СИСТЕМА ОХРАНЫ, ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

СИСТЕМА ОХРАНЫ, ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА


RU (11) 2250844 (13) C1

(51) 7 B60R25/00, G08B25/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.04.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004121481/11 
(22) Дата подачи заявки: 2004.07.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.07.14 
(45) Опубликовано: 2005.04.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2175920 C1, 20.11.2001. RU 2122239 C1, 20.11.1998. RU 2155684 C1, 10.09.2000. US 5504482 А, 02.04.1996. 
(72) Имя изобретателя: Герасимчук А.Н. (RU); Харченко Г.А. (RU); Шептовецкий А.Ю. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "АЛЬТОНИКА" (ООО "АЛЬТОНИКА") (RU) 
(98) Адрес для переписки: 117638, Москва, а/я 31, ул. Сивашская, 2А, ООО "АЛЬТОНИКА", А.Д. Чупрову 

(54) СИСТЕМА ОХРАНЫ, ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к комплексным системам безопасности, обеспечивающим охрану и защиту транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования, а также определение текущего местоположения ТС и сервисные функции. Система содержит охранно-противоугонную подсистему, бортовой компьютер, состоящий из системного блока и монитора, видеокамеру, навигационный блок, работающий по сигналам глобальных спутниковых радионавигационных систем, приемопередатчик, связанный с радиомодемом, являющимся терминалом стандартной сети подвижной связи, абонентский приемник, являющийся терминалом пейджинговой связи, и видеопроцессорный блок, состоящий из видеодигитайзера и блока анализа изображений. Охранно-противоугонная подсистема включает в себя процессорный блок управления, бортовой блок радиочастотной идентификации, охранные датчики и узлы блокирования функциональных органов. Блок анализа изображений содержит блок видеозахвата, блок режекции фона, детектор контуров, блок буферной памяти, блок сравнения и блок хранения фреймов. Видеокамера расположена перед пользователем, находящимся за рулем ТС и имеющим визуальный контакт с экраном монитора. Системный блок выполнен с возможностью управления курсором и пиктограммами на экране монитора, а процессорный блок управления - с возможностью формирования и передачи команд блокирования или разблокирования функциональных органов. Предложенная система характеризуется повышенной устойчивостью к попыткам несанкционированного использования ТС. 3 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к комплексным системам безопасности, обеспечивающим возможности охраны, защиты транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования, в частности к классу систем безопасности, в которых, кроме непосредственной охраны и защиты ТС, дополнительно обеспечивается возможность определения текущего местоположения ТС и реализация различных сервисных функций.

Известны комплексные системы безопасности этого класса, использующие аппаратуру глобальных спутниковых радионавигационных систем (GPS).

В патенте RU №2122239, G 08 B 25/10 описана комплексная система безопасности, содержащая аппаратуру потребителя, включающую в себя блок автономного питания и подключенные к нему GPS-приемник с антенной, трансивер с антенной, группу охранных датчиков и бортовой компьютер, содержащий процессор, предназначенный для обработки сигналов от навигационного приемника и охранных датчиков и выработки информационных сигналов для передачи по радиоканалу, интерфейс, соединенный с процессором, GPS-приемником и группой охранных датчиков, по меньшей мере один диспетчерский центр, выполненный с возможностью дифференциальной коррекции координат контролируемых объектов и связанный через антенну трансивера посредством радиоканала с аппаратурой потребителя, аудиосистему и соединенный с интерфейсом бортового компьютера блок ручного ввода данных (клавиатуру), а также подключенные к блоку автономного питания модем, который соединен с интерфейсом и трансивером, телекамеру видеоконтроля и телемонитор, вход которого соединен с одним из выходов телекамеры видеоконтроля, при этом бортовой компьютер содержит запоминающее устройство, соединенное с интерфейсом, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, вход которого подключен ко второму выходу телекамеры видеоконтроля, а выход - к одному из входов интерфейса, и два цифроаналоговых преобразователя, входы которых соединены с соответствующими выходами интерфейса, а выходы соответственно - с аудиосистемой и со вторым входом телемонитора.

Недостатком описанной выше системы является отсутствие в ней средств опознавания владельца ТС и уполномоченных им лиц (далее, пользователей ТС) по принципу "свой-чужой" и блокирования движения ТС в случае несанкционированного проникновения в него злоумышленника.

