Система контроля и управления доступом для транспортных средств

Изобретение относится к системам безопасности, обеспечивающим охрану и защиту транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования. На борту ТС установлены связанные друг с другом центральный блок управления охранно-противоугонной системы, выполненный с возможностью управления блоками тревожной сигнализации, и радиочастотный ридер, связанный по радиоэфиру с находящимся у пользователя ТС радиочастотным тэгом. Кроме того, имеются блок управления доступом, первый вход которого подключен к соответствующему выходу центрального блока управления охранно-противоугонной системы, а также видеокамера, видеопроцессорный блок и последовательно соединенные радиомодем и модуль сотовой подвижной связи, выполненный с возможностью обмена сообщениями с находящимся у пользователя ТС сотовым телефоном. Отличительные признаки системы заключаются в том, что в нее введены первый и второй формирователи команд, а видеокамера встроена в сотовый телефон, выполненный с возможностью передачи изображений по сотовой сети подвижной связи. Вход первого формирователя команд подключен к выходу радиочастотного ридера, а выход - к первому входу видеопроцессорного блока. Второй и третий входы видеопроцессорного блока подключены к соответствующим выходам модуля сотовой подвижной связи, а выход - ко входам радиомодема и второго формирователя команд. Первый выход второго формирователя команд соединен со вторым входом блока управления доступом, а второй выход - с четвертым входом видеопроцессорного блока. В системе производится двойная дистанционная идентификация пользователя: радиочастотная и биометрическая по данным изображения лица. Это позволяет повысить надежностью защиты ТС от проникновения злоумышленников. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к системам безопасности, обеспечивающим охрану и защиту транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования.

Известна система безопасности по патенту RU №2175920, В60R 25/00, G08В 25/10, содержащая охранно-противоугонную подсистему, в состав которой входят центральный блок управления охранно-противоугонной подсистемы, с которым связаны датчики несанкционированного воздействия на охраняемый объект, аппаратура системы контроля и управления доступом (СКУД), содержащая в носимой части электронный ключ, например транспондерную карточку или брелок, а в возимой части - блок радиочастотной идентификации, выполненный с возможностью считывания идентификационного кода, зафиксированного в цифровой энергонезависимой памяти электронного ключа, и сравнения его с кодами, хранящимися в памяти блока радиочастотной идентификации, а также блоки управления доступом и блокирования функциональных органов охраняемого ТС. В состав указанной системы входит также радиомодем, связанный с приемопередатчиком, реализующим, в зависимости от типа используемой стандартной сети радиосвязи, протоколы обмена данными сотовой, транкинговой, либо спутниковой сети радиосвязи.

Недостаток указанной системы безопасности состоит в том, что при потере пользователем ТС электронного ключа или, что еще хуже - при краже его злоумышленником ТС оказывается практически не защищенным от угона (кражи).

На устранение указанного недостатка направлена система охраны, защиты и мониторинга ТС по патенту RU №2250844, В60R 25/00, G08В 25/10, которая является наиболее близким аналогом настоящего изобретения. Этот наиболее близкий аналог содержит 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, при этом охранно-противоугонная подсистема содержит центральный блок управления, связанный с радиомодемом и с системным блоком, бортовой блок считывания, выполненный с возможностью радиочастотного взаимодействия с электронным ключом и связанный с центральным блоком управления охранно-противоугонной подсистемы, охранные датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам центрального блока управления, и блоки управления доступом и блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам центрального блока управления охранно-противоугонной подсистемы. Система содержит также видеопроцессорный блок, включающий в себя последовательно соединенные видеодигитайзер, вход которого подключен к выходу видеокамеры, и блок анализа изображений, который содержит последовательно соединенные 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 кадров по экрану монитора и расположена непосредственно перед пользователем, находящимся за рулем ТС и имеющим визуальный контакт с экраном монитора, а центральный блок управления охранно-противоугонной подсистемы - с возможностью формирования и передачи в блоки управления доступом и блокирования функциональных органов ТС команд, зависящих от результатов биометрической идентификации пользователя, проводимой в блоке анализа изображений.

Недостатком данного технического решения является то, что биометрическая идентификация пользователя проводится уже после того, как объект идентификации (один из пользователей ТС или злоумышленник) сумел проникнуть в салон ТС (или, как вариант, открыть капот или багажник). Злоумышленник может проникнуть в салон ТС, предварительно завладев электронным ключом или считав код электронного ключа с помощью граббера. В этом случае, даже не угнав ТС, он может нанести значительный материальный ущерб, например украсть магнитолу или повредить обшивку салона.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка ближайшего аналога за счет того, что биометрическая идентификация пользователя ТС проводится дистанционно, когда пользователь находится вне салона ТС.

