JP4987100B2 - 自動撮像装置、及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動撮像装置に関する。より詳細には、野生動物などの生物を自動撮像するための電子式撮像部を内蔵する自動撮像装置に関する。

近年、多様な体系を有する生態系維持の重要性が指摘される一方で、特に哺乳類の種の減少が憂慮される。生態系を維持するための情報を収集するために行われる生体の生息数、生息密度、及び生息分布などの調査では、多くの研究者によってカメラトラップ法が推奨される。

カメラトラップ法には、アクティブ赤外線方式技術に基づく方法と、パッシブ赤外線方式技術に基づく方法との２つの方式がある。アクティブ赤外線方式技術に基づく方法では、対象とする生物の移動経路を横切るようにエミッタ(放射体)と赤外線検出部とを配置する。そして、生物が赤外線を遮断するように通過する瞬間に、赤外線検出部が検出した赤外線受光量の変化に基づき、カメラが生物を撮像する。パッシブ赤外線方式技術に基づく方法は、生物から放射させる赤外線を検出する検出部の検出信号に基づき、カメラが生物を撮像する方法である。何れの方法を使用する場合でも、カメラトラップ法を採用することにより、研究者が現場に立ち会わずに、検出された生物の情報を収集することが可能になる。

従来、カメラトラップ法には、機械式の銀塩カメラ（以下、機械式カメラと称する）が使用されてきた。図１５において、機械式カメラを使用して、パッシブ赤外線方式技術に基づくカメラトラップ法を実現する従来の自動撮像装置を示す。この自動撮像装置１は、レンズ１１を有する機械式カメラであり、機械式カメラのファインダ部に赤外線検出部５が嵌め込まれる。自動撮像装置１は、赤外線検出部５の検出領域に生物が入ったときに、機械式カメラが撮像するように制御される。カメラ及び検出部を制御するソフトウェアは、自動撮像装置１に搭載されるマイクロコントローラなどの制御部（図示せず）に記憶される（特許文献１を参照のこと）。

非特許文献１において、カメラトラップ法に使用される各種自動撮像装置の比較が示される。図１５に記載されるカメラは、非特許文献１では、「Field Note IIa」と記載される。非特許文献１に示されるように、図１５に示す自動撮像装置は、自動撮像装置の使用者である研究者から非常に高い評価を受けている。このため、図１５に示す自動撮像装置と同等な性能を有する自動撮像装置を提供し続ける必要がある。

しかしながら、近年デジタルカメラなどの電子式カメラが登場し、社会全体として機械式カメラが、電子式カメラに置き換えられる傾向が続いている。このため、機械式カメラを入手することが徐々に困難になってきた。この結果、図１５に示す自動撮像装置を製造・販売することが難しい状況になった。そこで、カメラトラップ法に使用される自動撮像装置においても、図１５に示す自動撮像装置の代替品として、機械式カメラを搭載するのではなく、電子式カメラを搭載する自動撮像装置が製造・販売されるようになった。

図１６において、電子式カメラを搭載して、パッシブ赤外線方式技術に基づくカメラトラップ法を実現する従来の自動撮像装置を示す。自動撮像装置１は、筐体２を有し、筐体２の内部に電子式カメラである撮像部３と、制御部４と、検出部５と、電源部６と、カメラ起動部１３とを備える。電子式カメラである撮像部３は、撮像ボタンが押下固定される。検出部５が生物を検出すると、自動撮像装置１は、ソレノイドモータを有するカメラ起動部１３が、電子式カメラである撮像部３の起動ボタン、又は電源ボタンを押下する。電子式カメラである撮像部３は、撮像ボタンが押下固定されるため、電子式カメラの起動処理が終了すると、撮像処理が実行される。以上の動作により、自動撮像装置１は、自動撮像処理を実現する。

特開２００４−２７４４３６号公報

安藤元一、鳥海沙織、椎野綾、小川博、天野卓（東京農業大学 農学部 畜産学科 野生動物学研究室）著 「センサーカメラの機種間性能比較」

しかしながら、検出信号に応答して電子式カメラの電源をオンにする自動撮像装置では、電子式カメラの起動処理に１秒から２秒程度の時間を要するために、検出部で検出された生物を撮像するときに、既にカメラの撮像範囲に存在しない虞がある一方、電子式カメラの電源を常時入れて、生物を検出したときに、撮像ボタンが押下して撮像する自動撮像装置では、電子式カメラの制御回路に定常的に電流が流れるため、撮像管、又は撮像面を破損する虞がある上に、自動撮像装置に電源を供給する電池などの蓄電装置の放電が早まるという不具合があった。

そこで、本発明は、上述した不具合を解決することが可能な自動撮像装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、２つの検出部により生物を検出することにより、検出した生物を迅速に撮像する自動撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る自動撮像装置は、第１の検出範囲内に存在する生物を検出する第１の検出部と、第２の検出範囲内に存在する生物を検出する第２の検出部と、第２の検出範囲内に存在する生物を撮像する撮像部と、第１の検出部が生物を検出したときに撮像部の起動処理を実行し、かつ撮像部の起動処理後に第２の検出部が生物を検出したときに撮像部の撮像処理を実行する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明に係る自動撮像装置では、生物を検出する２つの検出部を有し、一方の検出部が生物を検出したときに撮像部の起動処理を実行し、他方の検出部が生物を検出したときに撮像部の撮像処理を実行するので、短い撮像応答時間で生物を撮像することが可能となった。

本発明に係る自動撮像装置の第１、第２、及び第３の実施形態のブロック構成を概略的に示す図である。 本発明に係る自動撮像装置の第１の実施形態の正面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第１の実施形態の平面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第１の実施形態における自動撮像のフローを概略的に示す図である。 本発明に係るフラッシュ蓄電部充電フローを概略的に示す図である。 本発明に係る自動撮像装置の第２の実施形態の正面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第２の実施形態の平面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第２、及び第３における自動撮像のフローを概略的に示す図である。 本発明に係る自動撮像装置の第３の実施形態の平面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第４の実施形態の正面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第４、及び第５の実施形態のブロック構成を概略的に示す図である。 本発明に係る自動撮像装置の第４の実施形態の平面図である。 本発明に係る自動撮像装置の第４、及び第５における自動撮像のフローを概略的に示す図である。 本発明に係る自動撮像装置の第５の実施形態の平面図である。 機械式カメラを搭載する従来の自動撮像装置である。 電子式カメラを搭載する従来の自動撮像装置である。

ここで、本発明の多様な機能の実施形態を実施する装置、及び方法は、添付図面を参照して説明する。添付１面及びそれに関連する説明は、本発明のいくつかの実施形態を説明ものである。しかしながら、添付図面及びそれに関連する説明は、本発明の範囲を限定するものではない。また、同一、又は類似する機能を有する構成要素には、図を通じて同一、又は類似する参照符号が参照される。

図１〜図５を参照して、本発明に係る自動撮像装置の第１の実施形態を説明する。図１は、自動撮像装置１の第１の実施形態のブロック構成を概略的に示す図である。自動撮像装置１は、筐体２を有し、筐体２の内部に撮像部３と、制御部４と、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂと、電源部６とを備える。

図１において、撮像部３は、撮影レンズ３０１、シャッタ３０３、撮像素子３０５、光学バリア３３７、電源制御部３５１、光学ファインダ３３９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１５、メモリ制御部３１３、及びメモリ３２５などを有する。さらに、撮像部３は、記憶媒体３４１が着脱可能に構成されている。

撮像部３は、電源制御部３５１が制御部４から出力される撮像部電源投入用制御信号を検出すると、ＣＰＵ３１５などの撮像部３の内部の各部に電源部６の電源電圧を印加するように構成される。例えば、撮像部電源投入用制御信号を撮像部３の電源オンオフを制御する電源制御部３５１に接続する。そして電源制御部３５１が電源部６の電圧を撮像部３に印加するように動作することにより、撮像部３に電源電圧を印加できる。また、撮像部電源投入用制御信号を、ソレノイドモータなどの駆動部を有するボタン押下素子（図示せず）に接続する。そして、撮像部電源投入用制御信号に基づいて、撮像部３の操作部３４９の１つとして構成される起動ボタン（図示せず）を機械的に押下することによって、撮像部３に電源電圧を印加できることができる。

