JP7104820B2

JP7104820B2 - ヒーターを有するモニタリングカメラ

Info

Publication number: JP7104820B2
Application number: JP2021012561A
Authority: JP
Inventors: 寛之井手
Original assignee: アクシスアーベー
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-07-21
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: US20210255457A1; US11454806B2; EP3869779A1; CN113286060A; CN113286060B; EP3869779B1; JP2021157167A

Description

本明細書で開示する実施形態はモニタリングカメラの分野に関する。特に、本明細書の実施形態は、モニタリングカメラの窓とハウジングの両方を加熱するように構成されるヒーターを備えるモニタリングカメラに関する。

モニタリングカメラは、商用ならびに個人用設置のために益々一般的になっている。最も分かり易い用途において、モニタリングカメラの目的は、アルゴリズムまたはオペレータが、通常外の何かが起こるか否かを推測することを可能にするために、カメラが撮像するシーン内で起こるイベントを識別することである。推測は、モニタリングカメラからのライブストリームにおいてリアルタイムに実施することができる、または、推測は、記録された素材に基づく可能性がある。別の用途は、公共輸送用の車両などの車両上にまた車両内にモニタリングカメラを配置することである。そのような用途において、モニタリングカメラは、車両内のまた車両の周りの状況をオペレータが理解するのを助けるために使用することができ、事故または望ましくない他のイベントが起こることになる不運なイベントにおいて、状況を明確にするために、記録されたビデオ素材を使用することができる。

用途によらず、モニタリングカメラによって収集される素材の有用性についての必要条件は、カメラが遮られないことであり、屋外環境に配置されるカメラの場合、これは、対処すべき問題である。埃などの空中に浮遊する汚染物質は、経時的に視界を徐々に遮る場合があるが、通常の状況を考慮すると、これらの議題の影響は、適切なサービス間隔を確保する手段によって対処することができる。個人がカメラにペンキを噴霧する場合などの器物損壊（ｖａｎｄａｌｉｓｍ）は、視界の急速な劣化をもたらし、そのような活動があった場合、カメラシステムは、問題を修復することができるようにオペレータに警告することができる。器物損壊は、対処することが難しい場合があるが、モニタリングカメラまたはモニタリングカメラを収容するハウジングは、衝撃の形態の少なくとも或る量の器物損壊に耐える構造上の保護を有することができる。遮り（ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）についてのより頻繁に再発する理由は天候である。寒冷温度において、雪および氷は、モニタリングカメラの視界を遮断する物質の急速な蓄積を生成する可能性がある。カメラの屋外ハウジング用の耐衝撃窓組み立て体を有するモニタリングカメラは、出願人自身の出願、欧州特許出願公開第１９１６２８０４．９号（未公開）に開示されている。しかしながら、モニタリングカメラを囲む周囲温度は、モニタリングカメラの電気部品の動作に影響を及ぼす場合もある。例えば、電気部品の一部は、周囲温度が高過ぎるまたは低過ぎると、全く動作しないまたは少なくとも準最適に動作する場合がある。

本明細書で開示する実施形態は、ヒーターを備える改良型モニタリングカメラを提供することを目標にしており、そのヒーターは、寒冷環境においてカメラの動作中に使用することができる。

上記で述べたことを考慮して、本発明の目的は、上記で論じた問題の少なくとも一部を軽減するモニタリングカメラを提供することである。さらなる目的は、低温で、例えば、低周囲温度で、改善された機能を有するモニタリングカメラを提供することである。

上記目的および同様に以下の説明から明らかになる他の目的のうちの少なくとも１つの目的を達成するために、本発明によるモニタリングカメラが提供される。好ましい実施形態は説明から明らかになるであろう。

第１の態様によれば、カメラ窓に熱を供給するために配置されたヒーターを備える加熱配置構成（ｈｅａｔｉｎｇａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を有するモニタリングカメラが提供される。

モニタリングカメラは、第１の接触表面および第２の接触表面を有する熱伝導性部材を備える。第１の接触表面は、カメラのハウジングと接触して配置され、第２の接触表面は、熱伝導性部材における局所温度が局所温度閾値より低いとき、加熱配置構成の接触表面と接触して配置され、それにより、加熱配置構成によって供給される熱をハウジングに伝達するために配置される。

さらに、モニタリングカメラは、ハウジングのすぐ近くに配置された第１の接触表面および加熱配置構成の接触表面のすぐ近くに配置された第２の接触表面を有する熱絶縁性部材を備える。

熱伝導性部材および熱絶縁性部材からの少なくとも一方の部材は、熱伝導性部材および熱絶縁性部材における局所温度が、ヒーターの動作中に、局所温度閾値を超えて増加すると、加熱配置構成の接触表面に垂直な方向に、その伸長部を変化させて、
熱絶縁性部材の第１の接触表面とハウジングとの間、及び、熱絶縁性部材の第２の接触表面と加熱配置構成の接触表面との間の接触を可能にし、
熱伝導性部材の第１の接触表面とハウジングとの間、及び、熱伝導性部材の第２の接触表面と加熱配置構成の接触表面との間の接触を無効にし、それにより、加熱配置構成からハウジングを熱絶縁する
ように構成される。

モニタリングカメラの上記配置構成によって、ヒーターは、ヒーターが動作中であるとき、熱をカメラ窓に常に供給することになる。カメラ窓の加熱は、寒い天候において生成される雪および氷の考えられる蓄積を溶解させることになり、モニタリングカメラの視野が改善されることになる。

