JP5717493B2 - 全周カメラ - Google Patents

Description

本発明は、複数のカメラが実装され、全周の景色を撮像する全周カメラに関するものである。

近年では、ナビゲーションの普及に伴い電子地図の情報として位置情報だけではなく、目標物、構築物、道路周辺の景色等の画像情報が必要となっている。この為、地図情報としての位置データを得る為の測定を行うと同時に、全周カメラにより、画像データの取得を行っている。

近年では、全周カメラの解像度の増大に伴う撮像素子の高画素化、撮影速度の高速化が図られている。一方、高画素化、撮影速度の高速化は、撮像素子の高発熱化、及び該撮像素子から出力される画像信号を処理する電子部品、電子回路の高発熱化を伴うものであり、特に全周カメラは複数のカメラを一体に収納しているので、効果的に放熱することは重要な課題となっている。

更に、全周カメラは、通常野外で使用されるものであり、放熱状態は使用環境に大きく影響される。特に、高温で、而も直射日光下での使用は、全周カメラにとって過酷な使用環境であり、高温の為、正常に作動しない場合がある。

特開２００７−１７１０４８号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、高温で、直射日光下での使用を可能とする全周カメラを提供するものである。

本発明は、複数のカメラユニットが実装されたカメラアッセンブリを収納する様に遮熱カバーが設けられ、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に断熱部材が介設され、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に空間が形成され、前記遮熱カバーには上下に延びる所要数のスリットが形成され、前記空間は前記スリットを介して外部と連通する全周カメラに係るものである。

又本発明は、前記カメラアッセンブリは放熱体であり、前記カメラユニットの発熱部品の熱が、前記カメラアッセンブリに伝達される様構成された全周カメラに係るものである。

又本発明は、前記カメラアッセンブリの表面に放熱フィンが形成された全周カメラに係るものである。

又本発明は、前記カメラアッセンブリは液密構造を有する全周カメラに係るものである。

又本発明は、前記断熱部材で仕切られる前記空間は、前記断熱部材と前記遮熱カバーとの間に形成される間隙によって連通される全周カメラに係るものである。

本発明によれば、複数のカメラユニットが実装されたカメラアッセンブリを収納する様に遮熱カバーが設けられ、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に断熱部材が介設され、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に空間が形成され、前記遮熱カバーには上下に延びる所要数のスリットが形成され、前記空間は前記スリットを介して外部と連通するので、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとは熱的に隔離されており、高温で、直射日光下で使用され、前記遮熱カバーが高温となった場合でも、該遮熱カバーで直射日光が遮られ、前記カメラアッセンブリが高温となることが防止され、更に前記遮熱カバー内部の空間が熱せられた場合でも、前記スリットからの放熱で遮熱カバー内部が高温となることが抑制される。

又本発明によれば、前記カメラアッセンブリは放熱体であり、前記カメラユニットの発熱部品の熱が、前記カメラアッセンブリに伝達される様構成されたので、前記カメラアッセンブリ内部の熱は前記カメラアッセンブリ表面から放熱される。

又本発明によれば、前記カメラアッセンブリの表面に放熱フィンが形成されたので、前記カメラアッセンブリ表面から効果的に放熱される。

又本発明によれば、前記カメラアッセンブリは液密構造を有するので、前記遮熱カバーにスリットを形成し、該遮熱カバーの内外を連通させた構造としても、雨天時等天候の悪い状態でも野外での使用が可能となる。

又本発明によれば、前記断熱部材で仕切られる前記空間は、前記断熱部材と前記遮熱カバーとの間に形成される間隙によって連通されるので、前記カメラアッセンブリ内部での空気の対流が阻害されることなく、効果的に放熱される等の優れた効果を発揮する。

本発明の実施例に係る全周カメラの斜視図である。 該全周カメラの分解斜視図である。 全周カメラの立断面図である。 図３のＡ矢視図である。 図３のＢ矢視図である。 走行時、又は風が吹いている状態での冷却作用を示す説明図であり、遮熱カバーの一部を破断した斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

