汽车随动转向大灯系统的发展与研究

【摘 要】随着人们生活水平的不断提高，汽车已经慢慢进入到了寻常百姓家。近年来，汽车行业的蓬勃发展，使得人们对汽车的关注也越来越高。人们对汽车的关注，从最初的动力性、经济型、外形等各方面渐渐的转移到了行车安全性上。车辆的增多，路况的复杂，环境的影响，以及驾驶员的错误驾驶，使得近年来安全事故频发，所以行车安全变得尤为重要。特别是对于夜间行驶的汽车，由于视线问题，各种不同路况的影响，使得人们对汽车的照明系统提出更高的要求。但是，由于我们国家的复杂路况，山区众多，弯道众多，导致汽车在转向时会使得侧面转向区域的即转方位有很大一片盲区，如果速度较快，极易引发严重的交通事故。从而对于前照灯的照明提出了新的要求。当前，随着汽车电气化智能化的不断发展，一种新的前照灯技术被提了出来，即随动转向大灯系统，也可以叫做自适应前大灯系统，简称AFS（Adaptive Front-Lighting System）。

【关键词】随动转向大灯；行车安全；前照灯；汽车转弯

一、汽车的照明系统及前照灯技术

现代汽车上都装有多种照明设备和灯光系统，还有各种信号装置，包括有前照灯，雾灯，尾灯，制动灯等，这些照明系统在汽车行驶的各种工况下起着不同的作用。尤其是前照灯，汽车行车的主要照明系统，它的性能及使用状态直接决定汽车的行车安全。

前照灯的基本要求主要包含两个方面：一是照明距离和范围的要求，汽车的前照灯应当能保证车前照射距离达到100米，使驾驶员看清车前100米范围内的物体，随着现代汽车的车速不断提高，有些照明距离已经达到200米至250米。二是前照灯必须防炫目，防止夜间两车交汇时，使对方驾驶员炫目而造成交通事故。

二、自适应前大灯系统及国内外研究现状

自适应前大灯系统 AFS，能够根据汽车方向盘角度、车辆偏转率和行驶速度，不断对大灯进行动态调节，适应当前的转向角，保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致，以确保对前方道路提供最佳照明，并对驾驶员提供最佳可见度，从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。在路面照明差或多弯道的路况中，扩大驾驶员的视野，而且可提前提醒对方来车。

AFS所体现的理念为：为不同的行车条件提供最优的前方照明组合。使得城市交通中照明尽可能宽，高速行驶时尽可能远。2006年，海拉公司的AFS前大灯照明体系实现量产。欧宝和梅赛德斯几乎同时引入动态随弯转向灯，这一突破可以说是AFS给驾驶者的一次独特体验。迄今为止，海拉公司给14种车型装配了动态随弯转向灯：包括奥迪A6，A8，宝马5系，X5，梅赛德斯CLS、E级、M系等。

而今，海拉公司命名为VARILIS的新技术，不仅实现了实时“投入地”照明，还可以通过“斜视”自我“扩宽”。城镇行驶时，时速50公里，也能使得道路照明充足，照明宽度取代照明深度，起主导作用，柔和而不炫目。

三、自适应前大灯系统的结构及工作状态

自适应前大灯系统主要分为：静态系统和动态系统两种。

静态系统：是指汽车运行在一个比较连贯且工况变化不大的工作模式。系统在工作开始时，接受来自悬挂装置的传感器信号以及ABS系统的车速信号，可以判断汽车是静止不动还是处于恒速状态，汽车一旦启动，系统就开始修正大灯的角度。

动态系统：是指能在汽车所有的行驶条件下，保证大灯有合理的转动方向。汽车在刚启动时，动态系统和前面的静态系统控制功能基本一致；但一旦汽车进入波动较大的工况时，自适应转向大灯系统的信号处理速度更快，几分之一秒就可以调整好灯光的角度，视野更为清晰。

汽车自适应前大灯的结构主要由传感器组件、电控单元（大灯照程调节控制单元）、执行器（转弯灯光动态调节电机等）三大部分组成。

自适应前大灯工作模式的条件：

1、外界因素主要包括外界光強度，雨水，雾天，行驶的环境（城市或者郊区）、路况等。识别外界因素，须用到光强度识别传感器和雨水传感器，当汽车进入隧道，或者黄昏行驶时，自适应转向大灯就会打开，补充照明的灯光；当外界光强度升高到系统限制的强度时，前照灯自动关闭。当汽车在城市行驶的过程中，必须要考虑到车灯会给车的司机造成干扰，通过对一些晚上出现的交通事故的研究表明，主要是由于炫目造成的，特别是路面水湿的情况下，更为严重。所以此时，具有自适应转向大灯的汽车的前照灯，在垂直方向下偏转一定的角度，降低对会车驾驶员或者行人造成炫目的光照强度，对避免交通意外起着重要的作用。

2、内部因素主要包括汽车自身的行驶状态，包括车速、制动、加速、转弯、悬挂高度等有关的信号。车辆在行驶过程中，加速或者满载时，汽车会向后倾，而制动时向前倾，这样一来，势必会造成汽车前照灯的灯光高度不同；路面不平也可以造成以上现象。当汽车转弯时，灯光会随着左转或右转而在两边留下一个盲区，影响交通安全，所以，为了应对这些问题的发生，通常通过转弯灯光动态调节电机来完成。

随动转向大灯能够根据车辆的行驶速度和转弯角度，自动调节反光杯和灯泡的照射范围。从而可以提前照亮所经弯道，让驾驶者掌握前方更多的路面状况。

根据车型不同，动态转弯照明系统介入工作的方式略有差异。以大众迈腾为例，需以高于时速10公里的行驶速度，并打开前照灯近光时，动态转向照明系统才会工作。有些车型在出厂时，该系统为默认关闭状态，需要自行进入行车电脑手动开启。

随着现代工业的飞速发展，汽车电气化进程的逐步推进，AFS系统也会变得越来越先进，越来越成熟，将来将会成为每辆汽车上的标准配置，为汽车的安全行驶保驾护航。

作者简介：赵光夫（1986-），男，汉族，四川成都人，讲师，硕士，研究方向：车辆工程。

参考文献：

[1]刘建勋，汽车前照灯随动转向规律分析与研究，客车技术与研究，2008

[2]刘新良，汽车AFS头灯随动转向规律研究，机械设计与制造，2011