ヒーターは、起動されると、熱伝導性部材がハウジングと加熱配置構成の両方に接触しているため、ハウジングをやはり加熱することになる。熱伝導性部材における局所温度は、ハウジングがどれだけの期間加熱されることになるかについて決定することになるが、ハウジングは、ヒーターがオンである限り、かつ、局所温度が局所温度閾値より低い限り、加熱されることになる。

モニタリングカメラの上記配置構成に関する利点は、熱伝導性部材における局所温度に応じて、ヒーターがカメラ窓を加熱することになるだけである、または、ヒーターがカメラ窓およびカメラハウジングを組み合わせて加熱することになるということである。

上記配置構成に関するさらなる利点は、熱伝導性部材における局所温度が、局所温度閾値に達しそれを通過すると、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の少なくとも一方が、加熱配置構成に向かう方向に、その伸長部を変化させることになり、それにより、熱絶縁性部材と加熱配置構成との間の熱接触が無効にされ、熱絶縁性部材と加熱配置構成との間の絶縁性接触が可能にされるということである。それにより、ハウジングは加熱配置構成から絶縁され、熱は、カメラ窓に供給されるだけである。

例えば、ヒーターを、０℃のまたは０℃未満の周囲温度で起動することができ、ハウジングの加熱は、熱伝導性部材における局所温度が約２０℃になるまで継続することができ、約２０℃になると、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の少なくとも一方は、加熱配置構成に向かう方向に、その伸長部を変化させことになり、それにより、熱伝導性部材と加熱配置構成との間の熱接触が無効にされ、熱絶縁性部材と加熱配置構成との間の絶縁性接触が可能にされる。

幾つかの実施形態において、熱伝導性部材は中空フレームであり、熱絶縁性部材は、中空の熱伝導性部材の１つまたは複数の内側表面および／または１つまたは複数の外側表面に取り付けられた１つまたは複数の熱絶縁性要素として構成される。

本開示で使用するときの、表現「中空フレーム（ｈｏｌｌｏｗｆｒａｍｅ）」は、内側開口を囲む外周部を有するプレート、シート、またはディスクとして理解されるべきである。外周部は、時として縁取り部（ｅｄｇｉｎｇ）と呼ばれる。そのため、中空フレームは、内側開口を囲む縁取り部を備えることができる。内側開口は中央開口であるとすることができる。中空フレームは、内側開口がそうであるように、矩形、円形、または卵形を有することができる。

代替的にまた幾つかの実施形態において、熱絶縁性部材は中空フレームであり、熱伝導性部材は、中空の熱絶縁性部材の１つまたは複数の内側表面および／または１つまたは複数の外側表面に取り付けられた１つまたは複数の熱伝導性要素として構成される。

本明細書で開示する幾つかの実施形態において、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の一方は外側中空フレームであり、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の他方は、外側中空フレーム内に取り付けられた内側中空フレームである。

熱伝導性部材の厚さは、局所閾値温度において、熱絶縁性部材の厚さと同じまたはほぼ同じであるとすることができる。厚さは、加熱配置構成の接触表面に垂直な方向に採取することができる。

幾つかの実施形態において、局所閾値温度は、１０℃～３０℃の範囲内にある。例えば、局所閾値温度は２０℃であるとすることができる。

熱伝導性部材はアルミニウムから作ることができる。さらに、熱絶縁性部材はプラスチックから作ることができる。

１つまたは複数の実施形態において、加熱配置構成は、熱伝導性ホルダーを備え、熱伝導性ホルダーは、外側ヒーター保持プレートと内側ヒーター保持プレートとの間にヒーターを保持するように構成され、また、ヒーターの動作中に、カメラ窓の周辺部に熱を供給するために、ヒーターをカメラ窓と熱接触状態に保持するように構成される。

そのような実施形態において、付勢式弾性部材は、内側ヒーター保持プレートと、ハウジングの内側表面に固定して配置された固定プレートとの間に配置することができる。付勢式弾性部材は、内側ヒーター保持プレートをカメラ窓に向かって押すことによって、カメラ窓に向かってヒーターを付勢するように構成される。

モニタリングカメラは、ハウジングに熱接続されたプリント回路基板（ＰＣＢ）上に配置された中央処理ユニット（ＣＰＵ）をさらに備えることができる。さらに、ＣＰＵは、ハウジングがヒーターに熱接続されヒーターによって加熱されると、加熱されるように構成することができる。ＰＣＢがハウジングに熱接続されるため、また、ＣＰＵがＰＣＢ上に配置されるため、ＣＰＵは、ハウジングが加熱されると、加熱されることになる。これは、低い周囲温度であって、その温度では、ＣＰＵは、オンされることが可能であるために、ＣＰＵ動作温度閾値を超える局所温度までが加熱される必要がある、低い周囲温度において有利である。

幾つかの実施形態において、ＣＰＵは、その温度が、より低いＣＰＵ動作温度閾値を超えると、動作のためにオンされることが可能であるとすることができる。より低いＣＰＵ動作温度閾値は、－４０℃～－２０℃の範囲内にあるとすることができる。例えば、より低いＣＰＵ動作閾値温度は－３０℃であるとすることができる。そのため、非常に低い周囲温度で、例えば、－４０℃未満で、ＣＰＵは、ＣＰＵがオンされることが可能になる前に、－３０℃を超える局所温度まで加熱される必要がある。

幾つかの実施形態において、カメラ窓は、複合窓であり、複合窓は、カメラレンズの最も近くに配置された透明プレートとして構成される内側窓と、保護窓として構成され、かつ、内側窓に平行な平面上で、内側窓の外側で、内側窓のすぐ近くに配置された外側窓とを備える。