図１〜図２は本発明の実施例に係る全周カメラ１の外観を示している。

該全周カメラ１は、主にカメラアッセンブリ２、画像処理用集積回路及び電子回路等を収納した画像処理部３、通気性を有する遮熱カバー４を具備している。

前記カメラアッセンブリ２は、アルミニウム等の良伝熱性の金属材料からなるカメラ実装フレーム５を有し、該カメラ実装フレーム５は断面が円形の筒状中空体であり、該カメラ実装フレーム５には、該カメラ実装フレーム５の軸心に垂直な水平面内に存在し、直交する２軸心上に、各一対、計４組の水平カメラユニット６が配設されている。又、前記カメラ実装フレーム５の上端には該カメラ実装フレーム５の軸心と合致する様に垂直カメラユニット７が配設されている。尚、前記カメラ実装フレーム５は断面が多角形の筒状中空体であってもよい。

前記水平カメラユニット６は、マウントブロック８と該マウントブロック８に半径方向の外側から挿入されたレンズユニット９及び該レンズユニット９の焦点位置に配設された撮像素子１０（図３参照）とを具備し、前記マウントブロック８はアルミニウム等の良伝熱性の金属材料からなっている。

前記カメラ実装フレーム５の前記水平カメラユニット６が取付けられていない部分には、水平方向に放熱フィン２０が形成され、該放熱フィン２０は鉛直方向の所定ピッチで設けられている。

前記マウントブロック８は前記カメラ実装フレーム５に外側から取付けられ、該カメラ実装フレーム５と前記マウントブロック８との間にはシールリング１１が介設され、前記マウントブロック８と前記カメラ実装フレーム５の間は液密となっている。

前記レンズユニット９と前記マウントブロック８との間にシールリング１２が介設され、前記レンズユニット９は液密に保持されている。又、該レンズユニット９自体も液密構造となっている。

前記マウントブロック８の内面には配線基板１３が取付けられ、前記撮像素子１０は前記配線基板１３に実装されている。又、該配線基板１３の表側面（マウントブロック８と当接する面）にはグランド層が形成されており、前記配線基板１３はグランド層を介して前記マウントブロック８に接触している。

前記垂直カメラユニット７は、マウントブロック１４と、該マウントブロック１４に上方から挿入されたレンズユニット１５と、該レンズユニット１５の焦点位置に配設された撮像素子１６（図３参照）とを具備し、前記マウントブロック１４はアルミニウム等の良伝熱性の金属材料からなっている。又前記マウントブロック１４は略円錐台形状をしており、前記マウントブロック１４の上面には、前記レンズユニット１５を中心とし、該レンズユニット１５から放射状に、所定角度ピッチで３角形状の放熱フィン２１が形成されている。

前記マウントブロック１４と前記レンズユニット１５の間にはシールリング１７が設けられ、該レンズユニット１５と前記マウントブロック１４との間は液密となっている。尚、前記レンズユニット１５自体も液密構造となっている。

前記マウントブロック１４は、前記カメラ実装フレーム５の上端開口を閉塞する様に取付けられ、該カメラ実装フレーム５の上端と前記マウントブロック１４との間にはシールリング１８が設けられ、前記カメラ実装フレーム５と前記マウントブロック１４との間は液密となっている。

前記マウントブロック１４の下面には配線基板１９が取付けられ、前記撮像素子１６は前記配線基板１９に実装されている。又、該配線基板１９の上面（前記マウントブロック１４と当接する面）にはグランド層が形成されており、前記配線基板１９はグランド層を介して前記マウントブロック１４に接触している。

前記カメラ実装フレーム５の下端にはフランジ２２が形成され、該フランジ２２の下面には前記画像処理部３が取付けられ、該画像処理部３と前記フランジ２２との間にはシールリング２３が介設され、前記画像処理部３と前記カメラ実装フレーム５との間は液密となっている。

