基于AFS及ADB的智能前照燈系統

張正軒 喻尚 武萌

摘 要：汽車前照燈作為駕乘人員和行人的安全保障，尤其在夜間或光線不佳的情況下行車尤為重要。隨著汽車前照燈技術發展越來越快，車輛燈光控制技術也得到了更加智能化的提升，文章提出了一種基于AFS和ADB功能的智能前照燈系統，能更好地保證夜間駕乘人員安全。

關鍵詞：防炫目;AFS;ADB;前照燈

中圖分類號：U463.6 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）21-104-03

Abstract： Automobile headlights are important for the safety of drivers， passengers and pedestrians， especially at night or under poor lighting conditions. With the rapid development of automobile headlight technology， vehicle light control technology has also been improved more intelligently. This paper proposes an intelligent headlight system based on AFS and ADB functions， which can better ensure the safety of night drivers and passengers.

Keywords： Without glare; AFS; ADB; Front lamp

CLC NO.： U463.6 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）21-104-03

1 引言

汽車前照燈作為駕乘人員和行人的安全保障，尤其在夜間或光線不佳的情況下行車尤為重要，隨著LED光源普及，重卡前照燈亮度不斷提高，但其智能化水平仍處于較低水平，對于彎道、陰雨天氣以及會車炫目等情況必須依靠駕駛員手動調整才能獲得最佳的路面照度，而大部分駕駛人員主動調整光型的情況很少，造成了很大的夜間行車隱患。隨著汽車前照燈技術發展越來越快，車輛燈光控制技術也得到了更加智能化的提升，本文介紹基于AFS和ADB功能的智能前照燈，可以較好地解決上述問題。

2 智能燈光系統法規要求

2.1 GB/T30036對AFS系統模式要求

AFS系統分為四種模式：基本模式（Class C）、城鎮模式（Class V）、濕路模式（Class W）、高速公路模式（Class E）。

（1）基本模式（C）：適合于普通鄉村道路上行駛的車輛，類似于普通的近光燈。作為默認的基本照明模式。

（2）城市道路照明模式（V）：在城市道路上，將左燈光軸向左下方旋轉，提高駕駛員左側人行道上的照明。

（3）高速公路照明模式（E）：車輛在高速公路上行駛，因為具有極高的車速，所以需要前照燈比鄉村道路照得更遠，燈光更匯聚，光強更強。

（4）惡劣天氣照明模式（W）：雨/雪/霧天時，通過壓低、分散前照燈的照明角度，防止在車前形成聚光，減小光線通過地面積水反射對對面車輛造成眩光的效應，同時提高駕駛員近前方和左右側的照明，保證行車安全。

2.2 ECE法規對ADB系統要求

ECE R48規定了ADB的測試道路類型有城市道路、高速公路、鄉村道路。主要應用的交通條件為單獨或混合地對向駛來車輛或單獨或混合的前方行駛車輛，以及對向駛來的自行車ADB系統能夠做出自適應反應。

依據ECE R123，ADB系統法規把無眩目區域分成6個區域，這6個區域分別對應于6條線段及以上區域。當主車分別距離對面來車50m、100m、200m時，分別激活對應的照明單元，組合形成對應的暗區。同理同向行駛時也有三個區域，法規對對向和同向行駛的車輛在不同距離出的光強進行了約束，同時要求對面行駛的機動車探測距離不低于400 m，前方同向行駛的機動車探測距離不低于100 m;對面駛來的自行車的探測距離應不低于75m。另外部環境大于7000 Lux時，ADB功能自動關閉。

3 智能燈光系統設計

智能燈光控制系統是由（Adaptive Front-Lighting Sys -tem）以及ADB（Adaptive Driving Beam）兩部分功能組成，且集成在統一的智能燈光模塊中，提高整車網絡架構的集成度并可以節省整車成本。