代替的にまた幾つかの実施形態において、加熱配置構成は、透明プレートとして構成される内側窓を備える。そのような実施形態において、カメラ窓は、保護窓として構成され、かつ、内側窓に平行な平面上で、内側窓の外側で、内側窓のすぐ近くに配置された外側窓である。

内側窓はガラスなどの透明材料で作ることができる。外側窓はポリカーボネートなどの透明材料で作ることができる。

実施形態は、ここで、例としてまた添付概略的な図面を参照してより詳細に述べられるであろう。図面において、同じ参照符号は同様な要素のために使用されることになる。

幾つかの実施形態による、モニタリングカメラの斜視図である。幾つかの実施形態による、モニタリングカメラおよび拡大されたその前部分の側面断面図であり、ハウジングは加熱配置構成と熱接触している。幾つかの実施形態による、モニタリングカメラおよび拡大されたその前部分の側面断面図であり、ハウジングは加熱配置構成から絶縁されている。幾つかの実施形態による、モニタリングカメラの前部分の部品の幾つかの分解斜視図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。幾つかの実施形態による、熱伝導性部材および熱絶縁性部材の概略平面図である。

実施形態は、ここで、添付図面を参照して以降でより完全に述べられるであろう。詳細な説明および特定の例が、本発明の好ましい実施形態を示しながら、例証としてのみ示され、なぜならば、本発明の範囲内の種々の変更および修正が、この詳細な説明から当業者に明らかになるからであることが理解されるべきである。

したがって、本発明が、述べるデバイスの特定の構成部品または述べる方法の特定のステップに限定されず、なぜならば、そのようなデバイスおよび方法が変動する場合があるからであることが理解される。本明細書で使用される用語が特定の実施形態のみを述べるためのものであり、制限的であることを意図されないことも理解される。本明細書および添付特許請求項で使用するとき、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」が、文脈が別段に明確に指示しない限り、要素の１つまたは複数が存在することを意味することを意図されることが留意されなければならない。そのため、例えば、「或るオブジェクト（ａｎｏｂｊｅｃｔ）」または「そのオブジェクト（ｔｈｅｏｂｊｅｃｔ）」に対する参照は、幾つかのオブジェクトおよび同様なものを含むことができる。さらに、語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、他の要素またはステップを排除しない。

図１は、幾つかの実施形態による、モニタリングカメラ１００の斜視図である。モニタリングカメラ１００は、図１に示すようにボックス状形態を有することができるが、モニタリングカメラが屋外モニタリング用途のために任意の他の適切な形状を有することができることが理解されるべきである。図１に示すように、モニタリングカメラ１００は、カバー上部１０１、カバー下部１０２、およびカバー前部１０３を備える。カバー上部１０１、カバー下部１０２、およびカバー前部１０３は、時として、外側カバー、カメラハウジング、あるいは、単にカバーまたはハウジング１０１、１０２、１０３と呼ばれる。カバー上部１０１、カバー下部１０２、およびカバー前部１０３は、アルミニウムなどの熱伝導性材料で作ることができ、それらは、ハウジングを形成するために熱接続することができる。例えば、カバー上部１０１、カバー下部１０２、およびカバー前部１０３は、アルミニウムダイカストで作ることができる。モニタリングカメラ１００は、ハウジングにおいてカメラ窓１０４、１１１をさらに備える。カメラ窓１０４、１１１は、ハウジングに配置され、例えば置き換え可能に配置され、ハウジングの透明部を形成する外側窓１０４を備えることができる。例えば、外側窓１０４は、カバー上部１０１とカバー前部１０３との間に配置することができる。外側窓１０４は、弾性透明材料、例えば、ポリカーボネートなどの透明材料からプレートまたはディスクとして作ることができる。材料が弾性であるため、外側窓１０４は、外部衝撃に抵抗することができる保護窓として機能することができる。幾つかの実施形態において、カメラ窓１０４、１１１は、複合窓であり、外側窓１０４に加えて、内側窓１１１を備えることもできる。以下で述べることになる図２参照を参照されたい。幾つかの実施形態において、内側窓１１１は、ガラスなどの透明材料から、プレート、シート、またはディスクとして作られる。ここで、考えられる実施形態の詳細について、出願人の保留中の出願、欧州特許出願公開第１９１６２８０４．９号（未公開）に対して参照を行うことができる。

プレートまたはシートが矩形プレートまたはシートであるとすることができること、および、ディスクが円形ディスクまたは卵形ディスクであるとすることができることが理解されるべきである。

モニタリングカメラ１００の幾つかの実施形態は、ここで、図２～４を参照してより詳細に述べられる。モニタリングカメラ１００は、カメラ窓１０４、１１１に熱を供給するために配置されたヒーター１１２を備える加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を有する。さらに、モニタリングカメラ１００の加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、カメラ窓１０４、１１１に熱を供給することに加えて、ハウジング１０１、１０２、１０３に熱を供給するように構成することができる。以下の説明において、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５からカバー上部１０１に熱を供給することによってハウジング１０１、１０２、１０３がどのように加熱されるかが述べられることになる。これが例として与えられるだけであること、および、ハウジング１０１、１０２、１０３が、代替的にまたは付加的に、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５からカバー下部１０２および／またはカバー前部１０３に熱を供給することによって加熱することができることが理解されるべきである。したがって、本開示は、カバー上部１０１に熱を供給することによってハウジング１０１、１０２、１０３が加熱される実施形態に限定されるべきでない。代わりに、説明は、カバー下部１０２またはカバー前部１０３に熱を供給することによってハウジング１０１、１０２、１０３が加熱される実施形態にやはり適用可能である。図２は、幾つかの実施形態による、モニタリングカメラ１００および拡大されたその前部分の側面断面図であり、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えばカバー上部１０１は加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５と熱接触している。ハウジング１０１、１０２、１０３が加熱配置構成と熱接触している状態は、開始位置またはハウジング加熱位置と呼ぶことができる。以下でより詳細に述べるように、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５が、例えば０℃のまたはそれ未満の周囲温度で熱を供給し始めると、供給される熱は、加熱配置構成からカバー上部１０１に伝導されることになる。それにより、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、カメラ窓１０４、１１１およびカバー上部１０１を共に加熱することになる。カバー上部１０１は、他のカバー部分に熱接続され、したがって、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５からカバー上部１０１に熱が伝導すると、ハウジング１０１、１０２、１０３全体が加熱されることになる。

