用于部署在智能住家环境中的相机组件制造技术

技术编号:25157352 阅读:38 留言:0更新日期:2020-08-05 07:53
本申请涉及部署在智能住家环境中的相机组件。一种视频相机组件,包括:(1)外壳;(2)图像传感器,所述图像传感器被封装在所述外壳中并且被配置成捕捉智能住家环境的活动;(3)无线无线电,所述无线无线电被配置成经由远程服务器将由所述图像传感器捕捉的视频帧传送到电子设备;(4)至少一个红外发射器,所述至少一个红外发射器被配置成选择性照亮所述智能住家环境;(5)封装在所述外壳中的一个或多个电路板,所述一个或多个电路板包括安装于其上的至少一个处理器;以及(6)耦合至所述图像传感器的加热部件,所述加热部件被配置成将所述图像传感器连续地维持在高于阈值温度的温度,同时所述图像传感器捕捉所述智能住家环境的活动。

【技术实现步骤摘要】
用于部署在智能住家环境中的相机组件分案说明本申请属于申请日为2018年6月29日的技术专利申请201821029945.6的分案申请。相关申请的交叉引用本申请请求于2017年9月19日提交的美国临时申请No.62/560,611的优先权,其全部内容通过引用并入本文。本申请涉及于2017年9月20日提交的名称为“CameraAssemblywithConcave-ShapedFrontFace(具有凹形正面的相机组件)”的美国申请No.15/710,770、于2017年9月20日提交的名称为“MountHingeforanElectronicDevice(用于电子设备的安装铰接件)”的美国专利申请No.15/710,758以及于2017年9月20日提交的名称为“MountAttachmentforanElectronicDevice(用于电子设备的安装附件)”的美国专利申请No.15/710,765,其中各文件的全部内容通过引用并入本文。
本技术大体上涉及相机组件,包括但不限于温控式视频相机组件。
技术介绍
视频监控相机正得到广泛使用。视频相机在住宅和商业环境中的使用率已大幅提高,部分原因是价格较低且部署简便。随着消费者需求的变化以及家庭自动化及相关系统的复杂性增加,在设计这样的相机产品时会出现各种新的挑战,诸如温度和照明管理。这些挑战对于易受较大温度变化和环境条件影响的室外产品而言尤为重要。例如,具有定焦图像传感器的相机要求操作温度处于特定范围内,以防所捕捉的图像失真和/或质量下降。作为另一示例,用户可能期望将相机安装在相机暴露于雨中和直射阳光下的位置。作为又一示例,用户可能期望广泛的自由度来调整相机在安装后的定向(例如,倾斜和偏转)。作为再一示例,用户可能期望将相机安装在相机有被不法分子盗用风险的不安全位置。
技术实现思路
因此,系统和/或设备需要用更有效率、精确且有效的方法来维持相机组件内的特定温度;通过相机组件捕捉、分析和传送场景;对相机组件在雨中和/或直射阳光下的暴露进行补偿;实现相机组件的广泛的位置自由度;以及将相机组件固定至建筑物;等等。这样的系统、设备和方法可选地补充或替换常规的系统、设备和方法。本技术的一个方面涉及一种用于部署在智能住家环境中的相机组件,其包括:外壳;安装于所述外壳的透镜组件;图像传感器,所述图像传感器被封装在所述外壳中并且被定位为记录由所述透镜组件聚焦至的图像以便捕捉所述智能住家环境的活动;无线无线电,所述无线无线电被配置成经由远程服务器将由所述图像传感器捕捉的视频帧传送到电子设备;至少一个红外发射器,所述至少一个红外发射器被定位为选择性照亮所述智能住家环境;封装在所述外壳中的一个或多个电路板,所述一个或多个电路板包括安装于其上的至少一个处理器和发热电路;以及耦合至所述图像传感器和所述发热电路的主动式加热部件,所述主动式加热部件被定位并配置为:在所述图像传感器捕捉所述智能住家环境的活动的同时,响应于来自所述发热电路的电信号,将所述图像传感器连续地维持在高于阈值温度的温度。本公开描述了紧凑型全天候相机实施方式,其具有高供电相机上处理(on-cameraprocessing)、低光(例如,夜间)照明、用于捕捉和中继音频信息的麦克风和扬声器、被动式冷却、主动式加热、防水、抗冲击性、压力均衡、同时传送多个HD视频流的能力、以及通过多种协议(例如,Wi-Fi、Bluetooth和IEEE15.4)与其他设备无线通信的能力。这样的设备产生大量的热(例如,来自处理器)并且还包括诸如图像传感器的热敏部件。在这样的设备中,重要的是维持高敏感部件的温度(例如,经由主动式加热和被动式冷却),同时保持相机的紧凑的被动式冷却方面。此外,相机图像传感器固有地对光敏感,因此阻止来自相机照明器的光、颜色或IR进入图像传感器非常重要。用于操纵来自相机照明器的光的部件——例如透镜和漫射器——对于防止所捕捉的图像中的褪色或异常是重要的。