CN110502045A - 一种摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像机，摄像机包括图像传感器、数据存储介质、SOC芯片、第一温度传感器、第一加热模组、第一开关电路和控制芯片，控制芯片通过第一开关电路电连接第一加热模组，第一加热模组附接于数据存储介质；控制芯片监控第一温度传感器采集到的数据存储介质的温度信息，数据存储介质的温度信息低于数据存储介质的工作温度时，通过开启第一开关电路控制第一加热模组对数据存储介质加热，数据存储介质的温度信息达到第一阈值时，通过关闭第一开关电路控制第一加热模组停止加热。本发明一方面确保数据存储介质在其规定的温度范围内工作，保证数据存储介质对存入的数据可靠地存储或被读取，因此拓宽了摄像机的应用场景，降低了数据丢失的风险，另一方面确保其它的部件处于正常工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及安防监控技术领域，特别是涉及一种摄像机。
背景技术
目前摄像机大多使用SD(Secure Digital)存储卡存储视频、图片等，因为SD存储卡属于民用产品，工作温度在0～70℃。但是，摄像机一旦安装在室外，环境温度变化较大，温度过高或者过低都有可能造成SD存储卡无法识别，无法正常存储文件，导致重要信息丢失。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像机来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
为实现上述目的，本发明提供一种摄像机，所述摄像机包括图像传感器、数据存储介质、SOC芯片、第一温度传感器、第一加热模组、第一开关电路和控制芯片，所述SOC芯片连接在所述图像传感器和数据存储介质之间，所述控制芯片的温度信息输入引脚信号连接所述第一温度传感器，所述控制芯片的温控输出引脚通过所述第一开关电路电连接所述第一加热模组，所述第一加热模组附接于所述数据存储介质；其中，所述控制芯片监控所述第一温度传感器采集到的所述数据存储介质的温度信息，并在所述数据存储介质的温度信息低于所述数据存储介质的工作温度的情形下，通过开启所述第一开关电路控制所述第一加热模组对所述数据存储介质加热，以及，所述数据存储介质的温度信息达到第一阈值情形下，通过关闭所述第一开关电路控制所述第一加热模组停止加热。
进一步地，所述摄像机还包括第二温度传感器、第二加热模组和第二开关电路，所述控制芯片的温度信息输入引脚信号连接所述第二温度传感器，所述控制芯片的温控输出引脚通过所述第二开关电路连接所述第二加热模组，所述第二加热模组附接于所述SOC芯片；其中，所述控制芯片监控所述第二温度传感器采集到的摄像机内腔温度信息，并在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值的情形下，通过开启所述第二开关电路控制所述第二加热模组对所述SOC芯片加热，以及，在所述摄像机内腔温度信息达到所述SOC芯片的工作温度的情形下，通过关闭所述第二开关电路控制所述第二加热模组停止加热，第二阈值<SOC芯片的工作温度<数据存储介质的工作温度<第一阈值。
进一步地，所述摄像机还包括第三加热模组和第三开关电路，所述控制芯片的温控输出引脚通过所述第三开关电路电连接所述第三加热模组，所述第三加热模组附接于所述图像传感器；其中，所述控制芯片在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值的情形下，还通过开启所述第三开关电路控制所述第三加热模组对所述图像传感器加热，以及，在所述摄像机内腔温度信息达到所述SOC芯片的工作温度的情形下，通过关闭所述第三开关电路控制所述第三加热模组停止加热。
进一步地，所述摄像机还包括冷却风扇和第四开关电路，所述控制芯片的温控输出引脚通过所述第四开关电路电连接所述冷却风扇，所述冷却风扇设于所述摄像机内腔中；其中，所述控制芯片在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值以及高于第三阈值的情形下，还通过开启所述第四开关电路控制所述冷却风扇工作，以及，在所述摄像机内腔温度信息位于所述SOC芯片的工作温度和第三阈值之间的情形下，通过关闭所述第四开关电路控制所述冷却风扇停止工作，第一阈值<第三阈值。