また撮像部３は、制御部４から撮像用制御信号を検出すると、撮像処理を実行するように構成される。撮像用制御信号を撮像部３の撮像ボタン３４５、３４７のレリーズ接点に接続する。これにより、撮像用制御信号に基づいて、撮像部３の撮像処理を制御することができる。また、撮像用制御信号を、ソレノイドモータなどの駆動部を有するボタン押下素子（図示せず）に接続する。撮像部３の撮像ボタン３４５、３４７を機械的に押下することによって、撮像処理を制御できる。

撮像部電源投入用制御信号、又は撮像用制御信号が検出されたか否かは、所定のしきい値と比較することにより判定することができる。例えば、撮像部３に入力される制御信号の電圧が所定のしきい値電圧より高い場合に、制御信号が検出されたと判定し、撮像部３に入力される制御信号の電圧が所定のしきい値電圧より低い場合に、制御信号が検出されないと判定することができる。逆に、撮像部３に入力される制御信号の電圧が所定のしきい値電圧より低い場合に、制御信号が検出されたと判定し、撮像部３に入力される制御信号の電圧が所定のしきい値電圧より高い場合に、制御信号が検出されないと判定することができる。なお、撮像部電源投入用制御信号、及び撮像用制御信号は、電流値、電力値、又は周波数など電圧値以外の電磁的特性を用いてもよい。

図１を参照して、撮像部３が有する各構成素子について説明する。撮影レンズ３０１は、被写体たる生物の光学像を取り込む。レンズ３０１は、焦点距離を６．３〔ｍｍ〕〜１８．９〔ｍｍ〕として、開放Ｆ値を３．７（Ｗ）、Ｆ４．２（Ｔ）にすることができる。バリア３３５は、撮像部３が撮像処理を行わないときに、撮影レンズ３０１などを撮像部３の外部と遮断するように構成され、撮影レンズ３０１などの汚損、及び破損を防止する保護機構である。シャッタ３０３は、絞り機能を備える。例えば、絞り機能は、Ｆ３．７〜Ｆ８（Ｗ）、Ｆ４．２〜Ｆ９（Ｔ）にすることができる。撮像素子３０５は、光学像を電気信号に変換する。撮像素子３０５として、ＣＣＤ型、又はＣＭＯＳ型などの撮像素子を使用できる。また撮像素子３０３は、有効画素数を１０００万画素として、（１／２．３）型正方画素ＣＣＤ原色フィルタを採用しても良い。Ａ／Ｄ変換器３０７は、撮像素子３０５から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。タイミング発生回路３０９は、撮像素子３０５、Ａ／Ｄ変換器３０７、Ｄ／Ａ変換器３１１にそれぞれクロック信号や制御信号を供給する回路である。タイミング発生回路３０９は、メモリ制御回路３１３と、ＣＰＵ３１５とにより制御される。

画像処理回路３１７は、Ａ／Ｄ変換器３０７、又はメモリ制御回路３１３から出力される画像データに所定の画素補間処理、又は色変換処理を実行する。ＣＰＵ３１５は、画像処理回路３１７で取得される演算結果に基づいて、露光制御部３１９、及び測距制御部３２１にオートフォーカス処理、自動露出処理、及びフラッシュプリ発光処理などを実行する。さらに画像処理回路３１７は、撮像された画像データを使用して、所定の演算処理を行い、その演算処理結果に基づいてオートホワイトバランス処理などを行う。

メモリ制御回路３１３は、Ａ／Ｄ変換器３０７、タイミング発生回路３０９、画像処理回路３１７、画像表示メモリ３２３、Ｄ／Ａ変換器３１１、メモリ３２５、及び圧縮・伸長回路３２７をそれぞれ制御する。画像表示メモリ３２３、及びメモリ３２５は、同一のＲＡＭ（Random Access Memory）に配置しても良い。この場合、ＲＡＭの一部の所定領域を画像表示メモリ３２３とし、他の所定領域をメモリ３２５とすることができる。Ａ／Ｄ変換器３０７でアナログ‐デジタル変換された画像データは、画像処理回路３１７とメモリ制御回路３１３とを介して、画像表示メモリ３２３、又はメモリ３２５に書き込まれる。またＡ／Ｄ変換された画像データは、メモリ制御回路３１３を直接介して、画像表示メモリ３２３、又はメモリ３２５に書き込まれる。

画像表示メモリ３２３に書き込まれる表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器３１１を介してＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置を有する画像表示部３２９により表示される。レンズ３０１、及び撮像素子３などを介して撮像された画像データを、画像表示部３２９上に逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現することが可能である。画像表示部３２９は、ＣＰＵ３１５の指示により任意に表示をオンオフすることが可能であり、表示をオフにした場合には撮像部３の電力消費を大幅に低減することができる。本発明に係る撮像部３は、検出部５により検出された生物を自動的に撮像する自動撮像装置１において使用される。このため、原則的には表示部は使用されることはなく、常にオフにされる。

メモリ３２５は、撮像された静止画像や動画像を記憶するための記憶装置であり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を記憶するのに十分な記憶容量を有する。またメモリ３２５は、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影、又はパノラマ撮影の場合にも、大量の画像データをメモリ３２５に対して高速に書き込むことが可能な容量を有する。さらにまた、メモリ３２５は、ＣＰＵ３１５の作業領域としても使用することが可能である。例えば、メモリ３２５は、５００ＭＢ程度の容量を有することができる。圧縮・伸長回路３２７は、画像データを圧縮及び／又は伸長する回路であり、メモリ３２５に記憶された画像データを読み出して圧縮処理、又は伸長処理を実行する。圧縮処理、又は伸長処理が終了した画像データは、メモリ３２５に書き込まれる。

露光制御部３１９は、シャッタ３０３を制御する。測距制御部３２１は、撮影レンズ３０１の焦点合わせを制御する。ズーム制御部３３１は、撮影レンズ３０１の焦点距離を変化させるズーム制御を実行する。バリア制御部３３３は、バリア３３５の動作を制御する。撮像された画像データを画像処理回路３２７により演算した結果に基づき、露光制御部３１９、及び測距制御部３２１は、ＣＰＵ３１５に制御される。

ＣＰＵ３２５は、撮像部３の制御を実行する中央処理装置であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）３７７に記憶されたプログラムに基づいて、各種処理を実行する。例えば電源部６、又はバックアップ用電源３５３から電源制御部３５１を介して各部に供給する電源の制御などの処理を実行する。なお、ＣＰＵ３２５が、ＲＯＭ３７７からプログラムを読み出す処理は、起動処理ごとに行われる。多くの場合、撮像部１の起動時間は、ＣＰＵ３２５がＲＯＭ３７７からプログラムを読み出す時間に依存する。

表示部３４７は、ＣＰＵ３１５におけるプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて撮像部３の動作状態や警報などを表示する。表示部３４７は、撮像部３に１つ、又は複数個所配置することが可能である。表示部３４７は、ＬＣＤ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示装置、又は表示素子と、スピーカなどの発音素子とを組み合わせて構成できる。また、表示部３３７は、光学ファインダ３３９に表示させることが可能である。

表示部３３７の表示内容のうち、ＬＣＤなどの表示装置に表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記憶媒体７１の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示などがある。さらにＬＣＤなどの表示装置には、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などを表示することが可能である。

撮像ボタン３４５、３４７及び操作部３４９は、撮像部３に各種の指示を入力するものであり、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、及び音声認識機構などの入力装置を１つ、又は複数組み合わせて構成する。

撮像ボタン３４５は、レリーズ接点の第１の接点（図示せず）に撮影用制御信号が検出される場合、又は撮像ボタン（図示せず）の操作途中によって、オンとなり、ＡＦ（Auto Focus）処理、ＡＥ（Auto Exposure）処理、ＡＷＢ（Auto White balance）処理等の処理動作が開始される。撮像ボタン３４７は、レリーズ接点の第２の接点（図示せず）に撮影用制御信号が検出される場合、撮像ボタン（図示せず）の操作完了でオンとなり、ＣＰＵ３１５が一連の撮像処理動作が開始される。ここで撮像処理は、撮像素子３０５から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器３０７、及びメモリ制御回路３１３などを介してメモリ３２５に画像データとして書き込む露光処理と、画像処理回路３１７、及びメモリ制御回路３１３における演算を用いた現像処理と、メモリ３２５から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２７で圧縮を行い、記憶媒体３４１に画像データを書き込む記録処理とを含む。

