[發明專利]一種基于視覺腦機交互的高速公路自動駕駛系統和方法

有效

• 申請號: 202110207950.1
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112947455B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 吳易甲;宋梁;曾新華;蔣林華;馮凱強;李成芳;冒嚴晶
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于視覺腦機交互的高速公路自動駕駛系統和方法，該系統包括導標組件以及相互交互的腦機模塊和車輛自動定位駕駛模塊，所述的腦機模塊包括信號采集裝置、信號放大裝置和信號處理裝置，所述的信號采集裝置穿戴于駕駛員頭部，用于采集駕駛員的視覺刺激腦電信號，所述的信號采集裝置通過信號放大裝置與信號處理裝置通信連接，所述的車輛自動定位駕駛模塊為車輛自帶的定位及自動駕駛模塊，與信號處理裝置通信連接，所述的導標組件設置于高速公路路邊，用于發射閃光信號，與現有技術相比，本發明具有定位精確等優點。

技術領域

本發明涉及腦機接口與汽車自動駕駛技術領域，尤其是涉及一種基于視覺腦機交互的高速公路自動駕駛系統和方法。

背景技術

隨著無人駕駛技術的推廣和使用，無人駕駛車輛逐步得到了推廣和應用，目前在高速公路上，汽車在巡航模式下只能進行速度定航，而無法實現在導航模式下讓車輛沿現有道路自動繼續前進，同時，目前腦電交互與汽車駕駛兩個領域的結合主要是通過腦電測試，實現對駕駛員疲勞進行檢測并采取一些防疲勞措施，僅僅是以腦電信號為基礎探測腦電波的狀態，來判斷駕駛員在駕駛過程當中是否出現了疲勞等現象，并未與汽車駕駛深度結合，沒有發揮出兩者結合之后更大的優勢。

因此現有技術中，腦電交互與汽車駕駛的結合主要是基于針對駕駛員的輔助功能，而對于駕駛控制本身并未涉及，同時現有的汽車自動駕駛也存在只能進行速度定航而無法進一步進行自動駕駛控制的問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結合腦電交互和汽車駕駛實現自動駕駛，定位精確的基于視覺腦機交互的高速公路自動駕駛系統和方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于視覺腦機交互的高速公路自動駕駛系統，包括導標組件以及相互交互的腦機模塊和車輛自動定位駕駛模塊，所述的腦機模塊包括信號采集裝置、信號放大裝置和信號處理裝置，所述的信號采集裝置穿戴于駕駛員頭部，用于采集駕駛員的視覺刺激腦電信號，所述的信號采集裝置通過信號放大裝置與信號處理裝置通信連接，所述的車輛自動定位駕駛模塊為車輛自帶的定位及自動駕駛模塊，與信號處理裝置通信連接，所述的導標組件設置于高速公路路邊，用于發射閃光信號；

所述的導標組件發射閃光信號刺激駕駛員視覺，車輛行駛過程中，駕駛員頭戴信號采集裝置，所述的信號采集裝置采集駕駛員的視覺刺激腦電信號，并通過信號放大裝置發送至信號處理裝置，所述的信號處理裝置根據視覺刺激腦電信號判定車輛當前位置信息，并發送至車輛自動定位駕駛模塊，所述的車輛自動定位駕駛模塊將車輛當前位置信息與導航信息匹配，實線自動駕駛路線的控制。

優選地，所述的導標組件采用步進式排列，用于引導駕駛員注意前方導標。

進一步地，所述的導標組件以設定頻率閃爍，且不同位置導標組件的閃爍頻率與其位置在導航信息中的路徑一一映射對應。

更進一步地，所述的導標組件包括路面導標和出口導標，所述的路側導標設置于高速公路隔離帶中，所述的出口導標設置于高速公路出口及互通樞紐指示牌上。

更進一步優選地，所述的路面導標以間隔50-200米的間距設置，所述的導標組件為按預設頻率閃爍的LED燈。

更進一步地，所述的出口導標的閃爍頻率與該出口的在導航信息中的編號對應；

當車輛行駛至出口位置時，所述的出口導標按預設閃爍頻率閃爍，對駕駛員產生視覺刺激，所述的信號采集裝置接收視覺腦電刺激信號，并通過信息傳輸至車輛自動定位駕駛模塊，車輛自動定位駕駛模塊利用車載導航系統與定位衛星發送的出口編號進行核實，定位目前車輛位置，確保車輛在當前導航路徑上正確行駛。

進一步地，所述的車輛自動定位駕駛模塊按腦電模塊傳輸的前方信息沿導航設置前進，具體為，首先通過與腦機模塊交互，獲得處理后的車輛當前位置信息，然后通過車載導航系統與導航信息進行匹配后，根據導航信息沿地面前進。