ES1311399U - Sistema de prediccion de agresiones - Google Patents
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Abstract
Sistema de predicción de agresiones, caracterizado porque comprende: - un chaleco (1), - una pluralidad de elementos montados en el chaleco (1), que son: al menos una cámara (2) configurada para monitorizar los alrededores de un usuario que usa el chaleco (1), al menos un micrófono (5) configurado para grabar ruido ambiental, al menos un sensor cardiaco (4) y al menos un sensor de temperatura (3) configurados para detectar modificaciones en el ritmo cardiaco y temperatura del usuario, respectivamente, con respecto a un estado de referencia previamente definido, al menos una fuente de alimentación (9), una unidad procesadora (7) que comprende un microprocesador (12) y una memoria (8) configurada para almacenar datos captados por los sensores (3,4), la cámara (2), el micrófono (5) y donde todos los elementos montados en el chaleco (1) están conectados a la unidad procesadora (7), la cual está conectada con un servidor remoto (15) de forma inalámbrica.
Description
DESCRIPCI N
SISTEMA DE PREDICCIÓN DE AGRESIONES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la seguridad e informática y se refiere a un sistema montado en un chaleco, que permite predecir agresiones durante un operativo de vigilancia, determinando el nivel de peligrosidad por medio de la detección de objetos personas, armas, etc., así como tasa de criminalidad de la ubicación geográfica y señales biológicas de la persona que lleva el chaleco con dicho sistema.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las agresiones a los agentes de seguridad durante el desempeño de su actividad de vigilancia es un gran problema de las instituciones de seguridad en todo el mundo. Este problema conlleva graves lesiones y muertes de un porcentaje considerable de los agentes cada año, debido al incremento exponencial de la criminalidad.
Actualmente, existen múltiples prendas para proteger a los agentes de agresiones con armas blancas, armas de fuego y explosiones. Algunas de estas prendas son chalecos antibalas, cascos, gafas protectoras, etc. Todos estos equipos permiten asegurar la integridad física de los agentes, pero no ayudan a predecir posibles agresiones durante la actividad de vigilancia. La predicción de futuras agresiones permite a los agentes de seguridad, realizar tareas de prevención, evasión o negociación con personas en alto nivel de hostilidad, disminuyendo ataques y muertes. La predicción de agresiones ha sido ampliamente estudiada en distintos ámbitos como la psicología, medicina, seguridad, etc.
La solicitud de patente US20190268550A1 divulga un sistema de cámara corporal de vista múltiple con un chaleco, un casco, hombreras, unidades de cámara que proporcionan videos, micrófonos direccionales que brindan audio y sensores que brindan detección de movimiento. Un módulo de control controla las unidades de cámara, micrófonos, sensores y todos los demás circuitos. Dicho chaleco permite tener una visión 360 grados por medio de varias cámaras que graban el entorno circundante a medida que el usuario lo recorre.
La solicitud de patente CN113188373A divulga un sistema multifuncional integrado y comprende una prenda de servicio que consta de un chaleco táctico, una armadura y una chaqueta, y una pluralidad de dispositivos de equipo combinados modularizados, los cuales consisten en una lámpara de advertencia, un interfono, un instrumento de aplicación de la ley, un dispositivo de identificación de carné de identidad, un módulo de comunicación y un módulo de alimentación.
Es un problema desconocer el nivel de amenaza o riesgo que enfrenta un agente de seguridad, un policía, un guardia, etc. durante su actividad de vigilancia. Las amenazas en una intervención de vigilancia son una incertidumbre y pueden ocurrir varias acciones y amenazas que pongan en riesgo la integridad física de aquella persona responsable de la seguridad y de la comunidad. Los sistemas y dispositivos del estado de la técnica son insuficientes para ofrecer un sistema competente de predicción de amenazas mediante la detección de personas, armas alrededor del usuario, y más situaciones que contribuirán al análisis de la predicción. Por lo tanto, es necesario proporcionar un sistema que resuelva los problemas de la técnica anterior asegurando un sistema completo para detectar y prevenir agresiones.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema de predicción de agresiones que propone la siguiente invención, está conformado por una pluralidad de elementos montados en un chaleco, y comprende: al menos una cámara que monitorea los alrededores de un usuario que usa el chaleco, al menos un micrófono que graba ruido ambiental, al menos un sensor cardiaco y al menos un sensor de temperatura destinados a detectar anomalías en el ritmo cardiaco y temperatura del usuario respectivamente, un audífono que permite la comunicación con el usuario, un localizador geográfico destinado a identificar la ubicación del usuario, al menos una fuente de alimentación, un módulo de comunicación y una unidad de procesamiento que incorpora medios de tratamiento de datos. La unidad de procesamiento comprende una aplicación de alerta de amenazas, un módulo operativo, que puede ser ejecutada en un microprocesador y una memoria destinada a almacenar los datos captados por los sensores, la cámara, el micrófono y el localizador geográfico. Todos los elementos montados en el chaleco están conectados a la unidad de procesamiento que tiene conexión con un servidor remoto de forma inalámbrica.