操作部３４９は、電源オンオフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モードなどの各機能モードを切換え及び／又は設定することができる。さらに操作部３４９は、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切換ボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像移動−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、及び日付／時間設定ボタンなどの各種設定要素を備える。

電源制御部３５１は、電源検出回路（図示せず）、ＤＣ−ＤＣコンバータ（図示せず）、通電するブロックを切り替えるスイッチイング回路（図示せず）などを有する。電源制御部３５１は、ＣＰＵ３１５の制御に基づいて、必要な電圧を各部へ供給する。例えば、撮像部３が電源オフの場合には、ＣＰＵ３１５、タイミング発生回路３０９など撮像処理に関係する部分には電源は、供給されない。このため、撮像部３の電源がオフのときの待機消費電力は、撮像部３の電源がオンのときの待機消費電力よりも大幅に少なくなる。図１においては、ＣＰＵ３１５、媒体検出回路３５５、及びＲＴＣ（Real Time Clock）３５７に電源を供給する電源線のみが図示されるが、撮像部３０５、表示部３３７など撮像部３の各部に電源電圧を供給することは、当業者には理解されるであろう。

バックアップ用電源３５３は、コイン電池などにより構成され、電源部６からの電源供給がないときにおいても、常時電源を供給しなくてはならない媒体検出回路３５５、及びＲＴＣ３５７に電源制御部３５１を介して電源を供給する。バックアップ用電源３５３がリチウムイオン電池などの２次電池である場合には、電源部６から電源電圧が供給されるときに、バックアップ用電源３５３を充電することも可能である。

インタフェース３６６は、メモリカード、又はハードディスク等の記憶媒体３４１と、撮像部３とをインタフェースする。コネクタ３６７は、撮像部３と記憶媒体３４１とを接続する。なお本実施の形態では、撮像部３が、記憶媒体３４１を取り付けるためのインタフェース及びコネクタを１系統のみ備えるが、記憶媒体３４１を取り付けるためのインタフェース及びコネクタを１つ、又は複数の何れの系統数を備えても良い。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備えることも可能である。インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）カード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマート媒体、メモリスティック、ＭＭＣ、ＳＤ、又はＸＤメモリカードフォーマットなどの周知のフォーマットに適合したメモリカードを含むことができる。

光学ファインダ３３９は、画像表示部３２９による電子ファインダ機能を使用することなしに、光学ファインダ３３９のみを用いて撮影を行うことが可能である。光学ファインダ３３９は、表示部３３７の一部の機能を行うことが可能である。例えば、光学ファインダ３３９は、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などを行うことができる。

ＲＴＣ３５７は、デジタルカメラ内部の時刻を管理する時刻管理手段であり、撮像部３が電源オフ状態でも、常に電源部６、又はバックアップ用電源３５３から電源制御部３５１を介して電源が供給されるように構成される。ＣＰＵ３１５は、シリアル通信などを介してＲＴＣ３５７から時刻を読み出すことが可能である。ＲＴＣ３５７には、ＲＴＣ３５７を動作させるためのクロックを出力するクロック発振器３８１が接続されている。ＲＴＣ３５７は、クロック発振器３８１のクロックを基準に時刻管理を行う。ＣＰＵ３１５には、比較的高周波なクロックを出力するクロック発振器３８３が接続されている。一般的に、クロック発振器３８１から出力されるクロックは、クロック発振器３８３から出力されるクロックよりも低い周波数に設定されている。

媒体検出回路３５５には、コネクタ３６７と記憶媒体３４１との着脱状態を示す媒体検出信号が、コネクタ３６７を介して入力される。媒体検出回路３５５は、ＣＰＵ３１５の動作状態に関わらず、媒体検出信号に基づいて、記憶媒体３４１の着脱状態を検出する。媒体検出信号は、ＣＰＵ３１５にも入力される。媒体検出回路３５５は、ＲＴＣ３５７と同様に撮像部３が電源オフ状態でも常に電源制御部３５１から電源電圧が供給される。ＣＰＵ３１５からシリアル通信などを介して媒体検出回路３５５にアクセスを行うことで、記憶媒体３４１の着脱状態を認識できるように構成される。

本実施の形態では、電源部６からＣＰＵ３１５に電力供給が行われない場合でも、バックアップ用電源３５３で動作可能な媒体検出回路３５５により、コネクタ３６７に対する記憶媒体３４１の着脱状態を監視することが可能な構成となっている。また、ＣＰＵ３１５と、媒体検出回路３５５とを接続するシリアル通信の信号ラインの一部は、ＣＰＵ３１５と、ＲＴＣ３５７とを接続する信号ラインと共通化される構成することが可能である。

図１において、制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａから出力される撮像部電源投入用検出信号と、撮像用検出部５ｂから出力される撮像用検出信号とを入力する。また、撮像部３に撮像部電源投入用制御信号と、撮像用制御信号とを出力する。さらに、制御部４は、電源部６から出力される電源電圧を入力する。

制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂが生物を検出したときに、その生物を撮像するように撮像部３を制御する。すなわち、制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａが出力する撮像部電源投入用検出信号を検出すると、撮像部３に撮像部電源投入用制御信号を出力する。さらに、制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａを検出した後に、撮像用検出部５ｂが出力する撮像用検出信号を検出すると、撮像用制御信号を出力する。

制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａが出力する撮像部電源投入用検出信号と、撮像用検出部５ｂが出力する撮像用検出信号とを監視する。検出信号の監視は、撮像部電源投入用検出信号と、撮像用検出信号とを所定の周期でサンプリングすることにより実施できる。検出信号を監視するためのサンプリング周期は、適当な周期にできる。しかしながら、撮像用検出信号を監視するためのサンプリング周期は、撮像部電源投入用検出信号のサンプリング周期よりも長くすることが好ましい。サンプリング周期を長くして検出感度を低くすることにより、ノイズによる制御部４の誤動作を防止するためである。

自動撮像装置１は、使用者が撮像部電源投入用サンプリング周期を変更できる設定器（図示せず）を内部に配置する構成にできる。また、自動撮像装置１を制御するソフトウェアを使用者が書き換えることによりサンプリング周期を変更できる構成にできる。

制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａから入力される撮像部電源投入用検出信号が検出されると、撮像部電源投入用制御信号を出力するように構成される。また、制御部４は、撮像用検出部５ｂから入力される撮像用検出信号が検出されると、撮像用制御信号を出力するように構成される。撮像部４の場合と同様に、撮像部電源投入用検出信号、又は撮像用検出信号が検出されたか否かは、所定のしきい値と比較することにより判定することができる。

制御部４は、マイクロチップ・テクノロジー社（Microchip Technology Inc.）が製造・販売するＰＩＣなどのマイクロコントローラを有することができる。また制御部４は、株式会社ルネサステクノロジ（登録商標）が製造・販売するＨ８シリーズなどのマイクロプロセッサを有することができる。例えば、制御部４が有するマイクロコントローラに制御部４の制御を実現するフローを有するソフトウェアを書き込むことで、制御部４は、所定の機能を実現できる。

図１において、撮像部電源投入用検出部５ａは、検出可能な範囲内に生物を検出した場合に、撮像部電源投入用検出信号を制御部４に出力する。同様に、撮像用検出部５ｂは、検出可能な範囲内に生物を検出した場合に、撮像用検出信号を制御部４に出力する。また、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、電源部６から出力される電源電圧を入力する。

撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂは、野生動物、及び野鳥などの生物を検出する検出装置である。上述のように、本発明に係る自動撮像装置１は、山中などの照明設備がない場所で使用されることが多い。このため、照度が低い場所でも野生生物を検出する能力を必要とされる。撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂは、焦点レンズ５１と、検出素子５３と、コンデンサ、抵抗などの電子素子５３とを有する。好適には、これらを一体化した検出装置を使用することができる。撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、同一の構成にすることができるので、以下、撮像部電源投入用検出部５ａについてのみ説明する。

撮像部電源投入用検出部５ａが有する焦点レンズ５１は、複数の光軸を有する複数の単焦点レンズにできる。また、焦点レンズ５１は、検出素子５３の検出感度が端部領域の検出感度と比較して中心領域の検出感度が高くなるように構成できる。これにより、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂの検出感度は、中心領域の近傍において最も良好になる。