进一步地，所述第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路和第四开关电路相同，均包括第二三极管、第二MOS管、第三限流电阻和第四限流电阻，其中，所述第二三极管的基极通过所述第三限流电阻连接所述温控输出引脚、所述温控输出引脚、所述温控输出引脚或所述温控输出引脚，所述第二三极管的集电极通过第四限流电阻连接外部电源，所述第二三极管的发射极接地；所述第二MOS管的栅极连接所述第二三极管的集电极，所述第二MOS管的的源极通过所述第一加热模组、第二加热模组、第三加热模组或冷却风扇连接外部电源，所述第二MOS管的漏极接地。
进一步地，所述摄像机还包括电源控制电路，所述电源控制电路可导通或断开地连接在由所述控制芯片的电源控制输出引脚、外部电源、内部使能电源和所述SOC芯片串联形成的上电电路上；其中，所述电源控制输出引脚在所述摄像机内腔温度信息的值达到所述SOC芯片的工作温度的情形下，控制所述电源控制电路导通所述上电电路。
进一步地，所述电源控制电路包括第一三极管、第一MOS管、第一限流电阻和第二限流电阻，其中，所述第一三极管的基极通过所述第一限流电阻连接所述电源控制输出引脚，所述第一三极管的集电极通过所述第二限流电阻连接外部电源，所述第一三极管的发射极接地；所述第一MOS管的栅极连接所述第一三极管的集电极，第一MOS管的源极连接外部电源，所述第一MOS管的漏极连接所述内部使能电源；所述电源控制输出引脚在所述摄像机内腔温度信息的值达到所述SOC芯片的工作温度的情形下，控制所述第一MOS管导通，所述外部电源通过所述第一MOS管与所述内部使能电源电流导通，为所述SOC芯片供电。
进一步地，所述电源控制电路还包括第三限流电阻和电容，所述第三限流电阻连接在所述第一MOS管的栅极和所述第一三极管的集电极之间，所述电容连接在所述第一MOS管的栅极和漏极之间。
进一步地，所述数据存储介质包括SD存储卡和eMMC，所述SOC芯片通过SDIO接口与所述SD存储卡数据通信，所述SOC芯片通过eMMC 4.5接口与所述eMMC数据通信。
进一步地，所述第一加热模组和第二加热模组通过筋条连接成一体，两条所述筋条临近所述第一加热模组和第二加热模组的侧边隔开设置，并与所述第二加热模组和第一加热模组围成了通孔。
本发明一方面确保数据存储介质在其规定的温度范围内工作，保证数据存储介质对存入的数据可靠地存储或被读取，因此拓宽了摄像机的应用场景，降低了数据丢失的风险，另一方面确保其它的部件处于正常工作状态。
附图说明
图1是本发明所提供的摄像机一实施例的结构原理性示意图；
图2是图1所示的第一开关电路一实施例的结构示意图；
图3是图1所示的第二开关电路一实施例的结构示意图；
图4是图1所示的第三开关电路一实施例的结构示意图；
图5是图1所示的第四开关电路一实施例的结构示意图；
图6是图1所示的电源控制电路一实施例的结构示意图；
图7a是图1所示的第一加热模组和第二加热模组一实施例的正面示意图；
图7b是图7a的第一加热模组和第二加热模组的反面示意图；
图7c是图7a的第一加热模组和第二加热模组的安装状态示意图；
图8a是图1所示的第三加热模组一实施例的正面示意图；
图8b是图8a的第三加热模组的反面示意图；
图8c是图8a的第三加热模组的安装状态示意图。
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本实施例所提供的摄像机包括图像传感器1、数据存储介质2、SOC芯片3、第一温度传感器4、第一加热模组5、第一开关电路6和控制芯片7，其中：
图像传感器1为摄像机中的用于将光学信号转换成电信号的产品，并输出转换成电信号的视频和图片。SOC芯片3连接在图像传感器1的信号输出端和数据存储介质2的信号输入端之间，SOC芯片3将图像传感器1输出的视频和图片信息输送给数据存储介质2进行存储。SOC芯片3还连接控制芯片7，SOC芯片3每隔一段时间发送一个脉冲(类似于人的心跳功能)给控制芯片7。控制芯片7通过心跳检测引脚GPIO4接收到心跳脉冲后认为SOC芯片3功能正常，如果没有接收到心跳脉冲，则判定SOC芯片3已经工作异常。在SOC芯片3工作异常情形下，可以对SOC芯片3进行复位操作，以及时修复异常状态。
第一温度传感器4的感应端是直接检测数据存储介质2的温度信息。控制芯片7的温度信息输入引脚ADC1信号连接所述第一温度传感器4，控制芯片7通过读取数据存储介质2的温度信息，负责实时监控数据存储介质2的温度信息。
控制芯片7可以采用MCU，比如型号是GD32F130系列的芯片。的温控输出引脚GPIO3通过第一开关电路6电连接第一加热模组5，控制芯片7通过控制第一开关电路6开启使第一加热模组5通电而能够加热，控制芯片7通过控制第一开关电路6关闭使第一加热模组5断电而能够停止加热。第一加热模组5附接于数据存储介质2，第一加热模组5加热能够使数据存储介质2升温。
