馮 青

（淄博職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255048）

10款 (即2010年款，以下同)奧迪A8可變照明系統(tǒng)是駕駛員輔助系統(tǒng)中新增的亮點，該功能是在遠光燈輔助系統(tǒng)基礎(chǔ)上進一步開發(fā)而來的。遠光燈輔助系統(tǒng)通常稱為自適應(yīng)前照燈系統(tǒng) （Adaptive Front-lighting System，簡稱AFS），在夜間行車時，它能自動識別當前情況下可否接通遠光燈，并相應(yīng)地接通或關(guān)閉遠光燈，是純數(shù)字式的工作，直接從近光燈切換為遠光燈?！翱勺冋彰骶嚯x”功能可根據(jù)當時的交通情況，對前照燈照明距離 （以下簡稱照程）進行無級調(diào)節(jié)，使前照燈照程在近光燈和遠光燈之間變化。

10款奧迪A8裝備的可變照明系統(tǒng)，采用一個新型的攝像頭來識別車前的實時亮度，根據(jù)當前的交通情況，實施前照燈照程的無級調(diào)節(jié)。在夜間行車時，保證本車道能獲得足夠的照明；不會對其他車輛的駕駛員造成眩目；只要交通狀況允許，就將前照燈的照程增大，最大至遠光燈照程?？勺冋彰飨到y(tǒng)還能對導(dǎo)航數(shù)據(jù)加以利用。帶導(dǎo)航儀的10款奧迪A8能為其可變照明系統(tǒng)提供前方路段信息，使它能更快地識別所處道路類型并作出反應(yīng)。

1 可變照明系統(tǒng)功能描述

可變照明系統(tǒng)的工作邏輯為:減小前照燈照程，最多可降至近光燈的照程；車輛駛過之后，只要交通狀況允許，增大前照燈照程，最多可增大至遠光燈照程。

1.1 遠光燈的調(diào)節(jié)

由氣體放電燈泡、滾筒和透鏡產(chǎn)生對稱的遠光照明。

1.1.1 相向車道來車時的狀態(tài)

相向車道來車時的狀態(tài)如圖1所示。如果識別出相向車道來車，那么前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)會降低前照燈照程，一直能降到近光燈的照程。這樣就可避免給對面駕駛員造成眩目。當對面車輛過去以后，只要交通狀況許可，前照燈照程會提高，一直能提高到遠光燈的照程。

1.1.2 前面有車時的狀態(tài)

前面有車時的狀態(tài)如圖2所示。與相向車道來車時的狀態(tài)相似，只不過這時觀察的是本車前面行駛著的車輛。在這種情況下，前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)也是無級降低前照燈照程，這樣就可避免給前面駕駛員造成眩目。在本車超過前車后，前照燈照程會提高，一直能提高到遠光燈的照程。

1.2 近光燈的調(diào)節(jié)

前照燈處于近光燈工作狀態(tài)時，如果車輛在居民點內(nèi)的路上行駛或者車速較低時，近光燈發(fā)出的是城市燈光；在普通公路行駛時，近光燈發(fā)出的是普通公路燈光；在高速公路行駛時，發(fā)出的是高速公路燈光。普通公路燈光相當于沒有 “可變照明距離”功能的車的近光燈發(fā)光狀態(tài)。近光燈到底采用這3種燈光形式中的哪一種，取決于當時的車速。另外，系統(tǒng)是否識別出居民點也會產(chǎn)生影響。

要想讓前照燈照程無級調(diào)節(jié)功能工作，必須滿足下述條件:該功能已經(jīng)接通；車燈自動切換系統(tǒng)已經(jīng)接通了車燈；攝像頭控制單元J852認為周圍足夠黑了；超過了車速的規(guī)定界限值。激活和關(guān)閉前照燈照程無級調(diào)節(jié)功能的車速界限值，取決于是否識別出城鎮(zhèn)。系統(tǒng)可以明確區(qū)分街路照明燈和其它種類光源，如果攝像頭圖像上識別出至少兩種不同的街路照明燈，就認為這是城鎮(zhèn)。

1.2.1 使用城市燈 （圖3）

由氣體放電燈泡、滾筒和透鏡，再加上透鏡略微向外轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生對稱的近距離照明燈。當車速在5～50km/h范圍內(nèi)時，城市照明燈就會亮起；對于配備導(dǎo)航儀的汽車，當車速在5～60 km/h范圍內(nèi)，而且導(dǎo)航系統(tǒng)掃描到汽車在城市行駛時，城市照明燈就亮起。在使用城市照明燈時，透鏡不可以動態(tài)隨動轉(zhuǎn)向。

1.2.2 使用高速公路燈 （圖4）

由氣體放電燈泡、滾筒、透鏡和左側(cè)街沿產(chǎn)生不對稱的近光照明。當車速在長時間內(nèi)超過110km/h時，高速公路照明燈就亮起；當車速超過130km/h時，高速公路照明燈立即亮起。而配備導(dǎo)航儀的汽車，只要車速超過80 km/h，而且導(dǎo)航儀掃描到是在高速公路上行駛時，高速公路照明燈立即亮起。在使用高速公路照明燈時，透鏡可以動態(tài)隨動轉(zhuǎn)向。

