[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.
The invention relates to a device for access control of persons, with at least one dimensioned for the isolated passage of these persons access track, which is associated with a reader for the access authorizations and a recognition and / or locking device for the persons, wherein an antenna for reading is provided by non-contact RFTD transponders in the access track for the control of persons.
Such access terminals are often used for access by lifts, e.g. Cable cars, chairlifts and the like. used, with the access authorization usually contactless smart cards are provided.
Known such access terminals have per access track connected to the antenna coil, which is tuned to a specific frequency.
It can be processed by such access terminal therefore only on these matched smart cards.
It has now shown in climbing aids, especially those for winter sports, that more and more owners of climbing aids in a larger area merge and hang up smart cards, which are valid for all lifts in a larger region. However, there is the problem that the facilities for access control u.U. tuned to different frequencies.
In the case of laying on a common smart card, it is therefore necessary in the known solutions to tune all access controls for which such a smart card should apply to a uniform frequency.
This usually requires a major conversion or reinstallation of such access control device, which is associated with a very considerable effort.
The aim of the invention is to overcome this drawback and to propose a device for access control of the type mentioned, with which it is possible to read adapted to different communication frequencies chip cards.
According to the invention this is achieved in a device of the type mentioned in that each access track are assigned at least two coils that are tuned to different communication frequencies (f1, f2), so that RFID transponders different communication frequencies are readable, and that both coils activate the identical locking device of the access lane.
These measures make it possible
read on different communication frequencies tuned smart cards, which makes it possible to properly read different devices for access control associated smart cards. This facilitates the support of e.g. For various ascent aids in a larger region valid access authorizations in the form of provided with RFID transponders chip cards, the hitherto required effort to standardize the facilities for access control can be substantially saved.
The measures provided for in accordance with the invention also make it possible to switch from an older to a newer technology,
although in such a case, older and newer provided with RFID transponders chip cards can be used in one and the same device for access control.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Showing:
<Tb> FIG. 1 is a schematic top view of an access control device with two access tracks,
<Tb> FIG. 2 <sep> is a side view of the passenger access of the device according to FIG. 1,
<Tb> FIG. 3 <sep> is an enlarged front view of a control device of the device according to FIGS. 1 and 2,
<Tb> FIG. 4 <sep> a plan view of the control device with the cover removed with a built-in turnstile mechanism,
<Tb> FIG. FIG. 4a shows a turnstile mechanism according to FIG. 4 in a dismantled state, FIG.
<Tb> FIG. FIG. 5 shows a basic circuit of a device with a multiplexer provided according to the invention for controlling a plurality of antennas, and
<Tb> FIG. 6 schematically shows an exemplary embodiment of an antenna multiplexer.
In Fig. 1, two adjacent access tracks 2 and 2 ¾ are shown, which here, for example, have a width of 55 cm. In the middle between these access tracks 2, 2 ¾ a central control device 1 is arranged, which also separates the access lanes. For each access lane a turnstile 3 is provided, which is opened depending on the validity of read access permissions. The two sides of the access tracks 2 and 2 ¾ are bounded by antennas 9 and 9 ¾ for contactless data carriers, so-called contactless chip cards. Furthermore, the control device 1 comprises two directed to the access tracks reading heads for conventional tickets, in this case as Einsteckleser 7 and 7 ¾ trained bar code reader.
Fig. 2 shows a side view of the passenger access and Fig. 3 is an enlarged front view of the control unit 1. Two cast aluminum housing shells 4 and 4 ¾ form the base and at the same time the receptacle for the two left and right-acting turnstiles 3 and 3 ¾. In the blocking plane is arranged as a detection means 5, a light sensor, which automatically triggers the turnstile, if after reading a valid access authorization passes the associated person.
The output 31 of the turnstile is connected via a transmission and a belt drive 34 with a motor 32. The motor 32 is seated an angle encoder 33, so that a suitable electronic control fixed the output 31 by means of motor power in the holding position or continues to rotate after release by the desired angular position of 180 degrees.
This engine control has the advantage of a much more pleasant sequence of movements compared to today's conventional electromagnetic brakes. Each downforce carries two at an angle of just over 90 deg. mutually standing rods 36 which occupy relative to the axis of rotation of the output 31 at an angle of 180 degrees to each other. In starting position so is one of the bars 36 in the associated lane 2 and locks the access. For passage, the output 31 rotates 180 degrees, whereby this rod 36 is now pivoted to a position projecting to the ground.
It is readily apparent that the access provides optimum freedom and significantly less opportunity for hanging with skis, but especially with a snowboard or a suitcase, etc., is given.