使用时，控制芯片7监控第一温度传感器4采集到的数据存储介质2的温度信息：
控制芯片7在所述数据存储介质2的温度信息低于数据存储介质2的工作温度t0的情形下通过开启所述第一开关电路6控制第一加热模组5对数据存储介质2加热。
控制芯片7在数据存储介质2的温度信息达到第一阈值t1情形下通过关闭第一开关电路6控制第一加热模组5停止加热。
本实施例通过实时监控数据存储介质2的温度信息，在摄像机所处环境温度太低的情况下对数据存储介质2加热，数据存储介质2的温度信息达到第一阈值t1情形下，通过关闭第一开关电路6控制第一加热模组5停止加热，因此一方面确保数据存储介质2在其规定的温度范围内工作，保证数据存储介质2对存入的数据可靠地存储或被读取，因此拓宽了摄像机的应用场景，降低了数据丢失的风险，另一方面确保其它的部件处于正常工作状态。
在一个实施例中，所述摄像机还包括第二温度传感器8、第二加热模组9和第二开关电路10，其中，第二温度传感器8采集摄像机内腔温度信息，第二温度传感器8可以设在摄像机的腔体内，因此，摄像机内腔温度信息主要指的是摄像机的腔体内部的温度。控制芯片7的温度信息输入引脚ADC0信号连接第二温度传感器8，控制芯片7通过读取摄像机的腔体内部的温度信息，负责实时监控摄像机的腔体内部的温度。
控制芯片7的温控输出引脚GPIO1通过第二开关电路10电连接第二加热模组9，控制芯片7通过控制第二开关电路10开启使第二加热模组9通电而能够加热，控制芯片7通过控制第二开关电路10关闭使第二加热模组9断电而能够停止加热。第二加热模组9附接于SOC芯片3，第二加热模组9加热能够使SOC芯片3升温。
使用时，控制芯片7监控第二温度传感器8采集到的摄像机内腔温度信息：
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下通过开启第二开关电路10控制第二加热模组9对SOC芯片3加热。
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下通过关闭第二开关电路10控制第二加热模组9停止加热。
其中，第二阈值t2<SOC芯片3的工作温度t3<数据存储介质2的工作温度t0<第一阈值t1，“<”表示小于。
本实施例通过实时监控摄像机内部的摄像机内腔温度信息的温度信息，在摄像机所处环境温度太低的情况下，对SOC芯片3加热；在摄像机所处环境温度太高的情况下，对SOC芯片3降温，进而确保SOC芯片3在其规定的温度范围内工作，有利于保护SOC芯片3，延长SOC芯片3的使用寿命。
在一个实施例中，所述摄像机还包括第三加热模组11和第三开关电路12，控制芯片7的温控输出引脚GPIO0通过第三开关电路12电连接第三加热模组11，控制芯片7通过控制第三开关电路12开启使第三加热模组11通电而能够加热，控制芯片7通过控制第三开关电路12关闭使第三加热模组11断电而能够停止加热。第三加热模组11附接于图像传感器1，第三加热模组11加热能够使图像传感器1升温。
使用时，控制芯片7监控第二温度传感器8采集到的摄像机内腔温度信息：
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下通过开启第三开关电路12控制第三加热模组11对图像传感器1加热。
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下通过关闭第三开关电路12控制第三加热模组11停止加热。
本实施例通过实时监控摄像机内部的摄像机内腔温度信息的温度信息，在摄像机所处环境温度太低的情况下，对图像传感器1加热；在摄像机所处环境温度太高的情况下，对图像传感器1降温，进而确保图像传感器1在其规定的温度范围内工作，有利于保护图像传感器1，延长图像传感器1的使用寿命。
在一个实施例中，所述摄像机还包括冷却风扇13和第四开关电路14，控制芯片7的温控输出引脚GPIO2通过第四开关电路14电连接冷却风扇13，控制芯片7通过控制第四开关电路14开启使冷却风扇13通电而能够实施冷却工作，控制芯片7通过控制第四开关电路14关闭使冷却风扇13断电而能够停止工作。冷却风扇13设于所述摄像机内腔中，冷却风扇13工作时，用于对摄像机内腔吹出冷风。
使用时，控制芯片7监控第二温度传感器8采集到的摄像机内腔温度信息：
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下通过开启第四开关电路14控制冷却风扇13工作，第四开关电路14此时也开启的目的在于，开启风扇可以使得摄像机内腔的加热温度趋向于均匀。
