[发明专利]一种基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法

说明书

本发明公开了一种基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法，首先设计基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测的实验范式，然后通过实验范式采集驾驶员在紧急制动、正常制动和正常驾驶场景下的脑电信号并进行预处理，得到处理后的脑电信号，最后预设分类模型，并对分类模型进行训练和测试，使用测试后的分类模型对处理后的脑电信号进行分类，得到对应的驾驶场景，其中紧急制动场景下的脑电信号对应驾驶员的紧急制动意图。该方法可以在驾驶员进行紧急制动之前，通过对脑电信号的检测提前预测驾驶员的紧急制动意图，由车辆的紧急制动系统自动地实施紧急制动，从而节省制动时间，提高驾驶的安全性，实现更加有效的人‑车交互。

技术领域

本发明属于认知神经科学领域和模式识别领域，特别是涉及一种基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法。

背景技术

人与车交互技术的一个重点就是能够让车辆提前知道人的意图，而如何让车辆提前理解人的意图，通过检测驾驶员的脑电信号具有巨大的应用潜力。

脑电是一种通过穿戴电极帽来采集大脑的电生理活动的信号，它提供了大脑皮层神经细胞活动的一般反映。脑电中含有大量的与认知相关的信息。在人的行为之前，会有一个与之相对应的脑电活动。通过检测脑电信号，可以提前预测人的一些即将发生的行为动作。在驾驶安全领域，准确地检测驾驶员的紧急制动意图，可以提前使汽车的紧急制动系统自动地工作，从而避免一些严重的交通事故。

基于此，提出一种在模拟场景下基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法。

发明内容

为了解决现有的技术的不足，本发明提供了一种基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测方法，该方法包括以下步骤：

S100：设计基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测的实验范式；

S200：通过实验范式采集驾驶员在紧急制动、正常制动和正常驾驶场景下的脑电信号，并进行预处理，得到处理后的脑电信号；

S300：预设分类模型，获取预设的处理后的脑电信号数据集，并对预设分类模型进行训练和测试，得到测试后的分类模型，根据测试后的分类模型对处理后的脑电信号进行分类，得到对应的驾驶场景，其中紧急制动场景下的脑电信号对应驾驶员的紧急制动意图。

优选地，步骤S100中设计基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测实验范式，具体为：

S110：搭建驾驶模拟平台；

S120：根据驾驶模拟平台设计紧急制动和正常制动的场景；

S130：根据驾驶模拟平台预设电极布设标准及采样率，得到基于脑电信号的驾驶员紧急制动意图检测的实验范式。

优选地，步骤S200具体为：

S210：通过实验范式采集驾驶员在紧急制动、正常制动和正常驾驶场景下的脑电信号；

S220：对获取的各场景下的脑电信号先按照预设频率段进行带通滤波处理，再按照预设频率进行陷波滤波器滤波处理，选取紧急制动、正常制动和正常驾驶场景下的脑电信号；

S230：使用预设时间对获取的脑电信号进行基线校正，得到校正后的脑电信号，使用预设幅值对校正后的脑电信号进行处理，得到不超过预设幅值的处理后的脑电信号。

优选地，步骤S300中的分类模型包括脑电信号表征模块和卷积神经网络，脑电信号表征模块包括映射模块和卷积模块，映射模块用于将输入的二维脑电信号根据电极的拓扑结构映射为三维的脑电信号拓扑图，卷积模块用于将三维的脑电信号拓扑图进行卷积操作和归一化处理，得到与原始二维脑电信号具有相同尺寸的新的二维脑电信号，卷积神经网络用于将新的二维脑电信号进行分类，得到对应的驾驶场景。