Предметом изобретения является система контроля и управления доступом для ТС, содержащая связанные друг с другом центральный блок управления охранно-противоугонной системы, выполненный с возможностью управления блоками тревожной сигнализации, и радиочастотный ридер, связанный по радиоэфиру с находящимся у пользователя ТС радиочастотным тэгом, блок управления доступом, первый вход которого подключен к соответствующему выходу центрального блока управления охранно-противоугонной системы, а также видеокамеру, видеопроцессорный блок и последовательно соединенные радиомодем и модуль сотовой подвижной связи, выполненный с возможностью обмена сообщениями с находящимся у пользователя ТС сотовым телефоном, при этом в заявляемую систему введены первый и второй формирователи команд, а видеокамера встроена в сотовый телефон, выполненный с возможностью передачи изображений по сотовой сети подвижной связи, вход первого формирователя команд подключен к соответствующему выходу радиочастотного ридера, а выход - к первому входу видеопроцессорного блока, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам модуля сотовой подвижной связи, а выход - ко входам радиомодема и второго формирователя команд, первый выход которого соединен со вторым входом блока управления доступом, а второй выход - с четвертым входом видеопроцессорного блока.

Частным существенным признаком изобретения является следующий.

Видеопроцессорный блок содержит последовательно соединенные видеодигитайзер, блок режекции фона, детектор контуров, блок формирования фреймов, блок сравнения и решающий блок, выход которого является выходом видеопроцессорного блока, а также блок хранения видеошаблонов, первый вход которого подключен к выходу блока формирования фреймов, а выход - ко второму входу блока сравнения, и блок управления, первый выход которого подключен ко второму входу блока хранения видеошаблонов, а второй выход - ко второму входу блока формирования фреймов, при этом первый, второй и третий входы блока управления являются, соответственно, первым, четвертым и третьим входами видеопроцессорного блока, а вход видеодигитайзера - вторым входом видеопроцессорного блока.

Задачей данного изобретения является создание системы контроля и управления доступом для ТС, обладающей более высокой, чем существующие аналоги, надежностью защиты ТС от проникновения злоумышленников.

Обеспечиваемый технический результат заключается в комплексном применении с целью предотвращения попыток несанкционированного проникновения в салон ТС средств радиочастотной и биометрической идентификации пользователя по данным изображения лица. При этом для получения указанного изображения и передачи его на борт ТС для последующей обработки используется сотовый телефон со встроенной видеокамерой.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы контроля и управления доступом для ТС.

На фиг.2 представлен возможный вариант построения видеопроцессорного блока.

На фиг.1 и фиг.2 использованы следующие обозначения: 1 - радиочастотный ридер; 2 - радиочастотный тэг; 3 - центральный блок управления охранно-противоугонной системы; 4 - блок управления доступом; 5 - первый формирователь команд; 6 - видеопроцессорный блок; 7 - блок управления; 8 - модуль сотовой подвижной связи; 9 - сотовый телефон; 10 - второй формирователь команд; 11 - радиомодем; 12 - видеодигитайзер; 13 - блок режекции фона; 14 - детектор контуров; 15 - блок формирования фреймов; 16 - блок сравнения; 17 - блок хранения видеошаблонов; 18 - решающий блок.

Предлагаемая система контроля и управления доступом для ТС (фиг.1) содержит связанные друг с другом центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы, выполненный с возможностью управления блоками тревожной сигнализации, и радиочастотный ридер 1, связанный по радиоэфиру с находящимся у пользователя ТС радиочастотным тэгом 2. В состав предлагаемой системы входит блок 4 управления доступом, первый вход которого подключен к соответствующему выходу центрального блока 3 управления охранно-противоугонной системы. Также в состав предлагаемой системы входят последовательно соединенные радиомодем 11 и модуль 8 сотовой подвижной связи, выполненный с возможностью обмена сообщениями с находящимся у пользователя ТС сотовым телефоном 9, в состав которого встроена видеокамера. При этом сотовый телефон выполнен с возможностью передачи видеоизображения, например в виде стандартного MMS-сообщения в режиме GSM/GPRS.

Кроме того, в состав предлагаемой системы входят первый 5 и второй 10 формирователи команд, а также видеопроцессорный блок 6. Вход первого формирователя 5 команд подключен к соответствующему выходу радиочастотного ридера 1, а выход - к первому входу видеопроцессорного блока 6. Второй и третий входы видеопроцессорного блока 6 подключены к соответствующим выходам модуля 8 сотовой подвижной связи, а выход - ко входам радиомодема 11 и второго формирователя 10 команд. Первый и второй выходы второго формирователя 10 команд соединены, соответственно, со вторым входом блока 4 управления доступом и с четвертым входом видеопроцессорного блока 6.