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息高于第三阈值t4的情形下也通过开启第四开关电路14控制冷却风扇13工作，也就是说，对于高温环境下，一旦摄像机内腔温度信息的值超出第三阈值t4时，此时控制芯片7可以通过第四开关电路14控制冷却风扇13开启，为摄像机冷却降温，防止摄像机温度过高，工作异常。
控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息位于SOC芯片3的工作温度t3和第三阈值t4之间的情形下，通过关闭第四开关电路14控制冷却风扇13停止工作。
其中，第一阈值t1<第三阈值t4。
在一个实施例中，第一开关电路6可导通或断开地连接在由温控输出引脚GPIO3、外部电源VCC和第一加热模组5串联形成的第一加热工作电路上。第二开关电路10可导通或断开地连接在由温控输出引脚GPIO1、外部电源VCC和第二加热模组9串联形成的第二加热工作电路上。第三开关电路12可导通或断开地连接在由温控输出引脚GPIO0、外部电源VCC和第三加热模组11串联形成的第三加热工作电路上。第四开关电路14可导通或断开地连接在温控输出引脚GPIO2、外部电源VCC和冷却风扇13串联形成的冷却工作电路上。下面根据温度的不同对各开关电路进行控制，控制方法具体如下：
所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下：控制芯片7的温控输出引脚GPIO3控制第一开关电路6开启，所述第一加热工作电路导通，第一加热模组5加热；控制芯片7的温控输出引脚GPIO1控制第二开关电路10开启，第二加热工作电路导通，第二加热模组9加热；控制芯片7的温控输出引脚GPIO0控制第三开关电路12开启，所述第三加热工作电路导通，第三加热模组11加热；控制芯片7的温控输出引脚GPIO2控制第四开关电路14开启，所述冷却工作电路导通，冷却风扇13工作。
所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下：控制芯片7的温控输出引脚GPIO1控制第二开关电路10关闭，第二加热工作电路断电，第二加热模组9停止加热；控制芯片7的温控输出引脚GPIO0控制第三开关电路12关闭，所述第三加热工作电路断电，第三加热模组11停止加热；控制芯片7的温控输出引脚GPIO2控制第四开关电路14关闭，所述冷却工作电路导通，冷却风扇13停止工作。
数据存储介质2的温度信息达到第一阈值t1情形下：控制芯片7的温控输出引脚GPIO3控制第一开关电路6关闭，所述第一加热工作电路断电，第一加热模组5停止加热。
所述摄像机内腔温度信息达到第三阈值t4的情形下：控制芯片7的温控输出引脚GPIO2控制第四开关电路14开启，所述冷却工作电路导通，冷却风扇13工作。
在一个实施例中，第一开关电路6、第二开关电路10、第三开关电路12和第四开关电路14相同，如图2至图5所示。
如图2所示，第一开关电路6包括第二三极管Q3、第二MOS管Q4、第三限流电阻R6和第四限流电阻R7，其中，第二三极管Q3的基极通过第三限流电阻R6连接温控输出引脚GPIO3，第二三极管Q3的集电极通过第四限流电阻R7连接外部电源VCC，第二三极管Q3的发射极接地。第二MOS管Q4的栅极连接第二三极管Q3的集电极，第二MOS管Q4的的源极通过第一加热模组5连接外部电源VCC，第二MOS管Q4的漏极接地。
使用时，第二温度传感器8为模拟输出，第三滤波电阻R8和第三滤波电容C4起到滤波作用。R5为上拉电阻，保证设备上电初期，所述第三加热模组工作电路是关断状态。第二三极管Q3为NPN三极管，第三限流电阻R6和第四限流电阻R7可以保护第二三极管Q3因大电流烧毁。第二MOS管Q4为N沟道MOS管。当控制芯片7检测到数据存储介质2的温度信息的值低于数据存储介质2的工作温度t0时，温控输出引脚输出低电平，第二三极管Q3工作在截止区，B点电压接近VCC，第二MOS管Q4工作在恒流区，电路导通，第一加热模组5开始加热；当控制芯片7检测到数据存储介质2的温度信息达到第一阈值t1时，温控输出引脚输出高电平，第二三极管Q3工作在饱和区，B点电压接近0V，第二MOS管Q4工作在夹断区，电路关断，第一加热模组5停止加热。
