[发明专利]一种融合脑电信号和环境信息的紧急状况检测系统

权利要求书

1.一种融合脑电信号和环境信息的紧急状况检测系统，包括基于脑电信号的紧急刹车意图检测子系统、基于传感器的障碍检测子系统和决策子系统；

其中，紧急刹车意图检测子系统由脑电采集模块以及脑电处理模块组成，脑电采集模块用于实时采集使用者的脑电信号并进行放大和模数转换，通过数据线与脑电处理模块进行信号传输，脑电处理模块用于接收脑电信号并进行处理，检测驾驶员的紧急刹车意图，并输出判别结果；

包括：对采集到的脑电信号进行处理，判断使用者紧急刹车意图是否存在；

进一步包括：

对脑电信号进行0.53-60Hz滤波，采用独立成分分析滤除眨眼伪迹，采用共平均参考和基线修正滤除噪音；

采用共空间模式对脑电信号进行变换，然后通过功率谱分析计算特征，利用相关分析选出的特征标签来提取特征；

将提取到的特征代入正则化线性判别分析模型，以判断是否存在紧急刹车意图；

障碍检测子系统用于获取车辆前方的环境信息，并检测障碍物存在与否，并输出判别结果；

决策子系统由紧急状况决策模块以及自适应模块组成，紧急状况决策模块根据紧急刹车意图检测子系统以及障碍检测子系统的判别结果，对当前是否属于紧急状况进行判断并输出最终结果，自适应模块实时选择新样本用于紧急刹车意图检测子系统中分类器的重新训练，使其具有自适应性；

包括：

根据紧急刹车意图检测子系统以及障碍检测子系统的输出，紧急状况决策模块按照决策规则输出紧急状况检测的最终结果；

自适应模块根据新样本选择规则，实时保存新样本；

将新样本集和离线保存的训练样本集合并，进行紧急刹车意图检测子系统中的分类器的重新训练；

具体为：

当紧急刹车意图检测子系统检测出紧急刹车意图且障碍检测子系统检测出障碍物时，决策子系统紧急状况决策模块判断当前为紧急状况，向车辆发出制动命令；否则，决策子系统紧急状况决策模块判断当前为正常情况，车辆继续行驶；

当紧急刹车意图检测子系统未检测出紧急刹车意图且障碍检测子系统未检测出障碍物时，决策子系统自适应模块保存当前输入紧急刹车意图检测子系统分类器的样本；

当保存75个新样本后，重新训练分类器；自适应正常样本集由两部分组成，即离线保存的正常训练样本和实时存储的新样本，其中新样本在每次自适应训练后全部被清除；自适应紧急样本由离线保存的紧急训练样本组成。

2.一种融合脑电信号和环境信息的紧急状况检测系统方法，包括：

步骤1，分别实时采集使用者脑电信号和环境信息，并且进行放大和模数转换；

步骤2，紧急刹车意图检测子系统和障碍检测子系统分别接收脑电信息和环境信息并进行处理，判断刹车意图和障碍物是否存在；

其中，步骤2包括：

步骤21，对采集到的脑电信号进行处理，判断使用者紧急刹车意图是否存在；

其中，步骤21进一步包括：

步骤211，对脑电信号进行0.53-60Hz滤波，采用独立成分分析滤除眨眼伪迹，采用共平均参考和基线修正滤除噪音；

步骤212，采用共空间模式对脑电数据进行变换，然后通过功率谱分析计算特征，利用相关分析选出的特征标签来提取特征；

步骤213，将提取到的特征代入正则化线性判别分析模型，以判断是否存在紧急刹车意图；

步骤22，对环境信息进行处理，判断障碍物是否存在；

步骤3，决策子系统根据紧急刹车意图检测子系统以及障碍检测子系统的输出，对当前是否属于紧急状况进行判断并输出最终结果；同时实时选择用于重新训练紧急刹车意图检测子系统中的分类器的新样本；

其中，步骤3包括：

步骤31，根据紧急刹车意图检测子系统以及障碍检测子系统的输出，紧急状况决策模块按照决策规则输出紧急状况检测的最终结果；

步骤32，自适应模块根据新样本选择规则，实时保存新样本；

步骤33，将新样本集和离线保存的训练样本集合并，进行紧急刹车意图检测子系统中的分类器的重新训练；

其中：

步骤31中，当紧急刹车意图检测子系统检测出紧急刹车意图且障碍检测子系统检测出障碍物时，决策子系统紧急状况决策模块判断当前为紧急状况，向车辆发出制动命令；否则，决策子系统紧急状况决策模块判断当前为正常情况，车辆继续行驶；

步骤32中，当紧急刹车意图检测子系统未检测出紧急刹车意图且障碍检测子系统未检测出障碍物时，决策子系统自适应模块保存当前输入紧急刹车意图检测子系统分类器的样本；

步骤33中，当保存75个新样本后，重新训练分类器；自适应正常样本集由两部分组成，即离线保存的正常训练样本和实时存储的新样本，其中新样本在每次自适应训练后全部被清除；自适应紧急样本由离线保存的紧急训练样本组成；

步骤4，车辆接受系统的输出命令并进行制动。