説明

GPS装置およびカメラシステム

【課題】長時間の給電が可能なGPS装置を提供する。
【解決手段】本発明に係わるGPS装置(20)は、GPS衛星から送信された電波を受信するアンテナ(22)と、前記アンテナで受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段(21)と、接続された電子機器から給電される第1電力を受電する受電手段(23)と、前記第1電力とは異なる第2電力を発生する発電手段(24)と、前記第1電力または前記第2電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を連続的に実施させる制御手段(26)と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPS装置およびこれを備えたカメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、GPS装置を接続可能なデジタルカメラ(以下、カメラという)が製品化されている。この種のカメラでは、市販のGPS装置を接続することにより、撮影した画像にGPSデータを付加することができる。これは、GPS装置を内蔵したカメラについても同様である。
【0003】
GPS装置の中には、接続されたカメラから電力の供給を受けて動作する機種がある。このようなGPS装置を常時動作させておくと、カメラの電池を消費する。一方、撮影時以外にGPS装置の電源をオフにしておくと、カメラを電源オン状態としたときにGPS衛星(以下、衛星という)を捕捉するまでに時間がかかる。
【0004】
従来、GPSデータの取得に関する技術として、電源オン状態を継続する連続モードでは、第2の周期でGPSデータを記録し、電源オン/オフを一定周期で繰り返す間欠モードでは、第1の周期(>第2の周期)でGPSデータを記録するようにした装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−91304号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来装置では、連続モードと間欠モードとを切り替えることにより、状況に応じた測位データの記憶を行うことができる。しかしながら、カメラが電源オフ状態のときには、カメラからGPS装置に電力が供給されなくなるため、カメラを電源オン状態としたときには、衛星を捕捉するまでに時間がかかることになる。
【0007】
したがって、GPS装置に出来るだけ長く給電するようにして、衛星を可能な限り早く捕捉できるようにすることが望まれていた。
【0008】
本発明の課題は、長時間の給電が可能なGPS装置およびカメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1に記載の発明は、GPS衛星から送信された電波を受信するアンテナ(22)と、前記アンテナで受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段(21)と、接続された電子機器から給電される第1電力を受電する受電手段(23)と、前記第1電力とは異なる第2電力を発生する発電手段(24)と、前記第1電力または前記第2電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を連続的に実施させる制御手段(26)と、を備えることを特徴とするGPS装置(20)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のGPS装置(20)であって、前記受電手段(23)により受電した第1電力または前記発電手段で発生した第2電力のうち、前記第2電力の給電を優先することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、GPS衛星から送信された電波を受信するアンテナ(22)と、前記アンテナで受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段(21)と、接続された電子機器の状態に応じて給電される第1電力を受電する第1受電手段(23A)と、前記第1電力とは異なる第2電力を発生する発電手段(24)と、接続された電子機器から常時給電される、前記第1電力および第2電力とは異なる第3電力を受電する第2受電手段(23A)と、前記第1電力または前記第2電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を連続的に実施させ、前記第3電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を間欠的に実施させる制御手段(26A)と、を備えることを特徴とするGPS装置(20A)である。