Способ определения местоположения человека с помощью метки на его головном уборе Российский патент 2025 года по МПК G01C11/26 G01V15/00 

Изобретение относится к способам ориентирования подвижных объектов на местности и может быть использовано для определения местонахождения людей на территории, в том числе населенных пунктов.

В контексте настоящей заявки будут использованы следующие термины:

местность - географическая область, предпочтительно - населенный пункт, где находится пользователь и которая ему (пользователю) малознакома или незнакома вовсе;

объект - человек в головном уборе с меткой;

пользователь - человек, которому нужна помощь в ориентации или законный представитель человека, которому нужна такая помощь (например, родитель).

Известен способ ориентирования на местности, использующий радионавигационные системы ориентирования GPS и/или ГЛОНАСС, работа которых основана на определении координат объекта по измерению расстояния от точки наблюдения, то есть от объекта, до спутника (URL: https://www.ixbt.com/car/gps/gps.html (дата опубл. 26.11.2000). Несмотря на некоторые различия в технических особенностях и характеристиках обеих систем, принципы их действия аналогичны.

Общим при использовании обеих систем недостатком известного способа является риски нарушения достоверности ориентирования в случаях работы систем радиоглушения или спуффинга.

Известен способ ориентирования на местности, основанный на использовании сигналов операторов мобильной сети (URL: https://www.ixbt.com/news/2023/08/15/go-wi-fi.html (дата опубл.: 15.08.2023)). Способ применим как для транспортных средств, так и для пешеходов, поскольку требует для осуществления только наличия мобильного телефона типа «андроид» и соответствующего программного обеспечения. Пользователю необходимо войти в режим разработчика смартфона и снять ограничение на сканирование Wi-Fi.

К недостаткам известного решения относится ограниченность его применения, связанная с необходимость наличия у пользователя определенного технического устройства. В случае, если такого устройства нет, оно неисправно или находится в нерабочем состоянии, пользователь не сможет выполнить ориентирование на местности.

Кроме того, как и любая система, основанная на передачи информации с использованием радиоканала, она может быть заблокирована с применением различных технических средств, например, блокиратора радиосигнала («jamming»).

Наиболее близким по существенным признакам - прототипом заявляемого изобретения - является способ ориентирования беспилотных летательных аппаратов, включающий получение информации устройствами видеонаблюдения, ее распознавание и определение местоположения подвижного объекта (URL: https://sfr.gov.ru/press_center/z_news~2023/10/12/255695?ysclid=lymf09rsay86364729 (дата опубл.: 12.10.2023)). Известное решение относится к способам оптической навигации и основано на двухстадийном ориентировании и использовании технического зрения. На первом этапе беспилотный летательный аппарат выполняет видеосканирование местности в зоне его будущей работы, создавая внутреннюю карту местности и используя для этого получаемые изображения объектов на ней. Дополнительную информацию летательный аппарат может получить, считывая на местности специальные метки, в том числе QR-коды или метки AprilTag. На втором этапе летательный аппарат выполняет определение своего местоположения и оценивает данные, полученные им от инерциальной навигационной системы.

К недостаткам известного решения относится то, что обстановка на местности может измениться в период между полетами: могут исчезнуть или быть перемещенными метки, видоизмениться объекты и т.д. Это требует каждый раз формировать карту местности заново. Главным недостатком известного решения является ограниченность его применения объектами, перемещающимися над поверхностью земли, что позволяет им сканировать местность и формировать ее внутреннюю карту.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение независимости ориентирования на местности от спутниковых систем навигации, не зависеть от качества радиоэлектронной обстановки в районе (помехи созданные намеренные и/или промышленные шумы).

Техническим результатом осуществления предлагаемого изобретения является повышение точности ориентирования на местности человека при наличии помех, препятствующих работе спутниковых систем навигации, и в условиях существования рисков спуффинга, который может привести к получению несоответствующих данных о местоположении объектов, требующих ориентирования.

