[发明专利]一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法

说明书

本发明公开了一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法，包括以下步骤：采集驾驶员的脑电信号和肌电信号；分别对采集的脑电信号和肌电信号进行预处理；分别对预处理后的脑电信号和肌电信号进行特征提取，并将脑电信号特征与肌电信号特征融合，得到融合特征；对融合特征进行解码，获得刹车意图的识别结果；根据识别结果对车辆进行紧急刹车或软刹车。本发明能够有效解决单一信号源缺陷的问题，还能适用于复杂环境中刹车意图的检测。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，更具体的说是涉及一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法。

背景技术

智能辅助控制系统通过检测驾驶员刹车意图提醒驾驶员即将发生的交通事故，实现间接控制车辆或者直接控制车辆。现有智能辅助系统提出了多种方法检测驾驶意图(变道、道路保持、刹车等)，包括基于车辆信息的方法、基于环境信息的方法、基于驾驶行为的方法和基于生物信号的方法。车辆信息包括车辆速度、加速度、刹车踏板偏转等，环境信息包括道路信息、行人信息、道路交通信息等，驾驶员行为信息包括脚部位置、手臂位置、头部位置、面部表情和眨眼行为等，生物信号信息包括脑电信号、肌电信号等。

基于生物信号信息的方法能够有效解决检测驾驶意图滞后问题，目前，通常基于单一的脑电信号或单一肌电信号检测驾驶员刹车意图，然而，采用单一脑电信号或者单一肌电信号检测刹车意图的准确性和鲁棒性均较低。而现有技术中脑电信号和肌电信号融合方法，仅适用于脑电信号和肌电信号均正常的驾驶员，对于单一信号源缺陷的驾驶员并不适用。同时，在刹车意图检测方面，现有研究仅仅集中在紧急刹车，并未考虑软刹车的存在，适用性较差。

因此，如何提供一种能够准确检测驾驶员刹车意图，并能适用于复杂环境下的基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法，能够有效解决单一信号源缺陷的问题，还能适用于复杂环境中刹车意图的检测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法，包括以下步骤：

S1、采集驾驶员的脑电信号和肌电信号；

S2、分别对采集的脑电信号和肌电信号进行预处理；

S3、分别对预处理后的脑电信号和肌电信号进行特征提取，并将脑电信号特征与肌电信号特征融合，得到融合特征；

S4、利用预先构建的分类模型对融合特征进行解码，获得刹车意图的识别结果；

S5、根据识别结果对车辆进行紧急刹车或软刹车。

优选的，在上述一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法中，S1包括：

根据国际标准10/20系统中的位置及分布规则，选择F3、F4、Fz、Cz、 Pz、C3、C4、T7、T8、P7、P3、P4、P8、O1、O2和Oz通道作为脑电信号采集位置；

选择股直肌、股内侧肌、股外侧肌、胫骨前肌、股二头肌、内侧腓肠肌、外侧腓肠肌和比目鱼肌作为肌电信号采集位置；

采用32通道采集设备采集脑电信号采集位置的脑电信号和肌电信号采集位置的肌电信号。

优选的，在上述一种基于驾驶员脑电信号和肌电信号检测刹车意图的方法中，S2包括：

采用二阶巴特沃斯带通滤波器分别对采集的脑电信号和肌电信号进行滤波，获得目标频段为0.53-60Hz的脑电信号和目标频段为20-120Hz的肌电信号；