特開 2022-53153 雨検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022053153

(43)【公開日】2022-04-05

(54)【発明の名称】雨検出装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/225 20060101AFI20220329BHJP

   B60S 1/60 20060101ALI20220329BHJP

【ＦＩ】

H04N5/225 430

B60S1/60 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020159806

(22)【出願日】2020-09-24

(71)【出願人】

【識別番号】507097899

【氏名又は名称】株式会社エーエスシー

(71)【出願人】

【識別番号】301058377

【氏名又は名称】テクノブロード株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100192212

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 貴明

(74)【代理人】

【識別番号】100204032

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100200001

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 明彦

(72)【発明者】

【氏名】田子 和明

(72)【発明者】

【氏名】広田 信雄

(72)【発明者】

【氏名】畑山 満雄

【テーマコード（参考）】

3D025

5C122

【Ｆターム（参考）】

3D025AA04

3D025AC01

3D025AC02

3D025AD11

3D025AG42

5C122DA11

5C122EA02

5C122GE20

5C122HA80

5C122HB02

5C122HB06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】寿命が長く、設置コストが低く、雨が止んだ時のリアルタイム性も確保でき、しかも、監視画像の画質を劣化させてしまう虞が少なく、降雨時にワイパーを制御部により確実に動作させることができる雨検出装置を提供する。
【解決手段】ワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００であって、ハウジング本体２と透明なプラスチック製のドーム型カバー部３で構成されたカメラハウジング内に設けられ、該カメラハウジングに備えられた撮像光が入射される光透過性のドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を非接触で検出する非接触式雨滴センサー５Ａ、５Ｂと、非接触式雨滴センサーを駆動し、非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパー４を動作させる制御部６と、を備える。非接触式雨滴センサーは、ドーム型カバー部の外表面に付着する雨滴に反応する赤外線距離センサーすなわち非接触式距離センサーである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイパー機能付きカメラハウジングにおける雨検出装置であって、
上記カメラハウジング内に設けられ、該カメラハウジングに備えられた撮像光が入射される光透過性の撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴を非接触で検出する非接触式雨滴センサーと、
上記非接触式雨滴センサーを駆動し、該非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパーを動作させる制御部と
を備え、
上記非接触式雨滴センサーは、上記撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴に反応する非接触式距離センサーであることを特徴とする雨検出装置。

【請求項2】

上記非接触式距離センサーは、上記撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴まで距離範囲を測距範囲とされていることを特徴とする請求項２に記載の雨検出装置。

【請求項3】

上記非接触式距離センサーは、赤外線放射部と赤外線受光部を有する反射型赤外線距離センサーであることを特徴とする請求項２に記載の雨検出装置。

【請求項4】

上記反射型赤外線距離センサーは、測距可能な最小光量で上記赤外線放射部が駆動されることを特徴とする請求項３に記載の雨検出装置。

【請求項5】

上記反射型赤外線距離センサーは、測距可能な動作時間だけ上記赤外線放射部が所定間隔でパルス駆動されることを特徴とする請求項４に記載の雨検出装置。

【請求項6】

上記カメラハウジング内に監視用カメラを備え、
上記監視用カメラによる撮像範囲外に上記非接触式距離センサーが配置されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の雨検出装置。

【請求項7】

上記カメラハウジングは、上記監視用カメラを収納したドーム型カメラハウジングであることを特徴とする請求項６に記載の雨検出装置。

【請求項8】

上記カメラハウジングは、上記監視用カメラを収納したボックス型カメラハウジングであることを特徴とする請求項６に記載の雨検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋外に常設される天気カメラや監視カメラ等のワイパー機能付きカメラハウジングにおける雨検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通常、屋外に常設される監視カメラや天気カメラ等（以下、屋外監視カメラ装置と言う。）は、塵埃・風雨などからの防護または光学的障害への対処のためカメラハウジングにカメラやレンズが収納され、該カメラハウジングに備えられた撮像光が入射される光透過性の撮像用カバー部を通して撮像するようになっている。

【0003】

従来より、屋外監視カメラ装置では、撮像用カバー部の外表面に粉塵や雨水等の汚れが付着すると、カメラによる映像が見難くなるので、カメラハウジングにワイパー手段が設けられ、ワイパーの往復運動により撮像用カバー部の外表面上の水滴、雪、塵等を払拭するようになっている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