Указанный недостаток устраняется в системе безопасности, навигации и мониторинга по патенту RU №2175920, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10, содержащей аппаратуру потребителя, включающей в себя GPS-приемник, обеспечивающий геодезическую точность определения координат объектов, приемопередатчик с антенной, работающий в сотовой, транкинговой либо спутниковой сетях радиосвязи, диспетчерский центр, выполненный с возможностями приема сигналов от приемопередатчика по какой-либо из указанных выше сетей, дифференциальной коррекции координат контролируемых объектов и отображения их местоположения и идентификационных параметров на электронной карте-схеме местности, бортовой компьютер, содержащий интерфейс и связанные с ним процессор, запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь и два цифроаналоговых преобразователя, выходы которых подключены ко входам соответственно аудиосистемы и монитора, второй вход монитора подключен к выходу видеокамеры, второй выход которой соединен с аналого-цифровым преобразователем, а также набор охранных датчиков, в качестве которых используются датчики несанкционированного воздействия на охраняемый объект, датчики контроля параметров окружающей среды и технических параметров охраняемого объекта, а также подключенный к интерфейсу и приемопередатчику радиомодем, реализующий, в зависимости от типа используемой сети радиосвязи, протоколы обмена данными сотовой, транкинговой либо спутниковой сетей радиосвязи и подключенный к интерфейсу бортового компьютера блок ручного ввода данных, а также абонентский приемник пейджинговой связи, аппаратуру системы контроля и управления допуском (СКУД) в составе носимой части - электронной метки, например транспондерной карточки, и возимой части - бортового блока радиочастотной идентификации, выполненного с возможностью считывания идентификационного кода, зафиксированного в цифровой памяти транспондерной карточки, а также индикатор режима работы, вход которого связан с выходом бортового блока радиочастотной идентификации, и узел блокирования функциональных органов охраняемого ТС, при этом интерфейс бортового компьютера выполнен с двумя дополнительными входами и с двумя дополнительными выходами, первый дополнительный выход интерфейса соединен со входом узла блокирования функциональных органов охраняемого ТС, второй дополнительный выход интерфейса подключен ко второму входу индикатора режима работы, первый дополнительный вход интерфейса соединен с выходом бортового блока радиочастотной идентификации, а второй дополнительный вход - с выходом абонентского приемника, вход которого соединен по радиоэфиру с центром пейджинговой связи.

Указанная система выбрана в качестве прототипа данного изобретения. Она позволяет не только обеспечить охрану и эшелонированную защиту ТС от несанкционированного использования, но и реализовать одновременно ряд важных сервисных функций, таких как "вежливая" подсветка салона, создание световой дорожки, управление стеклами, замками капота и багажника и т.п.

Указанные возможности реализованы в охранно-противоугонных комплексах элитного класса BLACK BUG® SUPER, серийно выпускаемых предприятием-заявителем. Установки охранно-противоугонных и сервисных функций осуществляются в них путем программирования и перепрограммирования процессорного блока управления.

В качестве примера, можно привести модели охранно-противоугонных комплексов BLACK BUG® SUPER BT-85 и BT-85W (см., Каталог "Автомобильные охранные системы", Техническая информация, ООО "Альтоника", 2002). Высокий уровень надежности и комфорта достигнут в них применением технологии радиочастотной идентификации пользователей и реализацией большого количества сервисных функций. Для включения и выключения режима охраны, а также для запирания и отпирания дверей не требуется практически никаких усилий со стороны пользователя. Достаточно иметь при себе электронную метку, с помощью которой осуществляется опознание (аутентификация) пользователя ТС и его авторизация, т.е. обеспечение возможности санкционированного использования ТС.

Блокирование движения ТС при попытке угона осуществляется посредством дистанционно управляемых (по проводам питания) реле, в соответствии с ранее запатентованными предприятием-заявителем технологиями HOOK-UP® (RU №2156706, В 60 R 25/00) и WAIT UP® (RU №2160196, В 60 R 25/00). В состав этих охранно-противоугонных комплексов включен также абонентский приемник пейджинговой связи REEF® SPACE, который позволяет не только дистанционно блокировать движение ТС, но и управлять по телефону многими функциями ТС, включая дистанционный запуск двигателя (RU №2160675, В 60 R 25/00).

Программирование осуществляется с помощью специальной электронной метки - Мастер-метки (RU №2172263, В 60 R 25/00). Сначала необходимая информация записывается в Мастер-метку с помощью компьютерной программы Super Mac Version 84P1.04. Как правило, данная операция проводится на фирме, устанавливающей комплекс на ТС. Далее, уже пользователем ТС, эта информация переписывается с Мастер-метки в процессорный блок управления.

Некоторые установки охранно-противоугонной подсистемы и установки сервисных функций можно изменять в режиме оперативного программирования с помощью блока ручного ввода данных и индикатора режима работы. Предусмотрено шесть уровней оперативного программирования с использованием Мастер-метки. Каждому уровню соответствует определенная пиктограмма на табло индикатора режима работы.

В качестве недостатка системы-прототипа и реализованных на ее основе серийных изделий следует отметить, что ручной процесс оперативного программирования достаточно трудоемок и требует от пользователя ТС определенных навыков. Так, для входа в режим оперативного программирования комплекса BLACK BUG® SUPER ВТ-85 пользователь должен открыть дверь водителя, поместить Мастер-метку в зону считывания бортовой частью системы радиочастотной идентификации и, удерживая кнопку индикатора режима работы и не заводя двигатель, включить зажигание (см. "Руководство пользователя комплекса BLACK BUG® SUPER BT-85"), Каждое последующее нажатие кнопки индикатора режима работы переводит на следующий уровень программирования, например, позволяет перейти в режим VALET, служащий для длительного отключения охранной функции, например, для технического обслуживания ТС.

