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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Deckenelement und ein Verfahren
zum Prüfen
einer Zugangsberechtigung zu einem geschützten Bereich.
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In
zahlreichen Gebäuden
sind geschützte Gebäudebereiche
eingerichtet, zu denen nur ausgewählte Personen Zutritt haben.
Bei einem geschützten
Gebäudebereich
kann es sich um das gesamte Gebäude
handeln oder um einen speziellen Gebäudeabschnitt, wie beispielsweise
Räumlichkeiten,
die Wertgegenstände,
geheime Daten oder potentiell gefährliche Produktionsanlagen
beherbergen. Personen, die in einen solchen geschützten Bereich
eintreten möchten,
müssen
zuvor ihre Zugangsberechtigung nachweisen.
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Die
Zugangskontrolle erfolgt heute häufig
mit Hilfe sogenannter Transponder-Karten. Eine solche Transponder-Karte
trägt die
berechtigte Person bei sich. Die Transponder-Karte enthält eine
Sendevorrichtung, die auf den Empfang eines definierten Aktivierungssignals
hin ein vorbestimmtes Antwortsignal aussendet, das die Zugangsberechtigung
des Trägers
der Transponder-Karte anzeigt.
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Ein
solches Kontrollsystem unter Verwendung einer Transponder-Karte
ist aus der in der Internet-Datenbank www.espacenet.com in englischer Sprache
veröf fentlichten
Zusammenfassung des Dokuments
JP
62026573 bekannt. Bei dem dort beschriebenen System wird
durch Verwendung einer Anzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen auch die Position
und die Bewegungsrichtung einer Person im Eingangsbereich eines
Gebäudes
ermittelt.
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Nachteil
dieses Kontrollsystems ist, dass Personen ohne Transponder-Karte
nicht erfasst werden. Will man Personen ohne Transponder-Karte den
Eintritt in ein Gebäude
verwehren, muss hierfür entweder
Personal bereitgestellt werden oder eine Schranken- oder Schleusenvorrichtung
vorgesehen sein, die die in das Gebäude eintretenden Personen vereinzelt
und den Eintritt lediglich dann ermöglicht, wenn die jeweilige
Person eine Transponder-Karte trägt.
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Solche
Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass sie bei Besuchern
des Gebäudes
den abstoßenden
Eindruck erwecken, man betrete einen Hochsicherheitstrakt. Ein solcher
Eindruck ist oft nicht erwünscht.
Insbesondere Büro-
und Verwaltungsgebäude
sollen häufig
einladend auf Besucher und dort arbeitende Personen wirken.
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Aus
der
DE 101 02 936
A1 ist bereits eine Vorrichtung zum Prüfen einer Zugangsberechtigung zu
einem geschützten
Bereich bekannt. Diese ist als Vorrichtung zur Überwachung des Zugangs von
Personenaufzügen
ausgeführt
und weist eine Sende-/Empfangseinrichtung auf. Die Sende-/Empfangseinrichtung
erfasst Transponder, die von in der Aufzugkabine befindlichen Personen
getragen werden. Mit einer Kamera in der Aufzugkabine aufgenommene
Bilder werden zur Bestimmung der in der Aufzugkabine vorhandenen
Personenzahl an eine Steuereinheit übermittelt. Die Sende-/Empfangseinrichtung übermittelt
der Steuereinheit ein der Anzahl der in der Kabine erfassten Transponder
entsprechendes Signal. Sofern die Steuereinheit eine Diskrepanz
zwischen der Personenzahl und der Transponderanzahl feststellt,
wird eine Personenbeförderung
durch den Personenaufzug unterbrochen. Dadurch wird verhindert,
dass offensichtlich nicht zugangsberechtigte Personen mit Hilfe
des Personenaufzugs in nicht öffentlich
zugängliche
Stockwerke gelangen. Die Vorrichtung vermag zwar eine Zugangskontrolle
in einem begrenzten abgeschlossenen Raum, der darin befindlichen
Personen wenig Bewegungsfreiheit ermöglicht, hinreichend gut durchzuführen. Für eine Kontrolle
der Zugangsberechtigung für
ausgedehnte Bereiche wie etwa von mehreren Seiten zugängliche Eingangszonen
von Gebäuden
ist diese Vorrichtung nur begrenzt und nicht fehlerfrei einsetzbar
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem ist es daher,
bei einem unsichtbaren Personenerfassungs- und Personenüberprüfungssystem
eine Auslösung
eines unzutreffenden Warnsignals zu vermeiden.
