張葉亮　王佳怡

智能汽車前照燈系統(tǒng)(AFS)

智能汽車前照燈系統(tǒng)(AFS)是指可以根據(jù)行駛環(huán)境自動改變前照燈配光形式的系統(tǒng)。為了照射行進方向，該系統(tǒng)能在轉(zhuǎn)彎行駛時讓前照燈旋轉(zhuǎn)或點亮補充光源，在交叉路口和彎道上進一步提高前方的能見度。近光的照射光線與轉(zhuǎn)向角和車輪速度連動，可以左右水平移動。有AFS功能的前照燈較無AFS功能的前照燈能有效擴大視野范圍，能更好地保證駕駛員在夜間看清前方彎道處的道路。(見圖1)

GB4785—2007《汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規(guī)定》對彎道照明的要求

由于有AFS功能的前照燈可以形成彎道照明，近光燈可以在水平方向移動，但若水平移動量過大，會使對方車道的其他駕駛者產(chǎn)生眩目，從而引發(fā)交通事故。

為了避免出現(xiàn)上述情況，GB4785-2007中第4.3，2.7條對近光燈水平方向提出了要求：“為了形成彎道照明，可以改變一只或二只近光燈的水平方向，但是當移動整個光束或明暗截止線彎曲肘部時，明暗截止線彎曲肘部不得與在離車輛前部的距離為相應(yīng)近光燈安裝高度100倍的車輛重心的軌跡相交?！?見圖2)

近光燈光軸轉(zhuǎn)向角度測量方法研究

1指導(dǎo)思想

由于車輛進入彎道中的行駛狀態(tài)各不相同，車輛的行駛速度，方向盤轉(zhuǎn)向的角度，車輛轉(zhuǎn)彎半徑等均為變量，故實際近光燈光軸轉(zhuǎn)向的角度等也為變量。此外，車輛在行駛過程中是無法對實際近光燈光軸轉(zhuǎn)向的角度進行測量的。

近光燈光軸轉(zhuǎn)向的角度是由該時刻車輛的行駛速度、方向盤轉(zhuǎn)向的角度、車輛轉(zhuǎn)彎半徑等來決定的，如果能向行車電腦輸入這些車輛動態(tài)參數(shù)便可以使近光燈光軸轉(zhuǎn)向，并保持對應(yīng)輸入動態(tài)參數(shù)的一個確定轉(zhuǎn)向角度。這樣就能在實驗室中用靜態(tài)檢測的方法測量出車輛在行駛環(huán)境中近光燈光軸的轉(zhuǎn)向角度。

根據(jù)前照燈基準高度及輸入的車輛旋轉(zhuǎn)半徑即可計算出在邊界條件下標準允許的最大旋轉(zhuǎn)角度。

在計算出標準允許的近光燈最大旋轉(zhuǎn)角度并測量出實際轉(zhuǎn)向角度后，即可對近光燈水平方向旋轉(zhuǎn)角度是否符合GB4785-2007中第4.3，2.7條的要求進行判定。

2、車輛動態(tài)參數(shù)輸入

輸入動態(tài)參數(shù)使試驗樣車在低速及中高速行駛狀態(tài)，分別對左右二側(cè)前照燈進行模擬。此時前照燈的光軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，分析軟件顯示出隨著方向盤轉(zhuǎn)角增加前照燈光軸轉(zhuǎn)角增加的關(guān)系及隨著方向盤轉(zhuǎn)角減少前照燈光軸轉(zhuǎn)角減少關(guān)系的曲線圖。從車輛信號模擬圖上可知，左右近光光軸旋轉(zhuǎn)的角度是不同的。一般駕駛員側(cè)近光變化角度最大為20°，乘員側(cè)為10°。

3靜態(tài)檢測

在用車輛信號模擬儀得出前照燈光軸轉(zhuǎn)角與不同車速和方向盤轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系后，測試前照燈光軸的實際偏轉(zhuǎn)角度。測試場地儀器布置及前照燈光軸的實際偏轉(zhuǎn)角度測試如圖。(見圖3)

按照以下步驟計算前照燈光軸的實際偏轉(zhuǎn)角度；

(1)將車速信號、轉(zhuǎn)向角信號輸入輸入器(按形式確定)；

(2)確認光軸已經(jīng)旋轉(zhuǎn)；

(3)將激光指示器對準旋轉(zhuǎn)后的明暗截止線拐點A′；

(4)測量移動量(A—A′距離)；

(5)確認彎頭點A′、激光指示器的位置；

(6)將旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換為角度計算公式：旋轉(zhuǎn)角度＝ATAN(移動量／10000)。

4用標準要求的邊界條件進行分析計算

(1)在寓車輛前部相當于近光燈安裝高度100倍以上的地方，不得交叉車輛重心軌跡線

(2)邊界計算公式：α≤SIN(50×H/R)

(3)α：允許前照燈光軸旋轉(zhuǎn)的最大角度；H：前照燈基準高度； R：對應(yīng)車速及方向盤轉(zhuǎn)角下的車輛轉(zhuǎn)彎半徑；

(4)將實際測量的前照燈光軸旋轉(zhuǎn)角度與α比較，進行判定。

試驗實例

通過對智能前照燈彎道照明試驗方法的研究，形成用車輛動態(tài)參數(shù)輸入結(jié)合靜態(tài)檢測的方法對近光燈光軸轉(zhuǎn)向角度進行測量。表1，表2為某一品牌轎車的智能前照燈彎道照明的檢測結(jié)果。

結(jié)論

隨著越來越多的車輛配備智能汽車前照燈系統(tǒng)(AFS)，如何對該系統(tǒng)的彎道照明功能按照國家標準的要求進行檢測，這對相關(guān)檢測機構(gòu)提出了要求。本文通過研究用車輛動態(tài)參數(shù)輸入結(jié)合靜態(tài)檢測的方法，解決了前照燈彎道照明無法進行動態(tài)檢測的問題，對檢測機構(gòu)建立起該項目的檢測能力具有重要意義。