【0004】

例えば、特許文献１に開示された監視カメラ装置では、プラスチック製のドーム型カバー部を清掃するワイパーブレード部材をドーム型カバー部の曲面に沿う円弧面を有するシリコンゴム製にすることにより、簡単な構造で、ドーム型カバー部に傷を付けることなく、ドーム型カバー部に付着した埃や水滴を取り除いて、ドーム型カバー部を清掃することができるようになっている。

【0005】

特許文献２、３には、センサー部分に雨滴が付着することにより生じる電気抵抗や静電容量の変化を検出する方式の雨滴センサーをボックス型カメラハウジングの外部に設けて、雨滴センサーによりや雨滴を感知して自動でワイパー動作を行うようにした監視カメラ装置が開示されている。

【0006】

また、特許文献４には、自動車のフロントガラスに光学式の雨滴センサーを貼り付け、雨滴がフロントガラスに付着すると、そのフロントガラスの屈折率が変化することを利用して、付着した雨滴の有無による屈折率の変化を受光素子が受光する光量変化として検出することにより、フロントガラスに付着した雨滴を自動的に払拭する車両用ワイパー制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第６２１１４１７号公報

【特許文献2】特開２００６－８６８４６号公報

【特許文献3】特開２０２０－２５１７４号公報

【特許文献4】特開２００９－２５５７１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、特許文献２、３に開示されているように、監視カメラ装置は、センサー部分に雨滴が付着することにより生じる電気抵抗や静電容量の変化を検出する方式の雨滴センサーを用いて自動でワイパー動作を行うようにした監視カメラ装置では、雨滴が付着するセンサー部分をカメラハウジングの外部に設ける必要があり、寿命が短く、設置コストが高いという問題点があった。また、雨が止んだ時のリアルタイム性が無いという問題点もあった。

【0009】

特許文献４に開示されているような車載用の光学式の雨滴センサーを監視カメラ装置に使用すると、撮像用カバー部の内表面に雨滴センサーを貼り付けて外表面に付着する雨滴を検出することができるので、寿命が短く、設置コストが低く、雨が止んだ時のリアルタイム性も確保できるのであるが、撮像用カバー部の内表面に貼り付けた雨滴センサーがカメラハウジングに収納されたカメラの撮影範囲に入ってしまうことにより、監視画像に視角を生じてしまうという問題がある。

【0010】

また、光学式の雨滴センサーを撮像用カバー部の内表面から離して設置するようにすると、雨滴センサーと撮像用カバー部の内表面との間に空間ができることから、撮像用カバー部の内表面による反射光や外乱光の影響により、撮像用カバー部の外表面に付着する雨滴を誤検出する虞がある。

【0011】

さらに、光学式の雨滴センサーを撮像用カバー部の内表面から離して設置するようにすると、光学式の雨滴センサーの発光素子から出射された検出光が、撮像用カバー部の内表面で反射されることにより、カメラハウジングに収納されたカメラに入射されて、監視画像の画質を劣化させてしまうことになる。

【0012】

特に、外部が暗くなる夜間には、撮像用カバー部の内表面が全反射状態となり監視画像の画質を著しく劣化させてしまうことになる。

【0013】

屋外監視カメラ装置では、昼間モードでは、赤外光が画像の色を歪めないように、赤外光カットフィルタにより赤外光が除去された撮像光によるカラー画像を監視画像として出力し、夜間モードでは、人の眼に見える範囲を超えた７００ｎｍから約１０００ｎｍまでの範囲にわたる近赤外光を検出して利用することにより、高品質の白黒画像を監視画像として出力するようになっているので、光学式の雨滴センサーを採用すると、夜間モードにおいて、雨滴検出のために発光素子から出射される赤外光による監視画像の画質劣化が問題となる。

【0014】

そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の実状に鑑み、寿命が長く、設置コストが低く、雨が止んだ時のリアルタイム性も確保でき、しかも、監視画像の画質を劣化させてしまう虞が少なく、降雨時にワイパーを制御部により確実に動作させることができる雨検出装置を提供することにある。

【0015】

また、本発明は、ボックス型カメラハウジングやドーム型カメラハウジングを備える屋外監視カメラ装置に適用することにより、降雨時にワイパーを制御部により確実に動作させて、監視画像の画質を高品位に維持することができるようにする雨検出装置を提供することにある。

