技术文章 | 自适应远光系统中前照灯的光分布特性及测量方法

一、ADB系统

自适应远光系统（Adaptive Driving Beam, ADB）是一种能够根据路况自适应改变光束类型的智能光束控制系统。根据车况、路况和环境状况，ADB系统自适应地改变远光灯光束形状，避免对其他道路使用者造成眩光，保持驾驶员的光照视野，提高了夜间汽车的安全性。

目前，ADB主要基于矩阵式前照灯模块实现，由几个LED灯珠模块组成。矩阵式前照灯与传统前照灯有很大不同。传统的前照灯只需要评估整个车灯的光形是否符合标准要求。在评价矩阵式前照灯时，有必要评估单个LED模块的光形，以及不同模块协同呈现的光束，并相应地调整光分布。此外，还需准确评估不同条件下暗区的范围。因此，矩阵式前照灯无疑对测量系统提出了更高的要求。

二、ADB系统前照灯的标准

随着ADB技术的成熟，欧洲发布的ECER123法规在前照灯自适应系统（AFS）的基础上增加了对ADB的要求。R123明确规定：除自适应远光外，前照灯系统还需随时获得近光，且光束不会处于不确定状态；当使用远光灯功能时，只有当系统处于最大激活状态时，才需要满足标准远光灯的配光要求，以确保基本照明要求；而在自适应阶段时，需要满足下表中的配光要求。

三、ADB前照灯系统的测试方法

与传统的汽车前照灯不同，ADB前照灯由矩阵式LED模块组成。除了对近光和远光进行各种光分布测试项目外，还需要实现单个LED模块的光分布测量，以实现ADB整灯的调光和不同工况下ADB前照灯暗区的测量。因此，ADB前照灯的配光性能测试更为复杂，对测量设备的要求也更高。

1.    实验室测量方法及其改进

LED前照灯的配光测量常在暗室进行，被测前照灯与测量屏的距离宜为25m，为了检查和调整近光和截止线的位置，测量屏幕应足够宽。实验室测量一般采用角光度计来实现光分布的测量。该方法固定光度计，通过旋转前照灯获得其照度分布。

这种方法测试精度高，但耗时长。对其原理进行分析，可以修改为下图所示的GO-HD6汽车配光性能测试系统。

该系统配备组合式探测器，可同时进行全屏扫描，大大提高了扫描速度，比同类配光设备快4倍以上。它采用A-α高精度转台，能达到±0.01°的转角精度，满足ADB大灯模块截止线的精确测量。下图是该系统分析下得到的模块照度分析结果。

2.    在线测试解决方案及技术要求

如下图所示为典型的在线测试方案，可在25m长的测量屏上完成照度分布测量。通过专用软件，可以获得近光和远光的光分布信息，包括但不限于截止线的形状和位置、照度值、HV点的照度值、锐度系数G的值和分析等.

为保证高测量精度，在线测试系统必须具有如下特点：

（1）    良好的光学设计

在LED前照灯的在线测试中，不仅需要判断明暗截止线的形状和位置，还需对其照度进行定量测量，这是光学测量的基础。

（2）    光度测量设备的光谱匹配与线性范围匹配

光度测量设备作为光学测量的关键设备，其性能的好坏直接影响测量结果的准确性。为了保证照度测量的精度，光度测量设备的线性动态范围必须至少覆盖汽车前照灯的对比间隔光分布。

采用完美的V（λ）匹配技术、TE冷却探测器和高动态范围（HDR）技术、专业的去噪处理和亮度图像分析，对所拍摄的亮度分布图像、LED模组的截止线的位置和形状进行了分析，如下图所示。

四、结论

为了保证ADB前照灯的光学性能满足设计和标准要求，本文从LED车灯模块的光色性能检测和LED阵列模块的光分布检测入手，对在线检测技术进行研究和技术突破。在此基础上提出了LED前照灯在线检测方案。

该方案通过精密的光学设计和机械设计，配备了专业的图像处理和软件分析技术，不仅满足了在线检测对检测速度和效率的要求，而且达到了较高的检测精度，有助于实现在制造过程中的车灯品控检测。