JP4569814B2 - 汚れ検出装置及び監視カメラ並びに汚れ検出方法 - Google Patents
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Description
これは図10に示すように、ケース111内にプリズム112、LED(発光素子)113、フォトダイオード(受光素子)114、及びLED駆動回路、検波・増幅回路、CPU等を集積したプリント基板115等により構成され、ウインドウガラス116の車室内側の運転者の視界を妨げない部位、例えば、上方に光を透過する透明接着剤117を用いて取り付けるというものである。
LED113からの入射光の入射角度を62度以上とするのは、水の影響を排除するためである。ちなみに入射角度を62度より小さくすると、水に対応し、所謂、雨センサそのものとして機能する。入射光の入射角度を62度以上にすると、雨等の水に影響されることなく、反射面に発生するエバネッセント波電磁場の散乱を検出原理として、異物118を検出でき、また異物118の量に応じて泥の濃度を検出することが可能となる。
また、特開2001−330559号公報に「異物検出装置およびそれを用いたオートワイパ制御装置」として開示された提案では、汚れ検出面に漏れ出したエパネッセント波に付着した異物が影響し、反射波の光量の変化により異物の検出を行うものであるが、反射波の光量の変化は微妙であるため、
(1)ノイズの影響を受けやすく、
(2)発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受ける、
(3)受光手段が外部からの光の影響を受ける、
(4)異物検出面から反射した光のガラス面と空気面の境界部分で屈折が発生し受光効率が低下する、
などの間題点があった。
(2)前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(1)に記載の汚れ検出装置。
(3)前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(1)に記載の汚れ検出装置。
(4)反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(1)に記載の汚れ検出装置。
(5)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(1)に記載の汚れ検出装置。
(6)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(1)に記載の汚れ検出装置。
(8)前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(7)に記載の汚れ検出装置。
(9)入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(7)に記載の汚れ検出装置。
(10)反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(7)に記載の汚れ検出装置。
(11)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(7)に記載の汚れ検出装置。
(12)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(7)に記載の汚れ検出装置。
(14)前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(13)に記載の汚れ検出装置。
(15)入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(13)に記載の汚れ検出装置。
(16)反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(13)に記載の汚れ検出装置。
(17)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(13)に記載の汚れ検出装置。
(18)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(13)に記載の汚れ検出装置。
(20)前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(19)に記載の監視カメラ。
(21)前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(19)に記載の監視カメラ。
(22)反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(19)に記載の監視カメラ。
(23)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(19)に記載の監視カメラ。
(24)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(19)に記載の監視カメラ。
(26)前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(25)に記載の監視カメラ。
(27)入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(25)に記載の監視カメラ。
(28)反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(25)に記載の監視カメラ。
(29)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(25)に記載の監視カメラ。
(30)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(25)に記載の監視カメラ。
(32)前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(31)に記載の監視カメラ。
(33)入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(31)に記載の監視カメラ。
(34)反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(31)に記載の監視カメラ。
(35)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(31)に記載の監視カメラ。
(36)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(31)に記載の監視カメラ。
(38)前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(37)に記載の汚れ検出方法。
(39)前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(37)に記載の汚れ検出方法。
(40)前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(37)に記載の汚れ検出方法。
(41)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(37)に記載の汚れ検出方法。
(42)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(37)に記載の汚れ検出方法。
(44)前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(43)に記載の汚れ検出方法。
