一种基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统技术领域
本发明涉及一种基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统，属于车载设备的技术
领域。
背景技术
汽车上采用的雨刮器，根据其动力不同可分为真空式、气动式和电动式三种。由于
电动雨刮器具有动力大，工作可靠，容易控制，且不受发动机工况影响等优点，目前被广泛
使用。雨刮器的作用是在雨雪天气行车时，清除挡风玻璃上的雨水或积雪，确保驾驶员有良
好的视线。
其中，电动雨刮器是由微型直流电功机驱动，通过联动机构，使挡风玻璃外表面的
刮水片来回摆动，以扫除挡风玻璃上的雨水、雪或灰尘。
近年来在有些车辆上采用了柔性齿条传动雨刮器，柔性齿条传动机构具有占用空
间小、噪声低、便于刮水电动机布置等优点。可以将电动机装在维修空间比较大的地方，便
于维护。柔性齿条由套管、芯轴、钢丝三部分组成。钢丝以一定的螺距绕在柔性的芯轴上，使
芯轴表面形成“齿形”，与齿轮啮合带动刮水片做往复摆动刮水。
汽车在小雨或者雾天行驶时，雨刮器即使以低速挡运转，由于水量很少，会与灰少
形成泥水，也不易将车窗刮干净，而且还会在风挡玻璃上形成—些污迹，影响驾驶员的视
线，严重时有可能刮伤玻璃。对此，人们对雨刮器进行改进。
如申请号：201310514406.7 申请日：2013-10-25的文件中，公开了一种雨刮器，包
括两个雨刮器，两个雨刮器镜像对称设置在前挡风玻璃左右两侧，雨刮器包括雨刮器支架、
雨刮条和一个供雨刮条安装的橡胶套，橡胶套侧壁成型有一与驱动雨刮器活动臂连接的连
接部，雨刮器上设置有雨量传感器、温度传感器、主控制器、加热器、雨刮执行装置和电源。
本发明结构较简单，拆卸安装均较方便，能够相向摆动雨刮条，防止干扰驾驶员的视线，在
寒冷的冬天，可以根据外部环境，自动启动或者停止加热装置，可根据雨量的大小自动调节
雨刮器运行的速度。
而在另外一篇申请号：201210216311.2 申请日：2012-06-28的文件中，公开了一
种智能雨刮器，包括雨刷架、设置在雨刷架内的雨刷、连接雨刷架末端转轴的驱动装置、车
窗清洁器、与车窗清洁器向连接的喷淋嘴、设置在转轴上方的光电传感器以及PLC装置，喷
淋嘴设置在雨刷架内侧并指向雨刷，光电传感器的发射接收端子沿车窗玻璃的法线设置，
光电传感器与车窗清洁器分别与PLC装置的信号输入端和信号输出端连接。本发明解决的
技术问题在于实现对车窗玻璃表面清洁度的自动监控以及对车窗玻璃的自动清洁。通过本
发明公开的智能雨刮器采用由PLC装置控制的车窗清洁器和光电传感器，以采集车窗表面
定向反射的光通量为判断依据来实现对车窗玻璃清洁度的自动判别与清洗。
尽管上述文献对雨刮器的功能做出改进，但实际上其在实施中仍然存在不足。现
有的雨刮器只能通过人工控制驱动往复运动，无法结合车辆前方图像和分析确定清晰度来
判断师傅需要对雨刮器控制，使得对雨刮器的控制方式单一，依赖人工控制方式，降低了雨
刮器的自动控制功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于图像检测的
车辆雨刮器自动控制系统，解决现有的雨刮器只能通过人工控制驱动往复运动，无法结合
车辆前方图像和分析确定清晰度来判断师傅需要对雨刮器控制，使得对雨刮器的控制方式
单一的问题。
本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统，包括图像传感模块、图像检测模块、控
制模块、显示模块、驱动模块、驱动电机、连杆机构；所述图像传感模块，用于采集车辆前方
玻璃的图像；所述图像检测模块，用于对采集的车辆前方玻璃图像检测获得图像的清晰度
值；所述控制模块，用于根据检测的图像清晰度值与设置的阈值比较，在图像清晰度值小于
设置的阈值时生成和输出控制信号；所述显示模块，用于根据控制信号将车辆前方图像显
示；所述驱动模块，用于根据控制信号生成驱动信号；所述驱动电机，用于根据驱动信号驱
动连杆机构产生运动，带动连接在连杆机构上的雨刮器做往复运动。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述图像传感模块采用摄像头采集
