[发明专利]利用智能手机扬声器和麦克风的驾驶员吸烟行为检测方法

说明书

本发明涉及一种利用智能手机扬声器和麦克风的驾驶员吸烟行为检测方法，属于移动计算应用技术领域。通过现有智能手机普遍配备的扬声器和麦克风组成一个简易的主动式声呐系统，手机扬声器发出超声波被不同距离的障碍物反射后，在不同的时间被手机麦克风收到。当驾驶员吸烟时，其手臂和胸腔的运动具有一定的规律性，系统通过检测驾驶员手臂和胸腔的运动来分析是否存在吸烟行为。本发明方法尤其适用于出租车、网约车和公交车等禁止吸烟的驾驶环境。

技术领域

本发明涉及一种驾驶员吸烟行为检测方法，特别涉及一种利用智能手机扬声器和麦克风的驾驶员吸烟行为检测方法，用于检测驾驶员是否存在吸烟行为，属于移动计算应用技术领域。

背景技术

随着城市规模不断扩大，人们在日常生活和工作中对汽车的依赖程度也迅速提高，随之而来的是越来越严重道路安全问题。导致交通事故的一个重要原因是驾驶员在车辆驾驶过程中出现分心驾驶行为。研究表明90％的分心驾驶造成的交通事故都与驾驶员吸烟有关。除了道路安全问题，在车内吸烟还会影响车内人员的身体健康。另一份研究表明经常吸烟的汽车里的毒素含量比酒吧高出11倍。吸烟不仅伤害了驾驶员自己，也伤害了其他乘客。因此，开发一个可以检测驾驶员是否吸烟的吸烟行为检测系统是非常有必要的。

目前，对于吸烟行为的检测方法主要依靠额外部署在用户身体上的智能设备，通过收集用户的动作信息，分析是否存在吸烟行为。例如，通过用户佩戴的智能手表或智能手环分析手臂的运动；通过佩戴脑电图设备来区分吸烟者和非吸烟者的脑电波信号。而这些检测设备通常都存在成本高昂、需要强制用户佩戴以及不方便使用等问题。

目前市面上也存在一些利用非接触式设备感知吸烟行为的方法。例如吸烟动作会对Wi-Fi信号产生一定的影响，通过分析Wi-Fi信号的信道状态信息可以检测附近环境中是否存在吸烟行为；通过在喉咙附近放置的麦克风来收集用户的呼吸声音，进而分析是否存在吸烟呼吸；或者使用摄像头来检测用户是否有吸烟行为。但是大部分车内都没有配备Wi-Fi设备和监控设备，而车内的噪声也较大，所以这些方法并不适合部署在车内。

除此之外，还有一些方法使用智能手机上的多种传感器监测驾驶员的驾驶行为。例如，使用手机内置的加速度计和陀螺仪估计车辆行驶速度，同时还可以识别变道、转弯等动态动作；使用手机中的音频传感器检测方向盘旋转的角度。但是，大部分利用智能手机传感器检测驾驶员行为的方法，还没有关注到驾驶员吸烟行为。

综上所述，目前迫切需要一种利用智能手机的驾驶员吸烟行为检测方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术缺少一种低成本且有效的驾驶员吸烟行为检测的不足缺陷，提出一种利用智能手机扬声器和麦克风的驾驶员吸烟行为检测方法。

本发明的创新点在于：通过现有智能手机普遍配备的扬声器和麦克风组成一个简易的主动式声呐系统，手机扬声器发出超声波被不同距离的障碍物反射后，在不同的时间被手机麦克风收到。当驾驶员吸烟时，其手臂和胸腔的运动具有一定的规律性，声呐系统通过检测驾驶员手臂和胸腔的运动来分析是否存在吸烟行为。本发明方法尤其适用于出租车、网约车和公交车等禁止吸烟的驾驶环境。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

利用智能手机扬声器和麦克风的驾驶员吸烟行为检测方法，包括以下步骤：

步骤1：分析驾驶员吸烟行为包含的动作模式。

具体如下：

通过对大量的驾驶员吸烟行为数据的观察，并参考已有的研究文献，总结出驾驶员在驾驶时吸烟的行为模式。

驾驶员吸烟过程包括以下动作：驾驶员左手或右手持烟，抬手将烟放在嘴上，把烟吸入嘴中，放下烟，驾驶员通过吸气把嘴中的烟吸入肺中，驾驶员通过呼气把烟呼出。

吸烟是一种有规律的行为，将烟放在嘴部到动作呼气吐烟，会反复循环出现，直到驾驶员吸完一支烟。