[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zugangskontrolle von Personen, mit mindestens einer für die vereinzelte Passage dieser Personen bemessenen Zugangsspur, der ein Leser für die Zugangsberechtigungen und eine Erkennungs- und/oder Sperrvorrichtung für die Personen zugeordnet ist, wobei eine Antenne zur Lesung von berührungslos wirkenden RFTD-Transpondern in der Zugangsspur für die Kontrolle von Personen vorgesehen ist.
[0002] Derartige Zugangsterminals werden häufig für Zugänge von Aufstiegshilfen, z.B. Seilbahnen, Sesselliften u.dgl. verwendet, wobei für die Zugangsberechtigung meist kontaktlose Chipkarten vorgesehen sind.
[0003] Bekannte derartige Zugangsterminals weisen pro Zugangsspur eine mit der Antenne verbundene Spule auf, die auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt ist.
Es können von einem solchen Zugangsterminal daher nur auf diesen abgestimmte Chipkarten verarbeitet werden.
[0004] Es hat sich nun bei Aufstiegshilfen, insbesondere solchen für den Wintersport, gezeigt, dass sich mehr und mehr Besitzer von Aufstiegshilfen in einem grösseren Gebiet zusammenschliessen und Chipkarten auflegen, die bei allen Aufstiegshilfen in einer grösseren Region Gültigkeit haben. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, dass die Einrichtungen zur Zutrittskontrolle u.U. auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt sind.
[0005] Im Falle eines Auflegens einer gemeinsamen Chipkarte ist es bei den bekannten Lösungen daher erforderlich, alle Zutrittskontrollen, für welche eine solche Chipkarte gelten soll, auf eine einheitliche Frequenz abzustimmen.
Dies erfordert in der Regel einen grösseren Umbau oder eine Neuinstallation einer solchen Einrichtung zur Zutrittskontrolle, was mit einem sehr erheblichen Aufwand verbunden ist.
[0006] Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und eine Einrichtung zur Zutrittskontrolle der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, mit der es möglich ist, auf unterschiedliche Kommunikationsfrequenzen abgestimmte Chipkarten zu lesen.
[0007] Erfindungsgemäss wird dies bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass jeder Zugangsspur zumindest zwei Spulen zugeordnet sind, die auf unterschiedliche Kommunikationsfrequenzen (f1, f2) abgestimmt sind, sodass RFID-Transponder unterschiedlicher Kommunikationsfrequenzen lesbar sind, und dass beide Spulen die identische Sperrvorrichtung der Zugangsspur ansteuern.
[0008] Durch diese Massnahmen ist es möglich,
auf verschiedene Kommunikationsfrequenzen abgestimmte Chipkarten zu lesen, wodurch es möglich ist, unterschiedlichen Einrichtungen zur Zutrittskontrolle zugeordnete Chipkarten einwandfrei zu lesen. Dies erleichtert die Auflage von z.B. für verschiedene Aufstiegshilfen in einer grösseren Region gültigen Zutrittsberechtigungen in Form von mit RFID-Transpondern versehenen Chipkarten, wobei der bisher erforderliche Aufwand zur Vereinheitlichung der Einrichtungen zur Zugangskontrolle im Wesentlichen eingespart werden kann.
[0009] Auch ermöglichen die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen einen Umstieg von einer älteren auf eine neuere Technologie,
wobei auch in einem solchen Fall ältere und neuere mit RFID-Transpondern versehene Chipkarten bei ein und derselben Einrichtung zur Zugangskontrolle verwendet werden können.
[0010] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch eine Draufsicht auf eine Einrichtung zur Zutrittskontrolle mit zwei Zugangsspuren,
<tb>Fig. 2<sep>eine Seitenansicht des Personenzuganges der Einrichtung nach der Fig. 1,
<tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Frontansicht eines Kontrollgerätes der Einrichtung nach der Fig. 1 und 2,
<tb>Fig. 4<sep>eine Draufsicht auf das Kontrollgerät bei abgenommenem Deckel mit einer eingebauten Drehkreuzmechanik,
<tb>Fig. 4a<sep>eine detaillierter dargestellte Drehkreuzmechanik nach der Fig. 4 in ausgebautem Zustand,
<tb>Fig. 5<sep>eine Prinzipschaltung einer Einrichtung mit erfindungsgemäss vorgesehenem Multiplexer zur Ansteuerung mehrerer Antennen, und
<tb>Fig. 6<sep>schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Antennen Multiplexers.
[0011] In der Fig. 1 sind zwei benachbarte Zugangsspuren 2 und 2 ¾ dargestellt, welche hier beispielsweise eine Breite von 55 cm aufweisen. Mittig zwischen diesen Zugangsspuren 2, 2 ¾ ist ein zentrales Kontrollgerät 1 angeordnet, das zugleich die Zugangsspuren trennt. Für jede Zugangsspur ist eine Drehsperre 3 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von der Gültigkeit gelesener Zugangsberechtigungen geöffnet wird. Die beiden Seiten der Zugangsspuren 2 und 2 ¾ sind von Antennen 9 und 9 ¾ für berührungslos wirkende Datenträger, sogenannte kontaktlose Chipkarten, begrenzt. Weiters umfasst das Kontrollgerät 1 zwei zu den Zugangsspuren hin gerichtete Leseköpfe für konventionelle Tickets, in diesem Fall als Einsteckleser 7 und 7 ¾ ausgebildete Barcodeleser.
Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Personenzuganges und die Fig. 3 eine vergrösserte Frontansicht des Kontrollgerätes 1. Zwei aus Aluminiumguss bestehende Gehäuseschalen 4 und 4 ¾ bilden den Standfuss und zugleich die Aufnahme für die beiden links und rechts wirkenden Drehsperren 3 und 3 ¾. In der Sperrebene ist als Erkennungsmittel 5 ein Lichttaster angeordnet, der die Drehsperre automatisch auslöst, wenn nach Lesung einer gültigen Zugangsberechtigung die zugehörige Person passiert.
[0012] Der Abtrieb 31 der Drehsperre ist über ein Getriebe und einen Riementrieb 34 mit einem Motor 32 verbunden. Am Motor 32 sitzt ein Winkelgeber 33, sodass eine geeignete elektronische Steuerung den Abtrieb 31 mittels Motorkraft in Haltestellung fixiert bzw. nach Freigabe um die gewünschte Winkelstellung von 180 Grad weiterdreht.
Diese Motorsteuerung bietet den Vorteil eines deutlich angenehmeren Bewegungsablaufes gegenüber heute üblichen elektromagnetischen Bremsen. Jeder Abtrieb trägt zwei in einem Winkel von etwas über 90 deg. zueinander stehende Stäbe 36, die relativ zur Drehachse des Abtriebes 31 einen Winkel von 180 Grad zueinander einnehmen. In Ausgangslage befindet sich also einer der Stäbe 36 in der zugeordneten Spur 2 und sperrt den Zugang. Zur Passage dreht der Abtrieb 31 um 180 Grad, womit dieser Stab 36 nun in eine zum Boden ragende Stellung geschwenkt wird.
Es ist leicht ersichtlich, dass der Zugang optimale Freiheit bietet und deutlich weniger Möglichkeit zum Einhängen mit Skiern, insbesondere aber mit einem Snowboard oder einem Koffer etc., gegeben ist.
[0013] Die zwei aus Aluminiumguss bestehenden Gehäuseschalen 4 und 4 ¾ bilden den Standfuss und zugleich die Aufnahme für die beiden links und rechts wirkenden Drehsperren 3 und 3 ¾. Dieser Standfuss ist entweder fest mit dem Boden verschraubt, oder an Rohren 10 höhenverstellbar gelagert, wenn eine Höhenverstellung wie beispielsweise im Winterbetrieb erforderlich ist. Es ist leicht ersichtlich, dass diese Ausführung beträchtliche Vorteile hinsichtlich des Aufwandes an Verkabelung, Standortvorbereitung und Platzbedarf bietet.
[0014] Die beiden Schalen 4 sind durch eine dritte Schale als Deckel 6 oben abgeschlossen.
Dieser Deckel 6 besteht aus Kunststoff und weist ein zentrales Display 8 für Zugangsinformationen auf, insbesondere zur Darstellung der Identitätsfotos der Zugangsberechtigung.
[0015] Die Fig. 4 und 4a zeigen die Draufsicht bei abgenommenem Deckel 6 mit einer eingebauten Drehsperre 3 ¾ und einer detaillierter dargestellten Drehsperre 3 in ausgebautem Zustand. Ein Abtrieb 31 für die hier nicht dargestellten Sperrstäbe ist über ein Schneckengetriebe und einen Riementrieb 34 mit einem Motor 32 verbunden. Am Motor 32 sitzt ein Winkelgeber 33, sodass eine geeignete elektronische Steuerung die Sperrstäbe mittels Motorkraft in Haltestellung fixiert bzw. nach Freigabe den Abtrieb um die gewünschte Winkelstellung weiterdreht. Diese Motorsteuerung bietet den Vorteil eines deutlich angenehmeren Bewegungsablaufes gegenüber heute üblichen elektromagnetischen Bremsen.
Eine solche Bremse ist zwar mit dem Bauteil 35 angedeutet, kann aber bei geeigneter Steuerung des Motors 32 entfallen.
[0016] Funktionsweise und Technologien von kontaktlosen Chipkarten sind beispielsweise im RFID-Handbuch (Carl Hanser Verlag, München Wien) näher beschrieben. Ein meist kartenförmiges, elektronisches Ticket speichert die Berechtigungsdaten in einem EEPROM. Bekannt sind RFID-Transponder, die im Bereich einer Trägerfrequenz von 125 kHz arbeiten und solche im Frequenzbereich von 13,56 MHz. Die höherfrequenten RFID-Transponder sind bei vielen Eigenschaften den niederfrequenten überlegen, insbesondere die Lesegeschwindigkeit betreffend. Diese im Transponder gespeicherten Daten werden ausgelesen und können gegebenenfalls auch verändert werden, sobald der RFID-Transponder in das elektromagnetische Feld eines entsprechenden Zugangsterminals gelangt.
