Wei Wang, Weili Bu, Zaozao Wang, Shijun Zhang

Gao Zhenhai

State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control, Jilin University130022, Changchun, China.

State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology, Changan Automobile Holding,Chongqing,China.

gaozh@jlu.edu.cn

li Yang

State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control, Jilin University

Changchun, China

li_y12@mails.jlu.edu.cn

Abstract—An AFS algorithm simulating thedriver’s preview behavior was studied in this research. The driver’s previewchange rule was studied with eight male drivers at different speed anddifferent road curvature radius by the eye tracker and an empirical formula ofthe preview time was proposed. The current dynamic predictive algorithm of thevehicle’s future track based on the driver’s best preview acceleration modelwas modified and an AFS algorithm simulating the driver’s preview behavior wasproposed at the basis of it. Finally, a simulation of the algorithm wasconducted, and then the algorithm’s control effect was verified by the analysisof the headlamp’s illumination area and the predicted future track’s change inthe bend driving process.

Keywords-component;AdaptiveFront-LightingSystem,Bending lighting, Driver Preview Behavior, Eye Movement

一种考虑驾驶员前视预瞄特性的AFS弯道照明算法研究

高振海

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春

汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室,重庆

e-mail:gaozh@jlu.edu.cn

李扬

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,吉林长春

e-mail:li_y12@mails.jlu.edu.cn

摘要—自适应前照灯系统（AdaptiveFront-lighting System，简称AFS）。其功能是改善前方道路的照明条件，增强夜间驾驶的安全性。而现有AFS系统弯道照明控制算法很少考虑驾驶员在不同行驶工况下的前视预瞄和眼动行为特性。针对以上问题，本文利用眼动仪进行了驾驶员前视预瞄特性试验，测试了在不同车速和道路曲率下的驾驶员前视预瞄位置，并以此作为AFS系统的控制输入，建立了仿驾驶员预瞄行为的AFS弯道照明算法。研究中，首先根据车辆行驶状态、驾驶员的操纵输入及其引发的车辆未来行驶状态变化，建立了现有的基于驾驶员最优预瞄加速度模型的汽车未来行驶轨迹的动态预测算法；其次，分析了驾驶员前视预瞄行为机理，利用眼动仪进行了不同车速不同道路曲率下驾驶员前视预瞄距离变化规律的试验测试，建立了驾驶员预瞄时间的试验标定方法；在以上理论和试验研究基础上，将描述驾驶员眼动行为的预瞄时间参数引入到驾驶员对汽车未来行驶轨迹预测中，建立了仿驾驶员预瞄行为的AFS弯道照明算法；最终，进行了AFS算法的仿真分析，通过分析转弯过程中算法控制的前照灯照射区域的变化过程，验证算法的控制效果显著。本文提出从驾驶员视觉特性出发设计AFS算法，为未来设计更具有宜人性的AFS指出了更为清晰的方向。

关键词-眼动仪；AFS；前视预瞄距离；未来行驶轨迹；