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のGPS装置(20A)であって、前記制御手段(26A)は、前記第3電力が給電されている間に、前記位置検出手段(21)による位置検出を間欠的に規定回数だけ実施させた場合は、次に前記第1電力または前記第2電力が給電されるまでの間、前記位置検出手段による位置検出を実施させないことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載のGPS装置(20A)であって、前記第1電力、第2電力および第3電力とは異なる第4電力を発生する二次電池(28)を備え、前記制御手段(26A)は、前記第1電力、第2電力および第3電力のいずれの電力も給電されず、前記二次電池による第4電力のみが給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を間欠的に実施させることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のGPS装置(20A)であって、前記二次電池(28)は、前記発電手段(24)により充電されることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載のGPS装置(20,20A)と、当該GPS装置に対して前記第1電力を給電可能なカメラ(1,1A)と、を備えたことを特徴とするカメラシステム(1,1A)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、長時間の給電が可能なGPS装置およびカメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第1実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図2】第2実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図3】第2実施形態においてGPS制御回路により測位モジュールを制御する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図4】第2実施形態においてカメラ制御回路によりカメラの状態遷移を制御する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】第3実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明に係わるGPS装置、およびこれを備えたカメラシステムの実施形態について説明する。
(第1実施形態)
【0013】
図1は、第1実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態のカメラシステム1は、カメラ10と、GPS装置としてのGPSモジュール20とを備える。なお、以下に示す各ブロック図において、破線は電力の供給経路を示し、実線は通信経路を示している。
【0014】
カメラ10は、撮像素子11、メモリ12、バッテリーパック13、電源回路16、カメラ制御回路17、および接続ターミナル18を備える。
【0015】
撮像素子11は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたCCDまたはCMOSイメージセンサにより構成される。撮像素子11は、不図示の撮影レンズにより結像された被写体像を撮像し、電気信号(画像信号)に変換して出力する。撮像素子11で撮像された画像信号は、後述のカメラ制御回路17において各種の画像処理が施され、画像データとして出力される。
【0016】
なお、図示していないが、カメラ10は、上述の撮影レンズのほか、絞り機構、シャッタ、駆動部を備える。撮影レンズに入射した被写体光は、絞り値の大きさに開かれた絞り機構、所定の露光時間で開口されたシャッタを経て撮像素子11に導かれる。絞り機構は、被写体光の光量を調節するものであり、図示しない複数の絞り羽根を備えている。シャッタは、被写体光の露光時間を調節するものであり、撮影時に所定の速度で開閉動作を行う。駆動部は、例えば、焦点調節のために撮影レンズを光軸方向に駆動するアクチュエータや、絞り機構およびシャッタを駆動するアクチュエータなどで構成されている。
【0017】
また、図示していないが、カメラ10は、操作部を備える。操作部は、ユーザである撮影者がカメラ制御回路17に対して各種の入力指示を行う際に操作するものである。例えば、図示しない電源スイッチは、撮影者の押圧操作によりカメラ10の電源のオン/オフを切り替えるものである。また、図示しないレリーズボタンは、半押し操作および全押し操作の2段階の操作が可能である。撮影者がレリーズボタンを半押し操作すると、カメラ制御回路17に対してオートフォーカス(AF)動作の実行信号が送信される。これにより、カメラ制御回路17は撮像素子11の出力に基づいて、自動的に主要な被写体にピント合わせを行うAF制御や、自動的に露出を合わせるAE(自動露出)制御を行う。そして、撮影者がレリーズボタンを全押し操作すると、カメラ制御回路17に対して撮影開始信号が送信され、絞り機構、シャッタが所定のタイミングで駆動されることにより、撮像素子11において被写体光が撮像される。
【0018】
メモリ12は、撮影者が操作部を介して操作入力した設定情報などが記憶されるほか、カメラ10の動作や制御に必要なプログラム、このプログラムの実行に必要な設定値などが記憶される。
【0019】
また、図示していないが、カメラ10には、撮影済みの画像とそのデータを記録するためのメモリカードが着脱可能に装着される。またカメラ10は、上述したメモリカードに対してデータの書き込みを行うための不図示の記録装置を備える。
【0020】
さらに、図示していないが、カメラ10は液晶モニタを備える。液晶モニタには、撮影済み画像やメニュー画面のほか、シャッタスピードや絞り値などの撮影条件が表示される。また液晶モニタには、撮影時の被写体像や撮影条件などの情報や、バッテリーパック13の残容量がアイコン表示される。