Поэтому, как правило, среднестатистический пользователь стремится внести необходимые программные установки в процессорный блок управления при начальном программировании в установочном центре. Однако это снижает уровень защищенности ТС, поскольку нельзя исключить наличия в указанном центре недобросовестного сотрудника, вступившего в сговор со злоумышленником и готового передать ему информацию об установках охранно-противоугонного комплекса.

Другим недостатком описанного выше способа установки режимов работы и параметров охранно-противоугонного комплекса является возможность потери Мастер-метки или, что еще хуже, завладения ею злоумышленником. В этом случае ТС оказывается практически незащищенным от угона (кражи).

Предметом настоящего изобретения является система охраны, защиты и мониторинга ТС, содержащая охранно-противоугонную подсистему, бортовой компьютер, состоящий из системного блока и связанного с ним монитора, видеокамеру, навигационный блок, выполненный с возможностью приема сигналов глобальных спутниковых радионавигационных систем, приемопередатчик, связанный с радиомодемом, являющимся терминалом стандартной сети подвижной связи, и абонентский приемник, являющийся терминалом пейджинговой связи, при этом охранно-противоугонная подсистема содержит процессорный блок управления, связанный с радиомодемом и с системным блоком и подключенный соответствующими входами к выходам навигационного блока и абонентского приемника, бортовой блок радиочастотной идентификации, выполненный с возможностью радиочастотного взаимодействия с электронной меткой и связанный с процессорным блоком управления, а также охранные датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам процессорного блока управления, и узлы блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам процессорного блока управления, - в указанную систему введен видеопроцессорный блок, содержащий последовательно соединенные видеодигитайзер, вход которого подключен к выходу видеокамеры и блок анализа изображений, выход которого подключен к дополнительному входу системного блока и к дополнительному входу процессорного блока управления, дополнительный выход которого соединен с управляющим входом блока анализа изображений, который содержит последовательно соединенные блок видеозахвата, вход которого является входом блока анализа изображений, блок режекции фона, детектор контуров и блок буферной памяти, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и к информационному входу блока хранения фреймов, управляющий вход которого является управляющим входом блока анализа изображений, а выход подключен ко второму входу блока сравнения, выход которого является выходом блока анализа изображений, видеокамера выполнена с возможностью контроля ее кадров по экрану монитора и расположена непосредственно перед пользователем, находящимся за рулем ТС и имеющим визуальный контакт с экраном монитора, системный блок выполнен с возможностью управления курсором и пиктограммами на экране монитора, в соответствии с информацией, поступающей из блока анализа изображений, а процессорный блок управления - с возможностью формирования и передачи в узлы блокирования функциональных органов команд, зависящих от результатов анализа изображений, проводимого в блоке анализа изображений. 

Задачей настоящего изобретения является создание системы охраны, защиты и мониторинга ТС, обладающей более высокой, чем система-прототип, устойчивостью к попыткам несанкционированного использования ТС.

Обеспечиваемый технический результат заключается в более полном использовании возможностей видеокамеры, входящей в состав бортового оборудования ТС. Видеокамеру предлагается дополнительно использовать для создания еще одного рубежа защиты ТС - в качестве информационного датчика для биометрической идентификации пользователя и, одновременно, как средство, обеспечивающее упрощенный и удобный для пользователя способ ввода исходных данных (установок) в охранно-противоугонную подсистему.

Суть предлагаемого технического решения поясняется на фиг.1-3.

На фиг.1 представлена общая структурная схема предлагаемой системы охраны, защиты и мониторинга ТС.

На фиг.2 приведена структурная схема одного из ее основных узлов - охранно-противоугонной подсистемы.

На фиг.3 показана структурная схема другого основного узла - блока анализа изображений.

На чертежах использованы следующие обозначения: 1 - электронная метка; 2 - абонентский приемник; 3 - охранно-противоугонная подсистема; 4 - процессорный блок управления; 5 - узлы блокирования функциональных органов; 6 - радиомодем; 7 - приемопередатчик; 8 - навигационный блок; 9 - бортовой блок радиочастотной идентификации; 10 - видеокамера; 11 - видеопроцессорный блок; 12 - видеодигитайзер; 13 - блок анализа изображений; 14 - блок видеозахвата; 15 - блок режекции фона; 16 - детектор контуров; 17 - блок буферной памяти; 18 - блок сравнения; 19 - блок хранения фреймов; 20 - системный блок; 21 - монитор; 22 - бортовой компьютер; 23 - охранные датчики. 

Рассматриваемая система охраны, защиты и мониторинга ТС содержит охранно-противоугонную подсистему 3, бортовой компьютер 22, состоящий из системного блока 20 и монитора 21, а также видеокамеру 10, выход которой подключен ко входу видеодигитайзера 12, входящего совместно с блоком 13 анализа изображений в состав видеопроцессорного блока 11.