本文描述的实施方式包括被配置成防止热和/或光干扰敏感相机部件的部件。期望具有维持相机中的图像传感器的温度的手段。图像传感器受周边温度和/或工作温度变化的影响。在许多情况下,温度变化越大,影响就越大。特别地,温度的变化会影响拍摄图像的对焦水平(focus)或清晰度(sharpness)。因此,维持图像传感器的温度对于不具有重新对焦来补偿温度影响的手段的定焦相机而言特别重要。此外,室外相机可能经历较宽的温度范围(例如,从零下40摄氏度到55摄氏度)。因此,维持图像传感器的温度对于室外相机也是特别重要的。在本文公开的一些实施方式中,相机包括主动式加热部件,该主动式加热部件被配置成通过选择性向图像传感器供热来在相机操作期间将图像传感器维持在期望的操作温度。在本文公开的一些实施方式中,相机包括被动式冷却组件,该被动式冷却组件被配置成通过从图像传感器散热而在相机的操作期间将图像传感器维持在期望的操作温度。还期望让IR照明器的透镜(例如超环面透镜)引导照明以均匀地照亮相机视场中的部分场景,因为这会减少异常并且提高由图像传感器捕捉的图像的质量。还期望让镜头适合于使发送到相机视场之外的照明量最小化。通过减少发送到相机视场之外的照明量,减少提供充分照明所需的IR照明器的数量和/或强度。方便起见,尽管本文将照明器和透镜描述为适合于红外光,但在一些实施方式中,使用其他类型的不可见光照明器和透镜(例如,紫外照明器和对应的透镜)。还期望具有凹形正面(有时也称为盖玻璃或盖透镜),因为它阻止正面上的积水,为图像传感器提供遮蔽(例如,阻止直射阳光),并且提高由图像传感器捕捉的图像的质量。还期望相机向用户提供视觉和/或音频反馈(例如,经由智能住家(smarthome)应用中的用户接口,或者经由来自相机的音频和/或视觉反馈)。反馈可以涉及相机本身的操作状态、与相机相关联的另一个电子设备的操作状态、和/或与相机相关联的一组电子设备的操作状态。在通常部署安全相机的环境中,诸如在工作或住家环境中(室内或室外),有利的是将相机配置有能够将指示或补充相机处理活动的实时相机状态信息和/或音频/视觉内容的物理特征提供给环境中的占用者(occupant),而不会干扰相机的操作或占用者。在一些实施方式中,这样的物理特征包括设置在相机外围的光环并且被配置成对环境的占用者从环境中的宽位置范围占用者可见。例如,在一些相机实施方式中,光环被配置成在至少包括环境中落入相机视场内的区域的位置范围内可见。在一些相机实施方式中,光环具有多个单独个体的发光元件,其均具有可单独控制以反映本地相机状态和/或相机处理状态/操作的相关联的发光特性。在一些配置中,可控的发光特性包括开/关状态、色调、饱和度和/或亮度/强度中的一个或多个。在一些配置中,发光元件被单独控制成显示可能为静态或动态(例如,环的一个或多个旋转部分)的整体图案(例如,整个环或者环的一个或多个部分),其由单个显示色或者两个或更多个不同的显示色。图案中的每一个能够符合视觉语言并且对应于相机状态和/或本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种相机组件,其特征在于,所述相机组件包括:/n外壳,所述外壳具有正面和本体,所述本体具有前部开口并且在所述前部开口处物理连接至所述正面,其中所述本体具有圆截面和从所述前部开口延伸至所述本体的后部的中心的中心轴线;/n连接至所述本体的所述后部的基座,所述基座包括支撑部、从所述支撑部的中心区域延伸的杆体以及刚性固定至所述杆体的一端的球体,其中:/n所述基座的所述支撑部具有圆形印记,该圆形印记具有小于所述外壳的所述前部开口的所述圆截面的半径和小于该半径的高度;/n所述球体具有大于所述杆体的直径的直径;/n所述杆体从所述支撑部沿着杆体轴线与所述球体一起延伸至所述外壳的所述本体的所述后部中,使得所述杆体的至少一部分和所述球体与所述本体的所述后部物理耦合;/n所述外壳被配置为在至少两个自由度上相对于所述球体旋转,所述至少两个自由度包括用于将所述外壳相对于所述杆体的所述杆体轴线偏斜了在所述外壳的所述中心轴线与所述杆体的所述杆体轴线之间形成的角度的第一自由度和用于相对于所述基座的所述杆体轴线旋转所述外壳的第二自由度;以及/n所述基座的所述支撑部包括第一臂和释放机构,所述第一臂和所述释放机构彼此连接并且被配置为可拆卸地将所述外壳和所述基座连接至安装板;以及/n具有前表面和后表面的所述安装板,所述前表面和后表面被配置为分别容纳所述基座的所述支撑部和附接到支撑表面,其中,所述安装板具有被配置为与所述基座的所述第一臂互锁的至少一个突起,并且所述基座的所述释放机构被配置为使得所述第一臂的运动以将所述第一臂与所述至少一个突起脱离而使得所述基座能够与所述安装板拆离,并且其中,当所述基座耦合至所述安装板时,所述第一臂和所述至少一个突起被所述基座和所述安装板隐藏。/n...