Видеопроцессорный блок 6 (фиг.2) содержит последовательно соединенные видеодигитайзер 12, блок 13 режекции фона, детектор 14 контуров, блок 15 формирования фреймов, блок 16 сравнения и решающий блок 18, выход которого является выходом видеопроцессорного блока 6. Также в состав видеопроцессорного блока 6 входит блок 17 хранения видеошаблонов, первый вход которого подключен к выходу блока 15 формирования фреймов, а выход - ко второму входу блока 16 сравнения. Кроме того, видеопроцессорный блок 6 содержит блок 7 управления, первый выход которого подключен ко второму входу блока 17 хранения видеошаблонов, а второй выход - ко второму входу блока 15 формирования фреймов. При этом первый, второй и третий вход блока 7 управления являются, соответственно, первым, четвертым и третьим входами видеопроцессорного блока 6, а вход видеодигитайзера 12 - вторым входом видеопроцессорного блока 6.

Радиочастотный ридер 1, радиочастотный тэг 2, центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы, блок 4 управления доступом и радиомодем 11 с подключенным к нему модулем 8 сотовой подвижной связи являются стандартными функциональными узлами охранно-противоугонных и информационно-охранных систем, разрабатываемых предприятием-заявителем. Все они присутствуют в изделиях модельного ряда Reef GSM ("Автомобильные охранные системы", ООО "Альтоника", Каталог, Выпуск 9, 2006, с.24-27).

Встроенная в сотовый телефон 9 видеокамера (цифровая фотокамера) используется в большинстве сотовых телефонов бизнес-класса, например Nokia N73, Nokia 8800, Samsung SGH-E900 (market.yandex.ru).

Для приема информации от сотового телефона 9 в качестве модуля 8 сотовой подвижной связи может быть использован АЕМ-модуль того же сотового телефона 9.

Входящие в состав видеопроцессорного блока 6 видеодигитайзер 12 и другие блоки, обеспечивающие цифровую обработку и анализ изображений лица человека, широко применяются в системах распознавания образов (например, аналогичные блоки описаны в рекламных материалах концерна "РОССИ" на сайте www.cctv.rn: "Система распознавания по изображению лица ZN Technologies" и "Компьютерная система распознавания номеров автомобилей "ПОТОК"). Аналогичные приборы используются и в известных системах виртуального ввода данных в компьютер (например, по патенту US №5454043, G06K 9/00, или по заявке GB №2345538, G06F 3/00).

Кроме того, видеопроцессорный блок 6 аналогичен одноименному блоку ближайшего аналога (RU №2250844, В60R 25/00, G08B 25/10).

Веденные в состав бортовой аппаратуры первый 5 и второй 10 формирователи команд представляют собой микроконтроллеры, широко применяемые в современной автомобильной электронике.

Таким образом, все перечисленные выше узлы и компоненты заявленной системы известны и широко применяются на практике. Поэтому возможность практической реализации предлагаемой системы не вызывают сомнений.

Рассматриваемая система контроля и управления доступом в ТС работает следующим образом.

Как и в системах-аналогах, для идентификации пользователя используется технология радиочастотной идентификации (RFID). Функции RFID реализуются благодаря взаимодействию по радиоэфиру установленного на борту ТС радиочастотного ридера 1 и находящегося у пользователя радиочастотного тэга 2.

Радиочастотный тэг 2 может быть выполнен в вариантах:

- активного радиобрелока;

- транспондерной карточки с цифровой памятью, в которой зафиксирован идентификационный код пользователя и некоторые другие сведения ("Автомобильные охранные системы", ООО "Альтоника", Каталог, Выпуск 9, 2006).

Радиочастотный тэг 2 в виде активного радиобрелока содержит генератор кодовых посылок и кодер, который осуществляет формирование требуемых идентификационных кодов пользователей. При нажатии соответствующей кнопки на лицевой панели активного радиобрелока к указанным блокам подключается питание от батарейки. Генератор кодовых посылок вырабатывает и посылает в эфир кодовые посылки, содержащие идентификационный код данного пользователя ТС.

При использовании радиочастотного тэга 2 в виде транспондерной карточки (например, с переменной, то есть изменяющейся в соответствии с идентификационным кодом пользователя, нагрузкой) ее подносят в специальную зону, формируемую антенной радиочастотного ридера 1. При этом происходит считывание кодовой посылки, содержащей идентификационный код данного пользователя ТС, из цифровой памяти транспондерной карточки в цифровую память радиочастотного ридера 1.

Далее, эти кодовые посылки из радиочастотного ридера 1 направляются в центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы, где проводится сравнение идентификационного кода, содержащегося в кодовой посылке, с идентификационными кодами, хранящимися в памяти центрального блока 3 управления охранно-противоугонной системы. Если ни один из указанных идентификационных кодов не совпадает с идентификационным кодом, содержащимся в кодовой посылке, посланной радиочастотным тэгом 2, то такое событие классифицируется как тревожное. В этом случае центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы формирует тревожное уведомление и фиксирует его в своей памяти.

В принципе, фиксация тревожного уведомления может быть вызвана тем, что радиочастотный ридер 1 принял кодовую посылку, сформированную посторонним радиочастотным тэгом и предназначенную для бортовой аппаратуры другого, постороннего ТС. Однако после того, как произойдет радиочастотная идентификация в постороннем ТС, сигналы постороннего радиочастотного тэга прекратятся. Кроме того, вероятность приема сигналов постороннего радиочастотного тэга будет тем меньше, чем меньше зона приема радиочастотного ридера 1.