如图3所示，第二开关电路10包括第二三极管Q3、第二MOS管Q4、第三限流电阻R6和第四限流电阻R7，其中，第二三极管Q3的基极通过第三限流电阻R6连接温控输出引脚GPIO1，第二三极管Q3的集电极通过第四限流电阻R7连接外部电源VCC，第二三极管Q3的发射极接地。第二MOS管Q4的栅极连接第二三极管Q3的集电极，第二MOS管Q4的的源极通过第二加热模组9连接外部电源VCC，第二MOS管Q4的漏极接地。
使用时，当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下，温控输出引脚输出低电平，第二三极管Q3工作在截止区，B点电压接近VCC，第二MOS管Q4工作在恒流区，电路导通，第二加热模组9开始加热；当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下，温控输出引脚输出高电平，第二三极管Q3工作在饱和区，B点电压接近0V，第二MOS管Q4工作在夹断区，电路关断，第二加热模组9停止加热。
如图4所示，第三开关电路12包括第二三极管Q3、第二MOS管Q4、第三限流电阻R6和第四限流电阻R7，其中，第二三极管Q3的基极通过第三限流电阻R6连接温控输出引脚GPIO0，第二三极管Q3的集电极通过第四限流电阻R7连接外部电源VCC，第二三极管Q3的发射极接地。第二MOS管Q4的栅极连接第二三极管Q3的集电极，第二MOS管Q4的的源极通过第三加热模组11连接外部电源VCC，第二MOS管Q4的漏极接地。
使用时，当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下，温控输出引脚输出低电平，第二三极管Q3工作在截止区，B点电压接近VCC，第二MOS管Q4工作在恒流区，电路导通，第三加热模组11开始加热；当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下，温控输出引脚输出高电平，第二三极管Q3工作在饱和区，B点电压接近0V，第二MOS管Q4工作在夹断区，电路关断，第三加热模组11停止加热。
如图5所示，第四开关电路14包括第二三极管Q3、第二MOS管Q4、第三限流电阻R6和第四限流电阻R7，其中，第二三极管Q3的基极通过第三限流电阻R6连接温控输出引脚GPIO2，第二三极管Q3的集电极通过第四限流电阻R7连接外部电源VCC，第二三极管Q3的发射极接地。第二MOS管Q4的栅极连接第二三极管Q3的集电极，第二MOS管Q4的的源极通过冷却风扇13连接外部电源VCC，第二MOS管Q4的漏极接地。
使用时，当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值t2的情形下，温控输出引脚输出低电平，第二三极管Q3工作在截止区，B点电压接近VCC，第二MOS管Q4工作在恒流区，电路导通，冷却风扇13开始工作；当控制芯片7检测到所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下，温控输出引脚输出高电平，第二三极管Q3工作在饱和区，B点电压接近0V，第二MOS管Q4工作在夹断区，电路关断，冷却风扇13停止工作；当控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息高于第三阈值t4的情形下，温控输出引脚输出低电平，第二三极管Q3工作在截止区，B点电压接近VCC，第二MOS管Q4工作在恒流区，电路导通，冷却风扇13开始工作。
如图1所示，在一个实施例中，所述摄像机还包括电源控制电路17，电源控制电路17可导通或断开地连接在由控制芯片7的电源控制输出引脚GPIO5、外部电源VCC、内部使能电源18和SOC芯片3串联形成的上电电路上。其中，电源控制输出引脚GPIO5在所述摄像机内腔温度信息的值达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下，控制电源控制电路17导通所述上电电路。
本实施例提供的摄像机无论处于何种温度的环境温度下，都可以通过实时监控摄像机内部的温度信息，保证SOC芯片3在其规定的温度范围内正常上电，从而确保SOC芯片3正常工作性能。
如图2至图5所示，在一个实施例中，控制芯片7包括芯片MCU，控制芯片7通过摄像机内腔温度信息输入引脚ADCO检测摄像机内部的当前温度。控制芯片7在所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度t3的情形下，控制芯片7控制电源控制电路17导通所述上电电路。电源控制输出引脚GPIO5在所述摄像机内腔温度信息低于SOC芯片3的工作温度t3的情形下，控制电源控制电路17断开所述上电电路。当所述摄像机内腔温度信息低于SOC芯片3的工作温度t3时，控制芯片7控制第三加热模组11、第二加热模组9和冷却风扇13关闭，同时，控制芯片7的GPIO5控制电源7使能，SOC芯片3开始工作。
