ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ И ОХРАНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2008 года по МПК B60R25/00 

Изобретение относится к комплексным системам безопасности, обеспечивающим возможности охраны и защиты транспортных средств (ТС) от угона, кражи и других видов несанкционированного использования.

Известна комплексная система безопасности по патенту RU №2175920, В60R 25/00, G08В 25/10, содержащая аппаратуру потребителя, включающую в себя приемник глобальной спутниковой системы навигации (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, дополненного идентификационными параметрами, на электронной карте-схеме местности, бортовой компьютер, содержащий интерфейс и связанные с ним процессор, запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь и два цифро-аналоговых преобразователя, выходы которых подключены к первым 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 сети 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 энергонезависимой 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 бортового компьютера соединен со входом узла блокирования функциональных органов охраняемого ТС, второй дополнительный выход интерфейса бортового компьютера подключен ко второму входу индикатора режима работы, первый дополнительный вход интерфейса бортового компьютера 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 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 другие сервисные функции.

Указанные возможности реализованы в охранно-противоугонных комплексах элитного класса BLACK BUG^® SUPER, серийно выпускаемых предприятием-заявителем. В качестве примера, можно привести модели ВТ-85 и BT-85W (Каталог "Автомобильные охранные системы", Техническая информация, ООО "Альтоника", 2006). Высокий уровень надежности и комфорта достигнут в этих моделях охранно-противоугонных комплексов как путем применения технологии радиочастотной идентификации пользователей, так 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) каждого пользователя ТС и его авторизация, то есть обеспечение для него возможности санкционированного использования ТС.

Блокирование движения ТС при попытке угона осуществляется в охранно-противоугонных комплексах посредством узлов блокирования функциональных органов, в частности, дистанционно управляемых (по проводам питания) реле, в соответствии с запатентованными предприятием-заявителем технологиями HOOK-UP^® (RU №2156706, В60R 25/00) и WAIT UP^® (RU №2160196, В60R 25/00). В состав этих охранно-противоугонных комплексов включен также абонентский приемопередатчик, который позволяет не только дистанционно блокировать движение ТС, но и управлять по телефону многими функциями ТС, включая ряд сервисных функций.

В качестве недостатка указанных охранно-противоугонных комплексов и систем следует отметить возможность потери пользователем ТС электронной метки или, что еще хуже, кражи электронной метки злоумышленником. В обоих случаях ТС оказывается практически незащищенным от угона (кражи).

На устранение указанного недостатка направлено техническое решение по патенту RU №2250844, В60R 25/00, G08В 25/10, представляющее собой систему охраны, защиты и мониторинга ТС, которая 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 процессорный блок управления, связанный с радиомодемом и с системным блоком и подключенный соответствующими входами к выходам навигационного блока, 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. Система содержит также видеопроцессорный блок, включающий в себя 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 биометрической идентификации пользователя, проводимой в блоке анализа изображений.

Указанная система охраны, защиты и мониторинга ТС является ближайшим аналогом настоящего изобретения.

Недостаток ближайшего аналога предлагаемого технического решения связан с независимым друг от друга использованием радиочастотного и биометрического методов идентификации пользователя ТС, в результате чего информационные возможности получаемого видеоизображения пользователя ТС используются далеко не полностью. Соответственно, и эффективность охраны является недостаточно высокой для такого класса систем.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка. Этого предполагается достигнуть за счет интеграционной связи каналов радиочастотной и биометрической идентификации пользователя ТС.