Кроме того, случайные помехи в радиоэфире могут исказить отдельные разряды в кодовой посылке комплектного радиочастотного тэга 2, в особенности, если радиочастотный тэг 2 находится вблизи границы зоны приема радиочастотного ридера 1. Это также приводит к фиксации тревожного уведомления. Однако при повторении кодовой посылки радиочастотного тэга 2 в более благоприятной для приема ситуации, например при приближении радиочастотного тэга 2 к радиочастотному ридеру 1, будет обеспечиваться нормальный прием кодовой посылки.

В центральном блоке 3 управления охранно-противоугонной системы должна быть задана программа, связывающая количество фиксируемых тревожных уведомлений за заданный промежуток времени и допустимую зону приема радиочастотного ридера 1. Эта программа должна однозначно указывать, что рассматриваемое поступление тревожных уведомлений может означать только одно: что некий злоумышленник пытается подобрать требуемый идентификационный код. В этом случае центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы формирует и посылает команду тревоги в блоки тревожной сигнализации. Управляющих воздействий на блок 4 управления доступом при этом не производится. Соответственно, функциональные органы, обеспечивающие возможность движения ТС, остаются в заблокированном состоянии, в которое они были приведены путем подачи соответствующих команд от центрального блока 3 управления охранно-противоугонной системы при постановке ТС на охрану.

Если переданный радиочастотным тэгом 2 идентификационный код совпадает с одним из идентификационных кодов, хранящихся в памяти центрального блока 3 управления охранно-противоугонной системы, то это означает, что радиочастотный тэг 2 находится либо у легитимного пользователя ТС, оснащенного "прописанным" в охранно-противоугонной системе радиочастотным тэгом 2, либо у злоумышленника, подделавшего или выкравшего радиочастотный тэг 2 этого легитимного пользователя. Условный номер легитимного пользователя определяется по номеру ячейки памяти центрального блока 3 управления охранно-противоугонной системы, в которой хранится идентификационный код, совпавший с идентификационным кодом, переданным радиочастотным тэгом 2.

В системах-аналогах указанного совпадения идентификационных кодов достаточно для того, чтобы разблокировать с помощью блока 4 управления доступом функциональные органы, обеспечивающие движение ТС. В рассматриваемой системе радиочастотная идентификация рассматривается лишь как первый этап процедуры идентификации пользователя. В заявляемой системе успешное завершение первого (радиочастотного) этапа идентификации пользователя считается необходимым, но не достаточным условием для санкционированного использования ТС. Наряду с первым этапом идентификации реализуется второй этап - биометрической идентификации пользователя по данным изображения лица.

Второй этап идентификации пользователя начинается с того, что центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы посылает уведомление об успешном завершении первого этапа идентификации на блоки тревожной сигнализации. Блоки тревожной сигнализации формируют при этом звуковой и/или световой сигнал, свидетельствующий об успешном окончании первого этапа идентификации.

Кроме того, центральный блок 3 управления охранно-противоугонной системы подает радиочастотному ридеру 1 специальное уведомление, содержащее условный номер легитимного пользователя. Приняв указанное уведомление, радиочастотный ридер 1 посылает на вход первого формирователя 5 команд кодовую посылку, содержащую условный номер легитимного пользователя. Первый формирователь 5 команд формирует команду начала второго этапа - биометрической идентификации пользователя по данным изображения лица и подает эту команду, дополненную условным номером легитимного пользователя, на первый вход видеопроцессорного блока 6. По этой команде, поступающей на первый вход блока 7 управления, входящего в состав видеопроцессорного блока 6 (фиг.2), напряжение питания подключается ко всем блокам, входящим в состав видеопроцессорного блока 6 (связи по напряжению питания на фиг.2 не показаны), а условный номер легитимного пользователя фиксируется в памяти блока 7 управления. В результате видеопроцессорный блок 6 переходит в ждущий режим работы, ожидая прихода сигнала от модуля 8 сотовой подвижной связи.

Характерной особенностью предлагаемого технического решения является то, что устройство, являющееся источником информации для идентификации, устанавливается не внутри ТС, а выполняется в виде носимого прибора, находящегося у пользователя ТС. Благодаря этому обеспечивается возможность дистанционной идентификации пользователя при нахождении его вне ТС. Пример подобного построения биометрического ридера представлен американской компанией SID PROTECT (Монитор, Telenews. RU, 2007). Роль биометрического ридера в указанной системе играет биометрическое устройство распознавания по отпечаткам пальцев, использующее в качестве признака для распознавания индивидуальный характер папиллярного узора человеческого пальца. Указанное биометрическое устройство выполнено в виде брелока с несколькими кнопками управления, в который встроен биометрический сканер, к поверхности которого прикладываются пальцы пользователя ТС (Монитор, №3 (319), Telenews. RU, 09.02.2007).