検出素子５３は、熱起電力効果、焦電効果、又は熱電対効果を利用する熱型赤外線素子、若しくは光起電力効果、光導電効果、又は光電子放出効果を利用する量子型赤外線素子などの赤外線素子にすることができる。好適には、検出素子５３は、焦電型赤外線素子である。

焦電型赤外線素子は、温度変化によって誘電体の分極が変化する焦電効果を利用する赤外線素子であり、波長依存性がなく、広域帯の波長感度を有する。また、焦電型赤外線素子は、素子の付近の視野角は狭く、検出密度が「密」になる。一方、素子の遠方では、視野角が広く、検出密度が「疎」になる。すなわち、素子の付近では、生物の動き及び温度差に対する検出感度が良好であるのに対し、遠方では、検出感度が比較的低くなる。検出素子５３に使用する焦電型赤外線素子は、デュアル型、又はクワッド型の何れかの型の焦電素子を使用できる。

撮像部電源投入用検出信号は、焦電型赤外線素子が検出した検出信号を増幅したアナログ信号にできる。また、撮像部電源投入用検出信号は、焦電型赤外線素子が検出したアナログ信号を検出部内部でＡＤ変換（アナログ‐デジタル変換）したデジタル信号にすることもできる。

撮像用検出部５ｂは、撮像部電源投入用検出部５ａと同様な構成を有して、撮像用検出信号を、制御部４に出力する。

図１において、電源部６は、撮像部３、制御部４、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂに電源電圧をそれぞれ出力する。電源部６と制御部４との電源線に、手動開閉器６３を有することができる。自動撮像装置１では、制御部４に記憶される制御用ソフトウェアが制御フローから外れて、制御部４から撮像部３に撮像用制御信号を出し続けるなどの誤動作を生じる可能性がある。電源部６と制御部４との間に手動開閉器６３を備えることにより、このような誤動作が生じる危険性を低くすることができる。

電源部６は、内部に蓄電装置６１を備える。蓄電装置６１は、乾電池、又はボタン電池などの１次電池、若しくはニカド電池、ニッケル電池、又はリチウムイオン電池などの２次電池にできる。好適には、蓄電装置６１は、自動撮像装置１を１ヶ月程度駆動することが可能な容量を有することができる。研究者などの自動撮像装置１の使用者は、一般的に１ヶ月程度の間隔で、自動撮像装置が設置される現場を巡回する。自動撮像装置１は、その間動作し続けることが望ましいからである。

図２は、本発明に係る自動撮像装置１の第１の実施形態の正面図である。図２において、自動撮像装置１は、筐体２の側面が地平面と垂直を成すように、すなわち撮像部３が配置される筐体２の底面が地平面と平行になるように配置される。撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、撮像部３の上面の上方に、撮像部３のレンズ１１と地平面に対する同一の垂線上に位置するように配置される。後述するように、自動撮像装置の第１の実施形態では、撮像部３のレンズ１１の視野角と、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂの検出範囲とが、ほぼ同一の中心点を有する球面を形成するように配置することが好ましいからである。

なお、撮像部３と、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、地平面に平行な面内に存在する生物を検出し、又は撮像するように配置することができる。しかしながら、撮像部３の撮像面と、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂの検出面とは、撮像面及び検出面の垂線が地平面と交差するように配置することができる。このように撮像面、及び検出面を配置することにより、地平面に存在する生物を検出し、又は撮像するためである。また何れの場合でも、撮像部３の撮像面と、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂの検出面とは、同一方向の垂線を有するように配置される。撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂが検出する方向と同一の方向に存在する生物を、撮像部３が撮像できるようにするためである。

撮像部３の一方の側面に隣接して制御部４が配置され、撮像部３の他方の側面に隣接して電源部６が配置される。制御部４と、電源部６とは、筐体２の内部の何れかに配置されていれば良い。したがって、この配置は、配置形態の一例であり、本発明を限定するものではない。

筐体２は、外部から雨水などの水分が進入しない構造を有することが必要になる。本発明に係る自動撮像装置は、鹿、猪、又はテンなどの様々な野生動物、及び野鳥が出現する山中、又は里地里山などの屋外に設置される場合が多いからである。例えば、自動撮像装置１は、あらゆる方向からの飛沫による有害な影響がない防沫機能、及び有害な影響が発生するほどの粉塵が中に入らない防塵機能などを有することができる。

また、筐体２は、手動で開閉可能な扉などの開閉部８を有することができる。研究者などの自動撮像装置の使用者が自動撮像装置１を巡回するときに、自動撮像装置１が撮像した静止画像、又は動画像を記憶する記憶媒体３４１、及び電源部６に備えられる蓄電装置６１などを交換するためである。

図３において、本発明に係る自動撮像装置１の第１の実施形態の平面図を示す。図３は、撮像部３と、制御部４と、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂと、電源部６とを筐体２の内部に備える自動撮像装置１と、撮像部３の撮像範囲２０と、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とを示す。

図２を参照して説明したように、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、撮像部３の上面の上方に、撮像部３のレンズ１１と地平面に対する同一の垂線上に位置するように配置される。

撮像部３の撮像素子の撮像面と、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂの検出素子の検出面とは、同一の垂線を有するように配置され、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂが検出する方向に存在する生物を撮像部３が撮像する。

撮像部３の撮像範囲２０は、撮像部３が撮像可能な範囲である。また、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１は、撮像部電源投入用検出部５ａが生物の存在を検出可能な範囲である。さらに、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２は、撮像用検出部５ｂが生物の存在を検出可能な範囲である。

図３において、撮像範囲２０、検出範囲２１、及び検出範囲２２は、円弧を有する扇型で示される。しかしながら、実際には、撮像範囲２０、検出範囲２１、及び検出範囲２２はそれぞれ、撮像部３のレンズ１１を頂点とする略円錐状の形状の範囲を有している。なお、撮像部３のレンズ１１と、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、垂直方向に順に配置されるため、円錐形状をそれぞれが有する撮像範囲２０、並びに検出範囲２１、及検出範囲２２のそれぞれの頂点は、垂直方向に多少のずれがある。しかしながら、このずれは、撮像範囲及び検出範囲の大きさと比較すると無視できるほどである。したがって、以下の説明では、これらの頂点は、同一の点であると仮定して説明する。

撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１、及び撮像用検出部５ｂの検出範囲２２はそれぞれ、大きさが異なる視野角を有する円弧の水平視野として示される。ここで、水平視野は、検出部の検出範囲のうち、地平面に水平な平面の検出範囲をいう。また、地平面に対して垂直方向の検出範囲を垂直視野という。図３では、検出範囲２１、及び検出範囲２２の水平視野は、円弧上に示されるが、中心領域の検出感度を端部領域の検出感度よりも良好にした水平視野を有してもよい。このような検出範囲を有することで、自動撮像装置１は、正面に存在する生物を的確に検出し、撮像することが可能になる。

図３に示すように、撮像部３の撮像範囲２０は、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１よりも狭い水平画角を有し、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１に、全て包含される。また、撮像部３の撮像範囲２０は、撮像用検出部５ｂの検出範囲２１よりも広い水平画角を有し、撮像用検出部５ｂの検出範囲を全て包含する。

撮像範囲２０、並びに検出範囲２１及び２２をこのように規定する以下の利点を有する。まず、撮像範囲２０より広い検出範囲２１に存在する生物を検出したときに、撮像部３に電圧を印加することが可能になる。そして、撮像範囲２０内に包含される検出範囲２２に存在する生物を検出したときに、撮像部３は、瞬時に撮像処理を実施することができる。このようにそれぞれの視野角を規定することで、撮像範囲２０に存在する生物を撮像できる可能性が高くなる。

図３には示されないが、検出範囲２１、及び検出範囲２２の垂直視野は、検出素子の検出面に垂直の方向の検出感度を最も高くして、検出素子の検出面に垂直の方向から離れるほど検出感度を低くできる。これにより、地上に存在する生物を検出するために、地平面に対して所定の角度下方に検出部を傾けた場合に、検出素子の検出面に垂直の方向の検出感度が最も良好で、検出部に近づくほど、平面上の検出距離が低くなる特性を有することができる。

