控制雨刮器的系统、包括其的车辆及相应的方法和介质与流程

本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统、包括其的车辆及相应的用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法和计算机可读存储介质。

背景技术：

一般车辆上都会配置雨刮器，利用雨刮器可以刮除挡风玻璃上的雨雪、泥水等，使得驾驶员的视野清楚，保证行车安全。在现有技术中，在车辆行驶的过程中，驾驶员可以根据实时的天气情况地控制雨刮器刮擦的速度，例如雨大的时候快速刮擦，雨小的时候慢速刮擦，然而，不管是快速刮擦还是慢速刮擦，一次刮擦刮擦由雨刮的两个极限位置限定的全局刮擦范围。

雨刮器的刮擦动作在一般情况下能够使得挡风玻璃清洁，使得驾驶员的视野清楚，但是在挡风玻璃上存在诸如泥土、松脂、鸟粪、昆虫尸体的污物的一些情况下，雨刮器对这样污物的刮擦动作反而因为会扩散污物而污染原本清洁的区域，使得清洁度降低，一方面会影响行车安全，另一方面需要较长的时间(更多次的刮擦)来清除这些污物。另外，在存在顽固污物的情况下，清除污物需要的刮擦次数可能更多，需要更多时间，耗费更多电力。

因此，需要一种能够针对污物存在的具体区域进行高效的局部刮擦的解决方案。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于控制车辆的雨刮器刮擦的方案，旨在针对车辆挡风玻璃上污物存在的局部区域进行局部刮擦，避免被刮擦的污物对污物存在的局部区域之外的其他区域的污染，并提高了刮擦的整体效率。

具体地，根据本发明的第一方面，提供一种用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统，其包括：

图像采集单元，被配置为采集车辆的挡风玻璃的图像；

图像分析单元，被配置为分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域，并且判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值；以及

控制单元，被配置为响应于所述图像分析单元判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，选择性地控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。

在一个实施方案中，所述图像采集单元被进一步配置为在所述雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之前或之后采集挡风玻璃的图像。

在一个实施方案中，所述图像分析单元被进一步配置为提取所述至少一个子区域中的视觉特征，并且基于对所述视觉特征的检测结果来确定所述至少一个子区域的清洁度。

在一个实施方案中，所述控制单元被进一步配置为在控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦之前，向车辆用户输出对所述至少一个子区域进行局部刮擦的提示信号。

在一个实施方案中，所述控制单元被进一步配置为接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则所述控制单元控制所述雨刮器以与所述至少一个子区域的边界角度对应的挥摆角度对所述至少一个子区域进行反复局部刮擦。

在一个实施方案中，所述控制单元被进一步配置为接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户不同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则所述控制单元控制所述雨刮器对挡风玻璃进行全局刮擦。

根据本发明的第二方面，提供一种车辆，其包括根据本发明第一方面所述的用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统。

根据本发明的第三方面，提供一种用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法，所述方法包括：

采集车辆的挡风玻璃的图像；

分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域，并且判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值；以及

响应于判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，选择性地控制所述雨刮器对所述至少一个子区域进行局部刮擦。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括：在所述雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之前或之后采集挡风玻璃的图像。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括：提取所述至少一个子区域中的视觉特征，并且基于对所述视觉特征的检测结果来确定所述至少一个子区域的清洁度。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括：在控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦之前，向车辆用户输出对所述至少一个子区域进行局部刮擦的提示信号。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括：接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则控制所述雨刮器以与所述至少一个子区域的边界角度对应的挥摆角度对所述至少一个子区域进行反复局部刮擦。

在一个实施方案中，所述方法进一步包括：接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户不同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则控制所述雨刮器对挡风玻璃进行全局刮擦。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据本发明第三方面所述的方法。

利用本发明的方案，能够针对车辆挡风玻璃上污物存在的局部区域进行局部刮擦，避免被刮擦的污物对污物存在的局部区域之外的其他区域的污染，保证挡风玻璃的清洁度，确保行车安全，并能够在短时间内刮擦挡风玻璃上的顽固污物，提高了刮擦的整体效率。