В предлагаемой системе роль биометрического сканера выполняет встроенная в сотовый телефон 9 миниатюрная видеокамера (цифровая фотокамера), являющаяся неотъемлемой частью большинства современных моделей сотовых телефонов бизнес-класса (например, market.yandex.ru). Через сеть сотовой подвижной связи пользователь может осуществлять передачу (в режиме GPRS) данных, в том числе изображений своего лица, с сотового телефона 9 в установленный на борту ТС модуль 8 сотовой подвижной связи.

Принятые бортовой аппаратурой ТС изображения передаются, далее, из модуля 8 сотовой подвижной связи на второй вход видеопроцессорного блока 6, где они подвергаются цифровой обработке и анализу в соответствии с заданным алгоритмом, пояснения к которому приведены ниже.

Полученный в результате видеопроцессорной обработки код, указывающий на успешную идентификацию пользователя или на отсутствие таковой, подается на вход второго формирователя 10 команд и на вход радиомодема 11.

Если полученный в результате видеопроцессорной обработки код свидетельствует об успешной идентификации пользователя, второй формирователь 10 команд формирует соответствующую команду и подает ее на блок 4 управления доступом. В качестве блока 4 управления доступом могут использоваться иммобилайзеры, дистанционно управляемые реле и другие аналогичные устройства. При этом могут быть задействованы одновременно несколько блоков 4 управления доступом. Указанные блоки формируют управляющие воздействия на соответствующие функциональные органы ТС (например, на систему зажигания или на топливную систему), переводя их в состояние, обеспечивающее возможность движения ТС. Код, поступивший при этом на вход радиомодема 11, преобразуется в кодовое сообщение, свидетельствующее о том, что оба этапа идентификации пользователя успешно завершены и пользователь может воспользоваться своим ТС. Радиомодем 11 формирует в стандартном формате, например в виде SMS-сообщения, уведомление о том, что оба этапа идентификации пользователя успешно завершены, и передает его в модуль 8 сотовой подвижной связи (если такие функции радиомодема 11 заданы при его программировании).

Получив указанное SMS-сообщение, модуль 8 сотовой подвижной связи посылает его в эфир на заданный телефонный номер.

Если код на выходе видеопроцессорного блока 6 указывает на отрицательный исход биометрической идентификации, то второй формирователь 10 команд не реагирует на него (в том смысле, что управляющее воздействие на блоки 4 управления доступом не формируется). При этом радиомодем 11 формирует в стандартном формате, например в виде SMS-сообщения, уведомление об отрицательном результате второго этапа идентификации и передает в модуль 8 сотовой подвижной связи.

Получив указанное SMS-сообщение, модуль 8 сотовой подвижной связи посылает его в эфир. Функциональные органы, обеспечивающие возможность движения ТС, остаются при этом в заблокированном состоянии.

Получив на свой сотовый телефон 9 указанное SMS-сообщение, пользователь может повторить попытку идентификации, несколько изменив при этом либо ракурс наблюдения своего лица объективом встроенной видеокамеры, либо расстояние между сотовым телефоном 9 и лицом. И так далее, до получения положительного результата идентификации или до того момента, когда либо количество попыток биометрической идентификации, либо временной интервал с начала биометрической идентификации превысит соответствующую максимально допустимую величину, заданную при программировании.

Принципы построения и функционирования ключевого элемента указанной системы - видеопроцессорного блока 6 (фиг.2) описаны в ранее полученных предприятием-заявителем патентах: RU №2250844, В60R 25/00, G08В 25/10, G01C 21/20, RU №2259019, Н04М 11/00, G08B 15/00 и в ряде других.

В данном изобретении остановимся только на наиболее существенных моментах.

Проверив по формируемым световым и/или звуковым сигналам ТС, что первый (радиочастотный) этап идентификации пользователя успешно завершен, пользователь наводит объектив видеокамеры сотового телефона 9 на свое лицо и посылает видеосигнал изображения лица на борт ТС. Передача видеосигнала может быть осуществлена, например, в виде стандартного MMS-сообщения в режиме GSM/GPRS.

На борту ТС видеосигнал изображения лица принимается модулем 8 сотовой подвижной связи и передается в видеопроцессорный блок 6 (фиг.2) - на вход видеодигитайзера 12.

Видеодигитайзер 12 преобразует полученный видеосигнал изображения лица в цифровые пиксели изображения, которые поступают последовательно в блок 13 режекции фона и в детектор 14 контуров, для устранения избыточности поступающей информации. При этом блок 13 режекции фона выявляет пиксели изображения, имеющие близкий уровень амплитуды, и классифицирует их как фон, подлежащий режекции. Детектор 14 контуров, наоборот, выявляет существенные изменения в уровнях амплитуды пикселей и "связывает" их в контуры, образующие цифровое контурное изображение лица. Далее, матрица этого цифрового контурного изображения поступает в блок 15 формирования фреймов, где формируется кадр цифрового изображения (фрейм). Из блока 15 формирования фреймов указанный фрейм передается на первый вход блока 16 сравнения и фиксируется в его буферной памяти.