【0016】

本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施に形態から一層明らかにされる。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明では、カメラハウジングの撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴に反応する非接触式距離センサーを非接触式雨滴センサーとして用いて、雨滴を非接触で検出する。

【0018】

すなわち、本発明は、ワイパー機能付きカメラハウジングにおける雨検出装置であって、上記カメラハウジング内に設けられ、該カメラハウジングに備えられた撮像光が入射される光透過性の撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴を非接触で検出する非接触式雨滴センサーと、上記非接触式雨滴センサーを駆動し、該非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパーを動作させる制御部とを備え、上記非接触式雨滴センサーは、上記撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴に反応する非接触式距離センサーであることを特徴とする。

【0019】

本発明に係る雨検出装置において、上記非接触式距離センサーは、上記撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴まで距離範囲を測距範囲とされているものとすることができる。

【0020】

また、本発明に係る雨検出装置において、上記非接触式距離センサーは、赤外線放射部と赤外線受光部を有する反射型赤外線距離センサーであるものとすることができる。

【0021】

また、本発明に係る雨検出装置において、上記反射型赤外線距離センサーは、測距可能な最小光量で上記赤外線放射部が駆動されるものとすることができる。

【0022】

また、本発明に係る雨検出装置において、上記反射型赤外線距離センサーは、測距可能な動作時間だけ上記赤外線放射部が所定間隔でパルス駆動されるものとすることができる。

【0023】

また、本発明に係る雨検出装置は、上記カメラハウジング内に監視用カメラを備え、上記監視用カメラによる撮像範囲外に上記非接触式距離センサーが配置されているものとすることができる。

【0024】

また、本発明に係るドーム雨検出装置において、上記カメラハウジングは、上記監視用カメラを収納した型カメラハウジングであるものとすることができる。

【0025】

さらに、本発明に係る雨検出装置において、上記カメラハウジングは、上記監視用カメラを収納したボックス型カメラハウジングであるものとすることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明では、カメラハウジングの撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴に反応する非接触式距離センサーを非接触式雨滴センサーとして用いて、雨滴を非接触で検出することにより、該非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパーを制御部により確実に動作させることができる。

【0027】

非接触式雨滴センサーとして用いる非接触式距離センサーは、カメラハウジング内の設置場所の自由度が高く、カメラハウジングに収納されたカメラの撮影範囲に入ってしまうことなく、監視画像に視角を生じてしまう虞のないに場所に設置することができる。

【0028】

また、本発明に係る雨検出装置において、上記非接触式距離センサーは、赤外線放射部と赤外線受光部を有する反射型赤外線距離センサーであるものとすることができ、測距可能な最小光量で上記赤外線放射部が駆動されることにより、赤外線放射による監視画像の画質に劣化を少なくすることができる。

【0029】

上記反射型赤外線距離センサーは、上記撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴まで距離範囲を測距範囲とされることにより、撮像用カバー部の内表面による反射光や外乱光の影響による誤検出の虞が少なく、撮像用カバー部の外表面に付着する雨滴を確実に検出することができる。

【0030】

また、本発明に係る雨検出装置において、上記反射型赤外線距離センサーは、測距可能な動作時間だけ上記赤外線放射部が所定間隔でパルス駆動されることで、赤外線放射による監視画像の画質劣化を極めて少なくすることができる。

【0031】

本発明に係る雨検出装置では、ドーム型カメラハウジングやボックス型カメラハウジングを備える屋外監視カメラ装置に適用することにより、降雨時にワイパーを制御部により確実に動作させて監視画像の画質を高品位に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明を適用したワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置の構成例を模式的に示す要部縦断正面図である。

【図2】上記ワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置に備えられた制御部の構成例を模式的に示すブロック図である。

【図3】上記制御部において、非接触式雨滴センサーによる検出出力について閾値を設定した非接触式雨滴センサーの測距範囲を示す特性図である。

【図4】本発明者等が太陽光の照射強度の波長特性を真夏における８時から１６時まで２時間おきに測定した結果を示す特性図である。

【図5】上記非接触式雨滴センサーとして用いられる反射型赤外線距離センサーの構造例を模式的に示す要部縦断正面図である。

【図6】上記ワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置に備えられた雨検出装置における反射型赤外線距離センサーによる雨滴検出出力の実測結果を示す特性図である。

