自适应远光（ADB）系统设计方法

滕云鹏，马 良，李志刚，王 磊，金 平，闫霍彤，贾梦池，盛红金

（一汽轿车股份有限公司奔腾开发院，吉林 长春 130012）

1 系统介绍

1.1 系统描述

ADB（Adaptive Driving Beam）控制系统，是一种自适应远光控制系统，可以自动开启远光，并遮蔽前方同向或对向来车的位置，在有效增加自车照射范围的同时防止造成前方车辆的眩目［1］。ADB照明范围示意如图1所示。

图1 ADB照明范围示意

1.2 系统构成

自适应远光系统由前置摄像头系统 （IFC）、前照灯控制器 （ADB）、LED驱动模块 （LDM）、LED远光模组等组成，如图2所示。

图2 自适应远光系统

1.3 设计／技术难点

光学系统需要实现精确的照明，一是在有效防止眩目的同时实现最大范围的照明；二是保证系统控制逻辑的合理性，平稳的光型变化，能给用户带来最佳的照明感受。

1.4 缩略语及定义 （表1）

表1 缩略语说明

2 系统设计

2.1 设计输入

2.1.1 功能要求 （表2）

表2 功能说明

2.1.2 设计相关参数

1）车身信号。通过车身CAN网络得到自车的ADB功能开关状态、挡位信息 （非倒挡）、灯光开关状态 （非强制远光）、IFC工作状态、速度等信息。

2）环境及道路信息。从IFC或其他传感器处获取周边环境亮度、道路类型、天气状况等信息。

3）前车和对向来车的位置信息。从IFC处获取检测到的前车或对向来车的位置信息。

以上信息如何流转，在设计初期需要与电气架构专业进行沟通。

2.2 系统功能框图 （图3）

图3 系统功能框图

2.3 功能设计

2.3.1 ADB功能

1）分区域控制灯光亮灭

目标：防止对前方对向车辆／同向车辆产生眩目光线。措施：ADB控制器以从IFC发送的车辆位置信息为基础，熄灭可能给前方车辆带来眩目的LED光源。

ADB系统根据IFC提供的前方车辆信息控制远光的分布，前方车辆信息包含前方目标距离、前方目标左边界角度、前方目标右边界角度。前方车辆检测示意图如图4所示。

图4 前方车辆检测示意图

灯光控制示意如图5所示。

2）分区域控制灯光光强

目标：防止远光照射到反光面 （交通指示牌、水洼等）引起的反光对驾驶员产生的眩目。

措施：ADB控制器以从IFC发送的交通指示牌位置信息为基础，降低可能给驾驶员带来眩目的LED光源的亮度。

3）灯光开关时间控制

目标：平稳地控制照明状态的变化，过滤不必要的点灯／熄灭的切换，避免LED突然亮灭造成驾驶员的不适感。

措施：将点亮和熄灭过程分为4个阶段，控制各区域内的持续时间。相关参数，需要体现在控制策略或图纸上。最终进行整车标定，明确相关参数。

点亮、熄灭各区间示意如图6所示。

T1区间控制：当LED需要从熄灭到点亮时，不是立即点亮LED，而是延时一段时间T1；T1时间过后如果仍然需要点亮该LED，则开始点亮该LED。延时控制还可以有效抑制由于系统输入的车辆位置不稳定而导致的LED频闪，给驾驶员以更好的照明体验。

图5 灯光控制示意图

图6 点亮、熄灭各区间示意图

T2区间控制：当LED开始点亮时，不是立即使其点亮到100%亮度，而是慢慢将其点亮，从而有一个渐亮的效果。LED从开始点亮到100%全亮的变化时间为T2。渐亮控制可以避免驾驶员的不适感，给驾驶员以更好的照明体验。

T3区间控制：当LED需要从亮的状态熄灭时，延时一段时间T3。由于T3的延时可能导致前方车辆不能及时遮蔽，从而导致对前车的眩目，因此本系统暂时不采用T3的延时控制策略。

T4区间控制：当LED开始熄灭时，不是立即将其熄灭，而是慢慢将其熄灭，从而有一个渐灭的效果。以符合驾驶员感觉的速度熄灭，实现良好的工作感觉。LED从开始熄灭到完全熄灭的变化时间为T4。T4的控制时间不能很长，否则会影响到对前方车辆的遮蔽效果。

4）安全模式

当系统发生故障，或者某些输入CAN信号丢失，从而导致无法判别自车的最佳照明模式时，系统应回到默认近光模式，保证最小的照明安全。这时远光所有照明区域应该全部关闭。

2.3.2 通信功能

ADB控制器通过高速CAN传输和接收信号，能够根据功能要求，通过交互界面在高速CAN总线上进行信号交互。

2.3.3 诊断功能

1）故障诊断。控制单元需具备网络故障诊断功能。

2）程序刷新要求。支持BootLoader程序烧写，符合Boot－Loader操作规范要求。

3）在升级中断的情况下，可以重新升级。功能和诊断数据保存在非临时存储区中 （例如：EEPROM、Flash等）。

2.4 休眠唤醒功能

系统的休眠和唤醒由通信使能接口控制。当通信使能接口为高电平时，ADB控制器被唤醒，ADB控制器软件确认唤醒条件满足后，通过在私有CAN上发送唤醒报文将前照灯唤醒，系统进入正常工作状态；当通信使能接口为低电平时，ADB控制器通过私有CAN发送休眠信号，使前照灯进入休眠状态；若通信使能接口为非法电平时，ADB控制器保持之前的休眠／唤醒状态。

ADB控制器应提供用于CAN总线唤醒的使能端，CAN使能端信号参数要求见表3。

2.5 接口定义

1）供电电压说明见表4。

2）短路／过电压保护：①短路保护；②过电压保护。

3）连接器。连接器的选择应保证ADB控制单元在下述情况无性能下降发生：①与车辆蓄电池连接断开或断开或再连接；②在搭铁线连接前，先与蓄电池正极端 （B+）连接。

表3 CAN使能端信号参数列表

表4 供电电压说明

3 结语

自适应远光 （ADB）技术已经成为汽车照明的发展趋势。上述内容对自适应远光 （ADB）设计方法进行了介绍，可以指导该技术在车型上应用，为用户带来最佳照明体验，为整车打造亮点。