【0021】
バッテリーパック13は、カメラ電池14と、残容量検出回路15とを備える。カメラ電池14は、カメラ10およびGPSモジュール20を動作させるための電源であり、一次電池または二次電池により構成される。カメラ電池14で発生した電力は電源回路16に供給される。残容量検出回路15は、カメラ電池14の残容量(使用可能容量)を検出する回路である。残容量検出回路15で検出されたカメラ電池14の残容量は、カメラ制御回路17に送信される。
【0022】
なお、残容量検出回路15は、詳細検出モードと簡易検出モードとを備える。詳細検出モードは、カメラ電池14の実際の消費電流を測定して、カメラ電池14の正確な残容量を検出するモードである。簡易検出モードは、単位時間当たりの消費電流が所定量であると仮定し、所定量に経過時間を乗算することでカメラ電池14の残容量を推定するモードである。
【0023】
詳細検出モードでは、カメラ電池14の残容量を正確に検出することができる。しかし、消費電流の測定自体で電力を消費とするため、カメラ電池14の消耗を伴う。このため、残容量検出回路15は、カメラ10が撮影待機状態のときに詳細検出モードで動作する。それ以外のスタンバイ状態、電源オフ状態では、簡易検出モードで動作する。したがって、スタンバイ状態または電源オフ状態において、所定量以上に電力を消費してしまうと、残容量の検出結果に誤差を生じることになる。残容量検出回路15の動作モードは、カメラ制御回路17により切り替えられる。
【0024】
また、カメラ10は、撮影待機状態、スタンバイ状態、および電源オフ状態の3状態で遷移する。撮影待機状態は、カメラ10が即時に撮影できる状態である。撮影待機状態では、他の状態に比べてカメラ10の消費電力は大きい。スタンバイ状態は、すぐに撮影待機状態に移行可能な状態である。スタンバイ状態では、撮影待機状態に比べてカメラ10の消費電力は少ない。カメラ10が撮影待機状態のときに、撮影者が所定時間(例えば、8秒間)の間にレリーズボタンを半押するなどの操作を何も行わないと、カメラ10はスタンバイ状態に移行する。また、スタンバイ状態において、撮影者がレリーズボタンを半押しするなどの操作を行うと、カメラ10は撮影待機状態に移行する。電源オフ状態は、撮影者がカメラ10の電源スイッチをオフにした状態である。電源オフ状態では、カメラ10の消費電力はその他の状態に比べて最も少ない。電源オフ状態から撮影者がカメラ10の電源スイッチ(不図示)をオンすることにより、カメラ10は撮影待機状態となる。
【0025】
電源回路16は、バッテリーパック13から供給された電力を所定の電圧に変換する回路である。変換された電力はGPSモジュール20へ給電される。電源回路16からGPSモジュール20への給電の開始および停止はカメラ制御回路17により制御される。以下、カメラ10の電源回路16からGPSモジュール20へ給電される電力を「VCC」という。このVCCは、カメラ10の状態に応じて給電される電力であり、本実施形態では、カメラ10が撮影待機状態のときのみ給電される。
【0026】
カメラ制御回路17は、カメラ10を構成する上記各部を統括的に制御する回路であり、マイクロプロセッサにより構成される。また、カメラ制御回路17は、後述するGPSモジュール20からデータ送信信号TXを受信する。カメラ制御回路17は、撮像素子11で撮像された画像に対し、データ送信信号TXに含まれる位置情報を撮像時のGPSデータとして付加する。
【0027】
なお、データ送信信号TXは、GPSモジュール20で検出された位置情報の送信だけでなく、カメラ10の状態を遷移させるためにも用いられる。具体的には、カメラ10がスタンバイ状態のときに、データ送信信号TXが「H」レベルから「L」レベルに変化すると、カメラ10は撮影待機状態に移行する。その後、カメラ10は、データ送信信号TXに重畳された位置情報(複数のパルス信号)を受信する。GPSモジュール20は、位置情報の送信後、データ送信信号TXを再び「H」レベルとする。
【0028】
接続ターミナル18は、後述するGPSモジュール20と電気的に接続するための端子部である。接続ターミナル18の各端子部は、カメラ10の内部において、データ送信信号TXの伝送ライン、VCCの給電ライン、GNDの接地ラインと接続されている。
【0029】
次に、GPSモジュール20について説明する。GPSモジュール20は、測位モジュール21、アンテナ22、接続ターミナル23、太陽電池24、電源回路25、およびGPS制御回路26を備える。
【0030】
測位モジュール21は、衛星からの電波を受信するアンテナ22を備え、受信した電波に含まれる信号を処理してGPSモジュール20の位置情報を算出する。本実施形態の測位モジュール21は、アンテナ22で受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段として機能する。
【0031】
測位モジュール21において位置情報を算出する場合、複数の衛星の中から、位置情報の算出に用いる衛星を捕捉する必要がある。このため、測位モジュール21が動作を開始してから実際に位置情報を算出するまでに、前回の位置情報の履歴がなければ、30秒以上の時間が必要となる。しかしながら、前回の位置情報の履歴が残っていれば、より短い時間(例えば5秒以上)で位置情報を算出することができる。