(45)前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(43)に記載の汚れ検出方法。
(46)前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(43)に記載の汚れ検出方法。
(47)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(43)に記載の汚れ検出方法。
(48)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(43)に記載の汚れ検出方法。
(50)前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした(49)に記載の汚れ検出方法。
(51)入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする(49)に記載の汚れ検出方法。
(52)反射光を受光する前記受光手段と前記n番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記n番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする(49)に記載の汚れ検出方法。
(53)ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする(49)に記載の汚れ検出方法。
(54)前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする(49)に記載の汚れ検出方法。
尚、本提案は、カメラハウジングの前面ガラスの汚れ検出の他、浮遊塵挨が多い道路沿いの建物の窓ガラス、自動車のフロントガラスなどにも適用可能である。
又、提案によれば、受光手段を差動構成にすることにより、
(1)ノイズの影響を受けない、
(2)発光手段や受光手段の周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない。
(3)外部からの光を、それぞれ2つの受光手段で受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特長があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
また、複数の汚れ検出面で反射を繰り返すことにより、
(4)高感度の汚れ検出が可能である。
又、発光手段を周波数foの交流周波数で駆動することにより、外部から入射される光の影響を受けず、高精度の汚れ検出が可能である。
更に、受光素子の手前に偏光フィルタを挿入し、反射光のみを通過させることにより、外部から入射光の影響を取り除け、高精度の汚れ検出が可能である
この受光手段19で受光したデータは通信装置20に送られ、外部のネットワーク21に向けて送出する。
そして、発光手段18からの入射光の入射角度及びプリズム15の形状は、入射光がプリズム15の一方の境界面24Aに入射する時及び反射光がプリズム15の他方の境界面24Bから出射する時に減衰が生じないように設定されており、実施例においては汚れ検出面14への入射角が臨界角度以上に形成することで、受光手段19が反射光を受光して汚れ検出面14に付着した汚れや付着物17の存在の有無、程度等の有無により、反射光の強度に変化が生じることを検出する構成になっている。
プリズム15の汚れ検出面14は、汚れを測定する被測定ガラス(透明部材)11と並べて外気25に接触するように設置されているので、被測定ガラス11と同程度の汚れや付着物17が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面14において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面14のプリズム15の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面14に付着している汚れや付着物17の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段19で受光することにより汚れや付着物17の程度を検出することができるのである。
エバネッセント波とは、光が誘電体から真空へと進むときに、入射角が臨界角を越えると全反射するが、このときわずかであるが光の電場は真空側にしみ出している光をいう。この光が存在するのはせいぜい入射光の波長領域(〜1μm)とわずかなため、エバネッセント波を使うことにより表面近傍に存在する原子の様子を調べることができる。実施例においてはプリズム15の汚れ検出面14に付着した付着物の程度によりエバネッセント波が変化するため、そのぶん反射光も変化するため、その変化を利用して付着物の度合いを観測する。
比較手段23で比較された受光データは通信装置20を介して外部のネットワーク21に向けて送出する。
このとき、第一プリズム15Aにおいて、θ2>θcとすれば、全反射される。θcは臨界角である。第一反射光は、θ3の角度で第一プリズム15Aの外に出射されるが、このときθ3<θcであれば、第一反射光は第一受光手段19Aで受光される。同様に第二プリズム15Bにおいても、θ2>θcとすれば、全反射される。θcは臨界角である。第二反射光は、θ3の角度で第二プリズム15Bの外に出射されるが、このときθ3<θcであれば、第二反射光は第二受光手段19Bで受光される。
いま、第一プリズム15Aの第一汚れ検出面14Aにおいて、第一入射光はエバネッセント波として第一汚れ検出面14Aの外側に漏れ出す。このとき、第一汚れ検出面14Aに付着している汚れや付着物17の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより第一反射光が変化する。この第一反射光の変化を第一受光手段19Aで受光する。
比較手段23で、第一受光手段19Aと第二受光手段19Bの出力を比較することにより、汚れや付着物17により第一受光手段19Aの出力変化を高感度で検出できる。
また、調整手段22により、第一受光手段19Aと第二受光手段19Bの出力の一方を調整して、受光素子の特性差を吸収してもよい。
このように、いわば差動構成にすることにより、
(1)ノイズの影響を受けない、
(2)発光手段18Aや第一及び第二受光手段19A、19Bの周囲温度や電源電圧変動、経時変化の影響を受けない、
(3)外部からの光を、第一外部入射光26Aと第二外部入射光26Bとして、それぞれ2つの第一及び第二受光手段19A、19Bで受け、差動構成で打ち消すため、外部からの光の影響を受けない、
などの特徴があり、高感度で高精度の汚れ検出が可能となる。
又、ネットワーク21に接続された通信装置20を備えることにより、汚れ検出結果をネットワーク21を介して管理センターなどの遠隔地に通知することができる。管理センターでは、この結果から清掃作業やその予定を組むことができる。
受光手段19で受光したデータは通信装置20を介して外部のネットワーク21に向けて送出する。
即ち、第一、第二及び第三プリズム15C、15D、15Eの全ての第一、第二及び第三汚れ検出面14C、14D、14Eを外気25に臨ました構成にし、これらの第一、第二及び第三汚れ検出面14C、14D、14Eのうち、第一プリズム15Cの第一汚れ検出面14Cに第一入射光をあて、その第一反射光を第一ミラー27Aで反射させて第二プリズム15Dの第二汚れ検出面14Dに第二入射光として入射し、その第二反射光を第二ミラー27Bで反射させて第三プリズム45Eの第三汚れ検出面14Eの背面に第三入射光として入射させる。そして、この第三プリズム15Eの第三汚れ検出面14Eからの第三反射光を受光手段19で受光することで汚れ具合を検出する。