図４において、第１の実施形態の自動撮像のフローを概略的に示す。まず、自動撮像のフローの全体を説明する。

ステップ４０１において、制御部４は、電源投入用検出信号が検出されたか否かを判定する。電源投入用検出信号が検出されなかった場合は、処理は、再びステップ４０１を実行する。電源投入用検出信号が検出された場合は、処理は、ステップ４０２に進み、制御部４は、電源投入用制御信号を出力する。次いでステップ４０３において、制御部４は、撮像部待機時間が経過したか否かを判定する。撮像部待機時間が経過した場合は、処理は、ステップ４０１に戻る。撮像部待機時間が経過していない場合は、処理は、ステップ４０４に進む。

ステップ４０４において、制御部４は、撮像用検出信号が検出されたか否かを判定する。撮像用検出信号が検出されなかった場合は、処理は、ステップ４０３に戻る。撮像用検出信号が検出された場合は、処理は、ステップ４０５に進み、制御部４は、撮像用制御信号を出力する。ステップ４０５において、制御部４は、撮像用制御信号を出力したのちに、ステップ４０３に戻る。以下、各ステップについて、より詳細に説明する。

ステップ４０１において、制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａから出力される撮像部電源投入用検出信号が検出されたか否かを判定する。撮像部電源投入用検出部５ａは、検出範囲２１の範囲内に生物が存在する場合は、撮像部電源投入用検出信号を出力する。また、検出範囲２１の範囲内に生物が存在しない場合は、撮像部電源投入用検出信号を出力しない。制御部４は、撮像部電源投入用検出信号を検出しない場合は、所与の撮像部電源投入用サンプリング周期が経過したのちに、再びステップ４０１において、撮像部電源投入用検出信号が検出されたか否かの判定を実行する。制御部４が、撮像部電源投入用検出信号が検出した場合は、処理は、ステップ４０２に進む。

ステップ４０２において、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を撮像部３に出力する。そして、撮像部電源投入用制御信号を入力した撮像部３は、電源制御部３５１によって、撮像部３の各部に電源部６から出力される電源電圧が印加するように制御される。そして、撮像部３は、起動処理を開始し、ＲＯＭ３７７からプログラムを読み出したのちに起動を完了する。撮像部３は、起動処理が終了したのちに、撮像可能な状態になる。そして、撮像用制御信号が入力されるまで待機する。またステップ４０２において、制御部４は、撮像部待機時間のカウントを開始する。

ステップ４０３において、制御部４は、撮像部電源投入用検出信号を検出した時から撮像部待機時間が経過したか否かを判定する。撮像部電源投入用検出信号を検出した時から所定の撮像部待機時間が経過するまでに、撮像用検出信号が検出されない場合は、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１に存在した生物が撮像用の検出範囲２２に入ることなく立ち去ったと判定する。撮像部待機時間を経過したときに、撮像部３の電源をオフにするためである。

なお、制御部１は、撮像部電源投入用検出信号が入力されて、撮像部電源投入用制御信号を１回出力した後は、所定の撮像部待機時間が経過するまでの間は、撮像部電源投入用制御信号を出力しないように構成できる。この場合は、制御部４は、撮像部待機時間内に撮像部電源投入用検出信号が何度入力されても、撮像部電源投入用制御信号を出力しない。しかしながら、制御部４は、所定の撮像部待機時間が経過したときに撮像部電源投入用制御信号を出力する。

このような構成にすることで、トグル制御により撮像部３の電源のオンオフを制御することが可能になる。すなわち、撮像部電源投入用検出信号が入力されて、制御部４が出力する撮像部電源投入用制御信号により、撮像部３の電源をオンする。そして、撮像部待機時間が経過した時に制御部４が出力する撮像部電源投入用制御信号により、撮像部３の電源をオフすることができる。トグル制御を採用することで、１本の制御線のみを使用して、撮像部３の電源のオンオフを制御できる。

撮像部待機時間の設定時間は、適当な時間に設定できる。自動撮像装置１は、使用者が設定器を使用して設定時間を変更できる設定器（図示せず）内部に配置する構成にできる。また、自動撮像装置１を制御するソフトウェアを使用者が書き換えることにより設定時間を変更できる構成にできる。

ステップ４０３において撮像部待機時間が経過したと判定される場合は、制御部４は、撮像部３の電源をオフにする。そして、ステップ４０１に戻り、電源投入用サンプル周期の経過後、撮像部待機時間が検出されるか否かを再び判定する。また同時に、後述するカウント時間のカウントをリセットする。

所定の撮像部待機時間が経過していないと判定される場合には、処理は、ステップ４０４に進む。

ステップ４０４において、制御部４は、撮像用検出部５ｂから出力される撮像用検出信号が検出されたか否かを判定する。撮像用検出部５ｂは、検出範囲２２の範囲内に生物が存在する場合は、撮像用検出信号を出力する。また、検出範囲２２の範囲内に生物が存在しない場合は、撮像用検出部５ｂは、撮像用検出信号を出力しない。制御部４が、撮像用検出信号を検出しない場合は、処理は、所与の撮像用サンプリング周期が経過したのちに、ステップ４０３に戻る。そして、制御部４が、カメラ待機定時間が経過したか否かの判定を再び実行する。一方、撮像用検出部５ｂが、撮像用検出信号を出力する場合は、ステップ４０５に進む。

ステップ４０５において、制御部４は、撮像用制御信号を撮像部３に出力する。そして、撮像用制御信号が入力された撮像部３は、上述の処理に従って撮像処理を行う。そして、制御部３は、撮像用制御信号を撮像部３に出力したのちに、ステップ４０３に戻り、撮像部待機時間が経過したか否かを再び判定する。

図４に示すフローを制御部４が実現することで、自動撮像装置１の撮像範囲に近接する生物を最初に検出したときに、自動撮像装置１は、撮像部３が有する撮像部３の起動処理を実行できる。そして起動処理後に、撮像範囲内に存在する生物を再び検出したときに、自動撮像装置１は、撮像処理を実行できる。このように、プログラムの読み出しなどのため一定の時間を要する撮像部３の起動処理時間と、撮像処理とを、分離したステップで行うことができる。このため、自動撮像装置１は、撮像部３の起動処理時間に直接依存しない。したがって、本実施形態では、撮像部３の起動処理時間を要さずに、撮像処理を行うことが可能になる。

また、自動撮像装置１は、撮像部電源投入用検出信号を制御部４が検出してから所定の時間が経過した後に、撮像部３の電源をオフにする。したがって、撮像部３の待機消費電力は、ほとんど発生しない。つまり、自動撮像装置１の待機消費電力の多くは、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂで消費される電力である。このように、自動撮像装置１は、撮像部３の待機消費電力を最小限にすることで、装置全体としての待機消費電力を最小限にすることが可能になる。

ステップ４０１で撮像部電源投入用検出信号が出力されたか否かを判定する撮像部電源投入用サンプリング周期と、ステップ４０４で撮像用検出信号が出力されたか否かを判定する撮像用サンプリング周期とは、同一、又は異なる周期にできる。撮像用サンプリング周期を撮像部電源投入用サンプリング周期よりも長い周期にすることで、撮像用検出信号の検出感度を低くできる。これにより、木の葉のゆれ、木漏れ日などを撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとが検出することにより生じるノイズの影響を低減できる。この結果、自動撮像装置１は、撮像部３がノイズにより誤動作により撮像処理を実施する危険性を低減できる。

本実施形態では、ステップ４０４において、撮像用検出信号が検出された場合は、処理はステップ４０５に進む処理が採用される。しかしながら、ステップ４０４において、撮像用検出信号が所定の回数以上連続して入力される場合は、制御部４は、ステップ４０５に進まずに、撮像用検出信号が検出されなくなるまで待機する機能をさらに有することができる。これは検出素子５３を焦電素子などで構成した場合に、池や、濡れ落ち葉などで反射した太陽光を撮像用検出部が検出している可能性があるためである。

