JP6040060B2 - 天空画像撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、天空画像を撮影可能な天空画像撮影装置に関する。

ビルなどに設置される電動ブラインドは、通常、晴天時に直射日光を遮るようにスラット角度が調節され、曇天時にはスラットが全開にされて眺望が確保されるように制御される。このような制御を行うために必要な直射日光の有無を判断するための方法の一つとして、特許文献１に記載のように、全天の天空画像を一定時間毎に撮影し、得られた天空画像の輝度分布を解析して、直射光の有無を判断するものがある。

特開２０１１−１３０３６号公報

特許文献１の記載の方法を実施するために必要な天空画像の撮影は、魚眼レンズを有するカメラを天空に向けて設置し、一定時間毎にシャッターを開閉することによって得ることができる。このようなカメラは、通常、ビルの屋上に設置されるが、ビルの屋上は、雨風及び直射日光に曝され、且つ寒暖の差が大きいという厳しい環境であり、一年を通じて安定して天空画像の撮影を行うことは容易ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、一年を通じて安定して天空画像の撮影を行うことができる天空画像撮影装置を提供するものである。

本発明によれば、本発明によれば、筐体と、前記筐体の上側に設けられた透光性ドームと、前記筐体を上下方向に分割するように配置された仕切り板と、前記仕切り板上に配置され且つ前記透光性ドームの方向の天空画像を取得可能なカメラ装置と、前記仕切り板の下側において前記筐体に設けられた吸気口と、前記仕切り板の上側において前記筐体に設けられた換気扇付きの排気口とを備え、前記仕切り板は、前記排気口が設けられた壁面に対向する壁面に近接した位置に、前記仕切り板の下側から上側に向かって流れる気流を形成する通気部を有する、天空画像撮影装置が提供される。

本発明者は、透光性ドーム内の温度が夏場に直射日光が当たる際に非常に高温になってカメラ装置の動作に不具合を生じさせる可能性がある点に着目し、透光性ドーム内の温度を下げる方法について検討し、本発明の構成を思いついた。本発明は、特に、吸気口、換気扇付きの排気口、仕切り板とその通気部の配置に特徴を有している。具体的には、排気口を仕切り板の上側に配置し、吸気口を仕切り板の下側に配置し、仕切り板の上下の空間を連通させる通気部を、排気口から離れた位置に配置した。このような配置を採用することによって、排気口に設けた換気扇を作動させたときに、仕切り板の下側から上側に向かって流れる気流が発生し、この気流によって、吸気口から取り入れた比較的温度の低い外気が透光性ドームにまで到達し、透光性ドーム内の熱い空気を追い出すことによって、透光性ドーム内の温度を効果的に低下させることができる。また、このような気流は、筐体内に別途設けたファンによって生成するのではなく、吸気口・排気口・通気部の配置によって生成されるものであるので装置構成がシンプルになるという利点がある。そして、このような気流が生成されるために、透光性ドーム内及び筐体内の温度が安定し、一年を通じて安定して天空画像の撮影を行うことができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記カメラ装置は、カメラ本体部と、前記カメラ本体部から突出して設けられたレンズ部とを備え、前記カメラ本体部を覆い且つ前記レンズ部を露出させる遮光板をさらに備える。
好ましくは、前記筐体は、略直方体形状であり、前記吸気口及び前記排気口は、前記直方体の一壁面に設けられ、前記通気部は、前記一壁面に対向する壁面の近傍に設けられる。
好ましくは、前記吸気口及び前記排気口は、それぞれ、前記一壁面において横方向にずらして設けられる。
好ましくは、前記透光性ドームの周囲から垂れ下がるように設けられたスカートをさらに備える。
好ましくは、前記仕切り板上に設置され且つ水平器が設けられた水平調整板と、前記水平調整板上に設置されたゴニオステージとをさらに備え、前記カメラ装置は、前記ゴニオステージ上に設置される。
好ましくは、前記ドーム内又は筐体内の温度が高温閾値以上になった場合に前記換気扇を作動させる換気扇制御部をさらに備える。
好ましくは、前記筐体内にヒーターと、ヒーター制御部をさらに備え、前記ヒーター制御部は、前記ドーム内又は筐体内の温度が低温閾値以下になった場合に前記ヒーターを作動させる。
好ましくは、前記ヒーターは、前記通気部の略直下に配置される。

