遠近光自動切換系統的優化策略

【摘" 要】現有的汽車遠近光自動切換系統IHBC雖然能基本滿足智能切換的需求，并在一定程度上減少了駕駛員手動切換的操作負擔，但仍存在較多不足之處，如影響對向來車、未開燈或垂直通過的運動車輛駕駛員的視野，對雙方行車安全埋下了安全隱患，或對有稀疏路燈的路邊行人造成困擾。文章首先對汽車遠近光自動切換系統的現狀進行分析，然后根據總結的現狀問題，提出有針對性的優化策略，最后通過實車驗證該策略的可行性，為遠近光自動切換系統優化的研究提供一些參考。

【關鍵詞】遠近光自動切換系統；IHBC；優化；炫目；光照度

中圖分類號：U463.65" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（ 2024 ）08-0108-03

Optimization Strategy of Near and Far Light Automatic Switching System

LIN Hao

（Yibin Kaiyi Automobile Co.，Ltd.，Yibin 644000，China）

【Abstract】Although the existing automotive near-distance light automatic switching system can basically meet the needs of intelligent switching and reduce the operating burden of manual switching of drivers to a certain extent，there are still many shortcomings，such as affecting the visual field of drivers of moving vehicles that come to the car，do not turn on the lights or pass vertically，and laying hidden dangers for the driving safety of both sides. Or cause trouble to roadside pedestrians with sparse street lights. This paper firstly analyzes the current situation of auto near-distance light switching system，and then proposes a targeted optimization strategy according to the summarized current problems. Finally，the feasibility of this strategy is verified by real vehicles，which provides some references for the optimization research of auto switch system.

【Key words】near and far light automatic switching system；IHBC；optimization；dazzling；illumination

作者簡介

林昊（1982—），男，工程師，主要從事智能駕駛方面的研發工作。

1nbsp; 研究現狀

依據中國交通規則規定，夜間在沒有路燈或照明的道路上，距對面來車約150m處須關閉遠光燈，改用近光燈[1]。為減少駕駛員的操作步驟，降低因遠光晃眼導致的交通事故發生率，于是很多整車廠開發了遠近光自動切換系統，也稱為智能遠光燈控制系統（Intelligence High Beam Control，IHBC），并成為一個賣點。但當前遠近光自動切換系統不能做到以下效果：①為了避免會車時晃到對向來車，遠光切近光時需快速，為了避免遠近光頻繁切換導致不斷閃燈，近光切遠光時需慢速；②開啟遠光的車速閾值過高（普遍為40km/h），導致在山路上行駛時很難切換到遠光；③沒有在大雨（雨刮高速擋）、霧天（打開霧燈）抑制遠光燈的開啟，導致駕駛員會被反射的遠光晃眼；④沒有在大角度轉動方向盤時抑制燈光狀態的變化，導致在急轉彎處出現閃燈，進而影響對向駕駛員的視野；⑤只采用車燈和光照度作為判斷條件，而沒有采用點光源（如路燈、單頭燈）和道路車輛是否運動作為判斷條件。

2" 優化策略

為解決上述技術問題，本文采用以下技術方案進行優化。優化方案的整體系統框架如圖1所示。具體的技術措施有以下幾點。

1）將遠光切近光、近光切遠光的時長做成2個獨立的參數。老技術方案中，遠光切近光、近光切遠光的時長共用1個參數，這里定義為t。若t定得過大，會導致關遠光慢，會晃到對向駕駛員；若t定得過小，又會導致遠近光頻繁切換而出現閃燈的情況。因此修改軟件，將遠光切近光、近光切遠光的時長做成2個獨立的參數，分別為0.1s和2s，即遠光關得快、開得慢。具體措施如下：全局光照度lux小于8.0lx或上半區光照度cal_lux小于1.5lx之后，連續約2s lux沒再大于15lx且cal_lux沒再大于3.5lx，則開遠光燈；lux大于15.0lx且cal_lux大于3.5lx之后，連續約0.1s lux沒再小于8lx或cal_lux沒再小于1.5lx，則關遠光燈。光照度區域示意如圖2所示。

2）將原來開啟遠光較高的車速閾值調低。當前行業中IHBC普遍采用的開啟遠光的車速閾值為40km/h，但在盤山路上很難開到此車速，并且山路上幾乎無照明設施。在這種場景下，需要切換至遠光燈，因此優化方案中將開啟遠光的車速閾值調低至25km/h，并同步將行業中普遍采用的關閉遠光的車速閾值由20km/h同步調低至15km/h。

3）前視攝像頭收到車身控制器的雨刮高速刮刷信號、霧燈開啟信號后，均不請求開啟遠光，避免遠光照射在大雨或霧上反射回來晃到駕駛員。注：雨刮高速刮刷不僅包括雨刮置于高速擋的情況，也包括雨刮置于Auto擋時的高速刮刷。雨刮其他情況下不抑制遠光。

4）當方向盤轉角大于一定閾值后，維持當前的車燈狀態不變。當方向盤轉角大于50°時，即使其他切換條件滿足，也維持當前的燈光狀態不變，以避免在轉彎處（特別是山路上）出現閃燈，進而影響對向駕駛員的視野。

