鉢合
   わせしたため逃げ去った残念なケース。

 そのため現場から離れた位置でも感知を知る機器を製作した。これがあると
別の対象物の観察などで現場を離れていても感知を知ることが可能なのだ。
 動作原理は無線を使用するもので感知情報を最大 100m 離れた地点まで知らせ
てくれのだ。
 

 この()モジュールをロボットシステムとカメラを繋ぐケーブルに接続する
だけでロボットが獲物を感知すれば遠く離れた親機へ知らせてくれる。
 親機は3セットまでの子機モジュールの識別能力を持つため、観察フィール
ドの複数の場所にセットしたセンサーの個別の感知も判断可能なのだ。

 子機モジュールは2セット( Ch-A & Ch-B )を制作した。その後盗難やイタ
ズラ対策として、カメラが初期の位置から移動されるなどして僅かでも傾いた
場合に動作する水銀スイッチと連動して Ch-C の信号を送信する様な機能を
加えた。
 親機側は Ch-C の信号を受けた時のみ大きな警戒音が出るので速やかに
対応が出来るわけだ。


 親機と並んだ画像だ。実はこの親機は RCS Model-17-A の親機そのものな
のだが、通常パワーオンすれば無線リモコン Model-17-A の親機として働くが、
リセットキーを押しながらパワーオンすると Kitadace の親機として動作するの
だ。このあたりがファームウエアコントロール機器の面白さだと言えよう。
 Kitadace の親機として働く時、子機モジュールA、B、C、から感知信号が無
線で届くとパネルの Busy が Channel-A、Half が Channel-B、Full が Channel
-C のインジケーターとして動作するのだ。 つまり3箇所にロボットをセットして
車内に親機を置き、付近を散策した後車にもどり Half インジケーターが On して
いれば CH-B をセットしたロボットシステムが獲物を感知したと現地へ出向かな
くても知ることができるのだ。
 補足 : 
 前述したように Ch-C の信号はアラート信号として働くように変更済みだ。


今日はレシービングモジュールを製作した。
 こちらは [ 無線リモコン ] として働く例で右側のモジュールは画像では陰にな
り見えないが半押しと全押しのレリーズスイッチを持っている。


 この(↑)モジュールは試作段階のものだ。

 私は夜間物置に時々姿を見せるイタチの自動撮影にこのモジュールを使用
する事も多い。庭に置いたセンサーには Ch-A の Kitadace を、物置のセンサ
ーには Ch-B の Kitadace をセットしておけば室内で読書などをしながらでも、
『いま庭を横切ったな・・、とか物置に進入したな・・。』などと知ることができる
ので大変重宝している。

_
Robot Camera Model- 17-A 

Kitadace on the fields

 具体的な使用例を示そう。
早朝 03:50 周囲は真っ暗だが付近を散歩後
インジケーターでキャッチを知る。
 早朝の野鳥の挙動を知るために使用した事例。ロボットカメラシステムを
前日にセットして、翌朝付近へ出向き車を止め付近を散歩。03:50 a.m. 頃に
車へ戻り Kitadace のインジケーターの点灯で対象物がやって来たことを(現
場へ出向きカメラの画像を調べる前に)知る事が可能だ。

2009-04-24 Fri.
 Model-16 のトランスミット・モジュールを小型化・省エネ化して Kitadace
同様に使用できる様にした。

 
2010-09-15-Wed.
 自宅雨戸シャッターの格納部に侵入するコウモリ君の観察記録に役立っている。
コウモリを屋内・外から同時撮影するために使用。
 屋内と屋外から同時撮影するには最適なのだ。

_

Robot Camera Model- 17-A 
カメラでなく庭のスプリンクラーをコントロール

 雨水を裏庭のタンクに溜め、後日スプリンクラー庭の散水に利用している。散水
の On Off は居間や書斎から Model-17-A を使って行えるよう受信モジュールに
モデファイを加えた。
今日はディジカメでなくスプリンクラー
をコントロールするのだ。
 居間や書斎で Model-17A のコントローラーの Half sw. を押すと・・・・。
( ちなみに Full sw を押せば散水停止の指示が送信される。)

物置の Digial cap' display module が・・・・。
 物置に設置した Model-17 Receiver がコントロールされ、ディジタルディスプレイ
モジュール
の  [ 雨水タンク内のポンプスタート回路 ] をコントロールする。
 画像下部の1eneloop とマークされた木箱は Model-1A の電源で単3型エネループ
を8本内蔵している。

タンク内のポンプがスタート
 タンク内のポンプがスタートする。( この画像は雨水タンクではなくて残り湯
貯水タンクのものだ。)

手作り逆流防止バルブ
 ポンプの送水は逆流防止の自作ワンウエイ・バルブを経由して、、、。

居間や書斎から無線リモコンで庭の
スプリンクラーを On/Off 可能だ。
 前庭のスプリンクラーから散水されるのだ。前述した様にリモコンの Full sw を
押せば散水は停止される。

2016年1月〜3月


 安価で高性能な無線通信モジュールが市販されていることを知りクライアントから依頼を受けた貯水タンクシステムに
採用した。 ⇒⇒
 
_
2012-07-13 Fri.
 補足報告 サンヨーエネループの自己放電
 充電後長期間を経過しても自己放電がとても少ないことでサンヨーエネループは
有名だが、ちょっと疑念を抱く現象を経験した。
 今回のスプリンクラーのリモートコントロールテストではいつもの様にエネループを
使用したのだが、今年1月にフル充電した後デスクの引き出しにしまっていた8本の
内3本の無負荷状態の出力電圧が 40mV 〜 450mV で使用できなかったのだ。残り
は 1.26V 程度の値で即使用可能だった。
 原因は不明だ。現時点で単3型エネループは約80本使用しているが、この様な経
験は皆無だった。
フル充電後デスクの引き出しに仕舞ったままだった。
 紙片には Full charged Wed.Jan.18'12 のメモ書き、わずか半年でフル放電した
原因は何だろう。   問題の電池の Date-code は 10-07TC、10-07TC、09-11UH
だった。
 


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   File name : Robot_CMR_9500.html