自适应前照灯控制系统
自适应前照灯系统的工作原理与优势
自适应前照灯系统的工作原理与优势随着汽车科技的不断发展，自适应前照灯系统作为一项重要的创新技术，已成为现代汽车中的热门配置。
在夜间行驶中，灯光的亮度与方向对驾驶安全至关重要。
自适应前照灯系统能够根据道路、环境和交通情况自动调整灯光的亮度和方向，提高驾驶者的安全性和驾驶舒适性。
本文将介绍自适应前照灯系统的工作原理和优势。
一、工作原理自适应前照灯系统主要由传感器、控制单元和照明模块组成。
传感器用来监测车辆周围的环境信息，如车速、前方车辆、路面状况等。
控制单元根据传感器提供的数据来调整照明模块的亮度和方向。
照明模块可以分为近光灯和远光灯两部分，根据不同的驾驶环境和需求进行自动切换。
当车辆行驶在市区或有其他车辆靠近时，自适应前照灯系统会自动将灯光调整为近光灯模式，以避免对其他驾驶者产生干扰。
当车辆行驶在无人车道或开阔的道路上时，系统会切换到远光灯模式，提供更远的照明距离，增加驾驶者的视野。
同时，自适应前照灯系统还可以根据车速调整光束的宽度和角度，确保可见范围和照明效果的最佳匹配。
二、优势1. 提高驾驶安全性：自适应前照灯系统能够根据不同的道路状况和车辆行驶速度自动调整灯光，为驾驶者提供最佳的照明效果。
在夜间行驶中，良好的照明条件可以提高驾驶者对前方障碍物的识别和反应速度，减少事故的发生。
2. 减少对其他驾驶者的干扰：自适应前照灯系统能够通过切换近光灯和远光灯模式来避免对其他驾驶者产生干扰。
在有车流的道路上，使用近光灯可以有效减少对面车辆的眩光，提高交通的安全性。
3. 增强驾驶者舒适性：自适应前照灯系统可以根据车速和环境变化来自动调整光束的宽度和角度，确保驾驶者的视野始终保持最佳状态。
这不仅提高了驾驶者的舒适性，也减轻了驾驶疲劳，提高了行车体验。
4. 节能环保：自适应前照灯系统采用LED灯作为光源，与传统的卤素灯相比，LED灯具有更高的光效和更长的使用寿命。
LED灯的节能和环保特性可以减少车辆能耗和二氧化碳排放。
汽车自适应前照等(AFS)系统
灯光与照明技术/标准委员会
灯光与照明技术/标准委员会
前轮
灯光与照明技术/标准委员会
后轮
2.光源系统：
汽车蓄电池给电子镇流器供电12V，电子镇流器 启动，产生高压脉冲（约22000伏），HID光源 启动。之后镇流器稳定输出85伏的交流电压， 使光源启动后工作于正常电流0.4安，灯泡功率 维持在35瓦左右。如图所示，在该HID光源启动 后1秒内，光源能发出额定光通量的1/4，即800 流明（=3200流明×25%），接近H4光源副丝的 水平；在4秒内，达到额定值的80%，即2560流 明，远高于H4光源主丝的水平。这样，就充分 保证了装配HID前照灯的汽车夜晚行驶的安全。
灯光与照明技术/标准委员会
4.电机：
用于实现AFS功能中E模式（高速公路模式）及静&动态自动水平调光功能。
灯光与照明技术/标准委员会
电机根据功能及通信方式有很多种结构 和分类，在此不再一一描述，感兴趣的 同事可以单独交流。
5.控制器：Master ECU
控制系统是核心，MasterECU从总线或硬线束获取信号单元发送或传感器输出的信号，进行相应 的计算、处理，形成相应的控制信号并发送至SlaveECU再到各执行机构。控制系统具有能够响应高 速总线丰富的指令集以及极短的指令周期和极高的处理速度的单片机，在保证控制系统的稳定性和 可靠性的同时，保证系统控制精度和速度。