【技术特征摘要】
20170919 US 62/560,611;20171025 US 15/793,9081.一种相机组件,其特征在于,所述相机组件包括:
外壳,所述外壳具有正面和本体,所述本体具有前部开口并且在所述前部开口处物理连接至所述正面,其中所述本体具有圆截面和从所述前部开口延伸至所述本体的后部的中心的中心轴线;
连接至所述本体的所述后部的基座,所述基座包括支撑部、从所述支撑部的中心区域延伸的杆体以及刚性固定至所述杆体的一端的球体,其中:
所述基座的所述支撑部具有圆形印记,该圆形印记具有小于所述外壳的所述前部开口的所述圆截面的半径和小于该半径的高度;
所述球体具有大于所述杆体的直径的直径;
所述杆体从所述支撑部沿着杆体轴线与所述球体一起延伸至所述外壳的所述本体的所述后部中,使得所述杆体的至少一部分和所述球体与所述本体的所述后部物理耦合;
所述外壳被配置为在至少两个自由度上相对于所述球体旋转,所述至少两个自由度包括用于将所述外壳相对于所述杆体的所述杆体轴线偏斜了在所述外壳的所述中心轴线与所述杆体的所述杆体轴线之间形成的角度的第一自由度和用于相对于所述基座的所述杆体轴线旋转所述外壳的第二自由度;以及
所述基座的所述支撑部包括第一臂和释放机构,所述第一臂和所述释放机构彼此连接并且被配置为可拆卸地将所述外壳和所述基座连接至安装板;以及
具有前表面和后表面的所述安装板,所述前表面和后表面被配置为分别容纳所述基座的所述支撑部和附接到支撑表面,其中,所述安装板具有被配置为与所述基座的所述第一臂互锁的至少一个突起,并且所述基座的所述释放机构被配置为使得所述第一臂的运动以将所述第一臂与所述至少一个突起脱离而使得所述基座能够与所述安装板拆离,并且其中,当所述基座耦合至所述安装板时,所述第一臂和所述至少一个突起被所述基座和所述安装板隐藏。


