本發(fā)明涉及車輛雨刮器的智能控制，特別是一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，雨刮的智能控制普遍采用雨滴傳感器，也稱為雨量傳感器。雨滴傳感器主要作用是檢測是否下雨及雨量的大小。當汽車在雨雪天等惡劣天氣下行車時，由雨滴傳感器向自動燈光系統(tǒng)(afs)系統(tǒng)微電腦提供信號，微電腦自動調(diào)整前照燈的寬度、遠近度，明暗度；同時天窗系統(tǒng)也會自動關(guān)閉車窗。為確保駕駛員在雨天具有良好的視線，汽車擋風玻璃上裝有自動雨刷，隨雨雪量的變化自動調(diào)整雨刷開閉時間和頻率，確保行車安全。常見的雨滴傳感器主要有流量式雨滴傳感器、靜電式雨滴傳感器、壓電時雨滴傳感器，紅外線式雨滴傳感器。

但是，現(xiàn)有技術(shù)采用雨滴傳感器獲取的雨量數(shù)據(jù)和汽車駕駛員的前方視野并不一致；雨滴傳感器安裝位置受限，一般安裝在擋風玻璃下方漏雨水處或者擋風玻璃內(nèi)側(cè)上方暗處，雨滴傳感器需要與車型、雨刮器類型相匹配；雨滴傳感器獲取的數(shù)據(jù)與雨刮器的控制相比有一定的滯后性?，F(xiàn)有的智能雨刮控制系統(tǒng)不具備停車時的降水警報功能。智能控制系統(tǒng)缺乏控制邏輯聯(lián)網(wǎng)學習功能，固件需要到廠商指定地點升級。缺乏必要的預警功能和遠程控制功能，如停車時窗戶未關(guān)無法遠程關(guān)閉。以上這些缺陷均制約著智能雨刮控制系統(tǒng)的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，使獲取的雨量圖片數(shù)據(jù)和汽車駕駛員的前方視野一致，本發(fā)明提供一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置。

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制方法。

技術(shù)方案：一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置，包括arm處理器、衛(wèi)星導航模塊、圖像采集模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、雨刮器電機驅(qū)動模塊、存儲器、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及云端服務器；所述arm處理器、衛(wèi)星導航模塊、圖像采集模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、存儲器及數(shù)據(jù)傳輸模塊集成安裝在車內(nèi)車頂?shù)南路?，且位于前擋風玻璃后方；所述衛(wèi)星導航模塊用于定位車輛并將車輛位置信息發(fā)送至arm處理器，所述圖像采集模塊用于采集圖像并將采集到的圖像發(fā)送至arm處理器，所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊用于采集傳感器數(shù)據(jù)并將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至arm處理器，所述存儲器用于存儲車輛位置信息、圖像信息及傳感器數(shù)據(jù)，所述arm處理器用于處理數(shù)據(jù)并向雨刮器電機驅(qū)動模塊發(fā)送指令，所述雨刮器電機驅(qū)動模塊用于接收arm處理器發(fā)送的指令并驅(qū)動雨刮器工作，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于存儲器與云端服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸。

一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制方法，包括以下步驟：

(1)衛(wèi)星導航模塊對車輛進行定位，獲取車輛的位置信息，并將位置信息傳送至arm處理器；傳感器數(shù)據(jù)采集模塊采集車內(nèi)溫濕度、雨量和車速，并將車內(nèi)溫濕度、雨量和車速傳送至arm處理器；

(2)arm處理器將采集到的所有信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送至云端服務器，云端服務器通過雨量識別模塊根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)對雨量等級進行判斷，將雨量從最小到最大分為1至10十個等級；

(3)設雨刮器的工作周期為t，將雨刮器的工作周期從最小到最大也分為10個等級，根據(jù)雨量等級選擇t的初始值，雨量等級與選擇的雨刮器等級成反比；

(4)雨刮器電機驅(qū)動模塊驅(qū)動雨刮器按照t的工作周期工作，每個工作周期內(nèi)圖像采集n次；

(5)設圖像采集模塊進行第n次采集，賦值n＝1；

(6)圖像采集模塊對前擋風玻璃的圖像進行采集，并將采集到的圖像信息傳送至arm處理器，arm處理器將圖像信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至云端服務器；

