Dispositivo y procedimiento para el reconocimiento de personas.

Procedimiento para el reconocimiento de peatones, que comprende las siguientes etapas:



a) Emisión de ondas mecánicas;

b) Recepción de ondas reflejadas por un objeto con informaciones moduladas por la estructura superficial del objeto en forma de señales de reflexión;

c) Procesamiento de la señales recibidas por conversión de las señales de reflexión analógicas en señales de reflexión digitales;

d) Análisis de las señales de reflexión digitales en cuanto a las informaciones moduladas por la estructura superficial del objeto y establecimiento de un modelo de señal;

e) Comparación del modelo de señal con modelos de referencia almacenados;

f) Determinación de similitudes entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados;

g) Disparo de una señal o transmisión de una señal a otro módulo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10174255.

Solicitante: Frankfurt University of Applied Sciences.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Nibelungenplatz 1 60318 Frankfurt am Main ALEMANIA.

Inventor/es: PECH,ANDREAS, NAUTH,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60R21/0134 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60R VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (prevención, limitación o extinción de incendios especialmente adaptadas a los vehículos A62C 3/07). › B60R 21/00 Disposiciones o equipamientos sobre los vehículos para proteger a los ocupantes o a los peatones o para evitar ser dañados en caso de accidente o de otros riesgos de la circulación (cinturones o arneses de seguridad en los vehículos B60R 22/00; asientos construidos para proteger al ocupante de los efectos de las fuerzas de aceleración anormales, p. ej. asientos anticolisión o asientos de seguridad, B60N 2/42; disposiciones para absorber la energía en los volantes de dirección de vehículos B62D 1/11; disposiciones para absorber la energía en las columnas de dirección de vehículos B62D 1/19). › en respuesta a un contacto inminente con un obstáculo.

PDF original: ES-2532142_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para el reconocimiento de personas La presente invención se refiere a un procedimiento para el reconocimiento de peatones según el preámbulo de la reivindicación 1. Es empleado para la reducción de daños personales en vehículos. Tan pronto como son reconocidas personas o ciclistas es posible adoptar medidas especiales con antelación para que los daños personales se reduzcan al mínimo.

Estado de la técnica Para el reconocimiento de daños personales hay ya algunos desarrollos. La mayoría de los desarrollos lo que hacen es derivar medidas correspondientes a partir del modelo de impacto. Esto tiene el inconveniente de que se produce un daño a la persona. Además, las medidas correspondientes deben ser realizadas muy rápidamente (en el intervalo de microsegundos) , lo que también aquí puede tener como resultado un daño adicional de la persona.

El documento JP2006250927A da a conocer un procedimiento para el reconocimiento de peatones que comprende las siguientes etapas:

- Emisión de ondas mecánicas;

- Recepción de ondas reflejadas por un objeto con informaciones moduladas por la estructura superficial del

objeto en forma de señales de reflexión;

- Procesamiento de las señales recibidas por conversión de las señales de reflexión analógicas en señales

de reflexión digitales; y

- Disparo de una señal o transmisión de una señal a otro módulo.

En el documento DE602006001012T2 se describe un sistema en el que mediante una evaluación de dos imágenes visuales (estereocámara) puede ser reconocida una persona. La evaluación de dos imágenes visuales tiene el inconveniente de que si llueve la imagen es desfigurada por las gotas. Asimismo, el reconocimiento visual de personas por la noche es muy difícil. Un procedimiento similar es conocido por el documento US 2005/131646A1. También aquí se emplean sensores ópticos constituidos por estereocámaras que presentan igualmente los inconvenientes mencionados antes.

La distinción entre personas que se mueven y objetos que se mueven es igualmente un problema. Así, en el documento DE 10 2009 038 929 se describe un sistema que mediante radar y cámara por la detección temporal de las distancias a objetos son determinadas las velocidades o los tamaños de los objetos. Sin embargo, también se tiene aquí el inconveniente de que no es posible sin más una distinción exacta entre persona y objeto. Los objetos se pueden entrecruzar y por tanto resultar tamaños o movimientos inusuales. Además, los objetos pueden tener dimensiones de personas, de modo que no puede llevarse a cabo una diferenciación. Por el documento WO 2005/096011 es igualmente conocido emplear sensores de radar para determinar datos de objetos relativos a la velocidad y la distancia. En este procedimiento es realizada la posterior evaluación de datos por un dispositivo de evaluación, pero solo en lo que respecta a si un impacto es inevitable o no.