前記画像処理部３は、底部ケース２４及び該底部ケース２４に収納される配線基板２５を有し、該配線基板２５の裏面には画像処理用集積回路２６が実装されている。前記底部ケース２４の前記画像処理用集積回路２６に対峙する位置に伝熱部２７が突設され、該伝熱部２７は伝熱部材２８を介して前記画像処理用集積回路２６に接触している。前記伝熱部材２８としては、例えばシリコンゴム等の熱伝導性スポンジが用いられる。

前記カメラ実装フレーム５、該カメラ実装フレーム５に取付けられる水平カメラユニット６、垂直カメラユニット７、前記画像処理部３によって、前記カメラアッセンブリ２は液密構造体を構成している。

前記遮熱カバー４は、前記カメラアッセンブリ２を収納する様に設けられ、該カメラアッセンブリ２と前記遮熱カバー４間には下部断熱部材３１、上部断熱部材３２が介設されている。該下部断熱部材３１、上部断熱部材３２の材質としては、例えば、ポリアセタール樹脂等、熱伝導率の低い材質が用いられる。

前記遮熱カバー４は、平断面が８角形の８角柱に形成され、前記８角形は長辺と短辺が交互に配置されて形成され、対峙する２組の長辺と２組の短辺はそれぞれ平行となっている。

前記長辺を含む側面（以下、長辺面３４とする）と前記短辺を含む側面（以下、短辺面３５とする）との間には、稜線に沿ってスリット３６が形成され、前記長辺面３４と前記短辺面３５とは前記スリット３６によって分離された状態となっている。

前記長辺面３４は、前記水平カメラユニット６と対峙しており、前記長辺面３４には前記水平カメラユニット６の光軸と同心にレンズ孔３７が穿設されている。該レンズ孔３７の径は、前記レンズユニット９の先端部の径より大きく、該レンズユニット９の周囲には隙間が形成される。

又、前記長辺面３４には、前記レンズ孔３７と同心にレンズフード３８が取付けられる。該レンズフード３８は、外形形状が矩形であり、中央に前記レンズ孔３７と同径の孔が形成されている。前記レンズフード３８の表面は、前記水平カメラユニット６の画角を遮らない様な曲面で構成され、前記レンズフード３８の表面の最大高さ（前記長辺面３４からの高さ）は、前記レンズユニット９の最大突出部の高さより、更に、高くなっている。

前記遮熱カバー４の天井面にも同様に、前記レンズユニット１５の光軸と同心にレンズ孔３７が穿設され、該レンズ孔３７と同心にレンズフード３８が取付けられている。

前記レンズフード３８が設けられることで、前記全周カメラ１が転倒した場合に、前記レンズフード３８が前記レンズユニット９、前記レンズユニット１５を保護して、レンズの傷つき、破損を防止する。

前記下部断熱部材３１は、凸字形状の４つの部材片３１ａと隣接する部材片３１ａに掛渡って取付けられる円弧状の固定部材片３１ｂから構成される。前記部材片３１ａは、前記フランジ２２に載置された状態で前記カメラ実装フレーム５の下部に螺子により固定され、前記固定部材片３１ｂは、前記短辺面３５の下端を前記部材片３１ａの端面との間に挾持する様に前記部材片３１ａに螺子により固定される。

又、前記上部断熱部材３２は、前記マウントブロック１４が挿通可能な孔４１が形成されたリング形状をしており、外形形状が正８角形であり、隔辺毎に、上面に凸部４３が形成されている。前記上部断熱部材３２は前記マウントブロック１４の上面に取付けられる。

前記遮熱カバー４は、前記部材片３１ａ、前記上部断熱部材３２が取付けられた状態で、前記マウントブロック１４の上方から被せられ、前記遮熱カバー４の天井面を挿通した螺子により前記凸部４３に固着される。又、前記固定部材片３１ｂが固定される。