Das Zugangsterminal verwendet hierzu eine Antenne in Form einer Leiterschleife, die mit einer Sende-/Empfangselektronik verbunden ist. Antenne und Drehsperre sind jeweils einer Zugangsspur zugeordnet. Solche Zugangsterminals könnten grundsätzlich auch auch ohne Drehsperre oder Schranke eingesetzt werden, um beispielsweise die Passagen rein statistisch zu erfassen, oder auch optisch die jeweilige Berechtigung zu signalisieren. Problematisch ist dabei, dass sich benachbarte Antennen gegenseitig störend beeinflussen können.
[0017] In der Fig. 5 ist die Prinzipschaltung eines erfindungsgemässen Multiplexers zur Ansteuerung mehrerer Antennen dargestellt. Eine Sende-/Empfangselektronik 11 ist über zwei Leitungen 11 und 12 mit Antennen A1 und A2 verbunden.
Diese Antennen entsprechen den in Fig. 1 dargestellten Antennen 9 und 9 ¾.
[0018] Jede Antenne A1 und A2 umfasst zumindest eine Spule L1 und L2. Die Sende-/Empfangselektronik 11 erzeugt ein radiofrequentes Feld, beispielsweise mit einer Trägerfrequenz von 13,56 MHz und sendet an hier nicht dargestellte RFID-Transponder Kommandos und Daten. Die grundsätzliche Funktionsweise solcher Systeme ist beispielsweise in der eingangs zitierten Literatur erläutert.
[0019] Die Leitungen 11 und 12 sind als Koaxialkabel ausgeführt und in ihrer Länge so bemessen, dass diese einem Viertel der Wellenlänge der Trägerfrequenz des Transpondersystems entspricht.
[0020] Am Fusspunkt der Antennen A1 und A2 sind elektronische Schalter S1 und S2 angebracht, die über einen Steuereingang betätigt werden können.
Dieser Steuereingang S dient nun dazu, jeweils einen der Schalter S1 oder S2 zu öffnen, wodurch die Antenne A aktiv geschalten wird. Die andere Antenne ist zu diesem Zeitpunkt kurzgeschlossen und damit inaktiv. Dieser Kurzschluss wird aufgrund der Länge der Verbindungsleitung in einen Leerlauf an der gemeinsamen Sende-/Empfangselektronik transformiert und hat damit auf diese keinen Einfluss. Es ist leicht ersichtlich, dass auf die beschriebene Art an sich eine beliebige Anzahl von Antennen durch eine gemeinsame Sende-/Empfangselektronik betrieben werden kann.
Da alle anderen ausser der aktiven Antenne kurzgeschlossen sind, ist eine gegenseitige Beeinflussung oder Störung derselben ausgeschlossen.
[0021] Über den Steuereingang S werden die Antennen in rascher Sequenz aktiv geschaltet und bei Erkennung eines Transponders wird die Sequenz so lange angehalten, bis die Transaktion (der Lese/Schreibvorgang) abgeschlossen ist. Diese Antenne wird nun erst dann wieder aktiv geschaltet, wenn die Passage des Durchganges abgeschlossen ist.
[0022] Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Antennen Multiplexers. Die Spule L1 der Antenne A1 ist mittels Kondensatoren C1 zu einem auf die Trägerfrequenz abgestimmten Parallelschwingkreis abgestimmt.
Dieser Abstimmvorgang kann mittels zu- und wegschaltbarer Kondensatoren automatisiert werden, um eine Verstimmung im Betrieb, beispielsweise durch geänderte Klimabedingungen, zu unterbinden.
[0023] Parallel zur Spule L1 sind zwei Dioden D1 und D2 gegenpolig geschaltet. Diese Dioden können mittels eines elektronischen Schalters S1 an eine negative Hilfsspannung bzw. gegen Masse geschaltet werden. In diesem Fall ist die Spule L1 kurzgeschlossen und die Antenne inaktiv. Sie sendet weder Signale an Transponder noch kann sie durch benachbarte Antennen zum Mitschwingen angeregt werden.
[0024] Werden die Dioden D1 und D2 durch den Schalter S1 mit einer positiven Hilfsspannung verbunden, so sind sie in Sperrrichtung vorgespannt und ermöglichen ein freies Schwingen der Antenne A1, die somit aktiv geschaltet ist.
Die positive Hilfsspannung ist vorteilhaft grösser als die Leerlaufspannung der Antenne, um die Auswertung der geringen Nutzsignale eines Transponders nicht zu behindern.
[0025] Insbesondere um die Migration von älteren auf neuere Technologien, oder um die Verwendung von auf unterschiedliche Kommunikationsfrequenzen abgestimmte RFID-Transponder auf berührungslos arbeitende Chipkarten zu ermöglichen, wird vorgesehen, in einem einzigen Antennenträger zwei auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmte Spulen anzuordnen. Dadurch können Transponder mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen von den Lesegeräten verarbeitet werden.