Поставленная техническая задача решается за счет реализации способа ориентирования человека на местности с помощью головного убора, включающий получение информации устройствами видеонаблюдения, ее распознавание и определение местоположения человека, отличающийся тем, что информацию о человеке получают посредством видеокамер, местоположение которых заранее известно, стационарно установленных на местности и соединенных с удаленным сервером, дополнительно включает предварительную передачу на удаленный сервер фото и/или видеоизбражение и/или описание метки на головном уборе человека, которому может потребоваться помощь в ориентировании на местности, присвоение результатам видеофиксации признака, подтверждающего местоположение человека в координатах средства, с помощью которого выполнена видеофиксация головного убора с меткой, передачу данных, содержащих результаты видеофиксации и признак, подтверждающий координаты, на удаленный сервер, распознавание полученных результатов видеофиксации и идентификацию человека путем сопоставления результатов видеофиксации и данных метки на головном уборе, переданных ранее, в случае положительной идентификации, передачу пользователю информации о местоположении человека, при этом для получения помощи в ориентации на местности, пользователь отправляет соответствующий запрос с использованием средств коммуникации.

Способ осуществляется в несколько этапов и может осуществляться в следующей последовательности:

- передача на удаленный сервер данных о метки на головном уборе, принадлежащего человеку, которому может потребоваться помощь в ориентировании на местности (данная метка может быть специально изготовлена и/или может быть также учтено местоположение данной метки, преимущественно, чтобы метка имела уникальные вид, чтобы не было так называемых «ложных срабатываний», в качестве такой уникальной метки может подойти, например, уникальный qr-код, прикрепляемый любым возможным способом к головному убору);

- видеофиксация объекта с помощью стационарно установленных видеокамер, местоположение которого известно заранее;

- присвоение результатам видеофиксации признака, подтверждающего местоположение объекта (человека) в координатах средства, с помощью которого выполнена видеофиксация объекта;

- передача данных, содержащих результаты видеофиксации и признак, подтверждающий координаты, на удаленный сервер;

- распознавание полученных результатов видеофиксации и идентификация объекта путем сопоставления результатов видеофиксации и данных объекта (человека в головном уборе с меткой), переданных ранее;

- в случае положительной идентификации передача пользователю информации о его местоположении;

Преимущественно, чтобы в случае отрицательной идентификации, автоматическое уничтожение на сервере данных, переданных после видеофиксации данной камерой.

Преимущественно, чтобы для получения помощи в ориентации на местности, пользователь отправляет соответствующий запрос с использованием средств коммуникации (например, смартфон, планшет, персональный компьютер и т.д.).

Очевидно, что в таком случае, нагрузка на систему будет меньше и, следовательно, она сможет работать более оптимально, что положительно скажется на технический результат.

Данный способ определения местоположения, может реализовываться по запросу со стороны пользователя в любой момент времени, тогда преимущественно необходимо сохранять маршруты передвижения объекта и передавать их по запросу (в момент запроса пользователь может не находиться в зоне видимости какой-нибудь из камер и поэтому его примерное местоположение может быть зафиксировано по его маршруту передвижения, зафиксированного камерами ранее).

На подготовительном этапе, формально не являющемся частью процесса ориентирования, но необходимом для его осуществления происходит передача на удаленный сервер данных объекта (фото и/или видеометки и/или описание метки и/или местоположения метки на головном уборе), человеку, которому может потребоваться помощь в ориентировании на местности (человек в головном уборе с меткой).. На сервер может быть передана одна или несколько фотографий как и метки отдельно так и головного убора с меткой, позволяющих с достаточной долей вероятности идентифицировать его. Передача данных может быть выполнена, в том числе, на основании договора между пользователем и организацией, предоставляющей услуги по ориентированию и при наличии согласия пользователя на обработку персональных данных. Переданные пользователями данные об объектах, которым могут потребоваться услуги по ориентированию, образуют базу данных, которую далее будем называть клиентской базой.