Предметом изобретения является интегрированная система управления доступом и охраны ТС, содержащая центральный блок управления, связанный первым выходом и первым входом, соответственно, с первым входом и первым выходом радиомодема, вторые вход и выход которого подключены, соответственно, к выходу и входу приемопередатчика, выполненного с возможностью обмена данными по радиоэфиру с внешними системами, охранные датчики, выходы которых подключены ко второму входу центрального блока управления, навигационный приемник, выполненный с возможностью приема сообщений глобальной спутниковой системы навигации, выход которого подключен к третьему входу центрального блока управления, узлы блокирования функциональных органов, первые входы которых подключены ко второму выходу центрального блока управления, видеокамеру и видеопроцессорный блок, первый вход которого подключен к выходу видеокамеры, а первый выход - к четвертому входу центрального блока управления, а также блок идентификации и электронную метку, которой снабжают каждого из пользователей, содержащие, соответственно, радиочастотный ридер и радиочастотный тэг, выполненные с возможностью взаимодействия по радиоэфиру друг с другом, видеопроцессорный блок содержит последовательно соединенные видеодигитайзер, вход которого является первым входом видеопроцессорного блока, и блок анализа изображений, второй вход и первый выход которого являются, соответственно, вторым входом и первым выходом видеопроцессорного блока, а радиочастотный ридер выполнен с управляющим и тревожным выходами, - при этом в нее введен формирователь команд, а центральный блок управления выполнен дополнительно с третьим и четвертым выходами, узлы блокирования функциональных органов выполнены дополнительно со вторыми входами, соединенными с выходом формирователя команд, а радиомодем выполнен дополнительно с третьим и четвертым входами, в электронную метку введен биометрический тэг, выполненный с возможностью хранения кодированного видеоизображения идентификационных признаков лица пользователя ТС, в блок идентификации введены биометрический ридер, обеспечивающий возможность взаимодействия по радиоэфиру с биометрическим тэгом, и формирователь тревожных сообщений, вход которого подключен к тревожному выходу радиочастотного ридера, а выход подключен к первому входу формирователя команд и к третьему входу радиомодема, четвертый вход которого подключен ко второму выходу видеопроцессорного блока, выход биометрического ридера подключен к третьему входу видеопроцессорного блока, четвертый вход которого подключен к третьему выходу центрального блока управления, управляющий выход радиочастотного ридера подключен к управляющему входу видеокамеры и ко второму входу видеопроцессорного блока, в который введены блок декодирования, первый и второй входы которого являются, соответственно, третьим и четвертым входами видеопроцессорного блока, а также блок сравнения и блок кодирования, через который второй выход блока анализа изображений подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока декодирования, а первый выход является третьим выходом видеопроцессорного блока, к которому подключен второй вход формирователя команд, при этом второй выход блока сравнения является вторым выходом видеопроцессорного блока, пятым входом которого является третий вход блока анализа изображений, который соединен с четвертым выходом центрального блока управления.

Задачей изобретения является создание интегрированной системы контроля доступа и охраны ТС, позволяющей без существенного усложнения системы повысить эффективность ее действия. Одновременно должны сохраняться и положительные качества, присущие системе - ближайшему аналогу: например, возможность высокоточной навигации ТС и гибкие сервисные возможности.

Этого планируется достигнуть, благодаря более полному использованию возможностей видеокамеры, входящей в состав бортового оборудования ТС, а именно, благодаря формированию с ее помощью третьего рубежа защиты, использующего дополнительный идентификационный признак - распределение "биометрических точек" лица пользователя ТС.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется на фиг.1-4.

На фиг.1 представлена общая структурная схема предлагаемой системы управления доступом и охраны ТС.

На фиг.2 приведена структурная схема видеопроцессорного блока - одного из основных узлов предлагаемой системы управления доступом и охраны ТС.

На фиг.3 приведена структурная схема блока идентификации.

На фиг.4 приведена структурная схема электронной метки.

На фиг.1 - 4 использованы следующие обозначения: 1 - охранные датчики; 2 - центральный блок управления; 3 - узлы блокирования функциональных органов; 4 - радиомодем; 5 - приемопередатчик; 6 - навигационный приемник; 7 - блок идентификации; 8 - электронная метка; 9 - радиочастотный ридер; 10 - радиочастотный тэг; 11 - видеокамера; 12 - видеопроцессорный блок; 13 - формирователь тревожных сообщений; 14 - формирователь команд; 15 - видеодигитайзер; 16 - блок анализа изображений; 17 - блок кодирования; 18 - блок декодирования; 19 - блок сравнения; 20 - биометрический ридер; 21 - биометрический тэг.

Представленная на фиг.1 - 4 интегрированная система управления доступом и охраны ТС содержит центральный блок 2 управления, связанный первым выходом и первым входом, соответственно, с первым входом и первым выходом радиомодема 4, вторые вход и выход которого подключены, соответственно, к выходу и входу приемопередатчика 5, выполненного с возможностью обмена данными по радиоэфиру с внешними системами.

Как и ближайший аналог, рассматриваемая система содержит (фиг.1):

- охранные датчики 1, выходы которых подключены ко второму входу центрального блока 2 управления;

- навигационный приемник 6, выход которого подключен к третьему входу центрального блока 2 управления;

- узлы 3 блокирования функциональных органов, первые входы которых подключены ко второму выходу центрального блока 2 управления;

- видеокамеру 11;

- видеопроцессорный блок 12;

- электронную метку 8, содержащую радиочастотный тэг 10;

- блок 7 идентификации, содержащий радиочастотный ридер 9, выполненный с управляющим и тревожным выходами.

При этом радиочастотный тэг 10 и радиочастотный ридер 9 выполнены с возможностью взаимодействия по радиоэфиру друг с другом.

Первый вход видеопроцессорного блока 12 подключен к выходу видеокамеры 11, а первый выход - к четвертому входу центрального блока 2 управления.