このように、発光手段18で発光された入射光(第一入射光)が、受光手段19で受光される間に、複数の汚れ検出面(第一、第二および第三汚れ検出面14C、14D、14E)で反射を繰り返すことにより、汚れや付着物がついている被測定ガラス11Aの面積をより多くとった状態で汚れの検出を行うことができるため、汚れ検出の感度を高めることができるのである。
その構成は、図7に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス11を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング12と、このカメラハウジング12の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス11方向に向けて配置した撮像装置13と、撮像装置13の近傍位置に設け、被測定ガラス11の合間に一端面である汚れ検出面14を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム15を備えた汚れ検出装置16Cと、から大略構成されている。
整流回路30で、反射光から得られたデータに基づいて生成された強度値は通信装置20を介してネットワーク21に向けて送出する。
プリズム15の汚れ検出面14は、汚れを測定する被測定ガラス(透明部材)11と並べて外気25に接触するように設置されているので、被測定ガラス11と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面14において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面14のプリズム15の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面14に付着している汚れや付着物17の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段19から交流電源28の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ29を通して汚れや付着物17の程度を検出することができるのである。
外部から入射される外部入射光31は受光手段19で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数foを適当に選択することにより、周波数フィルタ29で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光31の影響を受けず,高精度の汚れ検出が可能である。
その構成は、図9に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス11を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング12と、このカメラハウジング12の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス11方向に向けて配置した撮像装置13と、撮像装置13の近傍位置に設け、被測定ガラス11の合間に一端面である汚れ検出面14を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム15を備えた汚れ検出装置16Dと、から大略構成されている。
受光手段19で、反射光から得られたデータは通信装置20に送られ、外部のネットワーク21に向けて送出する。
プリズム15の汚れ検出面14は、汚れを測定する被測定ガラス(透明部材)11と並べて外気25に接触するように設置されているので、被測定ガラス11と同程度の汚れ、付着物が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面14において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面14のプリズム15の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面14に付着している汚れや付着物17の程度に応じ、エバネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光を受光した受光手段19から交流電源28の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタ29を通して汚れや付着物17の程度を検出することができるのである。
この外部から入射される外部入射光33は受光手段19で受光されてしまう光であり、この光の性質は一般に直流成分であり、商用周波数による電灯光であっても、この周波数foを適当に選択することにより、偏光フィルタ32で取り除くことができるため、外部から入射される外部入射光33の影響を受けず,高精度の汚れ検出が可能である。
その構成は、図11に示すように、前方に外部を透過する透過部材である被測定ガラス11を備え、一定の密封した筐体で形成されたカメラハウジング12と、このカメラハウジング12の内部に収容され、レンズ部分を被測定ガラス11方向に向けて配置した撮像装置13と、撮像装置13の近隣位置に設け、被測定ガラス11の合間に一端面である汚れ検出面14を面一状態或は略面一状態で配置したプリズム15を備えた汚れ検出装置16Eと、から大略構成されている。
このウォッシャー機構は取り付けなくともよい構成になっている。
この受光手段19で受光したデータは制御部34から、外部のネットワーク21に向けて送出する。
プリズム15の汚れ検出面14は、汚れを測定する被測定ガラス(透明部材)11と並べて外気25に接触するように設置されているので、被測定ガラス11と同程度の汚れや付着物17が、その表面に付着する。
いま、汚れ検出面14において、入射光はエバネッセント波として汚れ検出面14のプリズム15の外側に漏れ出す。このとき、汚れ検出面14に付着している汚れや付着物17の程度に応じ、バネッセント波が変化されることにより反射光が変化する。この反射光の変化を受光手段19で受光することにより汚れや付着物17の程度を検出することができるのである。
更に、第1〜第6の実施形態において、入射光は、可視光線に限定せず、電磁波でもよい。電磁波を使用する場合には、プリズムは周囲の物体よりも誘電率が大きい物質で構成される。
又、実施例においては空気中にさらされているガラスとして説明したが、ガラスの他にプラスチックや鉱石等でもよい。
12 カメラハウジング
13 撮像装置
14 汚れ検出面
14A 第一汚れ検出面
14B 第二汚れ検出面
14C 第一汚れ検出面
14D 第二汚れ検出面
14E 第三汚れ検出面
15 プリズム
15A 第一プリズム
15B 第二プリズム
15C 第一プリズム
15D 第二プリズム
15E 第三プリズム
16 汚れ検出装置
16A 汚れ検出装置
16B 汚れ検出装置
16C 汚れ検出装置
16D 汚れ検出装置
16E 汚れ検出装置
17 汚れや付着物
18 発光手段
18A 発光手段
19 受光手段
19A 第一受光手段
19B 第二受光手段
20 通信装置
21 ネットワーク
22 調整手段
23 比較手段
24A 境界面
24B 境界面
25 外気
26A 第一外部入射光
26B 第二外部入射光
27A 第一ミラー
27B 第二ミラー
28 交流電源
29 周波数フィルタ
30 整流回路
31 外部入射光
32 偏光フィルタ
33 外部入射光
34 制御部
35 ワイパー機構
36 ワイパー
37 ウォッシャー機構
38 ノズル。
Claims (54)
- 外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備え、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした汚れ検出装置。 - 前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項1に記載の汚れ検出装置。