附图说明

以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：

图1示出根据本发明一实施例的用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统；以及

图2示出根据本发明一实施例的用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1示出根据本发明一实施例的用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统100。

示例性的用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统100包括图像采集单元110、图像分析单元120和控制单元130。图像采集单元110可以被配置用于采集车辆的挡风玻璃的图像。特别地，图像采集单元110可以被配置用于采集包括车辆的挡风玻璃的图像的图像。图像采集单元110可以为任何能够采集单个图像帧或多个连续的图像帧(例如视频)的图像捕获装置，并且可以设置在能够/便于采集挡风玻璃的图像或包括挡风玻璃的图像的图像的任何位置，例如，可以设置在车内后视镜处，设置在车内顶棚处，设置在座椅处或设置在车辆后窗处。特别地，由于挡风玻璃是透明的，这里的“采集包括车辆的挡风玻璃的图像的图像”可以指采集焦平面在挡风玻璃附近的车辆前方的图像。图像采集单元110与图像分析单元120可通信地(有线或无线)连接，并将所采集的车辆的挡风玻璃的图像发送到图像分析单元120。图像分析单元120可以被配置用于分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域，并且判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值。本领域人员可以理解，雨刮器通常不会刮擦整个挡风玻璃，而仅刮擦特定刮擦范围，其中所述“刮擦范围”是指由雨刮器在刮擦时的(左和右)极限位置限定的挡风玻璃的特定范围，或者说，在所述极限位置之间的特定范围。举例来说，刮擦范围可以包括半圆或小于半圆的扇形区域。由此，挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域可以指半圆或小于半圆的扇形区域中的子扇形区域(注意，可以将半圆视为扇形区域)。可以通过裁剪技术(例如，设置某个角度(例如15°的扇形区域))或者根据预设像素位置来识别图像中的子区域，所述子区域可以是规则的，也可以是不规则的，这取决于所采用的处理方式。

图像分析单元120可以分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的子扇形区域，并且判断所述子扇形区域的清洁度是否低于设定阈值。可以以多种方式评估至少一个子区域的清洁度。在一个示例中，图像采集单元110可以在雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之前或之后采集挡风玻璃的图像。图像采集单元110可以在雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之前采集挡风玻璃的图像，也就是说，采集刮擦之前的挡风玻璃的图像，由此，在进行刮擦之前就可以确定至少一个子区域的清洁度，从而可以在进行刮擦之前进行刮擦评估(是否要刮擦和如何进行刮擦)，这使得一开始就可以防止具有扩散性的污物由于刮擦而污染该至少一个子区域附近的区域，即，防止雨刮器将污物刮带到雨刮刮擦的下一个区域。优选地，图像采集单元110可以在雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之后采集挡风玻璃的图像，或者说，采集刮擦之后的挡风玻璃的图像。此处，“在雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之后”可以指在雨刮器多个刮擦周期中的一个或多个周期(即，一个或多个刮擦/刮擦动作)之后，而不是在停止对挡风玻璃进行刮擦之后。在雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之后采集挡风玻璃的图像，或者说，采集刮擦之后的挡风玻璃的图像(或者说采集挡风玻璃的经过先前一次或多个刮擦之后的图像)是有利的，这是因为在一个或多个刮擦/刮擦动作之后，可以预期一般的粘附性不强的污物已经被去除，如果在一个或多个刮擦/刮擦动作之后一个子区域的清洁度还是比较低(比如低于阈值)，则可以确定该子区域中存在“顽固”污物，此时可以针对该子区域进行局部反复刮擦。另外，如果存在由于刮擦而污染所述至少一个子区域附近的其他区域的扩散性污物(例如，泥土、鸟粪和动物尸体等)，则在一个或多个刮擦/刮擦动作之后，该子区域可能会由于扩散性污物的污染/拖尾而使该子区域清洁度变低，因此可以针对该子区域进行局部刮擦。

