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        自適應(yīng)遠(yuǎn)光(ADB)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)開啟遠(yuǎn)光,并遮蔽前方同向或?qū)ο騺碥嚨奈恢茫谟行г黾幼攒囌丈浞秶耐瑫r(shí)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(dòng)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(jì)/技術(shù)難點(diǎn)

        光學(xué)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)精確的照明,一是在有效防止眩目的同時(shí)實(shí)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(jì)

        2.1 設(shè)計(jì)輸入

        2.1.1 功能要求 (表2)

        表2 功能說明

        2.1.2 設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)

        1)車身信號(hào)。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(qiáng)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(duì)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(jì)初期需要與電氣架構(gòu)專業(yè)進(jìn)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(jì)

        2.3.1 ADB功能

        1)分區(qū)域控制燈光亮滅

        目標(biāo):防止對(duì)前方對(duì)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(qiáng)

        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(duì)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)亮和熄滅過程分為4個(gè)階段,控制各區(qū)域內(nèi)的持續(xù)時(shí)間。相關(guān)參數(shù),需要體現(xiàn)在控制策略或圖紙上。最終進(jìn)行整車標(biāo)定,明確相關(guān)參數(shù)。

        點(diǎn)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(diǎn)亮?xí)r,不是立即點(diǎn)亮LED,而是延時(shí)一段時(shí)間T1;T1時(shí)間過后如果仍然需要點(diǎn)亮該LED,則開始點(diǎn)亮該LED。延時(shí)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(yàn)。

        圖5 燈光控制示意圖

        圖6 點(diǎn)亮、熄滅各區(qū)間示意圖

        T2區(qū)間控制:當(dāng)LED開始點(diǎn)亮?xí)r,不是立即使其點(diǎn)亮到100%亮度,而是慢慢將其點(diǎn)亮,從而有一個(gè)漸亮的效果。LED從開始點(diǎn)亮到100%全亮的變化時(shí)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(yàn)。

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

        T4區(qū)間控制:當(dāng)LED開始熄滅時(shí),不是立即將其熄滅,而是慢慢將其熄滅,從而有一個(gè)漸滅的效果。以符合駕駛員感覺的速度熄滅,實(shí)現(xiàn)良好的工作感覺。LED從開始熄滅到完全熄滅的變化時(shí)間為T4。T4的控制時(shí)間不能很長,否則會(huì)影響到對(duì)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(hào)丟失,從而導(dǎo)致無法判別自車的最佳照明模式時(shí),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(shí)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(hào),能夠根據(jù)功能要求,通過交互界面在高速CAN總線上進(jìn)行信號(hào)交互。

        2.3.3 診斷功能

        1)故障診斷。控制單元需具備網(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(jí)中斷的情況下,可以重新升級(jí)。功能和診斷數(shù)據(jù)保存在非臨時(shí)存儲(chǔ)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(shí),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(bào)文將前照燈喚醒,系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài);當(dāng)通信使能接口為低電平時(shí),ADB控制器通過私有CAN發(fā)送休眠信號(hào),使前照燈進(jìn)入休眠狀態(tài);若通信使能接口為非法電平時(shí),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(hào)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(hù):①短路保護(hù);②過電壓保護(hù)。

        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(hào)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(duì)自適應(yīng)遠(yuǎn)光 (ADB)設(shè)計(jì)方法進(jìn)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(yàn),為整車打造亮點(diǎn)。

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