CN107083898A - 车窗挡风设备自控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车窗挡风设备自控平台，包括高清摄像头、风速检测设备、电动窗体以及DSP处理芯片，所述高清摄像头用于对车内景象进行图像采集以获得车内图像，所述风速检测设备用于检测车外风速以作为实时风速输出，所述电动窗体用于基于接收到的开启控制信号进行窗体的自动开启控制，所述开启控制信号中包括了窗体应开启到的目标幅度，所述DSP处理芯片用于所述实时风速确定要发送的所述开启控制信号中的目标幅度。通过本发明，能够有效避免车内人员皮肤被风吹裂。

Description

车窗挡风设备自控平台

技术领域

本发明涉及电动车窗领域，尤其涉及一种车窗挡风设备自控平台。

背景技术

车窗决定了车内小环境的通风情况、湿度情况以及保温情况，其打开或关闭，以及打开的幅度都由车内人员凭借自己的经验进行手动操作，控制效果不佳且影响了车内人员的开车状态。

车窗挡风设备是车窗的重要部件之一，很多车辆都安装了车窗挡风设备，他的优点在下雨天的时候表现的尤其挺明显的。第一，下雨天的时候他可以使车内的空气流通，这样就不会显得太闷，对于晕车的人来说就是一大福利；第二，如果驾驶员是一个爱抽烟的人，那下雨天的时候就不用担心车内散烟慢的问题了；第三：就是在下雨天的时候他可以消除雾气；第四，在高温的夏天，停车的时候不要把车窗关死，可以留一条小小的缝，安装了晴雨挡之后，正好可以遮住这个小缝，如果不仔细看的话是看不出来的。

现有技术中并不存在对车窗开启以及车窗挡风设备开启进行统一控制的技术方案，导致车内环境缺乏变化，无法满足挡风、透气、防雨以及提神等要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种车窗挡风设备自控平台，能够对车内人体对应的人体图像进行精确数据采集，基于人体图像进行皮肤干燥度检测以输出对应的干燥度等级，基于所述干燥度等级确定挡风控制信号中的挡风幅度，所述干燥度等级越高，所述挡风幅度越小，基于所述挡风幅度驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供与所述挡风幅度对应的挡风操作。

根据本发明的一方面，提供了一种车窗挡风设备自控平台，所述平台包括高清摄像头、风速检测设备、电动窗体以及DSP处理芯片，所述高清摄像头用于对车内景象进行图像采集以获得车内图像，所述风速检测设备用于检测车外风速以作为实时风速输出，所述电动窗体用于基于接收到的开启控制信号进行窗体的自动开启控制，所述开启控制信号中包括了窗体应开启到的目标幅度，所述DSP处理芯片分别与所述高清摄像头、所述风速检测设备以及所述电动窗体连接，用于所述实时风速确定要发送的所述开启控制信号中的目标幅度；

其中，所述实时风速越大，所述开启控制信号中的目标幅度越小，所述实时风速大于等于预设风速阈值时，所述开启控制信号中的目标幅度下降到一个固定值并保持不变。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中，还包括：车窗挡风设备主体，设置在车窗的上方，用于实现对车窗的挡风操作；挡风驱动设备，与所述车窗挡风设备主体连接，用于驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供不同幅度的挡风操作。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中，还包括：短距发射设备，与所述DSP处理芯片连接，用于将所述挡风控制信号发送给所述短距接收设备；短距接收设备，分别与所述挡风驱动设备以及所述短距发射设备连接，用于接收所述挡风控制信号，并将所述挡风控制信号转发给所述挡风驱动设备。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中：所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用ZIGBEE通信模式，或所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用WIFI通信模式。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中，还包括：

所述风速检测设备包括光电耦合电路、遮光板、风杯组件和微控制器，风杯组件随风旋转时会带动遮光板旋转，由于遮光板旋转导致光电耦合电路接收的光信号的不同而输出的不同的电信号，微控制器用于基于不同的电信号输出不同的实时风速；

图像内容检测设备，与所述高清摄像头连接，用于接收车内图像，基于车内图像的各个像素点的像素值确定车内图像像素值的均方差以作为目标均方差输出，对车内图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及车内图像确定车内图像的信噪比以作为目标信噪比输出；

初始滤波设备，与图像内容检测设备连接，用于对接收到的车内图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，还基于小波收缩的最优阈值进行车内图像的小波重构以获取小波滤波后的图像并作为第一滤波图像输出；

后续滤波设备，与初始滤波设备连接，用于接收第一滤波图像，针对接收到的第一滤波图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的第一滤波图像的所有像素的滤波像素值获取中值滤波后的图像并作为第二滤波图像输出；

对象检测设备，与后续滤波设备连接以接收第二滤波图像，对第二滤波图像进行人体识别以获得并分割出人体子图像，对所述人体子图像进行皮肤干燥度检测以输出对应的干燥度等级；

