一种车用雨刷器及其控制系统和控制方法与流程

本发明涉及车用雨刷器，尤其涉及一种车用雨刷器及其控制系统和控制方法。

背景技术

雨刷器已经成为机动车的标准装备，它通过雨刷臂带动刮水片在挡风玻璃上运动，从而拨除影响视线的液体和污物，确保行车安全，刮水片作为雨刷器的重要配件，主要由橡胶等软性材料制成，在雨刷臂内弹簧所产生的力作用下，刮水片无论在机动车发动还是熄火状态，都被紧实的压在挡风玻璃上，在夏季与冬季时，室外的温度过低与过高，都会使得雨刷器冻结在玻璃上或者挡风玻璃上的高温加速胶条老化，因为，需要及时地将雨刷器立起，减少天气温度对雨刷器的损失，延长其使用寿命，如果有一种装置可以使雨刮器刮水片在车辆熄火的状态中克服雨刷臂内弹簧的压力，从而摆脱与挡风玻璃的物理接触，这样就可以使得刮水片在车辆熄火状态中处于自然的伸展状态，如此就可以减缓刮水片老化和变形的速度，延长刮水片的更换周期。

技术实现要素：

本发明提供，所要解决的技术问题是雨刷器在高温或者寒冷天气下，容易因为与挡风玻璃紧贴而受到损坏，特别是在突发天气情况下，驾驶员离开车辆，无法及时对雨刷器作用保护措施。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车用雨刷器，包括雨刷电机、驱动装置、短雨刷臂、长雨刷臂、雨刷刮片，所述的雨刷电机与所述的驱动装置驱动电性连接，所述的长雨刷臂活动连接于所述短雨刷臂的一端，所述短雨刷臂的另一端与所述驱动装置驱动连接，所述雨刷刮片固定设置于所述长雨刷臂一侧，所述车用雨刷器还包括抬起电机与雨刷加热器，所述的抬起电机设置于所述长雨刷臂与所述短雨刷臂的连接处，所述抬起电机与所述长雨刷臂驱动连接，所述雨刷刮片的内侧沿其长度方向上设置有空腔，所述空腔内设置有雨刷加热器，所述雨刷刮片靠近所述雨刷加热器的一侧设置有导热孔。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的导热孔设置有至少一个，并均匀排列于所述雨刷刮片一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是使得雨刷加热器的热量能更加均匀地传导至挡风玻璃表面，对挡风下班表面进行加热。

一种上述车用雨刷器的控制系统包括传感器模块、图像识别模块、汽车状态识别模块、互联网天气预报模块、中央处理器、雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块；

所述传感器模块，用于采集感应信息并传输给所述中央控制器；

所述图像识别模块，用于采集图像信息并传输给所述中央控制器；

所述汽车状态识别模块，用于采集汽车状态信息并传输给所述中央控制器；

所述互联网天气预报模块，用于采集天气信息并传输给所述中央控制器；

所述中央控制器，用于接收所述感应信息、图像信息和天气信息并进行处理判断，进而发出控制指令给所述雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块；

所述雨刷电机控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行雨刷电机控制；

所述抬起电机控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行抬起电机控制；

所述加热控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行加热控制。

进一步，所述传感器模块包括雨量传感器、温度传感器和湿度传感器，所述雨量传感器、温度传感器和湿度传感器均与所述中央处理器电连接。

进一步，所述图像识别模块包括摄像头。

一种上述车用雨刷器控制系统的控制方法，包括：

步骤1：采集汽车状态信息；

步骤2：根据所述汽车状态信息判断汽车是否为驻车状态，若是则采集天气信息；若否则采集雨量信息；

步骤3：通过对所述天气信息的判断后发出控制指令进行抬起电机的控制以及对图像信息的采集控制；通过对所述雨量信息的判断后发出控制指令进行雨刷电机的控制；

步骤4：根据所述图像信息进行判断后发出控制指令进行加热控制。

进一步，所述步骤3中，通过对所述天气信息的判断后发出控制指令进行抬起电机的控制以及对图像信息的采集控制具体为：读取所述天气信息，判断是否为下雪天气，若是则发出启动抬起电机的控制指令并同时采集所述图像信息，若否则判断是否为霜冻天气，若是霜冻天气则发出启动抬起电机的控制指令并同时采集所述图像信息，若否则判断是否为高温天气，若是高温天气则发出启动抬起电机的控制指令，若否则返回读取所述天气信息再重新进行判断。

