JP2008288720A - カメラドームの清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラドームに付着した水滴を効果的に除去し、カメラドーム外面を常にクリーンな状態に保つことができるカメラドームの清掃装置を提供する。
【解決手段】地上に設置されるカメラ装置におけるカメラを覆う透明なカメラ被覆体の外面を清掃する装置であって、
天候を検知する天候検知手段と、
当該装置が晒されている水分の量を検知する水分量検知手段と、
前記カメラ被覆体の外面に沿って配置された清拭手段と、
前記カメラ被覆体をその軸を中心として少なくとも一方向に回転させる回転駆動手段とを具備し、
前記天候検知手段により雨天であることが検知された場合、又は前記水分量検知手段により一定量以上の水分が検知された場合に、前記回転駆動手段により前記カメラ被覆体を回転させることにより、前記被覆体の外面を清掃する清掃装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、地面に設置され、その上を通過する被写物の下面をカメラで撮像することにより通過物体を監視する装置において用いられる、カメラを覆うためのカメラドームに関するものであり、より詳しくは、カメラが良好な視界を得られるようカメラドームに付着した水滴、埃、汚れなどを除去する清掃装置に関するものである。

閉じられた管理区域内、例えば、企業・官公庁の敷地、商業施設、駐車場などでは、当該区域内に出入りする自動車に不審な車両がないかどうかを監視するために、カメラ等を有する監視装置を路面に設置してその上を通過する車両の底面を撮像することが行われている。この監視装置は、車両底面を撮像するカメラと、当該カメラを覆う半球状の透明なカメラドームとを備えている。

このような監視装置は、特に屋外に設置される場合、カメラドームが風雨に晒され、汚れや埃が付着することにより、次第にカメラの視野が悪くなる。このため、カメラドーム表面を定期的に清掃する必要がある。

従来技術として、このような監視装置のカメラドームを自動的に清掃する機構を備えたカメラ装置が特許文献１などに記載されている。

特許文献１記載の技術は、カメラドーム外面に沿って、ドーム縁からドーム頂点に向かって真っ直ぐ延伸する形状のワイパ部材が配置され、ワイパ部材を支持するカメラハウジングが回転移動することにより、ワイパ部材がカメラドーム外面に付着した汚れを清掃するものである。

また、ワイパ部材は、微細な水滴を乾燥させる乾式ワイパ、雪・雨・埃を除去する固定物除去用ワイパ、固定物除去用ワイパで除去できない微細な塵・泥水汚れを除去する湿式性布製ワイパなどからなるワイパ群を用いるとされている。
特開２００６−１９１１６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のカメラドーム清掃技術を上記した監視装置において応用しようとする場合には、次のような問題が生じる。

特許文献１の清掃装置では、ワイパ部材は、ドーム縁からドーム頂点に向かって延伸するが、ドーム頂点付近までは達しないため、このワイパ部材により撮像視野の中心部分にあたるドーム頂点付近を清掃することは不可能である。そしてこのような形状のワイパ部材を用いた場合、雨量が多い時などでワイパ部材で水を吸収しきれなくなると、吸収されない水がワイパ部材の上下に溢れ出してドーム頂点付近に滞留し、カメラの視野を遮ってしまう。

本発明は、上記のような問題を解決すべく、監視装置のカメラドーム外面を効果的に清掃し、カメラの良好な視野を確保することができる装置を提供しようとするものである。

上記課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者らは、
（１）ワイパ部材を支持するカメラハウジングが回転移動させるのではなく、カメラドームを回転移動させることにより、カメラドームに付着した水滴を遠心力で拡散・飛散させることができること、
（２）ワイパ部材を、ドーム縁からドーム頂点に向かって真っ直ぐ延伸する形状とするのではなく、湾曲して延伸する形状とすることにより、カメラドームに付着した水滴をカメラドーム下方に導き流して除去すること
に着想し、本発明を成すに至った。

本発明は、地上に設置されるカメラ装置におけるカメラを覆う透明なカメラ被覆体の外面を清掃する装置であって、天候を検知する天候検知手段と、当該装置が晒されている水分の量を検知する水分量検知手段と、前記カメラ被覆体の外面に沿って配置された清拭手段と、前記カメラ被覆体をその軸を中心として少なくとも一方向に回転させる回転駆動手段とを具備し、前記天候検知手段により雨天であることを検知した場合、又は前記水分量検知手段により一定量以上の水分を検知した場合に、前記回転駆動手段により前記カメラ被覆体を回転させることにより、前記被覆体の外面を清掃する清掃装置を提供するものである。