所述DSP处理芯片与所述对象检测设备连接，用于基于所述干燥度等级确定挡风控制信号中的挡风幅度，所述干燥度等级越高，所述挡风幅度越小；

其中，所述挡风驱动设备接收所述挡风控制信号，对所述挡风控制信号进行分析以获得其中的挡风幅度，并基于所述挡风幅度驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供与所述挡风幅度对应的挡风操作。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中，还包括：静态存储设备，与滤波切换设备连接，用于预先存储预设信噪比阈值和预设均方差阈值。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中：各种滤波窗口中的每一种滤波窗口为十字形、叉形、正方形、圆形和线形中的一种。

更具体地，在所述车窗挡风设备自控平台中：所述高清摄像头包括镜头支架、滤光片、透镜阵列以及CCD图像传感器。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的车窗挡风设备自控平台的结构方框图。

附图标记：1高清摄像头；2风速检测设备；3电动窗体；4DSP处理芯片

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的车窗挡风设备自控平台的实施方案进行详细说明。

车窗通常分为前后风窗、通风窗、隔热侧窗、遮阳顶窗四种。

第一，前后风窗，汽车的前、后风窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃，轿车的前后风窗又称前后风挡玻璃。

第二，通风窗，为便于自然通风，某些汽车在车门上设有三角通风窗，三角通风窗可绕垂直轴旋转，窗的前部向车内转动而后部向车外转动，使空气在其附近形成涡流并绕车窗循环流动。

第三，隔热侧窗，侧窗玻璃采用茶色或带有隔热层，可使室内保温并有安闲宁静的舒适感。具有完善的冷气、暖气、通风及空调设备的高级客车常常将侧窗设计成不可开启式，以提高车身的密封性。

第四，遮阳顶窗，遮阳顶窗(也称汽车天窗)及其他车窗开启时可使汽车室内与外界连通，接近敞篷车的性能，以便乘员在风和日丽的季节里充分享受明媚的阳光和新鲜的空气。遮阳顶窗不但可以增加室内的光照度，而且也是一种较有效的自然通风装置。

现有技术中，缺乏与车窗相关部件例如车窗挡风设备的控制机制，导致车窗挡风设备的控制基本上依赖于人工模式，自动化水平低下，分散了车内人员尤其是驾驶员的注意力。为了克服上述不足，本发明搭建了一种车窗挡风设备自控平台，用于解决上述技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的车窗挡风设备自控平台的结构方框图，所述平台包括高清摄像头、风速检测设备、电动窗体以及DSP处理芯片，所述高清摄像头用于对车内景象进行图像采集以获得车内图像，所述风速检测设备用于检测车外风速以作为实时风速输出；

所述电动窗体用于基于接收到的开启控制信号进行窗体的自动开启控制，所述开启控制信号中包括了窗体应开启到的目标幅度，所述DSP处理芯片分别与所述高清摄像头、所述风速检测设备以及所述电动窗体连接，用于所述实时风速确定要发送的所述开启控制信号中的目标幅度；

其中，所述实时风速越大，所述开启控制信号中的目标幅度越小，所述实时风速大于等于预设风速阈值时，所述开启控制信号中的目标幅度下降到一个固定值并保持不变。

接着，继续对本发明的车窗挡风设备自控平台的具体结构进行进一步的说明。

所述车窗挡风设备自控平台还可以包括：

车窗挡风设备主体，设置在车窗的上方，用于实现对车窗的挡风操作；

挡风驱动设备，与所述车窗挡风设备主体连接，用于驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供不同幅度的挡风操作。

所述车窗挡风设备自控平台还可以包括：

短距发射设备，与所述DSP处理芯片连接，用于将所述挡风控制信号发送给所述短距接收设备；

短距接收设备，分别与所述挡风驱动设备以及所述短距发射设备连接，用于接收所述挡风控制信号，并将所述挡风控制信号转发给所述挡风驱动设备。

在所述车窗挡风设备自控平台中：

所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用ZIGBEE通信模式，或所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用WIFI通信模式。

所述车窗挡风设备自控平台还可以包括：

所述风速检测设备包括光电耦合电路、遮光板、风杯组件和微控制器，风杯组件随风旋转时会带动遮光板旋转，由于遮光板旋转导致光电耦合电路接收的光信号的不同而输出的不同的电信号，微控制器用于基于不同的电信号输出不同的实时风速；

图像内容检测设备，与所述高清摄像头连接，用于接收车内图像，基于车内图像的各个像素点的像素值确定车内图像像素值的均方差以作为目标均方差输出，对车内图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及车内图像确定车内图像的信噪比以作为目标信噪比输出；

初始滤波设备，与图像内容检测设备连接，用于对接收到的车内图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，还基于小波收缩的最优阈值进行车内图像的小波重构以获取小波滤波后的图像并作为第一滤波图像输出；

后续滤波设备，与初始滤波设备连接，用于接收第一滤波图像，针对接收到的第一滤波图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的第一滤波图像的所有像素的滤波像素值获取中值滤波后的图像并作为第二滤波图像输出；

对象检测设备，与后续滤波设备连接以接收第二滤波图像，对第二滤波图像进行人体识别以获得并分割出人体子图像，对所述人体子图像进行皮肤干燥度检测以输出对应的干燥度等级；