一般的に焦電型赤外線検出素子などの赤外線検出素子が、生物を検出する場合には、検出信号は、一定の値を維持し続けることはない。すなわち、生物を検出する場合の波形は、検出素子５３が出力する検出信号の値は一定せずに、ある瞬間は非常に大きな値になり、次の瞬間には非常に小さな値になる鋸歯状の形状を有することが多い。このため、検出素子５３が生物を検出する場合には、検出部５は、一定期間以上連続して所定のしきい値の検出信号を出力することは稀である。一方、反射した太陽光を検出する場合には、検出信号は、ほぼ一定の値を維持し続ける。このため、所定の回数以上連続して撮像用検出信号が入力される場合には、実際には撮像用検出部５ｂの検出範囲２２に生物は存在せず、何らかの形で反射された太陽光を検出素子５３が検出している可能性が高い。したがって、自動撮像装置１は、所定の回数以上連続して撮像用検出信号が入力される場合は、検出範囲に生物が存在しないと判定できる。以上のように制御部４が撮像用制御信号を制御することで、太陽光の反射光により自動撮像装置１が誤動作する可能性を低くすることが可能になる。

図５において、本発明に係る自動撮像装置１が備える撮像部３が有する撮像部３のフラッシュ蓄電部３８５を充電するフローを概略的に示す。

撮像部３が有する撮像部３に搭載されるフラッシュのための蓄電機能が、コンデンサを使用してフラッシュ用の電荷を充電することにより実現される場合には、制御部４は、適当な時間間隔をおいてフラッシュ用コンデンサ３８５を充電することが好適である。これは、フラッシュ用コンデンサ３８５が放電した状態で撮像部３の電源がオンになると、フラッシュ用コンデンサ３８５を充電するために、起動処理に数秒程度の時間がかかる可能性があるためである。フラッシュ用コンデンサ３８５が放電されている場合、制御部４が撮像用制御信号を出力しても、迅速な起動処理が行えず、撮像処理に影響を与える可能性がある。図５に示すフラッシュ蓄電部３８５を充電するフローは、このような事態を防止するために、定期的にフラッシュ用コンデンサ３８５を充電するフローである。

ステップ５０１において、制御部４は、所定のカウント時間を経過したか否かを判定する。ここで、カウント時間は、撮像部３の電源がオフされたときからカウントすることができる。すなわち、先のフラッシュ用コンデンサ３８５の充電から撮像部電源投入用検出信号が検出されず、撮像部３の電源が一度もオンになっていない場合は、先のフラッシュ用コンデンサ３８５の充電が終了したのちからカウントすることができる。また、先のフラッシュ用コンデンサ３８５の充電した後に撮像部電源投入用検出信号が検出され、撮像部３の電源が１回又は２回以上オンになっている場合は、図４に示す撮像処理が終了した時点から、カウント時間のカウントを開始できる。

また、カウント時間は、撮像部３の電源のオンオフに関わらず、一定のカウント時間をカウントすることができる。この場合は、自動撮像装置１は、一定の時間ごとにフラッシュ用コンデンサ３８５を充電するために撮像部３の電源を投入することができる。例えば、カウント時間は、４時間にすることができる。

カウント時間は、適当な時間にできる。自動撮像装置１は、使用者が設定器を使用してカウント時間を変更できる設定器（図示せず）を内部に配置する構成にすることができる。また、自動撮像装置１を制御するソフトウェアを使用者が書き換えることによりカウント時間を変更できる構成にできる。

ステップ５０１において、制御部４は、カウント時間が経過していないと判定する場合は、適当な周期で、カウント時間が経過したか否かを判定する。カウント時間が経過したと判定する場合は、ステップ５０２に進む。

ステップ５０２において、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を撮像部３に出力する。本ステップは、上述のステップ４０２と同様のステップなので、詳細な説明は省略する。

ステップ５０３において、制御部４は、カウント時間のカウントをリセットするとともに、フラッシュ用コンデンサの充電を終了する。

図６〜図８を参照して、本発明に係る自動撮像装置の第２の実施形態を説明する。図６は、本発明に係る自動撮像装置１の第２の実施形態の正面図である。図１に示した第１の実施形態と同様に、自動撮像装置１は、筐体２を有し、筐体２の内部に撮像部３と、制御部４と、第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂと、電源部６とを備える。したがって、以下の説明では、第２の実施形態に特徴的な部分のみを説明し、第１の実施形態と重複する説明はここでは省略する。

図６において、撮像部３の撮像面と、第１の検出部５ａ、及び第２の検出部５ｂの検出面とは、同一方向になるように配置される。しかしながら、第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂとは、撮像部３の上面の上方に、撮像部３のレンズ１１の位置する垂線から等間隔離れて配置される。

図７は、本発明に係る自動撮像装置１の第２の実施形態の平面図を示し、自動撮像装置１と、撮像部３の撮像範囲２０と、第１の検出部５ａの検出範囲２１と、第２の検出部５ｂの検出範囲２２とを示す。図７においては、撮像部３の撮像範囲２０、第１の検出部５ａの検出範囲２１、及び第２の検出部５ｂの検出範囲２２は、同一の大きさの水平画角及び範囲を有する。しかしながら、それぞれの水平画角及び範囲の大きさを相違させることもできる。

ここで第２の実施形態における第１の検出部５ａ、及び第２の検出部５ｂの機能について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、第１の検出部５ａ、及び第２の検出部５ｂの双方が、撮像部電源投入用検出部として機能できる。同様に、第１の実施形態と異なり、第１の検出部５ａ、及び第２の検出部５ｂの双方が、撮像用検出部として機能できる。

第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂとの何れもが、生物を検出しないときは、双方の検出部は、撮像部電源投入用サンプリング周期で検出信号を監視する。そして、第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂとの何れか一方が、検出範囲内にいる生物を検出したときに、生物を検出した一方の検出部が、第１の実施形態における撮像部電源投入用検出部と同様な動作する。そして、生物を検出しなかった他方の検出部は、撮像用サンプリング周期にサンプリング周期を変更して、撮像用検出部として動作ために検出信号の監視を続ける。

なお、制御部４が、撮像部電源投入用サンプリング周期で検出信号を監視するときに、第１の検出部５ａの検出範囲２１と、第２の検出部５ｂの検出範囲２２とが重複する範囲に生物が入る場合が考えられる。このとき、第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂとの双方が、検出信号を制御部４に同時に出力する可能性がある。この場合は、制御部４は、所定の何れか一方の検出信号を検出したものと判定して制御を進める構成にできる。

図８において、第２の実施形態の自動撮像のフローを概略的に示す。図８に示す第２の実施形態の自動撮像のフローは、図４に示す第１の実施形態の自動撮像のフローと同様のステップを有する。すなわち、図８のステップ８０２、８０３、及び８０５は、図４のステップ４０２、４０３、及び４０５と同様のステップである。したがって、これらのステップに関しては、詳細な説明は省略する。

ステップ８０１において、制御部４は、第１の検出部５ａから出力される第１の検出信号、及び第２の検出部５ｂから出力される第２の検出信号の何れかが検出されたか否かを判定する。何れの検出信号も検出されない場合は、制御部４は、ステップ８０１に戻る。そして所与の撮像部電源投入用サンプリング周期が経過したのちに、制御部４は、第１の検出信号、及び第２の検出信号の何れかが検出されたか否かの判定を再び実行する。何れか一方の検出信号が検出された場合は、処理は、ステップ８０２に進む。また同時に、検出信号を検出していない他方の検出部の検出周期を電源投入用サンプル周期から撮像用サンプリング周期に変更する。すなわち、第１の検出部５ａが検出信号を出力した場合は、第２の検出部５ｂのサンプリング周期を撮像部電源投入用サンプリング周期から撮像用サンプリング周期に変更する。また、第２の検出部５ｂが検出信号を出力した場合は、第１の検出部５ａのサンプリング周期を撮像部電源投入用サンプリング周期から撮像用サンプリング周期に変更する。また、制御部４は、検出信号を検出していない他方の検出部からの検出信号のみ監視する。これにより、検出信号を検出しなかった何れか一方の検出部は、撮像用検出部として動作することが可能になる。

ステップ８０２において、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を撮像部３に出力する。そして、撮像部電源投入用制御信号が撮像部３に入力されることにより、撮像部３の電源がオンになる。次いで、ステップ８０３において、制御部４は、撮像部電源投入用検出信号を検出したときから撮像部待機時間が経過したか否かを判定する。

ステップ８０４において、制御部４は、ステップ８０１で撮像用サンプリング周期にサンプリング周期を変更された第１の検出部５ａ、又は第２の検出部５ｂの何れか一方の検出部から出力される検出信号が検出されたか否かを判定する。検出信号が検出されない場合は、制御部４は、所与の撮像用サンプリング周期が経過したのちに、ステップ８０３に戻る。そして、撮像部待機時間が経過したか否かの判定を実行する。検出信号が検出された場合は、処理は、ステップ８０５に進む。そして、ステップ８０５において、制御部４は、撮像用制御信号を撮像部３に出力する。