El sistema de la invención realiza su tarea de predecir agresiones y advertir al usuario en cuatro etapas principales:
1.Detectar y recopilar datos: El sistema detecta, a través de la cámara la cantidad de personas que participan durante una intervención de vigilancia y detecta el estado emocional de las mismas, ya que la concentración de gente y/o un incremento o cambio brusco de emociones son detonantes para una agresión. Además, detecta el uso de armas por parte de las personas. Los sensores de temperatura y cardiaco detectan los valores biométricos del usuario como temperatura corporal y ritmo cardíaco para la determinación de su nivel de estrés y estado de salud durante la vigilancia. El sistema utiliza el localizador geográfico, por ejemplo, un GPS(Global Positioning System,sistema de posicionamiento global) para detectar la ubicación geográfica del usuario. El micrófono, por su parte, detecta sonidos ambientales.
2. Analizar: Todos los datos captados por los sensores, cámaras, micrófonos y el localizador geográfico se analizan para descubrir información útil. Por ejemplo, se analizan los datos obtenidos por la cámara, por ejemplo, una cámara HD y el micrófono, la información de cantidad de personas, número de armas por cada persona, ruido ambiental (gritos, disparos, etc.) y expresiones faciales de las personas en tiempo real a través de múltiples técnicas y algoritmos de aprendizaje de máquina que comprende la unidad de procesamiento del sistema de la invención. Se utilizan modelos de detección de visón por computadora para tratar los datos de imágenes capturados y un modelo dinámico lineal para la predicción de comportamientos agresivos. Por otro lado, se realiza la detección de anomalías en los niveles de ruido para determinar posibles ataques o agresiones.
Además, se analiza la percepción del usuario por medio de los datos del ritmo cardiaco y temperatura del usuario, así se puede identificar anomalías de ambas variables las cuales permiten determinar el nivel de riesgo percibido por el usuario, además de su estado de salud constante en tiempo real. Para la detección de anomalías se aplica varios modelos dinámicos lineales.
El sistema identifica la tasa de criminalidad en la zona de intervención de la vigilancia según el dato de la ubicación geográfica del usuario utilizando un servidor remoto que comprende la tasa de criminalidad de esa zona basado en el día y la hora.
3. Tomar decisiones: El sistema recupera toda la información recopilada en las etapas anteriores para aplicar un modelo probabilístico, por ejemplo, el modelo bayesiano. A través de dicho modelo toma decisiones para obtener la información de la probabilidad de agresión actual y futura.
4. Advertir al usuario: El sistema advierte o alerta al usuario a través del audífono utilizando mensajes de voz, alarma, etc. según las decisiones tomadas en la etapa anterior. Además, se puede solicitar ayuda de manera automática comunicando a otros agentes de seguridad cercanos para pedir ayuda inmediata.
Todas estas etapas se realizan de forma constante para ponderar el nivel de peligrosidad y para poder advertir el usuario inmediatamente, así se puede prevenir con antelación y tomar acciones defensivas para evitar agresiones.
El sistema de la presente invención utiliza múltiples variables para determinar el riesgo en tiempo real y realizar predicciones de posibles ataques durante la vigilancia, aplicando técnicas matemáticas, estadísticas y de aprendizaje de máquina para detectar y prevenir agresiones. El sistema ayuda a los usuarios como agente de seguridad, policía, guardia etc. a realizar una tarea de vigilancia más eficiente donde se disminuirán los daños físicos.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra un conjunto de vistas de un chaleco por delante (A) y por detrás (B).
Figura 2.- Muestra un diagrama del diseño estructural de algunos elementos electrónicos del sistema de la invención y sus interacciones entre sí.