【図7】上記雨検出装置における雨滴検出の基本動作シーケンスを示すタイムチャートである。

【図8】上記雨検出装置において制御部により通常モードと５秒間隔モードで切り替えられる雨滴検出の処理間隔を示すタイムチャートであり、（Ａ）は通常モードを示し、（Ｂ）は５秒間隔モードを示している。

【図9】上記ドーム型監視カメラ装置と監視用端末がインターネットを介して接続されるネットワークを模式的に示す図である。

【図10】本発明を適用したワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置の構成例を模式的に示す要部縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明に係る雨検出装置の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明をする。

【0034】

本発明は、ワイパー機能付きカメラハウジングにおける雨検出装置であって、例えば、図１に示すように、監視カメラ１が内蔵されたハウジング本体２の一面に設けられた透明なプラスチック製の半球面状のドーム型カバー部３の外表面をワイパー４により清掃するワイパー機能を有するワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００に適用される。

【0035】

図１は、本発明を適用したワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００の構成例を模式的に示す要部縦断正面図である。

【0036】

このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００には、ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を非接触で検出する非接触式雨滴センサー５Ａ、５Ｂと、該非接触式雨滴センサー５Ａ、５Ｂによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパー駆動部７によりワイパー４を動作させる制御部６がハウジング本体２内に設けられている。

【0037】

このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００において、監視カメラ１は、パン・チルト機構８により水平方向と垂直方向に回転自在に支持され、撮像方向が調整できるようになっている

【0038】

上記制御部６は、例えば図２に示すように、上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）を駆動するための電源駆動回路や該非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）により得られる検出出力をサンプルホールドするサンプル＆ホールド回路等からなるフロントエンド部６１、フロントエンド部６１においてサンプルホールドされた上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）による検出出力について閾値を設定して雨滴２０の有無を判定する判定回路、タイマー制御回路、ワイパー動作中の検出禁止回路等からなる制御処理部６２、ワイパーＯＮ・ＯＦＦ回路６３などからなる。

【0039】

図２は、このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００に備えられた制御部６の構成例を模式的に示すブロック図である。

【0040】

上記制御部６は、ハードウエア又はソフトウエアにより実現され、上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）を駆動し、該非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）による検出出力に基づいて、降雨時にワイパー駆動部７によりワイパー４を動作させる。

【0041】

このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００に設けられる非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）は、透明なプラスチック製の半球面状のドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０に反応する非接触式距離センサーであって、例えば、赤外線ＩＲ_Ｔを放射する赤外線放射部５１と、該赤外線放射部５１から放射された赤外線ＩＲ_Ｔがドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０により反射された反射光ＩＲ_Ｒを受光する赤外線受光部５２を備える反射型赤外線距離センサーが用いられる。

【0042】

上記反射型赤外線距離センサーとしては、赤外線放射部５１から放射される赤外線ＩＲ_Ｔ信号と、その反射光として赤外線受光部５２により受光される反射赤外線ＩＲ_Ｒ信号との位相差を距離換算する方式や、上記赤外線受光部５２として一次元的に並列された画素により構成される受光素子を備え、画素ごとに受光量を検出して、距離換算する方式のものが使用される。

【0043】

このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００において、上記制御部６は、測距可能な最小光量で上記反射型赤外線距離センサーの赤外線放射部５１を駆動して、赤外線受光部５２により得られる検出出力に基づいて、ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０の有無を判定する。

【0044】

反射型赤外線距離センサーは、反射される赤外線ＩＲ_Ｒの強度を利用して、物体の有無や距離を検出するもので、距離に応じて出力電圧が変わるので、赤外線受光部５２により得られる検出出力すなわち距離に応じた出力電圧に対して、閾値を設定して、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０まで距離範囲を検出範囲とすることにより、測距範囲外に存在する雨滴を誤検出することなく、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を検出する非接触式雨滴センサーとして機能する。

【0045】

上記制御部６では、上記フロントエンド部６１においてサンプルホールドされた上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）による検出出力について閾値を設定し、例えば図３に示すように、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０まで距離範囲を上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）の測距範囲すなわち雨滴２０の検出範囲とすることにより、測距範囲外に存在する雨滴を誤検出することなく、上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）による検出出力に基づいて、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を確実に検出することができる。

