[發明專利]一種基于腦電信號的殘疾人輔助智能駕駛系統和方法

在審

• 申請號: 202110343762.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113002558A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李成芳;宋梁;商慧亮;曾新華;馮凱強;吳易甲
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B60W50/08
• 分類號: B60W50/08;A61B5/256;A61B5/291;A61B5/369
• 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腦電信號的殘疾人輔助智能駕駛系統，包括腦電信息采集帽、信號處理模塊和車輛控制模塊，信號處理模塊分別與腦電信息采集帽和車輛控制模塊無線通信連接，腦電信息采集帽佩戴于殘疾人駕駛員頭上，車輛控制模塊與車輛通信連接；腦電信息采集帽采集殘疾人駕駛員六個通道的運動想象腦電信號，信號處理模塊利用至少兩種卷積神經網絡對運動想象腦電信號進行解碼，輸出腦電解碼信號并發送至車輛控制模塊，車輛控制模塊將腦電解碼信號與駕駛車輛運行指令進行接口對接，驅動車輛運行實現輔助智能駕駛，與現有技術相比，本發明具有可靠性高、適用范圍廣等優點。

技術領域

本發明涉及殘疾人自主駕駛領域，尤其是涉及一種基于腦電信號的殘疾人輔助智能駕駛系統和方法。

背景技術

殘疾人是社會生活的弱勢群體，由于身體原因，他們的生活面臨著各種各樣的困難和問題。汽車已經成為人們現代生活中不可或缺的交通工具，隨著經濟與科學技術的發展，殘疾人駕車的條件也在逐漸放寬，目前根據國家規定，殘疾人申請駕駛證需要達到一定的要求，根據身體殘疾的部位不同可以申請相應的駕照，大大提高了這一社會弱勢群體的生活和工作效率。但是，無論是肢體哪個部位有殘疾，在駕駛方面都有一定的困難和局限性，而對于肢體殘疾較為嚴重的人，目前還不可以申請駕駛證，不能實現自主駕駛。

就目前來說，符合駕駛要求的殘疾人在進行駕車時需要使用殘疾人專用汽車，殘疾人專用汽車的生產和銷售在我國還沒有實現，目前主要依靠對汽車添加輔助裝置器械來幫助殘疾群體完成手動駕駛，比如在汽車方向盤下部的塑料外殼處安裝固定支撐，還有的是在駕駛室右方安裝手動桿輔助駕駛，但是這樣會占用駕駛室的空間給駕駛員造成不便，另外很多輔助駕駛器械的安裝容易造成油門和剎車的混淆，而且這幾種輔助設備對原汽車形態的裝置破壞很大，破壞了汽車原有的布局，總體科學性不大，不適用多種車型和不同殘疾類型的駕駛員，同時對駕駛員操作駕駛也存在一定的安全隱患。

綜上所述，現有技術存在以下缺點：①添加裝置對原汽車形態裝置破壞很大，總體改造也不科學，存在駕駛風險；②輔助駕駛器械的安裝會占用駕駛室空間，給駕駛員造成不便；③對于身體有重大殘疾的群體，即使使用輔助駕駛裝置器械，依然不能實現自主駕駛；④多處汽車操作輔助手動桿均放在手部，容易造成混淆，存在駕車安全隱患。⑤要根據駕駛員殘疾情況私人定制輔助駕駛裝置，設備不具有統一適用性。

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具有廣泛的適用性的基于腦電信號的殘疾人輔助智能駕駛系統和方法，使不同殘疾程度的人群都可以實現自主駕駛，不需要針對殘疾部位的不同制定特定的駕駛裝置器械，不同身體部位殘疾的病人可以使用同一套腦電輔助駕駛系統，節省資源，提高殘疾人的生活質量和工作效率。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于腦電信號的殘疾人輔助智能駕駛系統，包括腦電信息采集帽、信號處理模塊和車輛控制模塊，所述的信號處理模塊分別與腦電信息采集帽和車輛控制模塊無線通信連接，所述的腦電信息采集帽佩戴于殘疾人駕駛員頭上，用于獲取殘疾人駕駛員的運動想象腦電信號，所述的車輛控制模塊與車輛通信連接，用于驅動車輛運行；

所述的腦電信息采集帽采集殘疾人駕駛員六個通道的運動想象腦電信號，并通過信號放大后發送至信號處理模塊，所述的信號處理模塊利用至少兩種卷積神經網絡對運動想象腦電信號進行解碼處理，輸出腦電解碼信號并發送至車輛控制模塊，所述的車輛控制模塊將腦電解碼信號與駕駛車輛運行指令進行接口對接，驅動車輛運行實現輔助智能駕駛。

進一步地，所述的腦電信息采集帽包括由多根弧形金屬條裝配而成的支撐架以及分別設置于支撐殼上的通道電極、信號放大器和開關，所述的通道電極設置六個，分別用于獲取六個通道的運動想象腦電信號，所述的信號放大器分別與通道電極和信號處理模塊連接，用于放大通道電極采集的運動想象腦電信號并發送至信號處理模塊。