內容簡介
本書主要介紹腦控智慧型車輛的概念、主要體系結構和關鍵技術。全書由10章構成,內容自成體系。第1章介紹腦控智慧型車輛產生的背景、概念、分類和發展趨勢; 第2章介紹腦機接口技術; 第3章到第5章介紹第一類腦控智慧型車輛(基於任務層面共享控制的腦控智慧型車輛),其中第3章介紹基於任務層面共享控制的腦控智慧型車輛,特別介紹基於P300 BCI的目的地選擇系統,該系統是第一類腦控智慧型車輛的核心部分,第4章介紹基於混合BCI的目的地選擇系統,第5章介紹環境因素對基於BCI的目的地選擇系統影響; 第6章到第8章介紹第二類腦控智慧型車輛(基於運動控制的腦控智慧型車輛),其中第6章介紹基於運動控制的腦控智慧型車輛,特別介紹基穩態視覺誘發電位(steady state visual evoked potential, SSVEP)和α波的腦控智慧型車輛的速度和方向控制方法,第7章介紹腦控智慧型車輛運動控制系統建模,第8章介紹腦控智慧型車輛運動的共享控制方法; 第9章和第10章介紹第三類腦控智慧型車輛(基於駕駛員或用戶狀態腦電識別的腦控智慧型車輛),其中第9章介紹駕駛員緊急剎車意圖的腦電錶征,第10章介紹駕駛員緊急剎車意圖的腦電檢測。
本書可供自動化、計算機、機械、人工智慧、生物醫學、電子工程等專業的高等院校師生和相關專業的研究機構或企業的研發人員參考使用。
圖書目錄
第1章腦控智慧型車輛概述
1.1智慧型車輛
1.1.1智慧型車輛的定義
1.1.2智慧型車輛的組成
1.2腦機接口
1.2.1腦機接口的定義
1.2.2腦機接口的組成
1.3腦控智慧型車輛
1.3.1腦控智慧型車輛產生的背景
1.3.2腦控智慧型車輛的定義和意義
1.3.3腦控智慧型車輛的組成
1.3.4腦控智慧型車輛的分類
1.4腦控智慧型車輛的展望
參考文獻
第2章腦機接口技術
2.1引言
2.2腦電信號與腦機接口範式
2.2.1腦電信號簡介
2.2.2典型腦機接口範式
2.2.3其他腦機接口範式
2.3腦電信號採集及預處理
2.3.1大腦功能分區
2.3.2腦電信號採集
2.3.3腦電信號預處理
2.4腦電信號特徵
2.4.1時域特徵
2.4.2頻域特徵
2.4.3時頻特徵
2.4.4空間域特徵
2.4.5腦網路特徵
2.5腦電信號特徵選擇和提取
2.5.1χ2特徵選擇
2.5.2AUC特徵選擇
2.5.3順序前向浮動搜尋算法
2.5.4主成分分析特徵提取
2.6腦電信號分類算法
2.6.1Fisher線性判別法
2.6.2支持向量機
2.6.3人工神經網路
2.6.4卷積神經網路
2.6.5膠囊網路
參考文獻
第3章基於任務層面共享控制的腦控智慧型車輛
3.1引言
3.2基於任務層面共享控制的腦控智慧型車輛的系統結構
3.3基於抬頭顯示系統的用戶界面
3.4基於BCI的目的地選擇系統
3.4.1BCI模式選擇
3.4.2視覺刺激
3.4.3BCI算法
3.5實驗
3.5.1實驗平台
3.5.2被試者及實驗條件
3.5.3實驗過程
3.6結果分析
3.6.1模型測試輪數分析
3.6.2模型訓練輪數分析
3.6.3通道分析
3.7總結
參考文獻
第4章基於混合BCI的腦控車輛目的地選擇系統
4.1引言
4.2腦控車輛目的地選擇系統
4.2.1模式選擇
4.2.2基於混合BCI的目的地選擇系統結構
4.3刺激及BCI算法
4.3.1視覺刺激
4.3.2BCI算法
4.4系統性能模型
4.4.1系統準確率計算模型
4.4.2系統限制條件
4.4.3完成任務的時間計算模型
4.5實驗
4.5.1被試者
4.5.2實驗過程
4.5.3實驗條件
4.6結果分析
4.6.1SSVEP BCI性能分析
4.6.2系統結果分析
4.7總結
參考文獻
第5章環境因素對腦控車輛目的地選擇系統的影響分析
5.1引言
5.2實驗設計
5.2.1實驗條件
5.2.2實驗過程
5.3環境因素對系統性能的影響
5.3.1系統性能
5.3.2主觀評價
5.4影響規律的生理學機理
5.4.1EEG表征
5.4.2P300幅值變化
5.4.3P300潛伏期變化
5.4.4討論
5.5總結
參考文獻
第6章基於運動控制的腦控智慧型車輛
6.1引言
6.2腦控智慧型車輛的系統結構
6.3基於BCI的人車接口系統
6.3.1BCI
6.3.2接口模型
6.4系統性能分析
6.4.1實驗平台
6.4.2實驗設計
6.4.3腦控車輛的性能分析
6.4.4腦控車輛的駕駛訓練分析
6.5總結
參考文獻
第7章腦控智慧型車輛運動控制系統建模
7.1引言
7.2腦控智慧型車輛運動控制系統模型
7.2.1基於QNMHP的腦控駕駛員模型
7.2.2BCI模型
7.2.3接口模型
7.2.4道路和車輛模型
7.2.5腦控車輛模型
7.3模型驗證
7.3.1實驗
7.3.2仿真
7.3.3模型驗證
7.4結果分析
7.4.1仿真條件
7.4.2仿真結果及分析
7.4.3更新量的選擇分析
7.5總結
參考文獻
第8章腦控智慧型車輛運動的共享控制方法
8.1引言
8.2基於模型預測控制的共享控制方法
8.2.1共享控制系統結構
8.2.2輔助控制器的設計
8.3輔助控制器的仿真分析與參數最佳化
8.3.1仿真平台
8.3.2MPC輔助控制器的參數分析
8.3.3性能測試
8.4輔助控制器的實驗驗證
8.4.1實驗平台及實驗過程
8.4.2實驗結果
8.5總結
參考文獻
第9章緊急狀況下駕駛員制動意圖的腦電錶征
9.1引言
9.2實驗
9.2.1實驗條件
9.2.2實驗過程
9.3腦電錶征
9.3.1事件相關電位分析
9.3.2功率譜特性
9.3.3腦連通性分析
9.4總結
參考文獻
第10章緊急狀況下駕駛員制動意圖的腦電檢測
10.1引言
10.2特徵選擇
10.3不同類型特徵分類性能評價
10.3.1ERP特徵
10.3.2功率譜特徵
10.3.3功能性腦網路特徵
10.3.4效用性腦網路特徵
10.3.5各類特徵分類性能對比
10.4基於最優特徵的解析模型分析
10.5基於腦電解析模型的腦控駕駛員緊急制動意圖檢測系統
10.5.1偽線上測試
10.5.2腦控駕駛員緊急制動意圖檢測系統偽線上測試
10.6融合環境信息與腦電解析模型的駕駛員緊急制動意圖檢測系統
10.6.1環境信息與腦電解析模型的融合方法
10.6.2基於融合系統的駕駛員緊急制動意圖檢測系統偽線上驗證
10.7基於嵌入式系統的駕駛員制動意圖檢測平台
10.8融合環境信息和腦電解析系統的緊急制動檢測系統的性能測試
10.8.1線上實驗範式