【0032】
以下、測位モジュール21が動作を開始したときに、前回の位置情報の履歴がなく、位置情報の算出までに30秒以上の時間が必要となる場合を「コールドスタート」という。また、前回の位置情報の履歴が残っていて、位置情報の算出が短時間で出来る場合を「ホットスタート」という。
【0033】
本実施形態のGPSモジュール20は、接続されたカメラ10または太陽電池24から電力の供給を受けて動作する。ここで、カメラ10が電源オン状態となった直後に給電されるVCCによりGPSモジュール20を動作させた場合は、上記のようなコールドスタートとなり、位置情報の算出までに30秒以上の時間が必要となる。したがって、この間はカメラ10で撮像された画像にGPSデータを付加できないことになる。そこで、本実施形態のGPSモジュール20では、太陽電池24からのVSOLまたはカメラ10からのVCCのいずれかが給電されている間は、ホットスタートが可能となるように、連続的に衛星を捕捉して位置情報を算出するようにしている。
【0034】
接続ターミナル23は、GPSモジュール20とカメラ10とを電気的に接続するための端子部である。接続ターミナル23の各端子部は、データ送信信号TXの伝送ライン、VCCの給電ライン、GNDの接地ラインを収納したGPS接続コード(不図示)と接続されている。接続ターミナル23をカメラ10の接続ターミナル18に接続することにより、カメラ10からGPSモジュール20にVCCが供給され、またGPSモジュール20からカメラ10にデータ送信信号TXが送信される。本実施形態の接続ターミナル23は、接続されたカメラ10から給電される第1電力としてのVCCを受電する受電手段として機能する。
【0035】
太陽電池24は、光起電力効果により太陽光を電力に変換する発電装置である。本実施形態の太陽電池24は、カメラ10から給電されるVCCとは異なる電力を給電する発電手段として機能する。
【0036】
電源回路25は、太陽電池24から供給された電力を所定の電圧に変換する回路である。変換された電力は、測位モジュール21およびGPS制御回路26に給電される。以下、GPSモジュール20の電源回路25から給電される電力を「VSOL」という。このVSOLは、撮影待機状態だけでなく、スタンバイ状態、電源オフ状態、またはGPSモジュール20をカメラ10から取り外した場合(以下、GPS取り外し状態という)にも給電される電力である。
【0037】
図1に示すように、カメラ10から給電されるVCCの供給経路には、ダイオードD1が接続されている。また、電源回路25から給電されるVSOLの供給経路には、ダイオードD2が接続されている。これらのダイオードD1、D2は、給電された電力が測位モジュール21およびGPS制御回路26に流れるようにして、逆方向に流れないようにするためのものである。
【0038】
GPSモジュール20が備える測位モジュール21およびGPS制御回路26には、VSOLまたはVCCが給電される。測位モジュール21およびGPS制御回路26は、VSOLが給電されている場合はVSOLを、またVCCが給電されている場合はVCCを電源として動作する。
【0039】
本実施形態では、VSOL>VCCとなるように設定されている。すなわち、本実施形態では、2つのVSOL、VCCのうち、太陽電池24によるVSOLを優先して給電するようにしている。この場合、VSOL、VCCのいずれも、測位モジュール21およびGPS制御回路26を動作させるのに十分な電圧、電流となるように設定されている。
【0040】
測位モジュール21およびGPS制御回路26への電力の供給経路を、図1のように2系統で接続した場合、太陽電池24が通常に発電している間はVSOLが給電される。そして、太陽電池24での発電量が低下してVSOLがVCCよりも低くなるか、或いはVSOLが給電されなくなると、カメラ10からのVCCが給電される。なお、カメラ10が電源オフ状態のとき、またはGPS取り外し状態のときには、太陽電池24によるVSOLが給電される。
【0041】
GPS制御回路26は、測位モジュール21の動作を制御する回路であり、マイクロプロセッサにより構成される。GPS制御回路26は、測位モジュール21から位置情報を受け取り、この位置情報含むデータ送信信号TXをカメラ10に送信する。本実施形態のGPS制御回路26は、VCCまたはVSOLが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を連続的に実施させる制御手段として機能する。
【0042】
上述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)GPSモジュール20には、VSOLまたはVCCのいずれかが給電されるため、カメラ10からVCCだけを給電する場合に比べて、GPSモジュール20に長時間給電することができる。
(2)VSOLまたはVCCが給電されている間は、測位モジュール21により連続して衛星捕捉動作が実施されるので、この間はホットスタートの状態を維持することができる。これにより、カメラ10を電源オン状態とした直後に撮像された画像に対しGPSデータを付加することが可能となる。
(3)カメラ10が電源オフ状態、撮影待機状態、スタンバイ状態、或いはGPS取り外し状態のいずれであっても、VSOLが給電されている間はホットスタートの状態を維持することができる。