在一些实施例中，图像分析单元120可以被进一步配置用于提取所述至少一个子区域的视觉特征，并且基于对所述视觉特征的检测结果来确定所述至少一个子区域的清洁度。所述视觉特征包括颜色、边缘、纹理、形状等方面的视觉特征，并且所述视觉特征信息的量可以指示挡风玻璃的清洁度。具体地，挡风玻璃的清洁度与上述视觉特征信息的量成反比。例如，如果检测到较大(例如高于阈值)的视觉特征信息的量，则可以判定挡风玻璃的清洁度较低；如果检测到较小(例如低于阈值)的视觉特征信息的量，则可以判断挡风玻璃的清洁度较高。因此，可以基于对挡风玻璃的子区域的上述视觉特征的检测结果来确定所述至少一个子区域的清洁度。基于对上述视觉特征的检测结果来确定所述至少一个子区域的清洁度可以包括多种方式，例如，在某个子区域中存在单个明显的斑点而该子区域的其他部分清洁的情况下，可以基于对该单个明显的斑点的一个或者多个上述视觉特征的信息进行检测(在这里，“明显”即指示所述视觉特征的信息的量较大(高于设定的阈值))，来评估该子区域的清洁度；在一些情况下，在某个子区域中可能不存在单个明显的斑点的情况下，可以基于对整个子区域的一个或者多个上述视觉特征的信息进行检测(即，整个子区域内一个或者多个上述视觉特征的信息的总量)来评估该子区域的清洁度。本领域技术人员熟知图像区域内上述视觉特征的信息的检测、计算、统计和评估，在这里将不再赘述。

如上所述，有利的是，根据挡风玻璃上子区域内存在的污物的性质和其可能对相邻区域造成的影响，对该子区域进行有针对性地刮擦。控制单元130可以被配置用于响应于图像分析单元判断至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，选择性地控制雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。局部刮擦包括对清洁度低于设定阈值的区域进行局部反复刮擦，即，在该区域内往复刮擦。更特别地，例如对于如上所述的15°的扇形区域，雨刮器的两个极限位置将为该扇形区域的两条边，换句话说，雨刮器的刮擦角度即为15°。局部刮擦是特别有利的，可以将扩散性污物的扩散(污染)限制在局部区域(子区域)内，避免刮擦存在于局部区域中的污物污染其他区域；相反，常规的雨刮器会使较大区域受到污染，使得挡风玻璃反而因为雨刮器的刮擦动作清洁度变低，影响行车安全，由此而需要更多次刮擦来清洁挡风玻璃，耗费更多时间和电力。另一方面，可以高效地去除挡风玻璃上的需要多次刮擦的污物，因为在子区域内反复刮擦，雨刮器仅在该子区域限定的范围内来回刮擦，所以在一定时间内比常规刮擦完成更多的刮擦动作，清洁效率更高。

在一些实施例中，控制单元130可以被配置为响应于图像分析单元120判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，选择性地控制雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。在一些实施例中，控制单元130可以被配置为响应于图像分析单元120判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，自动地控制雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。例如，向雨刮器的电机控制器给出指示在子区域的刮擦角度内进行一个或多次(例如5次)刮擦或在预定时间段(例如5秒)内进行刮擦的信号。电机控制器可以被配置为在完成所指示的刮擦之后自动恢复正常刮擦。但是，在一些实施例中，自动地控制雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦可能是不太有利的，或者，对该子区域进行局部刮擦可能没有对其他区域进行常规刮擦有利，比如，常规刮擦可能对行车更为安全，例如在大雨天可能需要常规的全局刮擦(在最大可刮擦范围内刮擦)，而不是局部刮擦。在这种情况下，控制单元130可以在控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦之前，向车辆用户(例如驾驶员)输出对所述至少一个子区域进行局部刮擦的提示信号。在一些实施例中，可以以视觉、听觉和/或触觉方式提供所述提示信号。例如，可以将“注意！刮擦会导致挡风玻璃模糊”的视觉信息显示在中控台显示器上，或者提供语音提示信号或振动提示信号。车辆用户可以对提示信号进行响应以给出反馈。

