一種攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置及方法，更具體的說，尤其涉及一種集浸水檢測和自動刮雨于一體的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置及方法。
【背景技術】
[0002]當前國內空氣質量普遍較差，空氣中有很多灰塵等懸浮物微粒，夜視儀長時間露天工作，攝像機窗口玻璃極易落上灰塵，當灰塵過多時將會嚴重地影響成像質量。剛開始下雨時雨水中灰塵的含量最高，容易粘附在攝像機窗口玻璃上，如果不及時進行雨水的清理，會影響下雨及以后時間段內攝像機的清晰成像，對攝像機的監控造成不利影響。
【發明內容】
[0003]本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置及方法。
[0004]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置，其特別之處在于:包括雨刷、浸水檢測機構、微控制器和雨刷電機，雨刷置于攝像機窗口玻璃的外側，用于對窗口玻璃上的雨水和灰塵進行清理，浸水檢測結構與微控制器的輸入端相連接，微控制器的輸出端對雨刷電機進行控制；微控制器利用浸水檢測機構對窗口玻璃上是否浸漬有雨水進行檢測，并根據檢測結果通過雨刷電機驅動雨刷執行刮雨動作。
[0005]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置，所述窗口玻璃設置于刮水區中，浸水檢測機構由開設于刮水區外圍殼體上的開孔和位于開孔內兩相互平行但不接觸的金屬導體組成。
[0006]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置，所述微控制器通過雨刷電機驅動電路驅使雨刷電機工作，雨刷電機通過驅動軸帶動雨刷進行擺動。
[0007]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置，所述微控制器為單片機，浸水檢測機構中的一個金屬導體接于地上，另一個金屬導體接于二極管D2的負極，D2的正極經電阻Rl接于+5V電源上，D2與電阻Rl的連接處與單片機的輸入端相連接；雨刷電機驅動電路由三極管Q2、電磁鐵、纏繞于電磁鐵上的線圈、二極管Dl組成，三極管Q2的發射極接于地上，Q2的集電極與二極管Dl的正極相連接，Dl的負極接于+12V電源上，單片機的輸出端經電阻R2接于Q2的基極上，線圈并聯于二極管Dl的兩端；電磁鐵對雨刷電機所在回路的通斷進行控制。
[0008]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的控制方法，其特別之處在于，通過以下方法來實現:首先通過浸水檢測機構判斷是否有雨水浸漬在攝像機的窗口玻璃上，如果判斷結構為是，則控制雨刷電機驅使雨刷對窗口玻璃執行時間段為TO的刮雨操作，以去除攝像機窗口玻璃上的雨水和灰塵。
[0009]本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的控制方法，具體通過以下步驟來實現:a).變量設置，設置刮雨時間標志位flag_Tlmin和刮雨動作自鎖標志位flag_lock，并將其值均初始化為零；flag_Tlmin為I表示刮雨時間結束，flag_lock為I表示已執行一次刮雨動作，這次刮雨結束后，在這場刮雨中不會再執行刮雨動作；b).判斷刮雨條件是否有效，微控制器通過判斷浸水檢測機構的輸入信號SENSE是否為浸水狀態的O，且雨動作完成標志位flag_lock是否為O狀態同時成立，如果不同時成立，則繼續判斷，如果同時成立，則執行步驟c) ;c).執行刮雨動作，微控制器將刮雨控制信號SW置1，使刮雨控制信號有效，進行刮雨動作，并開中斷，flag_lock置1，執行步驟d) ；d).判斷刮雨時間，通過flag_Tlmin的狀態來判斷刮雨時間是否已到，如果沒到，則繼續刮雨；如果已到則將flag_Tlmin置O、關閉flag_Tlmin的定時器，并關閉刮雨控制信號SW，停止刮雨動作；e).判斷浸水檢測部分是否風干，判斷信號SENSE是否為1，如果不為1，則表明浸水檢測部位沒有風干，保證一次下雨僅執行一次刮雨動作，繼續判斷；如果為1，則表明浸水檢測部位已經風干，將lag_Tlmin和flag_lock均置O，以備下次下雨時可正常執行刮雨動作。