进一步，所述步骤3中通过对所述雨量信息的判断后发出控制指令进行雨刷电机的控制具体为：读取所述雨量信息，判断雨量是否大于雨量阈值，若否则返回重新读取所述雨量信息，若是则采集湿度信息并进行分析，判断湿度是否大于湿度阈值，若否则返回重新读取所述雨量信息，若是则发出启动雨刷电机的控制指令。

进一步，所述步骤4中具体为：读取所述图像信息，判断是否有遮挡物信息，若否则返回重新读取所述图像信息，若是采集温度信息并进行分析，判断温度是否低于温度阈值，优选的，温度阈值可为0度，若否则返回重新读取所述图像信息，若是则发出启动加热的控制指令。

进一步，读取所述图像信息，判断是否有遮挡物信息具体为：先通过安装在车内后视镜后面的ccd或者cmos镜头摄像机采集挡风玻璃的图像，然后对图像进行预处理，进行灰度化、二值化、梯度锐化、去噪以及区域分割的处理，最后进行特征值提取及识别，根据提取的挡风玻璃的特征值识别挡风玻璃是否有遮挡物。

本发明的有益效果是：通过驻车状态识别模块、传感器模块、互联网天气预报模块和图像识别模块感应所需信息传输给中央处理器进行处理分析后，对雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块发出控制指令，当判断在行车状态时为大雨天气时，雨刷电机控制模块控制雨刷电机的开启；当判断在驻车状态时为下雪、霜冻或高温天气时，抬起电机控制模块控制抬起电机的开启；当判断在驻车状态时为下雪或霜冻时，进一步判断汽车挡风玻璃是否有覆盖物即是否被霜雪覆盖，若是则加热控制模块控制雨刷加热器的开启；通过本发明的车用雨刷器及其控制系统和控制方法，实现了汽车在不同状态不同天气时对雨刷器的不同操作控制，不仅实现了车用雨刷器的智能控制，还有效延长了雨刷器电动机和雨刮片的寿命，减少雨刷器不必要的损坏，降低了使用成本，同时可提高人们的出行速度和时间效率。

附图说明

图1为本发明雨刷器正面结构示意简图；

图2为本发明控制系统的原理框图；

图3为本发明控制方法的总的方法流程图；

图4为本发明控制方法中通过对天气信息的判断后发出控制指令进行抬起电机的控制以及对图像信息的采集控制的具体方法流程图；

图5为本发明控制方法中通过对雨量信息的判断后发出控制指令进行雨刷电机的控制的具体方法流程图；

图6为本发明控制方法中根据图像信息进行判断后发出控制指令进行加热控制的具体方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、短雨刷臂，2、长雨刷臂，3、雨刷刮片，4、抬起电机，5、空腔，6-导热孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种车用雨刷器，包括雨刷电机、驱动装置、若否则采集雨量信息、长雨刷臂2、雨刷刮片3，所述的雨刷电机与所述的驱动装置驱动电性连接，所述的长雨刷臂2活动连接于所述若否则采集雨量信息的一端，所述若否则采集雨量信息的另一端与所述驱动装置驱动连接，驱动装置为减速电机等组件，配合雨刷电机使用，所述雨刷刮片3固定设置于所述长雨刷臂2一侧，所述车用雨刷器还包括抬起电机4与雨刷加热器，所述的抬起电机4设置于所述长雨刷臂2与所述若否则采集雨量信息的连接处，所述抬起电机4与所述长雨刷臂2驱动连接，所述雨刷刮片3的内侧沿其长度方向上设置有空腔5，所述空腔5内设置有雨刷加热器，所述雨刷刮片3靠近所述雨刷加热器的一侧设置有导热孔6。

本发明在长雨刷臂2与若否则采集雨量信息连接处还添加抬起电机4，通过抬起电机4可将长雨刷臂2抬起，使设置于长雨刷臂2上的雨刷刮片3远离挡风玻璃，有效保护雨刷刮片3上的刮水片，还在雨刷刮片3内的空腔5处添加雨刷加热器，并在雨刷刮片3靠近雨刷加热器的一侧设置有导热孔6，使得雨刷加热器热量能从导热孔6处散发到挡风玻璃处，对挡风玻璃进行加热。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的导热孔6设置有至少一个，并均匀排列于所述雨刷刮片3一侧。

采用上述进一步方案的有益效果是使得雨刷加热器的热量能更加均匀地传导至挡风玻璃表面，对挡风下班表面进行加热，优选的，导热孔6数量可根据雨刷加热器长度而设定，导热孔6覆盖长度比雨刷加热器长即可。

进一步，一种车用雨刷器控制系统包括传感器模块、图像识别模块、汽车状态识别模块、互联网天气预报模块、中央处理器、雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块；

