【摘要】：腦控車輛是指駕駛員通過思維直接控制的車輛,它已經(jīng)成為智能車輛的前沿研究領(lǐng)域。腦控車輛的研究在科學(xué)理論和實(shí)際應(yīng)用方面都有重要意義。在科學(xué)理論方面,不僅可以促進(jìn)腦控車輛關(guān)鍵技術(shù)的研究,而且有助于從大腦神經(jīng)表達(dá)的角度來研究對(duì)駕駛行為的認(rèn)知。在實(shí)際應(yīng)用方面,可以提高殘疾人或肢體運(yùn)動(dòng)受限者的活動(dòng)范圍,也可以為正常駕駛員提供一個(gè)駕駛車輛的新途徑,甚至是為無人駕駛提供新的腦控輔助系統(tǒng),在民用和軍用領(lǐng)域中都有廣闊的應(yīng)用前景。但是腦機(jī)接口(Brain Computer Interface,BCI)本身具有一些固有問題,如:識(shí)別準(zhǔn)確率低、響應(yīng)時(shí)間長和信息傳輸率低,從而導(dǎo)致腦控車輛的控制性能不佳。本文圍繞腦控車輛的共享控制方法實(shí)現(xiàn)了腦控車輛系統(tǒng),在BCI弊端不可避免的情況下提高其控制性能,并進(jìn)行了在線測試。本文取得的主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新成果包括以下方面:(1)建立了基于運(yùn)動(dòng)想象BCI的腦控車輛方向與速度綜合控制模型,包括腦控駕駛員模型、運(yùn)動(dòng)想象模型、腦機(jī)接口模型、控制模型以及車輛模型。仿真結(jié)果表明,所建立模型可以完成駕駛?cè)蝿?wù),且其駕駛性能容易受到BCI識(shí)別準(zhǔn)確率的影響。(2)設(shè)計(jì)了一種基于模糊控制的腦控車輛共享控制方法。通過攝像頭和超聲波采集環(huán)境信息,當(dāng)在線識(shí)別到有運(yùn)動(dòng)想象的腦電指令產(chǎn)生時(shí),則進(jìn)入基于模糊控制的容錯(cuò)機(jī)制,當(dāng)沒有識(shí)別到運(yùn)動(dòng)想象的腦電指令時(shí)則進(jìn)入基于模糊控制的輔助駕駛模塊,由模糊邏輯運(yùn)動(dòng)控制器執(zhí)行最終的實(shí)際控制指令。既能對(duì)錯(cuò)誤的腦電信號(hào)進(jìn)行修正,也能夠在沒有腦電指令的情況下自主監(jiān)督車輛。仿真結(jié)果表明,該共享控制方法可以顯著提升腦控車輛的控制性能。(3)搭建了腦控車輛系統(tǒng)平臺(tái),設(shè)計(jì)了規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)流程并進(jìn)行了離線實(shí)驗(yàn)和在線實(shí)驗(yàn),在線實(shí)驗(yàn)分為3種類型,分別為BCI直接控制、不考慮避障的共享控制以及考慮避障的共享控制。通過與仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了本文提出的腦控車輛模型和共享控制方法的有效性。實(shí)驗(yàn)表明該共享控制方法可以顯著提高小車的控制性能,同時(shí)能夠大大降低腦控駕駛員的疲勞程度。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 權(quán)曉紅;;虛擬I~2C在停車場門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2014年03期

2 王行愚;金晶;張宇;王蓓;;腦控:基于腦-機(jī)接口的人機(jī)融合控制[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年03期

3 丁海濤;郭孔輝;李飛;張建偉;;基于加速度反饋的任意道路和車速跟隨控制駕駛員模型[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年10期

4 劉廣權(quán);黃淦;朱向陽;;共空域模式方法在多類別分類中的應(yīng)用[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2009年06期

5 陳海燕;I~2C串行通訊的軟件實(shí)現(xiàn)[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

本文編號(hào)：2737682