JP6504487B1 - 監視カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コスト、ランニングコストの増大を抑制し、内部発熱を有効利用しながら、結露や着氷を抑制する。【解決手段】監視カメラ１１は、レンズ３７を有するカメラ部３１と、レンズ３７に一致する開口部５９を有してカメラ部３１を支持し、間隙６１を隔ててカメラ部３１を包囲する筐体部１７と、レンズ３７に離間して開口部５９に取り付けられ、筐体部１７を密閉する透光性のカバー部２１と、間隙６１に配置され、間隙６１の空気をカバー部２１との間で循環させるファン６３と、筐体部１７に穿設され、間隙６１を外部６７へ開放する通気口６５と、通気口６５を塞ぐ防水通気膜６９と、間隙６１に面して設けられ、空気を加熱するヒータと、間隙６１に面して設けられ、カバー部２１を通して外部６７へ赤外光を出射させるとともに空気に放熱する赤外光照射装置４９と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、監視カメラに関する。

屋外に設置されることを想定して設計される監視カメラは、例えば防水性を確保するために密閉性を有することが求められる。そのため、監視カメラの筺体内に存在する空気に含まれる水分（つまり、水蒸気）が外気へ移動しにくく、周囲の温度環境によっては結露しやすくなる。監視カメラにおいては、レンズを保護するために設けられる光透過性カバーに結露が生じると、撮像画像の鮮明度（つまり、視認性）の低下につながる。

特許文献１の撮像装置では、レンズユニットおよび発熱部材が内部空間に設けられ、内部空間が第１の密閉空間と第２の密閉空間とが開口部を介して分割されている装置本体と、開口部を開閉する弁部材と、内部空間の温度を検出する検出手段と、弁部材を開閉動作させる開閉手段と、開閉手段による弁部材の開閉動作を制御する制御手段とが備ええられる。この撮像装置は、低温環境下の駆動時に、鮮明度の高い画像を簡単な構造で短時間で取得できる。

特開２０１７−２００１０９号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、カメラ本体の内部空間が、第１の密閉空間と第２の密閉空間とに仕切られる。結露が発生し易い温度まで低下した場合、ヒータを駆動して第１の密閉空間のみを限定して加熱し、結露を抑制する。一方、撮像素子を冷却する必要が生じた場合、ヒータの駆動を停止し、送風ファンを駆動する。これにより、第１の密閉空間と第２の密閉空間との間で空気が流れ、カメラ本体の内部空間の空気が撹拌され、カメラ本体内の熱が放散する。このため、密閉されたカメラ本体の内部空間から水蒸気を含んだ空気を排出することができず、結露の抑制が不十分となる点で改善の余地があった。また、ヒータの駆動のみで結露を抑制することは、ランニングコストの増大に繋がる。

本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、製造コスト、ランニングコストの増大を抑制し、内部発熱を有効利用しながら、結露や着氷を抑制できる監視カメラを提供することを目的とする。

本開示は、レンズを有するカメラ部と、前記レンズの光入射面に対向する開口部を有して前記カメラ部を支持し、間隙を隔てて前記カメラ部を包囲する筐体部と、前記レンズに離間して前記開口部に取り付けられ、前記筐体部を密閉する透光性のカバー部と、前記間隙に配置され、前記間隙の空気を前記カバー部との間で循環させるファンと、前記筐体部に穿設され、前記間隙を外部へ開放する通気口と、前記通気口を塞ぐ防水通気膜と、前記間隙に面して設けられ、前記空気を加熱するヒータと、前記間隙に面して設けられ、前記カバー部を通して外部へ赤外光を出射させるとともに前記空気に放熱する赤外光照射装置と、を備え、前記ファンから前記カバー部へ流れる前記空気の流路において前記ヒータが前記赤外光照射装置の下流側に配置される、監視カメラを提供する。

本開示によれば、製造コスト、ランニングコストの増大を抑制し、内部発熱を有効利用しながら、結露や着氷を抑制できる。

実施の形態１に係る監視カメラの一例を示す斜視図 図１に示した監視カメラの分解斜視図 図１に示した監視カメラの正面図 図３のＡ−Ａ断面図 図３のＢ−Ｂ断面図 図１の監視カメラにおける防水通気膜の取り付け構造を要部拡大図とともに表した斜視図 水蒸気を含む空気の流路を示す図４の要部拡大図 実施の形態２に係る監視カメラの一例を示す斜視図 図８に示した監視カメラの分解斜視図 図８に示した監視カメラの正面図 図１０のＣ−Ｃ断面図 図１０のＤ−Ｄ断面図 空気の流路を示す図８の一部を切り欠いた斜視図 実施の形態１，２に係る監視カメラの主要な内部構成の一例を示すブロック図 実施の形態１，２に係る監視カメラにおける結露抑制方法の動作手順の一例を示すフローチャート ヒータ制御テーブルの一例を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る監視カメラおよび監視カメラの結露抑制方法を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
先ず、実施の形態１に係る監視カメラ１１について、図１〜図７を参照して説明する。

図１は、実施の形態１に係る監視カメラ１１の一例を示す斜視図である。実施の形態１に係る監視カメラ１１は、いわゆるボックス型（つまり、箱型）の筐体を有する監視カメラである。監視カメラ１１の設置環境は、例えば屋外である。なお、監視カメラ１１は、工場や倉庫内などの屋内に設置されても構わない。

