(57)【要約】【課題】設置姿勢に起因する無駄な電力の消費を低減しつつ、前窓への氷雪の付着による映像劣化も低減できる撮像装置を提供する。【解決手段】カメラユニットの撮像方向の前部に配置される透明部材と、透明部材を加熱する加熱手段と、を備える撮像装置において、該撮像装置の向きに関する情報に基づいて定められた電力を加熱手段に供給する制御手段を配する。【選択図】  図１
2020031398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラユニットの撮像方向の前部に配置される透明部材と、
前記透明部材を加熱する加熱手段と、
撮像装置の向きに関する情報に基づいて定められた電力を前記加熱手段に供給する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記向きに関する情報を入力する入力手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記向きに関する情報を検出する検出手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記透明部材の温度と相関のある温度を検出する温度検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出された温度に応じるように前記加熱手段に供給する電力を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記カメラユニットを内包し、前記カメラユニットの撮像方向に有する開口を前記透明部材にて閉塞する筺体を更に備え、
前記温度検出手段は、前記筺体又は前記筺体の外部の温度を前記相関のある温度として検出することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検出された温度と所定の温度との何れが高いかを判断する判断手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検出された温度が前記所定の温度以下と判断された場合に、前記加熱手段に電力を供給することを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記透明部材に配された導電体膜と、前記導電体膜に電力を供給する電極とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記導電体膜は、前記透明部材の前記カメラユニットの側の面に形成されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記導電体膜は、透明導電体膜であることを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記導電体膜は複数の領域に分けて前記透明部材に配されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記加熱手段は、前記透明部材に配された金属細線パターンと、前記金属細線パターンに電力を供給する電極とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記金属細線パターンは、前記透明部材の前記カメラユニットの側の面に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記金属細線パターンは複数の領域に分けて前記透明部材に配されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記カメラユニットにて取得した画像への氷雪の映り込みの有無を判断する氷雪判断手段を更に備え、
前記制御手段は、前記氷雪判断手段の判断結果に応じて前記加熱手段に供給する電力を調整することを特徴とする請求項１乃至９、１１及び１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記カメラユニットにて取得した画像への氷雪の映り込みの有無を、前記複数の領域の各々について判断する氷雪判断手段を更に備え、
前記制御手段は、前記氷雪判断手段の判断結果に応じて前記複数の領域の各々に対して供給する電力を調整することを特徴とする請求項１０又は１３に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記氷雪判断手段は、前記制御手段が前記加熱手段に前記電力の供給を開始してから所定時間が経過する前後に前記カメラユニットにて取得した画像における背景差分から、前記氷雪の映り込みの有無を判断することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記調整された電力と、前記定められた電力との大小を判断する電力量判断手段を更に備え、
前記制御手段が前記電力を調整した後に、前記氷雪判断手段が前記氷雪の映り込みが無いと判断したとき、前記電力量判断手段が前記調整された電力が前記定められた電力よりも大きいと判断した場合には、前記制御手段は前記加熱手段に供給する電力を前記定められた電力とすることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１８】
カメラユニットの撮像方向の前部に配置される透明部材と、
