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        自適應(yīng)遠(yuǎn)光(ADB)系統(tǒng)設(shè)計方法

        2020-03-13 07:48:02滕云鵬李志剛閆霍彤賈夢池盛紅金
        汽車電器 2020年2期
        關(guān)鍵詞:延時燈光駕駛員

        滕云鵬,馬 良,李志剛,王 磊,金 平,閆霍彤,賈夢池,盛紅金

        (一汽轎車股份有限公司奔騰開發(fā)院,吉林 長春 130012)

        1 系統(tǒng)介紹

        1.1 系統(tǒng)描述

        ADB(Adaptive Driving Beam)控制系統(tǒng),是一種自適應(yīng)遠(yuǎn)光控制系統(tǒng),可以自動開啟遠(yuǎn)光,并遮蔽前方同向或?qū)ο騺碥嚨奈恢?,在有效增加自車照射范圍的同時防止造成前方車輛的眩目[1]。ADB照明范圍示意如圖1所示。

        圖1 ADB照明范圍示意

        1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

        自適應(yīng)遠(yuǎn)光系統(tǒng)由前置攝像頭系統(tǒng) (IFC)、前照燈控制器 (ADB)、LED驅(qū)動模塊 (LDM)、LED遠(yuǎn)光模組等組成,如圖2所示。

        圖2 自適應(yīng)遠(yuǎn)光系統(tǒng)

        1.3 設(shè)計/技術(shù)難點

        光學(xué)系統(tǒng)需要實現(xiàn)精確的照明,一是在有效防止眩目的同時實現(xiàn)最大范圍的照明;二是保證系統(tǒng)控制邏輯的合理性,平穩(wěn)的光型變化,能給用戶帶來最佳的照明感受。

        1.4 縮略語及定義 (表1)

        表1 縮略語說明

        2 系統(tǒng)設(shè)計

        2.1 設(shè)計輸入

        2.1.1 功能要求 (表2)

        表2 功能說明

        2.1.2 設(shè)計相關(guān)參數(shù)

        1)車身信號。通過車身CAN網(wǎng)絡(luò)得到自車的ADB功能開關(guān)狀態(tài)、擋位信息 (非倒擋)、燈光開關(guān)狀態(tài) (非強制遠(yuǎn)光)、IFC工作狀態(tài)、速度等信息。

        2)環(huán)境及道路信息。從IFC或其他傳感器處獲取周邊環(huán)境亮度、道路類型、天氣狀況等信息。

        3)前車和對向來車的位置信息。從IFC處獲取檢測到的前車或?qū)ο騺碥嚨奈恢眯畔ⅰ?/p>

        以上信息如何流轉(zhuǎn),在設(shè)計初期需要與電氣架構(gòu)專業(yè)進行溝通。

        2.2 系統(tǒng)功能框圖 (圖3)

        圖3 系統(tǒng)功能框圖

        2.3 功能設(shè)計

        2.3.1 ADB功能

        1)分區(qū)域控制燈光亮滅

        目標(biāo):防止對前方對向車輛/同向車輛產(chǎn)生眩目光線。措施:ADB控制器以從IFC發(fā)送的車輛位置信息為基礎(chǔ),熄滅可能給前方車輛帶來眩目的LED光源。

        ADB系統(tǒng)根據(jù)IFC提供的前方車輛信息控制遠(yuǎn)光的分布,前方車輛信息包含前方目標(biāo)距離、前方目標(biāo)左邊界角度、前方目標(biāo)右邊界角度。前方車輛檢測示意圖如圖4所示。

        圖4 前方車輛檢測示意圖

        燈光控制示意如圖5所示。

        2)分區(qū)域控制燈光光強

        目標(biāo):防止遠(yuǎn)光照射到反光面 (交通指示牌、水洼等)引起的反光對駕駛員產(chǎn)生的眩目。

        措施:ADB控制器以從IFC發(fā)送的交通指示牌位置信息為基礎(chǔ),降低可能給駕駛員帶來眩目的LED光源的亮度。

        3)燈光開關(guān)時間控制

        目標(biāo):平穩(wěn)地控制照明狀態(tài)的變化,過濾不必要的點燈/熄滅的切換,避免LED突然亮滅造成駕駛員的不適感。

        措施:將點亮和熄滅過程分為4個階段,控制各區(qū)域內(nèi)的持續(xù)時間。相關(guān)參數(shù),需要體現(xiàn)在控制策略或圖紙上。最終進行整車標(biāo)定,明確相關(guān)參數(shù)。

