45第2卷　第19期
产业科技创新　2020，2（19）：45~46Industrial Technology Innovation
汽车并线辅助系统研究*
郑纪广，毛绍斌，李明娟
（滨州学院飞行学院，山东　滨州　256603）
摘要：这几年来，处于经济发展前列的国家已经花费了非常多的人力、物力对智能交通系统的各个方面做了详细的
研发，为的是迎合全球主题，减少由于车辆的运行引起的各种公害问题。ITS的研发对汽车制造和改革来说是一次
创新科技的革命，此系统对日常行驶道路的规格有更加高级的要求，将使车辆运输在各方面都有着彻底的变化。要
是这样说互联网变换了大众的思考方式，也可以说ITS即将变革大众的交通方式。汽车并线辅助系统作为智能交通
系统（ITS）的一个部分，在这几年逐渐地进入人们的视野中，随着汽车的普及，并线辅助系统也成为一个不可缺
少的选装配置，该系统可以辅助司机驾驶车辆并线，为司机供应更加可靠地道路车流信息，极大地增加汽车的道路
行驶安全。
关键词：汽车；并线辅助系统；智能交通系统
中图分类号：U467　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2020）19-0045-02
1　汽车并线辅助系统研究现状
近年来对汽车辅助驾驶系统的研发受到了全球每一个国家的广泛关注，并且每个国家都针对自己国内的人口、汽车数量、实际公路状况，对汽车辅助驾驶系统包括研发方向做了不同的规划。
日本研发的汽车辅助驾驶主要进行方面是减少驾驶车辆的人员的自己身体或生理的限制性及遇到紧急状况时操作错误促成交通事件的概率它的终极的目标是实现汽车的自动驾驶，真正的将汽车交给电脑，相信科技。在最近的研发的安全辅助驾驶系统（SDA）中，高级的控制技术和卫星技术能够使极
大的降低交通事件中伤亡的人数，进一步提高高速道路的汽车通过率，应用高级的控制技术和卫星技术还能够为日本避免数亿美元的经济损失。
德国研发的全方位安全辅助驾驶系统，应用最新的科技，将科技与汽车融合在一起，体验科技改变生活的力量，主要研发领域是提高汽车在道路上的可靠性，进而减少了司机的负担。所以，SDA在德国仅仅当做是驾驶员的高效率和高可靠性的驾驶辅助工具，不再让开车成为枯燥、乏味，有危险的行为。德国在SDA领域的开拓包含五个方向：汽车自适应巡航控制系统、导航控制系统、向前行进控制系统、SOS和道路信息应用通信系统。
汽车并线辅助系统在国外主要表现在：瑞典的著名汽车品牌沃尔沃，在早前研发盲点信息系统，该盲点信息系统在2005年先在旗下豪华车型中实验，例如XC90、S80等，经过大量的改进最终在后来沃尔沃品牌的全部车型不管高中低配都已经装配了这套系统。国际豪华汽车品牌奥迪研发的侧向辅助系统，最早在Q7和A8上应用，此后在全系的高配车型作为选装配件出现，该系统选择在车速超过60 km·h-1的点启动，通过超声波测距传感器的检测，A8的侧向辅助系统的检测距离为侧后方5 m。在2014年日本的本田公司本着“汽车无碰撞”理念，研发了Honda Sensing智能汽车驾驶辅助系统，该系统通过毫米级超声波雷达和多重摄像头图像叠加的合作，能够检测车前60 m范围内的物体运动，极大地增加了汽车的驾驶安全性。
汽车并线辅助系统应用前景广泛，现在市场空缺率高。中国虽然是世界第二大汽车王国，汽车需求量非常大，但是汽车工业的发展比较晚，所以各方面的科学技术达不到国际水平的汽车制造水平。吉利汽车的博瑞车系是近几年中国品牌汽车中的豪华汽车，该汽车自2015年上市后，高配车型装配并线辅助系统，而其他中国品牌还没有消息。
综上所述，比较国内外的汽车并线辅助系统的现状，汽车并线辅助系统的普及还需要一段时间，价格问题、装配工艺、系统的可靠性都是应该重点研究的。