【0046】

すなわち、このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００では、ハウジング本体２と透明なプラスチック製のドーム型カバー部３で構成されたカメラハウジング内に設けられ、該カメラハウジングに備えられた撮像光が入射される光透過性のドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を非接触で検出する非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）と、上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）を駆動し、該非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）による検出出力に基づいて、降雨時にワイパー４を動作させる制御部６とを備え、上記非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）は、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０に反応する赤外線距離センサーすなわち非接触式距離センサーであることを特徴とする雨検出装置１０が構築されている。

【0047】

ここで、この雨検出装置１０において、非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）として使用するセンサーやドーム型カバー部３の形状に応じて上記閾値の最適値は変わるので、上記制御部６では、それぞれの最適値に合わせて閾値を設定することのできるハードウエア又はソフトウエアを実装することで、様々なドーム形状に合致した雨検出装置１０を構築することができる。

【0048】

また、非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ）は、ドーム型カバー部３の形状や雨滴検出の要求精度等に応じて設置個数が調整される。このワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００では、雨滴検出精度を上げるために２個の赤外線距離センサーが非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）として設けられている。

【0049】

ここで、２個の赤外線距離センサーは、赤外線放射部５１によりドーム型カバー部３に対して傾斜させた方向から赤外線ＩＲ_Ｔを放射して、ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０により乱反射される赤外線ＩＲ_Ｔの反射光ＩＲ_Ｒを赤外線受光部５２で受光することにより、空間伝搬される赤外線ＩＲを用いても、ドーム型カバー部３からの直接反射光による雨滴検出の誤動作を防止して、制御部６にお上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０を確実に検出することができる。

【0050】

この雨検出装置１０において、２個の赤外線距離センサーは、ドーム型カバー部３からの直接反射光による雨滴検出の誤動作を防止するために、ドーム型カバー部３に対して斜め４５度前後の入射角となるように設置されている。

【0051】

そして、上記制御部６では、測距可能な最小光量で上記赤外線放射部５１を駆動して、２個の赤外線距離センサーによる検出出力の最大値を雨滴検出の判定に用いる。

【0052】

また、上記制御部６では、２個の赤外線距離センサーによる検出出力について、それぞれサンプル＆ホールド回路によりサンプルホールドして、雨滴検出の判定に用いる。

【0053】

ここで、非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ）として赤外線距離センサーを採用するに当たり、太陽光の影響を受けにくい波長を決定するために、日本気象協会の日射スペクトルデータベースにて真夏における８時から１６時まで２時間おきに測定した太陽光の照射強度の波長特性を確認したところ、図４に示すように、９５０ｎｍ近傍では太陽光の照射強度が各時刻において低下しているので、波長が９５０ｎｍの赤外線ＩＲを放射して測距を行う反射型赤外線距離センサーを非接触式雨滴センサー５として採用した。図４の横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は日射強度（Ｗ／ｍ^２μｍ）である。

【0054】

さらに、非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ）として採用した反射型赤外線距離センサーは、図５の模式的な要部縦断正面図に示すように、赤外線放射部５１と赤外線受光部５２が遮光ボックス５３内に収容された構造とすることにより、太陽光の影響を防止するようにした。このような構造の反射型赤外線距離センサーとしては、例えば、シャープ株式会社製の光学式距離センサユニットGP2Y0A51SK0Fを用いることができる。このGP2Y0A51SK0Fは、三角測量法を採用した光学式距離センサユニットで、PSD(位置感応性検出器)、IR-LED(赤外線発光ダイオード)、信号処理回路を組み合わせて内蔵している。

【0055】

この雨検出装置１０では、このように赤外線放射部５１と赤外線受光部５２が遮光ボックス５３内に収容された構造で波長が９５０ｎｍの赤外線ＩＲを放射して測距を行う反射型赤外線距離センサーを非接触式雨滴センサー５として採用したとことにより、図６に示すように、反射型赤外線距離センサーの出力電圧は、日中には太陽光の影響で夜間よりも少し高くなるが、雨降り状態において出力電圧が確実に上昇し、上記ドーム型カバー部３の外表面３Ａに付着される雨滴２０の有無を確実に検出することができた。

【0056】

また、このドーム型監視カメラ装置１００では、使用する監視カメラ１の種類によって赤外線を敏感に感知する形式があり、その場合、非接触式雨滴センサー５（５Ａ、５Ｂ）として用いる赤外線距離センサーから放射される赤外線が監視画像の画質に著しく影響を及ぼす虞があるので、上記雨検出装置１０では、赤外線が監視画像の画質に及ぼす影響を軽減するために、上記制御部６のタイマー制御回路により赤外線距離センサーをタイマー制御して、測距可能な動作時間だけ上記赤外線放射部５１が所定間隔でパルス駆動されるようにしている。