さらに、本発明の清掃装置は、前記カメラにより撮像した画像に基づいて前記カメラ被覆体上の埃、汚れの付着を検知する汚れ検知手段をさらに備えており、前記汚れ検知手段により前記カメラ被覆体上の埃、汚れの付着を検知した場合に、前記回転駆動手段により前記カメラ被覆体を回転させることにより、前記被覆体の外面を清掃することを特徴とする。

これにより、雨天のときのみならず、晴天であってもカメラ被覆体が汚れた場合に、必要に応じて清掃を自動的に行うことができる。

本発明の清掃装置において、前記天候検知手段は、雨の強度を定量的に検知可能であり、前記水分量検知手段は、水分量を定量的に検知可能であり、前記汚れ検知手段は、汚れの程度を定量的に検知可能であり、検知された雨の強度、水分量又は汚れの程度に応じて、前記カメラ被覆体の回転速度、回転時間及び回転パターンが可変であることを特徴とする。

これにより、必要なときに必要な程度でカメラ被覆体の清掃を行うことができる。

前記清拭手段は、前記カメラ被覆体の頂部から縁に向かって屈曲しながら延伸するワイパであることを特徴とする。このワイパの屈曲する方向と、カメラの回転方向とを逆にすれば、カメラ被覆体回転時に、カメラ被覆体上の水滴はワイパによって縁方向に導かれるので、カメラ視野の中心であるカメラ被覆体頂部に水滴が滞留することがない。

以上説明したように、本発明のカメラドームの清掃装置によれば、雨量などに応じて、カメラドームに付着した水滴を効果的に除去することができるので、カメラドーム外面を常にクリーンな状態に保ち、カメラの良好な視野を確保することができる。

したがって、本発明のカメラドームの清掃装置を適用した監視装置は、屋内、屋外を問わず、任意の場所に設置可能である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図４は、本発明のカメラドームの清掃装置の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。

[カメラドーム清掃装置の構成]

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラドームの清掃装置の全体構成を概略的に示す図である。
図１において、本実施形態のカメラドーム清掃装置は、カメラ１００とこれを覆うカメラドーム１０１、水滴ワイパ１０２、布付ワイパ１０３、回転機構１０４、センサ１０５、物体検知装置１０６、制御装置１０７を有している。

カメラ１００は、図面上方に向けられており、本装置上を通過する物体を撮像するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のセンサカメラである。カメラドーム１０１は、カメラ１００の設置位置を中心としてほぼ半球状に形成されており、透明の強化ガラス、強化プラスチック等からなる。

本実施形態のカメラドーム清掃装置では、水滴を除去するための水滴ワイパ１０２と埃や汚れを除去する布付ワイパ１０３とを用いている。水滴ワイパ１０２及び布付ワイパ１０３は、その一端が本装置上に固定されている。これらのワイパの形状については後述する。

尚、特許文献１に開示されているように、乾式ワイパ、固定物除去用ワイパ及び湿式性布製ワイパといった３つのワイパを用いてもよいし、その他、カメラドーム１０１の清掃に適切な任意の種類及び数のワイパを設置することができる。

回転機構１０４は、カメラドーム１０１をその半球軸を中心に回転移動させるためのモータ等を有している。

センサ１０５は、雨量、湿度、水分量等の天候条件を検知するセンサである。

物体検知装置１０６は、本装置の上を通過する物体を検知する装置である。尚、本装置の主な用途は、通過する自動車を検知しその底面画像を撮像することであるので、物体検知装置１０６は、自動車と判断される形状の物体（長尺物）が通過したことのみを検知するものであってもよい。また、物体検知装置１０６は、本装置とは別個の外部装置であってもよい。

制御装置１０７は、センサ１０５及び物体検知装置１０６からの検知信号を受信し、必要に応じて、カメラ１００及び回転機構１０４の動作を制御する。

図２は、本実施形態のカメラドーム清掃装置の上面概略図である。

図２において、水滴ワイパ１０２及び布付ワイパ１０３は、それぞれ、カメラドーム１０１の頂点からドーム外面に沿って湾曲しながらドーム縁まで延伸している。湾曲する方向は、図示するカメラドーム１０１の回転移動方向とは逆方向である。

