汽车自动除雾控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车除雾技术领域，具体地指一种汽车自动除雾控制系统及其控制方法。

背景技术

当空气湿度较大时，前风挡和侧窗玻璃上容易起雾。当前的技术方案是手动调节空调到除霜除雾模式，根据雾的浓度和分布区域，调节风量大小。冬天时，加热除雾；其他天气用制冷除雾。为了尽快除雾，使玻璃上的雾层不影响驾驶员视野，一般是大风量除雾，空调转速很大，随之噪音也提高。当前挡风玻璃的雾不影响驾驶后，驾驶员手动调小空调风量。整个调节过程是驾驶员一边驾驶一边调节，有一定的驾驶安全隐患。

中国专利CN110406346公开了一种基于图像采集的空调控制方法，该方法步骤主要包括通信控制器通过车内摄像头采集前挡风玻璃的图像并发送给服务器，服务器计算接收的图像的清晰度，并将所述清晰度值与设定的第一阈值比较，当所述清晰度值低于第一阈值时，向通信控制器发送除雾指令控制空调的风向吹向前挡风玻璃并以预设的出风参数出风，其中出风参数包括风力和温度。该专利未明确对前挡风玻璃的哪些具体区域进行采集和分析，当前挡风玻璃上非影响驾驶员视线的关键区域起雾时，仍然有可能会启动除雾操作。

公开号为CN109733329A的现有技术公开了一种基于机器视觉的汽车除雾方法及除雾装置，该方法步骤主要包括：拍摄汽车行驶过程中驾驶员视角的行车视频，在固定的时间间隔内截取视频图像，识别图像的清晰度并转化为就具体的清晰度值S，将当前图像的清晰度值S与上一图像清晰度值S

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种汽车自动除雾控制系统及其控制方法，该系统和方法可以快速和准确的消除车窗上对驾驶员视线影响最大区域的雾，并降低除雾噪声。

为实现上述目的，本发明提供一种汽车自动除雾控制系统，包括除雾控制器，所述除雾控制器的信号输入端通过图像处理器与图像识别装置通讯连接，所述图像处理器包括定位识别模块和清晰度识别模块，所述除雾控制器的信号输出端分别连接有除雾模式开关、鼓风机和出风口角度调节装置，所述出风口角度调节装置用于调节除雾出风口的方向。

进一步地，所述图像识别装置可旋转的连接在车身，其在车辆纵向上的位置位于驾驶员与前挡风玻璃之间；所述图像识别装置用于获取驾驶员、前挡风玻璃和前门车窗的图像。

进一步地，所述除雾模式开关用于控制开启空调制热以及开启除雾出风口的通道。

进一步地，所述定位识别模块用于确定驾驶员眼睛的位置、以及前挡风玻璃和前门车窗上影响驾驶员安全视线的第一区域。

进一步地，所述清晰度识别模块用于识别前挡风玻璃和前门车窗的清晰度。

本发明还提供一种基于上述所述的汽车自动除雾控制系统的控制方法，当驾驶员调整座位后，获取驾驶员图像并确定驾驶员眼睛的位置，然后获取前挡风玻璃和前门车窗的图像并确定第一区域，实时获取前挡风玻璃和前门车窗的清晰度，当第一区域的清晰度小于第一设定清晰度时，进入第一除雾模式，开启除雾模式开关，调节除雾出风口正对第一区域，控制鼓风机的风速为第一风速；当第一区域的清晰度大于或等于第一设定清晰度、且前挡风玻璃和前门车窗非第一区域的清晰度小于第二设定清晰度时，进入第二除雾模式，开启除雾模式开关，调节除雾出风口正对非第一区域，控制鼓风机的风速为第二风速且小于第一风速。

进一步地，所述清晰度的确定方法包括，通过图像识别装置获取某个区域的图像，以所述图像识别装置的最小分辨率为最小面积单元，识别每个最小面积单元的清晰度，然后求出他们的平均值作为该区域的清晰度。