前記遮熱カバー４が被せられた状態の前記下部断熱部材３１、前記上部断熱部材３２との関係が図４、図５に示されている。前記遮熱カバー４の下端は、前記下部断熱部材３１によって略密閉された状態となっている。前記上部断熱部材３２は隔辺毎に、前記長辺面３４に当接し、隣接する隔辺毎に前記短辺面３５から離反し、該短辺面３５と前記上部断熱部材３２との間には間隙４４が形成されている。

而して、前記カメラ実装フレーム５は、前記下部断熱部材３１と前記上部断熱部材３２によって、前記遮熱カバー４の中央に保持され、又前記カメラ実装フレーム５の周囲には放熱用の空間４５が形成される。又、前記下部断熱部材３１と前記上部断熱部材３２との間に形成される空間４５ａと、前記上部断熱部材３２の上方に形成される空間４５ｂとは前記間隙４４によって連通されている。又、前記カメラアッセンブリ２と前記遮熱カバー４との間に前記下部断熱部材３１と前記上部断熱部材３２とが介在することで、前記カメラアッセンブリ２と前記遮熱カバー４とは熱的に隔離された状態となっている。

次に、上記全周カメラ１の冷却作用について説明する。

該全周カメラ１に於ける代表的な発熱部品は、前記撮像素子１０，１６と前記画像処理用集積回路２６である。前記撮像素子１０で発熱された熱は、前記配線基板１３のグランド層から前記マウントブロック８に伝達され、更に前記カメラ実装フレーム５に伝達される。前記マウントブロック８、前記カメラ実装フレーム５が熱の放熱体となり前記マウントブロック８、前記カメラ実装フレーム５の表面から前記空間４５ａに放熱される。更に、該カメラ実装フレーム５の表面には前記放熱フィン２０が形成されているので、熱は効果的に放熱される。

又、前記撮像素子１６で発熱された熱は、前記配線基板１９のグランド層から前記マウントブロック１４に伝達される。該マウントブロック１４に伝達された熱は、前記放熱フィン２１より効果的に前記空間４５ｂに放熱される。

前記カメラアッセンブリ２は液密構造となっていると共に内部に収納された発熱体である前記撮像素子１０、前記撮像素子１６の熱は、効率よく前記カメラ実装フレーム５、前記マウントブロック８、前記マウントブロック１４に伝達される。従って、全体としては前記カメラアッセンブリ２を発熱体として見なすことができる。

前記空間４５ａは、前記スリット３６、前記レンズ孔３７を介して前記遮熱カバー４の外部と連通している。又、前記空間４５ｂは、前記スリット３６の上部、前記レンズユニット１５の周囲を介して外部と連通している。更に、前記空間４５ａと空間４５ｂとは前記間隙４４を介して上下に連通している。

従って、前記カメラアッセンブリ２に隣接する前記空間４５ａ、前記空間４５ｂの空気は、前記カメラアッセンブリ２で暖められ、暖められた空気は対流が阻害されることなく、上昇し、又前記スリット３６、前記レンズユニット９の周囲の隙間より外部の空気を吸引して、前記カメラ実装フレーム５、前記マウントブロック１４からの熱を効果的に外部に放出する。

上記した様に、前記カメラアッセンブリ２は液密構造を有するので、前記遮熱カバー４にスリット３６を形成し、前記遮熱カバー４の内外を連通させた構造としても、雨天時等天候の悪い状態でも野外での使用が可能となる。

次に、前記画像処理用集積回路２６の発熱について説明する。

該画像処理用集積回路２６で発熱した熱は、前記伝熱部材２８及び前記伝熱部２７を介して前記底部ケース２４に伝達され、該底部ケース２４の表面から放熱される。

上記全周カメラ１の冷却作用は、該全周カメラ１が静止状態の場合について説明したが、全周カメラ１は画像取得の為、移動体に積載される。例えば、自動車の天井に設置され、移動しつつ全周画像を取得する。