図３は、幾つかの実施形態による、モニタリングカメラ１００および拡大されたその前部分の断面図であり、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１は加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５から絶縁されている。ハウジング１０１、１０２、１０３が加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５から絶縁されている状態は、カバー絶縁位置と呼ぶことができる。以下でより詳細に述べるように、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５が、或る時間の間、熱を供給されており、かつ、カバー上部１０１と加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５との間の移行エリアにおいて局所閾値温度を超える局所温度に達っすると、カバー上部１０１にそれ以上熱を供給しないために、カバー上部１０１は、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５から絶縁されることになる。それにより、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、カメラ窓１０４、１１１を加熱することになるだけである。そのため、全ての利用可能なヒーター電力は、カメラ窓の霜を取り除くために使用することができ、それにより、明瞭な視界をより迅速に得ることができる。

モニタリングカメラ１００は、第１の接触表面２０１－１および第２の接触表面２０１－２を有する熱伝導性部材２０１を備える。第１の接触表面２０１－１は、モニタリングカメラ１００のハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１と接触して配置され、第２の接触表面２０１－２は、熱伝導性部材２０１における局所温度が局所温度閾値より低いときに、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１と接触して配置され、それにより、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５によって供給される熱をハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１に伝達するために配置される。

さらに、モニタリングカメラ１００は、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１のすぐ近くに配置された第１の接触表面２０２－１および加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１のすぐ近くに配置された第２の接触表面２０２－２を有する熱絶縁性部材２０２を備える。

熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２からの少なくとも一方の部材は、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が、ヒーター１１２の動作中に、局所温度閾値を超えて増加すると、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１に垂直な方向に、その伸長部を変化させて、
熱絶縁性部材２０２の第１の接触表面２０２－１とハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１との間、及び、熱絶縁性部材２０２の第２の接触表面２０２－２と加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１との間の接触を可能にし、
熱伝導性部材２０１の第１の接触表面２０１－１とカバー上部１０１との間、及び、熱伝導性部材２０１の第２の接触表面２０１－２と加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１との間の接触を無効にし、それにより、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５からハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１を熱絶縁するように構成される。

熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が局所温度閾値より低いときに、熱伝導性部材２０１が、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１およびヒーター１１２と熱接触している、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２の配置構成によって、ヒーター１１２は、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が局所温度閾値より低い限り、ハウジング１０１、１０２、１０３と組み合わせてカメラ窓１０４、１１１を加熱することができる。これは、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１が加熱される限り、カバー上部１０１から、ハウジング１０１、１０２、１０３の他の部分に、また、ハウジング１０１、１０２、１０３と熱接触して配置された他の部品、例えば、電気部品に熱がやはり伝達されることになることを意味する。これは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）などの１つまたは複数の電気部品が、オンされることができるために、動作温度閾値を超える温度まで加熱される必要がある非常に寒い環境において特に有利である。しかしながら、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が局所温度閾値に達すると、電気部品の加熱は必要とされず、熱絶縁性部材２０２が、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１およびヒーター１１２と接触し、それにより、ハウジング１０１、１０２、１０３をヒーター１１２から絶縁することになる。

例えば、－４０℃の周囲温度においてなど、低温環境において、一部の電気部品、例えばＣＰＵは、その動作温度閾値より低い、例えば、－３０℃未満の温度を有することになり、したがって、オンされることが可能でないことになる。したがって、電気部品、例えばＣＰＵを起動することができるために、ＣＰＵが動作温度閾値を超える温度に達するまで、ＣＰＵを加熱するためにヒーター１１２を起動することが必要である。そのため、ヒーター１１２が－４０℃以下でオンされると、ヒーター１１２は、カメラ窓１０４、１１１を加熱することに加えて、ハウジング１０１、１０２、１０３からＣＰＵへのエネルギー伝達によって、電気部品、例えばＣＰＵをやはり加熱することになる。ヒーター１１２は、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が局所温度閾値を超える、例えば、２０℃を超えるまで、ハウジング１０１、１０２、１０３、したがってＣＰＵを加熱し続けることになる。熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２における局所温度が局所温度閾値、例えば、２０℃に達すると、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２の一方は、その伸長部を変化させ、それにより、熱伝導性部材２０１ではなく、熱絶縁性部材２０２が、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１と接触し、それにより、ハウジング１０１、１０２、１０３はヒーター１１２から熱絶縁されることになり、ヒーター１１２は、オンされている限り、カメラ窓１０４、１１を加熱することになるだけである。