1.2.3 使用普通公路燈 （圖5）

如果不滿足使用城市燈的要求，也不滿足使用高速公路燈的要求，那么就把普通公路燈用做近光燈。車輛在倒車或者無法判明當前的道路類型 （比如越野行駛）時，也使用普通公路燈。有導(dǎo)航支持的可變照明距離功能將普通公路燈用做近光燈，必須滿足下述前提條件之一:車輛不在建筑區(qū)內(nèi)；道路是高速公路或者多車道普通公路；車速高于60km/h。

要想使得有導(dǎo)航支持的可變照明距離功能將普通公路燈再次用做近光燈，必須滿足下述前提條件之一:車輛在多車道普通公路上，或車速低于70km/h。

1.3 其他調(diào)節(jié)

1.3.1 使用十字路口燈 （圖6）

有導(dǎo)航支持的可變照明距離功能還有十字路口燈。十字路口燈功能是通過接通2個靜態(tài)轉(zhuǎn)向燈來實現(xiàn)的。該功能使得駕駛員在十字路口處更容易識別可能的危險。在到達十字路口前，該燈會及時接通，導(dǎo)航數(shù)據(jù)還能提供十字路口信息。發(fā)現(xiàn)汽車即將經(jīng)過十字路口時，輔助轉(zhuǎn)向燈會自動打開。

十字路口燈總是與別的燈一起亮。在市區(qū)內(nèi)行駛時，該燈與城市燈一同接通；在普通公路上行駛時，與普通公路燈一同接通。只有當在下個路口前的車速低于40km/h時，十字路口燈才會接通，如圖7所示。要關(guān)閉十字路口燈，必須滿足下述條件之一:車輛加速度超過某一特定值或者車輛距上個路口超過15m，但距下個路口超過150m；車輛距上個路口超過15m，但距下個路口小于150m且車速超過60km/h。十字路口燈已關(guān)閉狀態(tài)如圖8所示。

1.3.2 隨動轉(zhuǎn)向燈 （圖9）

當車速在70km/h以下，駕駛員大幅度打轉(zhuǎn)向盤時，或者已打開轉(zhuǎn)向信號燈，且車速在40km/h以下時，一側(cè)的H7白熾燈泡亮起，產(chǎn)生隨動轉(zhuǎn)向的照明。同時，普通公路照明燈或者城市照明燈也會打開。

1.3.3 全天候照明燈 （圖10）

由氣體放電燈泡和透鏡，產(chǎn)生不對稱的近距離全天候照明，漫射范圍小。左側(cè)透鏡能夠稍微向外側(cè)旋轉(zhuǎn)，通過降低照明水平高度縮小照程。

2 可變照明系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)僅在裝有自適應(yīng)車燈和氙氣高級前照燈的10款奧迪A8車輛上配置。

2.1 前照燈的結(jié)構(gòu)組成及參數(shù)

氙氣前照燈外形如圖11所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖12所示。

如圖13所示，升級版氙氣前照燈燈泡配置:駐車燈，20個LED變光，4W；日間行車燈，20個LED，11W；轉(zhuǎn)向燈，白熾燈泡 （PSY24W）；近光燈、遠光燈，氣體放電燈泡 （D3S），35W；霧燈及動態(tài)隨動轉(zhuǎn)向燈，白熾燈泡H7（使用壽命長），55W；側(cè)燈 （僅針對北美市場），3個LED，大約1W。

2.2 系統(tǒng)的操作

車燈旋轉(zhuǎn)開關(guān)必須在位置AUTO；必須在MMI上已經(jīng)激活了遠光燈自動系統(tǒng)；向前輕推轉(zhuǎn)向燈撥桿即可接通前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)；向后輕拉轉(zhuǎn)向燈撥桿即可關(guān)閉前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)；再次向前推轉(zhuǎn)向燈撥桿 （見圖14）即手動開啟遠光燈。組合儀表上顯示前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)已接通（見圖15）。

2.3 系統(tǒng)的組成及工作

前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)由3部分組成，如圖16所示。當前交通狀況由控制單元J852內(nèi)的攝像頭來偵知，并在該控制單元內(nèi)的運算器中進行分析處理。圖像處理軟件會在攝像頭的圖像中搜尋光源。該控制單元內(nèi)的軟件將識別出的光源分為幾類:前照燈，尾燈，路燈，不相關(guān)的其它光源。如果能準確判斷出光源，那么控制單元J852就會在攝像頭圖像上確定識別出的車輛的位置，并估算與本車的距離。這兩個值通過擴展CAN總線被送到前照燈照程調(diào)節(jié)控制單元J745。

2個氙氣前照燈中裝有輥輪，用于調(diào)節(jié)照程。輥輪上有相應(yīng)的輪廓形狀，伺服電動機工作使得輥輪轉(zhuǎn)動，就可以根據(jù)需要來獲得所要求的照明，用這種方法可以調(diào)節(jié)前照燈的照程。輥輪及伺服電動機如圖17所示。