(7)將刮凈度從最清晰到最模糊分為1至10十個等級，云端服務器的圖像識別模塊根據(jù)采集到的圖像信息進行識別，獲得刮凈度；

(8)設定刮凈度閾值s，若所述刮凈度大于s，判斷此時n是否小于10，若小于10，n＝n+1，重復步驟(6)-(8)直到n等于10，則雨刮工作周期t＝t*(n+1)/10，雨刮工作周期被延長；若所述刮凈度小于等于s，則雨刮工作周期t＝t*(n-1)/10，雨刮工作周期被縮短；

(9)arm處理器向雨刮器電機驅(qū)動模塊發(fā)送指令，驅(qū)動雨刮器按照t的工作周期進行工作。

有益效果：相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置及其控制方法，具有實時性，通過采集前擋風玻璃圖像，并對圖像進行識別處理和云計算，獲取的雨量圖片數(shù)據(jù)和汽車駕駛員的前方視野一致；可以與后視鏡式行車記錄儀集成，不受車型和雨刮器類型限制；將現(xiàn)有技術(shù)中通過雨滴傳感器作為采集是否下雨及雨量進行輔助控制。雨刮控制器可以聯(lián)網(wǎng)獲取云端服務器上的控制邏輯數(shù)據(jù)，升級簡便。云端服務器可以通過附近車輛獲取當前局部區(qū)域的天氣信息，并通過手機客戶端發(fā)送降水預警，通過遠程關(guān)閉車窗。

附圖說明

圖1為基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置安裝位置示意圖；

圖2為基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明中云端服務器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明降水通知功能的方法流程圖；

圖5為基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖2所示，基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置，包括arm處理器、衛(wèi)星導航模塊、圖像采集模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、雨刮器電機驅(qū)動模塊、存儲器、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及云端服務器；如圖1所示，所述arm處理器、衛(wèi)星導航模塊、圖像采集模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、存儲器及數(shù)據(jù)傳輸模塊集成安裝在車內(nèi)車頂?shù)南路?，且位于前擋風玻璃后方，圖中1為這幾個模塊的集成，2為車輛；所述衛(wèi)星導航模塊用于定位車輛并將車輛位置信息發(fā)送至arm處理器，所述圖像采集模塊用于采集圖像并將采集到的圖像發(fā)送至arm處理器，所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊用于采集傳感器數(shù)據(jù)并將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至arm處理器，所述存儲器用于存儲車輛位置信息、圖像信息及傳感器數(shù)據(jù)，所述arm處理器用于處理數(shù)據(jù)并向雨刮器電機驅(qū)動模塊發(fā)送指令，所述雨刮器電機驅(qū)動模塊用于接收arm處理器發(fā)送的指令并驅(qū)動雨刮器工作，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于存儲器與云端服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸。其中，數(shù)據(jù)傳輸模塊通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡或無線局域網(wǎng)與云端服務器之間進行數(shù)據(jù)的傳輸。所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包括車載溫濕度傳感器、雨滴傳感器、車速傳感器中的一種或幾種，可以采集車內(nèi)溫濕度、雨滴、車速等一系列傳感器信息。

arm處理器、衛(wèi)星導航模塊、圖像采集模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、存儲器及數(shù)據(jù)傳輸模塊可以單獨安裝，也可以集成在行車記錄儀中，減少占用空間，集成度高，增強用戶的體驗度。

如圖3所示，所述云端服務器包括云端處理器、輸入輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、圖像識別模塊及雨量等級識別模塊，所述輸入輸出模塊與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊電連接，所述輸入輸出模塊用于將數(shù)據(jù)傳輸模塊傳過來的數(shù)據(jù)傳輸至云端處理器，輸入輸出模塊用于將刮凈度識別和雨量識別數(shù)據(jù)下發(fā)至數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲天氣數(shù)據(jù)、車輛位置數(shù)據(jù)和車主信息；所述圖像識別模塊用于接收云端處理器傳輸過來的圖像數(shù)據(jù)并對雨刮的刮凈度進行識別；所述雨量等級識別模塊用于根據(jù)天氣數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)識別雨量等級。

除了根據(jù)當前的情況控制雨刮器電機驅(qū)動模塊，還增加了手機客戶端控制的功能，使用更加方便，更加人性化。所述手機客戶端與輸入輸出模塊電連接，用于接收輸入輸出模塊發(fā)送的降水信息，給車主提供降水預警。

還設有車窗控制器，所述車窗控制器與arm處理器電連接，用于接收arm處理器發(fā)出的關(guān)窗指令。因此，可以實現(xiàn)遠程關(guān)閉車窗的功能。