監視カメラ１１は、ベース部１３に、アングル部１５を介して筐体部１７が支持される。実施の形態１において、筐体部１７は例えば直方体となる。なお、筐体部１７の形状は、これに限定されない。筐体部１７の上面側には、サンシェード１９が取り付けられる。筐体部１７の前面には、透光性のカバー部２１が取り付けられる。アングル部１５は、ベース部１３に対してパン回転軸中心２３を中心に矢印ａ方向の両方向にパン回転自在となる。また、筐体部１７は、ベース部１３に対してチルト軸２５を中心に矢印ｂ方向の両方向にチルト回転自在となる。

図２は、図１に示した監視カメラ１１の分解斜視図である。筐体部１７は、カバー部２１が取り付けられる前ケース２７と、アングル部１５が取り付けられる本体ケース２９とを有する。

本体ケース２９には、カメラ部３１の後部が収容される。カメラ部３１は、カメラ本体部３３と、レンズユニット３５とを有する。レンズユニット３５は、先端面にレンズ３７を有する。レンズユニット３５は、レンズ３７を露出させる前端面に、レンズ３７の略上半分を囲むように円弧状のヒータ基板３９が取り付けられる。ヒータ基板３９には、ヒータ（図示略）が実装される。ヒータは、それぞれが独立して駆動可能となった第１ヒータ４１と第２ヒータ４３（図１４参照）とを有する。

カメラ本体部３３には、レンズユニット３５を覆うようにしてレンズカバー４５が取り付けられる。カメラ本体部３３に取り付けられたレンズカバー４５は、前ケース２７の内方に挿入される。レンズカバー４５の前端面には、レンズ３７を露出させるレンズ露出開口部４７が形成される。レンズカバー４５の前端面には、レンズ露出開口部４７に露出したレンズ３７の外周に沿うようにして赤外光照射装置４９が取り付けられる。

赤外光照射装置４９は、レンズ３７の外周に沿う円弧状のＩＲ（Infrared Ray）−ＬＥＤ（Light Emitting Diode）基板５１と、ＩＲ−ＬＥＤ基板５１の一部分を覆うＩＲ−ＬＥＤカバー５３とを有する。ＩＲ−ＬＥＤ基板５１には、複数（例えば、実施の形態１では２個）のＩＲ−ＬＥＤ５５が実装される。ＩＲ−ＬＥＤカバー５３には、ＩＲ−ＬＥＤ５５を露出させるＬＥＤ窓部が形成される。ＩＲ−ＬＥＤカバー５３は、熱伝導率の高い金属（例えば、アルミニウムもしくは銅）により形成される。ＩＲ−ＬＥＤカバー５３は、熱伝導シート５７を介してＩＲ−ＬＥＤ基板５１に固定される。これにより、ＩＲ−ＬＥＤ基板５１は、ＩＲ−ＬＥＤ５５の駆動による発熱をＩＲ−ＬＥＤカバー５３から周囲の空気へ効率よく放熱できる。このＩＲ−ＬＥＤカバー５３は、前ケース２７に取り付けられたカバー部２１の内面に対向して配置される。

図３は、図１に示した監視カメラ１１の正面図である。前ケース２７は、正面視でほぼ正方形となる。前ケース２７の前端面の中央部には、カバー部２１が配置される。カバー部２１は、レンズ３７に離間して、前ケース２７の開口部５９に取り付けられる。筐体部１７は、開口部５９で内部空間が開口する。カバー部２１は、開口部５９に取り付けられることで、筐体部１７を密閉する。カバー部２１は、透光性を有することにより、被写体からの物体光を透過させてレンズ３７へ入射させる。開口部５９は、レンズ３７の光入射面に対向するように配置される。

カバー部２１は、成形性および透明性に優れた樹脂材料を基板材料として用いることができる。樹脂材料には、有機系樹脂材料と無機系樹脂材料とがある。実施の形態１では、カバー部２１の基板材料に、ポリカーボネートなどの有機系樹脂材料が用いられている。ポリカーボネートは、硬く衝撃に強いため好適である。また、カバー部２１には、アクリルなど透明性の良好な樹脂も使用可能である。

図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。筐体部１７は、カメラ部３１を覆う。筐体部１７は、レンズ３７に一致する開口部５９を有してカメラ部３１を支持し、間隙６１を隔ててカメラ部３１を包囲する。カメラ部３１には、送風装置の一例としてのファン６３が設けられている。実施の形態１において、ファン６３は、ファンブレードをモータ（図示略）により回転する軸流ファンとなる。ファン６３は、間隙６１に配置され、間隙６１の空気をカバー部２１との間で循環させる。なお、ファン６３の構造はこれに限定されず、回転軸に直交方向に送風するシロッコファンなどであってもよい。

図５は、図３のＢ−Ｂ断面図である。筐体部１７には、通気口６５が穿設される。通気口６５は、間隙６１を外部６７へ開放する。実施の形態１において、通気口６５は、筐体部１７を構成する本体ケース２９の下面側に配置される。この通気口６５は、ファン６３の吹き出し側に配置されている。