図４は、幾つかの実施形態による、モニタリングカメラ１００の前部分の部品の幾つかの分解斜視図である。

本開示で使用するときの表現「モニタリングカメラ１００の前部分（ｆｒｏｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｍｏｎｉｔａｒｉｎｇｃａｍｅｒａ１００）」は、モニタリングカメラ１００によってモニタリングされるシーンに向きかつモニタリングカメラ１００の後部分と比較してシーンにより近いモニタリングカメラ１００の部分として理解されるべきである。

モニタリングカメラ１００はヒーター１１２を備える加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を有する。１つまたは複数の実施形態において、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、熱伝導性ホルダー１１５を備えることができ、熱伝導性ホルダー１１５は、外側ヒーター保持プレート１１３と内側ヒーター保持プレート１１４との間にヒーター１１２を保持するように構成され、また、ヒーター１１２の動作中に、カメラ窓１０４、１１１の周辺部に熱を供給するために、ヒーター１１２をカメラ窓１０４、１１１と熱接触状態に保持するように構成される。

さらに、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、内側窓１１１、外側ヒーター保持プレート１１３、内側ヒーター保持プレート１１４、およびホルダー１１５からの１つまたは複数を備えることができる。そのため、図に示す実施形態が、内側窓１１１、ヒーター１１２、外側ヒーター保持プレート１１３、内側ヒーター保持プレート１１４、およびホルダー１１５を示す場合でも、加熱配置構成がヒーター１１２のみを備えることができることが理解されるべきである。ヒーター１１２はモニタリングカメラ１００全体内で単一のヒーターであるとすることができる。代替的に、ヒーター１１２はモニタリングカメラ１００に含まれる複数のヒーターからの１つのヒーターであるとすることができるが、ヒーター１１２は、外側窓１０４だけを加熱するために配置される、また、ハウジング１０１、１０２、１０３を加熱することと組み合わせて外側窓１０４を加熱するために配置される１つだけのヒーター、すなわち単一のヒーターである。以下でより詳細に述べるように、ハウジング１０１、１０２、１０３を加熱することによって、熱は、モニタリングカメラ１００に含まれる、中央処理ユニットなどの１つまたは複数の電気部品にやはり伝導されることになり、それにより、１つまたは複数の電気部品がやはり加熱されることになる。電気部品の加熱は、電気部品における温度がその動作閾値温度より低いときの非常に低い周囲温度において極めて重要であるとすることができる。

ヒーター１１２は中空フレームとして構成することができる。そのため、ヒーター１１２は、中空形状を有するプレート、シート、またはディスクであるとすることができる。上記で述べたように、本開示で使用するときの表現「中空フレーム（ｈｏｌｌｏｗｆｒａｍｅ）」によって、内側開口および内側開口を囲む外周部を有するプレート、シート、またはディスクとして作られることが意味される。上記でやはり述べたように、外周部は、時として縁取り部と呼ばれる。

ヒーター１１２は、モニタリングカメラ１００内に搭載されるように構成され、それにより、その縁取り部またはその縁取り部の少なくとも一部はカメラ窓１０４、１１１の周辺部を囲む。例えば、ヒーター１１２は、その縁取り部の内側部がカメラ窓１０４、１１１の中央部を囲むように、また、その縁取り部の外側部がカメラ窓１０４、１１１の周辺部にオーバーラップするように搭載することができる。

幾つかの実施形態において、ヒーター１１２の縁取り部は、外側窓１０４の周辺部にオーバーラップし、内側窓１１１の周辺部を囲む。例えば、縁取り部またはその一部は、内側窓１１１の外側縁を囲みながら、外側窓１０４の外側縁にオーバーラップすることができる。これは、図２および図３に概略的に示される。

外側ヒーター保持プレート１１３および内側ヒーター保持プレート１１４は、中空フレームとして構成することができ、また、アルミニウムで作ることができる。幾つかの実施形態において、ヒーター１１５は、内側ヒーター保持プレート１１４と外側ヒーター保持プレート１１３との間に保持される。幾つかの実施形態において、ホルダーヒーター１１５は、内側窓１１１、ヒーター１１２、外側ヒーター保持プレート１１３、および内側ヒーター保持プレート１１４を保持するように、例えば一体に保持するように構成される。幾つかの実施形態において、外側ヒーター保持プレート１１３は、内側窓１１１を保持するようにまたは内側窓１１１に取り付けられるように構成される内側フランジまたはリム１１３ａを備える。内側フランジまたはリム１１３ａは、外側ヒーター保持プレート１１３の平面に対して角度が付けられる。例えば、内側リムまたはフランジ１１３ａと外側ヒーター保持プレート１１３との間の角度は約９０度であるとすることができる。さらに、内側フランジまたはリム１１３ａは、外側ヒーター保持プレート１１３の内周に沿ってまたは外側ヒーター保持プレート１１３の内周の一部に沿って延在することができる。

ホルダー１１５は、高い熱伝導率を有するプラスチック材料で作ることができる。例えば、熱伝導率は熱絶縁性材料より高い。それにより、ホルダー１１５は、ヒーター１１２によって供給される熱を伝導することが可能である。ホルダー１１５は、内側窓１１１を保持するようにまたは内側窓１１１に取り付けられるように構成される内側フランジまたはリム１１５ａを有する中空フレームとして構成することができる。内側フランジまたはリム１１５ａは、ホルダー１１５の平面に対して角度が付けられる。例えば、内側リムまたはフランジ１１５ａとホルダー１１５との間の角度は約９０度であるとすることができる。さらに、内側フランジまたはリム１１５ａは、ホルダー１１５の内周に沿ってまたはホルダーヒーター１１５の内周の一部に沿って延在することができる。

