JP6594934B2 - カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋外等に設置して設置場所の様子を撮像するカメラ装置に関する。

カメラ装置としては、生物の生態や屋外環境の調査等の観測のために、屋外等に設置され、設置場所において撮像した情報を蓄積するものが知られている。

このようなカメラ装置は、一年程度の比較的長期の観測に用いられることがあるため、バッテリーの消耗を抑制することが要求される。このため、カメラ装置では、所定時間毎に撮像を行う、いわゆるインターバル撮影を行うのが好ましい。

インターバル撮影を行うカメラ装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。

このカメラ装置は、電力制御部、リアルタイムクロック、全体制御部を有し、撮像時のみ電力制御部から全体制御部及び各部に電力が供給され、撮像時以外はリアルタイムクロックの機能のみが動作する省電力モードに移行するようになっている。

省電力モードからの復帰は、所定時間経過後にリアルタイムクロックから電力制御部に信号を出力することで行われ、その信号を受信した電力制御部は、上記のように全体制御部及び各部に電力を供給して撮像を行わせる。

従って、特許文献１のカメラ装置を利用すれば、電力の消費を抑えてバッテリーの消耗を抑制することが可能となる。

しかし、特許文献１のカメラ装置は、全体して省電力モードになり、全体して省電力モードから復帰するため、撮像後に省電力モードへ移行するまでの間に余計な電力が消費され、バッテリーの消耗を抑制するには限界があった。例えば、省電力モードへの移行途中において、動作しない撮像機能部分にも電力が供給され、余計な電力が消費されてしまう等の問題がある。

特開２００３−３２４６５１号公報

解決しようとする問題点は、インターバル撮影を行う場合に、バッテリーの消耗を抑制するには限界があった点である。

本発明は、インターバル撮影を行う場合に、よりバッテリーの消耗を抑制するために、所定時間毎に撮像を行うカメラ装置であって、撮像を行うための撮像機能部と、作動状態と非作動状態とを切替可能であり前記作動状態において電源からの電力を前記撮像機能部に供給する第１電源ＩＣと、前記電源から制御部へ電力を供給する常時作動状態の第２電源ＩＣと、設定時間になるとＬＯＷに接続されて前記制御部をウェイクアップ状態の通常モードにするための信号を出力するリアルタイムクロックとを備え、前記制御部は、前記ウェイクアップ状態の通常モードと該通常モードよりも消費電力の少ないスリープ状態の省電力モードとを有し前記省電力モード時に前記リアルタイムクロックからの信号が入力されて前記通常モードに移行し前記第１電源ＩＣを前記作動状態に切り替えて前記撮像機能部に前記第１電源ＩＣの切替に応じて撮像を行わせると共に撮像画像を記憶させた撮像の完了により前記第１電源ＩＣを前記非作動状態に切り替えて前記省電力モードに移行し前記リアルタイムクロックのタイマーを起動することを特徴とする。

本発明のカメラ装置は、撮像機能部での撮像が完了した際に、制御部の省電力モードへの移行に先行して撮像機能部への電力の供給を遮断することができるため、よりバッテリーの消耗を抑制することが可能となる。

カメラ装置を示す正面図である（実施例１）。 図１のカメラ装置の底面図である（実施例１）。 図１のカメラ装置のケースを示す正面側から見た分解斜視図である（実施例１）。 図１のカメラ装置のケースを示す背面側から見た分解斜視図である（実施例１）。 図１のカメラ装置のケースカバーを外した状態における平面図である（実施例１）。 図５のＶＩ−ＶＩ線に係る断面図である（実施例１）。 図１のカメラ装置に用いられる基板の回路図である（実施例１）。 図１のカメラ装置によるインターバル撮影のフローチャートである（実施例１）。 カメラ装置によるインターバル撮影のフローチャートである（実施例２）。

インターバル撮影を行うカメラ装置において、よりバッテリーの消耗を抑制するという目的を、撮像機能部の電力の供給経路を制御部の電力の供給経路から切り離し、制御部の省電力モードへの移行に先行して撮像機能部への電力の供給を遮断可能とすることにより実現した。

具体的には、撮像を行うための撮像機能部と、撮像機能部に撮像を行わせる制御部と、作動状態と非作動状態とを切替可能であり作動状態において電源からの電力を撮像機能部に供給する第１電源ＩＣと、電源からの電力を制御部に供給する常時作動状態の第２電源ＩＣと、所定時間毎に制御部に信号を出力するリアルタイムクロックとを備える。

制御部は、通常モードとこの通常モードよりも消費電力の少ない省電力モードとを有し、省電力モード時にリアルタイムクロックからの信号が入力されて通常モードに移行し、第１電源ＩＣを作動状態に切り替えて撮像機能部に撮像を行わせ、この撮像の完了により第１電源ＩＣを非作動状態に切り替えると共に省電力モードに移行する。