図６は、図１の監視カメラ１１における防水通気膜６９の取り付け構造を要部拡大図とともに表した斜視図である。通気口６５は、防水通気膜６９により塞がれる。防水通気膜６９は、水は通さないが、空気は通す。防水通気膜６９が通す空気には、水蒸気が含まれる。すなわち、防水通気膜６９は、水分子の通過を可能としている。防水通気膜６９は、通気口６５に貼り付けられた後、円形状の中央が開口した保護シート７０により貼り付けられる。保護シート７０の開口径は、通気口６５の径と一致または略一致する。通気口６５は、例えば円形で形成される。通気口６５は、筐体部１７の外面に凹設された膜取付凹部７１の底部に開口する。防水通気膜６９は、この膜取付凹部７１の底部で開口した通気口６５と同一または略同一の径を有して配置され、さらに中央が開口した保護シート７０を貼り付けることで防水通気膜６９の剥がれが防止される。膜取付凹部７１に配置された防水通気膜６９は、膜取付凹部７１に装着されるカバープレート７３により保護される。カバープレート７３には、通気スリット７５が形成されている。

図７は、水蒸気を含む空気の流路を示す図４の要部拡大図である。監視カメラ１１は、ファン６３が駆動されると、図７に矢印で示す方向に、間隙６１の空気がファン６３とカバー部２１との間で循環する。ファン６３から吹き出された空気は、間隙６１を流路としてカバー部２１へ向かって流れ、カバー部２１の内面に沿って流れた後、他の間隙６１を通ってファン６３の吸い込み側へと戻る。ここで、流路は、特に図７に示されたものでなくてもよい。但し、空気は、ファン６３から吹き出されてカバー部２１の内面に接した後、ファン６３へ還流となって戻ることが好ましい。つまり、カバー部２１の内面には、空気の流れ（所謂、サーキュレーション７７）から隔絶された空気の淀み領域が生じないようになされている。カバー部２１の内面には、サーキュレーション７７の主流が流れなくても、その支流７９が流れていればよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る監視カメラ８１について、図８〜図１３を参照して説明する。

図８は、実施の形態２に係る監視カメラ８１の一例を示す斜視図である。なお、実施の形態２において実施の形態１で示した部材と同等の部材・同等の部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。

実施の形態２に係る監視カメラ８１は、いわゆるドーム型の筐体を有する監視カメラである。監視カメラ８１の設置環境は、例えば屋外である。なお、監視カメラ８１は、工場や倉庫内などの屋内に設置されても構わない。

監視カメラ８１は、筐体部１７と、カバー部２１とを有する。

実施の形態２において、筐体部１７は、ドームケース８３と、本体ケース８５（図１１参照）と、内部ケース８７（図１１参照）とからなる。ドームケース８３は、複数の固定ビス８９により本体ケース８５に取り付けられる。内部ケース８７は、本体ケース８５に固定ビス（図示略）により固定される。内部ケース８７には、カメラ部３１（図９参照）が支持される。

監視カメラ８１は、例えば天井や壁、監視カメラ用の支持ポール等に、取付金具（図示略）を介して取り付けられる。カメラ部３１は、内部ケース８７に対し、パン回転中心を中心としたパン回転方向の所望の方向に向けられて固定される。パン回転方向とは、監視カメラ８１が取り付けられる例えば天井面や壁面に垂直なパン回転中心軸回りの回転方向となる。また、後述するチルト回転方向とは、パン回転中心軸に対し直角方向のチルト軸回りの回転方向となる。

実施の形態２において、カバー部２１は、半球部９１の開口縁に円筒状のストレート部９３が連続したドーム型に形成される。ドームケース８３は、内方にカバー部２１の半球部９１を挿入する環状に形成される。カバー部２１の材質としては、実施の形態１と同様の材質を用いることができる。

図９は、図８に示した監視カメラ８１の分解斜視図である。カメラ部３１は、内部ケース８７にパン回転方向に回転自在に支持される円環板状のパンアングル９５を有する。パンアングル９５には、一対のチルトアーム９７が起立して形成される。パンアングル９５は、この一対のチルトアーム９７にチルト固定ねじ９９を介してパンアングル９５よりも小径の円環板状に形成されたチルトアングル１０１をチルト回転方向に回転自在に支持する。チルトアングル１０１には、レンズユニット１０３が固定される。

レンズユニット１０３の前端面には、レンズ３７が設けられる。レンズユニット１０３の前端面には、レンズ３７の外周に沿って円弧状のヒータ基板３９が取り付けられる。ヒータ基板３９には、ヒータが実装される。ヒータは、実施の形態１と同様に、それぞれが独立して駆動可能となった第１ヒータ４１および第２ヒータ４３（図１４参照）を有する。レンズユニット１０３には、ヒータ基板３９を覆うようにしてレンズカバー１０５が取り付けられる。レンズカバー１０５の前端面には、リング状の遮光ゴム１０７が装着される。遮光ゴム１０７は、カバー部２１の内面に密着する（図１１参照）。

