自动驾驶中的夜间行驶策略

真正的自动驾驶功能需要在不同的环境条件下均可以进行一定程度的系统驾驶控制，在白天或光照充足的地方，该功能可以很好地实现环境目标探测，以此为决策控制提供贴合实际情况的输入信息。

然而，很多情况下（如黑夜或隧道）自动驾驶的车辆可能出现光线突变暗或者行驶至夜间时，前方光照不足的情况。

自动灯光切换原理

自动灯光切换（High Light Change Assist， HLA）正是为这一特定工况的自动驾驶场景而设计的，其涉及的基础功能是根据交通和环境因素来开启或关闭远光灯实现近光灯与远光灯的自由切换，优化前照灯的使用，提升ADAS系统使用过程的环境适应性。相应的状态转移图如下图所示：

如上图主要包含三个主状态：关闭、开启、失效，其中开启状态中包含两种子状态：待机、激活；

自动灯光切换的原理是利用

探测环境光线强弱选择自动切换远光灯和近光灯，故HLA功能需要充分考虑前视摄像头的自身工作状态及系统整体工作状态。如下分别罗列了自动灯光切换的使用、激活、抑制等相关因素条件。

1、正常功能使用因素：

1）摄像头是否处于故障状态（包括永久性、临时性故障）；

2）摄像头是否处于失明状态（包括永久性、临时性失明）；

3）摄像头是否处于过热、过压状态；

4）摄像头是否处于自炫目状态（可通过雾灯激活、雨刮高速运行或雨量传感器指示的环境雨量指示）；

5）摄像头是否能够正常发送通信信号；

2、行驶周边环境因素：

1）如果前方没有探测到车辆和其余交通参与者，则允许系统激活远光灯；

2）如果前方有来车处于会车、跟车或路灯照明灯状况存在，则不允许激活远光灯；

3）如果环境中的相关交通参与者进入HLA激活区域后，自动灯光切换采用如下策略；

3.1）当自车探测不到本车道前方行驶的车辆同时无其余抑制HLA条件时，为防止由于短暂探测不到车辆而引起的误判，需要在计时大于一定阈值后，系统可控制切换为远光灯状态；

3.2）当同向行驶的车辆超越本车完成后无其余抑制HLA条件时，为防止由于超车道车辆因自车开启远光灯时通过前车后视镜干扰前车驾驶员正常驾驶，主要在计时大于一定阈值后，系统可控制切换为远光灯状态；

注：以上两个过程的探测均可结合前毫米波雷达对计时时间进行优化，或者直接通过前雷达探测的前车距离直接作为判断依据。

3.3）当相邻车道对象来车与本车会车完成无其余抑制HLA条件时，计时一定时间后，系统可控制切换为远光灯状态；

3.4）当本车处于弯道、山丘等其容易被遮挡的状态时，需要重逢考虑自车与前车的相对速度，并采取不同的HLA激活时间方案，如车速较低时（一般小于最低巡航速度30kph以下），系统自动切换为近光灯；

3、自车高级功能激活因素：

如果自车相关联系统功能激活时可能影响灯光切换功能，比如ABS或ESP相关功能激活，系统可以选择不响应灯光切换需求；

4、车辆自身行驶状态因素：

如果自车侧向加速度过高，表示自车可能正进行较大转向，则此时不响应灯光切换需求；

如果自车横摆角速率过高，表示车辆稳定性可能存在大的变化，此时不响应灯光切换需求；

5、驾驶员主动干预因素：

如果驾驶员激活相关侧转向灯或双闪灯，可以抑制灯光切换；

HLA功能激活过程中，如果驾驶员通过灯光切换硬开关关闭自动灯光切换功能，可以设置抑制灯光切换；

HLA功能激活过程中，如果驾驶员不可以通过软开关关闭自动灯光切换功能，当然每次激活时可记忆上次自动灯光切换功能设置项；

自动灯光切换对ADAS系统功能影响

自动灯光切换影响的ADAS系统功能包括所有涉及需要摄像头探测的功能子项，针对目前在研的L2+级，这里主要指通过前后雷达+摄像头方案实现的L2+级相关ADAS系统功能（如下图）。

包括如下功能将受不同程度的影响（以上罗列的均属于控制类功能项，不包含报警类功能项）：

从如上功能项分析中可以分类为如下几种功能影响分类：

1）较大重要度影响功能：AEB-P、FCTB、ALC、ESS、ELK、TSR；

2）中等重要度影响功能：LKA、TJA、ICA

3）较小重要度影响功能：ACC、AEB-C/I

针对以上功能影响重要度，可在HLA开发过程中考虑功能项是否激活作为HLA的激活抑制条件，比如对于较大重要度影响功能（如ALC）激活时，可抑制远光灯且近光灯以保证驾驶辅助性能，当同时存在其他近光灯激活条件时，可提前对驾驶员进行提醒。对于中等影响度功能（如TJA）激活时，可由OEM自由定义HLA的切换状态。对于较小重要度影响功能激活（如ACC）时，可维持HLA原始激活状态条件。

自动灯光切换性能指标

针对自动灯光切换性能指标主要包括如下信息，在实际测试中需要重点考虑：

总结

本文从夜间行驶性能上对ADAS系统进行了分析，主要就摄像头探测功能中一重要的因素：光照度对其性能进行了全面分析，同时结合了其余传感器对摄像头的互补作用，在考虑了自动灯光切换HLA功能对ADAS系统各子功能的影响后，综合分析了HLA激活及抑制条件，对于ADAS系统的开发具有一定的指导意义。