CN103347255B - 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法 - Google Patents

一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103347255B
CN103347255B CN201310224879.3A CN201310224879A CN103347255B CN 103347255 B CN103347255 B CN 103347255B CN 201310224879 A CN201310224879 A CN 201310224879A CN 103347255 B CN103347255 B CN 103347255B
Authority
CN
China
Prior art keywords
help
signal
call
distress
audio frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310224879.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103347255A (zh
Inventor
付波
林劼
郝玉洁
蔡媛媛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201310224879.3A priority Critical patent/CN103347255B/zh
Publication of CN103347255A publication Critical patent/CN103347255A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103347255B publication Critical patent/CN103347255B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明公开了一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，它包括以下步骤：判断紧急事件发生状态，控制启动紧急自助信号呼救系统；呼救系统检测移动网络无法连接时，关闭手机其它应用程序；进入循环检测外界环境与半休眠等待状态；自动进行紧急呼救。本发明可智能判断紧急异常事件的发生状态，自动启动呼救系统，还可通过人工呼救按键启动呼救系统，呼救启动方式多；有智能的环境感知能力，高效的辨识附近是否有救援人员；结合语音呼救和正弦波信号呼救，提高救援效率，减少人员伤亡；能自我节省能源，减少能耗，延长呼救等待的持续时间。