3.1 系統實現方式

3.1.1 AFS功能控制方式

AFS組成：AFS 系統包括前后高度傳感器、智能燈光使能開關、智能前照燈控制模塊、左右前燈上的LIN驅動控制模塊、調節電機以及通過CAN 總線與整車進行通訊獲取控制算法所需信號。

俯仰調整：AFS功能在智能燈光使能開關打開時激活，智能前照燈控制模塊通過采集高度傳感器以及車速等信號進行車身姿態的計算，并輸出近光燈調整的高度至LIN驅動控制模塊，通過高低俯仰電機進行調整。

水平調整：AFS功能在智能燈光使能開關打開時激活，智能前照燈控制模塊通過采集轉向角度傳感器以及車速等信號進行動態近光補償的計算，并輸出近光燈調整的左右角度信號至LIN驅動控制模塊，通過水平回轉電機進行調整。

3.1.2 ADB功能控制方式

ADB組成：ADB系統包括前向ADB攝像頭、智能遠光使能開關、智能前照燈控制模塊、左右前燈上的LIN驅動控制模塊、LED遠光燈組以及通過總線與整車進行通訊獲取算法所需信號。

ADB功能：ADB功能在智能燈光使能開關打開時激活，遠光開關信號有效時，ADB攝像頭采集前向或對象車輛的所在角度，并發送至智能前照燈控制模塊，智能前照燈控制模塊通過特定算法計算出需要關閉的遠光燈珠組，并通過LIN總線發送至前照燈LIN驅動控制模塊，該模塊驅動相應燈珠點亮或熄滅。實現無炫目前照燈功能。

4 智能前照燈的功能實現

根據法規以及燈光在不同場景下的使用需求，設定以下但不限于以下6種光型模式。

4.1 城市照明模式

當車輛行駛速度低于設定車速閾值，系統切換到最佳的城市燈光設定，以防止對其他車輛造成炫目。此時關閉遠光燈，近光燈點亮。

4.2 高速公路照明模式

當車輛行駛速度大于高速設定閾值系統切換到高速公路照明模式。左側照射區域燈光調整為不炫目模式以防止對其他車輛造成炫目。在跟車或超車時，為了不影響前方車輛，同時關閉前方車輛位置區域的遠光照射范圍。在高速公路照明模式下，按車速給予不同的近光燈束抬高角度調整，使燈光光型照得更遠。

4.3 市郊照明模式

當車輛行駛速度大于市郊模式設定閾值，系統切換到市郊道路照明模式。系統會增強道路照射強度，使道路兩側辨識度改善，同時對對向車道車輛和前方車輛區域自動跟隨的關閉照射光束，避免造成對方的炫目。此模式下，近光光束壓低若干角度并向外側展開若干角度，例如下壓1度左右，向外側打開2度左右，設定值可進行標定。

4.4 彎道照明模式

當車輛行駛速度小于彎道模式閾值時，車輛準備轉彎或正在轉彎（通常為打開轉向燈或方向盤轉角大于120度），在近光燈開啟的情況系統切換到彎道輔助照明模式。系統會增強所轉方向道路照射強度，近光燈進行轉彎側光型補償，提供轉彎區域的辨識度。

4.5 雨天模式

當前霧燈關閉且當檢測到雨刮狀態信號連續運行超過一定時長，即進入雨天模式;燈束固定抬高角度一定的角度，且向左右打開一定的設定角度。

4.6 節能照明模式

當車輛靜止時，配合發動機自動啟停，系統將進入節能模式，遠光燈關閉。

5 結束語

AFS系統能夠為整車在夜間行駛提供良好的動態視野，根據不同路況將燈光光型調整至適用的狀態，最大程度的利用光源發光效率。ADB系統能夠動態控制遠光燈的局部點亮和熄滅，避免對前方、對向車輛以及行人造成炫目，提高了行車安全。將AFS以及ADB系統進行控制融合，可以從上述兩個方面提高夜間的行車安全。

參考文獻

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