所述传感器模块，用于采集感应信息并传输给所述中央控制器；

所述图像识别模块，用于采集图像信息，判断挡风玻璃是否有积雪或霜冻覆盖，并传输给所述中央控制器；

所述汽车状态识别模块，用于采集汽车状态信息，检测汽车是否为驻车状态并传输给所述中央控制器；

所述互联网天气预报模块，用于采集天气信息并传输给所述中央控制器，互联网天气预报模块包括gps模块与无线通信模块，可实现正常预测接收天气信息，更加准确；

所述中央控制器，用于接收所述感应信息、图像信息和天气信息并进行处理判断，进而发出控制指令给所述雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块，优选的，可在中央处理器的rst端连接看门狗计数器，看门狗计数器可检测电路设备处于正常工作状态，会自动计数检测并复位，避免卡死；

所述雨刷电机控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行雨刷电机控制；

所述抬起电机控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行抬起电机4控制；

所述加热控制模块，用于接收所述中央处理器发出的控制指令并进行加热控制。

进一步，所述传感器模块包括雨量传感器、温度传感器和湿度传感器，所述雨量传感器、温度传感器和湿度传感器均与所述中央处理器电连接，雨量传感器用于检测雨量信息，温度传感器用于检测挡风玻璃外表面温度，湿度传感器用于检测挡风玻璃外表面湿度状态。

进一步，所述图像识别模块包括摄像头。

进一步，一种车用雨刷器控制系统的控制方法，包括：

步骤1：采集汽车状态信息；

步骤2：根据所述汽车状态信息判断汽车是否为驻车状态，若是则采集天气信息；若否则采集雨量信息；

步骤3：通过对所述天气信息的判断后发出控制指令进行抬起电机4的控制以及对图像信息的采集控制；通过对所述雨量信息的判断后发出控制指令进行雨刷电机的控制；

步骤4：根据所述图像信息进行判断后发出控制指令进行加热控制。

进一步，所述步骤3中，通过对所述天气信息的判断后发出控制指令进行抬起电机4的控制以及对图像信息的采集控制具体为：读取所述天气信息，判断是否为下雪天气，若是则发出启动抬起电机4的控制指令并同时采集所述图像信息，若否则判断是否为霜冻天气，若是霜冻天气则发出启动抬起电机4的控制指令并同时采集所述图像信息，若否则判断是否为高温天气，若是高温天气则发出启动抬起电机4的控制指令，若否则返回读取所述天气信息再重新进行判断。

进一步，所述步骤3中通过对所述雨量信息的判断后发出控制指令进行雨刷电机的控制具体为：读取所述雨量信息，判断雨量是否大于雨量阈值，若否则返回重新读取所述雨量信息，若是则采集湿度信息并进行分析，判断湿度是否大于湿度阈值，若否则返回重新读取所述雨量信息，若是则发出启动雨刷电机的控制指令。

进一步，所述步骤4中具体为：读取所述图像信息，判断是否有遮挡物信息，若否则返回重新读取所述图像信息，若是采集温度信息并进行分析，判断温度是否低于温度阈值，若否则返回重新读取所述图像信息，若是则发出启动加热的控制指令。

进一步，读取所述图像信息，判断是否有遮挡物信息具体为：先通过安装在车内后视镜后面的ccd或者cmos镜头摄像机采集挡风玻璃的图像，然后对图像进行预处理，进行灰度化、二值化、梯度锐化、去噪以及区域分割的处理，最后进行特征值提取及识别，根据提取的挡风玻璃的特征值识别挡风玻璃是否被雪覆盖或是被冰覆盖或是被霜冻住。

本发明通过驻车状态识别模块、传感器模块、互联网天气预报模块和图像识别模块感应所需信息传输给中央处理器进行处理分析后，对雨刷电机控制模块、抬起电机控制模块和加热控制模块发出控制指令，当判断在行车状态时为大雨天气时，雨刷电机控制模块控制雨刷电机的开启；当判断在驻车状态时为下雪、霜冻或高温天气时，抬起电机控制模块控制抬起电机4的开启；当判断在驻车状态时为下雪或霜冻时，进一步判断汽车挡风玻璃是否有覆盖物即是否被霜雪覆盖，若是则加热控制模块控制雨刷加热器的开启；通过本发明的车用雨刷器及其控制系统和控制方法，实现了汽车在不同状态不同天气时对雨刷器的不同操作控制，不仅实现了车用雨刷器的智能控制，还有效延长了雨刷器电动机和雨刮片的寿命，减少雨刷器不必要的损坏，降低了使用成本，同时可提高人们的出行速度和时间效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。