[发明专利]一种融合脑电信号的驾驶员行为意图检测方法

权利要求书

1.一种融合脑电信号的驾驶员行为意图检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建虚拟驾驶场景模型，并对驾驶员的脑电信号与行为信号进行同步采集；

将采集的驾驶员的所述行为信号与脑电信号进行融合分析，得到融合分析结果；包括如下步骤：

将操纵装置上的传感器采集到的行为信号进行模拟到数字信号的转换；

对上述得到的驾驶行为数字信号和采集的脑电信号进行融合分析；包括如下步骤：参考转换，将驾驶员脑电信号与驾驶员行为数字信号置于同一参考初始点，并将脑电信号的参考点置于规定电极参考位置处；基线校正，根据上述参考转换结果，确定信号的基线位置，使得所有通道信号的波形和标签对应基线位置重合；数据滤波，采用低通滤波器对基线校正后的多通道信号进行滤波，滤除信号中的失真部分；脑电分段与平均，将驾驶员产生制动事件时的数据与驾驶员未产生制动时的数据进行叠加平均，得到由驾驶员驾驶行为诱发的ERP信号；

对上述得到的ERP信号进行潜伏期数值提取，得到驾驶员的行为信号与脑电信号融合分析结果；

实时获取驾驶员脑电信号，并根据上述融合分析结果，预测驾驶员的驾驶意图，对车辆操纵装置进行辅助控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建虚拟驾驶场景模型包括：

构建驾驶视觉场景：通过3D建模软件进行场景搭建及3D渲染，利用虚拟现实软件生成三维虚拟模型并进行立体呈现；

搭建驾驶所需操纵装置，并在所述操纵装置上安装信号采集传感器；

将上述驾驶操纵装置与构建的驾驶视觉场景互联，得到虚拟驾驶场景模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对驾驶员的脑电信号与行为信号进行同步采集，包括：驾驶员头部佩戴电极帽，并通过控制操纵装置在构建的所述虚拟驾驶场景模型中进行驾驶操作；在驾驶过程中，通过电极帽获取驾驶员头部不同通道处的电极电位变化采集驾驶员脑电信号；同时，通过各操纵装置上的传感器数据变化采集驾驶员行为信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对上述得到的数字信号和采集的脑电信号进行融合分析，还包括：

去除眼电，采用协方差分析法分解去除脑电信号中受到眼电信号干扰的片段；

去除漂移，通过限定融合信号的幅值范围，去除由于驾驶员无关的大幅度行为导致的高幅值信号波段。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述操纵装置上安装信号采集传感器包括：在制动踏板、油门踏板和离合器上均安装压力传感器；在方向盘上安装角度传感器。

6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，将操纵装置上的传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，包括：当驾驶员控制操纵装置运动时，产生对应的驾驶行为，该时刻的信号值大于0，数值置为1；当驾驶员没有控制操纵装置运动时，未产生驾驶行为，该时刻的信号值为0，数值置为0。

7.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，将操纵装置上的传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，包括：采用模糊控制，根据操纵装置上信号值的大小设置不同的离散信号值，得到离散信号值与操纵装置的位移变化量的对应关系。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述实时获取驾驶员脑电信号，并根据上述融合分析结果，预测驾驶员的驾驶意图，对车辆操纵装置进行辅助控制，包括：根据上述得到的融合分析结果，将采集到的驾驶员的脑电信号按潜伏期进行平移，得到对应的车辆操纵装置的响应信号，并通过车辆操纵装置响应信号的响应时间及信号值大小调整对车辆操纵装置的控制程度。