使用該基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

(1)衛(wèi)星導航模塊對車輛進行定位，獲取車輛的位置信息，并將位置信息傳送至arm處理器；傳感器數(shù)據(jù)采集模塊采集車內(nèi)溫濕度、雨量和車速，并將車內(nèi)溫濕度、雨量和車速傳送至arm處理器；

(2)arm處理器將采集到的所有信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送至云端服務器，云端服務器通過雨量識別模塊根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)對雨量等級進行判斷，將雨量從最小到最大分為1至10十個等級；

同時，還可以給車主發(fā)送雨量信息提醒附近停泊車輛車主下雨情況：

a1)云端服務器根據(jù)車輛位置信息從數(shù)據(jù)庫中查詢周邊是否有停泊車輛，若存在停泊車輛，云端處理器在數(shù)據(jù)存儲模塊的車主信息數(shù)據(jù)庫中查詢所述停泊車輛的車主信息，車主信息包括車主的手機號碼和/或手機ip地址；

a2)云端服務器中的輸入輸出模塊將雨量等級發(fā)送短信至車主手機或推送通知至車主的手機客戶端，同時當天氣有雨時，arm處理器向車窗控制器發(fā)送關(guān)窗信號，驅(qū)動車窗關(guān)閉。

除此之外，還可以通過云端服務器查詢天氣預報，給車主發(fā)送降水預警信息：

b1)云端服務器根據(jù)車輛位置信息從數(shù)據(jù)存儲模塊的天氣數(shù)據(jù)庫中查詢該地區(qū)的天氣信息，若存在停泊車輛，云端處理器在數(shù)據(jù)存儲模塊的車主信息數(shù)據(jù)庫中查詢所述停泊車輛的車主信息，車主信息包括車主的手機號碼和/或手機ip地址；

b2)云端服務器中的輸入輸出模塊將天氣信息發(fā)送短信至車主手機或推送通知至車主的手機客戶端，同時當天氣有雨時，arm處理器向車窗控制器發(fā)送關(guān)窗信號，驅(qū)動車窗關(guān)閉。

(3)設雨刮器的工作周期為t，將雨刮器的工作周期從最小到最大也分為10個等級，根據(jù)雨量等級選擇t的初始值，雨量等級與選擇的雨刮器等級成反比；

(4)雨刮器電機驅(qū)動模塊驅(qū)動雨刮器按照t的工作周期工作，每個工作周期內(nèi)圖像采集n次；

(5)設圖像采集模塊進行第n次采集，賦值n＝1；

(6)圖像采集模塊對前擋風玻璃的圖像進行采集，并將采集到的圖像信息傳送至arm處理器，arm處理器將圖像信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至云端服務器；

(7)將刮凈度從最清晰到最模糊分為1至10十個等級，云端服務器的圖像識別模塊根據(jù)采集到的圖像信息進行識別，獲得刮凈度；

可以采用無參考圖像的失焦檢測/清晰度檢測，識別出雨刮的刮凈度。

(8)設定刮凈度閾值s，若是白天，則刮凈度閾值s設為2級；若是夜晚，則刮凈度閾值s設為3級。若所述刮凈度大于s，判斷此時n是否小于10，若小于10，n＝n+1，重復步驟(6)-(8)直到n等于10，則雨刮工作周期t＝t*(n+1)/10，雨刮工作周期被延長；若所述刮凈度小于等于s，則雨刮工作周期t＝t*(n-1)/10，雨刮工作周期被縮短；

(9)arm處理器向雨刮器電機驅(qū)動模塊發(fā)送指令，驅(qū)動雨刮器按照t的工作周期進行工作。

由于上述技術(shù)方案的運用，本實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

本實施例提供的一種基于圖像識別和云計算的智能雨刮控制裝置及其控制方法，具有實時性，通過采集前擋風玻璃圖像，并對圖像進行識別處理和云計算，獲取的雨量圖片數(shù)據(jù)和汽車駕駛員的前方視野一致；可以與后視鏡式行車記錄儀集成，不受車型和雨刮器類型限制；將現(xiàn)有技術(shù)中通過雨滴傳感器作為采集是否下雨及雨量進行輔助控制。雨刮控制器可以聯(lián)網(wǎng)獲取云端服務器上的控制邏輯數(shù)據(jù)，升級簡便。云端服務器可以通過附近車輛獲取當前局部區(qū)域的天氣信息，并通過手機客戶端發(fā)送降水預警，通過遠程關(guān)閉車窗。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。