前記透明部材を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に電力を供給する制御手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置の向きに関する情報を取得することと、
前記取得された情報に基づいて定められた電力を、前記制御手段が前記加熱手段に供給することと、を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は屋外用の監視カメラ等の撮像装置に関し、特に前窓への氷雪の付着を低減する撮像装置、およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラが寒冷地の屋外に設置される場合、前窓に氷や雪が付着し、その影響により映像劣化が生じる恐れがある。前窓への氷雪の付着による映像劣化を防止するため、通電により発熱する透明導電膜等の導電体を前窓に形成し、前窓の表面温度を上昇させて氷雪を融解する手法が知られている。しかしながら、カメラへの電力の供給形態によっては、前窓に形成した導電体に供給可能な電力を十分に確保できない場合がある。また、省電力化の観点から、極力無駄な電力を消費しないことが望ましい。例えば特許文献１には、カメラハウジング部の前面ヒータガラスの温度を周囲温度に応じて変化させることで、無駄な電力の消費を防止するカメラ装置およびカメラシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通電により発熱する導電体を前窓に形成した撮像装置において、前窓の表面の熱伝達率は設置姿勢によって異なるため、前窓の表面温度の変化様式は設置姿勢によって変化する。例えば、設置姿勢が下向きになる（前窓と垂直な撮像装置光軸が鉛直下方に近づく）につれて、前窓の表面の熱伝達率は低下し、前窓の平均表面温度は上昇する。そのため、特許文献１のように、前窓の表面温度の制御に関して姿勢差を考慮していないカメラ装置およびカメラシステムでは、設置姿勢によっては、前窓の表面温度が必要以上に高い状態となり、無駄な電力を消費してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、以上に鑑み、設置姿勢に起因する無駄な電力の消費を低減しつつ、前窓への氷雪の付着による映像劣化も低減できる撮像装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、
カメラユニットの撮像方向の前部に配置される透明部材と、
前記透明部材を加熱する加熱手段と、
撮像装置の向きに関する情報に基づいて定められた電力を前記加熱手段に供給する制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像装置の設置姿勢に起因する無駄な電力の消費を低減しつつ、前窓への氷雪の付着による映像劣化も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る撮像装置の構成例を示すブロック図
【図２】図１に例示した撮像装置の前窓に形成される透明導電膜の模式図
【図３】図１に例示した撮像装置の設置姿勢を説明する模式図
【図４】図１に例示した撮像装置の設置姿勢と透明導電膜に対する供給電力との関係を示すグラフ
【図５】図１に例示した撮像装置の設置姿勢、温度センサで検出した温度、および透明導電膜への供給電力の関係を示すデータテーブル
【図６】図１に例示した撮像装置の透明導電膜への通電処理を示すフローチャート
【図７】本発明の第２の実施例に係る撮像装置の構成例を示すブロック図
【図８】図７に例示した撮像装置の前窓に形成される透明導電膜の模式図
【図９】図７に例示した撮像装置の設置姿勢と透明導電膜に対する供給電力との関係を示すグラフ
【図１０】図７に例示した撮像装置の設置姿勢、温度センサで検出した温度、および透明導電膜への供給電力の関係を示すデータテーブル
【図１１】図７に例示した撮像装置の透明導電膜への通電処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための例示的な実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明される寸法、材料、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、同一であるか又は機能的に類似している要素を示す場合は、図面間で同じ参照符号を用いる。また、以下の説明において方向を規定しているが、例えば上下は撮像装置を設置した場合の鉛直方向における上下であり、左右は上下方向に垂直な方向であって例えば図１における紙面に垂直な方向を意味する。しかし、これら方向は説明の便宜上規定した方向であって、実際に撮像装置に配される構成の方向を限定するものではない。
【００１０】
＜第１の実施例＞
以下、図１から図６を参照して、本発明の第１の実施例に係る撮像装置（監視カメラ）について詳細に説明する。まず、本実施例に係る撮像装置の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施例に係る撮像装置１００の構成例を示すブロック図である。また、図２は、撮像装置１００の前窓１０８に形成される透明導電膜１０１の模式図である。
【００１１】