Description

一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法
技术领域
本发明涉及一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法。
背景技术
自然灾害，比如地震的发生，具有很强的突发性，可以在短暂的时间内造成大量的房屋倒塌和人员伤亡，如果能够及时地发现并救援，可以降低地震的第一次伤害以及次生灾害，减少人员伤亡，有效降低其对一个地区甚至一个国家的社会生活和经济活动造成的冲击。
手机定位广泛应用于汽车救援服务、医疗急救、商业推销、老人或儿童定位等领域。手机定位技术目前有很多种，比较常用的是基于GPS的定位和基于移动运营网基站的定位。GPS定位利用的是手机上的GPS定位模块，该模块主动将自己的位置信号发送到后台系统。基于移动运营网基站的定位，则利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置。目前，通过对手机定位来实现被困人员的及时救援已得到广泛应用，然而，当移动网络无法连接或手机基站被毁而一时无法恢复时，这些定位方式则无法实现，被困人员只能采取人工的呼救方法。
语音分析中最重要的是语音分离技术，其主要目标是从一组未知语音信号的随机混合观测信号中分离或提取原始语音信号，目前语音分离技术主要有两个方面的研究：一是多通道/麦克风盲源分离算法的研究，主要代表性的方法是独立成分分析（ICA）算法及其改进方法，即根据采集得到的多个通道混合语音信号，通过分离矩阵对混合语音进行处理，分离获得原始语音信号，然而该类方法不适用与单通道/麦克风情况下的混合语音信号分离。另一方面是单通道语音信号分离研究，单通道语音分离是指仅通过一个麦克风/通道采集混合语音信号并实现原始语音分离和提取，多通道语音分离任务可以利用混合信号的空间位置等信息定位和分离原始语音信号，但单通道语音分离任务中无法利用这些信息。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，它可智能判断紧急异常事件的发生状态，自动启动呼救系统，具有智能的环境感知能力，高效辨识附近是否有救援人员，结合语音呼救和正弦波信号呼救，提高救援效率，减少人员伤亡，能自我节省能源，减少能耗，延长呼救等待的持续时间。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，它包括以下步骤：
S1：判断紧急事件发生状态，控制启动紧急自助信号呼救系统；
S2：呼救系统检测移动网络无法连接时，关闭手机其它应用程序；
S3：进入循环检测外界环境与半休眠等待状态；
S4：自动进行紧急呼救。
进一步的，所述的判断紧急事件发生状态的方法包括如下：
S11：利用智能手机的重力感应器，若手机异常剧烈晃动后，处于长时间的静止或几乎静止状态，则判定为紧急异常事件发生；
S12：利用手机上的人工呼救按键，若该人工呼救按键被按下，则判定为紧急异常事件发生。
进一步的，所述的循环检测外界环境与半休眠等待包括如下子步骤：
S31：启动声卡录音功能；
S32：采集检测声音信号，采集受困人员周围环境声音信号，提取声音信号，检测分析外界说话声和脚步声，分类判断有无救援人员；
S33：若检测到无救援人员，则呼救系统处于半休眠等待状态，t时间后，重新进入S31步骤；若检测到有救援人员，则进入紧急呼救。
进一步的，所述的自动进行紧急呼救包括如下子步骤：
S41：播放预先录制好的呼救声音；
S42：用声卡设备连续发送固定频率的正弦波信号；
S43：自动调整音频频率和强度并继续呼救；
S44：若已重复呼救n次，则进入到循环检测外界环境与半休眠等待状态，否则，进入S41重复执行。
进一步的，所述的预先录制好的呼救声音的频率范围为0~15K，所述的正弦波信号的频率范围为16K~25K。所述的采集检测声音信号采用基于计算听觉场景分析的混合语音分离原理。
本发明的有益效果是：
（1）呼救系统兼具自动启动和手动启动的能力，当人员遇到意外事故且当事人可自行呼救时，可通过人工呼救按键手动启动呼救系统，即使当事人失去知觉或受伤严重，智能手机可智能判断紧急异常事件的发生状态，并自动启动呼救系统；
（2）具有智能的环境感知能力，采集检测声音信号采用基于计算听觉场景分析的混合语音分离原理，能自动实现外界语音信号的采集且分离效果好，对附近有无救援人员的辨识度高且辨识准确度高；
（3）在进行紧急呼救时，通过播放人耳可听见的呼救声音吸引救援人员，同时，发送人耳无法听到的正弦波信号，该固定频率的正弦波可提供给设备或智能手机分析检测到，不仅能提高被检测能力，且能减少噪音的影响，两种呼救措施一起进行，提高救援效率，减少事故伤亡；
（4）在呼救过程中，系统能自我能源节省调节，比如在未检测到移动网络时，关闭不必要的应用程序，在未发现救援时，自动进入休眠状态，减少电能损耗，提高呼救等待持续时间。
附图说明
图1为本发明的实现示意图；
图2为环境语音检测及半休眠等待流程图；
图3为本发明的详细流程图；
图4为正弦波信号检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图3所示，一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，它包括以下步骤：
S1：判断紧急事件发生状态，控制启动紧急自助信号呼救系统；
S2：呼救系统检测移动网络无法连接时，关闭手机其它应用程序；
S3：进入循环检测外界环境与半休眠等待状态；
S4：自动进行紧急呼救。
进一步的，所述的判断紧急事件发生状态的方法包括如下：
S11：利用智能手机的重力感应器，若手机异常剧烈晃动后，处于长时间的静止或几乎静止状态，则判定为紧急异常事件发生；
S12：利用手机上的人工呼救按键，若该人工呼救按键被按下，则判定为紧急异常事件发生。
进一步的，所述的自动进行紧急呼救包括如下子步骤：
S41：播放预先录制好的呼救声音；
S42：用声卡设备连续发送固定频率的正弦波信号；
S43：自动调整音频频率和强度并继续呼救；
S44：若已重复呼救n次，则进入到循环检测外界环境与半休眠等待状态，否则，进入S41重复执行。
如图2所示，所述的循环检测外界环境与半休眠等待包括如下子步骤：
S31：启动声卡录音功能；
S32：采集检测声音信号，采集受困人员周围环境声音信号，提取声音信号，检测分析外界说话声和脚步声，分类判断有无救援人员；
S33：若检测到无救援人员，则呼救系统处于半休眠状态，t时间后，重新进入S31步骤；若检测到有救援人员，则进入紧急呼救。
进一步的，所述的预先录制好的呼救声音的频率范围为0~15K，所述的正弦波信号的频率范围为16K~25K。所述的采集检测声音信号采用基于计算听觉场景分析的混合语音分离原理。
如图4所示，救援人员检测被困人员发送的正弦波信号包括如下步骤：
(1)采集一个小时间片t＇的语音信号；
(2)对采集的语音信号进行离散傅里叶变换；
(3)提取频率f的信号；
检测频率为f的语音信号是否大于阈值，若是且能连续不断地至少3次检测到，则认为在当前位置附近有救援求救信号，检测设备发出提醒信号提醒救援人员，否则返回步骤（1）。

Claims (3)