【0057】

すなわち、上記雨検出装置１０における雨滴検出の基本動作シーケンスを例えば図７に示すように、制御部６は、駆動電源ＶＣＣ５Ｖを供給して赤外線放射部５１をパルス駆動する期間Ａを３５ｍｓｅｃとし、この駆動期間Ａ（３５ｍｓｅｃ）中に赤外線受光部５２により得られる検出出力を１０ｍｓｅｃのパルス幅のサンプル＆ホールド（Ｓ／Ｈ）パルスによるサンプル＆ホールド（Ｓ／Ｈ）出力について、所定の閾値にて判定する雨滴検出処理を所定間隔毎に行うようになっている。

【0058】

制御部６が上記雨滴検出処理を行う所定間隔は、雨滴が１分間検出されていない場合、例えば図８の（Ａ）に示すように２０ｓｅｃ間隔で雨滴検出処理を行う通常モードと、雨滴が検出された場合、例えば図８の（Ｂ）に示すように５ｓｅｃ間隔とする５秒間隔モードとで切り替えられる。

【0059】

通常モードで雨滴検出処理を繰り返し行い、雨滴が検出されたら５秒間隔モードに移行する。

【0060】

５秒間隔モードでは５ｓｅｃ間隔で雨滴検出処理を３回繰り返し行い、雨滴が検出されない場合には通常モードに戻り、雨滴検出が検出継続される場合には５秒間隔モードを継続する。上記時間数値や処理回数は代表値であり、適切な雨滴検出処理が可能な範囲で任意に設定することができる。

【0061】

上記雨検出装置１０では、このように上記制御部６のタイマー制御回路により赤外線距離センサーをタイマー制御して、測距可能な動作時間だけ赤外線放射部５１を所定間隔でパルス駆動することにより、赤外線放射部５１から放射する赤外線ＩＲ_Ｔが監視画像の画質に及ぼす影響を微少にして、監視カメラ１を夜間モードで動作させても、実用上の画質劣化を十分に少なくした監視画像を得ることができる。

【0062】

なお、監視カメラ１の撮像動作と反射型赤外線距離センサー５（５Ａ，５Ｂ）による雨滴検出動作を同期させ、監視カメラ１において１フレーム分の撮像電荷を蓄積する有効撮像期間外すなわち露光した画像を使用しない無効撮像期間が、赤外線放射部５１から赤外線ＩＲ_Ｔを放射する赤外線放射期間となるように設定することにより、赤外線放射部５１から放射する赤外線ＩＲ_Ｔが監視画像の画質に及ぼす影響をなくすことができる。

【0063】

例えば、監視カメラ１が出力する監視画像信号の垂直ブランキング期間に相当する２０Ｈ期間を無効撮像期間とした場合、１Ｈ＝６３．４９２μｓとして、２０Ｈ＝１．２６９８４７ｍｓであるから、連続する１４フレームに亘って無効撮像期間毎に赤外線放射部５１から赤外線ＩＲ_Ｔを放射することにより、上記赤外線放射部５１の駆動期間Ａ（３５ｍｓ）に相当する赤外線の放射を行い、赤外線放射部５１から放射する赤外線ＩＲ_Ｔが監視画像の画質に及ぼす影響をなく、雨滴検出を行うことができる。

【0064】

ここで、上記雨検出装置１０を備えるドーム型監視カメラ装置１００は、本件発明者が先に提案している特許第６２１１４１７号に係る監視カメラ装置のように、プラスチック製のドーム型カバー部を清掃するワイパー４のワイパーブレード部材をドーム型カバー部３の曲面に沿う円弧面を有するシリコンゴム製にすることにより、簡単な構造で、ドーム型カバー部３に傷を付けることなく、ドーム型カバー部３に付着した埃や水滴を取り除いて、ドーム型カバー部３を清掃することができる。

【0065】

ドーム型監視カメラ装置１００は、ウォッシャ－液をドーム型カバー部３の表面に吐出するウォッシャ－液吐出機構を、例えばハウジング本体１の一面の何れかに設けて、ワイパー４が回動する際に、より確実にドーム型カバー部２０の表面に傷を付けることを防止するようにしても良い。

