用于监控表面的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于监控表面的方法和系统。该方法包括：接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据；将热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及基于该差异选择性地控制流体向该表面的喷洒。
【专利说明】
用于监控表面的方法和系统
技术领域
[0001]本公开内容一般地涉及红外成像，更具体地涉及使用红外成像用于监控脏物的表面和/或流体浓度的方法和系统。
【背景技术】
[0002]交通工具的各种表面，例如挡风玻璃、窗户、反光镜、头灯等需要周期性的清洁以有效使用。流体以预定的量和预定的次数喷洒到表面上。在某些情况下，喷洒的流体不足以清洁表面导致表面仍然是脏的并且不能有效使用。在其他一些情况下，使用过量的流体喷洒到表面导致流体浪费。
[0003]因此，可期望的是提供用于监控脏物的表面的方法和系统。进一步可期望的是提供用于监控表面上的流体浓度的方法和系统。更进一步地，通过结合本发明的附图和本【背景技术】一起考虑，本发明其他期望的特征和特性会从后续的本发明的【具体实施方式】和附加的权利要求中变得清楚。
【发明内容】
[0004]本公开内容提供用于监控表面的方法和系统。该方法包括:接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据;将该热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及基于该差异选择性地控制流体向该表面的喷洒。
[0005]系统包括第一模块，其用于接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据。第二模块将该热敏成像数据与基准数据比较以确定差异。第三模块基于该差异选择性地控制流体向该表面的喷洒。
[0006]本发明进一步公开了如下方案。
[0007]方案1:一种用于监控表面的方法，所述方法包括:
接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据；
将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。
[0008]方案2:如方案I所述的方法，其中，所述基准数据代表清洁的表面。
[0009]方案3:如方案I所述的方法，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之前采集所述热敏成像数据。
[0010]方案4:如方案I所述的方法，其中，所述基准数据代表喷洒过的表面。
[0011 ]方案5:如方案I所述的方法，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之后采集所述热敏成像数据。
[0012]方案6:如方案I所述的方法，进一步包括基于所述热敏成像数据产生影像地图，并且其中，所述比较包括将所述影像地图与所述基准数据的基准影像地图比较，以确定所述地图的区域中的一个或多个差异。
[0013]方案7:如方案I所述的方法，进一步包括基于所述比较而选择性地产生通知数据以通知用户。
[0014]方案8:如方案I所述的方法，进一步包括:
在控制流体的喷洒之后接收所述交通工具的所述表面的所采集的第二热敏成像数据； 将所述第二热敏成像数据与第二基准数据比较以确定第二差异；以及基于所述第二差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。
[0015]方案9:如方案8所述的方法，其中，所述第二基准数据包括所述热敏成像数据。
[0016]方案10:如方案8所述的方法，其中，所述第二基准数据代表喷洒过的表面。
[0017]方案11:一种用于监控表面的系统，所述系统包括:
第一模块，所述第一模块接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据；
第二模块，所述第二模块将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及第三模块，所述第三模块基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。
[0018]方案12:如方案11所述的系统，其中，所述基准数据代表清洁的表面。
[0019]方案13:如方案11所述的系统，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之前采集所述热敏成像数据的红外成像装置。
[0020]方案14:如方案11所述的系统，其中，所述基准数据代表喷洒过的表面。
[0021]方案15:如方案11所述的系统，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之后采集所述热敏成像数据的红外成像装置。