1.一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，它包括以下步骤：
S1：判断紧急事件发生状态，控制启动紧急自助信号呼救系统；
S2：呼救系统检测移动网络无法连接时，关闭手机其它应用程序；
S3：进入循环检测外界环境与半休眠等待状态；
S4：自动进行紧急呼救；
其特征在于：所述的判断紧急事件发生状态的方法包括如下：
S11：利用智能手机的重力感应器，若手机异常剧烈晃动后，处于长时间的静止状态，则判定为紧急异常事件发生；
S12：利用手机上的人工呼救按键，若该人工呼救按键被按下，则判定为紧急异常事件发生；
所述的循环检测外界环境与半休眠等待包括如下子步骤：
S31：启动声卡录音功能；
S32：采集检测声音信号，采集受困人员周围环境声音信号，提取声音信号，检测分析外界说话声和脚步声，分类判断有无救援人员；
S33：若检测到无救援人员，则呼救系统处于半休眠等待状态，t时间后，重新进入S31步骤；若检测到有救援人员，则进入紧急呼救；
所述的自动进行紧急呼救包括如下子步骤：
S41：播放预先录制好的呼救声音；
S42：用声卡设备连续发送固定频率的正弦波信号；
S43：自动调整音频频率和强度并继续呼救；
S44：若已重复呼救n次，则进入到循环检测外界环境与半休眠等待状态，否则，进入S41重复执行；
救援人员检测被困人员发送的正弦波信号包括如下步骤：
S51：采集一个小时间片t＇的语音信号；
S52：对采集的语音信号进行离散傅里叶变换；
S53：提取频率f的信号；检测频率为f的语音信号是否大于阈值，若是且能连续不断地至少3次检测到，则认为在当前位置附近有救援求救信号，检测设备发出提醒信号提醒救援人员，否则返回步骤S51。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，其特征在于：所述的预先录制好的呼救声音的频率范围为0~15K，所述的正弦波信号的频率范围为16K~25K。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法，其特征在于：所述的采集检测声音信号采用基于计算听觉场景分析的混合语音分离原理。
CN201310224879.3A 2013-06-07 2013-06-07 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法 Expired - Fee Related CN103347255B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310224879.3A CN103347255B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310224879.3A CN103347255B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103347255A CN103347255A (zh) 2013-10-09
CN103347255B true CN103347255B (zh) 2016-07-06

Family

ID=49282025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310224879.3A Expired - Fee Related CN103347255B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103347255B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107920304B (zh) * 2017-11-28 2020-04-24 广东小天才科技有限公司 用于无线麦克风的报警方法、系统、麦克风及存储介质
WO2019133657A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Sleep Number Corporation Bed having sensors features for determining snore and breathing parameters of two sleepers
CN108270927B (zh) * 2018-03-22 2023-09-05 山东交通学院 一种基于手机的生命救助仪及救助方法
CN113904746A (zh) * 2021-11-03 2022-01-07 盈帜科技（常州）有限公司 一种消防广播搜救系统及搜救方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393660A (zh) * 2008-10-15 2009-03-25 中山大学 一种基于脚步声识别的智能门禁系统
CN102088516A (zh) * 2011-02-17 2011-06-08 西安闻泰电子科技有限公司 手机实现紧急呼救功能的方法
EP2426963A1 (en) * 2009-05-04 2012-03-07 ZTE Corporation Mobile terminal capable of being tracked and located and method for tracking and locating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393660A (zh) * 2008-10-15 2009-03-25 中山大学 一种基于脚步声识别的智能门禁系统
EP2426963A1 (en) * 2009-05-04 2012-03-07 ZTE Corporation Mobile terminal capable of being tracked and located and method for tracking and locating
CN102088516A (zh) * 2011-02-17 2011-06-08 西安闻泰电子科技有限公司 手机实现紧急呼救功能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103347255A (zh) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103929707B (zh) 一种检测麦克风音频通道状况的方法和移动终端
CN107522053B (zh) 一种基于音频分析的电梯平台检测系统及方法
US9749831B2 (en) Method and apparatus for generating distress signal
CN204315035U (zh) 一种具有报警功能的智能穿戴设备及系统
CN103347255B (zh) 一种基于智能手机音频的紧急自助信号呼救方法
CN204044980U (zh) 多功能的人体跌倒检测装置及人体跌倒报警器
CN104346902A (zh) 一种具有报警功能的智能穿戴设备及系统
CN202838608U (zh) 一种人体活动监控系统
CN103347115B (zh) 一种控制电子产品的输出音量的方法和装置以及一种手机
CN105788172B (zh) 基于物联网的室内老年人监护系统及方法
US7839290B2 (en) Sonic building rescue beacon
CN102945675A (zh) 检测户外呼救声音的智能传感网络系统
CN204406616U (zh) 一种智能防溺水系统
CN106056843A (zh) 辨识呼救声和异常脉搏的智能报警手环及其智能报警方法
CN103065435B (zh) 基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法
CN107205045A (zh) 一种养老院人员定位监护系统及其方法
CN107240215A (zh) 小区火灾智能定位报警系统
CN106131748A (zh) 一种具有红外感应识别的智能音响
CN209947074U (zh) 一种消防通道防堵塞预警系统
CN103901283A (zh) 一种利用声光电磁波信号监测闪电距离的装置
CN105427533A (zh) 一种识别儿童哭叫声的可穿戴监护器及方法
CN205015644U (zh) 一种智能穿戴手表
CN104077884B (zh) 一种地震呼救装置、地震搜救装置、方法和智能终端
CN104306025B (zh) 胎儿监护方法及系统
CN204576716U (zh) 一种基于物联网与声音识别的报警系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160706

Termination date: 20190607

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee