[发明专利]一种运用无线网络监控酒后驾驶的方法及可存储介质

说明书

本发明公开了一种运用无线网络监控酒后驾驶的方法及可存储介质，涉及智能检测领域。本发明包括以下步骤：获取生命特征和精神运动协调数据；对生命特征和精神运动协调数据做去噪处理；将所述生命特征和精神运动协调数据输入自注意卷积神经网络处理；根据自注意卷积神经网络预测是否酒后驾驶，利用随机森林对血液酒精浓度(BAC)进行估值。本发明提出了一系列信号处理方法和融合生命特征和精神运动协调的自注意卷积神经网络(即C‑Attention)来实现非接触、非侵入、实时的酒后驾驶监测系统。

技术领域

本发明涉及智能检测领域，更具体的说是涉及一种运用无线网络监控酒后驾驶的方法及可存储介质。

背景技术

非接触式生命体征监测技术，生命体征是身体和精神健康的重要指标。近年来，人们对利用无线信号进行非接触式生命体征监测进行了广泛的研究。例如，使用毫米波信号的接收信号强度(RSS)等等。然而，所有这些系统都依赖专有的硬件，例如雷达。因此，一些研究人员在生命体征监测中探索了可以轻易被智能手机等智能设备捕获的声音信号。在这个范围内，BreathListener根据胸部运动的能谱密度恢复呼吸模式。不幸的是，声音信号的感知范围很小(大约30厘米)，这限制了这些系统在车内心率监测等场景的应用。

无线网络通信技术(即WiFi技术)，一些人不仅将无线局域网(WLAN)作为一种通信工具，还将其作为感知人类活动的工具。WiFi信号通过分析接收信号的特征，可以捕捉呼吸和心跳引起的胸部运动。有些产品利用现成WiFi设备的RSS来监测呼吸频率、使用WiFi信号的信道状态信息(CSI)来跟踪睡眠期间的呼吸和心率等等。与声学信号相比，WiFi信号的感知范围更广。

为了实现一个非接触式的、持续性的、实时的、基于WiFi方法的酒后驾驶监测系统，需要克服一些挑战。1.如何在不干扰驾驶过程的情况下对酒后驾驶进行持续监测；2.如何在复杂的驾驶环境下提取清晰的生命体征；3.如何结合生命体征和精神运动协调的信息，以达到全面的酒后驾驶预测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种运用无线网络监控酒后驾驶的方法及可存储介质，通过WiFi传感系统跟踪生命体征。WiFi发射器是手机上的热点，接收器是车载单元(OBU)。精神运动协调是由一个连接在汽车方向盘上的惯性传感器(IMU)测量的。该系统包括两个主要模块：一个是信号处理和融合模块，负责对两个数据流进行预处理、清洗、处理和融合；另一个是酒后驾驶分析器，负责提取特征，判断驾驶员是否醉酒，并进行血液酒精浓度(BAC)估计。如果该系统确定司机喝醉了，就会通过智能手机发出警报。系统可有效的在复杂的驾驶环境下提取清晰的生命体征，自注意卷积神经网络可以融合生命体征和精神运动协调的信息进行预测，达到了在不干扰驾驶过程的情况下对酒后驾驶进行持续监测的效果。在未来的现实世界中，该系统可以设计成在紧急情况下采取其他行动，例如取代驾驶员，使汽车处于自动驾驶模式。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种运用无线网络监控酒后驾驶的方法，包括以下步骤：

获取生命特征和精神运动协调数据；

对生命特征和精神运动协调数据做去噪处理；

将所述生命特征和精神运动协调数据输入自注意卷积神经网络预测是否酒后驾驶；

根据自注意卷积神经网络输出结果，通过随机森林(RF)预测酒后驾驶的BAC具体值。

可选的，获取生命特征和神经运动协调数据具体如下：

利用无线网络获取惯性传感器的测量数据得到神经运动协调数据；

利用无线网络获取酒后驾驶分析器的数据得到生命特征。

可选的，去噪处理具体如下：

采用Hampel滤波器，其中Hampel滤波器分别应用于每个子载波，去除异常高或低振幅的异常值，计算方式为：