チルトアングル１０１には、赤外光照射装置４９が取り付けられる。赤外光照射装置４９は、円弧状に形成された一対のＩＲ−ＬＥＤ基板１０９と、それぞれのＩＲ−ＬＥＤ基板１０９に取り付けられる一対のＩＲ−ＬＥＤカバー１１１とを有する。ＩＲ−ＬＥＤ基板１０９は、環状に形成されたチルトアングル１０１の中心を挟んで配置される。ＩＲ−ＬＥＤカバー１１１は、ＩＲ−ＬＥＤ基板１０９に設けられたＩＲ−ＬＥＤ５５を露出させてＩＲ−ＬＥＤ基板１０９を覆って取り付けられる。レンズユニット１０３は、側面が一対の側面カバー１１４により覆われる。レンズユニット１０３のレンズ３７と反対側の後端面には、環状のウェーブワッシャ１１３を介して底面カバー１１５が取り付けられ、ヨー回転方向の回転も可能となる。

図１０は、図８に示した監視カメラ８１の正面図である。レンズユニット１０３を収容した監視カメラ８１は、平面視で、円形のドームケース８３と、カバー部２１とが同心円で配置される。カバー部２１は、ドームケース８３の中央部で開口する開口部５９に取り付けられる。開口部５９に取り付けられたカバー部２１は、ドームケース８３と本体ケース８５とで筐体部１７を密閉する。半球状のドーム型に形成されたカバー部２１は、監視カメラ８１の半径の略半分の半径を有して筐体部１７の中央部で隆起してカメラ部３１を覆う。

図１１は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。筐体部１７は、内部ケース８７がカメラ部３１を支持し、かつドームケース８３が間隙６１を隔ててカメラ部３１を包囲する。筐体部１７は、内部ケース８７に通気口６５が穿設される。通気口６５は、間隙６１を外部６７へ開放する。本実施の形態において、通気口６５は、筐体部１７を構成する本体ケース８５の側面側に配置される。本体ケース８５の側面側で開口する通気口６５は、隙間１１７を有して配置されたドームケース８３に覆われる。通気口６５は、この隙間１１７を介して外部６７へ通じている。

内部ケース８７の通気口６５は、上記と同様の防水通気膜６９により塞がれる。

図１２は、図１０のＤ−Ｄ断面図である。内部ケース８７には、送風装置としてのファン６３が設けられている。本実施の形態において、ファン６３は、ファンブレードをモータにより回転する軸流ファンとなる。ファン６３は、間隙６１に配置され、間隙６１の空気をカバー部２１との間で循環させる。

図１３は、空気の流路を示す図８の一部を切り欠いた斜視図である。監視カメラ８１は、ファン６３が駆動されると、図１３に矢印で示す方向に、間隙６１の空気がファン６３とカバー部２１との間で循環する。ファン６３から吹き出された空気は、間隙６１を流路としてカバー部２１へ向かって流れ、カバー部２１の内面に沿って流れた後、他の間隙６１を通ってファン６３の吸い込み側へと戻る。ここで、流路は、特に規定のものでなくてもよい。但し、空気は、ファン６３から吹き出されてカバー部２１の内面に接した後、ファン６３へ還流となって戻ることが要件となる。つまり、カバー部２１の内面には、空気の流れ（所謂サーキュレーション）から隔絶された空気の淀み領域が生じないようになされている。カバー部２１の内面には、サーキュレーション７７の主流が流れなくても、その支流７９が流れていればよい。

次に、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１の主要な内部構成について、図１４を参照して説明する。

図１４は、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１の主要な内部構成の一例を示すブロック図である。監視カメラ１１，８１は、それぞれカメラ部３１と、筐体部１７と、カバー部２１と、ファン６３と、通気口６５と、防水通気膜６９と、ヒータと、ＩＲ−ＬＥＤ５５と、を主要な基本構成として有する。

さらに、監視カメラ１１および監視カメラ８１は、空気の温度を検出する温度センサ１１９と、制御部１２１と、を主要な構成として有する。制御部１２１は、温度センサ１１９からの温度検出信号およびＩＲ−ＬＥＤ５５の電流値に基づきファン６３およびヒータの作動および停止を個別に制御する。

監視カメラ１１，８１では、上述したように、ヒータは、第１ヒータ４１と、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３とを有する。制御部１２１は、これら第１ヒータ４１および第２ヒータ４３の作動および停止を個別に制御する。

監視カメラ１１，８１では、ファン６３からカバー部２１へ流れる空気の流路において第１ヒータ４１および第２ヒータ４３が、ＩＲ−ＬＥＤ５５の下流側に配置されている。

また、監視カメラ１１および監視カメラ８１には、ＰｏＥ（Power of Ethernet（登録商標））電源１２３が設けられる。ＰｏＥ電源１２３には、監視カメラ１１，８１に接続されるＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等を介して電源１２５が供給される。なお、電源１２５は、ＰｏＥの他、例えばＤＣ（Direct Current）１２Ｖであってもよい。

次に、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１の構成において共通の結露抑制方法について、図１５および図１６を参照して説明する。

図１５は、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１における結露抑制方法の動作手順の一例を示すフローチャートである。図１６は、ヒータ制御テーブルの一例を示す図である。ヒータ制御テーブルは、例えば制御部１２１を構成するプロセッサ（図示略）およびメモリ（図示略）のうち、メモリ（後述参照）に格納されている。

プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成される。プロセッサは、監視カメラ１１，８１の制御部１２１の一部として機能し、監視カメラ１１，８１の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、監視カメラ１１，８１の各部との間のデータもしくは情報の入出力処理、データの演算処理、およびデータもしくは情報の記憶処理を行う。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラム及びデータに従って動作する。

メモリは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）を用いて構成され、監視カメラ１１，８１の動作の実行に必要なプログラムやデータ、更には、動作中に生成された情報又はデータ等を一時的に保存する。ＲＡＭは、例えば制御部１２１の動作時に使用されるワークメモリである。ＲＯＭは、例えば制御部１２１を制御するためのプログラム及びデータを予め記憶する。また、ＲＯＭは、上述したヒータ制御テーブル（図１６参照）を保持してよい。

監視カメラ１１，８１における結露抑制方法では、例えば図１４に示す構成を有する監視カメラ１１，８１によって具体的な制御が実行される。

監視カメラの結露抑制方法は、例えば、電源１２５がＯＮされると、通常モードが作動する（Ｓｔ１）。制御部１２１は、通常モード時に、ヒータおよびファン６３の作動を停止する。通常モードにおける温度範囲は、例えば１０℃から６０℃とすることができ、メモリ（上述参照）に予め記憶されてよい。

通常モードでは、制御部１２１が、温度センサ１１９からの温度検出信号（つまり、温度センサ１１９により測定された温度検出値を含む信号）を所定時間ごとに受け取る。つまり、制御部１２１は、間隙６１の周囲の空気の温度状況を常に監視している。制御部１２１は、概略的には、温度センサ１１９の検出温度値が所定の温度値よりも低いときにヒータおよびファン６３を作動させ、さらに、温度センサ１１９の検出温度が温度低下の開始時の温度よりも高くなったときにヒータおよびファン６３を停止させる。

より具体的には、制御部１２１は、温度検出信号による温度値が、所定の温度値以下、かつ温度値の変化量が所定値以下となったことを判断し（Ｓｔ２）、結露防止モード（つまり、監視カメラ１１，８１における結露を抑制するための作動モード）の制御を行う（Ｓｔ３）。ここで、所定の温度値とは、例えば３０℃〜４０℃の範囲の任意の温度値とすることができ、メモリ（上述参照）に予め記憶されてよい。また、温度値の変化量とは、所定時間内における下降温度値である。所定時間は、例えば６０ｍｉｎ（つまり、６０分）とすることができ、メモリ（上述参照）に予め記憶されてよい。下降温度値は、例えば−５℃〜−１５℃の範囲の任意の温度とすることができ、メモリ（上述参照）に予め記憶されてよい。

従って、制御部１２１は、温度検出信号による温度値が、例えば３５℃から、１分間で７℃降下すると結露防止モードを作動させる。これにより、監視カメラ１１，８１は、例えばダウンバースト発生時あるいはスコール発生時などに、周囲の屋外環境による気象の急変に対応して結露を抑制することが可能となり、撮像画像の視認性の劣化を抑制できる。

制御部１２１は、結露防止モードにおいて、ヒータとファン６３を作動する。ここで、制御部１２１は、ＩＲ−ＬＥＤ５５の作動時、第１ヒータ４１と第２ヒータ４３とを個別に作動制御する。制御部１２１は、この第１ヒータ４１と第２ヒータ４３との個別制御を、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流値に応じたヒータ制御テーブルに従って行う。ヒータ制御テーブルの一例を図１６に示す。図１６において、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流の単位は「ｍＡ」（ミリアンペア）である。また、電力（つまり、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流による消費電力）、１．５Ｗヒータの出力電力、１．２Ｗヒータの出力電力、合計値の単位はそれぞれ「ｍＷ」（ミリワット）である。

監視カメラ１１，８１は、ＬＡＮケーブル等を介したＰｏＥ技術によって、電力の供給を受ける。このため、制御部１２１は、ＰｏＥ電源１２３が供給可能な電力の制約に配慮して、第１ヒータ４１、第２ヒータ４３、およびＩＲ−ＬＥＤ５５の総電力が約３０００〜３５００ｍＷ以下となるように、第１ヒータ４１、第２ヒータ４３の作動を組み合わせた制御を行う。

ヒータは、上記のように第１ヒータ４１と、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３とを有する。一例として、第１ヒータ４１は例えば１．５Ｗ、第２ヒータ４３は例えば１．２Ｗとすることができる。制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値に応じて、第１ヒータ４１と第２ヒータ４３との作動および停止を個別に組み合わせて制御する。

制御部１２１は、図１６に示すヒータ制御テーブルに示すように、例えばＩＲ−ＬＥＤ５５の電流が３５２ｍＡ以上のとき、第１ヒータ４１および第２ヒータ４３を停止する。制御部１２１は、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流が３３６ｍＡに低下すると、第２ヒータ４３を作動する。制御部１２１は、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流が２５２ｍＡに低下すると、第２ヒータ４３を停止し、第１ヒータ４１を作動させる。制御部１２１は、ＩＲ−ＬＥＤ５５の電流がさらに１１０ｍＡまで低下すると、第１ヒータ４１と第２ヒータ４３とを共に作動させる。監視カメラ１１および監視カメラ８１は、制御部１２１によるこの組合せ制御により、総電力を約３０００ｍＷ以下に抑制することができる。