本発明の一実施形態の天空画像撮影装置１の概略構成を示す概念図である。 本発明の一実施形態のの天空画像撮影装置１の縦断面図である。 透光性ドーム５を外した状態で、図２の天空画像撮影装置１を上方から見た図である。 透光性ドーム５及びドーム支持板３３を外した状態で図２の天空画像撮影装置１を上方から見た図である 仕切り板７にガイド壁４５が設けられた実施形態の天空画像撮影装置１の概略構成を示す概念図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下の示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

図１は、本発明の一実施形態の天空画像撮影装置１の概略構成を示す概念図であり、図２は、天空画像撮影装置１の縦断面図を示す。図３は、透光性ドーム５を外した状態で天空画像撮影装置１を上方から見た図であり、図４は、透光性ドーム５及びドーム支持板３３を外した状態で天空画像撮影装置１を上方から見た図である。図１、図３、図４においては、図示の便宜上、説明に必要な構成のみを表示している。

図１〜図４に示すように、天空画像撮影装置１は、筐体３と、筐体３の上側に設けられた透光性ドーム５と、筐体３を上下方向に分割するように配置された仕切り板７と、仕切り板７上に配置され且つ透光性ドーム５の方向の天空画像を取得可能なカメラ装置９と、仕切り板７の下側において筐体３に設けられた吸気口１１と、仕切り板７の上側において筐体３に設けられた換気扇１３ａ付きの排気口１３とを備える。

筐体３は、ステンレス板などで形成され、上面（透光性ドーム５を取り付ける面）と一側面のそれぞれに開口部を有する。側面の開口部は、筐体３の内部に設置される各種部材にアクセスするためのものであり、通常使用時は、図４に示すようにカバー３ａで閉じられている。筐体３の内面には、発泡スチロールなどの断熱材が適宜配置される。

図２に示すように、筐体３の上部には、内側に突出したドーム支持板取付部３ｂが設けられ、この取付部３ｂ上に、シール部材３１を介して、ドーム支持板３３がネジ止めなどによって固定されている。ドーム支持板３３には、開口部３５が設けられており、この開口部３５を通じて、カメラ装置９が透光性ドーム５側に露出されると共に、筐体３内の空間と透光性ドーム５内の空間の間での気流Ｓの移動が可能になっている。ドーム支持板３３の外形は略円形であり、開口部３５は、略正方形である。なお、本実施形態では、筐体３の横断面形状が略正方形であるので、開口部３５も略正方形にしているが、開口部３５の形状は適宜変更可能である。

ドーム支持板３３上には、シール部材３７を介して透光性ドーム５がネジ止めされている。透光性ドーム５は、透光性及び必要な強度を有するものであれば、材質などは限定されないが、一例では、アクリル樹脂製のものである。また、透光性ドーム５とドーム支持板３３の連結部からの雨水等の侵入を防ぐために、透光性ドーム５の周囲から垂れ下がるようにスカート２３が設けられる。スカート２３は、ステンレス板などで形成される。

筐体３内には、筐体３を上下方向に分割するように仕切り板７が設けられる。仕切り板７は、筐体３の側面に溶接などによって固定された仕切り板支持部７ａにネジ止めなどによって固定される。仕切り板支持部７ａを配置する位置は特に限定されないが、本実施形態では、筐体３の対向する側面に１箇所ずつ設けられている。

仕切り板７は、排気口１３が設けられた壁面１５に対向する壁面１７に近接した位置に通気部１９を有する。換気扇１３ａが作動して仕切り板７の上側の空間の気圧が低下すると、仕切り板７の下側から上側に向かって流れる気流Ｓが形成される。図３〜図４においては、気流Ｓは、紙面の裏から表に向かう方向に形成される。

通気部１９が排気口１３に近接して配置されていると、仕切り板７の下側から通気部１９を通過した気流Ｓがそのまま排気口１３から排気されてしまい、透光性ドーム５にまで到達せず、透光性ドーム５内の温度を低下させることができない。このため、通気部１９は、排気口１３からできるだけ離れた位置に設けられる。これによって、仕切り板７の下側から通気部１９を通過した気流Ｓが、図２に示すように透光性ドーム５に到達し、透光性ドーム５内の空気を押し出すことによって、透光性ドーム５内の温度を低下させることができる。