撮像装置１００は、筺体１０９、ベース１１１およびジョイント１１２より構成される。筺体１０９は、撮像方向に開口部を有し、内部に空間を有する箱状の構成物であり、後述するカメラユニット等がこの内部空間内に配置される。ベース１１１は撮像装置を壁や天井等の設置面に取り付ける際に、実際に設置面等に固定される。ジョイント１１２は、設置面に固定されたベース１１１と筺体１０９との間に配置され、筺体１０９をベース１１１に対して任意の方向に回動可能となるように支持する。
【００１２】
上述した開口部を前窓１０８により閉鎖された筺体１０９には、制御部１０２、電源回路１０４、カメラユニット１０５および温度センサ１０７が配置される。制御部１０２は、マイクロコンピュータ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭに例示される記憶部１０３を備え、電源回路１０４やカメラユニット１０５を制御する。記憶部１０３は、電源回路１０４を制御するためのプログラムや後述するデータテーブル、設置姿勢等の情報を記憶する。また、制御部１０２は、判断部１０２ａ、決定部１０２ｂおよびタイマ１０２ｃを有する。これら各部等に関しては、図６を参照して通電処理について説明する際に詳述する。
【００１３】
前窓１０８の裏面（筺体１０９の内部側面（内面））には、後述するように透明導電膜１０１が形成されている。電源回路１０４は、この透明導電膜１０１に適宜通電し、電力を供給する。カメラユニット１０５は、不図示の撮影レンズに対向するようにその配置される前窓１０８を介して外部の画像を撮影する。カメラユニット１０５は、撮影レンズ、該撮影レンズから取り込んだ光を電気信号に変換する撮像素子、等から構成され、撮影した画像データを制御部１０２に出力する。
【００１４】
本実施例において、制御部１０２には、パーソナルコンピュータ等で構成された設置姿勢入力手段１０６が接続される。操作者は設置姿勢入力手段１０６を介して撮像装置１００、より詳細には筺体１０９の姿勢を入力可能であり、操作者が入力した設置姿勢の情報を制御部１０２に送信する。制御部１０２に送られた設置姿勢に関する情報は、記憶部１０３に記憶される。温度センサ１０７は、前窓１０８の表面温度と相関のある温度を検出し、温度データを出力する。なお、本実施例では、温度センサ１０７は筺体１０９の外部に配置され、外気温度を検出するものとする。
【００１５】
本実施例において、筺体１０９の開口部に具備された前窓１０８には、ポリカーボネートやガラス等の透明部材が用いられる。また、透明導電膜１０１は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜等の通電により発熱する透明膜より構成される。なお、本実施例では発熱用の通電材料として透明導電体膜を用いたが、これに換えてフォトリソグラフィ等を利用して金属細線パターンを前窓１０８の内面に形成してもよい。また、図２に示すように、透明導電膜１０１の左右辺には、電極対１１０が設けられる。なお、図２は、図１に示す前窓１０８をカメラユニット１０５の光軸に沿って筺体１０９の内部側から見た場合の構成を模式的に示している。電源回路１０４によりこれら電極対１１０に通電することにより、透明導電膜１０１を発熱させることができる。
【００１６】
次に、本発明を適用した撮像装置１００の設置姿勢を示す模式図である図３を参照して、以降で述べる設置姿勢の定義について説明する。本明細書において、設置姿勢θは、水平線と前窓１０８の法線とが成す角により定義される。図３（ａ）に示すように、カメラユニット１０５が重力方向を向いている状態を、設置姿勢が下向き（−９０°≦θ＜０°）と定義する。図３（ｂ）に示すように、カメラユニット１０５が水平の状態を、設置姿勢が水平（θ＝０°）と定義する。更に、図３（ｃ）に示すように、カメラユニット１０５が重力方向とは反対側を向いている状態を、設置姿勢が上向き（０°＜θ≦＋９０°）と定義する。
【００１７】
次に、透明導電膜１０１へ供給される供給電力の制御について説明する。図４は、前窓１０８の温度を一定に保つ場合の、撮像装置１００の設置姿勢と透明導電膜１０１に対する供給電力との関係を示すグラフである。また、外気温が上昇した場合に好適な設置姿勢と供給電力との関係も併せて示している。
【００１８】
図４に示されるように、透明導電膜１０１への電力供給時、前窓１０８の表面温度は設置姿勢によって変化する。例えば、設置姿勢が−９０°の時には、前窓１０８の表面の熱伝達率が最小になるため、供給電力Ｐを所定値とした場合、前窓１０８の平均表面温度は最も高温になる。そして、設置姿勢が０°の時には、前窓１０８の表面の熱伝達率が最大になるため、この所定値の供給電力Ｐにおいて前窓１０８の平均表面温度は最も低温になる。したがって、図４に示すように、表面温度をＴとする際に、設置姿勢が−９０°の時には透明導電膜１０１への供給電力を最小にし、設置姿勢が０°の時には透明導電膜１０１への供給電力を最大にすることが好適である。このように設置姿勢に応じて透明導電膜１０１への供給電力を設定することで、姿勢差に起因する無駄な電力の消費を低減できる。
【００１９】
また、透明導電膜１０１への電力供給時、前窓１０８の表面温度は周囲温度によっても変化する。例えば、周囲温度が上昇すると、前窓１０８の表面温度も上昇する。したがって、図４に示すように、温度センサ１０７で検出した温度がＴからＴ＋ΔＴに上昇した時には、透明導電膜１０１への供給電力を減少させることが好適である。このように温度センサ１０７で検出した温度に応じて透明導電膜１０１への供給電力を設定することで、周囲温度変化に起因する無駄な電力の消費を低減できる。