灯光与照明技术/标准委员会
3.光学系统-投射灯：
投射灯光学系统（PES）是实现AFS功能 必不可少的，PES 单元安装在PES支架上， 在AFS工作时，PES单元通过旋转执行机 构驱动而绕旋转轴转动，从而实现AFS中 的弯道照明功能。
PES有单近光和远近光一体两种形式，
汽车用自适应前照明系统标准解读与分析
汽车用自适应前照明系统标准解读与分析孙晓娜武华堂陈萍韩思远刘然张萌国家汽车质量监督检验中心（襄阳），湖北襄阳441004摘要：为了更好地理解自适应前照灯系统（Adaptive Front-lighting System，简称AFS）测试标准及顺利开展汽车灯具检测工作，以欧标ECE R123为依据，首先对近光主要配光测试点进行解读，分析了AFS系统各近光模式功能和配光要求之间的差异；其次，将其与现行的国家标准GB/T30036进行了对比分析；最后，研究了AFS与传统前照灯在配光试验时检测方法和测试点的差异。
关键词：AFS；标准；传统前照灯；对比分析引言随着车辆的迅速普及，驾驶安全问题也日益凸显，作为汽车主动安全装置之一的照明系统的改进和创新也成为人们关注的焦点[1]。
但实际的道路环境、天气状况等情况十分复杂，传统照明系统的单一照明模式已经无法满足人们日益增长的行驶安全需求[2-3]。
因此，改变传统的汽车前照明的固有模式，研究新型的AFS系统已经成为世界各国提高汽车安全性和舒适性的主流趋势之一[4-5]。
AFS系统不止具有一种照明模式，是一种能够根据汽车所处的路况、天气环境以及自身的状态，自动产生一种符合该环境条件的光束，实现最好照明效果的智能汽车前照灯系统[6]。
随着AFS的实际应用，联合国欧洲经济委员会于2007年正式发布ECE R123《关于机动车自适应前照明系统（AFS）认证的统一规定》法规，对AFS制定了明确的定义及相关规定。
文章主要以最新修订的欧标ECE R123/02为依据[7]，对近光配光规定进行解读与分析，并将其与国家标准GB/T30036—2013[8]和传统前照灯测试国家标准进行比较，这对设计汽车前照灯的研究和检测汽车灯具工作有着重要的意义。
法规解读ECE R123/02法规内容主要包括3个章节，分别为A章节法规的管理条款、B章节法规的主要技术内容和C章节取证后的管理方法。
这里将重点研究B章节部分，主要内容为AFS的配光试验，规定了AFS各种模式光型在配光屏幕上关键点区的光度值，是判定AFS系统和AFS配光设计的标准。
自适应前照灯车灯模糊控制系统设计
结 合 的系 统 建 立 方 法。 。 第二阶段大约从 ｌ７— １７ ９ ４ ９ ９年， 这是产生简单模糊控制
器韵阶段。在这期间，美国加州一个公司率先生产 了第一只 模糊逻辑芯片。ｌ８ 年丹麦 的斯密司公司首次应用芯片在水 ９０
泥 烘 干 机 中成 功 地 实现 了模 糊 控 制 。 １７ ９ ９年至今是发展高性 能模糊控制器 的第三阶段 。 ９ ９ １７ 年 Ｔ．． ｒｃｙ和 Ｅ． Ｍａ ａ ｉ Ｊ Ｐｏｋ Ｈ． ｍｄｎ 共同提 出了 自学 习概念 ， 使 系 统 性 能 大 为 改 善 。１８ ９３年 日本 富土 电机 开 创 了 日本 第 一 项 应 用 — — 水 净 化 处 理０ 。 ３ ＡＦ Ｓ模 糊 控 制器 设 计 Ａ Ｓ系 统近 光灯 可 在 水 平 和 垂 直 两 个 方 向进 行 调 节 ，故 Ｆ 分 别 对 这 两 个 方 向进 行 模 糊 控 制 器 设 计 。 ３１水 平 方 向模 糊 控 制 器设 计 ． 水平方向上 ， 采用转 向轮偏差 Ｅ 根据汽车转向过程 中转 Ａ（ 向轴 的转动角度，以汽 车直线行驶时 的转 向轴位置为基本参 考 点 ，车 轮 向左 或 向右 转 动 的角 度 偏 离 汽 车 直 线 行 驶 时 与 参 考 点 的 角 度 偏 差） 转 向轮 偏 差 变 化 率 Ｄｅ 为 输 入 量 ， 制 和 Ａ作 控 量 为 车 灯 的 转 动 角度 Ｌ 。 ３１ ．． １输入输出论域 的确定 角度偏差 Ｅ 一般 ， Ａ： 汽车在转 向时， 相对参考点车轮转动 到 左 或 右 的 极 限位 置 时 ， 向轮 转 动 的 角度 约￣ ０ 把 它 离 散 转 ９， 为７ 个点 ， 论域为： ．， ，１ ０ ＋ ， ２＋ ｝ 偏差语言变量取 ｛ － －， ， ｌ＋ ， ３ ； ３ ２ 七个 ， ｛ 大， 即 负 负中 ， 小 ， ， 小 ， 中 ， 大 ｝ 用 符 号 表 示 负 零 正 正 正 ， 为 ｛ Ｎ ， ， ， Ｓ Ｐ ，Ｂ｝ ＮＢ， Ｍ ＮＳ Ｚ Ｐ ， Ｍ Ｐ 。 角 度 偏 差 变 化 率 Ｄ Ａ：把 它 离 散 为 ７ 个 点 ，论 域 为 ： ｅ ｛ ， ，１ ０＋ ， ２＋ ） 偏差语言变量取七个 ， ｛ ． ． ．， ， １＋ ， ３ ： ３ ２ 即 负大， 负 中 ， 小 ， ， 小 ， 中 ， 大 ）用 符 号 表 示 为 ｛ ＮＭ ， ， 负 零 正 正 正 ， ＮＢ， ＮＳ ｚ，Ｓ Ｐ Ｐ 。 Ｐ ， Ｍ， Ｂ｝ 输 出Ｏ ： Ｌ 根据 汽车在转 向过程 中车灯的转动角度设计要 求， 它的转动角度为相对参考 点转动角度论域为【 ０ ＋ ０ ， － ， ２ 】把 ２ 它 离 散 为 ７个 点 ， ：． ， ，１ ０ ＋ ， ２ ＋ ） 输 出语 言 变 量 即 ｛ ． ．， ， ｌ＋ ， ３ ， ３ ２ 取 七 个 ，负 大 ， 中 ， 小 ， ， 小 ， 中 ， ｛ 负 负 零 正 正 正大 ｝用 符 号 表 示 ， 为 ｛ ＮＭ ， ， Ｐ ，Ｍ ， Ｂ 。 ＮＢ， ＮＳ Ｚ，Ｓ Ｐ Ｐ ） ３１ 隶 属 度 的 确 定 ．． ２ 采用等腰三角形模化法确 定隶属度 ， 偏差 Ｅ 、 Ａ、偏差变化 率 Ｄ Ａ 、 输 出量 的 隶属 度 函数 如 图 ２ 图 ３ 图 ４所 示 。 ｅ 、 Ｌ 、 、
自适应前照灯的工作原理
自适应前照灯的工作原理
自适应前照灯（Adaptive Front Lighting System，AFS）是一种先进的汽车前照灯系统，它根据车辆驾驶状况和环境条件自动调整光束的方向和亮度，以提供最佳的照明效果和安全性。
以下是自适应前照灯的基本工作原理：
1.车速和转向角度检测：自适应前照灯系统会通过车辆的传
感器监测车速和方向盘的角度，以了解车辆的当前行驶状态。
2.环境照明检测：该系统还使用环境光传感器来检测周围的
照明条件，例如路灯亮度、其他车辆的前灯状态等。
3.算法和控制模块：基于车速、转向角度和环境状况的检测
数据，自适应前照灯系统的算法会计算出最适合的光束方向、亮度和灯光模式。
4.光束方向调整：根据算法的计算结果，自适应前照灯系统
会通过电动或液压机构，将前照灯的光束在水平和垂直方向上进行调整，以适应车辆的转向和车速变化，确保最佳的照明范围。