本実施形態では、筐体３は、略直方体形状であり、吸気口１１及び排気口１３は、直方体の壁面１５に設けられ、通気部１９は、壁面１５に対向する壁面１７の近傍に設けられる。また、吸気口１１及び排気口１３は、それぞれ、壁面１５において、矢印Ｘで示す横方向にずらして設けられる（図１及び図４を参照）。これによって、筐体３内で斜め方向の気流が発生して、筐体３内での空気の移動距離が大きくなり、冷却効率が向上する。また、本実施形態では、通気部１９が２箇所に設けられているが、通気部１９は、１箇所のみであってもよい。これによって気流Ｓの速度を高めることができる。なお、図５に示す別の実施形態のように、通気部１９を囲むようにガイド壁４５を設けてもよい。この場合、気流Ｓが拡散しにくくなり、気流Ｓがまっすぐに透光性ドーム５に向かって、透光性ドーム５内の空間の冷却効率が向上する。

吸気口１１及び排気口１３には、それぞれ、図２に示すように、ルーバー１２が設けられている。これによって、横風が吹いたときでも、雨や埃が筐体３内に侵入することを防ぐことができる。

仕切り板７上には、水平調整板２５が設置され、水平調整板２５には、水平器２７が設けられる。水平調整板２５は、図３に示すように、３つのレベル調整ボルト２６を用いて角度調整を行い、水平器２７で水平状態が達成されたことを確認できるような構成になっている。図３に示すように、水平調整板２５は、中央部２５ａと、中央部２５ａから四方に突出する突出部２５ｂを有し、４つの突出部２５ｂのうちの３つにレベル調整ボルト２６が配置され、残りの１つの突出部２５ｂに水平器２７が配置される。また、水平調整板２５の中央部２５ａには、カメラ装置９の角度調整のためのゴニオステージ２９が設置される。このような構成によって、レベル調整ボルト２６を用いた水平調整の際にゴニオステージ２９が邪魔にならず、ゴニオステージ２９による角度調整の際にレベル調整ボルト２６や水平器２７が邪魔にならない。

ゴニオステージ２９上には、カメラ取付マウント３９を介してカメラ装置９が設置される。カメラ取付マウント３９は、Ｌ字状になっているが、Ｌの角度が９０度からずれる場合がある。その場合でも、ゴニオステージ２９で角度調整を行うことによってカメラ装置９のレンズ部９ｂを確実に天頂に向けることができる。カメラ装置９は、カメラ本体部９ａと、カメラ本体部９ａから突出して設けられたレンズ部９ｂとを備える。また、カメラ本体部９ａに直射日光が照射されることを防ぐために、カメラ本体部９ａを覆い且つレンズ部９ｂを露出させる遮光板２１が設けられる。遮光板２１及びカメラ取付マウント３９には、ボルト穴が設けられており、これらのボルト穴にボルト３９ａを挿入して、カメラ本体部９ａに設けられたネジ穴に螺合させることによって、カメラ装置９とカメラ取付マウント３９と遮光板２１を一体化させることができる。

レンズ部９ｂには、魚眼レンズなどの天空画像が撮影可能なレンズが設けられており、プログラムされたタイミング又は外部信号によって指示されたタイミングで天空画像が撮影される。一例では、天空画像は、周期的に（例：一分間隔で）撮影される。また、カメラ本体部９ａは、有線又は無線によって、パソコンなどの情報処理装置に接続されており、この情報処理装置からの指示に従って、撮影が行われ、撮影された天空画像が情報処理装置に送られる。

図２に示すように、筐体３内には、測定した温度が高温閾値以上になった場合に換気扇１３ａを作動させる換気扇制御部２８が設けられている。一例では、換気扇制御部２８は、透光性ドーム５内又は筐体３内の温度を測定する。例えば、透光性ドーム５内の温度が３５℃を超えると換気扇１３ａを作動させる。