下面实施例仅提供了一种实现电源控制电路17的优选方式，当然，还可以采用其它的方式，只要能够满足提供对摄像机内腔温度信息的读取，对摄像机内部温度实时监控，以及快速依据摄像机内腔温度信息对SOC芯片3的上电即可。
在一个实施例中，如图6所示，电源控制电路17包括第一三极管Q1、第一MOS管Q2、第一限流电阻R2和第二限流电阻R3，其中，
第一三极管Q1的基极通过第一限流电阻R2连接电源控制输出引脚GPIO5，第一三极管Q1的集电极通过第二限流电阻R3连接外部电源VCC，第一三极管Q1的发射极接地。
第一MOS管Q2的栅极连接第一三极管Q1的集电极，第一MOS管Q2的源极连接外部电源VCC，第一MOS管Q2的漏极连接所述内部使能电源18。
电源控制输出引脚GPIO5在所述摄像机内腔温度信息达到SOC芯片3的工作温度时输出高电平，第一三极管Q1工作在饱和区，A点电压接近0V，第一MOS管Q2工作在恒流区，第一MOS管Q2导通，第一MOS管Q2的源极和漏极导通，外部电源VCC通过第一MOS管Q2与内部使能电源18电流导通，为SOC芯片3供电。
电源控制输出引脚GPIO5在所述第一温度低于SOC芯片3的工作温度时输出低电平，第一三极管Q1截至，A点电压接近所述外部电源VCC的电压，第一MOS管Q2工作在夹断区，第一MOS管Q2截止，第一MOS管Q2的源极和漏极断开，所述外部电源VCC无法通过第一MOS管Q2与内部使能电源18电流导通，无电压输出，不能为SOC芯片3供电。
第二温度传感器8为模拟输出，滤波电阻R5和滤波电容C3首先对输入的摄像机内腔温度信息进行滤波。R1为下拉电阻，保证设备上电初期，电源控制电路处于断开状态。第一三极管Q1为NPN三极管，第一限流电阻R2和第二限流电阻R3可以保护第一三极管Q1因大电流烧毁。第一MOS管Q2为P沟道MOS管。当控制芯片7检测到摄像机内腔温度信息的值低于第一阈值时，电源控制输出引脚GPIO5输出低电平，第一三极管Q1工作在截止区，A点电压接近VCC，第一MOS管Q2工作在夹断区，电路不导通；当控制芯片7检测到摄像机内腔温度信息的值高于第一阈值时，电源控制输出引脚GPIO5输出高电平，第一三极管Q1工作在饱和区，A点电压接近0V，第一MOS管Q2工作在恒流区，电路导通，VDD＝VCC，SOC芯片3开始上电工作。
在一个实施例中，电源控制电路17还包括第三限流电阻R4和电容C1，第三限流电阻R4连接在第一MOS管Q2的栅极和第一三极管Q1的集电极之间。第三限流电阻R4和电容C1可以共同防止电路开启时电流过大。C2为滤波电容。
在一个实施例中，如图1所示，数据存储介质2可以包括SD存储卡21和eMMC22，SOC芯片3监测当前存储器件的剩余空间，当所述当前存储器件的剩余空间为0时，SOC芯片3自动将数据存储在另一个存储器件内。SOC芯片3C使用SDIO接口和SD存储卡21保持数据通信，SOC芯片3使用eMMC 4.5接口和eMMC22保持数据通信。通过增加eMMC存储，彻底消除因为SD存储卡厂家、容量、类型不同带来的兼容性问题，同时保留SD存储卡功能，方便客户自由扩展容量。当然，为了增加摄像机的存储容量，还可以在与现有的存储器或存储卡相兼容的请提条件下，增加其它类型存储设备或更多数量的存储设备。
如图7a至图7c所示，第一加热模组5和第二加热模组9均为板块结构。第一加热模组5设有连接孔51的支耳，第二加热模组9上设有连接孔91的支耳。第一加热模组5外接有导线52，导线52连接控制芯片7，第一加热模组5在通过导线52与控制芯片7电流导通的情形下发热，该热量可用于对数据存储介质2加热。第二加热模组9外接有导线92，导线92连接控制芯片7，第二加热模组9在通过导线92与控制芯片7电流导通的情形下发热，该热量可用于对SOC芯片3加热。
由于SOC芯片3和数据存储介质2集成在一块电路板20上，因此为了节省安装空间和安装方便，第一加热模组5和第二加热模组9可以集成为一块板体，即下文提到的集成板体结构。集成的方式比如：可将第一加热模组5和第二加热模组9的通过筋条15连接在一起，且筋条15临近第一加热模组5和第二加热模组9的侧边设置。图7a至图7c中，第一加热模组5和第二加热模组9之间采用了两根隔开的筋条15连接，而在第一加热模组5和第二加热模组9的中心区域并没有连接，这样第一加热模组5和第二加热模组9与两根隔开的筋条15围成了一个通孔16。这样设置的原因在于：第一加热模组5和第二加热模组9的中心区域在发热的情形下，热量都较大，本实施例对筋条15的连接位置的加以选择，可以减少或避免第一加热模组5和第二加热模组9的中心区域相互之间热传递。