На этапе 2 в автоматическом режиме и без предварительного уведомления пользователя выполняется видеофиксация объекта (человека в головном уборе) с помощью средства, местоположение которого известно заранее. В качестве такого средства могут быть использованы, например, камеры систем видеомониторинга транспорта, уличные камеры видеонаблюдения и т.п. Местоположение таких средств известно заранее.

На этапе 3 выполняется присвоение результатам видеофиксации признака, подтверждающего местоположение объекта (человека) в координатах средства, с помощью которого выполнена видеофиксация объекта.

На этапе 4 выполняют передачу данных, содержащих результаты видеофиксации и признак, подтверждающий координаты, на удаленный сервер.

На этапе 5 выполняют распознавание полученных результатов видеофиксации и идентификация объекта путем сопоставления результатов видеофиксации и данных объекта (метка на головном уборе), переданных ранее. Преимущественно, сопоставление результатов видеофиксации не со всей совокупностью данных, содержащихся в базе, но только с данными, содержащимися в клиентской базе, сформированной подготовительном этапе 1 на основании заключенных договоров на предоставление услуг по ориентированию.

На этапе 6 пользователю направляется информационное сообщение, из которого он узнает о своем местоположении (относительно расположении камеры, которая его зафиксировала).

При этом существуют методы, с помощью которых можно будет вычислить более точное местоположение объекта, используя данные о расстоянии от объекта до камеры.

Такое расстояние может вычисляться различными способами, например, по способу по патенту RU 2752687. Данный способ позволяет с помощью цифровой видеокамеры измерять дальности по 3 расположенным в горизонтальной плоскости и равноудаленным друг от друга источникам света, мигающим с заданной частотой.

Такие вычисления могут осуществляться на удаленных серверах.

Информационное сообщение может быть направлено пользователю любым, согласованным с ним заранее способом и в любом формате, в том числе, по каналам мобильной связи, например, в виде текстового или голосового сообщения. Преимущественно использование на абонентском устройстве пользователя дополнительного программного оборудования, например, приложения на смартфон.

В данном приложении могут быть построены маршруты передвижения на карте местности, а также переданы различные подсказки для следования, например, в определенную точку.

Преимущественно, для повышения уровня информационной безопасности, на этапе 7 автоматически уничтожать на сервере сопоставленных данных, переданных на этапе 4.

Для повышения дальностей и эффективности распознавания (особенно в условиях плохой, ограниченной видимости), преимущественно, в качестве метки (в составе) использовать источники света (например, фонари или лазеры).

Для увеличения дальности могут использоваться источники света - фонари, лазеры. Метки могут состоять из нескольких источников света и могут прикрепляться на головной убор в различных местах (спереди, сзади, сбоку, сверху).

При этом для уменьшения количества «ложных срабатываний» метки могут прикрепляться в определенном заранее оговоренном месте головного убора (например, сверху, спереди, сзади) и т.д.

Для увеличения дальности и вероятности выявления, предпочтительнее чтобы метка состояла как можно из большего количества источников света.

При этом, такие источники света могут быть прикреплены к головному убору любым возможным способом (например, приклеены, пришиты и.т.д.) и включаться в случае необходимости определения местоположения носителя головного убора.

Анализ на наличие присутствия источника света и маркера может проводится за счет специального ПО и компьютера (сервера).

Пример осуществления изобретения

Частное лицо «Y», предварительно заключили соглашение с компанией «X», которая владеет несколькими сотнями камерами с функциями распознавания лиц в городе N.

Город N характеризуется наличием большого количества зданий и сооружений, предприятий, что вызывает наличие промышленных шумов, что, в свою очередь, не позволяет использовать навигационные средства для ориентации на местности.

На сервер компании «X» передали изображения метки, (приклеенный уникальный qr-код по центру бейсболки), принадлежащему «Y».

Для повышения эффективности распознавания, также была занесена информации и о самом головном уборе - оранжево-синяя бейсболка.

А также установили на личный смартфон частного лица приложение компании с безопасным каналом связи и системой идентификации для передачи информации о его местоположении.

Во время одной из поездок, частному лицу «Y» потребовалось сориентироваться на местности. Через приложение компании «X» он отправил соответствующий запрос и одел бейсболку.