なお、図１６中、下矢印は赤外光照射装置４９における電流変化の減少方向、上矢印は赤外光照射装置４９における電流変化の増加方向を示す。

制御部１２１は、結露防止モードにおいて、温度センサ１１９による温度検出信号を監視している。制御部１２１は、温度検出信号の温度が、温度低下の開始時の温度以上かつ３０ｍｉｎ以上経過したか否かを判断している（Ｓｔ４）。温度低下の開始時の温度は、上記の例で３５℃である。従って、制御部１２１は、温度が３５℃で３０ｍｉｎを経過すれば、ヒータおよびファン６３を停止し（Ｓｔ５）、通常モードの制御へと戻る。

ここで、３０ｍｉｎの遅延をカウントするのは、ヒータおよびファン６３の作動と停止が短時間に繰り返されること（いわゆる、ショートサイクル）を防止するためである。以上が監視カメラの結露抑制方法の手順となる。

次に、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１に係る構成の作用を説明する。

実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１は、レンズ３７を有するカメラ部３１と、レンズ３７に略一致する開口部５９を有してカメラ部３１を支持し、間隙６１を隔ててカメラ部３１を包囲する筐体部１７と、レンズ３７に離間して開口部５９に取り付けられ、筐体部１７を密閉する透光性のカバー部２１と、間隙６１に配置され、間隙６１の空気をカバー部２１との間で循環させるファン６３と、筐体部１７に穿設され、間隙６１を外部６７へ開放する通気口６５と、通気口６５を塞ぐ防水通気膜６９と、間隙６１に面して設けられ、空気を加熱するヒータと、間隙６１に面して設けられ、カバー部２１を通して外部６７へ赤外光を出射させるとともに空気に放熱する赤外光照射装置４９と、を備える。

実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１では、ファン６３が駆動されると、間隙６１の空気がファン６３とカバー部２１との間で循環する。ファン６３から吹き出された空気は、間隙６１を流路としてカバー部２１へ向かって流れ、カバー部２１の内面に沿って流れた後、他の間隙６１を通ってファン６３の吸い込み側へと戻る。ここで、流路は、特に規定のものでなくてもよい。但し、空気は、ファン６３から吹き出されてカバー部２１の内面に接した後、ファン６３へ還流となって戻ることが要件となる。つまり、カバー部２１の内面には、空気の流れ（所謂サーキュレーション）から隔絶された空気の淀み領域が生じないようになされている。

間隙６１を構成する筐体部１７の内壁面には、通気口６５が穿設される。通気口６５は、筐体内外を通じさせる。この通気口６５は、防水通気膜６９により覆われる。防水通気膜６９は、筐体内外に空気（水蒸気を含む）を通す一方、液体の通過を阻止する。従って、筐体内の水蒸気が、防水通気膜６９を通り外部６７へ排気されることにより、筐体内の水分は、外部６７へ排出されることになる。

間隙６１には、ヒータと、赤外光照射装置４９とが間隙６１の空気に接して設けられる。ヒータは、間隙６１の空気を加熱する。赤外光照射装置４９は、作動により生じた熱を間隙６１の空気へ放熱する。つまり、ヒータおよび赤外光照射装置４９は、共に間隙６１の空気温度を上昇させる。

ここで、筐体部１７とカバー部２１とにより密閉された監視カメラ１１および監視カメラ８１は、外部空気の温度が低下すると、熱伝達により筐体部１７、カバー部２１の温度が低下する。カバー部２１の内面は、外面からの熱伝導により低下する。このため、カバー部２１の内面と、間隙６１の空気とには、温度差が生じる。この際、例えば外部６７の温度が２０℃、相対湿度が５０％であったとする。このときの絶対湿度は、湿り空気線図から０．００７３ｋｇ／ｋｇとなる。また、密閉されている監視カメラ１１および監視カメラ８１は、間隙６１における空気の温度が４０℃、相対湿度が５０％であったとする。このときの絶対湿度は、湿り空気線図から０．０２３６ｋｇ／ｋｇとなる。カバー部２１の内面は、２７．５℃が露点温度となる。

間隙６１の空気４０℃は、カバー部２１や筐体部１７から外部６７へ放熱されることにより、徐々に低下する。カバー部２１の内面が、仮に２７．５℃まで低下すると、間隙６１の空気に含まれる水蒸気がカバー部２１の内面で液体に凝縮して結露となる。結露は、カバー部２１からの入射光を乱反射させ、撮像画像を劣化させる。

そこで、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１では、空気の温度４０℃が所定温度（例えば３５℃）まで低下すると、ファン６３とヒータが作動される。ここで、温度４０℃は、温度低下の開始温度となる。ヒータ等の発熱により間隙６１の空気は３５℃から上昇する。温度上昇の結果、間隙６１の空気は、再び温度低下の開始温度４０℃になる。監視カメラ１１，８１では、間隙６１における空気の温度が開始温度４０℃まで昇温すると、ファン６３、ヒータが停止される。なお、実際には、遅延タイマー等による制御や熱の伝達伝導の遅れにより間隙６１の空気は、４０℃以上となる。