撮像機能部は、第１電源ＩＣからの電力が供給されたときに駆動されて撮像を行う構成とすることも可能である。

［カメラ装置の構造］
図１は、本発明の実施例１にカメラ装置を示す正面図、図２は、同底面図、図１のカメラ装置のケースを示す正面側から見た分解斜視図、図４は、同背面側から見た分解斜視図、図５は、図１のカメラ装置のケースカバーを外した状態における平面図、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に係る断面図である。

本実施例のカメラ装置１は、例えば、屋外に設置され、設置場所において所定時間毎に撮像を行うインターバル撮影を行うものである。なお、カメラ装置１は、屋内に設置することも可能である。

このカメラ装置１は、図１〜図６のように、防水ケース３内に、撮像機能部５や基板７等を収容して構成されている。なお、防水ケース３は、耐圧性能を有するものにすれば、カメラ装置１を水中での使用を可能にできる。

防水ケース３は、樹脂により構成されており、凹状のケース本体９がゴム等のガスケット１１を介在させてケースカバー１３により閉止されている。ケース本体９とケースカバー１３とは、ボルト１４によって締結される。

ケース本体９には、電源としてのバッテリー１５及びコンピューター（図示せず）を接続するためのケーブル差し込み用の開口部９ａ，９ｂが設けられている。

なお、屋外に設置する際、開口部９ａは、バッテリー１５側のケーブル１７を差込むことで閉止され、開口部９ｂは、図示しないキャップ等によって閉止される。

ケースカバー１３には、撮像を可能にするための窓部１３ａが設けられている。窓部１３ａは、撮像機能部５のレンズ部５ａを臨ませる開口部１３ｂを、ゴム等のガスケットを介して取り付けられたガラス等の透光板１３ｃによって閉止して構成されている。

基板７は、ケース本体９の凹状の内部に位置決められている。位置決めは、ケース本体９の底部及びケースカバー１３から伸びるアーム部１９で基板７を挟持することで行われている。

基板７の表面には、撮像機能部５が取り付けられている。撮像機能部５は、カメラ装置１の撮像機能を担う部分であり、撮像に必要な撮像素子、光学系、駆動機構等の撮像機構からなる。撮像機能部５は、端子部（図示せず）が基板７上の回路７ａに接続され、給電及び制御が行われる。

図７は、図１のカメラ装置１に用いられる基板７の回路図である。

基板７の回路７ａ上には、第１及び第２電源ＩＣ（Integrated Circuit）２１，２３、制御部２５、並びにリアルタイムクロック２７等が実装されている。

第１及び第２電源ＩＣ２１，２３は、バッテリー１５に対して端子部２９及びヒューズ３１を介して分岐した先に接続されている。

第１電源ＩＣ２１は、撮像機能部５に対して所定電圧（本実施例では３．３Ｖ）の電力を供給するレギュレーターである。この第１電源ＩＣ２１は、ＣＥ端子に接続された制御部２５からの制御信号により、作動状態と非作動状態とを切替可能となっている。作動状態では、バッテリー１５からの電力を撮像機能部５に供給し、非作動状態では、撮像機能部５への電力の供給を遮断する。

第１電源ＩＣ２１は、ＩＣ本体２１ａの入力側及び出力側にそれぞれコンデンサ３３ａ，３３ｂが接続され、入力側及び出力側間にダイオード３５が接続されている。第１電源ＩＣ２１の出力側には、撮像機能部５が接続されている（ＣＡＭ＋３．３Ｖ）。

第２電源ＩＣ２３は、制御部２５に対して所定電圧（本実施例では３．３Ｖ）の電力を供給する常時作動状態のレギュレーターである。

第２電源ＩＣ２３は、第１電源ＩＣ２１と同様、ＩＣ本体２３ａの入力側及び出力側にそれぞれコンデンサ３３ａ，３３ｂが接続され、入力側及び出力側間にダイオード３５が接続されている。第２電源ＩＣ２３の出力側は、基板７上の各部に接続されている（＋３．３Ｖ）。

リアルタイムクロック２７は、バッテリー１５とは別の専用バッテリー３７に接続されて駆動する時計である。リアルタイムクロック２７の専用バッテリー３７の配線には、ダイオード３９ａ，３９ｂが接続されている。

このリアルタイムクロック２７は、制御部２５に接続されており、所定時間毎に制御部２５に信号を出力するタイマー機能を有する。なお、リアルタイムクロック２７と制御部２５との間には、抵抗４１ａ，４１ｂが接続されている。