进一步地，所述第一区域包括前挡风玻璃第一区域和前门车窗第一区域。

进一步地，所述前挡风玻璃第一区域的确定方法包括，以驾驶员眼睛的位置为起点，以影响驾驶员安全视线为边界平面，以所述边界平面与前挡风玻璃相交的线段为边界线，以所述边界线围成的区域作为前挡风玻璃第一区域。

进一步地，所述前门车窗第一区域的确定方法包括，以驾驶员眼睛的位置为起点，连接后视镜玻璃边缘轮廓与起点，在前门车窗上围成的投影区域即为前门车窗第一区域。

进一步地，当第一区域的清晰度小于第一设定清晰度时，实时获取第一区域的清晰度分布图，调节除雾出风口的方向正对清晰度最小的区域。

进一步地，当第一区域的清晰度大于或等于第一设定清晰度且小于第三设定清晰度、和/或前挡风玻璃和前门车窗非第一区域的清晰度大于或等于第二设定清晰度且小于第三设定清晰度时，进入第三除雾模式，开启除雾模式开关，调节除雾出风口连续摆动，控制鼓风机的风速为第三风速且小于第二风速。

进一步地，当第一区域的清晰度大于或等于第三设定清晰度，且前挡风玻璃和前门车窗非第一区域的清晰度大于或等于第三设定清晰度时，关闭除雾模式开关。

本发明的有益效果：

1、快速准确除雾。本发明通过自动除雾控制系统获取驾驶员眼睛的位置来确定出影响驾驶员视线的第一区域，这比现有技术标准中确定的区域面积要小，且该区域对于该驾驶员更准确和真实，在进行除雾时使除雾出风口正对第一区域中清晰度最小的区域，这样更快速地使第一区域的清晰度满足要求。

2、降低除雾噪音和电耗。当第一区域的清晰度满足要求之后，针对非第一区域进行除雾时降低鼓风机的风速，从而降低了除雾噪音，且降低了鼓风机的功率，从而降低了电耗。

附图说明

图1为本发明汽车自动除雾控制系统的示意图。

图2为本发明中第一区域的分布示意图。

图中各部件标号如下：除雾控制器1、图像识别装置2、图像处理器3、定位识别模块301、清晰度识别模块302、除雾模式开关4、鼓风机5、出风口角度调节装置6、除雾出风口7、前挡风玻璃8、前门车窗9、前挡风玻璃第一区域10、前门车窗第一区域11、非第一区域12。

具体实施方式

下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。

如图1所示，一种汽车自动除雾控制系统，包括除雾控制器1，除雾控制器1的信号输入端通过图像处理器3与图像识别装置2通讯连接，图像处理器3包括定位识别模块301和清晰度识别模块302，除雾控制器1的信号输出端分别连接有除雾模式开关4、鼓风机5和出风口角度调节装置6，除雾模式开关4用于控制开启空调制热以及开启除雾出风口7的通道，出风口角度调节装置6用于调节除雾出风口7的方向，出风口角度调节装置6包括电机和与电机输出转轴连接的连杆，连杆另一端与除雾出风口7的出风挡片连接，电机驱动连杆带动出风挡片摆动，实现除雾出风口吹风方向的调节，除雾出风口7均匀分布在前挡风玻璃和车门车窗下侧的车内饰板上。

本实施例中，图像识别装置2可旋转的连接在车内顶棚，图像识别装置2在车辆纵向上的位置位于驾驶员与前挡风玻璃之间。这样，图像识别装置2通过旋转既可以获取驾驶员的图像又可以获取前挡风玻璃和前门车窗的图像。

本实施例中，定位识别模块301用于将图像识别装置2获取的驾驶员图像确定驾驶员眼睛的位置，以及根据驾驶员眼睛的位置确定前挡风玻璃和前门车窗上影响驾驶员视线的第一区域，其中驾驶员眼睛的位置为驾驶员两个眼球位置的中点位置。

