技术文章 ￨汽车自适应前照灯技术简述

原创：井硕

指导老师：林燕丹

1.前言

汽车前照灯系统是汽车上重要的主动安全设备之一，传统的前照灯系统存在照明角度限制、照明盲区、光形分布固定和人机交互性差等缺陷，而自适应前照灯系统可以使以上问题得到改善，为驾驶员提供更安全、更智能、更舒适的驾驶环境。

2.原理

自适应前照灯系统（adaptive front-lighting system，AFS）由传感模块、传输电路、控制模块和执行机构等组成，其工作原理为：汽车启用AFS系统后，通过安装在汽车上的传感器实时采集自身因素（包括加速、转弯、制动等汽车自身行驶状态）或外界因素（包括行人、天气、路况等外界行驶环境）的信息，经传输电路输入系统的控制模块，其通过内置的控制算法计算出此时前照灯应作出的反应，最后向执行模块发出执行命令，完成相应的动作，满足自适应照明的需求。

图1 汽车AFS结构图

3.相关标准

我国现有的汽车前照灯照明国家标准均是借鉴欧盟于2007年发布的ECE法规，包括前照灯、AFS系统和前雾灯等相关标准，其中与AFS相关标准是参照ECE R123和ECE R48制定的GB/T 30036-2013《汽车用自适应前照灯系统》，该标准中包括五种照明模式：

①基础照明模式（C级）：为AFS的默认模式，适用于任何情况。

图源文献1 传统前照灯与AFS下坡照明光束对比

②城市道路照明模式（V级）：侧重近光照明宽度。

图源文献1 传统前照灯与AFS城镇照明光束对比

③高速公路照明模式（E级）：侧重近光照明距离。

图源文献1 传统前照灯与AFS高速公路照明光束对比

④恶劣天气照明模式（W级）：自动调节前照灯投射角度及照度。

图源文献1 雨大积水反射的AFS光线

⑤弯道照明模式（T级）：根据道路弯曲程度制动旋转近光光形。

图源文献1 传统前照灯与AFS弯道照明光束对比

4.发展趋势

①LED光源的AFS系统

随着LED技术的发展，LED的性能不断提高，相对于传统的HID光源，LED具有功耗低、寿命长、体积小、重量轻、环保等优点，降低了驱动成本，节省了灯具内部空间，减轻了电机执行机构的负载重量，AFS系统与LED前照灯的结合已经是一个必然的发展趋势。

②高智能AFS系统

随着汽车技术的发展，对汽车的要求更为严格，无论是动力性能，还是舒适性和智能化都在不断升级和完善，高智能AFS系统与GPS导航系统和车载雷达或红外摄像机等探测器相结合，可以在检测到前方其他车辆、行人时，能够调整光束分布，以免对其他驾驶员或行人产生眩光。还可以识别汽车所处位置，分析目前路面信息，使驾驶员能够提前采取应对措施，提高驾驶安全性和舒适性。

5.结语

AFS前照灯系统作为汽车车灯技术的一项重大突破，既可以消除复杂路面情况和恶劣环境对汽车照明带来的影响，又可以使驾驶员观测到路况信息，大大提高了行车的安全性和舒适性。随着高新技术的在汽车照明领域的广泛应用，汽车照明控制系统将向着智能化、人性化、艺术化的方向发展。

6.参考文献

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[2]卜伟理. 基于CIE 188自适应前照明系统配光评价的研究[J].质量与标准化,2016(06):54-57

[3]罗德智,牛萍娟. 汽车前大灯智能化的现状与发展[J].照明工程学报,2017(05):72-78

[4]张一西. 汽车自适应前照灯系统的研究[J].汽车实用技术,2016(04):92-94

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文章来自林燕丹教授课题组