第１の実施形態では、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、ほぼ同一の位置に配置され、同一の方向になる。このため、第１の実施形態においては、検出感度が高い検出領域の中央部は、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとはともに同一の領域となる。一方、第２の実施形態では、第１の検出部５ａの検出領域２１の中央部と、第２の検出部５ｂの検出領域２２の中央部とは、異なる領域となる。これにより、第２の実施形態では、第１の実施形態より検出感度を向上させることができる。

また、第１の実施形態では、撮像用検出部５ｂの検出領域２２が撮像部電源投入用検出部５ａの検出領域２１に全て包含される。このため、検出領域２２に太陽光を反射する物質が存在する場合には、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとの双方が太陽光の反射光を検出して、自動撮像装置１が誤動作してしまう可能性がある。一方、第２の実施形態では、検出領域２１と、検出領域２２とが重複する範囲は、第１の実施形態と比較して大幅に減少する。このため、第２の実施形態では、自動撮像装置１が、太陽光の反射光などにより誤動作する可能性を、第１の実施形態より低く抑えることができる。

また、一般的に、広視野の検出部は、狭視野の検出部よりも検出範囲内における検出感度が低くなる傾向がある。そして、第１の実施形態では、広視野の検出部を撮像部電源投入用検出部として使用し、狭視野の検出部を撮像用検出部として使用する。このため、第１の実施形態では、撮像部電源投入用検出信号が検出されずに、撮像用検出信号のみが検出される虞がある。一方、第２の実施形態では、先に生物を検出した何れか一方の検出部が撮像部電源投入用検出部として動作するので、このような問題が生じる虞はない。したがって、第２の実施形態は、第１の実施形態よりも正確な撮像処理を実行することが可能になる。

図９を参照して、本発明に係る自動撮像装置１の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、上述の第１及び第２の実施形態と同様に、自動撮像装置１は、筐体２を有し、筐体２の内部に撮像部３と、制御部４と、第１の検出部５ａと、第２の検出部５ｂと、電源部６とを備える。したがって、以下の説明では、第３の実施形態に特徴的な部分のみを説明し、第１及び第２の実施形態と重複する説明はここでは省略する。

図９は、自動撮像装置１と、撮像部３の撮像範囲２０と、第１の検出部５ａの検出範囲２１と、第２の検出部５ｂの検出範囲２２とを示す。第３の実施形態では、撮像部３の撮像範囲２０は、第２の実施形態と同様に、自動撮像装置１の正面の領域に配置される。しかしながら、第１の検出部５ａの検出範囲２１、及び第２の検出部５ｂの検出範囲２２はそれぞれ、検出範囲を外側にシフトさせるように、配置される。すなわち、第１の検出部５ａの検出範囲２１と、第２の検出部５ｂの検出範囲２２とが重複する検出範囲を減少させるように、撮像部電源投入用検出部５ａの検出面、及び撮像用検出部５ｂの検出面が配置される。これにより、第３の実施形態では、第２の実施形態よりも広範な検出範囲を有することが可能になる。

なお、第３の実施形態においても、第１の検出部５ａの検出範囲２１と、第２の検出部５ｂの検出範囲２２とは、一部が重複するように配置することが好ましい。双方の検出範囲が全く重複しない場合、双方の検出範囲の間に生物を検出できない領域が生じるからである。また、双方の検出範囲が重複する範囲が十分な大きさを有しない場合は、検出感度が低い検出範囲の縁部のみが重複することになる。この場合も、検出条件によっては、双方の検出範囲の間に存在する生物を検出できない領域が生じる可能性がある。

表１に、第３の実施形態における自動撮像装置と、図１５に示す機械式カメラを使用する従来の自動撮像装置と、図１６に示すデジタルカメラを使用する従来の自動撮像装置との撮像応答時間の比較を示す。ここで、第３の実施形態における自動撮像装置の応答時間は、第１の検出部５ａ、又は第２の検出部５ｂの何れかが撮像用検出信号を出力するために、生物を検出してからの応答時間を示す。また、図１５に示す自動撮像装置、及び図１６に示す自動撮像装置の応答時間は、検出部５が生物を検出してからの応答時間を示す。

表１から明らかなように、第３の実施形態における自動撮像装置の撮像応答時間は、図１６に示す電子式カメラを使用する従来の自動撮像装置と比較して、１秒以上速く撮像処理を行える。さらに、図１５に示す機械式カメラを使用する自動撮像装置よりも高速に撮像処理を行えることが分かる。先に説明したように、図１５に示す自動撮像装置は、撮像応答時間時間が良好であると、研究者から評価されている。このことから、本実施形態に係る自動撮像装置１の撮像応答時間時間もまた、研究者から良好であると評価されるであろう。

図１０〜図１３を参照して、本発明に係る自動撮像装置の第４の実施形態を説明する。図１０は、自動撮像装置１の第４の実施形態のブロック構成を概略的に示す図である。自動撮像装置１は、筐体２を有し、筐体２の内部に備えられる撮像部３と、制御部４と、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂと、電源部６とに加えて、検出感度向上用検出部５ｃを備える。このように第４の実施形態は、これまで説明してきた実施形態に検出感度向上用検出部５ｃを加えたものである。したがって、ここでは、本実施形態に特徴的な部分についてのみ説明する。

図１０において、検出感度向上用検出部５ｃは、撮像部電源投入用検出部５ａ、及び撮像用検出部５ｂと同様に、制御部４に検出感度向上用検出信号を出力する。同様に、電源部６から出力される電源電圧を入力する。

図１１は、本発明に係る自動撮像装置１の第４実施形態の正面図である。図１１において、撮像部電源投入用検出部５ａと、撮像用検出部５ｂとは、第２の実施例形態と同様に配置される。一方、検出感度向上用検出部５ｃは、撮像部３のレンズ１１と地平面に対する同一の垂線上に位置するように配置される。

図１２は、自動撮像装置１の第４実施形態の平面図である。図１２は、自動撮像装置１と、撮像部３の撮像範囲２０と、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とに加えて、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３が示される。

検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３は、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と重複する検出範囲を有する。本実施形態では、生物が、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３とが重複する検出範囲に入ったときに、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を出力する。すなわち、撮像部電源投入用検出部５ａと、検出感度向上用検出部５ｃとが、同時に検出信号を出力したときのみ、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を出力する。

同様に、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３は、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２と重複する検出範囲を有する。本実施形態では、生物が、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２と、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３とが重複する検出範囲に入ったときに、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を出力する。

図１２に示すように、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３は、撮像部３の撮像範囲２０よりも狭い水平画角を有することができる。これにより、撮像部３の撮像範囲２０は、検出感度向上用検出部５ｃの検出範囲２３を全て包含できる。このような構成にすることにより、自動撮像装置１は、撮像範囲内に存在する生物を撮像できる可能性が高くできる。

図１３において、第４の実施形態の自動撮像のフローを概略的に示す。図１３に示す第４の実施形態の自動撮像のフローは、図４における第１の実施形態、及び図８に示す第２の実施形態の自動撮像のフローと同様のステップを有する。したがって、図４に示すステップ４０２、４０３、及び４０５と同様なステップであるステップ１３０２、１３０３、及び１３０５に関しては、詳細な説明は省略する。

ステップ１３０１において、制御部４は、撮像部電源投入用検出部５ａから出力される撮像部電源投入用検出信号と、検出感度向上用検出部５ｃから出力される検出感度向上用検出信号とが検出されたか否かを判定する。双方の検出信号が検出されない場合、及び何れか一方の検出信号が検出されない場合は、処理は、ステップ１３０１に戻る。そして制御部４は、所与のサンプリング周期が経過したのちに、再び撮像部電源投入用検出信号、及び検出感度向上用検出信号の何れもが検出されたか否かの判定を実行する。双方の検出信号を検出された場合は、処理は、ステップ１３０２に進む。

ステップ１３０２において、制御部４は、撮像部電源投入用制御信号を撮像部３に出力して、撮像部３の電源がオンになる。次いで、ステップ１３０３において、制御部４は、撮像部電源投入用検出信号を検出したときから所定の撮像部待機時間が経過したか否かを判定する。