タイマー機能として、リアルタイムクロック２７は、ＩＮＴ端子がＨＩＧＨに接続され、設定時間になるとＬＯＷ（ＧＮＤ）に接続されることで信号を出力する。この信号が制御部２５に入力されるようになっている。なお、ＩＮＴ端子側には、抵抗４１ｃが接続されている。

制御部２５は、マイクロコンピューター等の演算処理ユニットであり、プログラムの実行によりカメラ装置１の動作制御を行うものである。なお、プログラムは、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶されている。この制御部２５は、上記各部に接続されている他、コンデンサ４２や端子部４３，４５，４７に接続されている。

端子部４３は、制御部２５と撮像機能部５との間で信号の送受信を行うことが可能とする。これにより、制御部２５は、撮像機能部５に撮像を行わせ、撮像機能部５からの撮像完了の信号入力を受ける。

また、制御部２５は、端子部４５を介して、コンピューターとの間で信号の送受信を行うことが可能となっており、コンピューターからの設定を可能とする。

さらに、制御部２５は、端子部４７を介してＳＤカード等の記憶装置（図示せず）にアクセスし、撮像画像を記憶し蓄積することが可能となっている。端子部４７と制御部２５との間には、抵抗４９ａ，４９ｂ及びコンデンサ５１が接続されている。

制御部２５は、通常モードとこの通常モードよりも消費電力の少ない省電力モードとを有している。

通常モードは、いわゆる制御部２５のウェイクアップ状態である。この状態では、制御部２５が第１電源ＩＣ２１を作動状態に制御し、撮像機能部５が電力供給を受けている。

省電力モードは、いわゆる制御部２５のスリープ状態であり、リアルタイムクロック２７からの信号を受信することにより通常モードに移行可能な状態をいう。この状態では、制御部２５が第１電源ＩＣ２１を非作動状態に制御し、撮像機能部５が電力供給を遮断されている。

なお、省電力モードは、通常モードに移行可能な状態であれば、できるだけスリープ状態が深い方が電力消費が少なく好ましい。

省電力モード時にリアルタイムクロック２７からの信号が入力されて通常モードに移行すると、制御部２５は、第１電源ＩＣ２１を作動状態に切り替えて撮像機能部５に撮像を行わせる。撮像が完了すると、制御部２５は、それにより第１電源ＩＣ２１を非作動状態に切り替えると共に省電力モードに移行する。

［インターバル撮影］
図８は、図１のカメラ装置によるインターバル撮影のフローチャートである。

カメラ装置１は、予め屋外等に設置され、インターバル撮影が開始されている状態で図８の処理が実行される。

なお、本実施例では、インターバル撮影が開始された直後、制御部２５が省電力モードとなり、第１電源ＩＣ２１が非作動状態となって撮像機能部５への電力供給が遮断されているものとする。ただし、インターバル撮影を開始した直後に最初の撮像が行われるように構成することも可能である。

ステップＳ１では、「タイマー起動」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、省電力モードへの移行処理の一環として、リアルタイムクロック２７のタイマーを起動させる。これにより、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、「所定時間経過？」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、省電力モードで待機し、所定時間経過によりリアルタイムクロック２７から出力される信号の入力を受け付ける。

所定時間経過して信号を受け取った場合はステップＳ３へ移行し（ＹＥＳ）、そうでない場合はステップＳ２の処理を繰り返す。

ステップＳ３では、「通常モード移行」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、信号の入力に応じて割り込みを検知し、省電力モードから通常モードへと復帰する。これにより、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４では、「撮像機能部への給電」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、第１電源ＩＣ２１を作動状態に切り替えて撮像機能部５への給電を開始させる。これにより、ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、「撮像」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、第１電源ＩＣ２１の切り替えに応じて、撮像機能部５に動作制御信号を送信して撮像を行わせる。撮像画像（データ）は、制御部２５に入力される。これにより、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６では、「撮像画像の記憶」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、入力された撮像画像をＳＤカード等の記憶媒体に記憶し蓄積する。これにより、ステップＳ７へ移行する。なお、本実施例では、撮像及び撮像画像の記憶が行われて、撮像の完了となる。ここでの撮像の完了は、撮像機能部５から制御部２５への撮像画像の転送が完了することを意味する。

ステップＳ７では、「撮像機能部への給電遮断」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、撮像の完了、つまり撮像画像の転送完了（記憶完了）に応じて、第１電源ＩＣ２１を非作動状態に切り替えて、撮像機能部５への給電を遮断する。これにより、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、「省電力モード移行」の処理が実行される。すなわち、制御部２５は、撮像機能部への給電遮断後に、省電力モードへ移行する。これにより、ステップＳ１へ戻って以下の処理を繰り返す。このとき、撮像機能部５への給電が遮断されているので、省電力モードへの移行中に撮像機能部５で余計な電力が消費されることがない。