- 前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項lに記載の汚れ検出装置。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項lに記載の汚れ検出装置。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項lに記載の汚れ検出装置。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項1に記載の汚れ検出装置。
- 外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備え、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする汚れ検出装置。 - 前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項7に記載の汚れ検出装置。
- 入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項7に記載の汚れ検出装置。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項7に記載の汚れ検出装置。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項7に記載の汚れ検出装置。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項7に記載の汚れ検出装置。
- 外部を覗くための透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるn個のプリズムと、
前記n個のプリズムのうち1番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記n個のプリズムのうちn番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記n個のプリズムのうちm番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、(m+1)番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する(n一1)個のミラ一と、を備え、
前記入射光の入射角度および前記n個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記n個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記n個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした汚れ検出装置。 - 前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項13に記載の汚れ検出装置。
- 入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項l3に記載の汚れ検出装置。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項l3に記載の汚れ検出装置。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項l3に記載の汚れ検出装置。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項13に記載の汚れ検出装置。
- 前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出するための汚れ検出面であるプリズムと、
前記プリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する受光手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度及びプリズムの形状を、前記入射光が前記プリズムの一方の境界面に入射する時及び前記反射光が前記プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出すること
を特徴とした監視カメラ。 - 前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項19に記載の監視カメラ。
- 前記入射光を発光する前記発光手段は、交流電源で駆動することにより、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項l9に記載の監視カメラ。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項l9に記載の監視カメラ。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項19に記載の監視カメラ。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項19に記載の監視カメラ。
- 前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面である第一プリズムと、
前記第一プリズムと等しい形状で形成され、前記汚れ検出面に相当する一端面は汚れや付着物が付着しない構成の第二プリズムと、
前記第一プリズムと前記第二プリズムのそれぞれの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記第一プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第一受光手段と、
前記第二プリズムの汚れ検出面の背面で反射する反射光を受光する第二受光手段と、
前記第一受光手段の出力値と調整手段により調整された前記第二受光手段の出力値を比較する比較手段と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度、前記第一プリズム及び前記第二プリズムの形状を、前記入射光が前記第一及び第二プリズムの一方の境界面に入射する時および前記反射光が前記第一及び第二プリズムの他方の境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記第一受光手段の出力値と前記第二受光手段の出力値を前記比較手段で比較することにより、前記第一プリズムの前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とする監視カメラ。 - 前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記第一プリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記第一受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項25に記載の監視カメラ。
- 入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項25に記載の監視カメラ。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項25に記載の監視カメラ。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項25に記載の監視カメラ。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項25に記載の監視カメラ。
