CN106945637A - 一种基于行车记录仪的雨刮控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于行车记录仪的雨刮控制系统，包括行车记录仪以及雨刮控制部，通过行车记录仪的图像分析实现雨刮自动控制。同时还提供一种雨刮控制方法，包括如下步骤：S10. 通过行车记录仪持续采集图像信息，并分析图像中的特征体；S20.与预设的特征数据对比，若符合判定条件时判定为有雨水，向控制所述雨刮器执行刮雨动作；S30.在特定间隔时间后再次采集图像信息，判定是否仍然符合雨水条件，若符合执行刮雨动作，同时减少特定间隔时间。本发明结合行车记录仪获取并分析图像，并根据图像的识别来控制雨刮器的动作，该系统大大降低了成本，同时又可以实现行车记录功能。

Description

一种基于行车记录仪的雨刮控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及汽车自动控制领域，特别涉及一种基于行车记录仪的雨刮控制系统及其方法。

背景技术

雨刮是汽车的基本部件，一般车辆配备的是普通雨刮，在雨天时需要驾驶员手动打开或关闭，或者手动调整雨刮的不同的档位速度，这在雨天会分散驾驶员在驾驶过程中的精神集中度从而影响行车安全；现在部分高端车配置有自动雨刮，在雨天时自动雨刮的检测模块会检测到车窗玻璃上的雨水从而自动控制雨刮的打开或关闭或调节雨刮的速度，给雨天行车带来很大的方便。

现在的自动雨刮基本原理：红外线产生电路发射红外线、红外线遇到车窗玻璃上的雨水产生反射、红外线接收电路通过接收检测被反射回来的红外线判断车窗上是否有雨水，因此自动雨刮需要增加特殊设计的检测模块和安装机构，以达到检测雨水和防止被环境光中的红外线误触发的功能，需要增加一定的成本，限制了其应用范围，所以目前基本上只有高端车才配备自动雨刮。随着图像处理和存储技术的发展，越来越多汽车使用行车记录仪，通常新车记录仪不受汽车配置的影响，后装也简单。但是行车记录仪目前仅限于记录行车过程中的图像，并没有与车载控制系统进一步地结合在一起。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种基于行车记录仪的雨刮控制系统。

一种基于行车记录仪的雨刮控制系统，用于获取图像的行车记录仪以及与所述行车记录仪连接的雨刮控制部；

所述行车记录仪分析汽车前挡风玻璃的图像，并根据分析结果向所述雨刮控制部发送控制信号；

所述雨刮控制部根据所述控制信号控制雨刮的工作状态。

进一步的，所述控制信号为PWM信号或者CAN总线信号或者LIN总线信号。

进一步的，还包括分析精度调节模块，所述分析精度调节模块调节所述行车记录仪分析图像的时间间隔。

另外，本发明还提供一种基于行车记录仪的雨刮控制方法，采用行车记录仪作为图像采集以及分析单元，方法包括如下步骤：

S10. 通过行车记录仪持续采集图像信息，并分析图像中的特征体；

S20. 将所述特征体的特征数据与预设的特征数据对比，判断是否符合雨水条件，若符合时判定为有雨水，向控制所述雨刮器执行刮雨动作；

S30. 在特定间隔时间后再次采集图像信息，判定是否仍然符合雨水条件，若符合刮雨动作，执行步骤S40，否则，执行S50；

S40. 减少特定间隔时间，执行步骤S30。

进一步的，还包括步骤S50：

当执行步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第一预设值时，增加特定间隔时间，并重新执行步骤S30;

当执行步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第二预设值时，控制所述雨刮器停止刮雨动作。

进一步的，特征体包括人或者车或者建筑物或者树木或者交通牌或广告牌或者动物；所述特征数据包括物体特征数据以及流水特征数据，所述物体特征数据包括所述特征体的轮廓特征；所述流水特征数据包括所述轮廓特征的畸变量。