【００２０】
図５は、撮像装置１００の設置姿勢、温度センサ１０７で検出した温度および透明導電膜１０１への供給電力の関係を示すデータテーブルである。また、図６は、撮像装置１００の透明導電膜１０１への通電処理を示すフローチャートである。これらを参照し、実際の透明導電膜１０１への通電制御の詳細について説明する。
【００２１】
図５に示すデータテーブルは図４に示すグラフから作成され、予め記憶部１０３に記憶される。なお、図５では代表的な数値データのみを例示しているが、実際には設置姿勢の各角度について対応する供給電力が記憶されている。なお、図４に示すグラフは一例であり、撮像装置のサイズや設置環境等に応じて異なる。そのため、図５に示すデータテーブルも一実施例であり、撮像装置のサイズや設置環境等に応じて変更や修正が可能である。
【００２２】
図６に示す通電処理において、制御部１０２は、まずステップＳ３０１で、温度センサ１０７により外気温度を検出する。そして、ステップＳ３０２において、判断部１０２ａは、温度センサ１０７で検出した外気温度が、前窓に氷雪が付着しうる温度（Ｔａ＿ｍａｘ以下）であるか否かの判断を行う。なお、Ｔａ＿ｍａｘは、実験等により得られたデータを基にして決定された温度でも良いし、各部品の熱伝導率等の特性から理論的に決定された温度でも良い。
【００２３】
判断部１０２ａにより、温度センサ１０７で検出した外気温度がＴａ＿ｍａｘ以下ではないと判断された場合、フローはステップＳ３０６に進められ、制御部１０２は通電処理を終了する。判断部１０２ａにより、温度センサ１０７で検出した外気温度がＴａ＿ｍａｘ以下であると判断された場合、フローはステップＳ３０３へ進められる。ステップＳ３０３では、制御部１０２は、まず記憶部１０３に記憶された設置姿勢に関する情報を読み出す。ステップＳ３０４において、決定部１０２ｂは、読み出された設置姿勢の情報および検出された温度の情報に基づいて、図５に示すデータテーブルから透明導電膜１０１への供給電力に関する制御情報を読み出す。そして、読み出した電源回路１０４を制御する際の供給電力等の制御情報を決定する。
【００２４】
ステップＳ３０５では、電源回路１０４は決定された制御情報に基づいて制御部１０２に制御され、電源回路１０４はステップＳ３０４で決定された電力を透明導電膜１０１に供給する。透明導電膜１０１への供給電力の調整方法としては、例えば、ＰＷＭ制御を使用できる。その後、タイマ１０２ｃにより、所定時間の経過が認められた後に、制御部１０２はフローをステップＳ３０１に戻す。なお、この所定時間は、例えば特定量の電力を供給した場合の経過時間と前窓１０８の表面温度の上昇の関係を得ておき、その関係から求めるとよい。この場合、検出された外気温度＝表面温度と仮定し、通電開始から表面温度がＴａ＿ｍａｘを超えるまでに要する時間が所定時間となる。以上の制御により、設置姿勢差および周囲温度変化に起因する無駄な電力の消費を低減しつつ、前窓１０８への氷雪の付着による映像劣化を防止できる。
【００２５】
以上に述べたように、本実施例に係る撮像装置は、透明部材（１０８）と、加熱手段（１０１，１１０）と、制御手段（１０２）と、を備える。透明部材（１０８）は、カメラユニット１０５の撮像方向の前部に配置され、筺体１０９の開口部を閉鎖してカメラユニット１０５が配置される閉鎖空間を形成する。そして、本実施例においては、透明導電膜１０１（透明導電体膜）とこれに対する通電を可能とする電極対１１０とにより、前窓１０８を加熱する加熱部材を構成する。なお、加熱部材の態様は、これに限られない。実施例の如く透明導電膜１０１を用いることが好ましいが、外部の映像が撮影可能な光透過率が確保できれば、金属薄膜等、種々の導電体膜（１０１）と、これに電力を供給する電極（１１０）とより構成できる。或いは、この加熱手段は、上述した金属細線パターンより構成してもよく、更には前窓１０８と分離して放射過熱等によって加熱する態様としてもよい。すなわち、電力の供給によって前窓１０８、更にはその表面温度を管理できれば加熱手段の態様は実施例で述べたものに限定されない。また、導電体膜（１０１）は、前窓（１０８）のカメラユニット１０５の側の面（内面）に形成されるとよい。導電体膜（１０１）は薄膜であるため、強度や耐候性を考慮することを要するが、内面に用いればこれらの制約を留意する必要性が小さくなる。
【００２６】
また、制御手段（１０２）は、本実施例では制御部１０２により構成され、撮像装置１００の向きに関する情報に基づいて定められた電力を加熱手段（１０１，１１０）に供給する。この制御部１０２は、記憶部１０３に記憶される各処理（各工程）により構成される撮像装置１００の制御方法を実行する。なお、本実施例では、撮像装置１００の設置姿勢に基づいて電源回路１０４を制御することとしている。しかし、本発明においては前窓１０８の向きによる熱伝達率の相違を問題としており、便宜上撮像装置１００の姿勢によりこれを得ることとしている。よって、前窓１０８の向き（垂線の方向）、もしくは供給電力を規定するためのこの向きに関する情報が得られれば、これら向き等を検出する様式は、設置姿勢の入力等に限定されない。
【００２７】