Видеокамера 10 расположена непосредственно перед пользователем, находящимся за рулем ТС и имеющим визуальный контакт с экраном монитора 21 бортового компьютера 22. При этом видеокамера 10 выполнена с возможностью контроля ее кадров по экрану монитора 21.

Система содержит также абонентский приемник 2, являющийся терминалом пейджинговой связи, радиомодем 6, связанный с приемопередатчиком 7, являющимся терминалом стандартной сети подвижной связи, и навигационный блок 8, работающий по сигналам глобальных спутниковых радионавигационных систем. При этом охранно-противоугонная подсистема 3 содержит связанные друг с другом процессорный блок 4 управления и бортовой блок 9 радиочастотной идентификации, выполненный с возможностью радиочастотного взаимодействия с электронной меткой 1, а также охранные датчики 23, выходы которых подключены к соответствующим входам процессорного блока 4 управления, и узлы 5 блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам процессорного блока 4 управления, связанного с системным блоком 20. При этом выходы абонентского приемника 2 и навигационного блока 8 подключены к соответствующим входам процессорного блока 4 управления, связанного также с радиомодемом 6.

Блок 13 анализа изображений содержит последовательно соединенные блок 14 видеозахвата, вход которого является входом блока 13 анализа изображений, блок 15 режекции фона, детектор 16 контуров и блок 17 буферной памяти. В состав блока 13 анализа изображений входит также блок 19 хранения фреймов и блок 18 сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока 17 буферной памяти и к информационному входу блока 19 хранения фреймов, управляющий вход которого является управляющим входом блока 13 анализа изображений, а выход подключен ко второму входу блока сравнения, выход которого является выходом блока 13 анализа изображений. При этом системный блок 20 выполнен с возможностью управления курсором и пиктограммами на экране монитора 21 в соответствии с информацией, поступающей из блока 13 анализа изображений, а процессорный блок 4 управления охранно-противоугонной подсистемы 3 - с возможностью формирования и передачи в узлы 5 блокирования функциональных органов команд, зависящих от результата анализа изображений, проводимого в блоке 13 анализа изображений. 

Представленная на фиг.1 и 2 охранно-противоугонная подсистема 3 реализована в серийно выпускаемых предприятием-заявителем охранно-противоугонных комплексах семейств BLACK BUG® и REEF® (см. Каталог "Автомобильные охранные системы", ООО "Альтоника", 2003).

Абонентский приемник 2, радиомодем 6 с приемопередатчиком 7 и навигационный блок 8 являются стандартным терминальным оборудованием систем связи и навигации. Для конкретности, на фиг.1 обозначено подключение навигационного блока 8 к глобальной спутниковой системе радионавигации GPS и подключение приемопередатчика 7 к сотовой сети подвижной связи стандарта GSM, обладающей возможностями пакетной передачи данных (GSM/GPRS).

В качестве видеокамеры 10 может быть использована широкоугольная, миниатюрная камера внутреннего наблюдения с объективом типа Pin-hole. Могут применяться и видеокамеры промышленного исполнения. Пример практического использования видеокамеры в салоне ТС для наблюдения за водителем приводится, в частности, в журнале "Авторевю", №10, 2004, с.80.

Системный блок 20 и монитор 21 являются стандартной комплектацией обычного персонального компьютера. Конкретный вид бортового компьютера 22 зависит от конкретного типа ТС и возможностей размещения оборудования в его салоне. Для данного изобретения этот признак несущественен.

Охранные датчики 23 предназначены для контроля доступа в охраняемое ТС, например в салон, багажник или капот. Они выполнены с возможностью формирования в процессорном блоке 4 управления и в подключенных к нему сигнализаторах (на фиг.1, 2 не показаны) сигналов тревоги (по нарушению охраняемого периметра).

В материалах данного изобретения предполагается, что злоумышленник, задумавший угон ТС, обладает возможностью обхода (или отключения) охранных датчиков 23 без формирования сигналов тревоги. Такая возможность может быть достигнута, например, путем кражи, незадолго до попытки угона, электронной метки 1 у одного из пользователей.

Входящие в состав видеопроцессорного блока 11 видеодигитайзер 12 и блок 13 анализа изображений широко применяются в системах цифровой обработки изображений, в частности в системах распознавания образов (см., например, рекламные материалы концерна "РОССИ" "Система распознавания по изображению лица ZN Technologies", "Компьютерная система распознавания номеров автомобилей "ПОТОК" и др. (www.cctv.ru). Аналогичные приборы используются и в известных системах виртуального ввода данных в компьютер (см., например, патент US №5454043, G 06 K 9/00, заявку GB №2345538, G 06 F 3/00).

Рассматриваемая система охраны, защиты и мониторинга ТС работает следующим образом. 