(4)カメラ10が電源オフ状態、撮影待機状態、スタンバイ状態、或いはGPS取り外し状態のいずれであっても、VSOLが給電されている間は、カメラ電池14を消費しないので、残容量検出回路15における残容量の検出結果に誤差を生じることがない。
(5)VSOLまたはVCCを給電するときには、VSOLの給電を優先するようにしているため、カメラ電池14の消費を可能な限り少なくすることができる。
(第2実施形態)
【0043】
図2は、第2実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態のカメラシステム1Aは、カメラ10Aと、GPS装置としてのGPSモジュール20Aとを備える。なお、第2実施形態を説明する図において、第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を記載し、適宜に説明を省略する。
【0044】
カメラ10Aは、バッテリーパック13から電源回路16を経ることなしに、接続されたGPSモジュール20Aへ常時電力を供給する経路を備える。この電力は、バッテリーパック13からGPSモジュール20Aへ直接給電される電力であり、測位モジュール21およびGPS制御回路26Aの動作に必要な最小限の電力である。以下、カメラ10Aのバッテリーパック13からGPSモジュール20へ常時給電される電力を「VBAT」という。本実施形態におけるVBATは、VCC(第1電力)およびVSOL(第2電力)とは異なる第3電力となる。
【0045】
本実施形態の接続ターミナル18Aは、カメラ10Aの内部において、データ送信信号TXの伝送ライン、VCCの給電ライン、VBATの給電ライン、およびGNDの接地ラインと接続されている。
【0046】
GPSモジュール20Aの測位モジュール21およびGPS制御回路26Aには、VSOL、VCCまたはVBATが給電される。カメラ10Aから給電されるVBATの供給経路は、VCCおよびVSOLの供給経路と接続されている。また、VBATの供給経路には、ダイオードD3が接続されている。このダイオードD3は、給電された電力が測位モジュール21およびGPS制御回路26に流れるようにして、逆方向に流れないようにするためのものである。
【0047】
本実施形態では、VSOL>VCC>VBATとなるように設定されている。ただし、VBATは、測位モジュール21およびGPS制御回路26を動作させるのに必要な最小限の電力となるように電圧、電流が設定されている。
【0048】
測位モジュール21およびGPS制御回路26Aへの電力の供給経路を、図2のように3系統で接続した場合、太陽電池24が通常に発電している間はVSOLが優先的に給電される。そして、太陽電池24での発電量が低下してVSOLがVCCよりも低くなるか、或いはVSOLが給電されなくなると、カメラ10からのVCCが給電される。さらに、VCCがVBATよりも低くなるか、或いはVCCが給電されなくなると、カメラ10AからのVBATが給電される。なお、カメラ10Aが電源オフ状態のとき、またはGPS取り外し状態のときには、太陽電池24によるVSOLが給電される。
【0049】
接続ターミナル23Aは、GPSモジュール20Aとカメラ10Aとを電気的に接続するための端子部である。接続ターミナル23Aの各端子部は、データ送信信号TXの伝送ライン、VCCの給電ライン、VBATの給電ライン、およびGNDの接地ラインを収納したGPS接続コード(不図示)と接続されている。接続ターミナル23Aをカメラ10Aの接続ターミナル18Aに接続することにより、カメラ10AからGPSモジュール20AにVCCまたはVBATが供給され、またGPSモジュール20Aからカメラ10Aにデータ送信信号TXが送信される。本実施形態の接続ターミナル23Aは、接続されたカメラ10Aの状態に応じて給電される第1電力としてのVCCを受電する第1受電手段としての機能と、接続されたカメラ10Aから常時給電される、VCCおよび第2電力としてのVSOLとは異なる第3電力としてのVBATを受電する第2受電手段としての機能を備える。
【0050】
GPS制御回路26Aは、測位モジュール21の動作を制御する回路であり、マイクロプロセッサにより構成される。GPS制御回路26Aは、測位モジュール21から位置情報を受け取り、この位置情報含むデータ送信信号TXをカメラ10Aに送信する。本実施形態のGPS制御回路26Aは、VCCまたはVSOLの給電を検出する給電検出部27を備える。GPS制御回路26Aは、給電検出部27でVCCまたはVSOLの給電が検出されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を連続的に実施させる。この場合、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出は、短い時間間隔で実施される。
【0051】
また、GPS制御回路26Aは、給電検出部27でVCCまたはVSOLの給電が検出されなくなり、VBATが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を間欠的に実施させている。
【0052】
すなわち、本実施形態のGPS制御回路26Aは、VCCまたはVSOLが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を連続的に実施させ、VBATが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を間欠的に実施させる制御手段として機能する。