Figura 3.- Muestra otro diagrama del sistema de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación una realización preferente del sistema de predicción de agresiones, que comprende:
- un chaleco (1),
- una pluralidad de elementos montados en el chaleco (1):
- al menos una cámara (2) que monitoriza los alrededores de un usuario que usa el chaleco (1),
- al menos un micrófono (5) que graba ruido ambiental,
- al menos un sensor cardiaco (4) y al menos un sensor de temperatura (3) configurados para detectar modificaciones en el ritmo cardiaco y temperatura del usuario respectivamente, con respecto a un estado de referencia previamente definido,
- al menos una fuente de alimentación (9),
- una unidad procesadora (7) que comprende un microprocesador (12) y una memoria (8) configurada para almacenar datos captados por los sensores (3,4), la cámara (2), el micrófono (5) y donde todos los elementos montados en el chaleco (1) están conectados a la unidad procesadora (7), la cual está conectada con un servidor remoto (15) de forma inalámbrica.
El sistema de predicción de agresiones comprende, además un audífono (6) configurado para permitir una comunicación con el usuario, un localizador geográfico (13) configurado para identificar la ubicación del usuario y un módulo de comunicación (14).
En la figura 1A y 1B se muestra el chaleco (1) con los elementos montados como la cámara (2), el sensor de temperatura (3), el sensor cardiaco (4), el micrófono (5) que permiten la recopilación de varios datos, la unidad procesadora (7) donde se ejecutan las tareas como recuperación y análisis de los datos captados por los elementos anteriores y por el localizador geográfico (no se muestra).
En la figura 2 se muestra la estructura de la unidad procesadora (7) que está montada en el chaleco (1) y comprende la memoria (8), la aplicación (10) de alerta de amenazas, el módulo operativo (11), el microprocesador (12). El diagrama de la figura 2 también muestra la interacción entre la unidad procesadora (7) y otros elementos del sistema como el localizador geográfico (13), el módulo de comunicación (14), la fuente de alimentación (9), los sensores (3, 4), la cámara (2), el micrófono (5) y el audífono (6). Algunos elementos como el módulo de comunicación (14) y el localizador geográfico (13) también se pueden colocar dentro de la unidad de procesamiento (7).
La unidad procesadora (7) incluye la aplicación (10) de alerta de amenazas que permite interactuar con el usuario por medio del audífono (6) por un asistente virtual de voz para alertar de amenazas en tiempo real. El usuario puede obtener la información de la aplicación (10) por varios tipos de pantallas como una pantalla de cristal líquido (LCD), una pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT), una pantalla de plasma u otro tipo de pantalla o un asistente virtual de voz. La aplicación (10) de alerta de amenazas es instalada en el módulo operativo (11) y permite gestionar la comunicación por medio de redes Wifi, 4G, GPS, a través del módulo de comunicación (14). El módulo operativo (11) se ejecuta por medio del microprocesador (12), usando datos criminales y ubicaciones geográficas almacenados en la memoria (8). La aplicación (10) permite la recopilación de la ubicación geográfica del usuario por medio del localizador geográfico (13), así como también recibe, analiza y almacena datos del entorno por medio de la cámara (2) y micrófono (5). Además, la aplicación analiza los datos biológicos del usuario, que recibe por medio del sensor de temperatura (3) y el sensor cardiaco (4).
La unidad procesadora (7) puede comunicarse entre sí por los diferentes elementos electrónicos del sistema de la invención a través de cables, conexiones de red y placas de circuito base electrónicas. El módulo de comunicación (14) puede comunicarse con un servidor de datos y aplicaciones remotos conectados a internet. El módulo de comunicación (14) recibe información criminal de la zona donde este ubicado el usuario desde el servidor remoto (15). El módulo de comunicación (14) recibe la información de tasa de criminalidad del sector de ubicación espacial del usuario, la misma se procesa por el microprocesador (12) y se almacena por la memoria (8).
El microprocesador (12) puede ejecutar instrucciones de programas informáticos incluidos en el módulo operativo (11) y el almacenamiento de la misma en la memoria (8). El microprocesador (12) puede incluir uno o más procesadores de propósito general (microprocesadores INTEL, AMD, Apple, etc.) y/o uno o más procesadores de propósito especial (procesadores de señales digitales y microcontroladores). El microprocesador (12) está configurado y programado para ejecutar aplicaciones, programas, instrucciones y comandos de un ordenador para llevar a cabo las funciones descritas en la descripción.