【0066】

このドーム型監視カメラ装置１００は、例えば図９の模式図に示すように、監視カメラ装置１や制御部６が接続されたＰｏＥ（Power over Ethernet）スプリッタ１１０を備え、このＰｏＥスプリッタ１１０がＬＡＮケーブルを介して外部のＰｏＥインジェクタ１２０に接続されることにより、監視カメラ装置１により得られる監視画像がインターネット回線１３０を介して監視用端末１５０に送られるようになっている。

【0067】

また、このドーム型監視カメラ装置１００の使用者は、監視用端末１５０を操作することにより、監視カメラ装置１のパン・チルト・ズームなどの遠隔操作を行うことができる。

【0068】

さらに、監視用端末１５０を操作することにより、上記雨検出装置１０における雨滴検出処理の通常モードや５秒間隔モードの動作時間を自由に設定することができるとともに、ワイパー機構４０やウォッシャ－液吐出機構６０の動作を制御する制御部５の動作設定などを行うことができ、ワイパー機構４０やウォッシャ－液吐出機構６０の動作を使用者が自由にスケジュールできる。

【0069】

なお、ウォッシャ－液吐出機構６０の動作中は、非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ）がウォッシャ－液を雨滴として誤検出する虞があるので、上記雨検出装置１０、１１０による雨滴検出を禁止する制御を行う。

【0070】

以上説明した第１の実施の形態では、本発明を適用したことにより、ワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００において、監視カメラ装置１による撮像範囲に影響を与えることなく雨滴検出を行い、信頼性が高く長寿命で、低コストで、雨が止んだ時のリアルタイム性も確保でき、降雨時にウォッシャー・ワイパー機能を確実に動作させて、監視画像の画質を高品位に維持することができる。

【0071】

また、以上説明した第１の実施の形態では、ワイパー機能付きドーム型監視カメラ装置１００に本発明を適用したが、本発明は、この第１の実施の形態のみに限定されるものでなく、例えば、図１０に示す第２の実施の形態のように、ボックス型カバー部１２内に収納した監視カメラ１により監視画像を取得するワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００に適用することもできる。

【0072】

図１０は、本発明を適用したワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００の構造を模式的に示す要部縦断側面図である。

【0073】

このワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００において、ボックス型カメラハウジング１２に収納された監視カメラ１は、ボックス型カメラハウジング１２の前方に撮像用カバー部として設けられた透明ガラス窓１３を介して監視画像を取得するようになっている。

【0074】

このワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００のボックス型カメラハウジング１２は、パン・チルト機構により水平方向と垂直方向に回転自在に支持されており、監視カメラ１の撮像方向が調整できるようになっている

【0075】

そして、このワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００は、ボックス型カメラハウジング１２に設けられた透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０を非接触で検出する反射型赤外線雨滴センサーと、該反射型赤外線雨滴センサーよる検出出力に基づいて、降雨時にワイパー駆動部によりワイパー１４を動作させる制御部を内蔵する２個の非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａ、１５Ｂがボックス型カメラハウジング１２内に設けられている。

【0076】

非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａは、空間伝搬される赤外線ＩＲ_Ｔを赤外線放射部によりボックス型カメラハウジング１２に撮像用カバー部として設けられたガラス窓１３に対して傾斜した方向から空間に放射して、上記ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０により乱反射される赤外線ＩＲ_Ｔの反射光ＩＲ_Ｒを赤外線受光部で受光して距離情報を得ることにより、透明ガラス窓１３からの直接反射光による雨滴検出の誤動作を防止して、距離情報に基づいて、上記透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０の有無を制御部において判定するようになっている。

【0077】

また、非接触式雨滴センサーモジュール１５Ｂは、非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａと同じものであるが、赤外線放射部により放射された赤外線ＩＲ_ＲＴを透明ガラス窓１３の内表面１３Ｂまで導く赤外線導光路１７を介して、透明ガラス窓１３の内表面１３Ｂに対して斜め４５度前後の入射角で赤外線ＩＲ_Ｔを照射して、透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０により乱反射される反射光ＩＲ_Ｒを上記赤外線導光路１７を介して赤外線受光部が受光することにより得られる距離情報に基づいて、上記透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０の有無を制御部において判定するようになっている。