また、筐体３内には、ヒーター２９と、ヒーター制御部３０が設置されており、ヒーター制御部３０は、測定した温度が低温閾値以下になった場合に、ヒーター２９を作動させる。一例では、ヒーター制御部３０は、透光性ドーム５内又は筐体３内の温度を測定する。例えば、透光性ドーム５内の温度が５℃以下になるとヒーター２９を作動させる。ヒーター２９を設置させる位置は、特に限定されないが、一例では、図１及び図４に示すように、通気部１９の略直下である。この位置にヒーター２９を配置すると、ヒーター２９で暖められた空気がスムーズに通気部１９を通って仕切り板７の上側に移動するからである。

また、筐体３内には、異常高温警報部４１と、異常低温警報部４３とが設置されている。異常高温警報部４１は、測定した温度が異常高温閾値（例：５０℃）以上になった場合に、情報処理装置に警報信号を送る。異常低温警報部４３は、測定した温度が異常低温閾値（例：０℃）以下になった場合に、情報処理装置に警報信号を送る。

以上のように、本実施形態の天空画像撮影装置１では、上記配置を採用することによって、排気口１３に設けた換気扇１３ａを作動させたときに、仕切り板７の下側から上側に向かって流れる気流Ｓが発生し、この気流Ｓによって、吸気口１１から取り入れた比較的温度の低い外気が透光性ドーム５にまで到達し、透光性ドーム５内の熱い空気を追い出すことによって、透光性ドーム５内の温度を効果的に低下させることができる。また、このような気流Ｓは、筐体３内に別途設けたファンによって生成するのではなく、吸気口１１・排気口１３・通気部１９の配置によって生成されるものであり、シンプルな構成によって効果的な空気循環及び冷却が可能になる。これによって、一年を通じて安定して天空画像の撮影を行うことが可能になる。

１：天空画像撮影装置、３：筐体、５：透光性ドーム、７：仕切り板、９：カメラ装置、１１：吸気口、１３：排気口、１９：通気部、Ｓ：気流

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体の上側に設けられた透光性ドームと、
   前記筐体を上下方向に分割するように配置された仕切り板と、
   前記仕切り板上に配置され且つ前記透光性ドームの方向の天空画像を取得可能なカメラ装置と、
   前記仕切り板の下側において前記筐体に設けられた吸気口と、
   前記仕切り板の上側において前記筐体に設けられた換気扇付きの排気口とを備え、
   前記仕切り板は、前記排気口が設けられた壁面に対向する壁面に近接した位置に、前記仕切り板の下側から上側に向かって流れる気流を形成する通気部を有し、
   前記排気口は、前記吸気口よりも高い位置に配置される、天空画像撮影装置。
2. 前記カメラ装置は、カメラ本体部と、前記カメラ本体部から突出して設けられたレンズ部とを備え、
   前記カメラ本体部を覆い且つ前記レンズ部を露出させる遮光板をさらに備える、請求項１に記載の天空画像撮影装置。
3. 前記筐体は、略直方体形状であり、前記吸気口及び前記排気口は、前記直方体の一壁面に設けられ、前記通気部は、前記一壁面に対向する壁面の近傍に設けられる、請求項１又は請求項２に記載の天空画像撮影装置。
4. 前記吸気口及び前記排気口は、それぞれ、前記一壁面において横方向にずらして設けられる、請求項３に記載の天空画像撮影装置。
5. 前記透光性ドームの周囲から垂れ下がるように設けられたスカートをさらに備える、請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の天空画像撮影装置。
6. 前記仕切り板上に設置され且つ水平器が設けられた水平調整板と、
   前記水平調整板上に設置されたゴニオステージとをさらに備え、
   前記カメラ装置は、前記ゴニオステージ上に設置される、請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の天空画像撮影装置。
7. 前記ドーム内又は筐体内の温度が高温閾値以上になった場合に前記換気扇を作動させる換気扇制御部をさらに備える、請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の天空画像撮影装置。
8. 前記筐体内にヒーターと、ヒーター制御部をさらに備え、前記ヒーター制御部は、前記ドーム内又は筐体内の温度が低温閾値以下になった場合に前記ヒーターを作動させる、請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の天空画像撮影装置。
9. 前記ヒーターは、前記通気部の略直下に配置される、請求項８に記載の天空画像撮影装置。