Видеопроцессорный блок 12 содержит (фиг.2):

- видеодигитайзер 15, вход которого является первым входом видеопроцессорного блока 12;

- блок 16 анализа изображений, первый вход которого подключен к выходу видеодигитайзера 15. При этом второй вход блока 16 анализа изображений является вторым входом видеопроцессорного блока 12, а первый выход блока 16 анализа изображений является первым выходом видеопроцессорного блока 12;

- блок 18 декодирования, первый и второй входы которого являются, соответственно, третьим и четвертым входами видеопроцессорного блока 12;

- блок 17 кодирования, ко входу которого подключен второй выход блока 16 анализа изображений;

- блок 19 сравнения, входы которого подключены, соответственно, к выходам блока 17 кодирования и блока 18 декодирования, а первый и второй выходы являются, соответственно, третьим и вторым выходами видеопроцессорного блока 12.

При этом пятым входом видеопроцессорного блока 12 является третий вход блока 16 анализа изображений.

Электронная метка 8 (фиг.4), кроме указанного выше радиочастотного тэга 10, содержит дополнительно биометрический тэг 21, выполненный с возможностью хранения набора кодированных видеоизображений, содержащих идентификационные признаки лиц каждого из пользователей ТС.

В заявляемую систему введен формирователь 14 команд, выход которого подключен ко вторым входам узлов 3 блокирования функциональных органов.

Блок 7 идентификации (фиг.3), кроме указанного выше радиочастотного ридера 9, содержит дополнительно биометрический ридер 20, выполненный с управляющим и тревожным выходами, и формирователь 13 тревожных сообщений, вход которого подключен к тревожному выходу радиочастотного ридера 9, а выход соединен с третьим входом радиомодема 4 и с первым входом формирователя 14 команд.

Биометрический тэг 21, входящий в состав электронной метки 8, и биометрический ридер 20, входящий в состав блока 7 идентификации, выполнены с возможностью взаимодействия по радиоэфиру друг с другом.

Четвертый вход радиомодема 4 подключен ко второму выходу видеопроцессорного блока 12, а выход биометрического ридера 20 подключен к третьему входу видеопроцессорного блока 12, четвертый и пятый входы которого соединены, соответственно, с третьим и четвертым выходами центрального блока 2 управления. Третий выход видеопроцессорного блока 12 подключен ко второму входу формирователя 14 команд. При этом управляющий выход радиочастотного ридера 9 подключен к управляющему входу видеокамеры 11 и ко второму входу блока 16 анализа изображений.

Охранные датчики 1, центральный блок 2 управления, узлы 3 блокирования функциональных органов, формирователь 14 команд и электронная метка 8, содержащая радиочастотный тэг 10, являются элементами серийно выпускаемых предприятием-заявителем охранно-противоугонных комплексов BLACK BUG^® и REEF^® (Каталог "Автомобильные охранные системы", Техническая информация, ООО "Альтоника", 2006).

Охранные датчики 1 предназначены для контроля доступа в охраняемое ТС, например, в салон, багажник или капот. При срабатывании охранных датчиков 1 в центральном блоке 2 управления формируются сигналы тревоги о нарушении охраняемого периметра ТС.

В материалах данного изобретения предполагается, что злоумышленник, задумавший угон ТС, обладает возможностью обхода (или отключения) охранных датчиков 1 без формирования сигналов тревоги. Такая возможность может быть достигнута, например, путем кражи электронной метки 8 у одного из пользователей ТС.

Навигационный приемник 6, радиомодем 4 и связанный с ним приемопередатчик 5 являются стандартным терминальным оборудованием систем связи и навигации. В частности, в качестве навигационного приемника 6 может использоваться приемник глобальной спутниковой системы радионавигации, например, GPS-приемник, а в качестве приемопередатчика 5 - терминал сотовой сети подвижной связи стандарта GSM, обладающей возможностями пакетной передачи данных (GSM/GPRS).

В качестве видеокамеры 11 может быть использована широкоугольная, миниатюрная камера внутреннего наблюдения. Как правило, объектив видеокамеры 11, предназначенной для наблюдения, имеет конструкцию pin-hole. Эта конструкция объектива представляет собой специальную оптическую систему, в которой лучи фокусируются в точке, расположенной за пределами объектива (объектив с вынесенным входным зрачком). Конструкция объектива pin-hole является вандалозащищенной и содержит несколько линз, подобранных таким образом, чтобы плоскость апертуры диафрагмы совпадала с входным зрачком, расположенным перед передней линзой объектива. Видеокамера с объективом pin-hole характеризуется высокой степенью миниатюризации, надежностью работы и устойчивостью к внешним воздействиям. Подробная информация о таких видеокамерах представлена, например, на сайтах компании КОМКОМ Electronics (www.comcom.ru) и международного журнала по охранному телевидению (www.cctvfocus.ru). Это позволяет использовать для такой видеокамеры входное отверстие диаметром от 0,8 до 2,0 мм, которое может быть достаточно просто замаскировано в элементах внутренней отделки салона ТС (журнал "Системы безопасности", декабрь 2003 - январь 2004, с.66).