*基金项目：国家级大学生创新训练计划项目（20171044909）。
作者简介：郑纪广（1994- ），男，山东聊城人，本科，主要从事交通方面研究
产业科技创新　Industrial Technology Innovation
46Vol.2　No.19
解决汽车并线驾驶员有盲区的问题，不仅辅助驾驶员进行变道，而且减少了驾驶员的紧张感，增加道路行驶的安全性，可以极大的减少在道路上因为汽车并线导致的交通事故的数量。
2　设计理想要求
道路的路况千变万化，因而驾驶员对路况的把握情况也各不相同。本系统研究的是在正常路况下发生的道路并线剐蹭情况前的报警。这种因为并线发生的刮蹭事故的发生就是瞬间的事情，完全取决于驾驶员对当前路况的判断，当后方有汽车进入盲区，驾驶员的车辆就会报警，为增加检测报警的精度，本系统设计当驾驶员拨动转向杆时才开启汽车并线辅助系统，这样就不会出现盲目报警的情况，给驾驶员提供更准确的信息。当驾驶员拨动转向灯杆，系统启动根据拨动转向灯杆的方向开启该方向的传感器。主控制器中心单片机，传感器检测范围是早已设定好的，单片机在收到传感器检测到的后方车辆的信号时，进入软件判断流程，将根据传感器判断的距离进行分级并进行声光报警。在发生后方有车队在另一条车道中通过的过程中通过不停的向主控制器发送检测数据来提醒驾驶员现在时刻不适合变道，单片机通过检测数据与内存的设定值进行对比之后得到准确的结果，并实现报警，根据距离的等级给驾驶员不一样等级的警报。2.1　系统的硬件总体结构
汽车并线辅助系统主要由以下几个部分构成：单片机的运行，盲区的探测，模数转换以及检测到汽车时的报警。汽车并线辅助系统选用Arduino Mega 2560单片机作为主控制单片机，使用超声波测距传感器作为传感检测的设备，通过这些设备实现汽车并线辅助系统的设计。本设计系统在运行的过程中时，超声波传感器主要对实时的路况中相邻车道侧后方向汽车的动向进行数据收集。当测量的相邻车道中有汽车进入设定的盲区范围时系统会自动报警。负责采集数据的模块将采集到的危险汽车的信号，然后将信号传输到Arduino Mega 2560单片机中，经过一系列的计算、判断后，最后进行输出。
汽车防撞系统
提取提前的设定好的安全值，即报警的临界点。如果得到的数值小于报警临界点设定，则启动报警电路发出报警信号，即红灯亮，声音、震动报警，警示有汽车进入盲区，驾驶员并线或超车危险，相反的话绿灯亮、其它两种报警不响应，即为安全的状况，驾驶员可以自由变道或超车。汽车并线辅助系统的硬件结构框图如图1
所示。
图1　系统硬件结构框图
2.2　系统的软件总体结构
基于Arduino汽车并线辅助系统使用模块化的设计，程序直观方便易读，模块的功能通过不断地调用子程序模块来实现。设计的重点是对道路车流数据的采集和检测，判断是否有车辆进入盲区与危险报警的子程序。
为了减少误报率，提高系统的运行流畅度，本设计对道路中车流的状况进行多次的数据采集。根据接收到的数据信息和预设值进行比较。最后，单片机输出汽车是否能够变道的信号到报警系统。本设计选用C语言作为设计语言。C语言是一门计算机程序基础语言，可以编写一些相对结构化的程序，不仅可以将模块化指令进行简化操作，而且还有着可读性好、程序直观的优点。
3　结语
经过对汽车智能驾驶辅助系统的文献及对实际事故情况的调查，发现了现在汽车装配的并线辅助系统存在的弊端。针对现有的汽车并线辅助系统出现的误报警高及报警模式单一的问题，本设计基于Arduino 单片机的汽车并线辅助系统，不只从视觉方面给驾驶员警示，还能从听觉和触觉方面给予警示，对驾驶员的驾驶汽车的上手要求进一步降低，提高了驾驶安全性、减少了事故的发生率。
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