安装第一加热模组5和第二加热模组9的集成板体结构的时候，首先，将第二加热模组9通过导热垫20贴设到电路板20上的SOC芯片3的背面，第一加热模组5通过导热垫(图中未示出)贴设到电路板20上的数据存储介质2的背面。然后，使用螺钉通过相应的连接孔即可将第一加热模组5和第二加热模组9的集成板体结构固定在电路板的背面。
在一个实施例中，如图8a至图8c所示，第三加热模组11为板块结构，第三加热模组11通过导热垫8贴设到摄像机的前端板9。第三加热模组11上设有连接孔111的支耳，这样可将第三加热模组11可以使用螺钉通过连接孔固定在前端板9上。导热垫8更有利于第三加热模组11和前端板9之间的热量传递。由于第三加热模组11采用使用硅胶电热片材料制成，第三加热模组11通过导线112连接控制芯片7，第三加热模组11在通过导线112与控制芯片7电流导通的情形下发热，该热量依次通过导热垫8、前端板9传递给设于前端板9上的图像传感器1，从而实现对图像传感器1的加热。
需要说明的是，第一加热模组5、第二加热模组9和第三加热模组11的组成相同，均包括硅胶电热片、导线和散热钣金。硅胶电热片通过导线连接外部的电路，导线在外界供电的情形下电流导通硅胶电热片，硅胶电热片引起材料的固有属性而发热，产生热量。硅胶电热片封装在散热钣金的内部，散热钣金由不锈钢材料加工而成，导热性较好，因此，硅胶电热片产生的热量可通过散热钣金传递到需要加热的器件。散热钣金设有支耳(比如上面提及的“有连接孔111的支耳”、“有连接孔91的支耳”、“有连接孔51的支耳”)，方便固定，保证加热模组可靠地与需要加热的器件相接触，有利于热量传递。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种摄像机，其特征在于，包括图像传感器(1)、数据存储介质(2)、SOC芯片(3)、第一温度传感器(4)、第一加热模组(5)、第一开关电路(6)和控制芯片(7)，所述SOC芯片(3)连接在所述图像传感器(1)和数据存储介质(2)之间，所述控制芯片(7)的温度信息输入引脚(ADC1)信号连接所述第一温度传感器(4)，所述控制芯片(7)的温控输出引脚(GPIO3)通过所述第一开关电路(6)电连接所述第一加热模组(5)，所述第一加热模组(5)附接于所述数据存储介质(2)；其中，所述控制芯片(7)监控所述第一温度传感器(4)采集到的所述数据存储介质(2)的温度信息，并在所述数据存储介质(2)的温度信息低于所述数据存储介质(2)的工作温度(t0)的情形下，通过开启所述第一开关电路(6)控制所述第一加热模组(5)对所述数据存储介质(2)加热，以及，所述数据存储介质(2)的温度信息达到第一阈值(t1)情形下，通过关闭所述第一开关电路(6)控制所述第一加热模组(5)停止加热。
2.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，还包括第二温度传感器(8)、第二加热模组(9)和第二开关电路(10)，所述控制芯片(7)的温度信息输入引脚(ADC0)信号连接所述第二温度传感器(8)，所述控制芯片(7)的温控输出引脚(GPIO1)通过所述第二开关电路(10)电连接所述第二加热模组(9)，所述第二加热模组(9)附接于所述SOC芯片(3)；其中，所述控制芯片(7)监控所述第二温度传感器(8)采集到的摄像机内腔温度信息，并在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值(t2)的情形下，通过开启所述第二开关电路(10)控制所述第二加热模组(9)对所述SOC芯片(3)加热，以及，在所述摄像机内腔温度信息达到所述SOC芯片(3)的工作温度(t3)的情形下，通过关闭所述第二开关电路(10)控制所述第二加热模组(9)停止加热，第二阈值(t2)<SOC芯片(3)的工作温度(t3)<数据存储介质(2)的工作温度(t0)<第一阈值(t1)。
3.如权利要求2所述的摄像机，其特征在于，还包括第三加热模组(11)和第三开关电路(12)，所述控制芯片(7)的温控输出引脚(GPIO0)通过所述第三开关电路(12)电连接所述第三加热模组(11)，所述第三加热模组(11)附接于所述图像传感器(1)；其中，所述控制芯片(7)在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值(t2)的情形下，还通过开启所述第三开关电路(12)控制所述第三加热模组(11)对所述图像传感器(1)加热，以及，在所述摄像机内腔温度信息达到所述SOC芯片(3)的工作温度(t3)的情形下，通过关闭所述第三开关电路(12)控制所述第三加热模组(11)停止加热。