Передача фрейма на первый вход блока 16 сравнения переводит блок 17 хранения видеошаблонов в режим выборки. В этом режиме блок 17 хранения видеошаблонов последовательно выбирает эталонные фреймы (видеошаблоны), записанные в энергонезависимую память блока 17 хранения видеошаблонов в режиме обучения, и подает их в формате текущего фрейма на второй вход блока 16 сравнения. Режим записи эталонных фреймов в память блока 17 хранения видеошаблонов будет рассмотрен ниже. Выборка этих эталонных фреймов из памяти блока 17 хранения видеошаблонов осуществляется в соответствии с условным номером легитимного пользователя, поступающим в блок 17 хранения видеошаблонов из блока 7 управления. По данному условному номеру в блоке 17 хранения видеошаблонов отбираются все эталонные фреймы, соответствующие возможным ракурсам наблюдения лица пользователя с данным условным номером.

Если при сравнении (в соответствии с заданным алгоритмом) текущего и одного из эталонных фреймов произошло совпадение фреймов, то блок 16 сравнения выдает в решающий блок 18 сигнал опознавания пользователя. Так, если сравнение фреймов осуществляется с помощью корреляционного алгоритма, то на выходе блока 16 сравнения появляется корреляционный отклик. Решающий блок 18 сравнивает амплитуду этого корреляционного отклика с заданным порогом. Если указанная амплитуда превышает заданный порог, то решающий блок 18 формирует сигнал опознавания пользователя ТС. Если ни для одного из эталонных фреймов превышения порога не произошло, то сигнал опознавания пользователя не формируется, а решающий блок 18 формирует соответствующий код. Сформированные решающим блоком 18 коды, свидетельствующие об успешной идентификации или об отсутствии таковой, подаются на вход второго формирователя 10 команд и на вход радиомодема 11.

Во втором формирователе 10 команд подсчитывается количество поступивших от видеопроцессорного блока 6 кодов, свидетельствующих об отсутствии идентификации. Счетчик, входящий в состав второго формирователя 10 команд и осуществляющий этот подсчет, обнуляется либо при поступлении кода, свидетельствующего об успешной идентификации, либо после того, как количество подсчитанных кодов достигнет максимального числа, заданного при программировании. Возможен и третий вариант обнуления счетчика: по окончании максимально допустимого промежутка времени, отводимого на этап биометрической идентификации (такое обнуление произойдет в том случае, если по окончании этапа радиочастотной идентификации пользователь обнаруживает, что он случайно воспользовался не своим радиочастотным тэгом 2). При обнулении счетчика второй формирователь 10 команд посылает в видеопроцессорный блок 6 команду отключения питания. В видеопроцессорном блоке 6 эта команда поступает на соответствующий вход блока 7 управления, после чего напряжение питания отключается от всех блоков, входящих в состав видеопроцессорного блока 6 (связи по напряжению питания в схеме видеопроцессорного блока 6 на фиг.2 не показаны).

Таким образом, питание к видеопроцессорному блоку 6 подключается только на небольшие промежутки времени, необходимые для проведения биометрической идентификации. Это существенно снижает энергопотребление бортовой аппаратуры ТС.

В том случае, если отключение питания от видеопроцессорного блока 6 происходит при формировании решающим блоком 18 кода, свидетельствующего об отсутствии идентификации, то в этом коде специально отмечается, что он является последним из кодов при отсутствии идентификации. Эта специальная отметка в коде может быть в простейшем случае осуществлена путем подачи серии логических нулей после отключения питания, поскольку при отключении питания от любого блока на его выходе могут присутствовать только логические нули.

Радиомодем 11 реагирует на эту специальную отметку путем указания в формируемом им SMS-сообщении, что пользователь не опознан и дальнейшая биометрическая идентификация прекращается.

Дальнейшая работа заявляемой системы контроля и управления доступом для ТС была описана выше.

Аналогичная процедура автоматической идентификации по данным изображения 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). В рассматриваемой системе реализация указанной процедуры значительно проще, поскольку используется значительно меньшее количество эталонных фреймов.

Формирование эталонных фреймов и их запоминание в блоке 17 хранения видеошаблонов осуществляется в режиме обучения.

Для перехода в этот режим пользователь проводит свою радиочастотную идентификацию. По окончании успешно проведенной радиочастотной идентификации, как было указано выше:

- блоками тревожной сигнализации формируется световой и/или звуковой сигнал, по которому пользователь может установить, что радиочастотная идентификация успешно завершена;

- для данного пользователя устанавливается условный номер;

- напряжение питания подключается ко всем блокам, входящим в состав видеопроцессорного блока 6;

- условный номер фиксируется в памяти блока 7 управления;

- в блоке 17 хранения видеошаблонов выделяется группа ячеек энергонезависимой памяти, соответствующая условному номеру, зафиксированному в блоке 7 управления.