【0078】

この非接触式雨滴センサーモジュール１５Ｂでは、赤外線導光路１７を設けることにより、空間伝搬される赤外線ＩＲ_Ｒを赤外線受光部で受光する非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａよりも、外乱光が赤外線受光部に入射されることによる誤検出を少なくすることができる。

【0079】

すなわち、このワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００では、ボックス型カメラハウジング１２内に設けられ、該ボックス型カメラハウジング１２に備えられた撮像光が入射される光透過性の撮像用カバー部すなわち透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０に反応する反射型赤外線距離センサーすなわち非接触式距離センサーと上記非接触式雨滴センサーを駆動し、該非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパー１４を動作させる制御部を内蔵する２個の非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａ、１５Ｂにより雨検出装置１１０が構築されている。

【0080】

この雨検出装置１１０において、上記非接触式雨滴センサーモジュール１５Ａ、１５Ｂに備えられた制御部は、ハードウエア又はソフトウエアにより実現され、非接触式雨滴センサーを駆動し、該非接触式雨滴センサーによる検出出力に基づいて、降雨時にワイパー駆動部によりワイパー１４を動作させるもので、先に説明した第１の実施の形態における雨検出装置１０の制御部６と同様な制御機能を有している。

【0081】

この雨検出装置１１０においても、赤外線放射部と赤外線受光部が遮光ボックス内に収容された構造で波長が９５０ｎｍの赤外線ＩＲ_Ｔを放射して測距を行う反射型赤外線距離センサーを非接触式雨滴センサーとして採用するとことにより、ボックス型カメラハウジング１２の前方に撮像用カバー部として設けられた透明ガラス窓１３の外表面１３Ａに付着される雨滴２０の有無を確実に検出することができる。

【0082】

また、上記制御部のタイマー制御回路により赤外線距離センサーをタイマー制御して、測距可能な動作時間だけ赤外線放射部を所定間隔でパルス駆動することにより、赤外線放射部から放射する赤外線ＩＲ_Ｔが監視画像の画質に及ぼす影響を微少にして、監視カメラ１を夜間モードで動作させても、実用上の画質劣化を十分に少なくした監視画像を得ることができる。

【0083】

監視カメラ装置１は、ウォッシャ－液をドーム型カバー部３の表面に吐出するウォッシャ－液吐出機構を、例えばハウジング本体１の一面の何れかに設けて、ワイパー１４が回動する際に、より確実にドーム型カバー部２０の表面に傷を付けることを防止するようにしても良い。

【0084】

以上説明した第２の実施の形態では、本発明を適用したことにより、ワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置２００において、監視カメラ装置１による撮像範囲に影響を与えることなく雨滴検出を行い、信頼性が高く長寿命で、低コストで、雨が止んだ時のリアルタイム性も確保でき、降雨時にウォッシャー・ワイパー機能を確実に動作させて、監視画像の画質を高品位に維持することができる。

【0085】

なお、上記雨検出装置１０、１１０では、非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ）として反射型赤外線距離センサーを用いたが、撮像用カバー部の外表面に付着される雨滴に反応する非接触式距離センサーであれば、例えばカメラハウジングの撮像用カバー部の内表面側から超音波を入射して撮像用カバー部を振動させることにより、雨滴が撮像用カバー部の外表面に付着した場合と雨滴が無い場合の超音波が反射されて返ってくるまでの時間を計測することにより雨滴位置の測距を行う超音波距離計センサー、あるいは、サブミリ波やレーザ光により測距を行うものなど各種方式の非接触式距離センサーを非接触式雨滴センサー５（５Ａ，５Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ）として用いることもできる。

【符号の説明】

【0086】

１、１１ 監視カメラ、２ ハウジング本体、３ ドーム型カバー部、４、１４ ワイパー、５、５Ａ、５Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ 非接触式雨滴センサー、６ 制御部、７ ワイパー駆動部、８ パン・チルト機構、１０ 雨検出装置、１２ ボックス型カメラハウジング、１３ 透明ガラス窓、１７ 赤外線導光路、４０ ワイパー機構、５１ 赤外線放射部、５２ 赤外線受光部、５３ 遮光ボックス、６０ ウォッシャ－液吐出機構、６１ フロントエンド部、６２ 制御処理部、６３ ワイパーＯＮ・ＯＦＦ回路、１１０ ＰｏＥスプリッタ、１２０ ＰｏＥインジェクタ、１３０ インターネット回線、１５０ 監視用端末、２００ ワイパー機能付きボックス型監視カメラ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】