図３は、本実施形態のカメラドーム清掃装置における回転機構の構成を詳細に示した図である。

図３において、回転機構は、カメラドーム１０１の縁部を上部から軸受けする上部ベアリング２０２と、側部から軸受けする側部ベアリング２０３と、下部から軸受けするカメラドーム支持用ベアリング２０５と、カメラドーム１０１の縁部にギア等によって連結されたモータ２０４とから構成されている。

モータ２０４はカメラドーム１０１の中心に配置されていないため、中心に配置された場合に比べて、カメラドーム１０１の回転時に回転に大きなブレが生じる可能性がある。このため、上部ベアリング２０２と、カメラドーム支持用ベアリング２０５でカメラドーム１０１の上下方向のブレを、側部ベアリング２０３で横方向のブレを防止して、カメラドーム１０１の回転時に大きなブレを生じることなく滑らかに回転できるようにしている。

これらのベアリングは、カメラドーム１０１の周縁に１２０°間隔で３セット配置するのが好ましい。

また、カメラドーム１０１の縁部には、装置内部への水滴の侵入を防ぐ水滴浸入防止ゴム２０１を設置している。

[カメラドーム清掃装置の動作]

次に、本実施形態のカメラドーム清掃装置の動作について説明する。

晴天時（センサ１０５により雨量が検出されない状況）、カメラドーム１０１上にカメラ１００の視野に影響するような埃、汚れが付着していることが検知されない状況で、かつ、物体検知装置１０６により通過物が検知されない状況下においては、本装置は作動を停止する制御とする。尚、カメラドーム１０１上の埃、汚れの付着は、カメラ１００の撮像画像から判断可能である。

一方、雨天時（雨量が検出される状況）には、センサ１０５が雨量や水分量を検知し、雨量や水分量に応じた制御信号を制御装置１０７に出力する。また、カメラドーム１０１上にカメラ１００の視野に影響するような埃、汚れが検知される状況では、埃、汚れが解消されたと判断されるまで、カメラ１００が制御信号を制御装置１０７に出力する。

上記の信号を受信した制御装置１０７は、これに応じて回転機構１０４を制御し、カメラドーム１０１を回転させる。カメラドーム１０１が回転すると、本装置に固定された水滴ワイパ１０２及び布付ワイパ１０３によりカメラドーム１０１外面に付着した水滴が除去されるとともに、汚れや埃が除去される。また、回転の遠心力により付着した水滴が飛散又は拡散される。これにより、カメラドーム１０１外面は清掃され、カメラ１００は良好な視野を得ることができる。

また、物体検知装置１０６により通過物体が検知されると、制御装置１０７は、カメラ１００に撮像を指示する信号を出力する。このとき、撮像前にカメラドーム１０１を回転させる信号を出力するようにしてもよい。

また、天候条件等に関係なく、電源投入後あるいは任意の設定時刻にカメラドーム１０１の清掃動作を行うように設定しておいてもよい。

図４は、上記した本実施形態のカメラドームの清掃装置の動作の流れを示すフローチャートである。

図４において、まず本装置の電源投入を行うと、初期設定が行われる（ステップ３００）。初期設定として、一定時間カメラドームを回転させ清掃を行うこととしてもよい。

本装置では、天候等の検知による清掃動作の自動制御を行うことができるほか、予め任意の動作を設定（プログラム）しておくこともが可能である。任意の動作設定ありの場合は、その設定に従いカメラドームの清掃が行われるよう動作制御される（ステップ３０１）。

本装置における天候等の検知による清掃動作の自動制御は次の通り行われる。

まず、本装置上を通過する物体が検知された場合、センサから天候、水滴、埃・汚れのそれぞれを検知する処理に推移する（ステップ３０２）。

天候検知（ステップ３０３）では、雨天であるかどうかを判定し、雨天である場合には、カメラドームの清掃が必要かどうかを判定する処理に推移する。雨天でない場合には、初期状態に戻る。

雨天であるかどうかは、湿気等により検知することが可能である。

水滴検知（ステップ３０４）では、センサが所定量以上の水分を検知した場合に、水滴有りとの判定をする。またその水分量によって雨の強弱を判定することとしてもよい。水滴がある場合には、カメラドームの清掃が必要かどうかを判定する処理に推移する。水滴がない場合には、初期状態に戻る。

