本發(fā)明涉及一種基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，屬于車載設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車上采用的雨刮器，根據(jù)其動力不同可分為真空式、氣動式和電動式三種。由于電動雨刮器具有動力大，工作可靠，容易控制，且不受發(fā)動機工況影響等優(yōu)點，目前被廣泛使用。雨刮器的作用是在雨雪天氣行車時，清除擋風(fēng)玻璃上的雨水或積雪，確保駕駛員有良好的視線。

其中，電動雨刮器是由微型直流電功機驅(qū)動，通過聯(lián)動機構(gòu)，使擋風(fēng)玻璃外表面的刮水片來回擺動，以掃除擋風(fēng)玻璃上的雨水、雪或灰塵。

近年來在有些車輛上采用了柔性齒條傳動雨刮器，柔性齒條傳動機構(gòu)具有占用空間小、噪聲低、便于刮水電動機布置等優(yōu)點?？梢詫㈦妱訖C裝在維修空間比較大的地方，便于維護。柔性齒條由套管、芯軸、鋼絲三部分組成。鋼絲以一定的螺距繞在柔性的芯軸上，使芯軸表面形成“齒形”，與齒輪嚙合帶動刮水片做往復(fù)擺動刮水。

汽車在小雨或者霧天行駛時，雨刮器即使以低速擋運轉(zhuǎn)，由于水量很少，會與灰少形成泥水，也不易將車窗刮干凈，而且還會在風(fēng)擋玻璃上形成—些污跡，影響駕駛員的視線，嚴重時有可能刮傷玻璃。對此，人們對雨刮器進行改進。

如申請?zhí)枺?01310514406.7 申請日：2013-10-25的文件中，公開了一種雨刮器，包括兩個雨刮器，兩個雨刮器鏡像對稱設(shè)置在前擋風(fēng)玻璃左右兩側(cè)，雨刮器包括雨刮器支架、雨刮條和一個供雨刮條安裝的橡膠套，橡膠套側(cè)壁成型有一與驅(qū)動雨刮器活動臂連接的連接部，雨刮器上設(shè)置有雨量傳感器、溫度傳感器、主控制器、加熱器、雨刮執(zhí)行裝置和電源。本發(fā)明結(jié)構(gòu)較簡單，拆卸安裝均較方便，能夠相向擺動雨刮條，防止干擾駕駛員的視線，在寒冷的冬天，可以根據(jù)外部環(huán)境，自動啟動或者停止加熱裝置，可根據(jù)雨量的大小自動調(diào)節(jié)雨刮器運行的速度。

而在另外一篇申請?zhí)枺?01210216311.2 申請日：2012-06-28的文件中，公開了一種智能雨刮器，包括雨刷架、設(shè)置在雨刷架內(nèi)的雨刷、連接雨刷架末端轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動裝置、車窗清潔器、與車窗清潔器向連接的噴淋嘴、設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上方的光電傳感器以及PLC裝置，噴淋嘴設(shè)置在雨刷架內(nèi)側(cè)并指向雨刷，光電傳感器的發(fā)射接收端子沿車窗玻璃的法線設(shè)置，光電傳感器與車窗清潔器分別與PLC裝置的信號輸入端和信號輸出端連接。本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于實現(xiàn)對車窗玻璃表面清潔度的自動監(jiān)控以及對車窗玻璃的自動清潔。通過本發(fā)明公開的智能雨刮器采用由PLC裝置控制的車窗清潔器和光電傳感器，以采集車窗表面定向反射的光通量為判斷依據(jù)來實現(xiàn)對車窗玻璃清潔度的自動判別與清洗。

盡管上述文獻對雨刮器的功能做出改進，但實際上其在實施中仍然存在不足?，F(xiàn)有的雨刮器只能通過人工控制驅(qū)動往復(fù)運動，無法結(jié)合車輛前方圖像和分析確定清晰度來判斷師傅需要對雨刮器控制，使得對雨刮器的控制方式單一，依賴人工控制方式，降低了雨刮器的自動控制功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的雨刮器只能通過人工控制驅(qū)動往復(fù)運動，無法結(jié)合車輛前方圖像和分析確定清晰度來判斷師傅需要對雨刮器控制，使得對雨刮器的控制方式單一的問題。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，包括圖像傳感模塊、圖像檢測模塊、控制模塊、顯示模塊、驅(qū)動模塊、驅(qū)動電機、連桿機構(gòu)；所述圖像傳感模塊，用于采集車輛前方玻璃的圖像；所述圖像檢測模塊，用于對采集的車輛前方玻璃圖像檢測獲得圖像的清晰度值；所述控制模塊，用于根據(jù)檢測的圖像清晰度值與設(shè)置的閾值比較，在圖像清晰度值小于設(shè)置的閾值時生成和輸出控制信號；所述顯示模塊，用于根據(jù)控制信號將車輛前方圖像顯示；所述驅(qū)動模塊，用于根據(jù)控制信號生成驅(qū)動信號；所述驅(qū)動電機，用于根據(jù)驅(qū)動信號驅(qū)動連桿機構(gòu)產(chǎn)生運動，帶動連接在連桿機構(gòu)上的雨刮器做往復(fù)運動。