При постановке объекта на охрану, при тестировании бортовой аппаратуры на работоспособность, при переводе системы в служебный режим коррекции эталонных фреймов, при выявлении факта несанкционированного воздействия на ТС, например попытки угона ТС, и в некоторых других особых случаях пользователь ТС сообщает об этом по телефону в центр пейджинговой связи. Так, при постановке ТС на охрану в центр пейджинговой связи пользователь сообщает, к примеру, адрес пейджера, находящегося на борту ТС (индивидуальный номер), и блокирующий код, а при тесте на работоспособность аппаратуры или при тревоге по факту несанкционированного воздействия на ТС, кроме этого, он сообщает специальные секретные коды, указанные на его личной электронной метке 1. Оператор центра пейджинговой связи принимает указанное телефонное сообщение и отправляет по заданному адресу пейджера соответствующую кодовую посылку. На ТС, находящемся в зоне приема пейджинговых сообщений, эти кодированные сигналы принимаются абонентским приемником 2 и пересылаются в охранно-противоугонную подсистему 3 - на один из входов процессорного блока 4 управления, обеспечивающего формирование и подачу команд управления на узлы 5 блокирования функциональных органов.

Блокирующий код сравнивается с ранее зафиксированным в запоминающем устройстве процессорного блока 4 управления внутренним блокирующим кодом. При совпадении этих кодов процессорный блок 4 управления формирует команду на блокирование функциональных органов охраняемого объекта, например двигателя автомобиля. Эта команда поступает в один (или несколько) узлов 5 блокирования функциональных органов охраняемого ТС. В качестве узлов 5 блокирования функциональных органов могут выступать блок управления иммобилайзером, реле типа HOOK-UP® и пр.

При этом для блокирования двигателя ТС при установлении факта угона пользователю не обязательно знать местонахождение ТС. Обязательным условием является лишь нахождение ТС в зоне устойчивой пейджинговой связи.

Одновременно, при приеме абонентским приемником 2 специального секретного кода и передаче его в процессорный блок 4 управления, последним формируется и передается через радиомодем 6 команда запуска приемопередатчика 7, который с помощью антенны передает в окружающее пространство тревожные сообщения, содержащие индивидуальные коды идентификационных признаков охраняемого ТС, например коды государственного номера, марки и цвета ТС, подвергшегося несанкционированному воздействию злоумышленника.

Вид радиосети передачи данных является несущественным для данного изобретения. Так, например, в патенте RU №2155684, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10 для передачи тревожных сообщений с охраняемого ТС в диспетчерский или информационный центры используется специально формируемая на местности с помощью маломощных ретрансляторов микросотовая сеть передачи данных. В других вариантах применения рассматриваемой системы для этой цели может быть использована (как это и указано на фиг.1) сотовая сеть подвижной связи стандарта GSM, обеспечивающая возможности пакетной передачи данных (GSM/GPRS), либо транкинговая сеть, либо спутниковая системы связи. Вид используемой радиосети связи определяет соответствующий вид протокола обмена данными, используемого приемопередатчиком 7.

Определение с высокой точностью координат ТС осуществляется в рассматриваемой системе традиционным путем - с помощью навигационного блока 8, предназначенного для приема сигналов GPS (НАВСТАР и/или ГЛОНАСС).

Навигационный блок 8 принимает через свою антенну сигналы вышеуказанных глобальных спутниковых систем радионавигации, осуществляет их обработку и передает результаты обработки в процессорный блок 4 управления охранно-противоугонной подсистемы 3. Эти данные совместно с кодами идентификационных признаков ТС передаются через радиомодем 6 в приемопередатчик 7, излучаются через его антенну в эфир и после прохождения по радиосети поступают в информационный и/или диспетчерский центры либо на борт патрульных ТС, осуществляющих поиск угнанного ТС (на фиг.1 не показаны).

Конкретный вариант использования этой информации в информационном и диспетчерском центрах и методы перехвата угнанного ТС не являются существенными для данного изобретения признаками и поэтому не рассматриваются. В обратном направлении через приемопередатчик 7 и радиомодем 6 в процессорный блок 4 управления могут поступать сигналы блокирования функциональных органов ТС либо другие сигналы дистанционного управления узлами и агрегатами ТС, например сигналы дистанционного запуска двигателя. 

Функция опознавания пользователя по принципу "свой-чужой" реализуется благодаря наличию на борту ТС элементов СКУД, а именно аппаратуры дистанционной идентификации пользователя. В рассматриваемой системе осуществляются радиочастотная и биометрическая идентификация пользователя. При этом необходимо отметить, что в настоящем изобретении не рассматривается использование СКУД в качестве устройств, блокирующих доступ в ТС (замки дверей, блокирование капота, багажника и т.п.). Ограниченная функция опознавания, рассматриваемая в материалах изобретения, относится только к распознаванию человека (пользователя или злоумышленника), находящегося в кресле водителя.