さらに、モニタリングカメラ１００は弾性部材１２１および固定プレート１２２を備える。実施形態によれば、弾性部材１２１は、内側ヒーター保持プレート１１４と固定プレート１２２との間で付勢されそこに配置され、固定プレート１２２は、ハウジング１０１、１０２、１０３の内側表面、例えば、カバー上部１０１の内側表面に固定して配置される。固定プレート１２２は、ハウジング１０１、１０２、１０３の上部分、例えば、カバー上部１０１またはカバー前部１０３の上部分に取り付けられるように構成される第１の部分１２２ａを備えることができる。さらに、固定プレート１２２は、ハウジング１０１、１０２、１０３の下部分、例えば、カバー下部１０２またはカバー前部１０３の下部分に取り付けられるように構成される第２の部分１２２ｂを備えることができる。固定プレート１２２の第１および第２の部分１２２ａ、１２２ｂは、固定プレート１２２の平面から或る角度で延在するフランジまたはリムとして構成することができる。付勢式弾性部材１２１は、内側ヒーター保持プレート１１４をカメラ窓１０４、１１１に向かって押すことによって、カメラ窓１０４、１１１に向かってヒーター１１２を付勢するように構成される。

モニタリングカメラ１００は、知られている部品を備える従来の撮像組み立て体をさらに備える。撮像組み立て体は、通常の方法で機能し、したがって、本開示において詳細に述べられないであろう。撮像組み立て体は、画像センサ１４２に関連するレンズ１４１を備える。カメラ窓１０４、１１１の外のシーンの画像は、撮像組み立て体によって取り込まれ、有線でまたは無線で（図示せず）、プリント回路基板（ＰＣＢ）１５１およびＰＣＢ１５１上に搭載された中央処理ユニット（ＣＰＵ）１５２に送信されることになる。ＰＣＢ１５１はカバー上部１０１に熱接続される。幾つかの実施形態において、ＰＣＢ１５１は、カバー下部１０２を介して、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１に熱接続される。

モニタリングカメラ１００は、カバー下部１０２上に配置され、ＰＣＢ１５１をカバー下部１０２に接続するように構成される熱伝導性部材１５３をさらに備えることができる。さらに、ＣＰＵ１５２は、ハウジング１０１、１０２、１０３、例えば、カバー上部１０１が、ヒーター１１２に熱接続されヒーター１１２によって加熱されると、加熱されるように構成することができる。

例えば、ハウジング１０１、１０２、１０３が加熱されると、したがって、同様にカバー下部１０２が加熱されると、熱伝導性部材１５３は、カバー下部１０２からＰＣＢ１５１に熱を伝導することになる。こうして、熱伝導性部材１５３は、ＰＣＢ１５１をカバー下部１０２に熱接続するように構成される。熱伝導性部材１５３はシートとして構成することができる。

幾つかの実施形態において、ＣＰＵ１５２は、その温度が、より低いＣＰＵ動作閾値温度を超えると、動作のためにオンされることが可能であるとすることができる。より低いＣＰＵ動作閾値温度は、―４０℃～―２０℃の範囲内にあるとすることができる。例えば、より低いＣＰＵ動作閾値温度は―３０℃であるとすることができる。そのような実施形態において、ＣＰＵ１５２は、動作のためにオンされることが可能になる前に、ＣＰＵ動作温度閾値を超える温度まで加熱される必要がある。

ＣＰＵ１５２は、例えば、－３０℃～＋８０℃の動作温度範囲を有する。そのため、この動作温度範囲外で、ＣＰＵ１５２は機能しないことになる、または、ＣＰＵ１５２は準最適に機能することになる。ＣＰＵ１５２が動作することができない場合、または、ＣＰＵ１５２が不十分に動作する場合、モニタリングカメラ１００は、満足のいくように動作することができないことになる。したがって、非常に寒冷な温度において、例えば、－３０℃未満で、ＣＰＵ１５２は、その温度がＣＰＵ動作温度閾値を超えるように加熱される必要がある。ＣＰＵ動作温度範囲が上記で例示されたものである場合、ＣＰＵ動作温度閾値を－３０℃に設定することができる。

幾つかの実施形態において、カメラ窓１０４、１１１は、複合窓であり、複合窓は、カメラレンズの最も近くに配置された透明プレートとして構成される内側窓１１１と、保護窓として構成され、かつ、内側窓１１１に平行な平面上で、内側窓１１１の外側で、内側窓１１１のすぐ近くに配置された外側窓１０４とを備える。

代替的にまた幾つかの実施形態において、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５は、透明プレートとして構成される内側窓１１１を備える。そのような実施形態において、カメラ窓１０４、１１１は、保護窓として構成され、かつ、内側窓１１１に平行な平面上で、内側窓１１１の外側で、内側窓１１１のすぐ近くに配置された外側窓１０４である。

内側窓１１１はガラスなどの透明材料で作ることができる。外側窓１０４はポリカーボネートなどの透明材料で作ることができる。

外側窓１０４および内側窓１１１が、窓平面全体にわたって互いのすぐ近くに配置されるため、また、ガラスがポリカーボネートより高い熱伝導率を有するため、内側窓１１１に供給される熱は、外側窓１０４に伝達されることになる。外側窓１０４が加熱されると、外側窓１０４に付着した考えられる氷および雪は溶解することになり、付着した氷および雪がモニタリングカメラ１００の視野を遮断することなく、モニタリングカメラ１００はシーンの画像を取り込むことができる。

図５～１０は、幾つかの実施形態による、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２の概略平面図である。熱伝導性部材２０１の熱伝導率は、熱絶縁性部材２０２の熱伝導率より高い。

