现代汽车新技术：AFS系统的功能模式

AFS根据路况和天气的不同，照明功能一般分为基础照明模式、转弯照明模式、城市道路照明模式、高速公路照明模式、乡村道路照明模式和恶劣天气模式。AFS系统常见功能模式如图8－31所示。

1.基础照明模式

基础照明模式下，AFS的前照灯会根据光敏传感器检测光线的变化而自动打开或关闭，但不做任何水平与垂直方向的调整。例如，当白天车辆进入隧道、穿过桥梁或遇到恶劣天气时，前照灯会自动打开以补充照明。当黄昏时分，光线强度下降到预设值时，前照灯也会自动打开，似乎可以感知夜晚的即将到来；相反，当黎明来临时，光照强度升高到预设值时，前照灯会自动关闭。

图8－31　AFS系统常见功能模式

2.转弯照明模式

当汽车行驶在弯道上，因为前照灯的光线方向和车身方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，非常容易因为不能及时发现道路上的障碍物而引发交通事故。是否进入转弯照明模式将根据汽车的转向盘转角传感器和车速传感器或GPS所测得数据来判断。通常，当转动的角度大于12°，车辆行驶的速度大于30 km/h时开始工作，当转动的角度小于9°，车辆行驶速度小于5 km/h时停止工作。当AFS感知到车辆驶入弯道时，前照灯会转动一定的角度，给弯道上路况补充照明。为了保证正面照明原有的需要，AFS系统并非同时控制左右近光灯，如果车辆向右转弯，则右灯向右侧转动，如果向左转弯，则左灯向左侧转动。同时，左右两侧近光灯的可调节角度的最大值也存在差异，对于交通法规规定靠右行驶的国家，右侧近光灯可调节的最大角度为5°，左侧为15°。AFS系统在转弯照明模式的作用效果如图8－32所示。

图8－32　AFS系统在转弯照明模式的作用效果

3.城市道路照明模式

针对城市公路，夜晚光线条件较好，并且车辆行人的密度都明显增加，因此炫目的防止就显得尤为重要。炫光分为直接炫光和反射炫光两种，这里主要介绍直接炫光。通常要求，在两车相会时，射向对面车辆驾驶员的光线强度不高于1 000 cd。是否进入城市道路照明模式则是根据光敏传感器和车速传感器或GPS的检测数据来进行判断。当光照强度达到给定值，并且车辆行驶速度小于60 km/h时，城市道路照明模式便会自动起动，降低左右近光灯的驱动功率以降低亮度，并且在垂直方向上令前照灯向下偏转，从而减少射入对面驾驶员眼中的光量。另外，针对市区车辆速度较慢的情况，AFS会采用相对较宽的光形，以便在道路口获得比较好的照明效果，降低发生交通事故的概率。AFS系统在城市道路照明模式的作用效果如图8－33所示。

图8－33　AFS系统在城市道路照明模式的作用效果

4.高速公路照明模式

当驾驶员驾驶汽车在公路上行驶发现危险时，绝大多数驾驶员的第一反应就是制动，而驾驶员发现紧急情况到制动发生制动作用之间的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆以初始速度行驶的距离称为反应距离，从制动这一动作产生制动作用直到汽车减速至停止的这段时间里车辆驶出的距离称为制动距离，反应和制动的距离都与汽车的制动前速度成正比。制动距离为反应距离与制动距离总和，且制动距离应当确保在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶。

当驾驶车辆在高速公路上行驶时，车速较快，车辆密度相对较低且侧向干扰较少，所以要求前照灯射出更远、更窄的光线，且车速越高，要求光形越长，这样才能使驾驶员在高速行驶时提前发现前方障碍物，有效规避交通事故的发生。当车辆驶入高速公路，行驶速度超过70 km/h时，AFS通过车速传感器或GPS检测到该信息，通过调高近光灯竖直方向上的高度予以实现。而且随着行车速度的变快，近光灯的光照角度也会被调得越高，以保证能在安全制动距离之外发现危险。AFS系统在高速公路照明模式的作用效果如图8－34所示。(www.xing528.com)

图8－34　AFS系统在高速公路照明模式的作用效果

5.乡村道路照明模式

乡村道路的特点是分岔路口多，而且光照条件差，不利于及时发现边缘障碍物。部分道路路况凹凸不平、起伏不定，车身会产生一定程度的倾斜，而车身倾斜会改变前照灯照射的俯仰角度，导致照射区域偏离理想位置。这时，AFS需要根据汽车的水平高度变化以及车辆行驶速度的快慢计算出最佳的照明位置，从而调节照明系统。图8－35所示为汽车自动调节最佳照明位置。

图8－35　汽车自动调节最佳照明位置

是否进入乡村照明模式由光敏传感器和车身高度传感器或GPS测得数据来判断。以规定汽车右行的国家为例，当汽车驶入乡村路段时，左右两侧的近光灯驱动功率均增大，以增加光线亮度补充照明，右灯的灯光要偏转一定角度，以照射到边缘路面。AFS系统在乡村道路照明模式的作用效果如图8－36所示。

6.恶劣天气模式

阴雨天气时，行驶车辆打在地面上的光线会被地面的积水反射射入对面会车驾驶员的眼中，使其炫目，如图8－37所示。据法国的一项民意调查表明，有83%的驾驶员认为，夜晚的反射炫光比直接炫光更令人感到慌张，因此必须找到降低阴雨天气产生反射炫光的途径。积水反射炫光产生原理如图8－37所示。

图8－36　乡村道路照明模式的作用效果

图8－37　积水反射炫光产生原理

由雨量传感器监测即可判断当前外界是否下雨，并能够获知雨量的大小。通常汽车前方距离在5～25 m的路面会产生反射炫光，根据雨量大小，AFS系统将会适当降低前照灯竖直方向上的高度，对此范围内的光照强度进行限制，以避免反射炫光造成车辆前方60 m范围内的驾驶员炫目，避免交通事故的发生。

雾霾天气时，前照灯光线出现漫射且前照灯表面布满小水珠，使得前照灯的亮度和穿透力有所下降，导致行车前方路况能见度很低，交通安全存在隐患。由雾传感器感知雾的大小、光敏传感器感知光线的强弱从而起动AFS。AFS会提高前照灯的驱动功率和调高前照灯的水平高度，同时起动车灯清洗装置，冲洗前照灯上因雾气产生的小水珠，以增强前照灯光束的亮度和穿透力，从而提高前方道路的能见度与清晰度。

自适应前照明系统(AFS)在智能汽车电子产品中的应用日益广泛，通过驱动步进电动机来实时控制灯光角度调整，能有效地提高驾驶的安全性。