5.光束亮度调整：根据环境照明检测结果，自适应前照灯系
统会自动调整前照灯的亮度，以避免过亮或过暗对其他道路用户造成干扰，并提供最佳的照明效果。
总的来说，自适应前照灯系统通过车速、转向角度和环境条件的实时监测与分析，自动调整前照灯的光束方向和亮度，以提
供最佳的照明效果和安全性。
这种技术可以使驾驶者在夜间或复杂道路条件下获得更好的可见性，并减少对其他车辆的干扰。
自适应前照明系统_AFS_简介及发展趋势
议上发言, 介绍 LED 路灯的产品和品种以及达到的质 量水平; 同时还邀请了 9 位专家学者就这方面内容和 国际上的现状作了介绍, 还宣传和说明了道路灯具的 性能标准和有关文件, 对全体与会代表的启发很大, 因 此每年的会议吸引了越来越多的参与者。
会议上安排了代表们在晚上参观了余姚市内使用 LED 路灯的路段, 实地体会了在 LED 路灯照明下道路 上的照明效果。有三条使用不同公司不同功率 (120 W、 150 W 和 180 W) 的 LED 路灯。并考察宁波安迪光电 科技有限公司的生产车间和点灯现场。
预见型 AFS 也是目前各大汽车制造商研制开发新 型 AFS 的主要方向。其概念主要基于车辆内部传感器 和外部环境传感器所获得的车况和环境状况信息，以 及对这些信息的处理方法。鉴于各类传感器所提供的 信息量非常巨大，一种能对信息进行高效处理的算法 尤显重要。
2.1.1 传感器 传统 ESP 系统所使用的一些车辆内部传感器（方 向盘转角传感器、加速度传感器以及车轴转速传感器） 可以提供车辆当前行驶状况信息，并通过数据库获得 对车辆转向角度的预测。 此外，还可以通过环境传感器譬如影像传感器来
另一方面，LED 技术在车辆照明灯具上的使用还 处于初级阶段，虽然与当前流行的 HID 光源比较优势 尚少，但随着 LED 新产品的不断开发，发光效率将越 来越高，其在 AFS 中的应用将有很大的发展空间。
参考文献
1 ECE R48 Revision 5 “uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the installation of lighting and light-signalling devices”：78~80.
汽车自适应前照灯系统的设计分析
Ｃ ＡＮ／ Ｉ ｕ ｐ ｌ ａｉｎ ｆ ＡＦ （ ａ ｔ ｅ Ｆ ｏ ｔ Ｌｇ ｔ ｇ Ｓ ｓｅ Ｌ Ｎ ｂ ｓ ａ ｐｉ ｔ ｏ Ｓ Ａｄ ｐｉ ｒｎ ｉｈｉ ｙｔｍ）ａｅ ｘ ｏ ｎ ｅ ｅｅ ｈ ｅ ｓｂｌ ｙ ｏ Ｓ ｄ ｓ ｎ ｃ ｏ ｖ ｎ ｒ ｅｐ ｕ ｄ ｄ ｈ ｒ．Ｔ ｅ ｆａｉｉｔ ｆＡＦ ｅ ｉ ｉ ｇ
成及 功能 示意 图 。
ＡＦ 是 指 针 对 外 界 条 件 对 汽 车 前 部 照 明 做 最 佳 Ｓ 调 整 以 增 强 行 车 安 全 的 系 统 。 ＡＦ 技 术 是 一 种 能 够 Ｓ 控 制 汽 车 前 照 灯 的 配 光 形 象 ， 并 且 控 制 车 灯 光 束 的 照射 角度 随着行 车状 况变化 而上下 左右 调节 的技术 ，