        點亮、熄滅各區(qū)間示意如圖6所示。

        T1區(qū)間控制:當(dāng)LED需要從熄滅到點亮?xí)r,不是立即點亮LED,而是延時一段時間T1;T1時間過后如果仍然需要點亮該LED,則開始點亮該LED。延時控制還可以有效抑制由于系統(tǒng)輸入的車輛位置不穩(wěn)定而導(dǎo)致的LED頻閃,給駕駛員以更好的照明體驗。

        圖5 燈光控制示意圖

        圖6 點亮、熄滅各區(qū)間示意圖

        T2區(qū)間控制:當(dāng)LED開始點亮?xí)r,不是立即使其點亮到100%亮度,而是慢慢將其點亮,從而有一個漸亮的效果。LED從開始點亮到100%全亮的變化時間為T2。漸亮控制可以避免駕駛員的不適感,給駕駛員以更好的照明體驗。

        T3區(qū)間控制:當(dāng)LED需要從亮的狀態(tài)熄滅時,延時一段時間T3。由于T3的延時可能導(dǎo)致前方車輛不能及時遮蔽,從而導(dǎo)致對前車的眩目,因此本系統(tǒng)暫時不采用T3的延時控制策略。

        T4區(qū)間控制:當(dāng)LED開始熄滅時,不是立即將其熄滅,而是慢慢將其熄滅,從而有一個漸滅的效果。以符合駕駛員感覺的速度熄滅,實現(xiàn)良好的工作感覺。LED從開始熄滅到完全熄滅的變化時間為T4。T4的控制時間不能很長,否則會影響到對前方車輛的遮蔽效果。

        4)安全模式

        當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,或者某些輸入CAN信號丟失,從而導(dǎo)致無法判別自車的最佳照明模式時,系統(tǒng)應(yīng)回到默認(rèn)近光模式,保證最小的照明安全。這時遠(yuǎn)光所有照明區(qū)域應(yīng)該全部關(guān)閉。

        2.3.2 通信功能

        ADB控制器通過高速CAN傳輸和接收信號,能夠根據(jù)功能要求,通過交互界面在高速CAN總線上進行信號交互。

        2.3.3 診斷功能

        1)故障診斷??刂茊卧杈邆渚W(wǎng)絡(luò)故障診斷功能。

        2)程序刷新要求。支持BootLoader程序燒寫,符合Boot-Loader操作規(guī)范要求。

        3)在升級中斷的情況下,可以重新升級。功能和診斷數(shù)據(jù)保存在非臨時存儲區(qū)中 (例如:EEPROM、Flash等)。

        2.4 休眠喚醒功能

        系統(tǒng)的休眠和喚醒由通信使能接口控制。當(dāng)通信使能接口為高電平時,ADB控制器被喚醒,ADB控制器軟件確認(rèn)喚醒條件滿足后,通過在私有CAN上發(fā)送喚醒報文將前照燈喚醒,系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài);當(dāng)通信使能接口為低電平時,ADB控制器通過私有CAN發(fā)送休眠信號,使前照燈進入休眠狀態(tài);若通信使能接口為非法電平時,ADB控制器保持之前的休眠/喚醒狀態(tài)。

        ADB控制器應(yīng)提供用于CAN總線喚醒的使能端,CAN使能端信號參數(shù)要求見表3。

        2.5 接口定義

        1)供電電壓說明見表4。

        2)短路/過電壓保護:①短路保護;②過電壓保護。

        3)連接器。連接器的選擇應(yīng)保證ADB控制單元在下述情況無性能下降發(fā)生:①與車輛蓄電池連接斷開或斷開或再連接;②在搭鐵線連接前,先與蓄電池正極端 (B+)連接。

        表3 CAN使能端信號參數(shù)列表

        表4 供電電壓說明

        3 結(jié)語

        自適應(yīng)遠(yuǎn)光 (ADB)技術(shù)已經(jīng)成為汽車照明的發(fā)展趨勢。上述內(nèi)容對自適應(yīng)遠(yuǎn)光 (ADB)設(shè)計方法進行了介紹,可以指導(dǎo)該技術(shù)在車型上應(yīng)用,為用戶帶來最佳照明體驗,為整車打造亮點。

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