一種手機傳感器報警器的研究

王杰 閆肖肖 陳思豪

摘要：隨著的社會經濟的快速發展，手機的發展速度也越來越快，手機不在只是用來通話的電話了。手機的功能越來越全面化，使得越來越多的人為之著迷，人們對手機的依賴性更加嚴重，由手機引起的人身安全事故比例逐年增加。因此在手機在給我們帶來便利、樂趣的同時，我們也要保護自己的人身安全。本文提出了一種關于對周圍環境檢測的手機報警器。

關鍵詞：手機；報警器；人身安全

近年來隨著我國智能手機的普及，手機已經成為人們生活中不可缺少的一部分，“低頭族”越來越多，大街上隨處都可以看到行人邊走路邊看手機，不注意觀察周圍的路況信息。據美國國家公路交通管理局（National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA）統計，2010年因注意力不集中而造成的傷亡人數為74200人，其中1506人與行走使用手機相關聯。行人在行走過程中執行多種程序，會給自己的認知受到干擾，從而快要當發生危險時，需要一些反應時間，以至于造成事故的發生。如今防止事故發生，成為當前社會面臨的一個重要課題。

1 造成事故的成因分析

走路時使用手機，是一項復雜的行為過程，基于行人的心理分析，行人使用手機的風險示意圖如下圖所示。在道路行走時，行人需要整合注意力和認知力，接收附近的實時交通信息，估算車速和車輛到達時間。在此基礎上，道路上的其他行人的行為特征和道路表面的實時情況都會影響影響行人的判斷和認知能力。行人在道路上使用手機時，手機會對行人的聽覺、視覺造成不同程度的干擾，這種多重任務的干擾會造成行人出現延遲效應，延遲的嚴重程度與個人的生理、心理特征相關。在延遲過程中，行人會暴露在較高的車輛傷害風險中。如果交通系統發生變化，或者路面出現斷裂層，就會造成交通事故和人身安全。

行人走路時使用手機風險示意圖

Mobile phone risk diagram when pedestrians walk

2 相關人身安全防護技術研究

當人們邊走路邊使用手機時，大多數的人感覺自己沒必要擔心這種安全事故的發生，正是由于人們有這樣的想法才會導致安全事故的發生。一旦發生這種事故，這將會帶來慘痛的代價。針對此種情況，人們提出了不同的方法，歸納起來有三種：自我控制法、人眼疲勞檢測報警器、輔助裝置的報警器。

（1）自我控制法。該方法主要是通過人為方式控制自己的行為，當外出走在大街上、十字路口時，自己有意識的放下自己的手機，不在這種場合玩手機，達到自身安全保護的效果。該方法的優點是不需通過其他物質來輔助，只需通過自己的神經中樞來控制自己的行為，安全性高，缺點是需要很高的自覺性，只有少數人能達到這種地步。實施起來對大部分人起不到作用。

（2）人眼疲勞檢測報警器。這種報警器的原理是通過激活手機的前置攝像頭來來檢測眼睛的疲勞度，通過手機程序分析，當檢測到人眼觀看手機屏幕超過允許的時間時，發出警報，提醒行人處于危險之中。該方法的優點在于能夠實時檢測人眼的疲勞度，一旦眼睛處于疲勞狀態，立即發出警報，實時性強。缺點是該方法需要分析大量的數據，手機耗電量大，對手機的電池壽命有一定的影響。并且不能實時檢測到周圍的環境狀況。不能有效的達到人身安全保護的效果。

（3）輔助裝置的報警器。該方法主要是通過其他輔助裝置來檢測周圍環境安全狀況。內部裝置發出信號，通過回聲定位，接收裝置接收到信號，進行處理分析來判斷周圍的路況，處于危險中時發出警報。該方法的優勢在于安全性能較高，數據結果較準確。缺點是不便于攜帶。報警器報警，當注意力集中在手機上時，報警器就沒起到報警的效果。甚至造成安全事故。

3 手機傳感器報警器的設計

針對上述報警器存在的問題，本文提出一種手機傳感器報警器，該裝置能夠有效的解決走路使用手機潛在的風險，該報警器主要含有手機后置攝像頭、圖像處理系統、速度傳感器等的設計。通過手機后置攝像頭拍攝圖片，然后通過圖像處理程序分析，判斷前方的地貌狀況，周圍汽車速度的檢測，行人的速度。當前方路段有一段發生故障時，手機通過攝像頭拍攝過來的圖片進行分析。當行人靠近危險路段時，手機報警，提醒行人前方有危險；通過分析車速和行人的速度，確定行人是否處于安全范圍內，如果存在危險時，手機報警，即可解決存在的潛在危險；當前方有斷裂路段時，手機通過分析斷裂路段的高度差，判斷是否存在危險。

4 對當前存在邊玩手機邊走路狀況的建議

隨著智能時代的發展，手機確實給我帶來了很多便利和樂趣，但這并不代表在任何時間，任何場合都能玩手機。特別是在走路的時候，最好不要玩手機，因為一條消息，一條新聞會把人的注意力集中在手機上，人會短暫性的忘記自己所處在什么樣的環境中，出現延遲效應。正是由于自己這一疏忽，給自己或他人帶來人身安全。雖然這一設計能夠很好解決這種狀況的發生，但也只是起到輔助作用，最好，最安全的方式就是在交通復雜的地方不要玩手機。

5 總結

通過手機傳感器報警器，能夠及時的發現存在的危險，并且這種報警器報警效果強，判斷危險成功率高，這種設計比較簡單，實用性強，能夠普及使用，對人身安全有很大的幫助，這將會是社會減少事故發生的數量。

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基金項目：江西省自然科學基金（No.20161BAB216106）；江西省教育廳青年基金（No.GJJ151102）

作者簡介：王杰（1997），男，漢族，江西人，本科在讀，主要研究方向：機械設計與制造。