ステップ１３０４において、制御部４は、撮像用検出部５ｂから出力される撮像用検出信号と、検出感度向上用検出部５ｃから出力される検出感度向上用検出信号とが検出されたか否かを判定する。何れかの検出信号が検出されない場合は、処理は、所与の撮像用サンプリング周期が経過したのちに、ステップ１３０３に戻る。そして、制御部４は、所定の設定時間が経過したか否かの判定を実行する。何れの検出信号が検出された場合は、処理は、ステップ１３０５に進む。そして、ステップ１３０５において、制御部４は、撮像用制御信号を撮像部３に出力する。

なお、本実施形態では、ステップ１３０１において、撮像部電源投入用検出部の検出部５ａの検出信号と、検出感度向上用検出部５ｃの検出信号が何れも検出された場合にステップ１３０１に戻るフローを示す。またステップ１３０４において、撮像用検出部の検出部５ｂの検出信号と、検出感度向上用検出部５ｃの検出信号が何れも検出された場合にステップ１３０４に戻るフローを示す。しかしながら、本実施形態に係る自動撮像装置は、第２の実施形態と類似したフローを採用できる。

すなわち、第２の実施形態と類似したフローでは、ステップ１３０１において、第１の検出部５ａの検出信号、又は第２の検出部の検出部５ｂの検出信号の何れか一方の検出信号と、第３の検出部５ｃの検出信号とが検出された場合にステップ１３０２に進む。そして、検出信号を検出しなかった第１の検出部５ａ、又は第２の検出部５ｂの何れか一方の検出部のサンプリング周期を、撮像部電源投入用サンプリング周期から撮像用サンプリング周期に変更する。同様に、ステップ１３０４において、撮像用サンプリング周期にサンプリング周期を変更された第１の検出部５ａ、又は第２の検出部５ｂの検出信号の何れか一方の検出信号と、第３の検出部５ｃの検出信号が何れも検出された場合にステップ１３０５に進むようなフローを採用できる。

検出感度向上用検出部５ｃを有する実施形態では、検出部の誤検出に基づく誤動作の発生する可能性は、検出感度向上用検出部５ｃを有しない場合に比べて低くできる。また、検出部を増やすことで検出感度を向上されることもできる。

さらに検出感度向上用検出部５ｃを撮像部３の撮像範囲２０に全て包含することにより、撮像範囲に存在する生物を撮像できる可能性を高くできる。

図１４において、本発明に係る自動撮像装置１の第５の実施形態を示す。第５の実施形態は、第４の実施形態に類似し、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とが重複する範囲を減少させるように、撮像部電源投入用検出部５ａの検出面、及び撮像用検出部５ｂの検出面が配置されることのみが、第４の実施形態と異なる。

これまで説明してきた実施形態では、２つ、又は３つの検出部を使用して、生物を検出する自動撮像装置１について説明してきた。これらの実施形態では、２つ、又は３つの検出部５は、地平面に対してほぼ平行に並んで配置されている。しかしながら、本発明に係る実施形態では、２つ、又は３つの検出部５を地平面に対して垂直な方向に並んで配置することも可能である。例えば、第１の検出部５ａと、第２の検出部５とを地平面に対して垂直に並んで配置することにより、空中を地表面と鉛直方向に移動する鳥などの生物を撮像することが可能になる。

また、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とは、範囲が全く重複しない構成にすることも可能である。この場合は、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とは、少なくとも隣接することが好ましい。撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とを隣接させることにより、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１で検出された生物が、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２で検出されずに立ち去ってしまう可能性を低く抑えることができるからである。

さらにまた、本発明に係る実施形態では、自動撮像装置１は、４つ以上の検出器を使用して、生物を検出するように構成することも可能である。例えば、本明細書に記載される第２の実施形態のように、第１の検出部と第２の検出部とをレンズ１１の左右に並べて配置するとともに、第３の検出部と第４の検出部５とをレンズの上下に並べて配置する構成にできる。この場合、第１〜第４の検出部５のいずれか１つの検出部が生物を検出したときに、撮像部３の起動処理が実行され、次いで他の検出部が生物を検出したときに、撮像処理を実行するように構成できる。また、撮像部電源投入用の検出範囲２１と、撮像用の検出範囲２２とをそれぞれ複数の検出器によって、構成することも可能である。検出範囲を複数の検出器５によって構成することにより、自動撮像装置１が反射した太陽光により誤動作する可能性を低くすることが可能になる。

さらにまた、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２が撮像部３の撮像範囲に全て包含されるように配置し、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２の両端に撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１を配置することができる。この場合においても、撮像部電源投入用検出部５ａの検出範囲２１と、撮像用検出部５ｂの検出範囲２２とは、少なくとも隣接することが好ましい。

本発明は、本発明のある好適な実施形態を特に参照して詳細に説明してきた。しかし、本発明の範囲内で変化及び変形を行うことができることが理解されるであろう。本発明の開示において提供された様々な図は、本発明の説明を意図したものであり、適当な縮尺を示すことを意図したものではないことを理解すべきである。

１ 自動撮像装置
２ 筐体
３ 撮像部
４ 制御部
５ａ、５ｂ、５ｃ 検出部
６ 電源部
２０ 撮像範囲
２１、２２、２３ 検出範囲

Claims (6)

1. 第１の検出範囲内に存在する生物を検出する第１の検出部と、
   前記第１の検出範囲と少なくとも一部が相違する第２の検出範囲内に存在する生物を検出する第２の検出部と、
   撮像部と、
   前記第１の検出部又は第２の検出部の何れか一方が生物を検出したときに前記撮像部の起動処理を実行し、かつ前記撮像部の起動処理後に他方の検出部が生物を検出したときに前記撮像部の撮像処理を実行する制御部と、
   を有し、前記第１の検出範囲及び第２の検出範囲はそれぞれ、前記撮像部の撮像範囲と重複する範囲を含み、かつ前記第１の検出範囲及び第２の検出範囲はそれぞれ、前記撮像部の撮像範囲と重複しない範囲を含むことを特徴とする自動撮像装置。
2. 前記第２の検出範囲は、少なくとも一部の範囲が前記第１の検出範囲と重複する請求項１に記載の自動撮像装置。
3. 前記他方の検出部の検出感度は、前記一方の検出部の検出感度に比較して低い請求項１又は２に記載の自動撮像装置。
4. 前記制御部は、前記他方の検出部が所定の回数以上連続して生物を検出する場合は、前記他方の検出範囲内に生物は存在しないと判定する請求項１〜３の何れか一項に記載の自動撮像装置。
5. 前記第１、及び第２の検出範囲の双方と、少なくとも一部の範囲が重複する第３の検出範囲に存在する生物を検出する第３の検出部をさらに有し、
   前記制御部は、前記第１の検出範囲又は第２の検出部の何れか一方と前記第３の検出範囲とが重複する範囲に生物を検出したときに、前記撮像部の起動処理を実行し、かつ前記撮像部の起動処理後に前記第１の検出範囲又は第２の検出部の他方の検出範囲と前記第３の検出範囲とが重複する範囲に生物を検出したときに、前記撮像部の撮像処理を実行する請求項１〜４の何れか一項に記載の自動撮像装置。
6. 第１の検出範囲内に存在する生物を検出する第１の検出部と、前記第１の検出範囲と少なくとも一部が相違する第２の検出範囲内に存在する生物を検出する第２の検出部と、撮像部と、前記第１の検出部又は第２の検出部の何れか一方が生物を検出したときに前記撮像部の起動処理を実行し、かつ前記撮像部の起動処理後に他方の検出部が生物を検出したときに前記撮像部の撮像処理を実行する制御部とを有し、前記第１の検出範囲及び第２の検出範囲はそれぞれ、前記撮像部の撮像範囲と重複する範囲を含み、かつ前記第１の検出範囲及び第２の検出範囲はそれぞれ、前記撮像部の撮像範囲と重複しない範囲を含む自動撮像装置によって、生物を撮像する方法であって、
   第１の検出部又は第２の検出部の何れか一方が、生物の存在を検出するステップと、
   前記撮像部が、起動処理を実行するステップと、
   他方の検出部が、生物の存在を検出するステップと、
   前記撮像部が、撮像処理を実行するステップと、
   を有することを特徴とする方法。

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