远近光自动切换系统的优化策略

【摘" 要】现有的汽车远近光自动切换系统IHBC虽然能基本满足智能切换的需求，并在一定程度上减少了驾驶员手动切换的操作负担，但仍存在较多不足之处，如影响对向来车、未开灯或垂直通过的运动车辆驾驶员的视野，对双方行车安全埋下了安全隐患，或对有稀疏路灯的路边行人造成困扰。文章首先对汽车远近光自动切换系统的现状进行分析，然后根据总结的现状问题，提出有针对性的优化策略，最后通过实车验证该策略的可行性，为远近光自动切换系统优化的研究提供一些参考。

【关键词】远近光自动切换系统；IHBC；优化；炫目；光照度

中图分类号：U463.65" " 文献标识码：A" " 文章编号：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

作者简介

林昊（1982—），男，工程师，主要从事智能驾驶方面的研发工作。

1nbsp; 研究现状

依据中国交通规则规定，夜间在没有路灯或照明的道路上，距对面来车约150m处须关闭远光灯，改用近光灯[1]。为减少驾驶员的操作步骤，降低因远光晃眼导致的交通事故发生率，于是很多整车厂开发了远近光自动切换系统，也称为智能远光灯控制系统（Intelligence High Beam Control，IHBC），并成为一个卖点。但当前远近光自动切换系统不能做到以下效果：①为了避免会车时晃到对向来车，远光切近光时需快速，为了避免远近光频繁切换导致不断闪灯，近光切远光时需慢速；②开启远光的车速阈值过高（普遍为40km/h），导致在山路上行驶时很难切换到远光；③没有在大雨（雨刮高速挡）、雾天（打开雾灯）抑制远光灯的开启，导致驾驶员会被反射的远光晃眼；④没有在大角度转动方向盘时抑制灯光状态的变化，导致在急转弯处出现闪灯，进而影响对向驾驶员的视野；⑤只采用车灯和光照度作为判断条件，而没有采用点光源（如路灯、单头灯）和道路车辆是否运动作为判断条件。

2" 优化策略

为解决上述技术问题，本文采用以下技术方案进行优化。优化方案的整体系统框架如图1所示。具体的技术措施有以下几点。

1）将远光切近光、近光切远光的时长做成2个独立的参数。老技术方案中，远光切近光、近光切远光的时长共用1个参数，这里定义为t。若t定得过大，会导致关远光慢，会晃到对向驾驶员；若t定得过小，又会导致远近光频繁切换而出现闪灯的情况。因此修改软件，将远光切近光、近光切远光的时长做成2个独立的参数，分别为0.1s和2s，即远光关得快、开得慢。具体措施如下：全局光照度lux小于8.0lx或上半区光照度cal_lux小于1.5lx之后，连续约2s lux没再大于15lx且cal_lux没再大于3.5lx，则开远光灯；lux大于15.0lx且cal_lux大于3.5lx之后，连续约0.1s lux没再小于8lx或cal_lux没再小于1.5lx，则关远光灯。光照度区域示意如图2所示。

2）将原来开启远光较高的车速阈值调低。当前行业中IHBC普遍采用的开启远光的车速阈值为40km/h，但在盘山路上很难开到此车速，并且山路上几乎无照明设施。在这种场景下，需要切换至远光灯，因此优化方案中将开启远光的车速阈值调低至25km/h，并同步将行业中普遍采用的关闭远光的车速阈值由20km/h同步调低至15km/h。

3）前视摄像头收到车身控制器的雨刮高速刮刷信号、雾灯开启信号后，均不请求开启远光，避免远光照射在大雨或雾上反射回来晃到驾驶员。注：雨刮高速刮刷不仅包括雨刮置于高速挡的情况，也包括雨刮置于Auto挡时的高速刮刷。雨刮其他情况下不抑制远光。

4）当方向盘转角大于一定阈值后，维持当前的车灯状态不变。当方向盘转角大于50°时，即使其他切换条件满足，也维持当前的灯光状态不变，以避免在转弯处（特别是山路上）出现闪灯，进而影响对向驾驶员的视野。

5）当前视摄像头识别到点光源时，不请求开启远光。此项主要应用于以下两种场景：①自车在与单头灯的两轮车（如摩托车）会车时，在相距较远时就能及时从远光切换到近光，避免两轮车开到自车跟前了，才因为光照度到达阈值后才从远光切换到近光，从而严重影响了对向两轮车驾驶员的视野；②在路灯间距较大的县道或乡道上，可抑制远光，这样可避免晃到路人，以及远近光频繁来回切换。