如果這2個輥輪處于其調(diào)節(jié)范圍的下止點位置，那么氙氣前照燈發(fā)出的就是城市燈光。在這種城市燈光狀態(tài)，這2個氙氣燈還略微向外偏轉(zhuǎn)一點。如果2個輥輪處于其調(diào)節(jié)范圍的上止點位置，那么車道就由遠光燈來照亮。如果這2個輥輪處于其調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的其它2個位置，那么前照燈就發(fā)出普通公路燈光和高速公路燈光?？刂茊卧狫745根據(jù)被識別出車輛的位置和距離這2個輸入量，來確定輥輪應(yīng)在的位置。輥輪需要采用的位置信息通過專用CAN總線被傳送到2個前照燈。前照燈電子系統(tǒng)根據(jù)J745的指令來啟動伺服電動機開始工作，于是車道就會根據(jù)實際的交通狀況獲得理想的照明。

3 可變照明系統(tǒng)通信

3.1 通信網(wǎng)絡(luò)

如圖18所示，前照燈照程無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)之間進行通信，其主要相關(guān)系統(tǒng)功用如下。

1）攝像頭控制單元J852 在攝像頭圖像上搜尋前照燈和尾燈，并將識別出的車輛的位置和距離信息放到總線上。

2）前照燈照程調(diào)節(jié)控制單元J745 根據(jù)攝像頭控制單元J852的數(shù)據(jù)和導(dǎo)航信息，確定出前照燈的最佳燈光分配方式，并計算出實現(xiàn)這種方式需要2個滾輪處于什么位置。這些信息被送往氙氣前照燈，啟動2個靜態(tài)轉(zhuǎn)彎燈 （這2個燈還負責實現(xiàn)十字路口燈功能）。

3）信息電子控制單元J794 J794內(nèi)集成有導(dǎo)航單元，將選中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)放到總線上。用戶可以手動激活或者關(guān)閉旅行模式。

4）供電控制單元J519 根據(jù)多個控制單元的信息 （燈開關(guān)位置等）確定 “可變照明距離”功能的接通狀態(tài)，并把信息放到總線上。

5）轉(zhuǎn)向柱電子控制單元J527 讀取轉(zhuǎn)向燈撥桿位置，并將信息放到總線上。通過轉(zhuǎn)向燈撥桿可接通和關(guān)閉 “可變照明距離”功能。

6）組合儀表控制單元J285 在顯示屏上顯示“可變照明距離”功能的信息文本和警告文本；顯示接通狀態(tài)。

7）ABS控制單元J104 將當前車速信息放到總線上。

8）數(shù)據(jù)總線診斷接口J533 是不同數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)之間的接口。

3.2 攝像頭控制單元J852的通信

10款奧迪A8的攝像頭控制單元J852用于取代以前的車道保持輔助系統(tǒng)控制單元J759。控制單元J852內(nèi)的攝像頭可識別反向和前方的道路使用者。圖像處理控制單元J851是個全新的控制單元?？刂茊卧狫851和J852是10款奧迪A8的圖像處理系統(tǒng)的核心元件，可實現(xiàn)車道保持功能、可變照明距離功能。

如圖19所示，連接攝像頭控制單元J852的一共有8條線:2條擴展CAN總線，用于與其它控制單元進行數(shù)據(jù)交換；2條總線，用于連接圖像處理控制單元J851 （LVDS）； 接J851的2條總線 （LVDS）， 一條屏蔽線，一條導(dǎo)線 （接車道保持輔助系統(tǒng)的前風(fēng)擋玻璃加熱器Z67）；2條供電線:15號線和31號線。

4 結(jié)束語

前照燈照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)周邊環(huán)境情況調(diào)整遠光燈的光束。通過內(nèi)后視鏡固定座上的攝像頭可以捕捉其它車輛的光源。對近光燈的照明距離和寬度由遠光燈進行無級補充。根據(jù)前行車輛或?qū)Ψ杰嚨纴碥嚨木嚯x，系統(tǒng)控制遠光燈的增開和關(guān)閉。

前照燈照明距離調(diào)節(jié)裝置只是一項駕駛員輔助功能。在以下情形時，駕駛員應(yīng)檢查行車燈及根據(jù)光線和視野情況手動開啟行車燈，進行手動干預(yù):不良天氣條件，如有霧、嚴重積霜或雪花或積水飛揚；在來車道部分被遮蔽時，如在高速公路上；行人或騎自行車的人照明不足時；在狹窄的彎道和上下陡坡時；在市區(qū)內(nèi)照明不佳地段；當受到標志牌等的強烈反射時；如果在前擋風(fēng)玻璃上感應(yīng)器部位結(jié)了水汽、受到污染、結(jié)冰或被標貼覆蓋時。

［1］SSP461_A8'10駕駛員輔助系統(tǒng)_CN［Z］.

［2］SSP456_A8'10_整車介紹［Z］.

［3］SSP434_奧迪遠光燈輔助系統(tǒng)［Z］.