- 前方に外部を透視できる透明部材で形成し、内部に透明部材方向にレンズを向けた撮像装置を収納できるカメラハウジングで形成された監視カメラであって、
前記透明部材と面一状態或は略面一状態に一端面を配置し、該一端面が表面に汚れや付着物の付着を検出する汚れ検出面であるn個のプリズムと、
前記n個のプリズムのうち1番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光する発光手段と、
前記n個のプリズムのうちn番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を受光する受光手段と、
前記n個のプリズムのうちm番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面からの反射光を反射し、(m+1)番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を出射する(n一1)個のミラ一と、を備えた汚れ検出装置を前記カメラハウジング内に収納し、
前記入射光の入射角度および前記n個のプリズムの形状を、前記発光手段からの入射光が前記汚れ検出面の背面で反射し、前記入射光が前記n個のプリズムの境界面に入射する時および前記反射光が前記n個のプリズムの境界面から出射する時に減衰が生じないように設定し、
前記受光手段が前記反射光を受光して前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出することを特徴とした監視カメラ。 - 前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記受光手段の反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項31に記載の監視カメラ。
- 入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する前記受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項31に記載の監視カメラ。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項31に記載の監視カメラ。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項31に記載の監視カメラ。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項31に記載の監視カメラ。
- 撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、その反射光の変化から前記透明部材並びに前記プリズムの一端面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
- 前記入射光の入射角度及び前記プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項37に記載の汚れ検出方法。
- 前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項37に記載の汚れ検出方法。
- 前記反射光を受光する受光手段と前記プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項37に記載の汚れ検出方法。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項37に記載の汚れ検出方法。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項37に記載の汚れ検出方法。
- 撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一に第一プリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、前記第一プリズムと同一形状の第二プリズムを汚れが付着しないようにし、前記第一プリズムの背面から前記汚れ検出面に向けて所定の入射光を照射し、同時に同じ入射光を前記第2のプリズムの背面から汚れ検出面に向けて照射し、第一プリズムからの反射光と第二プリズムからの反射光を比較することで前記透明部材並びに前記第一プリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。
- 前記入射光の入射角度並びに前記第一及び第二プリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項43に記載の汚れ検出方法。
- 前記入射光は、交流電源を駆動させて発生したものであり、前記入射光を変調すると共に、前記反射光を受光した信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項43に記載の汚れ検出方法。
- 前記反射光を受光する受光手段と前記第一プリズムの間に偏光フィルタを備え、前記第一プリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項43に記載の汚れ検出方法。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項43に記載の汚れ検出方法。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項43に記載の汚れ検出方法。
- 撮像装置を収納するカメラハウジングの前面に設けた透明部材の間に該透明部材と面一或は略面一にn個のプリズムの一端面を汚れ検出面として配置するようにし、
前記n個のプリズムのうち1番目に位置するプリズムの前記汚れ検出面の背面に向かって入射光を発光させ、この入射光の反射光を次のプリズムに入射させるミラーを備え、順次次のプリズムの汚れ検出面の背面に向かって入射させ、その反射光をミラーを使って次のプリズムに入射させることをn番目のプリズムまで行い、最後のn番目に位置するプリズムからの反射光の変化から前記透明部材並びに前記n個のプリズムの汚れ検出面の汚れを検出するようにした汚れ検出方法。 - 前記入射光の入射角度及び前記n個のプリズムの形状は、前記汚れ検出面への入射角が臨界角度以上であり、前記n個のプリズムの汚れ検出面に付着した汚れや付着物の存在の有無、程度の有無により、前記反射光の強度に変化を生じることを特徴とした請求項49に記載の汚れ検出方法。
- 入射光を発光する前記発光手段を、交流電源で駆動することにより、入射光を変調し、反射光を受光する受光手段の出力信号のなかから、前記交流電源の周波数成分のみを通過させる周波数フィルタを備えたことを特徴とする請求項49に記載の汚れ検出方法。
- 反射光を受光する前記受光手段と前記n番目のプリズムの間に偏光フィルタを備え、前記n番目のプリズムの前記汚れ検出面の背面で反射した反射光のみを前記受光手段で受光することを特徴とする請求項49に記載の汚れ検出方法。
- ネットワークに接続された通信装置を備え、汚れ検出結果をネットワークを介して遠隔地に通知することを特徴とする請求項49に記載の汚れ検出方法。
- 前記汚れ検出面並びに透明部材の外面を同時に清掃するワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を兼ね備え、前記汚れ検出面に付着した汚れや付着物を検出された場合に、前記ワイパー機能とウォッシャー機能の何れか又は両方を作動させることを特徴とする請求項49に記載の汚れ検出方法。
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