幾つかの実施形態において、図５および図６を参照されたい、熱伝導性部材２０１は中空フレームであり、熱絶縁性部材は、中空の熱伝導性部材２０１の１つまたは複数の内側表面２０１－ｉおよび／または１つまたは複数の外側表面２０１－ｏに取り付けられた１つまたは複数の熱絶縁性要素２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃとして構成される。

上記で述べたように、本開示で使用するときの、表現「中空フレーム」は、内側開口を囲む外周部を有するプレート、シート、またはディスクとして理解されるべきである。外周部は、時として縁取り部と呼ばれる。そのため、中空フレームは、内側開口を囲む縁取り部を備えることができる。内側開口は中央開口であるとすることができる。中空フレームは、内側開口がそうであるように、矩形、円形、または卵形を有することができる。

代替的にまた幾つかの実施形態において、熱絶縁性部材２０２は中空フレームであり、熱伝導性部材２０１は、中空の熱絶縁性部材２０２の１つまたは複数の内側表面２０２－ｉおよび／または１つまたは複数の外側表面２０２－ｏに取り付けられた１つまたは複数の熱伝導性要素２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃとして構成される。そのような実施形態は図７および図８に例示される。

本明細書で開示される幾つかの実施形態において、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２の一方は外側中空フレームであり、熱伝導性部材２０１および熱絶縁性部材２０２の他方は、外側中空フレーム内に取り付けられた内側中空フレームである。図９は、熱伝導性部材２０１が外側中空フレームであり、熱絶縁性部材２０２が内側中空フレームである実施形態を概略的に示し、図１０は、熱絶縁性部材２０２が外側中空フレームであり、熱伝導性部材２０１が内側中空フレームである実施形態を概略的に示す。

熱伝導性部材２０１の厚さは、局所閾値温度において、熱絶縁性部材２０２の厚さと同じまたはほぼ同じであるとすることができる。厚さは、加熱配置構成１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の接触表面１１５－１に垂直な方向に採取することができる。

幾つかの実施形態において、局所閾値温度は１０℃～３０℃の範囲内にある。例えば、局所閾値温度は２０℃であるとすることができる。

熱伝導性部材２０１はアルミニウムから作ることができる。さらに、熱絶縁性部材２０２はプラスチックから作ることができる。

熱伝導性部材および熱絶縁性部材についての材料の適切な選択によって、上記で述べた伸長部の相対的変化が得られるような熱膨張係数を材料が有することを確実にすることができる。上記で述べた例において、熱伝導性部材はアルミニウムで作られ、一方、熱絶縁性部材はプラスチックで作られる。当業者によって認識されるように、他の材料を使用することもできる。熱伝導性部材および熱絶縁性部材について選択された材料の熱膨張係数の知識によって、それぞれの部分の寸法を計算することができ、それにより、低温で、例えば、２０℃の局所温度閾値未満で、熱伝導性部材がヒーターとハウジングとの間の接触を確立することが確実にされる。局所温度閾値を超えるより高い温度で、熱絶縁性部材が熱伝導性部材より伸長し、したがって、ヒーターとハウジングとの間の接触を無効にすることも確実にすることができる。こうして、加熱配置構成は、局所温度閾値に達するとハウジングの加熱が自動的に停止することになる点で自己調節式になる。窓の加熱は、その後、窓上の全ての雪または氷が溶解するまで継続することができる。この霜取りは、周囲温度が０℃未満である限り、または、窓の局所温度が、窓温度閾値を超えて、氷および雪が、或る時間の間、蓄積しないことを確実にするのに十分に高く上昇するまで継続することができる。代替的にまたは付加的に、カメラによって取り込まれる画像の画像解析は、窓上に氷が存在するか否かを判定するために使用することができる。窓を通した視界が所定の程度まで遮断されると、周囲温度によらず、ヒーターをオンすることができ、視界がもう一度明瞭になると、ヒーターをオフすることができる。画像解析は、窓の外側または内側の露を見出す方法を提供することもできる。ヒーターは、そのような場合、周囲温度および局所窓温度が氷形成するのに十分低くなくても、露を除去するためにオンすることができる。再び、視界が明瞭であると画像解析が判定すると、ヒーターをオフすることができる。露形成の場合、熱伝導性部材および熱絶縁性部材における局所温度は、多くの事例において、局所温度閾値を既に超えている場合があり、それにより、ハウジングを加熱することに関してエネルギーが浪費される必要はない。他の事例において、局所温度は、局所温度閾値を超えてすぐに上昇し、それにより、ハウジングの加熱がすぐに停止することを確実にし、全てのヒーター電力は、窓上の露除去のために利用可能にされる。

２０℃の局所温度閾値が上記例で述べられたが、加熱を必要とする電気部品の配置、それらの電気部品の動作温度、およびハウジングの熱伝導特性に応じて、局所温度閾値が異なる場合があることが理解されるべきである。