【0053】
また、GPS制御回路26Aは、VBATが給電されている間に、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を間欠的に規定回数だけ実施させた場合は、次にVCCまたはVSOL力が給電されるまでの間、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を実施させないように制御する。
【0054】
次に、GPS制御回路26Aにより測位モジュール21を制御する場合の処理手順を図3のフローチャートにより説明する。
【0055】
カメラ10からの給電により起動したGPS制御回路26Aは、給電検出部27によりVSOLが検出されていないか判定する(ステップS101)。この判定でNOであれば、GPS制御回路26Aは、衛星捕捉動作として、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を実施させる(ステップS102)。このとき、測位モジュール21はVSOLの給電により動作する。また、ステップS101の判定でYES、すなわち給電検出部27によりVSOLが検出されない場合、GPS制御回路26Aは、VCCが検出されていないか判定する(ステップS103)。
【0056】
このステップS103の判定でNOであれば、GPS制御回路26Aは、衛星捕捉動作として、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を実施させる(ステップS102)。このとき、測位モジュール21はVCCの給電により動作する。このように、VSOLまたはVCCが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出が連続的に実施される。
【0057】
一方、ステップS103の判定でYES、すなわち給電検出部27によりVCCが検出されない場合、GPS制御回路26Aは、間欠動作の規定回数Nを「5」に設定し(ステップS104)、間欠動作モードに移行する(ステップS105)。続いて、GPS制御回路26Aは、不図示のタイマによる計時をスタートさせる(ステップS106)。
【0058】
この後、GPS制御回路26Aは、タイマによる計時が30分を経過したかを判定する(ステップS107)。このステップS107の判定でNOであれば、GPS制御回路26Aは、給電検出部27によりVSOLが検出されていないか判定する(ステップS108)。このステップS108の判定でNOであれば、上述したステップS102へ移行する。また、ステップS108の判定でYESであれば、GPS制御回路26Aは、VCCが検出されていないか判定する(ステップS109)。この判定でNOであれば、上述したステップS102へ移行する。また、ステップS109の判定でYESであれば、ステップS107へ戻る。
【0059】
そして、ステップS107の判定でYESであれば、GPS制御回路26Aは、カメラ10Aへ送信するデータ送信信号TXをHからLレベルとする(ステップS110)。このTXの変化により、後述するように、カメラ10Aはスタンバイ状態から撮影待機状態へ移行する。
【0060】
続いて、GPS制御回路26Aは、給電検出部27によりVSOLが検出されていないか判定する(ステップS111)。この判定でNOであれば、上述したステップS102へ移行する。また、ステップS111の判定でYESであれば、GPS制御回路26Aは、VCCが検出されていないか判定する(ステップS112)。この判定でNOであれば、上述したステップS102へ移行する。
【0061】
また、ステップS112の判定でYESであれば、GPS制御回路26Aは、衛星捕捉動作として、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を実施させる(ステップS113)。このとき、測位モジュール21はVBATの給電により動作する。ステップS113に続いて、GPS制御回路26Aは、タイマによる計時をクリアする(ステップS114)。そして、規定回数N=N−1として(ステップS115)、N=0かを判定する(ステップS116)。
【0062】
このステップS116の判定でNOであれば、ステップS105に戻る。このように、間欠動作モードに移行したときには、30分間隔でカメラ10Aを撮影待機状態に移行させるように試みる。このとき、カメラ10Aがスタンバイ状態であれば、撮影待機状態に移行するため、VSOLまたはVCCによる衛星捕捉動作を実施する。また、カメラ10Aが電源オフ状態であって、VSOLまたはVCCが給電されないときは、VBATによる衛星捕捉動作を実施する。このような動作を、最大で5回繰り返し実施する。また、ステップS116の判定でYESであれば、間欠動作モードを解除して、本ルーチンによる処理を終了する。
【0063】
次に、カメラ制御回路17によりカメラ10Aの状態遷移を制御する場合の処理手順を図4のフローチャートにより説明する。ここでは、カメラ10Aがスタンバイ状態にあるものとする。
【0064】
カメラ制御回路17は、GPSモジュール20Aから受信したデータ送信信号TXがLレベルかを判定する(ステップS201)。この判定でNOであれば、カメラ10Aに対する操作(レリーズボタンの半押しなど)が有ったかを判定する(ステップS202)。