なお、撮像装置１００における記憶部１０３の負荷を減らす観点から、前窓１０８の向きに関する情報を入力する入力手段（設置姿勢入力手段１０６）を更に備えることが好ましい。例えば、この入力手段（１０６）を用いて設置姿勢（向きに関する情報）を入力する際に、設置姿勢に応じた供給電力のデータテーブルを合わせて入力することとすれば、膨大なデータテーブルを記憶せずともよくなる。
【００２８】
また、上述した撮像装置１００は、前窓１０８の温度を検出する温度検出手段を更に備えるとよい。制御部１０２は、検出された温度に応じるように加熱手段（１０１，１１０）に供給する電力を制御する。なお、本実施例の撮像装置１００では、カメラユニット１０５を内包し、カメラユニット１０５の撮像方向に有する開口を前窓１０８にて閉塞する筺体１０９を備えている。そして、温度検出手段（１０７）は、筺体１０９又はその外部の温度を検出し、これに基づいて前窓１０８の温度を推定することとしている。しかし、屋外環境で温度を検出する上で長期安定性に劣るが、例えば前窓１０８に対して接触温度計を付加する等、公知の種々の温度検出様式を適用してもよい。
【００２９】
また、上述した撮像装置１００においては、検出された温度と所定の温度（Ｔａ＿ｍａｘ）との何れが高いかを判断する判断手段（判断部１０２ａ）を更に備えることが好ましい。この場合、制御手段（１０２）は、検出された温度が所定の温度以下と判断された場合に、加熱手段（１０１，１１０）に電力を供給する。以上に述べたように、本発明によれば、撮像装置１００の設置姿勢に応じて前窓に形成された導電体膜への供給電力が調整される。これにより、前窓の表面温度が必要以上に上昇することを防止できる。
【００３０】
＜第２の実施例＞
温められた空気が上昇する性質から、例えば第１の実施例で例示した前窓１０８の表面温度は、鉛直方向における上側が下側より高温になる。特に、設置姿勢が水平の時には、前窓１０８の上下の表面温度差が最大になる。すなわち、前窓１０８の例えば上下での表面温度の相違は設置姿勢に起因して生じる。本実施例では、第１の実施例における効果に加えて、設置姿勢に起因して生じる前窓の上下での表面温度差を抑制することで、無駄な電力の消費を更に低減する。また、吹雪等により前窓２０８の表面温度が過度に低下した場合であっても、必要最小限の電力で前窓への氷雪の付着による映像劣化を低減する。本実施例では、このような場合にも対処し得る撮像装置およびその通電処理について述べる。
【００３１】
以下に、本実施例に係る撮像装置について、図７から図１１を参照して説明する。なお、本実施例に係る撮像装置と第１の実施例で述べた撮像装置の諸構成と略同様の機能作用を得る構成については同一符号を付すこととし、ここでの説明を割愛する。また、以下では、第１の実施例で説明した撮像装置１００と異なる構成について主に説明する。図７は、本実施例に係る撮像装置２００の構成例を示すブロック図である。また、図８は、撮像装置２００の前窓２０８に形成される第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂの模式図である。
【００３２】
本実施例に係る撮像装置２００は、前窓２０８に対して第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂの２つが形成される。したがって、電源回路２０４は、これに対応して、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂの各々に適宜通電し、独立して制御された電力を供給する。また、撮像装置２００は、操作者によって姿勢に関する情報を入力されるのではなく、筺体１０９に配される姿勢検出手段２０６によって姿勢に関する情報を得ている。姿勢検出手段２０６には例えば加速度センサ等が用いられ、撮像装置２００の設置姿勢を検出し、該設置姿勢に関する情報を制御部１０２に対して出力する。
【００３３】
第１の実施例において、温度センサ１０７は、前窓１０８の表面温度と相関のある温度として、撮像装置１００の外気温度を測定している。これに対し、本実施例では、温度センサ２０７は、前窓２０８の表面温度と相関のある温度として筺体温度を検出し、これを温度データとして制御部１０２に出力する。また、本実施例における制御部２０２は、第１の実施例で述べた判断部１０２ａ、決定部１０２ｂ、タイマ１０２ｃに加え、後述する氷雪判断部２０２ａおよび電力量判断部２０２ｂを更に備える。なお、本実施例において筺体１０９の開口部に具備される前窓２０８には、第１の実施例と同様に、ポリカーボネートやガラス等の透明部材が用いられる。
【００３４】
第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂは、第１の実施例と同様にＩＴＯ膜等の通電により発熱する透明膜により構成され、前窓２０８の内面に形成される。図２と同様の様式からなる図８に示すように、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂ各々の左右辺には、それぞれ第１電極対２１０ａおよび第２電極対２１０ｂが設けられる。なお、第１透明導電膜２０１ａおよび第１電極対２１０ａは設置状態における鉛直方向上側に、第２透明導電膜２０１ｂおよび第２電極対２１０ｂは鉛直方向下側に配置されるものとする。
【００３５】
次に、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂへの供給電力の制御について説明する。なお、以下では、第１の実施例との相違点を中心に説明する。また、設置姿勢の定義については、第１の実施例の場合と同様とする。図９は、前窓２０８の温度を一定に保つ場合の、撮像装置２００の設置姿勢と、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂに対する供給電力との関係を示すグラフである。また、図４の場合と同様に、外気温度が上昇した場合の設置姿勢と供給電力との関係も併せて示している。
【００３６】
上述したように、前窓２０８は、その設置時に規定される上下の方向において温度が相違している。このため、図９に示すように、第１透明導電膜２０１ａと第２透明導電膜２０１ｂとが形成された領域を同じ温度Ｔとするには、第２透明導電膜２０１ｂに対する供給電力を第１透明導電膜２０１ａに対するそれより大きくすることを要する。すなわち、前窓２０８の上下の表面温度差を抑制するためには、上下がなくなる設置姿勢が±９０°の場合を除き、第１透明導電膜２０１ａへの供給電力を第２透明導電膜２０１ｂへの供給電力より低くすることが好適である。
【００３７】
本実施例では、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂに対する供給電力を個別に調整することで、設置姿勢に起因して生じる前窓２０８の上下の表面温度差を低減可能としている。このように、設置姿勢に起因して生じる前窓２０８の上下の表面温度差を低減することで、第１の実施例と比較して無駄な電力の消費を更に低減することができる。
【００３８】
図１０は、撮像装置２００の設置姿勢、温度センサ２０７で検出した温度、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂへの供給電力の関係を示すデータテーブルである。また、図１１は、撮像装置２００の第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂへの通電処理を示すフローチャートである。これらを参照し、実際の第１および第２透明導電膜への通電制御の詳細について説明する。
【００３９】
図１０に示すデータテーブルは図９に示すグラフから作成され、予め記憶部１０３に記憶される。なお、図１０では代表的な数値データのみを例示しているが、実際には設置姿勢の各角度について対応する供給電力が記憶されている。なお、図９に示すグラフは一例であり、撮像装置のサイズや設置環境等に応じて異なる。そのため、図１０に示すデータテーブルも一実施例であり、撮像装置のサイズや設置環境等に応じて変更や修正が可能である。
【００４０】
図１１に示す通電処理において、制御部２０２は、まずステップＳ４０１で、温度センサ２０７により筐体温度を検出する。ステップＳ４０２において、判断部１０２ａは、温度センサ２０７で検出した筐体温度が、前窓に氷雪が付着しうる温度（Ｔａ＿ｍａｘ以下）であるか否かの判断を行う。なお、Ｔａ＿ｍａｘは、実験等により得られたデータを基にして決定された温度でも良いし、各部品の熱伝導率等の特性から理論的に決定された温度でも良い。
【００４１】
判断部１０２ａにより、温度センサ２０７で検出した筐体温度がＴａ＿ｍａｘ以下ではないと判断された場合、フローはステップＳ４１１に進められ、制御部１０２は通電処理を終了する。判断部１０２ａにより、温度センサ２０７で検出した筐体温度がＴａ＿ｍａｘ以下であると判断された場合、フローはステップＳ４０３へ進められる。ステップＳ４０３において、姿勢検出手段２０６は撮像装置２００の設置姿勢に関する情報を検出し、その検出結果を制御部２０２に伝える。
【００４２】
続くステップＳ４０４において、決定部１０２ｂは、電源回路２０４を制御する制御情報を決定する。具体的には、決定部１０２ｂは、検出された設置姿勢に関する情報および検出された筺体温度の情報を取得する。そして、これら情報に基づいて、図１０に示すデータテーブルから、第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂへの供給電力に関する制御情報を読み出す。読み出した制御情報は、電源回路２０４を制御する際の供給電力等の制御情報として決定される。
【００４３】
ステップＳ４０５では、電源回路２０４は、決定された制御情報に基づいて制御部２０２に制御される。そして、電源回路２０４は、ステップＳ４０４で決定された電力を第１透明導電膜２０１ａおよび第２透明導電膜２０１ｂにそれぞれ供給する。その後、タイマ１０２ｃにより所定時間の経過が認められた後に、制御部２０２はフローをステップＳ４０６へ進める。なお、この所定時間は、例えば特定量の電力を供給した場合の経過時間と前窓２０８の表面温度の上昇の関係を得ておき、その関係から求めるとよい。この場合、検出された筺体温度＝表面温度と仮定し、通電開始から表面温度がＴａ＿ｍａｘを超えるまでに要する時間が所定時間となる。
【００４４】
通常は、透明導電膜への所定時間の通電によって前窓２０８の表面温度はＴａ＿ｍａｘを超え、これにより付着した氷雪は前窓２０８より溶け落ちる。また、所定時間はそのために十分な時間に予め設定してある。しかし、例えば吹雪等の環境下では、所定時間が経過しても前窓２０８の温度が十分に上がらず、氷雪が残存している場合も考えられる。ステップＳ４０６では、氷雪判断部２０２ａにより、カメラユニット１０５により撮影された画像において、このような残存した氷雪の映り込みがあるか否かの判断を行う。氷雪の映り込みの有無を判断する方法としては、例えば、上述した所定時間の経過前後に取得した画像における背景差分を用いる方法が使用できる。具体的には、例えば、上述した所定時間の経過前後に取得した画像間において輝度と色の差とが一定値以上となった領域を、残存した氷雪の映り込みのある領域と判断するとよい。
【００４５】
ただし、背景に動体等の映り込みが懸念される場合には、更に精度良く氷雪の映り込みを判断することが望ましい。この場合、更に合焦度も参照して、残存した氷雪の映り込みのある領域を判断するとよい。合焦度はコントラスト等から算出され、ピントが合っていない場合には、合焦度が低い値になる。ここで、カメラユニット１０５の被写体側の最前面と前窓２０８との距離は、近接している。このため、前窓２０８に氷雪が残存している場合、この氷雪はカメラユニット１０５の最短撮影距離より近い位置に残存するため、この残存氷雪にはピントが合わない。このため、残存した氷雪の映り込みのある領域の合焦度は、低い値になる。すなわち、背景差分により輝度と色の差とが一定値以上となった領域であり、且つコントラスト等から算出される合焦度が低い値の領域は、残存した氷雪の映り込みのある領域と判断できる。このように、背景差分に加えて合焦度も参照することで、背景に動体等の映り込みが懸念される場合であっても、精度良く氷雪の映り込みを判断することができる。
【００４６】
氷雪判断部２０２ａにより画像への氷雪の映り込みはないと判断された場合、制御部２０２はフローをステップＳ４０１に戻す。ここで、フローがステップＳ４０１に戻った段階にて前窓２０８の温度がＴａ＿ｍａｘ以下の場合、前窓２０８に再度氷雪が付着する可能性がある。このため、前窓２０８の温度がＴａ＿ｍａｘより高くなるまで、ステップＳ４０１からステップＳ４０６のフローが繰り返される。氷雪判断部２０２ａにより画像への氷雪の映り込みあると判断された場合、制御部２０２はフローをステップＳ４０７へ進める。
【００４７】
ステップＳ４０７において、決定部１０２ｂは、氷雪の映り込みのある領域に対応する透明導電膜への供給電力を増大させ、氷雪が残存した領域のみを加熱する制御情報を生成する。例えば、ステップＳ４０６で画像の上側に氷雪の映り込みがあると判断された場合、決定部１０２ｂは第１透明導電膜２０１ａへの供給電力を所定の量だけ増大させる制御情報を生成する。なお、この所定の増大量は、規定値として定められた増分でもよく、予め計測して得ている、前窓表面温度の変化量と通電量との関係と、筺体温度とのデータテーブルを参照して定めてもよい。制御部２０２は、新たに生成された制御情報に基づいて、電源回路２０４より第１透明導電膜２０１ａに決定された電力を供給する。その後、タイマ１０２ｃにより第２の所定時間の経過が認められた後に、制御部２０２はフローをステップＳ４０８へ進める。なお、第２の所定時間は、増加後の電力を供給した場合の経過時間と前窓２０８の表面温度の上昇の関係を予め得ておき、その関係から求めるとよい。
【００４８】
ステップＳ４０８では、氷雪判断部２０２ａにより、再び画像への氷雪の映り込みがあるか否かの判断を行う。氷雪判断部２０２ａにより画像への氷雪の映り込みがあると判断された場合、前窓２０８には未だ氷雪が残存していると判断して制御部２０２はフローをステップＳ４０７へ戻す。そして、再度残存する氷雪を融解させる通電処理を実行する。画像への氷雪の映り込みはないと判断した場合、残存する氷雪は存在していないと判断できるため、制御部２０２はフローをステップＳ４０９へ進める。
【００４９】
ここで、上述した吹雪等の環境下の場合、氷雪等の付着が無くなった前窓２０８であっても、通電を停止して温度を低下させた場合、氷雪等が再度付着し始めることも考えられる。このため、通常時よりも大きい電力を供給した場合には、直ちに通電を停止するのではなく、吹雪等の風により前窓２０８の温度がＴａ＿ｍａｘを超えて安定するまで通電を継続することが望ましい。しかし、ステップＳ４０７において増大させた供給電力を維持した場合、本来の氷雪の付着防止のための電力を超えた過剰な電力を供給してしまう可能性がある。
【００５０】
このような場合を想定し、ステップＳ４０９において、制御部２０２は、電源回路２０４による氷雪の映り込みのあった領域に対応する透明導電膜への供給電力を減少させる。例えば、ステップＳ４０６で画像の上側に氷雪の映り込みがあると判断した場合、ステップＳ４０７にて第１透明導電膜２０１ａへの供給電力は少なくとも所定量増加されている。供給電力の減少量は予め所定減少量として定められており、決定部１０２ｂはステップＳ４０７で決定された供給電力からこの所定減少量を減算し、ステップＳ４０９以降において電源回路２０４が第１透明導電膜２０１ａへ供給する電力を決定する。供給電力を減少させた後、制御部２０２はフローをステップＳ４１０に進める。
【００５１】
ステップＳ４１０において、電力量判断部２０２ｂは、現在の供給電力がステップＳ４０４で決定された供給電力より大きいか否かの判断を行う。現在の供給電力がステップＳ４０４で決定された供給電力より大きいと判断した場合は、前窓２０８の温度をＴａ＿ｍａｘより高くするためのみを考えた場合には、供給電力が過剰と考えられる。しかし、上述した吹雪等の環境の影響により、供給電力の低下に伴って前窓２０８に再度氷雪等が付着することも想定される。そこで、制御部２０２は、タイマ１０２ｃにて所定時間の経過が認められた後に、フローをステップＳ４０８に戻す。この所定時間は、操作者等によって予め任意に設定されている時間である。ステップＳ４０８にて氷雪の映り込みが無いことが確認できれば、供給電力の更なる減少が可能と判断できる。