The two cast aluminum housing shells 4 and 4 ¾ form the pedestal and at the same time the receptacle for the two left and right turnstiles 3 and 3 ¾. This stand is either bolted to the ground, or mounted height adjustable on tubes 10, if a height adjustment such as required in winter operation. It is readily apparent that this design offers considerable advantages in terms of cabling, site preparation and space requirements.
The two shells 4 are closed by a third shell as a lid 6 above.
This cover 6 is made of plastic and has a central display 8 for access information, in particular for displaying the identity photos of the access authorization.
4 and 4a show the top view with the cover removed 6 with a built-in turnstile 3 ¾ and a more detailed illustrated turnstile 3 in the removed state. An output 31 for the locking rods, not shown here, is connected via a worm gear and a belt drive 34 with a motor 32. An angle transmitter 33 is seated on the motor 32, so that a suitable electronic controller fixes the locking rods in the holding position by means of motor power or, after release, continues to rotate the output by the desired angular position. This engine control has the advantage of a much more pleasant sequence of movements compared to today's conventional electromagnetic brakes.
Although such a brake is indicated with the component 35, but can be omitted with a suitable control of the motor 32.
Functioning and technologies of contactless smart cards are described for example in the RFID manual (Carl Hanser Verlag, Munich Vienna). A mostly card-shaped, electronic ticket stores the authorization data in an EEPROM. RFID transponders are known which operate in the range of a carrier frequency of 125 kHz and those in the frequency range of 13.56 MHz. The higher-frequency RFID transponders are superior to the low-frequency in many properties, especially regarding the reading speed. These data stored in the transponder are read out and, if necessary, can also be changed as soon as the RFID transponder enters the electromagnetic field of a corresponding access terminal.
The access terminal uses for this purpose an antenna in the form of a conductor loop which is connected to a transmitting / receiving electronics. Antenna and turnstile are each assigned to an access lane. Such access terminals could in principle also be used without a turnstile or barrier, for example, to detect the passages purely statistically, or to optically signal the respective authorization. The problem is that adjacent antennas can interfere with each other.
5, the basic circuit of an inventive multiplexer for controlling a plurality of antennas is shown. A transmitting / receiving electronics 11 is connected via two lines 11 and 12 with antennas A1 and A2.
These antennas correspond to the antennas 9 and 9 ¾ shown in FIG.
Each antenna A1 and A2 comprises at least one coil L1 and L2. The transmitting / receiving electronics 11 generates a radio-frequency field, for example, with a carrier frequency of 13.56 MHz and sends to RFID transponder, not shown here, commands and data. The basic mode of operation of such systems is explained, for example, in the literature cited above.
The lines 11 and 12 are designed as coaxial cable and dimensioned in their length so that this corresponds to a quarter of the wavelength of the carrier frequency of the transponder system.
At the foot of the antennas A1 and A2 electronic switches S1 and S2 are mounted, which can be actuated via a control input.
This control input S is now used to open each one of the switches S1 or S2, whereby the antenna A is actively switched. The other antenna is shorted at this time and thus inactive. Due to the length of the connecting line, this short circuit is transformed into an open circuit at the common transmitting / receiving electronics and thus has no influence on them. It is readily apparent that any number of antennas can be operated in the described manner per se by a common transmitting / receiving electronics.
Since all others except the active antenna are short-circuited, mutual interference or interference of the same is excluded.
About the control input S, the antennas are activated in rapid sequence and upon detection of a transponder, the sequence is paused until the transaction (the read / write) is completed. This antenna will only be activated again when the passage of the passage has been completed.
Fig. 6 shows an embodiment of the antenna multiplexer. The coil L1 of the antenna A1 is tuned by means of capacitors C1 to a tuned to the carrier frequency parallel resonant circuit.
This tuning process can be automated by means of connectable and wegschaltbarer capacitors to prevent a detuning during operation, for example, by changing climatic conditions.
Parallel to the coil L1, two diodes D1 and D2 are connected in opposite polarity. These diodes can be connected by means of an electronic switch S1 to a negative auxiliary voltage or to ground. In this case, the coil L1 is short-circuited and the antenna inactive. It neither sends signals to transponders nor can they be excited by adjacent antennas to resonate.
If the diodes D1 and D2 are connected by the switch S1 with a positive auxiliary voltage, they are biased in the reverse direction and allow free swinging of the antenna A1, which is thus actively connected.
The positive auxiliary voltage is advantageously greater than the open circuit voltage of the antenna in order not to hinder the evaluation of the low useful signals of a transponder.
In particular, the migration from older to newer technologies, or to enable the use of matched to different communication frequencies RFID transponder on non-contact smart cards, it is provided to arrange in a single antenna carrier two tuned to different frequencies coils. As a result, transponders with different carrier frequencies can be processed by the readers.