2.根据权利要求1所述的相机组件,其中,所述本体包括具有圆截面的圆形本体,并且所述中心轴线从所述前部开口的中心延伸至所述圆形本体的所述后部的中心,所述圆形本体的所述圆截面具有从所述前部开口至所述圆形本体的所述后部变小的半径,所述圆形本体相对于所述中心轴线基本上对称。


3.根据权利要求1所述的相机组件,其中,所述外壳的所述后部包括在与所述正面相对的位置处耦合的衬套,并且所述衬套被布置在所述基座的所述杆体的至少一部分周围。


4.根据权利要求3所述的相机组件,其中,当所述外壳在所述至少两个自由度上相对于所述球体移动时,所述衬套被配置为与所述外壳的所述本体一起移动,并且所述衬套包括切口,所述切口被配置为在所述外壳根据所述第一自由度相对于所述杆体的所述杆体轴线偏斜时为所述杆体提供间隙。


5.根据权利要求3所述的相机组件,其中,所述衬套被配置为经由一个或多个摩擦表面抵靠所述基座的所述球体的支承表面,由此促进所述外壳根据所述第二自由度相对于所述基座的所述杆体轴线的至少旋转。


6.根据权利要求1所述的相机组件,其中,所述正面具有凹形并且在所述正面的外围处限定一前平面,所述正面包括定位在所述正面的中心处的内部区段以及靠近所述外围定位的外部区段,所述内部区段的至少一部分对可见光是透明的,所述外部区段的至少一部分对可见光是不透明的。


7.根据权利要求6所述的相机组件,其特征在于,所述相机组件进一步包括:
图像传感器,所述图像传感器被连接在所述正面的所述内部区段后面,使得来自所述相机组件的外部的光线在进入所述图像传感器之前穿过所述正面的所述内部区段的对可见光透明的部分,所述图像传感器沿着所述外壳的所述中心轴线被布置。


8.根据权利要求7所述的相机组件,其特征在于,所述相机组件进一步包括:
热耦合至所述图像传感器的加热部件,所述加热部件被配置为将所述图像传感器维持高于阈值温度的温度,同时所述图像传感器正在捕捉其中部署所述相机组件的智能住家环境的活动。


9.根据权利要求8所述的相机组件,其中,所述加热部件被附接至耦合至所述图像传感器的传感器散热器,被固定到与所述图像传感器相关联的图像传感器板或者被布置与所述图像传感器直接接触。


10.根据权利要求8所述的相机组件,其特征在于,所述相机组件进一步包括:
热耦合至所述图形传感器的温度传感器;以及
可通信地耦合至所述温度传感器和所述加热部件的控制电路,所述控制电路被配置为:(a)基于来自所述温度传感器的数据来确定所述图像传感器的温度;以及(b)基于所确定的温度来设定所述加热部件的操作参数。


11.根据权利要求10所述的相机组件,其中,所述控制电路被进一步配置为确定所述图像传感器的温度是否低于所述图像传感器的预设目标温度;以及
其中,基于所确定的温度来设定所述加热部件的操作温度包括:
根据所述图像传感器的温度低于所述预设目标...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹森·卢克斯泰勒·威尔逊安伯·沃尔梅灵邓瑞明杰弗里·劳杰森·古尔登廖光迅凯文·爱德华·博特迪特里希·侯丹尼尔·帕特里克·福伦奥利弗·米勒马克·克拉兹
申请(专利权)人:谷歌有限责任公司
类型:新型
国别省市:美国;US

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