Радиочастотная идентификация проводится с помощью бортового блока 9 радиочастотной идентификации, связанного по радиоэфиру с электронной меткой 1, находящейся у пользователя ТС. Это техническое решение широко применяется в серийно выпускаемых предприятием-заявителем противоугонных и охранных автомобильных системах типа BLACK BUG®, GUARD, REEF® (см. Каталог "Автомобильные охранные системы", ООО "Альтоника", 2003). В специально отведенной зоне вокруг антенны бортового блока 9 радиочастотной идентификации в режиме охраны ТС непрерывно формируются сигналы опроса электронной метки 1. Как только электронная метка 1 попадает в эту специально отведенную зону, происходит автоматическое считывание зафиксированного в цифровой памяти электронной метки 1 идентификационного кода и сравнение его с разблокирующим кодом, зафиксированным в запоминающем устройстве процессорного блока 4 управления.

Так, например, для защиты ТС от угона антенну бортового блока 9 радиочастотной идентификации размещают в спинке кресла водителя. Если электронная метка 1 находится в кармане пиджака водителя, то при занятии им своего места в салоне ТС электронная метка 1 попадает в специально отведенную зону и происходит автоматическое считывание записанного в цифровой памяти электронной метки 1 идентификационного кода, который передается затем в процессорный блок 4 управления.

При изменении пользователем охраняемого ТС разблокирующего кода осуществляется замена одной электронной метки 1 на другую и соответствующее перепрограммирование запоминающего устройства процессорного блока 4 управления.

В простейшем случае в качестве электронной метки 1 может быть использована транспондерная карточка - пассивный элемент с переменной (изменяющейся в соответствии с идентификационным кодом) нагрузкой для генератора электромагнитных сигналов, входящего в состав бортового блока 9 радиочастотной идентификации. Если идентификационный код совпадает с разблокирующим кодом, находящимся в запоминающем устройстве процессорного блока 4 управления, то последний вырабатывает команду на временное прекращение формирования бортовым блоком 9 радиочастотной идентификации сигналов опроса электронной метки 1 и на включение видеокамеры 10 для продолжения идентификации пользователя методами биометрической идентификации.

Методы биометрической идентификации дополняют радиочастотную идентификацию, чтобы исключить возможность угона ТС при краже злоумышленником какой-либо из электронных меток 1.

Источником информации для биометрической идентификации пользователя является видеоизображение, получаемое видеокамерой 10, установленной таким образом, чтобы в ее поле зрения попадали лицо и руки пользователя, находящегося за рулем ТС.

Для определенности, предположим, что биометрическая идентификация пользователя осуществляется путем анализа формы его лица (возможна также идентификация по форме руки, радужной оболочке глаза). В этом случае видеопроцессорный блок 11 работает следующим образом. Сигнал с выхода видеокамеры 10 преобразуется видеодигитайзером 12 в цифровые пиксели изображения, которые поступают в блок 13 анализа изображений (фиг.3), где подаются на вход блока 14 видеозахвата, осуществляющего преобразование указанных пикселей в форму, пригодную для последующей компьютерной обработки - цифровую "картинку". Полученная цифровая "картинка" обладает избыточностью, вследствие которой значительно повышается вероятность ложной идентификации. Поэтому далее - в блоке 15 режекции фона и в детекторе 16 контуров - осуществляется снятие указанной избыточности. Для этого блок 15 режекции фона выявляет пиксели изображения, имеющие близкий уровень амплитуды, и классифицирует их как фон, подлежащий режекции. Детектор 16 контуров, наоборот, выявляет существенные изменения в уровнях амплитуды пикселей и "связывает" их в контура, образующие цифровое контурное изображение лица. Далее, матрица этого цифрового контурного изображения поступает в блок 17 буферной памяти, где формируется кадр цифрового изображения, или фрейм. Из блока 17 буферной памяти указанный фрейм передается на первый вход блока 18 сравнения.

Процессорный блок 4 управления по идентификационному коду выбирает в блоке 19 хранения фреймов все эталонные фреймы, соответствующие возможным ракурсам наблюдения видеокамерой 10 пользователя, имеющего электронную метку 1 с данным идентификационным кодом. Эти эталонные фреймы последовательно, в формате текущего фрейма, поступают на второй вход блока 18 сравнения.

Поскольку взаимное геометрическое расположение лица пользователя и видеокамеры 10 детерминируется геометрией расположения кресла и рулевой колонки ТС, количество возможных ракурсов наблюдения невелико. Количество возможных пользователей ТС также не может быть большим. Поэтому общее количество эталонных фреймов ограничено, и для их хранения не требуется большого объема памяти блока 19 хранения фреймов. Если при сравнении (в соответствии с заданным алгоритмом) текущего и эталонных фреймов произошло совпадение фреймов, то блок 18 сравнения выдает в процессорный блок 4 управления сигнал опознавания пользователя. Если ни для одного из эталонных фреймов такого совпадения не произошло, то сигнал опознавания пользователя не формируется.

Подобная процедура автоматической идентификации по форме лица реализована на практике, например, на постах таможенного и пограничного контроля с использованием технологий ZN-Phantomas, ZN-Smart Eye и ZN-Face (www.cctv.ru и www.videonet.ru).