Objeto El objeto de la presente invención es eliminar los inconvenientes del estado de la técnica.

Solución del objeto Este objeto se consigue según la invención mediante un procedimiento para el reconocimiento de peatones que comprende las siguientes etapas. En una primera etapa se realiza la emisión de una onda mecánica. A continuación son recibidas las ondas reflejadas por un objeto en forma de señales de reflexión y procesadas por conversión de las señales de reflexión analógicas en señales de reflexión digitales. En otra etapa son realizados el análisis de las señales de reflexión digitales y el establecimiento de un modelo de señal. A continuación, el modelo de señal obtenido es comparado con un modelo de referencia almacenado y son determinadas las similitudes entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados. Después se realiza el disparo de una señal o la trasmisión de la señal a otro módulo.

El desarrollo aprovecha que las informaciones de las ondas reflejadas están moduladas por la estructura superficial del cuerpo de reflexión. Esto tiene la ventaja de que el ajuste se puede realizar en virtud de la forma del modelo de señal, no según su posición absoluta. Por ello los desplazamientos de señal (efecto Doppler) , que se producen por el movimiento de un objeto, no son relevantes para el reconocimiento. Además puede ser reconocida una persona en caso de objetos que se entrecruzan.

Como ondas son preferidas especialmente ultrasonidos (16 kHz hasta 1, 6 GHz, preferiblemente 40 y 100 kHz) u ondas de radio (1 kHz hasta 100 THz) .

Los datos de referencia almacenados se encuentran en una forma que hace que estos puedan ser comparados directamente con las señales de las ondas reflejadas o con las señales transformadas de las ondas reflejadas.

Los datos de referencia fueron determinados mediante experimentos o por simulaciones y se encuentran como datos almacenados.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento la precisión de reconocimiento puede ser aumentada si antes de la emisión de las ondas mecánicas son detectadas las condiciones ambientales exteriores. Para ello son detectadas la temperatura ambiente y la velocidad del vehículo. Además es ventajoso si a continuación debido a las condiciones ambientales pueden seleccionarse una frecuencia de emisión ventajosa, su ancho de banda, la secuencia de impulsos y los ciclos de repetición para la secuencia de impulsos.

A continuación es enviada una señal correspondiente.

La señal reflejada por uno o varios objetos es recibida.

Un perfeccionamiento de la invención prevé que en el procesamiento de la señal según la etapa c) sea realizada una conversión de las señales de reflexión analógicas en señales de reflexión digitales en un convertidor analógicodigital (DAC) correspondiente.

En una realización, en el procesamiento de señal las frecuencias que perturben son filtradas de la señal de reflexión por un filtro de frecuencias. El filtro puede ser empleado en el caso de una señal de reflexión analógica o digital.

Como siguiente etapa se realiza el análisis de la señal como parte del reconocimiento del modelo. Según una realización de la invención la señal de reflexión digital es convertida, por ejemplo, por una transformación en frecuencias. La transformación en este caso comprende una transformada rápida de Fourier, una transformación por ondículas, una transformación digital de seno o coseno u otra transformación adecuada para este propósito.

En otra forma de realización pueden ser determinados a partir de la señal de reflexión digital otros parámetros para el reconocimiento del modelo. Así, por ejemplo, pero sin limitarse a ello, pueden ser determinados individualmente o en combinación: el factor de distorsión armónica, la frecuencia central, el ancho de banda, la curtosis (= momento de orden cuatro normalizado dividiendo por la cuarta potencia de su desviación típica de los valores de las transformadas de Fourier interpretados como variable aleatoria) , el tiempo de subida del principio de la señal de retrodispersión hasta la amplitud máxima, parámetros obtenidos por el análisis de correlación y parámetros obtenidos por convolución con funciones predeterminadas (transformaciones, por ejemplo la transformación de ondículas, transformación coseno) .