所述DSP处理芯片与所述对象检测设备连接，用于基于所述干燥度等级确定挡风控制信号中的挡风幅度，所述干燥度等级越高，所述挡风幅度越小；

其中，所述挡风驱动设备接收所述挡风控制信号，对所述挡风控制信号进行分析以获得其中的挡风幅度，并基于所述挡风幅度驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供与所述挡风幅度对应的挡风操作。

所述车窗挡风设备自控平台还可以包括：

静态存储设备，与滤波切换设备连接，用于预先存储预设信噪比阈值和预设均方差阈值。

在所述车窗挡风设备自控平台中：

各种滤波窗口中的每一种滤波窗口为十字形、叉形、正方形、圆形和线形中的一种。

在所述车窗挡风设备自控平台中：

所述高清摄像头包括镜头支架、滤光片、透镜阵列以及CCD图像传感器。

另外，所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用的ZIGBEE通信模式中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。

根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

采用本发明的车窗挡风设备自控平台，针对现有技术中缺乏车窗挡风设备主体自动控制机制的技术问题，通过车内人员皮肤检测设备，能够对车内人体的皮肤干燥度进行实时检测以输出对应的干燥度等级，基于所述干燥度等级确定挡风控制信号中的挡风幅度，还引入挡风驱动设备实现对车窗挡风设备主体的自动化控制，其中，所述干燥度等级越高，所述挡风幅度越小。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种车窗挡风设备自控平台，包括高清摄像头、风速检测设备、电动窗体以及DSP处理芯片，所述高清摄像头用于对车内景象进行图像采集以获得车内图像，所述风速检测设备用于检测车外风速以作为实时风速输出，所述电动窗体用于基于接收到的开启控制信号进行窗体的自动开启控制，所述开启控制信号中包括了窗体应开启到的目标幅度，所述DSP处理芯片分别与所述高清摄像头、所述风速检测设备以及所述电动窗体连接，用于所述实时风速确定要发送的所述开启控制信号中的目标幅度；

其中，所述实时风速越大，所述开启控制信号中的目标幅度越小，所述实时风速大于等于预设风速阈值时，所述开启控制信号中的目标幅度下降到一个固定值并保持不变。

2.如权利要求1所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于，还包括：

车窗挡风设备主体，设置在车窗的上方，用于实现对车窗的挡风操作；

挡风驱动设备，与所述车窗挡风设备主体连接，用于驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供不同幅度的挡风操作。

3.如权利要求2所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于，还包括：

短距发射设备，与所述DSP处理芯片连接，用于将所述挡风控制信号发送给所述短距接收设备；

短距接收设备，分别与所述挡风驱动设备以及所述短距发射设备连接，用于接收所述挡风控制信号，并将所述挡风控制信号转发给所述挡风驱动设备。

4.如权利要求3所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于：

所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用ZIGBEE通信模式，或所述短距发射设备和所述短距接收设备都采用WIFI通信模式。

5.如权利要求4所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于，还包括：

所述风速检测设备包括光电耦合电路、遮光板、风杯组件和微控制器，风杯组件随风旋转时会带动遮光板旋转，由于遮光板旋转导致光电耦合电路接收的光信号的不同而输出的不同的电信号，微控制器用于基于不同的电信号输出不同的实时风速；

图像内容检测设备，与所述高清摄像头连接，用于接收车内图像，基于车内图像的各个像素点的像素值确定车内图像像素值的均方差以作为目标均方差输出，对车内图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及车内图像确定车内图像的信噪比以作为目标信噪比输出；

初始滤波设备，与图像内容检测设备连接，用于对接收到的车内图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，还基于小波收缩的最优阈值进行车内图像的小波重构以获取小波滤波后的图像并作为第一滤波图像输出；

后续滤波设备，与初始滤波设备连接，用于接收第一滤波图像，针对接收到的第一滤波图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的第一滤波图像的所有像素的滤波像素值获取中值滤波后的图像并作为第二滤波图像输出；

对象检测设备，与后续滤波设备连接以接收第二滤波图像，对第二滤波图像进行人体识别以获得并分割出人体子图像，对所述人体子图像进行皮肤干燥度检测以输出对应的干燥度等级；

所述DSP处理芯片与所述对象检测设备连接，用于基于所述干燥度等级确定挡风控制信号中的挡风幅度，所述干燥度等级越高，所述挡风幅度越小；

其中，所述挡风驱动设备接收所述挡风控制信号，对所述挡风控制信号进行分析以获得其中的挡风幅度，并基于所述挡风幅度驱动所述车窗挡风设备主体以为所述电动窗体提供与所述挡风幅度对应的挡风操作。

6.如权利要求5所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于，还包括：

静态存储设备，与滤波切换设备连接，用于预先存储预设信噪比阈值和预设均方差阈值。

7.如权利要求6所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于：

各种滤波窗口中的每一种滤波窗口为十字形、叉形、正方形、圆形和线形中的一种。

8.如权利要求7所述的车窗挡风设备自控平台，其特征在于：

所述高清摄像头包括镜头支架、滤光片、透镜阵列以及CCD图像传感器。