こうして、本実施例のカメラ装置１は、所定時間毎に撮像を行う、インターバル撮影を実行することにより、３．６Ｖのリチウム電池を二つ使用し、１０分間隔の撮像で、約１３．６ヶ月（約１年）の撮像が可能となった。

単純に一般的なカメラ装置を用いてインターバル撮像を行う場合は、３Ｖのリチウム電池を４つ使用し、１０分間隔の撮像で、約１ヶ月程度の撮像しかできなかったので、本実施例では、撮像期間が飛躍的に伸びた。

［実施例１の効果］
本実施例のカメラ装置１は、所定時間毎に撮像を行うものであって、撮像を行うための撮像機能部５と、撮像機能部５に撮像を行わせる制御部２５と、作動状態と非作動状態とを切替可能であり、作動状態においてバッテリー１５からの電力を撮像機能部５に供給する第１電源ＩＣ２１と、バッテリー１５からの電力を制御部２５に供給する常時作動状態の第２電源ＩＣ２３と、所定時間毎に制御部２５に信号を出力するリアルタイムクロック２７とを備える。

制御部２５は、通常モードとこの通常モードよりも消費電力の少ない省電力モードとを有し、省電力モード時にリアルタイムクロック２７からの信号が入力されて通常モードに移行し、第１電源ＩＣ２１を作動状態に切り替えて撮像機能部５に撮像を行わせ、この撮像の完了により第１電源ＩＣ２１を非作動状態に切り替えると共に省電力モードに移行する。

従って、本実施例のカメラ装置１は、撮像機能部５での撮像が完了した際に、制御部２５の省電力モードへの移行に先行して撮像機能部５への電力の供給を遮断することができるため、その後に制御部２５の省電力モードへの移行等を行うことで、よりバッテリーの消耗を抑制することが可能となる。

図９は、本発明の実施例２に係るカメラ装置によるインターバル撮影のフローチャートである。なお、本実施例のカメラ装置の構成は、実施例１と同一であるため、図１〜図７を参照する。また、本実施例では、実施例１と対応する構成に同符号を付し、重複した説明を省略する。

本実施例のカメラ装置１は、インターバル撮影において、実施例１のステップＳ４及びＳ５を同時に行うようにしたものである。

すなわち、ステップＳ１〜Ｓ３が実施例１と同様に行われ、ステップＳ１１へ移行すると、「撮像機能部への給電及び撮像」の処理が実行される。本実施例では、撮像機能部５が電力を供給されると、直ちに駆動されて撮像動作を行うようになっている。すなわち、制御部２５は、第１電源ＩＣ２１を作動状態に切り替えて撮像機能部５への給電を開始させると、撮像機能部５は、第１電源ＩＣ２１からの電力が供給されたときに駆動されて撮像を行う。

このように、本実施例では、第１電源ＩＣ２１の作動状態への切り替えを、撮像機能部５への給電の実行並びに撮像のトリガーとすることができるため、制御部２５での消費電力をさらに抑えて、よりバッテリーの消耗を抑制することが可能となる。

１ カメラ装置
５ 撮像機能部
１５ バッテリー（電源）
２１ 第１電源ＩＣ
２３ 第２電源ＩＣ
２５ 制御部
２７ リアルタイムクロック

Claims (2)

1. 所定時間毎に撮像を行うカメラ装置であって、
   撮像を行うための撮像機能部と、
   作動状態と非作動状態とを切替可能であり前記作動状態において電源からの電力を前記撮像機能部に供給する第１電源ＩＣと、
   前記電源から制御部へ電力を供給する常時作動状態の第２電源ＩＣと、
   設定時間になるとＬＯＷに接続されて前記制御部をウェイクアップ状態の通常モードにするための信号を出力するリアルタイムクロックと、を備え、
   前記制御部は、前記ウェイクアップ状態の通常モードと該通常モードよりも消費電力の少ないスリープ状態の省電力モードとを有し前記省電力モード時に前記リアルタイムクロックからの信号が入力されて前記通常モードに移行し前記第１電源ＩＣを前記作動状態に切り替えて前記撮像機能部に前記第１電源ＩＣの切替に応じて撮像を行わせると共に撮像画像を記憶させた撮像の完了により前記第１電源ＩＣを前記非作動状態に切り替えて前記省電力モードに移行し前記リアルタイムクロックのタイマーを起動する、
   ことを特徴とするカメラ装置。
2. 請求項１記載のカメラ装置であって、
   前記撮像機能部は、前記第１電源ＩＣからの電力が供給されたときに駆動されて前記撮像を行う、
   ことを特徴とするカメラ装置。

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