По сигналу опознавания пользователя происходит разблокирование функциональных органов ТС и пользователь получает возможность доступа к функциональным органам ТС в штатном режиме. Формирование бортовым блоком 9 радиочастотной идентификации сигналов опроса электронной метки 1 (временно прекращенное после обнаружения совпадения идентификационного и разблокирующего кодов) не возобновляется вплоть до возникновения особых ситуаций, когда программой работы охранно-противоугонной подсистемы 3 устанавливается необходимость повторного подтверждения личности пользователя (например, при возобновлении движения ТС после временной остановки). 

После опознавании пользователя видеокамера 10 не отключается, но ее функции изменяются. Она обеспечивает возможность удобного взаимодействия пользователя с системным блоком 20 и с монитором 21 бортового компьютера 22, при котором пользователю нет необходимости нажимать кнопки, производить манипуляции с дверью, тормозом и т.п., как это делается в существующих охранно-противоугонных комплексах. Однако для обеспечения таких удобств предварительно необходимо соответствующим образом перепрограммировать видеопроцессорный блок 11, охранно-противоугонную подсистему 3 и бортовой компьютер 22.

Рассмотрим сначала удобства, которые может принести пользователю использование видеокамеры 10.

Благодаря видеокамере 10 и видеопроцессорному блоку 11 бортовой компьютер 22 может как бы наблюдать за действиями пользователя. Происходит это следующим образом. Видеопроцессорный блок 11 производит преобразование изображения, получаемого видеокамерой 10, в цифровой вид и последующую цифровую обработку, в результате которой определяется степень рассогласования положения определенных частей тела пользователя с их возможными положениями в трехмерном пространстве (моделями). В данном случае указанные модели выступают в роли эталонных фреймов, а по указанной степени рассогласования судят не о степени аутентичности находящегося за рулем человека с возможным пользователем ТС, а об относительных координатах. С помощью специальной компьютерной программы, реализуемой в системном блоке 20, указанные относительные координаты пересчитываются в команды управления бортовым компьютером 22 аналогично тому, как это делается с помощью обычной мыши. Системный блок 20 может быть запрограммирован таким образом, что он будет непрерывно вести поиск и слежение, например, за человеческой рукой или головой.

Принципы построения такой компьютерной программы ("виртуальной мыши") известны из патентно-технической литературы (см., например, заявку №GB 2345538, G 06 F 3/00, патент US №5454043, G 06 K 9/00).

Теперь вернемся к вопросу о том, как проводить перепрограммирование видеопроцессорного блока 11, охранно-противоугонной подсистемы 3 и бортового компьютера 22. Исходное программирование задается в сервисном центре при установке на ТС заявляемой системы охраны, защиты и мониторинга ТС. При таком исходном программировании в память процессорного блока 4 управления будет занесен номер технологической электронной метки 1 и набор эталонных фреймов лица одного из пользователей (например, владельца ТС). Никаких моделей для облегчения работы с бортовым компьютером 22 при исходном программировании не должно быть предусмотрено. Во временное пользование владелец ТС должен получить технологическую электронную метку 1 (ту самую, номер которой занесен в память процессорного блока 4 управления). В сервисном центре владельцу ТС должно быть разъяснено, что в кратчайшие сроки технологическая электронная метка 1 должна быть выведена из памяти процессорного блока 4 управления с возвратом ее в сервисный центр и с заменой на необходимое количество электронных меток 1, самостоятельно выбранных владельцем ТС для себя и для других пользователей.

Итак, после исходного программирования владелец ТС опознается системой охраны, защиты и мониторинга ТС по наличию у него технологической электронной метки 1 и по его биометрическим данным. После такой идентификации, не покидая кресла водителя, владелец ТС должен позвонить по телефону в центр пейджинговой связи и сообщить данные, необходимые для перевода системы в служебный режим коррекции эталонных фреймов. В этом служебном режиме владелец ТС должен удобным для себя образом запрограммировать систему охраны, защиты и мониторинга ТС. Например: 

- удалить из памяти процессорного блока 4 управления идентификационный код технологической электронной метки 1 с заменой его на идентификационный код покупной электронной метки 1, которая в этот момент должна находиться в кармане пиджака владельца ТС;

- определить для бортового компьютера 22 систему моделей, позволяющую воздействовать на бортовой компьютер 22 специальными движениями (например, движениями правой руки). Запомнить эту систему в блоке 19 хранения фреймов, как набор эталонных фреймов моделей (контролируя по монитору 21 бортового компьютера 22 видеосигналы от видеокамеры 10, используемые для формирования запоминаемых моделей);

- определить и запомнить в памяти процессорного блока 4 управления, идентификационные номера охранных датчиков 23, формирующих средства охраны периметра в охранно-противоугонной подсистеме 3, набор сигналов при срабатывании охранно-противоугонной сигнализации, набор установок для сервисных функций, которые система охраны, защиты и мониторинга ТС должна включать при идентификации владельца ТС (например, выбранные владельцем ТС положения рулевой колонки, кресла водителя, зеркала и т.п.);

- усадив в кресло водителя каждого из пользователей (с его собственной электронной меткой 1 в кармане пиджака), внести идентификационный код электронной метки 1 данного пользователя в память процессорного блока 4 управления, сформировать для него набор эталонных фреймов для опознавания лица пользователя и запомнить этот набор в блоке 19 хранения фреймов;

- выбрать для пользователя, идентифицируемого по данному идентификационному коду электронной метки 1 и по эталонному фрейму, набор установок сервисных функций, которые система охраны, защиты и мониторинга ТС должна включать при идентификации этого пользователя.