[0010]本發明的有益效果是:本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置及方法，窗口玻璃外圍設置至少一個浸水檢測機構，當雨天窗口玻璃表面布滿雨水的情況下，微控制器檢測到浸水信號有效時則控制雨刷電機執行一定時間段的刮雨動作，以除去窗口玻璃上的雨水和灰塵，可使攝像機在雨天以及以后的時間段內均可獲取清晰的圖像，有益效果顯著。
[0011]本發明的自動雨刷除塵裝置及方法，優點主要體現在:(I)浸水為自動檢測，更加方便、實用；(2)—場雨僅執行一次刮雨動作，對攝像機的窗口玻璃清理后不再動作，不會對正常的視頻監控造成影響；(3)整個浸水、刮雨動作均為自動完成，無需人工參與。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的結構原理圖；
圖2為本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的電路原理圖；
圖3為本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的電路圖；
圖4為本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的控制方法流程圖。
[0013]圖中:I刮水區，2窗口玻璃，3雨刷，4驅動軸，5浸水檢測機構，6底座，7載重云臺，8鏡頭載體，9遮雨板，10微控制器，11雨刷電機驅動電路，12雨刷電機。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0015]如圖1和圖2所示，分別給出了本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的結構原理圖和電路原理圖，其由雨刷2、驅動軸4、浸水檢測機構5、微控制器10、雨刷電機驅動電路11以及雨刷電機12組成；攝像機設置于鏡頭載體8上，鏡頭載體8的下方為載重云臺7，載重云臺7的下方為底座6。所示刮水區I開設于鏡頭載體8的殼體上，窗口玻璃2設置于刮水區I中，雨刷3設置窗口玻璃2的外圍，通過雨刷3的擺動可對窗口玻璃2上的雨水和灰塵進行清理，雨刷3的擺動通過驅動軸4進行驅動。
[0016]浸水檢測機構5設置于鏡頭載體8的殼體上，浸水檢測機構5由開設于刮水區I外圍殼體上的開孔和位于開孔內的兩個金屬導體組成，兩金屬導體相互平行但不接觸，當雨水進入開孔中后，由于雨水的泥土中含有大量的礦物質，使得兩金屬導體導通。因此，通過檢測量金屬導體之間的狀態，即可對窗口玻璃2的浸水狀態進行判斷。如圖2所示，微控制器10通過浸水檢測結構5對窗口玻璃2上是否浸水進行檢測，通過雨刷電機驅動電路11驅使雨刷電機12進行刮雨作業。
[0017]如圖3所示，給出了本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的電路圖，所示的一個金屬導體與電源地相連接，另一個金屬導體與二極管D2的負極相連接，二極管D2的正極經電阻Rl與5V電源的正極相連接。微控制器10采用單片機，單片機的POl端口接于二極管D2與電阻Rl之間，以實現對浸水信號的檢測。由于雨水中含有礦物質，可形成大量的導電離子，當兩個金屬導體之間有足夠的雨水時，形成導電通路，POl 口為低電平。通過判斷POl 口的狀態可以知道當前是否是雨水天氣。如果有多個浸水檢測端同時連到單片機，對應的各個端口都變為低電平時才判斷為雨水天氣，這樣可以進一步提高判斷的準確性，更合理地確定開雨刷的時刻。
[0018]所示的雨刷驅動電路11由三極管Q2、二極管D1、電磁鐵以及纏繞于電磁鐵上的線圈組成，所示單片機的輸出端P02經電阻R2與三極管Q2的基極相連接，三極管Q2的發射極接于電源地上，Q2的集電極與二極管Dl的正極相連接，Dl的負極基于12V電源的正極，線圈與二極管Dl相并聯。當單片機的輸出端P02輸出高電平時，三極管Q2導通，線圈中就會有電流通過，電磁鐵就會吸附雨刷電機12所在的回路導通，執行刮雨動作。
[0019]如圖4所示，給出了本發明的攝像機窗口玻璃自動雨刷除塵裝置的控制方法流程圖，其方法為:首先通過浸水檢測機構(5)判斷是否有雨水浸漬在攝像機的窗口玻璃(2)上，如果判斷結構為是，則控制雨刷電機(12)驅使雨刷(3)對窗口玻璃執行時間段為TO (如T0=lmin，在后面的程序中，執行刮雨動作的時間為T1MS*60000 ^ lmin)的刮雨操作，以去除攝像機窗口玻璃上的雨水和灰塵。
[0020]其具體通過以下步驟來實現:
a).變量設置，設置刮雨時間標志位f