进一步的，所述特定间隔时间设有最低值。

优选的，所述第一预设值为5次，所述第二预设值为10次。

优选的，所述步骤S20包括如下子步骤：

S21. 判定特征体的特征数据是否与预设的物体特征数据相符，若否则执行步骤S22；

S22. 判定特征体的特征数据是否与所述流水特征数据相符，若相符则判定为下雨。

优选的，所述刮雨动作的速度与所述特定间隔时间的长短呈反相关。

本发明的基于行车记录仪的雨刮控制系统及其方法所起到的有益效果包括：

1. 结合行车记录仪获取并分析图像，并根据图像的识别来控制雨刮器的动作，该系统大大降低了成本，同时又可以实现行车记录功能。

2. 根据行车记录仪的图像控制雨刮使行车记录仪在雨天记录更加有效，降低行车记录仪图像模糊的概率。

附图说明

图1为本发明实施例一中的基于行车记录仪的雨刮控制系统的系统架构图。

图2为本发明实施例二中的雨刮控制方法流程图。

图3为本发明实施例二中的步骤S20的具体方法流程图。

图4为本发明实施例三中的雨刮控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1：

本实施例一种基于行车记录仪的雨刮控制系统，如图1所示，该雨刮控制系统，包括行车记录仪以及雨刮控制部。其通过行车记录仪获取雨水信息，从而向雨刮控制部发送控制信号，雨刮控制部根据控制信号来控制雨刮的工作状态。

具体的，行车记录仪设置在汽车挡风玻璃的内侧，同时需要设置在汽车雨刮区域的对应处，用于判断雨刮刮雨的效果。

行车记录仪分析汽车前挡风玻璃的图像，并根据分析结果向所述雨刮控制部发送控制信号；

雨刮控制部根据所述控制信号控制雨刮的工作状态。

为了配合汽车原有的通信协议，雨刮控制部与雨刮之间的通信信号可以但不仅限于PWM信号、CAN总线信号、LIN总线信号中的一种或多种。为了适配原车信号，行车记录仪与雨刮控制部之间的通信也遵循上述的通信信号。

另外，为了调节行车记录仪的功耗以及系统占用率，还包括分析精度调节模块，该分析精度调节模块用于调节行车记录仪分析图像的时间间隔。当行车记录仪需要着重于行车记录时，或者是天气处于晴朗等明显不需要雨刮工作时。可以通过分析精度调节模块来手动调节行车记录仪的分析频率或者暂时关闭分析功能。从而降低行车记录仪的功耗以及资源占用。

实施例2：

本实施例提供的是一种基于行车记录仪的雨刮控制方法，采用行车记录仪作为图像采集以及分析单元，如图2所示，方法包括如下步骤：

步骤S10. 通过行车记录仪持续采集图像信息，图像信息可以来源于行车记录仪记录的视频信息中截取图像，也可以直接控制行车记录仪的摄像头进行图像获取，在获取了当前挡风玻璃的图像信息后，进行分析图像中的特征体。

在本实施例中，特征体的定义指的是经常在道路上出现的物体，可以但不仅限于是人、车、建筑物、树以及交通牌中的一种或多种。对这些特征体的识别可以通过图像识别的方法进行识别，本实施例中从图像中分离出特定物体的方法可以是颜色阈值法或者角点检测法等方法确定。

步骤S20. 将所述特征体的特征数据与预设的特征数据对比，判断是否符合雨水条件，当特征数据满足对比条件时判定当前车外天气情况为下雨，此时行车记录仪控制雨刮器执行刮雨动作。

这里的特征数据包括物体特征数据以及流水特征数据两种，物理特征属于用于识别物体形状和类型，具体的物体特征数据包括特征体的轮廓特征，如路牌为矩形、圆形或者三角形等。流水特征数据用于判定汽车前挡风玻璃上是否有流水，流水特征数据包括所述轮廓特征的畸变量，由于挡风玻璃存在流水时，所采集到的特征体轮廓会产生一定的扭曲和畸变，如原本的直线变成扭曲的曲线等。在识别了特征体的轮廓特征后得到特征参数，将其这些特征参数与预设的特征参数进行比较，再如直线，预设的直线特征参数为线性函数，那么特征体的特征参数拟合出来的函数方程与其对比后将产生一定的差值，最后判断其差值是否符合流水的特征，如果判定特征体的特征数据符合流水特征则可以判定为下雨状态。

因此步骤S20可以划分为如下子步骤：

S21. 判定特征体的特征数据是否与预设的物理特征数据相符，当不符合时即说明前挡风玻璃存在遮挡物，此时执行步骤S22；

S22. 判定特征体的特征数据是否与所述流水特征数据相符，若相符则说明前挡风玻璃的遮挡物为雨水，其可以判定为符合雨水条件。

步骤S30. 雨刮开始执行刮雨工作后，在特定间隔时间后再次采集图像信息，目的使是为了检查当前的刮雨频率是否满足于清理前挡风玻璃的雨水。可以理解的，行车记录仪采集图像的频率决定了刮雨动作的频率。当特定间隔时间后再次采集图像信息在判定是否仍然符合雨水条件，若符合刮雨动作，执行步骤S40；