5）當前視攝像頭識別到點光源時，不請求開啟遠光。此項主要應用于以下兩種場景：①自車在與單頭燈的兩輪車（如摩托車）會車時，在相距較遠時就能及時從遠光切換到近光，避免兩輪車開到自車跟前了，才因為光照度到達閾值后才從遠光切換到近光，從而嚴重影響了對向兩輪車駕駛員的視野；②在路燈間距較大的縣道或鄉道上，可抑制遠光，這樣可避免晃到路人，以及遠近光頻繁來回切換。

6）當前視攝像頭識別到運動車輛時，不請求開啟遠光。當夜晚行車時，遇到未開燈的車輛、垂直于自車通過的運動車輛，自車無法感知到點光源或光照度的明顯變化。因此只能通過識別對方車輛是否在運動來進行判斷，若為運動車輛，則抑制開啟遠光而開近光。優化后的遠近光自動切換策略工作流程如圖3所示。總的而言，IHBC要切換到遠光，有兩方面的要求：一個是光照度低于閾值，另一個則是需滿足一系列邏輯判斷條件。

首先，判斷是否進入光源檢測模式。若全局光照度luxlt;8.0lx或上半區光照度cal_luxlt;1.5lx，則進入光源檢測模式。否則當連續0.1s lux沒小于8.0lx或cal_lux沒再小于1.5lx，則J2遠光標志置0，不請求BCM開啟遠光。

若進入了光源檢測模式，接著判斷方向盤角度的絕對值是否大于50°，若是，則維持當前的遠、近光狀態不變，并開啟下一輪循環。否則，進入后續的邏輯判斷階段。

若進入邏輯判斷階段，當車尾框數量不大于5，且不存在運動車輛，且目標車輛不存在車燈屬性，且無模型原始檢出的車輛，且連續2s lux≤15.0lxamp;amp;cal_lux≤3.5lx，且不存在點光源時，則J2遠光標志置1。否則J2遠光標志置0，不請求BCM開啟遠光。

若J2遠光標志已置1，當IHBC軟開關開啟，且燈光處于Auto擋，且25km/h≤車速≤150km/h，且雨刮沒有連續5幀進行高速刮刷，且霧燈沒有連續5幀開啟時，則請求BCM開啟遠光。否則不請求BCM開啟遠光。

若已切換到遠光，當車速lt;15km/h，則不請求BCM開啟遠光。否則開啟下一輪循環。

其次，若IHBC系統已處于光源檢測模式，當luxgt;15.0lx且cal_luxgt;3.5lx時退出光源檢測模式。此種情況下，連續0.1s lux沒小于8.0lx或cal_lux沒再小于1.5lx，則J2遠光標志置0，不請求BCM開啟遠光。否則再次進入光源檢測模式。

3" 實車驗證效果

經多個夜晚的完整典型工況驗證，確認優化方案切實可行，極大改善了用戶體驗，使IHBC不再是一個雞肋般的功能，而成為駕駛員喜歡用、方便用的功能。

圖4顯示了在山間鄉道探測到兩輪車點光源時，抑制遠光（Light off）的優化情況：IHBC處于遠光狀態的自車（車速僅25km/h）一探測到遠處的點光源，就只延時0.1s立即切換至近光。

圖5顯示了在多云的夜晚，無路燈的省道上（路邊有靜止車輛），前照燈和雨刮都置于Auto時，正常切到遠光（Light on）的情況。雖然雨刮沒在off擋但并不處于快速刮刷狀態，且自動前照燈因環境光照度低而打開了，所以系統延遲2s自動切換到遠光。

圖6顯示了高速公路上，當自車被超車時，遠光快速切換到近光的情況。自車一探測超越自車的車輛處于運動狀態或存在點亮的車燈，就只延時0.1s立即切換至近光。

4" 結語

除上述技術手段外，IHBC還可以融合車載激光雷達，用于行人檢測。當夜晚道路中有橫穿行人時，經檢測自動切換到近光，防止遠光燈對行人造成炫目[2]。IHBC也可以結合陀螺儀的坡度信息，當坡角大于9°時智能切換遠近光燈[3]，實現交替使用遠近光燈示意的效果。諸如此類，均可作為IHBC功能提升的方向。

總而言之，汽車遠近光自動切換系統不但減輕了駕駛員的負擔，還減少了事故的發生，有效提高了汽車駕駛的安全性[4]。

參考文獻：

[1] 李明，吳彬，李旭. 遠近光燈變換自動控制系統研究[J]. 拖拉機與農用運輸車，2007，34（1）：72-73.

[2] 李晶，胡凱，巫祎博，等. 自動調節遠近光燈的設計與研究[J]. 時代汽車，2023（8）：126-128.

[3] 李全彬，朱明，邱琴茜. 汽車遠近光燈智能切換系統設計[J]. 現代電子技術，2015，38（19）：146-148.

[4] 樊海紅，鄭志強，林景東. 汽車前照燈遠近光自動切換的研究[J]. 電子技術與軟件工程，2018（24）：108-109.

（編輯" 凌" 波）