Пример практического использования видеокамеры в салоне ТС для наблюдения за водителем приводится, в частности, в журнале "Авторевю", №10, 2004, с.80.

Входящие в состав видеопроцессорного блока 12 видеодигитайзер 15 и блок 16 анализа изображений широко применяются в системах цифровой обработки изображений, в частности, в системах распознавания образов (например, аналогичные блоки описаны в рекламных материалах концерна "РОССИ" на www.cctv.ru: "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).

Блок 16 анализа изображений идентичен одноименному блоку ближайшего аналога (RU №2250844, В60R 25/00, G08B 25/10). Что же касается блоков, введенных в видеопроцессорный блок 12: блока 17 кодирования, блока 18 декодирования и блока 19 сравнения, то указанные блоки являются стандартными компонентами систем распознавания лиц (www.iss.ru. www.papillon.ru).

Биометрический тэг 21 представляет собой микрочип, содержащий информацию о так называемых "биометрических точках" лица каждого из возможных пользователей ТС. Подобное техническое решение описано в патенте MD №2649, G08G 1/017, В60R 13/10. Для бесконтактной передачи этой информации к указанному микрочипу подстыковывается модуль беспроводной передачи данных, например, Bluetooth-модуль. Аналогичный Bluetooth-модуль устанавливается в биометрическом ридере 20, входящем в состав блока 7 идентификации. При нахождении указанных Bluetooth-модулей в зоне действия друг друга осуществляется считывание информации о "биометрических точках" лица каждого из возможных пользователей ТС из биометрического тэга 21 в биометрический ридер 20.

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 интегрированная система управления доступом и охраны ТС работает следующим образом.

Как и в системе, являющейся ближайшим аналогом предлагаемой интегрированной системы управления доступом и охраны ТС, обнаружение проникновения злоумышленников в охраняемое ТС, например, в салон, багажник или капот, осуществляется с помощью охранных датчиков 1, выходы которых подключены к центральному блоку 2 управления.

При срабатывании какого-либо охранного датчика 1 центральный блок 2 управления формирует:

- на первом выходе - тревожное сообщение первого уровня;

- на втором выходе - команду блокирования функциональных органов ТС.

Команда блокирования функциональных органов ТС подается на узлы 3 блокирования функциональных органов. После получения данной команды узлы 3 блокирования функциональных органов переходят в режим, препятствующий движению ТС.

Тревожное сообщение первого уровня подается на первый вход радиомодема 4, который формирует из этого сообщения тревожную кодовую посылку, содержащую идентификационные признаки ТС (государственный номер, марку, цвет и другие признаки ТС). Эта тревожная кодовая посылка переносится на высокочастотную несущую в приемопередатчике 5 и излучается в радиоэфир. После прохождения по радиосети указанная тревожная кодовая посылка поступает во внешние системы, в качестве которых могут выступать, например, сотовый телефон пользователя ТС, приемная аппаратура информационного и/или диспетчерского центра, а также другая аналогичная аппаратура.

В обратном направлении - через приемопередатчик 5 и радиомодем 4 на первый вход центрального блока 2 управления могут поступать команды дистанционного блокирования функциональных органов ТС, либо другие сигналы дистанционного управления узлами и агрегатами ТС, посылаемые из внешних систем.

Вид радиосети, конкретные варианты использования информации в информационном и/или диспетчерском центрах, варианты реализации дистанционного управления ТС не являются существенными для данного изобретения признаками и поэтому далее не рассматриваются.

Определение с высокой точностью координат ТС осуществляется в рассматриваемой системе традиционным путем - с помощью навигационного приемника 6 сигналов GPS (НАВСТАР и/или ГЛОНАСС). Навигационный приемник 6 принимает через свою антенну сигналы вышеуказанных глобальных спутниковых систем радионавигации, осуществляет их обработку и передает результаты обработки на третий вход центрального блока 2 управления. Эти данные, совместно с кодами идентификационных признаков ТС, передаются через радиомодем 4 в приемопередатчик 5, излучаются через его антенну в радиоэфир (в составе тревожной кодовой посылки) и после прохождения по радиосети поступают во внешние системы, которые могут использовать эти данные в качестве целеуказания при поиске и перехвате угнанного ТС.

Функции идентификации пользователя и противодействия угону ТС реализуется, благодаря наличию на борту ТС элементов СКУД, а именно, установленного в салоне ТС блока 7 идентификации и находящейся у пользователя электронной метки 8. В заявляемой системе с помощью электронной метки 8 осуществляются как радиочастотная, так и биометрическая идентификация пользователя.