在一些实施例中，控制单元130可以接收车辆用户对提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则所述控制单元控制所述雨刮器以与所述至少一个子区域的边界角度对应的挥摆角度对所述至少一个子区域进行反复局部刮擦。替代地，控制单元130可以接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户不同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则所述控制单元控制所述雨刮器对挡风玻璃进行全局刮擦。这为车辆用户提供了选择的可能性，使得车辆用户可以根据其需求，考虑各种因素(例如，天气状况，其对车辆挡风玻璃清洁度或其上的污物的主观判断)，选择进行或不进行局部刮擦。另外，上述系统可以结合现有的雨刮器系统进行操作。特别地，上述系统可以在现有的雨刮器系统操作期间进行操作以提供辅助和/或控制。下面给出一个可能的场景，在雨刮器进行常规全局刮擦(如常规雨刮器系统一般在近似半圆的刮擦范围内进行全区域刮擦)的过程中，图像分析单元120对所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域进行分析，并且判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值(例如，由于突然出现在挡风玻璃上的泥点或鸟粪)，则控制单元130可以控制电机控制器进行自动子区域局部刮擦，或者给出对该至少一个子区域进行局部刮擦的提示信号，供车辆用户进行选择，进行局部刮擦或不进行局部刮擦。电机控制器可以在完成所指示的局部刮擦之后进行常规全局刮擦。

尽管上述实施例针对车辆前方挡风玻璃描述了本发明，但是可以理解，本发明同样适用于车辆后窗玻璃，甚至是任何需要刮擦以保证表面清洁度的窗口。另外，上述为了描述的方便，分别示出了各个单元，但是，本领域技术人员理解，根据需要和实现方式，上述单元可以组合成较少的单元或分成更多个的单元，这些都在本发明公开的范围内。

根据本发明的第二方面，还提供一种车辆，包括上述用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统。

根据本发明的第三方面，还提供一种用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法。

图2示出根据本发明一实施例的用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法s200的流程图。

如图2中所示，用于控制车辆的雨刮器刮擦的方法s200包括：

s210：采集车辆的挡风玻璃的图像；

s220：分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域，并且判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值；以及

s230：响应于判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：在所述雨刮器对挡风玻璃进行刮擦之前或之后采集挡风玻璃的图像。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：提取所述至少一个子区域的视觉特征，并且基于对所述视觉特征的检测结果来判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：在控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦之前，向车辆用户输出对所述至少一个子区域进行局部刮擦的提示信号。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则控制所述雨刮器以与所述至少一个子区域的边界角度对应的挥摆角度对所述至少一个子区域进行反复局部刮擦。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：接收车辆用户对所述提示信号的反馈，并且如果所述反馈指示车辆用户不同意对所述至少一个子区域进行局部刮擦，则控制所述雨刮器对挡风玻璃进行全局刮擦。

本发明的第四方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现本发明第三方面的方法。例如，所述计算机程序在被处理器执行时能够指示处理器和/或相应部件实现以下步骤：采集车辆的挡风玻璃的图像；分析所采集的挡风玻璃的图像中位于雨刮器刮擦范围内的至少一个子区域，并且判断所述至少一个子区域的清洁度是否低于设定阈值；以及响应于判断所述至少一个子区域的清洁度低于设定阈值，控制所述雨刮器以对所述至少一个子区域进行局部刮擦。

另外，应理解，上述用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统100中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例中的方法的步骤。该计算机设备可以是服务器或者车载终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现本发明的车辆驾驶辅助方法。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的用于控制车辆的雨刮器刮擦的系统100的示意图仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现根据本发明的上述实施例的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指示相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于非易失性的计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的步骤。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。