Естественно, для того чтобы полностью ввести такую программу владельцу ТС (или пользователю), может понадобиться неоднократно входить в служебный режим коррекции эталонных фреймов. Также вполне естественно, что программа будет неоднократно корректироваться и изменяться. 

Однако, как только будет определен набор эталонных фреймов моделей, в руках у пользователя окажется достаточно удобный для него метод воздействия на бортовой компьютер 22, являющийся виртуальным аналогом мыши и, возможно, некоторых других средств общения с персональным компьютером. После этого каждый пользователь получает возможность вводить установки охранно-противоугонной подсистемы 3 и сервисные установки таким же образом, как и в персональном компьютере, то есть используя систему меню и подсказок, что существенно упрощает настройку системы. При этом пользователю не нужно касаться каких-либо средств указания, например обычной мыши, светового пера и т.п. Курсор мыши может перемещаться по экрану монитора 21 простым указанием пальца руки на требуемое положение в пространстве. 

Важно отметить, что указанная функция реализуется в предлагаемой системе чисто программным путем без привлечения каких-либо дополнительных аппаратных средств и приспособлений.

С использованием такой виртуальной мыши пользователь может программировать охранно-противоугонную подсистему 3 самостоятельно, не обращаясь к услугам сервисного центра, благодаря чему существенно ограничиваются возможности получения злоумышленниками от сообщников, являющихся сотрудниками сервисного центра, информации, позволяющей преодолеть систему защиты ТС.

Таким образом, совокупность общих с системой-прототипом признаков и отличительных признаков заявленной системы порождает новое качество - может быть создана система охраны, защиты и мониторинга ТС, обладающая более высокой, чем система-прототип, устойчивостью к попытками несанкционированного использования ТС.

Обеспечиваемый технический результат заключается в более полном использовании возможностей видеокамеры, входящей в состав бортового оборудования ТС - не только как средства видеонаблюдения, но также и как информационного датчика для биометрической идентификации пользователя и как средства, обеспечивающего упрощенный и удобный для пользователя способ ввода исходных данных (установок) в охранно-противоугонную подсистему, позволяющего пользователю ограничить услуги сервисного центра при программировании системы.

Одновременно, сохраняются и могут быть использованы по своему прямому назначению и особые функциональные возможности, присущие системе-прототипу: возможность высокоточной навигации ТС, гибкие сервисные возможности и др. 

При этом все представленные в заявке признаки находятся в функциональном единстве, способствуя решению поставленной задачи. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Система охраны, защиты и мониторинга транспортного средства, содержащая охранно-противоугонную подсистему, бортовой компьютер, состоящий из системного блока и связанного с ним монитора, видеокамеру, навигационный блок, выполненный с возможностью приема сигналов глобальных спутниковых радионавигационных систем, приемопередатчик, связанный с радиомодемом, являющимся терминалом стандартной сети подвижной связи, и абонентский приемник, являющийся терминалом пейджинговой связи, при этом охранно-противоугонная подсистема содержит процессорный блок управления, связанный с радиомодемом и системным блоком и подключенный соответствующими входами к выходам навигационного блока и абонентского приемника, бортовой блок радиочастотной идентификации, выполненный с возможностью радиочастотного взаимодействия с электронной меткой и связанный с процессорным блоком управления, а также охранные датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам процессорного блока управления, и узлы блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам процессорного блока управления, отличающаяся тем, что в нее введен видеопроцессорный блок, содержащий последовательно соединенные видеодигитайзер, вход которого подключен к выходу видеокамеры, и блок анализа изображений, выход которого подключен к дополнительному входу системного блока и к дополнительному входу процессорного блока управления, дополнительный выход которого соединен с управляющим входом блока анализа изображений, который содержит последовательно соединенные блок видеозахвата, вход которого является входом блока анализа изображений, блок режекции фона, детектор контуров и блок буферной памяти, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и к информационному блока хранения фреймов, управляющий вход которого является управляющим входом блока анализа изображений, а выход подключен ко второму входу блока сравнения, выход которого является выходом блока анализа изображений, видеокамера выполнена с возможностью контроля ее кадров по экрану монитора и расположена непосредственно перед пользователем, находящимся за рулем транспортного средства и имеющим визуальный контакт с экраном монитора, системный блок выполнен с возможностью управления курсором и пиктограммами на экране монитора в соответствии с информацией, поступающей из блока анализа изображений, а процессорный блок управления - с возможностью формирования и передачи в узлы блокирования функциональных органов команд, зависящих от результатов анализа изображений, проводимого в блоке анализа изображений.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru