车辆辅助驾驶系统及车辆的制作方法

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆辅助驾驶系统及车辆。

背景技术：

随着人工智能、模式识别、计算机控制等技术的持续发展，车辆自动驾驶技术应运而生：通过人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，可以使计算机可以在无需人类主动操作的情况下，自动安全地控制车辆行驶。在现有技术中，由于道路状况的复杂性和目标识别算法的局限性，自动驾驶汽车并未实现真正地无人驾驶，当路况复杂或自动驾驶系统运行错误的情况下，仍需要驾驶人员接手车辆，进行人工干预。然而，当意外发生时，驾驶人员可能因紧张导致反应不及时或者操作有误，从而可能引发安全事故。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种车辆辅助驾驶系统及车辆，用以提高自动驾驶车辆在路况复杂或系统运行错误的情况下行车的安全性。

为了实现上述目的，本实施例的第一方面，提供一种车辆辅助驾驶系统，所述系统包括：

控制装置，与所述控制装置连接的信息采集装置，以及与所述控制装置连接的决策执行装置，其中，所述信息采集装置包括环境信息采集模块以及脑电信号采集模块。

可选地，所述控制装置包括：

环境信息接收模块，用于接收所述环境信息采集模块传输到所述控制装置的环境信息；

脑电信号解析模块，用于对所述脑电信号采集模块传输到所述控制装置的脑电信号进行分析处理。

可选地，所述脑电信号解析模块包括：

信号处理子模块，用于对所述脑电信号执行预处理操作；

特征提取子模块，与所述信号处理子模块连接，用于提取经过所述信号处理子模块预处理后的脑电信号的特征信息；

信号识别子模块，与所述特征提取子模块连接，用于根据所述特征信息确定所述脑电信号表征的控制意图，并生成相应的车辆操纵指令。

可选地，所述控制装置还包括：

决策确定模块，与所述环境信息接收模块以及所述脑电信号解析模块连接，用于根据所述环境信息和所述车辆操纵指令确定行车策略，其中，所述行车策略包括行车速度以及行车路径规划。

可选地，所述决策执行装置用于根据所述车辆操纵指令控制车辆执行加速、制动或者转向操作。

可选地，所述环境信息采集模块包括摄像头、雷达、GPS定位传感器以及惯性导航仪。

可选地，所述信息采集装置通过无线通信方式与所述控制装置相连接。

可选地，所述控制装置通过CAN总线与所述决策执行装置相连接。

本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，该车辆包括本公开实施例的第一方面所提供的车辆辅助驾驶系统。

根据上述技术方案，车辆辅助驾驶系统包括控制装置，与控制装置连接的信息采集装置，以及与控制装置连接的决策执行装置，其中，信息采集装置包括环境信息采集模块以及脑电信号采集模块。也就是说，上述车辆辅助驾驶系统中应用脑-机接口技术采集驾驶人员的脑电信号，对于车辆行驶路况复杂或自动驾驶系统运行错误的情况下，能够及时根据驾驶人员的脑电信号进行人工控制车辆驾驶，避免因驾驶人员反应不及时或操作有误而导致的事故发生，有效提高了车辆行驶安全性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆辅助驾驶系统的框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆辅助驾驶系统的框图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆辅助驾驶系统的脑电信号解析模块的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开提供一种车辆辅助驾驶系统10，请参考图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆辅助驾驶系统10的框图，如图1所示，该系统10包括控制装置12，与控制装置12连接的信息采集装置11，以及与控制装置12连接的决策执行装置13。

具体地，信息采集装置11包括环境信息采集模块111以及脑电信号采集模块112，环境信息采集模块111包括摄像头、雷达、GPS定位传感器、惯性导航仪等不同类型的传感器，采集到的信息包括环境图像信息、车辆的位置信息、障碍物信息以及车辆行驶状态信息；脑电信号采集模块112可以是可穿戴式脑电采集器，用于采集驾驶人员的脑电信号，并将采集到的脑电信号传输至控制装置12。

示例地，控制装置12为接口齐全的工控板或者工控机，信息采集装置11通过无线通信方式与控制装置12相连接。例如，信息采集模块11包括通信组件，用于与控制装置12进行无线通信，无线通信方式可以是ZigBee，Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件可以包括：ZigBee模块，Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。采用无线通信的方式，可减少装置之间利用传统线缆连接产生的布线杂乱的困扰，系统维护也更加简单便捷。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，控制装置12包括环境信息接收模块121以及脑电信号解析模块122。其中，环境信息接收模块121用于接收环境信息采集模块111传输到控制装置12的环境信息，脑电信号解析模块122用于对脑电信号采集模块112传输到控制装置12的脑电信号进行分析处理，以得到驾驶人员的控制意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆辅助驾驶系统10的脑电信号解析模块122的框图，如图3所示，脑电信号解析模块122包括信号处理子模块1221、特征提取子模块1222以及信号识别子模块1223。

其中，信号处理子模块1221用于对脑电信号执行预处理操作。由于脑电信号十分微弱，在采集过程中易受到50/60Hz的电源伪迹、眼球运动伪迹、肌肉运动伪迹等噪声干扰，信号处理子模块1221对采集到的脑电信号执行预处理操作后可以得到较为纯净的脑电信号。该预处理操作通常包括频带滤波处理、空间滤波处理以及噪声分离。

特征提取子模块1222，与信号处理子模块1221连接，用于提取经过信号处理子模块1221预处理后的脑电信号的特征信息。特征提取可以基于傅立叶变换、小波变换、共空间模式等原理，目的是找出脑电信号中最能够明确表示驾驶人员不同意识信息的特征，根据这些特征可以确定各种参数，并组成与意识任务有最大相关度的特征向量。

信号识别子模块1223，与特征提取子模块1222连接，用于根据特征信息确定脑电信号表征的控制意图，并生成相应的车辆操纵指令。示例地，将脑电信号进行特征提取后，将特征向量输入分类器进行分类识别可得到驾驶人员的控制意图，该控制意图包括控制车辆执行左转、右转、刹车、紧急刹车或加速等操作。分类方法通常包括线性判别分析(Linear Discriminant Analysis，简称LDA)、神经网络(Neural Network，简称NN)、极限学习机(Extreme Learning Machine，简称ELM)、支持向量机(Support Vector Machines，简称SVM)等。

若车辆自动驾驶过程中路况复杂或者发生紧急情况，需要人工进行干预车辆驾驶操作，决策执行装置13根据环境信息与脑电信号直接对车辆执行相应的控制操作，不但减少了驾驶人员的肢体反应时间，还可避免驾驶人员因紧张导致的误操作，有效提高了行车的安全性。

可选地，如图2所示，控制装置12还包括决策确定模块123，与环境信息接收模块121以及脑电信号解析模块122连接，用于根据环境信息和车辆操纵指令确定行车策略，其中，行车策略包括行车速度以及行车路径规划。

示例地，当脑电信号解析模块122保持“无命令”状态，即脑电信号解析模块122解析得到的脑电信号表征的驾驶人员的意图与控制车辆行驶无关，也就是说当前车辆处于自动驾驶状态，决策确定模块123根据环境信息接收模块121接收到的环境信息确定行车策略，例如，根据环境信息中包括的车辆位置信息、道路位置、交通信号灯、交通标志和障碍物等信息，并结合既定的导航路线进行速度决策和路径规划。在本公开实施例中，控制装置12通过CAN总线与决策执行装置13相连接，因而决策确定模块123将行车策略相关数据信息通过CAN总线传输至决策执行装置13，决策执行装置13则按照所述行车策略相关数据信息控制车辆按照既定的导航路线自动避障行驶。

当脑电信号解析模块122对脑电信号执行预处理、特征提取及分类识别之后，得到该脑电信号表征的驾驶人员的意图与控制车辆行驶有关，如意欲控制车辆执行左转、右转、刹车、紧急刹车或加速等操作，则生成相应的车辆操纵指令。此时驾驶人员也可参与车辆驾驶过程，决策确定模块123则用于根据环境信息和车辆操纵指令确定行车策略，例如，根据环境信息中的车辆位置信息、道路位置、交通信号灯、交通标志和障碍物等信息和车辆操纵指令进行速度决策和路径规划。在本公开实施例中，控制装置12通过CAN总线与决策执行装置13相连接，决策执行装置13包括油门控制单元、制动控制单元以及转向控制单元，决策执行装置13通过CAN总线接收决策确定模块123发送的行车策略相关数据信息以及车辆操纵指令，并根据车辆操纵指令驱动车辆底层执行机构完成相应动作。

综上可知，车辆辅助驾驶系统的信息采集装置包括环境信息采集模块以及脑电信号采集模块，通过应用脑-机接口技术采集驾驶人员的脑电信号，控制装置对该脑电信号进行分析处理，得到驾驶人员的控制意图，并生成相应的车辆操纵指令。这样，对于车辆行驶路况复杂或自动驾驶系统运行错误的情况下，能够及时根据驾驶人员的脑电信号进行人工控制车辆驾驶，避免因驾驶人员反应不及时或操作有误而导致的事故发生，有效提高了车辆行驶安全性。

本公开还提供一种车辆，该车辆包括上述任一实施例所提供的车辆辅助驾驶系统。采用上述车辆辅助驾驶系统的车辆，提供了一种新的车辆控制方式，即利用驾驶人员的脑电信号生成相应的车辆操作指令，决策执行装置则根据车辆操纵指令驱动车辆底层执行机构完成相应动作，便于肢体障碍患者操作驾驶车辆。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。