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： Ｖｅ ｉｌ ｅ ｄｌｍ ｐ；Ａ Ｆ ｈ ｃｅ ｈ ａ ａ Ｓ； ｆ ｎ ｔｏ ｌｄｅ ｉｎ； ｄｅ ｉ ｆｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｈａ ｄ ｕ ｃ ｉｎａ ｓｇ ｓｇｎ ｏ ｏ ｔ ｒ ｎ ｒ ｗａｒ ＣＡＮ／ Ｎ ｓ ｓ ｓｅ ｔ ｓ ｅ； ＬＩ ｂｕ ； ｙ ｔｍ ｅ ｔ
高 不 下 。给 人 民 的 生 命 财 产 造 成 了 巨 大 损 失 。 目前 传 统 的 车 辆 灯 光 照 明 系 统 存 在 着 诸 多 问题 ，在 复 杂
自适应前照灯的控制技术研究
的积水会反射迎面车辆车灯 的光线 ，造 成炫 曰等 。为
了解决现存 的这些 问题 ，一种新 的前 照灯系统—— 自 适应前照灯系统 Ａ Ｓ（ｄ ｐｉ ｒｎ—ｇ ｔ ｇｓｓ ｍ） Ｆ ａ ａｔ ｅ ｆ ｔｉｈｉ ｙｔ ｖ ｏ ｌ ｎ ｅ
应运而生 。
பைடு நூலகம்
此 时增 强提供给前照灯的 电流强度 以提高光强 ，并根 据具体 的车速来适 当调整远光灯和近光灯 的垂直角度 。 而当车速 降到值 ｍｉｌ（ ｎ 大约为 ５ ｍ ｈ） ／ 时则退 出高速 ｋ
城 市道路 两侧有路 灯及建 筑物提供 的稠密灯 光 ，
灯系统 。 而国 内研 发的 Ａ Ｓ只取得 了阶段性 的成果 。 Ｆ 本文则研究 由 Ｌ Ｄ组成 前照灯 组 ， Ｅ 传感 器数据收集和 前照灯转向分开实现的 ＡＦ Ｓ系统 ，重点研究 Ａ Ｓ系 Ｆ 统的控制技术 。
１ 自适应前照灯系统 （ Ｓ 的功能 ＡＦ ）
环境光 照强度提高 ，汽车行驶时要求前照灯提供 的光 束亮度 降低 。当单位时间 内接收到 的平均光照强度达 到城市道路 照明标准中设定值 ｍａ３（ ｘ 约为 １ ）时 ， ５ｘ ｌ 启 动城市 照明模 式 ， 此时降低 近光 Ｌ Ｄ的电流供给 。 Ｅ 而当单位 时 间内平 均光 照强度再次 达到设定 值 ｍｉ３ ｎ （ 约为 ５ｌ ）时 ，关闭城市照明模式 。 ｘ
定参 考价 值 。
关键 词 自适 应前 照灯
反馈 控制
单 片机 传感 器 步 进 电机
０ 引言
ＡＦ Ｓ的具体功 能主要通过 以下五种模式 的照 明优 化来体现 ，且各种模式 可叠加 实现 。
（）高速公路照 明模式 １
随着社会的进步和科技 的发展 ，人 们对汽车的舒 适性和安全性提 出了新 的要求 。传统 汽车前 照灯系统 虽经历 了长足 的发展 ，但仍存在诸 多安 全隐患 ，如弯
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自适应前照灯控制系统
概述
自适应前照灯控制系统（Adaptive Front-lighting System，简称AFS）是一种智能灯光调节系统。
通过感知驾驶员操作、车辆行驶状态、路面变化以及天气环境等信息，AFS 自动控制前照灯实时进行上下、左右照明角度的调整，为驾驶员提供良好的道路照明效果。
经纬恒润作为AFS控制系统供应商，已经成功为包括通用（GM）、上海通用（SGM）、长城、上汽、北汽、广汽、一汽在内的多家国内外客户进行了AFS控制系统的配套。
系统功能
自适应前照灯控制系统能够显著改善各种路况下的照明效果，提高行车安全。
虚线表示无动态调光的光照角度
上下调节功能
左右调节功能
系统组成
乘用车的自适应前照灯控制系统由主控制器单元、左/右旋转执行器、左/右调光电机、前/后车身高度传感器组成。
AFS 系统（上下左右调节功能）
ALS 系统（上下调节功能）。