Claims

カメラ窓（１０４、１１１）に熱を供給するために配置されたヒーター（１１２）を備える加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）を有するモニタリングカメラ（１００）であって、
－第１の接触表面（２０１－１）および第２の接触表面（２０１－２）を有する熱伝導性部材（２０１）であって、前記第１の接触表面（２０１－１）は、カメラ（１００）のハウジング（１０１、１０２、１０３）と接触して配置され、前記第２の接触表面（２０１－２）は、熱伝導性部材（２０１）における局所温度が局所温度閾値より低いときに、前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の接触表面（１１５－１）と接触して配置され、それにより、前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）によって供給される熱を前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）に伝達するために配置される、熱伝導性部材（２０１）と、
－前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）のすぐ近くに配置された第１の接触表面（２０２－１）および前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の前記接触表面（１１５－１）のすぐ近くに配置された第２の接触表面（２０２－２）を有する熱絶縁性部材（２０２）とを備え、
－前記熱伝導性部材（２０１）および前記熱絶縁性部材（２０２）からの少なくとも一方の部材は、前記熱伝導性部材（２０１）および前記熱絶縁性部材（２０２）における前記局所温度が、前記ヒーター（１１２）の動作中に、前記局所温度閾値を超えて増加すると、前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の前記接触表面（１１５－１）に垂直な方向に、前記少なくとも一方の部材の伸長部を変化させて、
前記熱絶縁性部材（２０２）の前記第１の接触表面（２０２－１）と前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）との間、及び、前記熱絶縁性部材（２０２）の前記第２の接触表面（２０２－２）と前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の前記接触表面（１１５－１）との間の接触を可能にし、
前記熱伝導性部材（２０１）の前記第１の接触表面（２０１－１）と前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）との間、及び、前記熱伝導性部材（２０１）の前記第２の接触表面（２０１－２）と前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の前記接触表面（１１５－１）との間の接触を無効にし、それにより、前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）から前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）を熱絶縁する
ように構成される、モニタリングカメラ（１００）。
前記熱伝導性部材（２０１）は中空フレームであり、前記熱絶縁性部材（２０２）は、前記中空の熱伝導性部材（２０１）の１つまたは複数の内側表面（２０１ｉ）および／または１つまたは複数の外側表面（２０１ｏ）に取り付けられた１つまたは複数の熱絶縁性要素（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ）として構成される、請求項１に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記熱絶縁性部材（２０２）は中空フレームであり、前記熱伝導性部材（２０１）は、前記中空の熱絶縁性部材（２０２）の１つまたは複数の内側表面（２０２ｉ）および／または１つまたは複数の外側表面（２０２ｏ）に取り付けられた１つまたは複数の熱伝導性要素（２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ）として構成される、請求項１に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記熱伝導性部材（２０１）および前記熱絶縁性部材（２０２）の一方は外側中空フレームであり、前記熱伝導性部材（２０１）および前記熱絶縁性部材（２０２）の他方は、前記外側中空フレーム内に取り付けられた内側中空フレームである、請求項１～３のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記熱伝導性部材（２０１）の厚さは、局所閾値温度において、前記熱絶縁性部材（２０２）の厚さと同じまたはほぼ同じであり、前記厚さは、前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）の前記接触表面（１１５－１）に垂直な方向に採取される、請求項１～４のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
局所閾値温度は、１０℃～３０℃の範囲内、例えば、２０℃である、請求項１～５のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記熱伝導性部材（２０１）はアルミニウムから作られる、請求項１～６のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記熱絶縁性部材（２０２）はプラスチックから作られる、請求項１～７のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）は、
－熱伝導性ホルダー（１１５）を備え、前記熱伝導性ホルダー（１１５）は、外側ヒーター保持プレート（１１３）と内側ヒーター保持プレート（１１４）との間に前記ヒーター（１１２）を保持するように構成され、また、前記ヒーター（１１２）の動作中に、前記カメラ窓（１０４、１１）の周辺部に熱を供給するために、前記ヒーター（１１２）を前記カメラ窓（１０４、１１）と熱接触状態に保持するように構成される、請求項１～８のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記内側ヒーター保持プレート（１１４）と、前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）の内側表面に固定して配置された固定プレート（１２２）との間に配置された付勢式弾性部材（１２１）をさらに備え、前記付勢式弾性部材（１２１）は、前記内側ヒーター保持プレート（１１４）を前記カメラ窓（１０４、１１１）に向かって押すことによって、前記カメラ窓（１０４、１１１）に向かって前記ヒーター（１１２）を付勢するように構成される、請求項９に記載のモニタリングカメラ（１００）。
－前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）に熱接続されたプリント回路基板ＰＣＢ（１５１）上に配置された中央処理ユニット（ＣＰＵ）（１５２）をさらに備え、前記ＣＰＵ（１５２）は、前記ハウジング（１０１、１０２、１０３）が、前記ヒーター（１１２）に熱接続されかつ前記ヒーター（１１２）によって加熱されると、加熱されるように構成される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記ＣＰＵ（１５２）は、前記ＣＰＵ（１５２）の温度が、より低いＣＰＵ動作閾値温度を超えると、動作のためにオンされることが可能であり、前記より低いＣＰＵ動作閾値温度は、－４０℃～－２０℃の範囲内、例えば－３０℃である、請求項１１に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記カメラ窓（１０４、１１１）は、複合窓であり、前記複合窓は、
－カメラレンズ（１４１）の最も近くに配置された透明プレートとして構成される内側窓（１１１）と、
－保護窓として構成され、かつ、前記内側窓（１１１）に平行な平面上で、前記内側窓（１１１）の外側で、前記内側窓（１１１）のすぐ近くに配置された外側窓（１０４）と
を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記加熱配置構成（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）は、透明プレートとして構成される内側窓（１１１）を備え、前記カメラ窓（１０４、１１１）は、保護窓（１０４）として構成され、かつ、前記内側窓（１１１）に平行な平面上で、前記内側窓（１１１）の外側で、前記内側窓（１１１）のすぐ近くに配置された外側窓（１０４）である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のモニタリングカメラ（１００）。
前記内側窓（１１１）はガラスなどの透明材料で作られ、前記外側窓（１０４）はポリカーボネートなどの透明材料で作られる、請求項１３または１４に記載のモニタリングカメラ（１００）。