На сервере компании были сохранены события по его передвижению по городу и его последнее местоположение относительно камеры.

Его местоположение было вычислено более точно, исходя из данных о его расстоянии от камеры, и ему в Приложение были отправлены местоположения его местоположения (с дополнительным нанесением на карту маршрута его передвижения) и с указанием времени фиксации.

У пользователей отсутствовали GPS-треккеры, они не использовали мобильные приложения типа «Яндекс Карты» или «Google Карты» и таким образом были неуязвимы для возможного спуффинга.

Благодаря получаемым сообщениям пользователям удалось сориентироваться на местности и далее он получал данные о своем местоположении в режиме реального времени.

Кроме того, приложение компании «X» позволяло пользователю построить маршрут до заданной точки.

В таком случае, пользователь получал подсказки о передвижении («поверните направо», «поверните налево»).

Предлагаемое изобретение позволяет выполнять ориентирование на местности без использования спутниковых систем навигации и в условиях наличия рисков кибератак (спуффинга). Это позволяет говорить о достижении заявленного технического результата.

Необходимо отметить, что используя, головной убор с меткой, достигается еще один дополнительный техрезультат, а именно - повышения защиты персональных данных пользователя, так как только его локализация на месте происходит только после того как он оденет головной убор (в отличие от, например, случая когда локализация происходила бы по его биометрическим данным - пользователь не был бы точно уверен, что локализация происходит без его ведома).

Изобретение относится к способам ориентирования подвижных объектов на местности и может быть использовано для определения местонахождения людей на различных территориях, в том числе территориях населенных пунктов. Предложен способ определения местоположения человека с помощью метки на его головном уборе, включающий нанесении метки на головной убор, получение информации от метки на головном уборе человека, ее распознавание и определение местоположения человека. Причем информацию о человеке получают посредством видеокамер, стационарно установленных на местности и соединенных с удаленным сервером, местоположение которых заранее известно. Предварительно передают на удаленный сервер фото и/или видеоизображение, и/или описание метки на головном уборе человека, а также фото и/или видеоизображение, и/или описание самого головного убора, при чем в качестве метки и/или в составе метки используют источники света. Присваивают результатам видеофиксации признак, подтверждающий местоположение человека в координатах средства, с помощью которого выполнена видеофиксация предмета головного убора с меткой. Осуществляют передачу данных, содержащих результаты видеофиксации на удаленный сервер, распознают полученные результаты видеофиксации и идентифицируют человека путем сопоставления результатов видеофиксации и данных метки на головном уборе, переданных ранее. В случае положительной идентификации осуществляют передачу пользователю информации о местоположении человека, при этом для получении информации пользователь отправляет соответствующий запрос с использованием средств коммуникации. Технический результат - повышение точности определение местоположения объекта без использования спутниковых систем навигации. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ определения местоположения человека с помощью метки на его головном уборе, включающий нанесении метки на головной убор, получение информации от метки на головном уборе человека, ее распознавание и определение местоположения человека, причем информацию о человеке получают посредством видеокамер, местоположение которых заранее известно, стационарно установленных на местности и соединенных с удаленным сервером, предварительно передают на удаленный сервер фото и/или видеоизображение, и/или описание метки на головном уборе человека, а также фото и/или видеоизображение, и/или описание самого головного убора, при чем в качестве метки и/или в составе метки используют источники света, присваивают результатам видеофиксации признак, подтверждающий местоположение человека в координатах средства, с помощью которого выполнена видеофиксация предмета головного убора с меткой, осуществляют передачу данных, содержащих результаты видеофиксации на удаленный сервер, распознают полученные результаты видеофиксации и идентифицируют человека путем сопоставления результатов видеофиксации и данных метки на головном уборе, переданных ранее, причем в случае положительной идентификации осуществляют передачу пользователю информации о местоположении человека, при этом для получении информации пользователь отправляет соответствующий запрос с использованием средств коммуникации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника света используется фонарь.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника света используется лазер.