この際、ファン６３により送風された加熱空気は、カバー部２１の内面に沿って流れる。つまり、カバー部２１の内面には、空気からの熱が熱伝達により伝わる。これにより、カバー部２１の内面は、露点温度２７．５℃まで低下せずに、結露が抑制される。

さらに、ファン６３とカバー部２１との間で空気が循環する流路には、防水通気膜６９が配置されている。３５℃以上に加熱された間隙６１の空気は、水蒸気とともに防水通気膜６９を通り外部６７へ徐々に排気される。なお、空気が循環する流路の内、ファン６３から吹き出された空気がカバー部２１へ向かって流れる流路は、ファン６３による空気の搬送エネルギーにより正圧側となる。一方、カバー部２１からファン６３への還流側の流路は、負圧側となる。防水通気膜６９は、この正圧側に設けることができる。防水通気膜６９は、正圧側に設けられることにより負圧側に設けられる場合に比べ、水蒸気を効果的に外部６７へ排気することができる。

なお、監視カメラ１１および監視カメラ８１は、通気口６５とこの通気口６５を塞ぐ防水通気膜６９を２箇所に設けることができる。この場合、２箇所の通気口６５および防水通気膜６９は、一方を間隙６１の正圧側、他方を負圧側に配置する。このように構成を有する監視カメラ１１および監視カメラ８１によれば、正圧側の防水通気膜６９から絶対湿度の高い空気を外部６７へ排出しながら、同時に、絶対湿度の低い外気を間隙６１に取り込むことができる。これにより、筐体内をより短時間で除湿することができる。

排気によりある程度の圧力低下が筐体内に生じると、今度は、外気が防水通気膜６９を通り間隙６１へ流入する。このとき、外部６７へ排気される空気の絶対湿度は、上記のように、０．０２３６ｋｇ／ｋｇで、外部６７から間隙６１へ流入する外気の絶対湿度は、上記のように、０．００７３ｋｇ／ｋｇである。従って、概略的に（０．０２３６−０．００７３）＝０．０１６３ｋｇ／ｋｇの除湿がなされることになる。

なお、間隙６１の空気と外部６７の空気とが全て交換されれば、筐体内における間隙６１の空気は、４０℃で、絶対湿度が０．００７３ｋｇ／ｋｇとなる。このときの相対湿度は、湿り空気線図から１６％となる。また、露点温度は９℃となる。つまり、間隙６１の空気は、カバー部２１の内面が９℃まで低下しなければ結露の生じない水分量まで除湿（乾燥）されたことになる。これにより、結露を抑制するためのヒータの駆動時間を低減することもできる。

このように、監視カメラ１１，８１では、除湿モードが作動するごとに除湿が行われる。監視カメラ１１，８１は、カバー部２１の内面を暖めることによる結露抑制と、内部空気の除湿との相乗効果によりカバー部２１の結露を抑制することができる。その結果、ランニングコストの増加を抑制しながら、結露による画質の劣化をより効果的に抑制できる。

また、従来の監視カメラでは、除湿のために高価な除湿素子が搭載される場合がある。これに対し、監視カメラ１１，８１では、除湿素子を用いずに除湿が可能となるので、除湿素子を搭載する場合に比べ、製造コスト、ランニングコストを低減することができる。

従って、本実施形態に係る監視カメラ１１、監視カメラ８１、および監視カメラの結露抑制方法によれば、製造コスト、ランニングコストの増大を抑制し、内部発熱を有効利用しながら、結露や着氷を抑制できる。

また、監視カメラ１１，８１は、空気の温度を検出する温度センサ１１９と、温度センサ１１９からの温度検出信号と赤外光照射装置４９の電流値とに基づいて、ファン６３およびヒータの作動および停止を個別に制御する制御部１２１と、を備える。

このように、監視カメラ１１，８１では、間隙６１を循環する空気の温度が温度センサ１１９により検出される。温度センサ１１９からの温度検出信号は、制御部１２１に入力される。また、制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値を取得する。制御部１２１は、これら温度検出信号および赤外光照射装置４９の電流値に基づき、ファン６３の作動および停止と、ヒータの作動および停止とをそれぞれ独立して制御することができる。

また、監視カメラ１１，８１では、ヒータが、第１ヒータ４１と、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３とを有する。

このように、監視カメラ１１，８１では、制御部１２１が、ヒータと、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３とを個別に駆動制御することが可能となる。制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値に応じ、第１ヒータ４１のみの駆動、第２ヒータ４３のみの駆動、第１ヒータ４１および第２ヒータ４３の駆動を組み合わせることにより、きめ細かな制御が可能となる。これにより、無駄な消費電流をさらに削減することができる。

また、監視カメラ１１，８１は、ファン６３からカバー部２１へ流れる空気の流路においてヒータが赤外光照射装置４９の下流側に配置される。

このように、監視カメラ１１，８１では、ヒータの発熱を、カバー部２１に直接的に効率よく供給することができる。これにより、効率よく結露を抑制できる。また、ヒータの熱により赤外光照射装置４９を直接的に昇温させずに済む。