[0022]方案16:如方案11所述的系统，其中，所述第一模块基于所述热敏成像数据产生影像地图，并且其中，所述第二模块将所述影像地图与所述基准数据的基准影像地图比较，以确定所述地图的区域中的一个或多个差异。
[0023]方案17:如方案11所述的系统，其中，所述第三模块基于所述比较选择性地产生通知数据以通知用户。
[0024]方案18:—种交通工具，包括:
表面；
红外成像装置，所述红外成像装置采集所述表面的热敏成像数据;以及控制模块，所述控制模块接收所述热敏成像数据、将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异以及基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。
[0025]方案19:如方案18所述的交通工具，所述红外成像装置在流体被喷洒到所述表面之前采集所述热敏成像数据，并且其中，所述基准数据代表清洁的表面。
[0026]方案20:如方案18所述的交通工具，其中，所述红外成像装置在流体被喷洒到所述表面之后采集所述热敏成像数据，并且其中，所述基准数据代表喷洒过的表面和之前的表面中的至少一者。
【附图说明】
[0027]本公开内容将在下文中结合所附的附图一起进行描述，其中相同的附图标记表示相同的要素，并且:
图1是根据各个示范性实施例的交通工具的表面监控系统的功能框图；
图2是根据各个示范性实施例的表面监控系统的控制模块的数据流图；并且图3是根据各个示范性实施例的用于监控脏物的表面和流体的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下文的【具体实施方式】本质上仅是示范性的，并不意在限制应用和使用。进一步地，也不意在由前文的技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下文的【具体实施方式】中呈现的任何明示的或暗示的理论来加以束缚。应当理解的是，贯穿附图，相应的附图标记表示相同的或相应的部分和特征。如本文所使用，术语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享式的，专用式的或群组式的)和/或执行或存储一个或多个软件或固件程序的存储器、组合的逻辑电路和/或其他提供所描述功能的适合的部件。
[0029]本发明的实施例可能以功能的和/或逻辑的块部件以及各处理步骤的形式在本文中进行说明。应该意识到的是，这样的块部件能以任意数量的配置用于实施特定功能的硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，示范性的实施例可能采用各种集成电路部件，比如，在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下能够执行各种功能的存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等等。另外，本领域技术人员将意识到示范性的实施例能够与任意数量的控制系统结合实现，并且本文说明的交通工具系统仅仅是示范性的实施例。
[0030]为了简明的目的，常规的涉及到信号处理、数据传输、信号收发、控制以及系统(以及系统的独立操作部件)的其他功能方面的技术在本文中可能不会详细说明。进一步地，本文包含的各个附图中示出的连接线意在代表不同要素间的示例性的功能关系和/或物理联接。应该注意的是，许多可选的或另外的功能关系或物理连接可以在各实施例中出现。
[0031]现在转到图1，交通工具10示出为包括根据各个实施例的表面监控系统12。如可以意识到的，交通工具10可以为包括汽车、航空器、火车、船只或任意其他交通工具类型的任意交通工具类型。为了示范性的目的，本公开内容会在交通工具10是汽车的背景下讨论。虽然本文示出的附图描述了具有要素的某种布置的例子，另外的介入性的要素、装置、特征或部件能够在实际的实施例中出现。还应该被理解的是，图1仅是描述性的并且可能没有按照任何比例来绘制。
[0032]如图1所描述的，表面监控系统12监控交通工具10的表面14的脏物和/或在脏的表面14喷洒过清洁流体后监控表面14的流体浓度。在各个实施例中，表面14是交通工具10的一部分，例如但不限于头灯、挡风玻璃、窗户、反光镜或交通工具10需要清洁的任意其他表面14。在不同实施例中，表面14是与监控系统12相关的表面，例如但不限于，用于监控交通工具10的另一个表面(未示出)的成像装置28的镜头或其他表面。
[0033]借助于电控喷洒装置22采用存储在流体储存室20中的清洁流体18喷洒表面14。在各个实施例中，喷洒装置22可以是单独的喷洒装置或一组喷洒装置，其被选择性地控制用于喷洒特定量的清洁流体18、用于喷洒特定的持续时间从而喷洒特定量的清洁流体18，和/或用于以特定的方向喷洒。控制模块24产生控制信号26用于控制喷洒装置22的喷洒的量、持续时间和/或方向。
[0034]至少一个成像装置28与表面14和控制模块24相关。成像装置28例如是采集与表面14相关的热敏成像数据30的红外摄像机。成像装置28将热敏成像数据30提供给控制模块24。控制模块24将热敏成像数据30集合成代表表面14热敏成像数值的影像地图。控制模块24评估影像地图以确定表面14是否足够脏到需要清洁表面14，和/或确定清洁流体18的喷洒是否足够清洁表面14的脏的区域。