Далее пользователь набирает на клавиатуре сотового телефона 9 соответствующую кодовую последовательность (запрограммированную как секретный код перехода в режим обучения) и посылает ее на заданный номер по сотовой сети подвижной связи (например, в составе SMS-сообщения). Модуль 8 сотовой подвижной связи принимает это SMS-сообщение, выделяет из него кодовую последовательность, идентифицирует ее как секретный код перехода в режим обучения, формирует сигнал перехода в режим обучения и передает его в видеопроцессорный блок 6, где он поступает на блок 7 управления. После этого блок 7 управления передает специальную команду на блок 17 хранения видеошаблонов. По этой команде в блоке 17 хранения видеошаблонов снимается защита информации в энергонезависимых ячейках памяти и блокируются выходные сигналы, подключенные ко входам блока 16 сравнения.

После этого пользователь наводит видеокамеру сотового телефона 9 на свое лицо и передает кадр изображения со своего сотового телефона 9, например, в виде стандартного MMS-сообщения в режиме GSM/GPRS на модуль 8 сотовой подвижной связи, который транслирует этот кадр в видеопроцессорный блок 6 - на вход видеодигитайзера 12. Пройдя ранее описанную обработку в цепи "видеодигитайзер 12 - блок 13 режекции фона - детектор 14 контуров - блок 15 формирования фреймов", получаемый фрейм подается на первый вход блока 17 хранения видеошаблонов и запоминается в соответствующей ячейке этого блока. Фрейм поступает также и в блок 16 сравнения. Однако, поскольку поступление данных от блока 17 хранения видеошаблонов на блок 16 сравнения заблокировано, результат сравнения в блоке 16 сравнения должен быть отрицательным. Решающий блок 18 формирует код, свидетельствующий об отсутствии идентификации. Этот код поступает во второй формирователь 10 команд и в радиомодем 11, которые реагируют на него полностью аналогично рассмотренному выше стандартному режиму работы. В частности, радиомодем 11 пересылает SMS-сообщение на сотовый телефон 9 через модуль 8 сотовой подвижной связи. Однако в модуле 8 сотовой подвижной связи хранится информация о том, что работа системы происходит в режиме обучения. Поэтому текст SMS-сообщения корректируется в соответствии с этим режимом. В SMS-сообщении пользователю предлагается провести повторную видеосъемку с некоторым изменением ракурса. После этого пользователь меняет ракурс видеосъемки и повторно осуществляет отсылку изображения своего лица на борт ТС. При этом второй фрейм заполняет следующую ячейку памяти в блоке 17 хранения видеошаблонов. И так далее, до заполнения всех отведенных данному пользователю ячеек в блоке 17 хранения видеошаблонов. После прохождения через модуль 8 сотовой подвижной связи числа SMS-сообщений, равного числу отведенных данному пользователю ячеек в блоке 17 хранения видеошаблонов, модуль 8 сотовой подвижной связи выходит из режима обучения. Второй формирователь 10 команд отключает питание видеопроцессорного блока 6 и тем самым выводит его из режима обучения по окончании максимально допустимого промежутка времени, отводимого на этап биометрической идентификации.

При этом должно выполняться условие, что количество ячеек, отведенное данному пользователю в блоке 17 хранения видеошаблонов, не превышает максимально допустимого количества попыток биометрической идентификации, зафиксированного во втором формирователе 10 команд.

Поскольку видеокамера, встроенная в сотовый телефон 9, находится в руках пользователя, взаимное геометрическое расположение лица пользователя и видеокамеры достаточно детерминировано. Соответственно, количество возможных ракурсов наблюдения невелико. Поэтому общее количество эталонных фреймов - видеошаблонов ограничено и для их хранения не требуется большого объема энергонезависимой памяти.

Наиболее простая схема и наиболее экономичная работа бортовой аппаратуры обеспечивается в том частном случае, когда каждому из пользователей отводится одно и то же число ячеек в блоке 17 хранения видеошаблонов и этому же числу равно максимально допустимое количество попыток биометрической идентификации. Например, для каждого пользователя отведено по две ячейки в блоке 17 хранения видеошаблонов и каждому пользователю предоставлено не более двух попыток биометрической идентификации. В этом случае второй формирователь 10 команд, подсчитывая количество попыток биометрической идентификации, на самом деле считает число заполненных ячеек в блоке 17 хранения видеошаблонов. После заполнения последней из этих ячеек второй формирователь 10 команд отключает напряжение питания от видеопроцессорного блока 6. А модуль 8 сотовой подвижной связи выходит из режима обучения, получив от радиомодема 11 SMS-сообщение с указанием о том, что пользователь не опознан и дальнейшая биометрическая идентификация прекращается. Подсчет числа SMS-сообщений в модуле 8 сотовой подвижной связи в рассматриваемом частном случае не нужен.

Совокупность описанных выше процедур позволяет решить поставленную задачу. В результате может быть создана система контроля и управления доступом для ТС, обладающая более высокой, чем существующие аналоги, надежностью защиты ТС от проникновения злоумышленников.