Радиочастотная идентификация проводится с помощью радиочастотного ридера 9, входящего в состав установленного на борту ТС блока 7 идентификации, и радиочастотного тэга 10, входящего в состав электронной метки 8. Электронная метка 8 находится у каждого пользователя ТС, например, в кармане его пиджака. Радиочастотный ридер 9 и радиочастотный тэг 10 связаны друг с другом по радиоэфиру. Их взаимодействие происходит следующим образом. В режиме охраны ТС после обнаружения внешнего воздействия на ТС (например, после включения зажигания ТС) происходит включение блока 7 идентификации. При этом в зоне, окружающей антенну радиочастотного ридера 9, формируются сигналы опроса электронной метки 8. Как только электронная метка 8 попадает в зону действия радиочастотного ридера 9, происходит:

- прием электронной меткой 8 сигналов опроса;

- отождествление электронной меткой 8 сигналов опроса, как допустимых;

- автоматическое считывание зафиксированного в цифровой памяти радиочастотного тэга 10 идентификационного кода;

- бесконтактная передача идентификационного кода от радиочастотного тэга 10 на радиочастотный ридер 9;

- сравнение в радиочастотном ридере 9 идентификационного кода с кодами, хранящимися в запоминающем устройстве радиочастотного ридера 9;

- при выявлении совпадения радиочастотный ридер 9 формирует сигнал на своем управляющем выходе, а при отсутствии такого совпадения - на тревожном выходе.

Эта последовательность операций широко применяется в серийно выпускаемых предприятием-заявителем противоугонных и охранных автомобильных системах типов BLACK BUG^®, GUARD, REEF^® (Каталог "Автомобильные охранные системы", Техническая информация, ООО "Альтоника", 2006).

Антенну радиочастотного ридера 9 размещают в таких системах в спинке кресла водителя. Если электронная метка 8 находится в кармане пиджака водителя (являющегося пользователем ТС), то при занятии им своего места в салоне ТС электронная метка 8 попадает в зону действия радиочастотного ридера 9, который автоматически считывает записанный в цифровой памяти радиочастотного тэга 10 идентификационный код.

При изменении пользователем охраняемого ТС идентификационного кода осуществляется замена одной электронной метки 8 на другую и соответствующее перепрограммирование запоминающего устройства радиочастотного ридера 9.

В простейшем случае в качестве электронной метки 8 может быть использована транспондерная карточка - пассивный элемент с переменной (изменяющейся в соответствии с идентификационным кодом) нагрузкой для генератора электромагнитных сигналов, входящего в состав радиочастотного ридера 9.

Если идентификационный код совпадает с одним из кодов, находящихся в запоминающем устройстве радиочастотного ридера 9, то последний вырабатывает на своем управляющем выходе команду обнаружения идентификационного кода. В вышеупомянутых известных охранных автомобильных системах эта команда направляется в центральный блок 2 управления, который воздействует на узлы 3 блокирования функциональных органов, разрешая движение ТС. В предлагаемой системе указанная команда передается на управляющий вход видеокамеры 11 и на первый вход видеопроцессорного блока 12. При получении указанной команды включается видеокамера 11 и начинает работать видеопроцессорный блок 12, который осуществляет идентификацию пользователя методами биометрии - по индивидуальным особенностям его лица.

Если не произошло совпадение идентификационного кода с одним из кодов, находящихся в запоминающем устройстве радиочастотного ридера 9, то радиочастотный ридер 9 формирует на своем тревожном выходе команду на включение формирователя 13 тревожных сообщений. Тревожное сообщение, сформированное в формирователе 13 тревожных сообщений, подается на третий вход радиомодема 4 и на первый вход формирователя 14 команд.

Формирователь 14 команд преобразует это тревожное сообщение в набор команд и передает его на вторые входы узлов 3 блокирования функциональных органов. При этом осуществляется блокирование работы функциональных органов ТС, препятствующее движению ТС.

В свою очередь, радиомодем 4 преобразует указанное тревожное сообщение в модулирующее воздействие для приемопередатчика 5 и подает его на модулирующий вход указанного приемопередатчика 5. Приемопередатчик 5 переносит тревожное сообщение на высокочастотную несущую и излучает его в эфир в виде тревожного сообщения первого уровня. Это тревожное сообщение может приниматься различными внешними системами, о назначении которых говорилось выше.

Если считанный с электронной метки 8 идентификационный код совпадает с с одним из кодов, хранящихся в запоминающем устройстве радиочастотного ридера 9, то это указывает, что за рулем ТС находится либо легитимный пользователь ТС, оснащенный "прописанной" в системе электронной меткой 8, либо опытный злоумышленник, подделавший или выкравший "прописанную" в системе электронную метку 8.

Для того чтобы не допустить угона ТС опытным злоумышленником, осуществляется биометрическая идентификация пользователя. Как и в ближайшем аналоге (патент RU №2250844, В60R 25/00, G08В 25/10), источником информации для биометрической идентификации пользователя является видеоизображение, получаемое видеокамерой 11, установленной таким образом, чтобы в ее поле зрения попадало лицо человека, находящегося за рулем ТС. Обработка видеоизображений проводится в видеопроцессорном блоке 12. Ключом к распознаванию являются индивидуальные особенности лица человека, проявляющиеся в определенных идентификационных признаках.

Совместно используются два алгоритма биометрической идентификации пользователя по видеоизображению его лица:

- как и в ближайшем аналоге, реализуется алгоритм анализа распределения яркостных контуров на лице пользователя;

- используется алгоритм анализа распределения "биометрических точек" на лице пользователя, описанный в вышеупомянутом патенте MD №2649, G08G 1/017, В60R 13/10.

Вначале реализуется алгоритм анализа распределения яркостных контуров на лице пользователя. Для этого в видеопроцессорном блоке 12 осуществляются следующие основные операции. Видеодигитайзер 15, установленный на входе видеопроцессорного блока 12, соединенном с выходом видеокамеры 11, оцифровывает сигнал видеокамеры 11, преобразуя его в цифровые пиксели изображения, которые поступают затем в блок 16 анализа изображений. В блоке 16 анализа изображений, в соответствии с алгоритмом, описанном в вышеупомянутом ближайшем аналоге (патент RU №2250844, В60R 25/00, G08B 25/10), осуществляются следующие операции:

- видеозахват, то есть преобразование массива цифровых пикселей в форму, пригодную для последующей компьютерной обработки - в цифровую "картинку";

- режекция фона, заключающаяся в выявлении пикселей изображения, имеющих близкий уровень амплитуды и в классификации их в качестве фона, подлежащего устранению;

- выделение контуров путем выявления существенных изменений в уровнях амплитуды пикселей с последующим "связыванием" их в контуры, образующие цифровое контурное изображение лица;

- формирование кадра цифрового изображения (или фрейма) и в запоминании этого фрейма в буферной памяти блока 16 анализа изображений;

- сравнение фрейма, запомненного в буферной памяти блока 16 анализа изображений, с эталонными фреймами, соответствующими возможным ракурсам наблюдения видеокамерой 11 лица каждого из легитимных пользователей ТС.

Поскольку взаимное геометрическое расположение лица пользователя и видеокамеры 11 детерминируется геометрией расположения кресла и рулевой колонки ТС, количество возможных ракурсов наблюдения лица каждого пользователя сравнительно невелико. Количество возможных пользователей ТС также не может быть большим. Поэтому общее количество эталонных фреймов ограничено, и для их хранения не требуется столь же большого объема памяти блока 16 анализа изображений, как в обычных поисковых системах распознавания, работающих в аэропортах, на вокзалах и в других местах скопления людей (www.cctv.ru, www.videonet.ru).

Если при сравнении текущего и эталонных фреймов произошло совпадение фреймов, то блок 16 анализа изображений посылает в центральный блока 2 управления сигнал предварительного опознавания пользователя. Если ни для одного из эталонных фреймов такого совпадения не произошло, то сигнал предварительного опознавания пользователя не посылается.

В случае получения центральным блоком 2 управления сигнала предварительного опознавания центральный блок 2 управления формирует и посылает в видеопроцессорный блок 12 две команды:

- первая команда - о передаче цифрового контурного изображения лица пользователя из буферной памяти блока 16 анализа изображений в блок 17 кодирования;

- вторая команда - о начале обработки в блоке 18 декодирования информации, поступающей из блока 7 идентификации.

Получив первую команду, блок 16 анализа изображений передает запомненное контурное изображение лица пользователя в блок 17 кодирования. Блок 17 кодирования преобразует контурное изображение лица в фрейм распределения "биометрических точек", характеризующий особенности лица пользователя ТС, и подает этот фрейм (далее, эталонный фрейм) на первый вход блока 19 сравнения.

Получив вторую указанную выше команду, блок 18 декодирования обрабатывает кодовое сообщение, содержащее заданное для лица пользователя распределение "биометрических точек", которое поступает с выхода биометрического ридера 20, установленного в блоке 7 идентификации, и преобразует его в формат двумерного изображения - фрейма. Этот фрейм подается с выхода блока 18 декодирования на второй вход блока 19 сравнения. В блоке 19 сравнения этот фрейм сравнивается с эталонным фреймом, поступившим из блока 17 кодирования и представляющим собой кодированный видеообраз "биометрических точек" лица человека, находящегося в данный момент перед видеокамерой 11. Изменяя ракурс видеонаблюдения, человек может плавно варьировать эталонный фрейм, добиваясь необходимой степени сходства с фреймом, поступившим на второй вход блока 19 сравнения.

Сравнение двух указанных фреймов в блоке 19 сравнения может быть осуществлено, например, путем их корреляции друг с другом, в результате которой формируется корреляционный отклик с амплитудой, пропорциональной степени сходства двух указанных фреймов.

Амплитуда корреляционного отклика сравнивается с заданным порогом, при превышении которого делается вывод о том, что за рулем действительно находится легитимный пользователь ТС, и движение ТС может быть разрешено.

Если амплитуда корреляционного отклика на выходе блока 19 сравнения не превышает заданный порог, то подается команда на формирователь 14 команд. При этом формирователь 14 команд формирует исполнительную команду для узлов 3 блокирования функциональных органов, подаваемую на вторые входы узлов 3 блокирования функциональных органов. По этой команде узлы 3 блокирования функциональных органов блокируют соответствующие органы ТС (например, двигатель), запрещая движение ТС.

Одновременно с этим в блоке 19 сравнения формируется тревожное сообщение, которое передается на четвертый вход радиомодема 4, преобразуется в нем в тревожную кодовую посылку второго уровня и с помощью приемопередатчика 5 посылается по радиоэфиру во внешние системы, которые реагируют на нее в соответствии с заложенными в них алгоритмами. Реакции внешних систем на получение тревожной кодовой посылки второго уровня не имеют отношения к предмету данного изобретения и потому в данной заявке не рассматриваются.

Большинство описанных выше процедур управления доступом и охраны ТС аналогичны процедурам, используемым в ближайшем аналоге (RU №2250844, В60R 25/00, G08В 25/10). Отличия же заключаются в дополнительном использовании видеоизображений лица человека, находящегося за рулем ТС. Если в ближайшем аналоге это видеоизображение использовалось только как источник текущей биометрической информации, то в предлагаемой системе, это видеоизображение используется также для формирования эталонного фрейма, представляющего собой закодированное распределение "биометрических точек" на лице человека. Такое же закодированное распределение "биометрических точек" лица каждого пользователя содержится в биометрическом тэге 21. Этот набор распределений "биометрических точек", принадлежащих легитимным пользователям ТС, и служит своеобразным электронным "ключом" к ТС.

Остановимся более подробно на процедуре формирования указанного распределения и на преобразовании его в кодовое сообщение, используемое для сравнения с эталонным фреймом, получаемым из реального видеоизображения человека, находящегося за рулем ТС. Первичным источником этого кодового сообщения является информация, содержащаяся в биометрическом тэге 21, входящем в состав электронной метки 8. Биометрический тэг 21 представляет собой микрочип, встроенный совместно с радиочастотным тэгом 10, в электронную метку 8, хранящуюся у каждого пользователя.

Биометрический тэг 21 дистанционно связан (например, с помощью Bluetooth-канала) с биометрическим ридером 20, расположенным в блоке 7 идентификации.

В микрочип биометрического тэга 21 заносят (например, с помощью технологии, описанной в патенте MD №2649, G08G 1/017, В60R 13/10) несколько распределений "биометрических точек", соответствующих различным возможным ракурсам наблюдения каждого из легитимных пользователей данного ТС. Как только биометрический тэг 21 попадает (в составе электронной метки 8) в зону действия биометрического ридера 20, происходит передача по радиоэфиру указанного распределения "биометрических точек" в биометрический ридер 20. После этого биометрический ридер 20 формирует кодовое сообщение, используемое затем в видеопроцессорном блоке 12 для сравнения с эталонными фреймами. Процедура сравнения указанных фреймов и принятия решения об идентификации пользователя ТС была описана выше.

Таким образом, использование, наряду с радиочастотным идентификационным кодом и с контурным изображением лица человека, дополнительного биометрического идентификационного признака - распределения "биометрических точек" лица - позволяет создать дополнительный, третий рубеж защиты ТС.

Этот рубеж может функционировать независимо от работы центрального блока 2 управления, препятствуя угону ТС даже в тех случаях, когда злоумышленникам удалось обойти первые два рубежа защиты.

Совместное применение всех указанных рубежей защиты позволяет существенно улучшить вероятностные характеристики идентификации пользователя и, в целом, повысить эффективность охраны ТС.

Таким образом, совокупность признаков, общих с системой, являющейся ближайшим аналогом, и отличительных признаков заявленной системы, позволяет решить поставленную задачу создания интегрированной системы контроля доступа и охраны ТС, позволяющей без существенного усложнения повысить эффективность ее действия по сравнению с ближайшим аналогом.

Одновременно, сохраняются и могут быть использованы по своему прямому назначению и многие положительные качества, присущие системе - ближайшему аналогу: например, возможность высокоточной навигации ТС и гибкие сервисные возможности.