4.如权利要求3所述的摄像机，其特征在于，还包括冷却风扇(13)和第四开关电路(14)，所述控制芯片(7)的温控输出引脚(GPIO2)通过所述第四开关电路(14)电连接所述冷却风扇(13)，所述冷却风扇(13)设于所述摄像机内腔中；其中，所述控制芯片(7)在所述摄像机内腔温度信息低于第二阈值(t2)以及高于第三阈值(t4)的情形下，还通过开启所述第四开关电路(14)控制所述冷却风扇(13)工作，以及，在所述摄像机内腔温度信息位于所述SOC芯片(3)的工作温度(t3)和第三阈值(t4)之间的情形下，通过关闭所述第四开关电路(14)控制所述冷却风扇(13)停止工作，第一阈值(t1)<第三阈值(t4)。
5.如权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述第一开关电路(6)、第二开关电路(10)、第三开关电路(12)和第四开关电路(14)相同，均包括第二三极管(Q3)、第二MOS管(Q4)、第三限流电阻(R6)和第四限流电阻(R7)，其中，所述第二三极管(Q3)的基极通过所述第三限流电阻(R6)连接所述温控输出引脚(GPIO0)、所述温控输出引脚(GPIO1)、所述温控输出引脚(GPIO2)或所述温控输出引脚(GPIO3)，所述第二三极管(Q3)的集电极通过第四限流电阻(R7)连接外部电源(VCC)，所述第二三极管(Q3)的发射极接地；所述第二MOS管(Q4)的栅极连接所述第二三极管(Q3)的集电极，所述第二MOS管(Q4)的的源极通过所述第一加热模组(5)、第二加热模组(9)、第三加热模组(11)或冷却风扇(13)连接外部电源(VCC)，所述第二MOS管(Q4)的漏极接地。
6.如权利要求2至5中任一项所述的摄像机，其特征在于，还包括电源控制电路(17)，所述电源控制电路(17)可导通或断开地连接在由所述控制芯片(7)的电源控制输出引脚(GPIO5)、外部电源(VCC)、内部使能电源(18)和所述SOC芯片(3)串联形成的上电电路上；其中，所述电源控制输出引脚(GPIO5)在所述摄像机内腔温度信息的值达到所述SOC芯片(3)的工作温度(t3)的情形下，控制所述电源控制电路(17)导通所述上电电路。
7.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述电源控制电路(17)包括第一三极管(Q1)、第一MOS管(Q2)、第一限流电阻(R2)和第二限流电阻(R3)，其中，所述第一三极管(Q1)的基极通过所述第一限流电阻(R2)连接所述电源控制输出引脚(GPIO5)，所述第一三极管(Q1)的集电极通过所述第二限流电阻(R3)连接外部电源(VCC)，所述第一三极管(Q1)的发射极接地；所述第一MOS管(Q2)的栅极连接所述第一三极管(Q1)的集电极，第一MOS管(Q2)的源极连接外部电源(VCC)，所述第一MOS管(Q2)的漏极连接所述内部使能电源(18)；所述电源控制输出引脚(GPIO5)在所述摄像机内腔温度信息的值达到所述SOC芯片(3)的工作温度(t3)的情形下，控制所述第一MOS管(Q2)导通，所述外部电源(VCC)通过所述第一MOS管(Q2)与所述内部使能电源(18)电流导通，为所述SOC芯片(3)供电。
8.如权利要求7所述的摄像机，其特征在于，所述电源控制电路(17)还包括第三限流电阻(R4)和电容(C1)，所述第三限流电阻(R4)连接在所述第一MOS管(Q2)的栅极和所述第一三极管(Q1)的集电极之间，所述电容(C1)连接在所述第一MOS管(Q2)的栅极和漏极之间。
9.如权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述数据存储介质(2)包括SD存储卡(21)和eMMC(22)，所述SOC芯片(3)通过SDIO接口与所述SD存储卡(21)数据通信，所述SOC芯片(3)通过eMMC 4.5接口与所述eMMC(22)数据通信。
10.如权利要求2至5中任一项所述的摄像机，其特征在于，所述第一加热模组(5)和第二加热模组(9)通过筋条(15)连接成一体，两条所述筋条(15)临近所述第一加热模组(5)和第二加热模组(9)的侧边隔开设置，并与所述第二加热模组(9)和第一加热模组(5)围成通孔。
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