La memoria (8) puede incluir medios de almacenamiento de datos volátiles y/o no volátiles, como memoria magnética, memoria electrónica, memoria en disco interno y externo. La memoria (8) puede estar integrado físicamente en la unidad procesadora (7) por medio de una placa base de circuitos y ser gestionado por la unidad operativa (11). La memoria (8) puede ser legible por medio del microprocesador (12).
La fuente de alimentación (9) provee energía a todos los elementos electrónicos del sistema.
En la figura 3 se muestra un usuario usando el sistema de la invención para recibir alertas según las predicciones de la misma.
La aplicación (10) de alerta de amenazas está instalado en la unidad procesadora (7), que está conectado con múltiples sensores (3, 4). La unidad procesadora (7) está conectado a otros dispositivos como la cámara (2), el micrófono (5), el audífono (6) y el localizador geográfico (13). Estos dispositivos brindan información de su entorno visual, auditivo y localización geográfica en tiempo real.
El sistema puede utilizar un modelo dinámico lineal para identificar ruidos fuera del rango normal como disparos, gritos, explosiones, choques, roturas, etc. En el caso de identificar un sonido fuera de su umbral, la unidad procesadora (7) envía una alerta al usuario a través del audífono (6).
La unidad procesadora (7) determina el número de personas y sus emociones faciales que están al frente de un usuario analizando los datos capturados por la cámara (2) utilizando un algoritmo de visión por una computadora y redes neuronales para identificar la cantidad de personas y sus armas (la cantidad y tipo de armas), las emociones agresivas y de ira de cada una de las personas en tiempo real.
La unidad procesadora (7) aplica un modelo dinámico lineal para determinar anomalías para cada uno de los criterios como la cantidad y la ira de personas, las armas y otros criterios mencionados anteriormente, además de predecir con antelación futuras agresiones.
El sistema puede utilizar un modelo dinámico lineal para identificar los valores como estrés, nerviosismo, miedo u otras alteraciones físicas percibidas del entorno por el agente durante la vigilancia basándose en los datos captados por el sensor de temperatura (3) y el sensor cardiaco (4). En el caso de identificar una alteración significativa en dichos valores, la unidad procesadora (7) envía una alerta al usuario a través del audífono (6).
El sistema determina la tasa de criminalidad basado en la ubicación geográfica del usuario durante la vigilancia. La unidad procesadora (7) se conecta al servidor remoto (15) para proporcionar su ubicación actual y recibir la tasa de criminalidad y peligrosidad en la presente ubicación. Esta información se analiza y se determina una ponderación de nivel de agresión actual y futura aplicando modelos bayesianos para la toma de decisiones. Si el nivel de agresión es medio o alto, la unidad procesadora (7) envía una alerta al usuario a través del audífono (6).
El usuario puede recibir la ubicación geográfica por conexión satelital a través de un GPS y puede conectarse al servidor remoto (14) de manera inalámbrica. El usuario puede transportarse por varios medios como helicóptero, tanque, motocicleta y automóvil y seguir vigilando su zona utilizando el sistema de la invención.
Claims (4)
1. Sistema de predicción de agresiones, caracterizado porque comprende:
- un chaleco (1),
- una pluralidad de elementos montados en el chaleco (1), que son:
- al menos una cámara (2) configurada para monitorizar los alrededores de un usuario que usa el chaleco (1),
- al menos un micrófono (5) configurado para grabar ruido ambiental,
- al menos un sensor cardiaco (4) y al menos un sensor de temperatura (3) configurados para detectar modificaciones en el ritmo cardiaco y temperatura del usuario, respectivamente, con respecto a un estado de referencia previamente definido,
- al menos una fuente de alimentación (9),
- una unidad procesadora (7) que comprende un microprocesador (12) y una memoria (8) configurada para almacenar datos captados por los sensores (3,4), la cámara (2), el micrófono (5) y
donde todos los elementos montados en el chaleco (1) están conectados a la unidad procesadora (7), la cual está conectada con un servidor remoto (15) de forma inalámbrica.
2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además un audífono (6) configurado para permitir una comunicación con el usuario.
3. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además un localizador geográfico (13) configurado para identificar la ubicación del usuario.
4. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además un módulo de comunicación (14).
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