前記全周カメラ１が移動中の冷却作用について図６を参照して説明する。

図６では、全周カメラ１が図中、右方に移動している状態を示している。前記全周カメラ１が移動することで、風５５が風上の前記スリット３６から遮熱カバー４内部に流入し、風下のスリット３６より抜けていく。従って、冷却効果は著しく向上する。

尚、風が吹いている状態でも同様な冷却作用が得られる。

次に、前記全周カメラ１が高温で、而も直射日光下で使用される場合を説明する。

直射日光に照射されると、太陽熱により、照射部分が著しく高温となる。

前記全周カメラ１の場合は、前記遮熱カバー４が直射日光に照射され、高温となる。一方、前記カメラアッセンブリ２は、前記遮熱カバー４内に収納され、該遮熱カバー４により直射日光が遮断される。更に前記カメラアッセンブリ２は、該遮熱カバー４から前記下部断熱部材３１、上部断熱部材３２によって熱的に遮断された状態にある。従って、熱伝導により、前記カメラアッセンブリ２が前記遮熱カバー４によって加熱されることはない。

又、前記カメラアッセンブリ２の周囲には空間４５が形成されており、而も該空間４５は前記スリット３６、前記レンズ孔３７によって外部と連通しているので、前記遮熱カバー４が高熱になり、遮熱カバー４によって前記空間４５の空気が熱せられたとしても、熱せられた空気は対流により、外部に放出され、熱せられた空気が内部に滞留することもない。

従って、高温で、而も直射日光下で使用される場合でも、正常に作動する。

尚、前記遮熱カバー４の形状は、断面が円であっても、矩形であってもよく、前記カメラアッセンブリ２を収納できる形状となっていればよい。又、前記上部断熱部材３２の形状は、該上部断熱部材３２の上下で空間が連通すればよく、前記上部断熱部材３２の周囲に凹部を形成しても、或は上下に貫通する孔を穿設してもよい。又、上記実施例は、水平カメラユニット６を４組設けたが、３組であっても、５組以上であってもよい。更に、上方の画像を取得する必要がない場合は、前記垂直カメラユニット７は省略することが可能である。

１ 全周カメラ
２ カメラアッセンブリ
３ 画像処理部
４ 遮熱カバー
５ カメラ実装フレーム
６ 水平カメラユニット
７ 垂直カメラユニット
８ マウントブロック
９ レンズユニット
１０ 撮像素子
１３ 配線基板
１４ マウントブロック
１５ レンズユニット
１６ 撮像素子
１９ 配線基板
２０ 放熱フィン
２１ 放熱フィン
２５ 配線基板
２６ 画像処理用集積回路
２７ 伝熱部
２８ 伝熱部材
３１ 下部断熱部材
３２ 上部断熱部材
３６ スリット
３８ レンズフード
４４ 間隙

Claims (5)

1. 複数のカメラユニットが実装されたカメラアッセンブリを収納する様に遮熱カバーが設けられ、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に断熱部材が介設され、前記カメラアッセンブリと前記遮熱カバーとの間に空間が形成され、前記遮熱カバーには上下に延びる所要数のスリットが形成され、前記空間は前記スリットを介して外部と連通することを特徴とする全周カメラ。
2. 前記カメラアッセンブリは放熱体であるカメラ実装フレームを有し、該カメラ実装フレームに前記カメラユニットが取付けられ、該カメラユニットの発熱部品の熱が、前記カメラ実装フレームに伝達される様構成された請求項１の全周カメラ。
3. 前記カメラ実装フレームの表面に放熱フィンが形成された請求項２の全周カメラ。
4. 前記カメラアッセンブリは液密構造を有する請求項１の全周カメラ。
5. 前記断熱部材はリング形状であり、該断熱部材は前記カメラアッセンブリの上面に設けられ、該カメラアッセンブリを前記遮熱カバーの中央に保持し、前記空間は前記断熱部材により上下に仕切られ、上下に仕切られた前記空間は前記断熱部材と前記遮熱カバーとの間に形成される間隙によって連通される請求項１の全周カメラ。

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