Обеспечиваемый технический результат заключается в комплексном применении средств радиочастотной и биометрической идентификации легитимного пользователя ТС по данным видеоизображения его лица с целью предотвращения попыток несанкционированного проникновения в салон, багажник или капот ТС. При этом для получения указанного видеоизображения и передачи его на борт ТС используется общедоступный сотовый телефон 9 со встроенной видеокамерой (цифровой фотокамерой).

1. Система контроля и управления доступом для транспортных средств, содержащая связанные друг с другом центральный блок управления охранно-противоугонной системы, выполненный с возможностью управления блоками тревожной сигнализации, и радиочастотный ридер, связанный по радиоэфиру с находящимся у пользователя транспортного средства радиочастотным тэгом, блок управления доступом, первый вход которого подключен к соответствующему выходу центрального блока управления охранно-противоугонной системы, а также видеокамеру, видеопроцессорный блок и последовательно соединенные радиомодем и модуль сотовой подвижной связи, выполненный с возможностью обмена сообщениями с находящимся у пользователя транспортного средства сотовым телефоном, отличающаяся тем, что в нее введены первый и второй формирователи команд, а видеокамера встроена в сотовый телефон, выполненный с возможностью передачи изображений по сотовой сети подвижной связи, при этом вход первого формирователя команд подключен к соответствующему выходу радиочастотного ридера, а выход - к первому входу видеопроцессорного блока, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам модуля сотовой подвижной связи, а выход - ко входам радиомодема и второго формирователя команд, первый выход которого соединен со вторым входом блока управления доступом, а второй выход - с четвертым входом видеопроцессорного блока.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что видеопроцессорный блок содержит последовательно соединенные видеодигитайзер, блок режекции фона, детектор контуров, блок формирования фреймов, блок сравнения и решающий блок, выход которого является выходом видеопроцессорного блока, а также блок хранения видеошаблонов, первый вход которого подключен к выходу блока формирования фреймов, а выход - ко второму входу блока сравнения, и блок управления, первый выход которого подключен ко второму входу блока хранения видеошаблонов, а второй выход - ко второму входу блока формирования фреймов, при этом первый, второй и третий входы блока управления являются соответственно первым, четвертым и третьим входами видеопроцессорного блока, а вход видеодигитайзера - вторым входом видеопроцессорного блока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам безопасности, обеспечивающим охрану и защиту транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования.

Изобретение относится к радиопоисковым технологиям, используемым для борьбы с угонами транспортных средств (ТС), и предназначено для оперативного поиска угнанных транспортных средств (УТС).

Изобретение относится к радиопоисковым технологиям, используемым для борьбы с угонами транспортных средств (ТС), и предназначено для обеспечения оперативного поиска угнанных ТС.

Изобретение относится к радиоэлектронным системам, обеспечивающим возможности комплексного решения задач охраны и определения текущего местоположения (позиционирования) транспортных средств (ТС).

Изобретение относится к сигнальным устройствам для охранно-противоугонных систем транспортных средств и предназначено для тревожного звукового оповещения. .

Изобретение относится к технике реализации охранных систем, предназначенных для защиты объектов недвижимости и транспортных средств. .

Изобретение относится к средствам безопасности транспортных средств (ТС) и предназначено для использования при защите ТС от проникновения и угона. .

Изобретение относится к охранным системам, обеспечивающим поиск, обнаружение, определение текущего местоположения и перехват угнанных транспортных средств (ТС) с помощью ТС быстрого реагирования.

Изобретение относится к области контроля и управления движением транспортных средств. .

Изобретение относится к технике для предотвращения недозволенного пользования транспортными средствами (ТС), например автомобилями. .

Изобретение относится к способам обеспечения охраны и защиты транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования

Изобретение относится к технике мониторинга транспортных средств и защиты от несанкционированного использования

Изобретение относится к системам охранной сигнализации и может быть использовано для управления транспортным парком, контроля за состоянием подвижных объектов и их перемещением в реальном масштабе времени, охраны стационарных и мобильных объектов

Изобретение относится к радиоэлектронным охранным системам

Изобретение относится к области мониторинга, сопровождения и управления наземными транспортными средствами (ТС)

Изобретение относится к технике обнаружения, сопровождения и перехвата угнанных транспортных средств (ТС)

Изобретение относится к сигнальным устройствам для транспортных средств и предназначено для тревожного звукового оповещения

Изобретение относится к области мониторинга, сопровождения и управления транспортными средствами (ТС)

Изобретение относится к оборудованию транспортных средств (ТС) для предотвращения недозволенного использования (угона) или кражи ТС

Изобретение относится к технике сигнализации о несанкционированном проникновении на охраняемый объект, преимущественно автомобиль

Изобретение относится к системам безопасности, обеспечивающим охрану и защиту транспортных средств от угона, кражи и других видов несанкционированного использования

Наверх