簡析奧迪A8前照燈照程無級調節

馮 青

（淄博職業學院，山東 淄博 255048）

10款 (即2010年款，以下同)奧迪A8可變照明系統是駕駛員輔助系統中新增的亮點，該功能是在遠光燈輔助系統基礎上進一步開發而來的。遠光燈輔助系統通常稱為自適應前照燈系統 （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，并相應地接通或關閉遠光燈，是純數字式的工作，直接從近光燈切換為遠光燈。“可變照明距離”功能可根據當時的交通情況，對前照燈照明距離 （以下簡稱照程）進行無級調節，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，采用一個新型的攝像頭來識別車前的實時亮度，根據當前的交通情況，實施前照燈照程的無級調節。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。可變照明系統還能對導航數據加以利用。帶導航儀的10款奧迪A8能為其可變照明系統提供前方路段信息，使它能更快地識別所處道路類型并作出反應。

1 可變照明系統功能描述

可變照明系統的工作邏輯為: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 遠光燈的調節

由氣體放電燈泡、滾筒和透鏡產生對稱的遠光照明。

1.1.1 相向車道來車時的狀態

相向車道來車時的狀態如圖1所示。如果識別出相向車道來車，那么前照燈照程無級調節系統會降低前照燈照程，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

前面有車時的狀態如圖2所示。與相向車道來車時的狀態相似，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，前照燈照程無級調節系統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 近光燈的調節

前照燈處于近光燈工作狀態時，如果車輛在居民點內的路上行駛或者車速較低時，近光燈發出的是城市燈光；在普通公路行駛時，近光燈發出的是普通公路燈光；在高速公路行駛時，發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光狀態。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，系統是否識別出居民點也會產生影響。

要想讓前照燈照程無級調節功能工作，必須滿足下述條件:該功能已經接通；車燈自動切換系統已經接通了車燈；攝像頭控制單元J852認為周圍足夠黑了；超過了車速的規定界限值。激活和關閉前照燈照程無級調節功能的車速界限值，取決于是否識別出城鎮。系統可以明確區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。

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動，產生對稱的近距離照明燈。當車速在5～50km/h范圍內時，城市照明燈就會亮起；對于配備導航儀的汽車，當車速在5～60 km/h范圍內，而且導航系統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，透鏡不可以動態隨動轉向。

1.2.2 使用高速公路燈 （圖4）

由氣體放電燈泡、滾筒、透鏡和左側街沿產生不對稱的近光照明。當車速在長時間內超過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。而配備導航儀的汽車，只要車速超過80 km/h，而且導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，透鏡可以動態隨動轉向。

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:車輛不在建筑區內；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 其他調節

1.3.1 使用十字路口燈 （圖6）

有導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個靜態轉向燈來實現的。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，導航數據還能提供十字路口信息。發現汽車即將經過十字路口時，輔助轉向燈會自動打開。

十字路口燈總是與別的燈一起亮。在市區內行駛時，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。十字路口燈已關閉狀態如圖8所示。

1.3.2 隨動轉向燈 （圖9）

當車速在70km/h以下，駕駛員大幅度打轉向盤時，或者已打開轉向信號燈，且車速在40km/h以下時，一側的H7白熾燈泡亮起，產生隨動轉向的照明。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，產生不對稱的近距離全天候照明，漫射范圍小。左側透鏡能夠稍微向外側旋轉，通過降低照明水平高度縮小照程。

2 可變照明系統功能的實現

前照燈照程無級調節系統僅在裝有自適應車燈和氙氣高級前照燈的10款奧迪A8車輛上配置。

2.1 前照燈的結構組成及參數

氙氣前照燈外形如圖11所示，其內部結構如圖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；霧燈及動態隨動轉向燈，白熾燈泡H7（使用壽命長），55W；側燈 （僅針對北美市場），3個LED，大約1W。

2.2 系統的操作

車燈旋轉開關必須在位置AUTO；必須在MMI上已經激活了遠光燈自動系統；向前輕推轉向燈撥桿即可接通前照燈照程無級調節系統；向后輕拉轉向燈撥桿即可關閉前照燈照程無級調節系統；再次向前推轉向燈撥桿 （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節系統已接通（見圖15）。

2.3 系統的組成及工作

前照燈照程無級調節系統由3部分組成，如圖16所示。當前交通狀況由控制單元J852內的攝像頭來偵知，并在該控制單元內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。該控制單元內的軟件將識別出的光源分為幾類:前照燈，尾燈，路燈，不相關的其它光源。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節控制單元J745。

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

如果這2個輥輪處于其調節范圍的下止點位置，那么氙氣前照燈發出的就是城市燈光。在這種城市燈光狀態，這2個氙氣燈還略微向外偏轉一點。如果2個輥輪處于其調節范圍的上止點位置，那么車道就由遠光燈來照亮。如果這2個輥輪處于其調節范圍內的其它2個位置，那么前照燈就發出普通公路燈光和高速公路燈光。控制單元J745根據被識別出車輛的位置和距離這2個輸入量，來確定輥輪應在的位置。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。前照燈電子系統根據J745的指令來啟動伺服電動機開始工作，于是車道就會根據實際的交通狀況獲得理想的照明。

3 可變照明系統通信

3.1 通信網絡

如圖18所示，前照燈照程無級調節系統與相關系統之間進行通信，其主要相關系統功用如下。

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）前照燈照程調節控制單元J745 根據攝像頭控制單元J852的數據和導航信息，確定出前照燈的最佳燈光分配方式，并計算出實現這種方式需要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個靜態轉彎燈 （這2個燈還負責實現十字路口燈功能）。

3）信息電子控制單元J794 J794內集成有導航單元，將選中的導航數據放到總線上。用戶可以手動激活或者關閉旅行模式。

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

5）轉向柱電子控制單元J527 讀取轉向燈撥桿位置，并將信息放到總線上。通過轉向燈撥桿可接通和關閉 “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。

7）ABS控制單元J104 將當前車速信息放到總線上。

8）數據總線診斷接口J533 是不同數據總線系統之間的接口。

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控制單元J759。控制單元J852內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。控制單元J851和J852是10款奧迪A8的圖像處理系統的核心元件，可實現車道保持功能、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據交換；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，一條導線 （接車道保持輔助系統的前風擋玻璃加熱器Z67）；2條供電線:15號線和31號線。

4 結束語

前照燈照明距離調節系統根據周邊環境情況調整遠光燈的光束。通過內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。根據前行車輛或對方車道來車的距離，系統控制遠光燈的增開和關閉。

前照燈照明距離調節裝置只是一項駕駛員輔助功能。在以下情形時，駕駛員應檢查行車燈及根據光線和視野情況手動開啟行車燈，進行手動干預: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；在市區內照明不佳地段；當受到標志牌等的強烈反射時；如果在前擋風玻璃上感應器部位結了水汽、受到污染、結冰或被標貼覆蓋時。

［1］SSP461_A8'10駕駛員輔助系統_CN［Z］.

［2］SSP456_A8'10_整車介紹［Z］.

［3］SSP434_奧迪遠光燈輔助系統［Z］.