车辆前方图像。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述图像检测模块采用基于梯度算
子的图像清晰度检测方法检测获得图像清晰度值。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括超声波测距模块，所述超声波
测距模块与控制模块相连。
进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述驱动电机采用步进电机。
本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本发明提出的基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统，将图像处理技术和自动化控
制技术结合，利用图像传感模块采集车辆前方玻璃的图像，并检测判断该图像的清晰度值，
根据清晰度值与设置的阈值比较，在图像清晰度值小于设置的阈值时生成和输出控制信
号，使得驱动模块可以根据控制信号驱动所述驱动电机转动，使得连杆机构产生运动，带动
连接在连杆机构上的雨刮器做往复运动，实现对车辆前方玻璃的自动清理功能，而无需依
赖人工控制方式，可以利用传感技术进行自动化地操作，结构简单、操作便捷，具备更好的
自动化方式。可以解决现有的雨刮器只能通过人工控制驱动往复运动，无法结合车辆前方
图像和分析确定清晰度来判断师傅需要对雨刮器控制，使得对雨刮器的控制方式单一的问
题。
附图说明
图1为本发明的基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统的模块示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。
如图1所示，本发明设计了一种基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统，包括图
像传感模块、图像检测模块、控制模块、显示模块、驱动模块、驱动电机、连杆机构；所述图像
传感模块，用于采集车辆前方玻璃的图像；所述图像检测模块，用于对采集的车辆前方玻璃
图像检测获得图像的清晰度值；所述控制模块，用于根据检测的图像清晰度值与设置的阈
值比较，在图像清晰度值小于设置的阈值时生成和输出控制信号；所述显示模块，用于根据
控制信号将车辆前方图像显示；所述驱动模块，用于根据控制信号生成驱动信号；所述驱动
电机，用于根据驱动信号驱动连杆机构产生运动，带动连接在连杆机构上的雨刮器做往复
运动。
其原理是: 图像传感模块可设置于车辆前方的挡风玻璃上， 利用图像传感模块
采集车辆前方玻璃的图像，并检测判断该图像的清晰度值，根据清晰度值与设置的阈值比
较，在图像清晰度值小于设置的阈值时生成和输出控制信号，使得驱动模块可以根据控制
信号驱动所述驱动电机抓东，使得连杆机构产生运动，带动连接在连杆机构上的雨刮器做
往复运动，实现对车辆前方玻璃的自动清理功能，完成自动化控制过程。
优选地，系统中所述图像传感模块采用摄像头采集车辆前方图像。摄像头设置于
车内，且可以局部或全部采集车辆前方玻璃图像，利用摄像头可以便于安装和固定。
以及，所述图像检测模块采用基于梯度算子的图像清晰度检测方法检测获得图像
清晰度值。如现有的基于robert梯度算子的图像清晰度检测方法, 对图像进行清晰度检测
时选取整个图像的一部分来检测，确定焦点窗口。采用梯度函数具有运算速度快的特点,能
满足图像快速处理的要求。
为了更好地实现控制功能，系统还包括超声波测距模块，所述超声波测距模块与
控制模块相连。超声波测距模块用于检测车辆与前方物品或车辆或行人的距离，及将测得
的距离输入控制模块后，由显示模块进行显示。
所述驱动电机采用步进电机，如采用SST43D104X型电机，转速在1000转/分钟左
右，能够防水、防油，用于某些特殊场合。
综上，本发明提出的基于图像检测的车辆雨刮器自动控制系统，使得连杆机构产
生运动，带动连接在连杆机构上的雨刮器做往复运动，实现对车辆前方玻璃的自动清理功
能，而无需依赖人工控制方式，可以利用传感技术进行自动化地操作，结构简单、操作便捷，
具备更好的自动化方式。
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
做出各种变化。