【００５２】
電力量判断部２０２ｂにより現在の供給電力はステップＳ４０４で決定された供給電力より大きくないと判断した場合、制御部２０２はフローをステップＳ４０１に戻す。この場合、現在第１透明導電膜２０１ａに供給されている電力は、前窓２０８の温度をＴａ＿ｍａｘ以下としないために十分な電力量であると認められる。そして、ステップＳ４０２において、判断部１０２ａにより前窓２０８の温度がＴａ＿ｍａｘ以下ではないと判断されると、制御部２０２によりフローはステップＳ４１１に進められる。以上の通電処理を実行することにより、前窓２０８に付着した氷雪を融解させて、劣化を伴わない映像を撮影できる状態を得ることができる。
【００５３】
以上に述べた通電制御を実行することにより、第１の実施例で述べた効果に加えて、設置姿勢に起因して生じる前窓２０８の上下の表面温度差も低減できる。また、実際に前窓２０８に氷雪等が付着した場合であっても、これを融解させて好適な映像を得ることができる。よって、第１の実施例と比較して、無駄な電力の消費を更に低減しつつ、吹雪等により前窓２０８の温度が過度に低下した場合にも必要最小限の電力で前窓２０８への氷雪の付着による映像劣化を低減できる。
【００５４】
以上に述べたように、本実施例に係る撮像装置２００は、透明部材（前窓２０８）の向きに関する情報を検出する検出手段（姿勢検出手段２０６）を更に備える。また、導電体膜（２０１ａ，２０１ｂ）は、複数の領域に分けて前窓２０８に配される。なお、本実施例では導電体膜は２つに分割されているが、分割後の領域は２つに限られず前窓２０８の大きさや材質等の条件に応じて更に分割数を増やしてもよい。また、導電体膜を複数に分割する場合、前窓２０８の上下方向を基準とし、この上下方向において複数に分割することが好ましい。前窓２０８表面の温度の相違は上下方向において現れるため、この方向に分割することで不要な電力共有を低減する効果が得られる。
【００５５】
また、上述したように、撮像装置２００は、カメラユニット１０５にて取得した画像への氷雪の映り込みの有無を判断する氷雪判断手段（氷雪判断部２０２ａ）を更に備えることが好ましい。この場合、制御手段（２０２）は、氷雪判断手段（２０２ａ）の判断結果に応じて加熱手段（２０１ａ，２１０ａ，２０１ｂ，２１０ｂ）に供給する電力を調整する。なお、本実施例では、氷雪判断部２０２ａは、分割された透明導電膜（２０１ａ，２０１ｂ）に対応した領域についての氷雪の映り込みを判断している。そして、その判断結果に応じて、複数の透明導電膜（２０１ａ，２０１ｂ）の各々に対し、供給する電力を個別に調整することとしている。しかし、吹雪等の影響を考慮する必要性は、第１の実施例の如く透明導電膜１０１単体が前窓１０８に設けられる場合も同様である。第１の実施例について、当該構成を付加することにより、吹雪等の環境下へも対応することができるようになる。
【００５６】
なお、本実施例では、制御手段（２０２）が透明導電膜（２０１ａ，２０１ｂ）に電力の供給を開始してから所定時間が経過したことを、タイマ１０２ｃにより計時する。そして、氷雪判断部２０２ａは、所定時間の経過の前後にカメラユニット１０５にて取得した画像における背景差分から、氷雪の映り込みの有無を判断する。このように構成することで、透明導電膜（２０１ａ，２０１ｂ）に供給した電力の効果を、的確に知ることが可能となる。
【００５７】
また、本実施例に係る撮像装置２００は、ステップＳ４０９等で調整された電力と、ステップＳ４０４で定められた電力との大小を判断する電力量判断手段（電力量判断部２０２ｂ）を更に備える。電力量判断部２０２ｂは、制御手段（２０２）が電力を調整した後に、氷雪判断手段（２０２ａ）が氷雪の映り込みが無いと判断したとき、調整された電力が定められた電力よりも大きいか否かを判断する。その結果調整された電力が定められた電力よりも大きい場合には、制御手段（２０２）は透明導電膜（２０１ａ，２０１ｂ）に供給する電力を定められた電力とする、これにより、過剰な電力を供給することなく、氷雪等の付着を好適に減少させることができる。
【００５８】
以上、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、および本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述した実施例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【００５９】
また、本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００、２００：撮像装置、  １０１、２０１ａ、２０１ｂ：透明導電膜、  １０２、２０２：制御部、  １０４、２０４：電源回路、  １０５：カメラユニット、  １０６：設置姿勢入力手段、  １０７、２０７：温度センサ、  ２０６：姿勢検出手段、  １０８、２０８：前窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020031398.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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