Обеспечиваемый технический результат достигается, благодаря более полному использованию возможностей видеокамеры 11, входящей в состав бортового оборудования ТС, и заключается в формировании третьего рубежа защиты, использующего дополнительный идентификационный признак - распределение "биометрических точек" лица человека.

Изобретение относится к комплексным системам безопасности, обеспечивающим возможности охраны и защиты транспортных средств от угона, кражи и других видов несанкционированного использования. Центральный блок управления через радиомодем связан с приемопередатчиком, выполненным с возможностью обмена данными по радиоэфиру с внешними системами. К центральному блоку управления также подключены охранные датчики и навигационный приемник, выполненный с возможностью приема сообщений глобальной спутниковой системы навигации. Центральный блок управления, кроме того, подключен к узлам блокирования функциональных органов. Предусмотрены видеокамера, видеопроцессорный блок и формирователь команд. Имеются блок идентификации с радиочастотным ридером, биометрическим ридером и формирователем тревожных сообщений и электронная метка, включающая в себя радиочастотный и биометрический тэги, взаимодействующие по радиоэфиру с радиочастотным и биометрическим ридерами. Электронной меткой снабжают каждого из пользователей. Биометрический тэг выполнен с возможностью хранения кодированного видеоизображения идентификационных признаков лица каждого пользователя транспортного средства. Видеопроцессорный блок содержит видеодигитайзер, блок анализа изображений, блок кодирования, блок декодирования и блок сравнения. В данной системе имеет место более полное использование возможностей видеокамеры. С ее помощью формируется третий рубеж защиты, использующий дополнительный идентификационный признак - распределение "биометрических точек" лица пользователя транспортного средства. Изобретение без существенного усложнения системы позволяет повысить эффективность управления доступом и охраны транспортного средства. Одновременно сохраняются возможность высокоточной навигации и гибкие сервисные возможности. 4 ил.

Интегрированная система управления доступом и охраны транспортного средства, содержащая центральный блок управления, связанный первым выходом и первым входом, соответственно, с первым входом и первым выходом радиомодема, вторые вход и выход которого подключены, соответственно, к выходу и входу приемопередатчика, выполненного с возможностью обмена данными по радиоэфиру с внешними системами, охранные датчики, выходы которых подключены ко второму входу центрального блока управления, навигационный приемник, выполненный с возможностью приема сообщений глобальной спутниковой системы навигации, выход которого подключен к третьему входу центрального блока управления, узлы блокирования функциональных органов, первые входы которых подключены ко второму выходу центрального блока управления, видеокамеру и видеопроцессорный блок, первый вход которого подключен к выходу видеокамеры, а первый выход - к четвертому входу центрального блока управления, а также блок идентификации и электронную метку, которой снабжают каждого из пользователей, содержащие, соответственно, радиочастотный ридер и радиочастотный тэг, выполненные с возможностью взаимодействия по радиоэфиру друг с другом, видеопроцессорный блок содержит последовательно соединенные видеодигитайзер, вход которого является первым входом видеопроцессорного блока, и блок анализа изображений, второй вход и входом и первым выходом видеопроцессорного блока, а радиочастотный ридер выполнен с управляющим и тревожным выходами, отличающаяся тем, что в нее введен формирователь команд, а центральный блок управления выполнен дополнительно с третьим и четвертым выходами, узлы блокирования функциональных органов выполнены дополнительно со вторыми входами, соединенными с выходом формирователя команд, а радиомодем выполнен дополнительно с третьим и четвертым входами, в электронную метку введен биометрический тэг, выполненный с возможностью хранения кодированного видеоизображения идентификационных признаков лица пользователя транспортного средства, в блок идентификации введены биометрический ридер, обеспечивающий возможность взаимодействия по радиоэфиру с биометрическим тэгом, и формирователь тревожных сообщений, вход которого подключен к тревожному выходу радиочастотного ридера, а выход подключен к первому входу формирователя команд и к третьему входу радиомодема, четвертый вход которого подключен ко второму выходу видеопроцессорного блока, выход биометрического ридера подключен к третьему входу видеопроцессорного блока, четвертый вход которого подключен к третьему выходу центрального блока управления, управляющий выход радиочастотного ридера подключен к управляющему входу видеокамеры и ко второму входу видеопроцессорного блока, в который введены блок декодирования, первый и второй входы которого являются, соответственно, третьим и четвертым входами видеопроцессорного блока, а также блок сравнения и блок кодирования, через который второй выход блока анализа изображений подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока декодирования, а первый выход является третьим выходом видеопроцессорного блока, к которому подключен второй вход формирователя команд, при этом второй выход блока сравнения является вторым выходом видеопроцессорного блока, пятым входом которого является третий вход блока анализа изображений, который соединен с четвертым выходом центрального блока управления.