また、監視カメラ１１，８１の設置環境は屋外である。

このように、監視カメラ１１，８１では、昇温によるカバー部２１の結露抑制効果と、除湿によるカバー部２１の結露抑制効果の双方によって、従来構造より結露を生じにくくできる。その結果、特に、気象状態により急激な温度変化が生じやすい屋外においても、カバー部２１の結露を十分に抑制して、鮮明度の高い撮像画像を取得し続けることができる。

また、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１の結露抑制方法は、レンズ３７を有するカメラ部３１と、レンズ３７に一致する開口部５９を有してカメラ部３１を支持し間隙６１を有してカメラ部３１を包囲する筐体部１７と、レンズ３７に離間して開口部５９に取り付けられて筐体部１７を密閉する透光性のカバー部２１と、間隙６１に配置され間隙６１の空気をカバー部２１との間で循環させるファン６３と、筐体部１７に穿設され間隙６１を外部６７へ開放する通気口６５と、通気口６５を塞ぐ防水通気膜６９と、間隙６１に面して設けられ空気を加熱するヒータと、間隙６１に面して設けられカバー部２１を通して外部６７へ赤外光を出射させるとともに空気に放熱する赤外光照射装置４９と、空気の温度を検出する温度センサ１１９と、温度センサ１１９からの温度検出信号および赤外光照射装置４９の電流値に基づきファン６３およびヒータの作動および停止を個別に制御する制御部１２１と、を備える監視カメラ１１の結露抑制方法であって、制御部１２１は、温度センサ１１９の検出温度が所定の温度よりも低いときにヒータおよびファン６３を作動させ、温度センサ１１９の検出温度が温度低下の開始時の温度よりも高いときにヒータおよびファン６３を停止させる。

このように、実施の形態１，２に係る監視カメラ１１，８１の結露抑制方法では、温度センサ１１９からの温度検出信号が、制御部１２１に入力される。制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値を取得する。制御部１２１は、これら温度検出信号および赤外光照射装置４９の電流値に基づき、ファン６３およびヒータの作動および停止を制御する。例えば制御部１２１は、結露防止モードを開始する温度の温度検出信号が入力されると、赤外光照射装置４９の電流値を参照する。赤外光照射装置４９の電流値が大きい場合には、ファン６３のみを駆動し、ヒータは停止したままとする。つまり、赤外光照射装置４９の発熱が使用される。一方、結露防止モードを開始する温度の温度検出信号が入力された際、赤外光照射装置４９の電流値が小さい場合には、ファン６３およびヒータを駆動する。これにより、空気を加熱する熱量が赤外光照射装置４９の排熱で賄える場合には、ヒータの無駄な消費電流を削減することができる。

また、監視カメラ１１，８１の結露抑制方法では、ヒータが、第１ヒータ４１と、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３と、を有し、制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値に応じて第１ヒータ４１と第２ヒータ４３との作動および停止を個別に組み合わせて制御する。

このように、この監視カメラの結露抑制方法では、制御部１２１が、ヒータと、第１ヒータ４１よりも発熱量の小さい第２ヒータ４３とを個別に駆動制御する。制御部１２１は、赤外光照射装置４９の電流値に応じ、第１ヒータ４１のみの駆動、第２ヒータ４３のみの駆動、第１ヒータ４１および第２ヒータ４３の駆動を組み合わせたきめ細かな制御が可能となる。これにより、無駄な消費電流をさらに削減することができるようになる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示は、製造コスト、ランニングコストの増大を抑制し、内部発熱を有効利用しながら、結露や着氷を抑制できる監視カメラとして有用である。

１１ 監視カメラ
１７ 筐体部
２１ カバー部
３１ カメラ部
３７ レンズ
４１ 第１ヒータ
４３ 第２ヒータ
４９ 赤外光照射装置
５９ 開口部
６１ 間隙
６３ ファン
６５ 通気口
６７ 外部
６９ 防水通気膜
１１９ 温度センサ
１２１ 制御部

Claims (4)

1. レンズを有するカメラ部と、
   前記レンズの光入射面と対向する開口部を有して前記カメラ部を支持し、間隙を隔てて前記カメラ部を包囲する筐体部と、
   前記レンズに離間して前記開口部に取り付けられ、前記筐体部を密閉する透光性のカバー部と、
   前記間隙に配置され、前記間隙の空気を前記カバー部との間で循環させるファンと、
   前記筐体部に穿設され、前記間隙を外部へ開放する通気口と、
   前記通気口を塞ぐ防水通気膜と、
   前記間隙に面して設けられ、前記空気を加熱するヒータと、
   前記間隙に面して設けられ、前記カバー部を通して外部へ赤外光を出射させるとともに前記空気に放熱する赤外光照射装置と、を備え、
   前記ファンから前記カバー部へ流れる前記空気の流路において前記ヒータが前記赤外光照射装置の下流側に配置される、
   監視カメラ。
2. 前記空気の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサからの温度検出信号と前記赤外光照射装置の電流値とに基づいて、前記ファンおよび前記ヒータの作動または停止を制御する制御部と、をさらに備える、
   請求項１に記載の監視カメラ。
3. 前記ヒータは、第１ヒータと、前記第１ヒータよりも発熱量の小さい第２ヒータとを有する、
   請求項１または２に記載の監視カメラ。
4. 前記監視カメラの設置環境が屋外である、
   請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の監視カメラ。

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