進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述圖像傳感模塊采用攝像頭采集車輛前方圖像。

進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述圖像檢測模塊采用基于梯度算子的圖像清晰度檢測方法檢測獲得圖像清晰度值。

進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：還包括超聲波測距模塊，所述超聲波測距模塊與控制模塊相連。

進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述驅(qū)動電機采用步進電機。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

本發(fā)明提出的基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，將圖像處理技術(shù)和自動化控制技術(shù)結(jié)合，利用圖像傳感模塊采集車輛前方玻璃的圖像，并檢測判斷該圖像的清晰度值，根據(jù)清晰度值與設(shè)置的閾值比較，在圖像清晰度值小于設(shè)置的閾值時生成和輸出控制信號，使得驅(qū)動模塊可以根據(jù)控制信號驅(qū)動所述驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，使得連桿機構(gòu)產(chǎn)生運動，帶動連接在連桿機構(gòu)上的雨刮器做往復(fù)運動，實現(xiàn)對車輛前方玻璃的自動清理功能，而無需依賴人工控制方式，可以利用傳感技術(shù)進行自動化地操作，結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，具備更好的自動化方式?？梢越鉀Q現(xiàn)有的雨刮器只能通過人工控制驅(qū)動往復(fù)運動，無法結(jié)合車輛前方圖像和分析確定清晰度來判斷師傅需要對雨刮器控制，使得對雨刮器的控制方式單一的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)的模塊示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述。

如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計了一種基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，包括圖像傳感模塊、圖像檢測模塊、控制模塊、顯示模塊、驅(qū)動模塊、驅(qū)動電機、連桿機構(gòu)；所述圖像傳感模塊，用于采集車輛前方玻璃的圖像；所述圖像檢測模塊，用于對采集的車輛前方玻璃圖像檢測獲得圖像的清晰度值；所述控制模塊，用于根據(jù)檢測的圖像清晰度值與設(shè)置的閾值比較，在圖像清晰度值小于設(shè)置的閾值時生成和輸出控制信號；所述顯示模塊，用于根據(jù)控制信號將車輛前方圖像顯示；所述驅(qū)動模塊，用于根據(jù)控制信號生成驅(qū)動信號；所述驅(qū)動電機，用于根據(jù)驅(qū)動信號驅(qū)動連桿機構(gòu)產(chǎn)生運動，帶動連接在連桿機構(gòu)上的雨刮器做往復(fù)運動。

其原理是: 圖像傳感模塊可設(shè)置于車輛前方的擋風(fēng)玻璃上， 利用圖像傳感模塊采集車輛前方玻璃的圖像，并檢測判斷該圖像的清晰度值，根據(jù)清晰度值與設(shè)置的閾值比較，在圖像清晰度值小于設(shè)置的閾值時生成和輸出控制信號，使得驅(qū)動模塊可以根據(jù)控制信號驅(qū)動所述驅(qū)動電機抓東，使得連桿機構(gòu)產(chǎn)生運動，帶動連接在連桿機構(gòu)上的雨刮器做往復(fù)運動，實現(xiàn)對車輛前方玻璃的自動清理功能，完成自動化控制過程。

優(yōu)選地，系統(tǒng)中所述圖像傳感模塊采用攝像頭采集車輛前方圖像。攝像頭設(shè)置于車內(nèi)，且可以局部或全部采集車輛前方玻璃圖像，利用攝像頭可以便于安裝和固定。

以及，所述圖像檢測模塊采用基于梯度算子的圖像清晰度檢測方法檢測獲得圖像清晰度值。如現(xiàn)有的基于robert梯度算子的圖像清晰度檢測方法, 對圖像進行清晰度檢測時選取整個圖像的一部分來檢測，確定焦點窗口。采用梯度函數(shù)具有運算速度快的特點,能滿足圖像快速處理的要求。

為了更好地實現(xiàn)控制功能，系統(tǒng)還包括超聲波測距模塊，所述超聲波測距模塊與控制模塊相連。超聲波測距模塊用于檢測車輛與前方物品或車輛或行人的距離，及將測得的距離輸入控制模塊后，由顯示模塊進行顯示。

所述驅(qū)動電機采用步進電機，如采用SST43D104X型電機，轉(zhuǎn)速在1000轉(zhuǎn)/分鐘左右，能夠防水、防油，用于某些特殊場合。

綜上，本發(fā)明提出的基于圖像檢測的車輛雨刮器自動控制系統(tǒng)，使得連桿機構(gòu)產(chǎn)生運動，帶動連接在連桿機構(gòu)上的雨刮器做往復(fù)運動，實現(xiàn)對車輛前方玻璃的自動清理功能，而無需依賴人工控制方式，可以利用傳感技術(shù)進行自動化地操作，結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷，具備更好的自動化方式。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。