【0065】
ステップS201またはステップS202の判定でYESであれば、カメラ制御回路17は、スタンバイ状態から撮影待機状態へ移行し(ステップS203)、不図示のタイマによる計時をスタートさせる(ステップS204)。この後、カメラ制御回路17は、GPSモジュール20Aより位置情報を受信する(ステップS205)。位置情報は、データ送信信号TXに重畳された情報である。
【0066】
ステップS205に続いて、カメラ制御回路17は、タイマによる計時が8秒を経過したかを判定する(ステップS206)。このステップS206の判定でNOであれば、カメラ制御回路17は、カメラ10Aに対する操作が有ったかを判定し(ステップS207)、NOであれば、ステップS205へ戻る。またステップS207の判定でYESであれば、タイマによる計時をクリアして(ステップS208)、ステップS204へ戻る。
【0067】
また、ステップS206の判定でYESであれば、カメラ制御回路17は、カメラ10Aをスタンバイ状態に移行する(ステップS209)。そして、タイマによる計時をクリアして(ステップS210)、本ルーチンによる処理を終了する。
【0068】
上述した第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)GPSモジュール20Aには、VSOLまたはVCCのいずれかが給電され、またVSOLまたはVCCのいずれも給電されないときは、VBATが給電されるため、カメラ10AからVCCだけを給電する場合に比べて、GPSモジュール20Aに長時間給電することができる。
(2)VSOLまたはVCCが給電されている間は、測位モジュール21により連続して衛星捕捉動作が実施されるので、この間はホットスタートの状態を維持することができる。またVBATのみが給電されている間も、測位モジュール21により間欠的に衛星捕捉動作が実施されるため、可能な限りホットスタートの状態を維持することができる。
(3)カメラ10Aが電源オフ状態、撮影待機状態、スタンバイ状態、或いはGPS取り外し状態のいずれであっても、VSOLが給電されている間は、カメラ電池14を消費しないので、残容量検出回路15における残容量の検出結果に誤差を生じることがない。
(4)VSOLまたはVCCを給電するときには、VSOLの給電を優先するようにしているため、カメラ電池14の消費を可能な限り少なくすることができる。
(5)VBATのみが供給されている間の、測位モジュール21による間欠的な衛星捕捉動作の回数を制限するようにしたので、電源オフ状態におけるカメラ電池14の消費を最小限に抑えることができる。このため、残容量検出回路15における残容量の検出結果に生じる誤差を少なくすることができる。
(第3実施形態)
【0069】
図5は、第3実施形態に係わるカメラシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態のカメラシステムにおける基本的な構成は第2実施形態と同じである。以下、第3実施形態を説明する図において、第2実施形態と同じ構成部材には同一符号を記載し、適宜に説明を省略する。
【0070】
本実施形態のカメラシステム1Aは、GPSモジュール20Aに二次電池28を備える。この二次電池28は、測位モジュール21およびGPS制御回路26Aの動作に必要な最小限の電力を供給する電池である。以下、二次電池28から給電される電力を「VSEC」という。本実施形態におけるVSECは、VCC(第1電力)、VSOL(第2電力)、およびVBAT(第3電力)とは異なる第4電力となる。
【0071】
本実施形態では、VSOL>VCC>VBAT>VSECとなるように設定されている。ただし、VSECは、測位モジュール21およびGPS制御回路26を動作させるのに必要な最小限の電力となるように電圧、電流が設定されている。また、二次電池28は、VSOLが給電されている間、その一部の電力により充電される。
【0072】
測位モジュール21およびGPS制御回路26Aへの電力の供給経路を、図5のように4系統で接続した場合、太陽電池24が通常に発電している間はVSOLが優先的に給電される。そして、太陽電池24での発電量が低下してVSOLがVCCよりも低くなるか、或いはVSOLが給電されなくなると、カメラ10からのVCCが給電される。また、VCCがVBATよりも低くなるか、或いはVCCが給電されなくなると、カメラ10AからのVBATが給電される。更に、VBATがVSECよりも低くなるか、或いはVBATが給電されなくなると、二次電池28からVSECが給電される。
【0073】
GPS制御回路26Aは、VBATまたはVSECが給電されている間は、測位モジュール21による衛星の捕捉と位置情報の算出を間欠的に実施させている。なお、本実施形態においても、カメラ10Aが電源オフ状態のとき、またはGPS取り外し状態のときには、太陽電池24によるVSOLが給電される。
【0074】
上述した第3実施形態によれば、第2実施形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。
(1)GPSモジュール20Aに、VSOL、VCC、またはVBATのいずれも給電されなくなった場合は、二次電池28からVSECが給電されることになり、この二次電池28が消耗するまでの間は、測位モジュール21により間欠的な衛星捕捉動作が実施されるため、第2実施形態よりも更に長くホットスタートの状態を維持することができる。