Además se puede determinar también la distancia al objeto reflectante y el tamaño del objeto reflectante, de manera que con los parámetros determinados a partir del análisis de la señal sea posible la comparación del modelo. Por ejemplo se tienen en cuenta además ambos valores para una comparación rápida de los datos de señal con los datos de referencia.

Para ello son comparados los parámetros determinados con los datos almacenados.

Los datos almacenados fueron determinados como modelos de referencia por experimentos o por cálculos. Si son detectadas las condiciones ambientales, son seleccionados como datos de referencia aquellos datos que tiene una desviación pequeña respecto a las condiciones ambientales.

Una asignación unívoca es posible en casos excepcionales. Por tanto, en una forma de realización de la invención los parámetros son comprobados para ver lo similares que son con los de los modelos de referencia. Esto es posible de forma individual o en combinación mediante: lógica difusa, redes neuronales artificiales, clasificadores estadísticos (por ejemplo clasificadores polinomiales) , por valores umbral individuales o por valores estadísticos, tales como por ejemplo la desviación típica. Estos son denominados función discriminante.

Preferiblemente es indicada una probabilidad de la conformidad de los parámetros con los modelos de referencia correspondientes.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el reconocimiento de peatones, que comprende las siguientes etapas:

a) Emisión de ondas mecánicas;

b) Recepción de ondas reflejadas por un objeto con informaciones moduladas por la estructura superficial del objeto en forma de señales de reflexión;

c) Procesamiento de la señales recibidas por conversión de las señales de reflexión analógicas en señales de reflexión digitales;

d) Análisis de las señales de reflexión digitales en cuanto a las informaciones moduladas por la estructura superficial del objeto y establecimiento de un modelo de señal;

e) Comparación del modelo de señal con modelos de referencia almacenados;

f) Determinación de similitudes entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados;

g) Disparo de una señal o transmisión de una señal a otro módulo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que antes de la emisión de la onda mecánica según la etapa a) son detectadas las condiciones ambientales exteriores y por que a continuación son seleccionadas una frecuencia de emisión, su ancho de banda, la secuencia de impulsos y los ciclos de repetición para la secuencia de impulsos

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el procesamiento de las señales de ondas recibidas según la etapa c) es realizada en un convertidor analógico-digital.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que antes o después de la etapa c) son filtradas de la señal de reflexión las frecuencias perturbadoras por un filtro de frecuencias.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el análisis de las señales de reflexión digitales según la etapa d) es realizado por transformación.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que la transformación comprende una transformada rápida de Fourier, una transformación de ondículas, una transformación seno o coseno digital u otra transformación adecuada para este fin.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que de la señal de reflexión digital son determinados otros parámetros para el reconocimiento del modelo.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que son determinados la distancia al objeto y el tamaño del objeto, siendo utilizados además ambos valores para la comparación del modelo de señal con los modelos de referencia almacenados.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el modelo de referencia es establecido por experimentos o por simulación.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la determinación de similitudes entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados según la etapa f) es realizada individualmente o en combinación por lógica difusa, redes neuronales artificiales, clasificadores estadísticos, por valores umbral individuales o por valores estadísticos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que como resultado de la determinación de similitudes entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados según la etapa f) es indicada una probabilidad de conformidad de los parámetros con los modelos de referencia correspondientes.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que en la evaluación de la similitud se realiza un ajuste entre el modelo de señal y los modelos de referencia almacenados en virtud de la forma del modelo de señal independientemente de su posición absoluta.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que en el procesamiento de las señales recibidas según la etapa c) es determinado al menos uno de los parámetros: frecuencia central, curtosis, análisis de correlación o convolución con funciones predeterminadas, y la comparación del modelo según la etapa e) es realizada con el modelo de señal de los parámetros determinados.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado por que en el análisis según la etapa d) el modelo de señal es establecido basándose en el parámetro o los parámetros.

 

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