本实施例中，该特定时间间隔的初始值最好为2秒。

步骤S40. 当在特定间隔时间检测后仍判定挡风玻璃上的雨水超过一定量时，则说明当天刮雨动作的频率不够，因此需要减少特定间隔时间，执行步骤S30。

此处减少的时间可以为n/2、n/3等，或者是按照曲线函数进行递减，但是为了防止扫描时间间隔小于雨刮的最快频率，特定间隔时间设有最低值，通常为n/6。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于：还包括雨刮减速以及停止的步骤，如图4所示，具体如下

步骤S50：当步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第一预设值时，这个判定次数是累加的过程，并不是连续的过程。即当累计判定次数于第一预设值之后增加特定间隔时间，并重新执行步骤S30。特定间隔时间增加后将使刮雨动作的频率降低下来。

如果步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第二预设值时，其中，该第二预设值大于第一预设值，并且，该判定次数属于连续的过程时，则可以判定当前前挡风玻璃已经没有雨水，无需启用雨刮，因此控制所述雨刮器停止刮雨动作。

本实施例中，第一预设值为5次，第二预设值为10次。

另外，刮雨动作的速度上也可以根据特定间隔时间的长短或分析精度调节模块进行调整，以保证更好的刮雨效果，本实施例中雨刮动作的速度与特定间隔时间的长短呈反相关，即当特定间隔时间越短时，雨刮动作的速度越快。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于行车记录仪的雨刮控制系统，其特征在于：用于获取图像的行车记录仪以及与所述行车记录仪连接的雨刮控制部；

所述行车记录仪分析汽车前挡风玻璃的图像，并根据分析结果向所述雨刮控制部发送控制信号；

所述雨刮控制部根据所述控制信号控制雨刮的工作状态。

2.根据权利要求1所述的基于行车记录仪的雨刮控制系统，其特征在于，所述控制信号为PWM信号或者CAN总线信号或者LIN总线信号。

3.根据权利要求1所述的基于行车记录仪的雨刮控制系统，其特征在于，还包括分析精度调节模块，所述分析精度调节模块调节所述行车记录仪分析图像的时间间隔。

4.一种基于行车记录仪的雨刮控制方法，其特征在于，采用行车记录仪作为图像采集以及分析单元，方法包括如下步骤：

S10. 通过行车记录仪持续采集图像信息，并分析图像中的特征体；

S20. 将所述特征体的特征数据与预设的特征数据对比，判断是否符合雨水条件，若符合时判定为有雨水，向控制所述雨刮器执行刮雨动作；

S30. 在特定间隔时间后再次采集图像信息，判定是否仍然符合雨水条件，若符合则执行刮雨动作，执行步骤S40；

S40. 减少特定间隔时间，执行步骤S30。

5.根据权利要求4所述的雨刮控制方法，其特征在于，还包括步骤S50：

当步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第一预设值时，增加特定间隔时间，并重新执行步骤S30;

当步骤S30中判定图像信息不符合雨水条件的次数超过第二预设值时，控制所述雨刮器停止刮雨动作。

6.根据权利要求4所述的雨刮控制方法，其特征在于，所述特征体包括人或者车或者建筑物或者树木或者交通牌或广告牌或者动物；所述特征数据包括物体特征数据以及流水特征数据，所述物体特征数据包括所述特征体的轮廓特征；所述流水特征数据包括所述轮廓特征的畸变量。

7.根据权利要求4所述的雨刮控制方法，其特征在于，所述特定间隔时间设有最低值。

8.根据权利要求4所述的雨刮控制方法，其特征在于，所述第一预设值为5次，所述第二预设值为10次。

9.根据权利要求6所述的雨刮控制方法，其特征在于，所述步骤S20包括如下子步骤：

S21. 判定特征体的特征数据是否与预设的物体特征数据相符，若否则执行步骤S22；

S22. 判定特征体的特征数据是否与所述流水特征数据相符，若相符则判定为符合雨水条件。

10.根据权利要求4所述的雨刮控制方法，其特征在于，所述刮雨动作的速度与所述特定间隔时间的长短呈反相关。