6）当前视摄像头识别到运动车辆时，不请求开启远光。当夜晚行车时，遇到未开灯的车辆、垂直于自车通过的运动车辆，自车无法感知到点光源或光照度的明显变化。因此只能通过识别对方车辆是否在运动来进行判断，若为运动车辆，则抑制开启远光而开近光。优化后的远近光自动切换策略工作流程如图3所示。总的而言，IHBC要切换到远光，有两方面的要求：一个是光照度低于阈值，另一个则是需满足一系列逻辑判断条件。

首先，判断是否进入光源检测模式。若全局光照度luxlt;8.0lx或上半区光照度cal_luxlt;1.5lx，则进入光源检测模式。否则当连续0.1s lux没小于8.0lx或cal_lux没再小于1.5lx，则J2远光标志置0，不请求BCM开启远光。

若进入了光源检测模式，接着判断方向盘角度的绝对值是否大于50°，若是，则维持当前的远、近光状态不变，并开启下一轮循环。否则，进入后续的逻辑判断阶段。

若进入逻辑判断阶段，当车尾框数量不大于5，且不存在运动车辆，且目标车辆不存在车灯属性，且无模型原始检出的车辆，且连续2s lux≤15.0lxamp;amp;cal_lux≤3.5lx，且不存在点光源时，则J2远光标志置1。否则J2远光标志置0，不请求BCM开启远光。

若J2远光标志已置1，当IHBC软开关开启，且灯光处于Auto挡，且25km/h≤车速≤150km/h，且雨刮没有连续5帧进行高速刮刷，且雾灯没有连续5帧开启时，则请求BCM开启远光。否则不请求BCM开启远光。

若已切换到远光，当车速lt;15km/h，则不请求BCM开启远光。否则开启下一轮循环。

其次，若IHBC系统已处于光源检测模式，当luxgt;15.0lx且cal_luxgt;3.5lx时退出光源检测模式。此种情况下，连续0.1s lux没小于8.0lx或cal_lux没再小于1.5lx，则J2远光标志置0，不请求BCM开启远光。否则再次进入光源检测模式。

3" 实车验证效果

经多个夜晚的完整典型工况验证，确认优化方案切实可行，极大改善了用户体验，使IHBC不再是一个鸡肋般的功能，而成为驾驶员喜欢用、方便用的功能。

图4显示了在山间乡道探测到两轮车点光源时，抑制远光（Light off）的优化情况：IHBC处于远光状态的自车（车速仅25km/h）一探测到远处的点光源，就只延时0.1s立即切换至近光。

图5显示了在多云的夜晚，无路灯的省道上（路边有静止车辆），前照灯和雨刮都置于Auto时，正常切到远光（Light on）的情况。虽然雨刮没在off挡但并不处于快速刮刷状态，且自动前照灯因环境光照度低而打开了，所以系统延迟2s自动切换到远光。

图6显示了高速公路上，当自车被超车时，远光快速切换到近光的情况。自车一探测超越自车的车辆处于运动状态或存在点亮的车灯，就只延时0.1s立即切换至近光。

4" 结语

除上述技术手段外，IHBC还可以融合车载激光雷达，用于行人检测。当夜晚道路中有横穿行人时，经检测自动切换到近光，防止远光灯对行人造成炫目[2]。IHBC也可以结合陀螺仪的坡度信息，当坡角大于9°时智能切换远近光灯[3]，实现交替使用远近光灯示意的效果。诸如此类，均可作为IHBC功能提升的方向。

总而言之，汽车远近光自动切换系统不但减轻了驾驶员的负担，还减少了事故的发生，有效提高了汽车驾驶的安全性[4]。

参考文献：

[1] 李明，吴彬，李旭. 远近光灯变换自动控制系统研究[J]. 拖拉机与农用运输车，2007，34（1）：72-73.

[2] 李晶，胡凯，巫祎博，等. 自动调节远近光灯的设计与研究[J]. 时代汽车，2023（8）：126-128.

[3] 李全彬，朱明，邱琴茜. 汽车远近光灯智能切换系统设计[J]. 现代电子技术，2015，38（19）：146-148.

[4] 樊海红，郑志强，林景东. 汽车前照灯远近光自动切换的研究[J]. 电子技术与软件工程，2018（24）：108-109.

（编辑" 凌" 波）