基于AFS及ADB的智能前照灯系统

张正轩 喻尚 武萌

摘 要：汽车前照灯作为驾乘人员和行人的安全保障，尤其在夜间或光线不佳的情况下行车尤为重要。随着汽车前照灯技术发展越来越快，车辆灯光控制技术也得到了更加智能化的提升，文章提出了一种基于AFS和ADB功能的智能前照灯系统，能更好地保证夜间驾乘人员安全。

关键词：防炫目;AFS;ADB;前照灯

中图分类号：U463.6  文献标识码：A  文章编号：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

汽车前照灯作为驾乘人员和行人的安全保障，尤其在夜间或光线不佳的情况下行车尤为重要，随着LED光源普及，重卡前照灯亮度不断提高，但其智能化水平仍处于较低水平，对于弯道、阴雨天气以及会车炫目等情况必须依靠驾驶员手动调整才能获得最佳的路面照度，而大部分驾驶人员主动调整光型的情况很少，造成了很大的夜间行车隐患。随着汽车前照灯技术发展越来越快，车辆灯光控制技术也得到了更加智能化的提升，本文介绍基于AFS和ADB功能的智能前照灯，可以较好地解决上述问题。

2 智能灯光系统法规要求

2.1 GB/T30036对AFS系统模式要求

AFS系统分为四种模式：基本模式（Class C）、城镇模式（Class V）、湿路模式（Class W）、高速公路模式（Class E）。

（1）基本模式（C）：适合于普通乡村道路上行驶的车辆，类似于普通的近光灯。作为默认的基本照明模式。

（2）城市道路照明模式（V）：在城市道路上，将左灯光轴向左下方旋转，提高驾驶员左侧人行道上的照明。

（3）高速公路照明模式（E）：车辆在高速公路上行驶，因为具有极高的车速，所以需要前照灯比乡村道路照得更远，灯光更汇聚，光强更强。

（4）恶劣天气照明模式（W）：雨/雪/雾天时，通过压低、分散前照灯的照明角度，防止在车前形成聚光，减小光线通过地面积水反射对对面车辆造成眩光的效应，同时提高驾驶员近前方和左右侧的照明，保证行车安全。

2.2 ECE法规对ADB系统要求

ECE R48规定了ADB的测试道路类型有城市道路、高速公路、乡村道路。主要应用的交通条件为单独或混合地对向驶来车辆或单独或混合的前方行驶车辆，以及对向驶来的自行车ADB系统能够做出自适应反应。

依据ECE R123，ADB系统法规把无眩目区域分成6个区域，这6个区域分别对应于6条线段及以上区域。当主车分别距离对面来车50m、100m、200m时，分别激活对应的照明单元，组合形成对应的暗区。同理同向行驶时也有三个区域，法规对对向和同向行驶的车辆在不同距离出的光强进行了约束，同时要求对面行驶的机动车探测距离不低于400 m，前方同向行驶的机动车探测距离不低于100 m;对面驶来的自行车的探测距离应不低于75m。另外部环境大于7000 Lux时，ADB功能自动关闭。

3 智能灯光系统设计

智能灯光控制系統是由（Adaptive Front-Lighting Sys -tem）以及ADB（Adaptive Driving Beam）两部分功能组成，且集成在统一的智能灯光模块中，提高整车网络架构的集成度并可以节省整车成本。

3.1 系统实现方式

3.1.1 AFS功能控制方式

AFS组成：AFS 系统包括前后高度传感器、智能灯光使能开关、智能前照灯控制模块、左右前灯上的LIN驱动控制模块、调节电机以及通过CAN 总线与整车进行通讯获取控制算法所需信号。

俯仰调整：AFS功能在智能灯光使能开关打开时激活，智能前照灯控制模块通过采集高度传感器以及车速等信号进行车身姿态的计算，并输出近光灯调整的高度至LIN驱动控制模块，通过高低俯仰电机进行调整。

水平调整：AFS功能在智能灯光使能开关打开时激活，智能前照灯控制模块通过采集转向角度传感器以及车速等信号进行动态近光补偿的计算，并输出近光灯调整的左右角度信号至LIN驱动控制模块，通过水平回转电机进行调整。

3.1.2 ADB功能控制方式

ADB组成：ADB系统包括前向ADB摄像头、智能远光使能开关、智能前照灯控制模块、左右前灯上的LIN驱动控制模块、LED远光灯组以及通过总线与整车进行通讯获取算法所需信号。

ADB功能：ADB功能在智能灯光使能开关打开时激活，远光开关信号有效时，ADB摄像头采集前向或对象车辆的所在角度，并发送至智能前照灯控制模块，智能前照灯控制模块通过特定算法计算出需要关闭的远光灯珠组，并通过LIN总线发送至前照灯LIN驱动控制模块，该模块驱动相应灯珠点亮或熄灭。实现无炫目前照灯功能。

4 智能前照灯的功能实现

根据法规以及灯光在不同场景下的使用需求，设定以下但不限于以下6种光型模式。

4.1 城市照明模式

当车辆行驶速度低于设定车速阈值，系统切换到最佳的城市灯光设定，以防止对其他车辆造成炫目。此时关闭远光灯，近光灯点亮。

4.2 高速公路照明模式

当车辆行驶速度大于高速设定阈值系统切换到高速公路照明模式。左侧照射区域灯光调整为不炫目模式以防止对其他车辆造成炫目。在跟车或超车时，为了不影响前方车辆，同时关闭前方车辆位置区域的远光照射范围。在高速公路照明模式下，按车速给予不同的近光灯束抬高角度调整，使灯光光型照得更远。

4.3 市郊照明模式

当车辆行驶速度大于市郊模式设定阈值，系统切换到市郊道路照明模式。系统会增强道路照射强度，使道路两侧辨识度改善，同时对对向车道车辆和前方车辆区域自动跟随的关闭照射光束，避免造成对方的炫目。此模式下，近光光束压低若干角度并向外侧展开若干角度，例如下压1度左右，向外侧打开2度左右，设定值可进行标定。

4.4 弯道照明模式

当车辆行驶速度小于弯道模式阈值时，车辆准备转弯或正在转弯（通常为打开转向灯或方向盘转角大于120度），在近光灯开启的情况系统切换到弯道辅助照明模式。系统会增强所转方向道路照射强度，近光灯进行转弯侧光型补偿，提供转弯区域的辨识度。

4.5 雨天模式

当前雾灯关闭且当检测到雨刮状态信号连续运行超过一定时长，即进入雨天模式;灯束固定抬高角度一定的角度，且向左右打开一定的设定角度。

4.6 节能照明模式

当车辆静止时，配合发动机自动启停，系统将进入节能模式，远光灯关闭。

5 结束语

AFS系统能够为整车在夜间行驶提供良好的动态视野，根据不同路况将灯光光型调整至适用的状态，最大程度的利用光源发光效率。ADB系统能够动态控制远光灯的局部点亮和熄灭，避免对前方、对向车辆以及行人造成炫目，提高了行车安全。将AFS以及ADB系统进行控制融合，可以从上述两个方面提高夜间的行车安全。

参考文献

[1] 朱光歡.一种智能前大灯控制系统.科技视界，2015.

[2] 刘然，陈积先.自适应远光（ADB）相关法规研究，光源与照明，2017.