(2)VSOLの一部の電力により二次電池28を充電することができるため、二次電池28の消費を最小限に抑えることができる。
(変形形態)
【0075】
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態では、発電手段として太陽電池24を用いた例について示したが、これに限らず、例えば、燃料電池などの発電モジュールを用いることができる。
(2)各実施形態において、データ送信信号TXを受信したカメラから、GPSモジュールに対しデータ受信信号RXを送信するようにしてもよい。
(3)第2実施形態において、給電検出部27の代わりに、測位モジュール21に供給される電圧を検出する電圧検出手段を設け、VCC、VSOL、VBATのいずれが給電されているかを判定するようにしてもよい。
(4)第3実施形態において、二次電池28は太陽電池24以外の他の手段で充電してもよい。
(5)本発明に係わるGPSモジュールは、デジタルカメラに限らず、ビデオカメラや、携帯電話機などの電子機器全般に適用することができる。
(6)本発明に係わるカメラシステムは、カメラとGPSモジュールがケーブルなどの通信媒体で接続される例に限らず、カメラに設けられた接続端子にGPSモジュールが直接に取り付けられるものであってもよい。また、GPSモジュールがカメラに内蔵されるものであってもよい。
【0076】
また、上記実施形態および変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【0077】
1,1A:カメラシステム、10,10A:カメラ、11:撮像素子、13:バッテリーパック、14:カメラ電池、15:残容量検出回路、16:電源回路、17:カメラ制御回路、18,18A,23,23A:接続ターミナル、20,20A:GPSモジュール、21:測位モジュール、24:太陽電池、25:電源回路、26,26A:GPS制御回路、27:給電検出部、28:二次電池

【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPS衛星から送信された電波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段と、
接続された電子機器から給電される第1電力を受電する受電手段と、
前記第1電力とは異なる第2電力を発生する発電手段と、
前記第1電力または前記第2電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を連続的に実施させる制御手段と、
を備えることを特徴とするGPS装置。
【請求項2】
請求項1に記載のGPS装置であって、
前記受電手段により受電した第1電力または前記発電手段で発生した第2電力のうち、前記第2電力の給電を優先することを特徴とするGPS装置。
【請求項3】
GPS衛星から送信された電波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信した電波に基づいて位置検出を行う位置検出手段と、
接続された電子機器の状態に応じて給電される第1電力を受電する第1受電手段と、
前記第1電力とは異なる第2電力を発生する発電手段と、
接続された電子機器から常時給電される、前記第1電力および第2電力とは異なる第3電力を受電する第2受電手段と、
前記第1電力または前記第2電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を連続的に実施させ、前記第3電力が給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を間欠的に実施させる制御手段と、
を備えることを特徴とするGPS装置。
【請求項4】
請求項3に記載のGPS装置であって、
前記制御手段は、前記第3電力が給電されている間に、前記位置検出手段による位置検出を間欠的に規定回数だけ実施させた場合は、次に前記第1電力または前記第2電力が給電されるまでの間、前記位置検出手段による位置検出を実施させないことを特徴とするGPS装置。
【請求項5】
請求項3または4に記載のGPS装置であって、
前記第1電力、第2電力および第3電力とは異なる第4電力を発生する二次電池を備え、
前記制御手段は、前記第1電力、第2電力および第3電力のいずれの電力も給電されず、前記二次電池による第4電力のみが給電されている間は、前記位置検出手段による位置検出を間欠的に実施させることを特徴とするGPS装置。
【請求項6】
請求項5に記載のGPS装置であって、
前記二次電池は、前記発電手段により充電されることを特徴とするGPS装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載のGPS装置と、当該GPS装置に対して前記第1電力を給電可能なカメラと、を備えたことを特徴とするカメラシステム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−132864(P2012−132864A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−286942(P2010−286942)
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】