雨の強弱の判断基準としては、例えば、軽雨を２（mm/h）以下、中雨を３〜８（mm/h）程度、強雨を９（mm/h）以上と定義して、これを判定することができる。雨の強度によって異なる清掃動作（清掃時間等）をするようにしてもよい。

埃・汚れ検知（ステップ３０５）では、カメラが撮像した画像の解像度やピント、輝度などから、埃・汚れがあるかどうかを判定する。埃・汚れがある場合には、カメラドームの清掃が必要かどうかを判定する処理に推移する。埃・汚れがない場合には、初期状態に戻る。

本装置は、ステップ３０３〜３０５の各検知手段からの情報を基に、カメラドームの清掃が必要かどうか、及びどの程度の清掃が必要であるかを判定し（ステップ３０６）、必要に応じて回転機構のモータを回転させて清掃動作を行う（ステップ３０７）。

例えば、軽雨の場合は間欠な運転、中雨の場合は連続運転、強雨の場合は高速運転といった設定をすることができる。あるいは、カメラで撮像した画像の解像度等に応じて、運転速度や運転時間を調整してもよい。

必要な清掃動作が完了すると、初期状態に戻る（ステップ３０８）。

尚、図４に示すフローチャートでは、通過物体が検知されたときに、センサの検知情報に基づいて清掃動作を行うこととしているが、上記したように、通過物体が検知されなくとも、センサの検知情報が所定基準を超えたときに清掃動作を行うこととしてもよい。あるいは、一定間隔でセンサの検知情報を取得して、必要に応じ清掃動作を行うこととしてもよい。

以上、本発明のカメラドームの清掃装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記実施形態におけるワイパの形状、種類、機能等や、カメラドームの回転機構などに関して、様々な変更・改良を加えることが可能である。

本発明の一実施形態に係るカメラドームの清掃装置の全体構成を概略的に示す図である。 図１に示すカメラドーム清掃装置の上面概略図である。 図１に示すカメラドーム清掃装置における回転機構の構成を詳細に示した図である。 本発明の一実施形態に係るカメラドームの清掃装置の動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ カメラ
１０１ カメラドーム
１０２ 水滴ワイパ
１０３ 布付ワイパ
１０４ 回転機構
１０５ センサ
１０６ 物体検知装置
１０７ 制御装置
２０１ 水滴浸入防止ゴム
２０２ 上部ベアリング
２０３ 側部ベアリング
２０４ モータ
２０５ カメラドーム支持用ベアリング

Claims (4)

1. 地上に設置されるカメラ装置におけるカメラを覆う透明なカメラ被覆体の外面を清掃する装置であって、
   天候を検知する天候検知手段と、
   当該装置が晒されている水分の量を検知する水分量検知手段と、
   前記カメラ被覆体の外面に沿って配置された清拭手段と、
   前記カメラ被覆体をその軸を中心として少なくとも一方向に回転させる回転駆動手段とを具備し、
   前記天候検知手段により雨天であることを検知した場合、又は前記水分量検知手段により一定量以上の水分を検知した場合に、前記回転駆動手段により前記カメラ被覆体を回転させることにより、前記被覆体の外面を清掃する清掃装置。
2. 前記カメラにより撮像した画像に基づいて前記カメラ被覆体上の埃、汚れの付着を検知する汚れ検知手段をさらに備えており、
   前記汚れ検知手段により前記カメラ被覆体上の埃、汚れの付着を検知した場合に、前記回転駆動手段により前記カメラ被覆体を回転させることにより、前記被覆体の外面を清掃することを特徴とする請求項１に記載の清掃装置。
3. 前記天候検知手段は、雨の強度を定量的に検知可能であり、
   前記水分量検知手段は、水分量を定量的に検知可能であり、
   前記汚れ検知手段は、汚れの程度を定量的に検知可能であり、
   検知された雨の強度、水分量又は汚れの程度に応じて、前記カメラ被覆体の回転速度、回転時間及び回転パターンが可変であることを特徴とする請求項２に記載の清掃装置。
4. 前記清拭手段は、前記カメラ被覆体の頂部から縁に向かって屈曲しながら延伸するワイパであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の清掃装置。