如图2所示，本实施例中，第一区域包括了前挡风玻璃第一区域10和前门车窗第一区域11，前挡风玻璃第一区域10即GB11555-2009中定义的B区域，其包含了A区域和A’区域。则前挡风玻璃和前门车窗上不属于上述第一区域定义为非第一区域12。

前挡风玻璃第一区域的确定方法为，按照技术标准GB11555-2009中4.2中关于B区域的确定标准，以驾驶员眼睛的位置为起点，作出过起点的四条边界平面与前挡风玻璃相交，形成四条直线，这四条直线围成的区域即为前挡风玻璃第一区域。这样，与GB11555-2009中定义的B区域相比，本实施例中的起点是以驾驶员实际的眼腈位置为起点，无需考虑起点的调节范围，因此本实施例中所得的前挡风玻璃第一区域要小于上述技术标准中的B区域，这样减小了除雾面积，提高了除雾的准确性。

本实施例中，前门车窗第一区域的确定方法包括，以驾驶员眼睛的位置为起点，连接后视镜玻璃边缘轮廓与起点，在前门车窗上围成的投影区域即为前门车窗第一区域，其包括前门左侧车窗第一区域和前门右侧车窗第一区域。

本实施例中，清晰度识别模块302用于识别前挡风玻璃和前门车窗的清晰度，包括了第一区域的清晰度和非第一区域的清晰度。清晰度的确定方法为，在通过图像识别装置获取了某个区域的图像后，以该图像识别装置的最小分辨率为最小面积单元，识别每个最小面积单元的清晰度，然后求出他们的平均值作为该区域的清晰度。

上述的汽车自动除雾控制系统的控制过程如下：

当驾驶员调整座位后，通过图像识别装置2获取驾驶员图像，将驾驶员图像传送至定位识别模块301，确定驾驶员眼睛的位置，然后控制图像识别装置2旋转至朝向前挡风玻璃，获取前挡风玻璃和前门车窗的图像传送至定位识别模块301并确定第一区域的位置，然后将获取的前挡风玻璃和前门车窗的图像传送至清晰度识别模块302，确定前挡风玻璃和前门车窗的清晰度。

当第一区域的清晰度小于90％时，进入第一除雾模式，开启除雾模式开关4，调节除雾出风口7正对第一区域，控制鼓风机5的风速为五格风速。作为一种优选地方案，根据获取的第一区域的清晰度二维分布图，调节除雾出风口7的方向始终正对清晰度最小的区域，随着清晰度最小区域的位置变化，除雾出风口7跟随其移动。这样更快速地使第一区域的清晰度满足要求。

当第一区域的清晰度大于或等于90％、且非第一区域清晰度小于80％时，进入第二除雾模式，开启除雾模式开关4，调节除雾出风口7正对非第一区域，控制鼓风机5的风速为三格风速。作为一种优选地方案，根据获取的非第一区域的清晰度二维分布图，调节除雾出风口7的方向始终正对清晰度最小的区域，随着清晰度最小区域的位置变化，除雾出风口7跟随其移动。这样更快速地使非第一区域的清晰度满足要求。

当第一区域的清晰度大于或等于90％且小于98％、和/或非第一区域的清晰度大于或等于80％且小于98％时，进入第三除雾模式，开启除雾模式开关4，调节除雾出风口7连续摆动，控制鼓风机的风速为一格风速。

当第一区域的清晰度大于或等于98％，且前挡风玻璃和前门车窗非第一区域的清晰度大于或等于98％时，关闭除雾模式开关4，这里将第三清晰度的临界值设置为98％是考虑到当前挡风玻璃或前门车窗上均匀分布有灰尘或其他细小颗粒物时，会降低其清晰度，因此哪怕除雾完成后，清晰度仍然可能不会达到100％。

上述控制过程中随着除雾的不断进行，鼓风机的风速不断降低，在满足除雾要求的同时，降低了鼓风机的功率和电耗，也降低了除雾噪音。