[0035]在各个实施例中，如果清洁流体18的喷洒没有足够清洁表面14(例如喷洒装置22有缺陷或阻塞，或其他原因)，控制模块24产生通知数据32。例如音频装置、显示装置和/或触觉装置的通知装置34接收通知数据32并通知交通工具10的用户没能足够地清洁表面14。如可以意识到的，通知可以是包括声音通知、视觉通知和/或触觉通知的任意类型的通知，并且通知数据32可以包括足以在视觉上、触觉上或通过声音通知用户的任意数据。
[0036]现在转到图2并继续参考图1，数据流图以更详细的方式描述了控制模块24的各个实施例。根据本公开内容的控制模块24的各个实施例可以包括任意数量的子模块。如可以意识到的，图2示出的子模块可以被组合和/或进一步划分从而以类似的方式监控脏物的表面14和流体浓度。控制模块24的输入可以从成像装置28和/或其他传感器接收、从交通工具10的其他控制模块(未示出)接收和/或由控制模块24的其他子模块(未示出)确定。在各个实施例中，控制模块24包括影像采集模块40、影像比较器模块42、流体控制模块44以及地图数据的数据存储器46。
[0037]影像采集模块40接收成像装置28产生的热敏成像数据30并将热敏成像数据30集合成热敏成像影像地图48。热敏成像影像地图48表示表面14的热影像。在各种实施例中，热敏成像数据30周期性地和/或基于影像采集模块40产生的对数据的请求50被接收。对数据的请求可以基于流体控制模块44产生的表面状态51。
[0038]影像比较器模块42接收影像地图48作为输入。影像比较器模块42将影像地图48与另一幅从地图数据的数据存储器46取出的影像地图进行比较。在各种实施例中，存储在影像地图的数据存储器46中的影像地图包括代表给定的各种外部条件下清洁表面的基准影像地图。在各种实施例中，存储在影像地图的数据存储器46中的影像地图包括代表给定的各种外部条件下的喷洒过的表面的基准影像地图。在不同的实施例中，存储在影像地图的数据存储器中的影像地图包括之前采集和存储的影像地图48。
[0039]影像比较器模块42基于接收自流体控制模块44的表面14的状态51来确定取出和比较哪一幅影像地图。例如，当状态51指示流体还未被喷洒，那么代表清洁表面的基准影像地图可能被取出。在另外一个例子中，当状态51指示流体已经被喷洒，那么或者是基准影像地图或者是之前存储的影像地图可能被取出。
[0040]影像比较器模块42比较这些影像地图以确定热差异5(例如，差值(difference))。影像比较器模块42产生代表表面14的(例如，在x，y坐标上的每者)的热差异的差异地图54。[0041 ]流体控制模块44接收比较器模块42产生的差异地图54作为输入。流体控制模块44评估差异地图54并且基于评估产生控制信号26和/或通知数据32。例如，当表面区域内的差异超过阈值(例如，指示区域是脏的)的时候，那么流体控制模块44产生流体控制信号26以控制流体的量、喷洒的持续时间和/或流体喷洒到表面上的方向。流体控制模块44基于差异的数量和/或差异存在的区域确定量和/或方向。
[0042]在各种实施例中，流体控制模块44当在通过产生X次的控制信号26重复尝试清洁表面14并确定表面14没能够被清洁之后产生通知数据32，流体控制模块44产生通知数据32用来通知用户没能够清洁表面14。通知数据32可能包括表面14没能够被清洁或喷洒装置22没能够清洁表面14的消息或其他指示(例如声音或触觉)。
[0043]流体控制模块44基于控制信号26和/或通知数据32的产生来更新状态54。例如，如果流体控制信号26刚刚产生，那么流体控制模块44更新状态51以指示表面14刚被喷洒。在另外一个例子中，如果流体控制信号26没有在预定的时间内(例如，在清洁之间确定的时间)产生，流体控制模块44更新状态51以指示需要信息。
[0044]现在转到图3，并继续参考图1和2，流程图描述了根据各种实施例的能被表面监控系统12实施的控制方法。如按照本公开内容可以意识到的，该方法中操作的次序不限于如图3描述的顺序执行，而是可以采取根据本公开内容并且可行的一个或多个可变的次序来实施。
[0045]如可以进一步意识到的，图3的方法可以被安排成在交通工具10工作期间以预定时间间隔运行和/或可以被安排成基于预定的事件运行。
[0046]在一个例子中，方法可以从200处开始。在210处的清洁之前确定是否评估表面14。如果期望在210处的清洁之前评估表面14，该方法可以转到步骤280。
[0047]否则，如果期望的是表面14在210处的清洁之前已经被评估，表面14的热敏成像数据30在220处被采集并且在230处基于热敏成像数据30产生影像地图48。基准“清洁”影像地图52在240处从地图数据的数据存储器46中取出。基准影像地图52和当前的影像地图48在250处和260处进行评估。特别的是，在250处计算基准影像地图52和当前影像地图48之间对应区域的差异。如果在260处差异或某些数量的差异没有超出阈值(例如，指示脏物存在的热值)，那么可以得出表面14不需要清洁并且方法在270处终止。
[0048]然而，如果在260处差异或某些数量的差异超出阈值(例如，指示脏物存在的热值)，那么在280处产生流体控制信号26用于控制喷洒的量和/或喷洒的方向。在各种实施例中，量和/或方向是基于表面14上具有超出阈值的差异的区域。
[0049]其后，表面14的清洁可以任选地在290-340处评估。如果不期望在290处对清洁进行评估，那么该方法可以在270处终止。如果期望在290处对清洁进行评估，那么在产生控制信号26和流体18落在表面14之后在300处再次采集表面14的热敏成像数据30。在310处基于热敏成像数据30产生代表表面14上的流体18的当前影像地图48。在320处，代表期望的喷洒或者表面14的脏的区域(例如，之前采集的影像地图48)的基准影像地图52从地图数据存储器46中取出。当前影像地图48在330处和340处与基准影像地图比较。特别的是，在330处计算当前影像地图48和基准影像地图52之间对应区域的差异。如果在340处差异或某些数量的差异没有超出阈值(例如，指示区域中流体存在的热值)，那么可以得出喷洒浓度足够清洁脏的区域并且方法在270处终止。然而，如果在340处差异或某些数量的差异超出阈值(例如，指示区域中流体存在的热值)，那么可以得出喷洒浓度不足以清洁脏的区域并且喷洒重复的次数在350处进行评估。在350处如果喷洒重复的次数没有超过阈值，该方法继续在280处产生控制信号26用于控制喷洒的量和/或喷洒的方向。在各种实施例中，量和/或方向是基于表面14中具有超出阈值的差异的区域。
[0050]然而，如果在350处喷洒重复的数量超过阈值，则在360处产生通知数据32用于通知用户表面14不清洁或喷洒装置22没能够有效地清洁脏的表面14，并且方法可在270处终止。
[0051]尽管至少一个示范性实施例已经在前述的【具体实施方式】中给出，应该意识到的是存在大量变体。还应该意识到的是示范性实施例或多个示范性实施例只是例子，并不是意在以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反地，前述的【具体实施方式】为本领域技术人员提供了一条便捷的路线图用于实施示范性实施例或多个示范性实施例。应该被理解的是，在不偏离如附加的权利要求书及其等同的法律效应所阐明的本发明的范围的前提下，可以在要素的功能和布置上进行各种改变。
【主权项】
1.一种用于监控表面的方法，所述方法包括: 接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据； 将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及 基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基准数据代表清洁的表面。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之前采集所述热敏成像数据。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述基准数据代表喷洒过的表面。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括在流体被喷洒到所述表面之后采集所述热敏成像数据。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述热敏成像数据产生影像地图，并且其中，所述比较包括将所述影像地图与所述基准数据的基准影像地图比较，以确定所述地图的区域中的一个或多个差异。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述比较而选择性地产生通知数据以通知用户。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括: 在控制流体的喷洒之后接收所述交通工具的所述表面的所采集的第二热敏成像数据； 将所述第二热敏成像数据与第二基准数据比较以确定第二差异；以及 基于所述第二差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。9.一种用于监控表面的系统，所述系统包括: 第一模块，所述第一模块接收交通工具的表面的所采集的热敏成像数据； 第二模块，所述第二模块将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异；以及 第三模块，所述第三模块基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。10.—种交通工具，包括: 表面； 红外成像装置，所述红外成像装置采集所述表面的热敏成像数据；以及控制模块，所述控制模块接收所述热敏成像数据、将所述热敏成像数据与基准数据比较以确定差异以及基于所述差异选择性地控制流体向所述表面的喷洒。
【文档编号】H04N7/18GK105933649SQ201610261112
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】J·D·罗曼
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司