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Die
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, durch ein Deckenelement
nach Anspruch 19 und ein Verfahren nach Anspruch 21 gelöst.
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Der
Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine unauffällige Kontrolle der Zugangsberechtigung
zu einem geschützten
Bereich durch eine Abfolge einer Erfassung des Zutritts in einen Überprüfungsbereich und
einer anschließenden Überprüfung der
Zutrittsberechtigung zu erzielen, wobei beide Schritte von über Kopf
her vorgenommen werden, im Sinne einer konstruktiven Verbindung
der Erfassungs- und
Prüfungseinheiten
mit der Deckenkonstruktion und/oder der Deckenverkleidung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein an einer
Gebäudedecke
befestigbar ausgebildetes Deckenelement, das eine Erfassungseinheit
enthält.
Bei dem Deckenelement handelt es sich vorzugsweise um ein Verkleidungselement,
das unter der Gebäudedecke
hängend
anzuordnen ist. Das Deckenelement ist insbesondere in einer ansonsten
am Markt geläufigen Form
und Farbe gestaltet, so dass es sich für den Betrachter nicht von
einem an sich bekannten Deckenelement unterscheidet. Die Erfassungseinheit
kann in das Deckenelement eingelassen sein oder auf der vom Publikum
abgewandten, also der Gebäudedecke
zugewandten Seite des Deckenelementes angeordnet sein. Die Erfassungseinheit
ist dabei so angeordnet, dass sie die Anwesenheit von Personen in
einem definierten Raumabschnitt unterhalb des installierten Decken elements
erfassen kann, so dass diesem Raumabschnitt dadurch die Funktion
eines Überprüfungsbereiches
zugewiesen ist.
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Die
Erfassungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ausgebildet,
die aktuelle Anwesenheit einer oder mehrerer Personen in einem Überprüfungsbereich
zu erfassen und gegebenenfalls ein Erfassungssignal abzugeben, das
die Anzahl der aktuell erfassten Personen anzeigt. Die Erfassung
der Personen durch die Erfassungseinheit erfolgt demnach unabhängig von
der Tatsache, ob sie eine Transponder-Karte bei sich führen oder
nicht. Auf diese Weise ist sicher gestellt, dass tatsächlich alle Personen
erfasst werden, die sich Zutritt zum geschützten Bereich verschaffen wollen.
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Weiterhin
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine mit der Erfassungseinheit verbundene, an einer Gebäudedecke
befestigbar ausgebildete Überprüfungseinheit
auf. Die Überprüfungseinheit enthält zum einen
eine Sendereinheit, die ausgebildet ist, auf die Abgabe eines Erfassungssignals durch
die Erfassungseinheit hin ein Aktivierungssignal auszusenden, das
im Überprüfungsbereich
befindliche Transponder zum Aussenden eines Antwortsignals veranlasst.
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Die Überprüfungseinheit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
enthält
weiterhin eine Empfängereinheit,
die ausgebildet ist, Antwortsignale von im Überprüfungsbereich befindlichen Transpondern
zu empfangen und den Empfang eines Antwortsignals durch Abgabe eines
Zählsignals
anzuzeigen. Jedes Zählsignal
zeigt die Anwesenheit einer Person im Überprüfungsbereich an. Sind mehrere
zutrittsberechtigte Personen im Überprüfungsbereich
anwesend, werden dementsprechend mehrere Zählsignale erzeugt. Die Erfassungseinheit
ist in einer alternativen Ausführung
ausgebildet, pro Erfassungszeitpunkt nur ein einziges Zählsignal
abzugeben, das die Anzahl der erfassten Antwortsignale als Information trägt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
enthält weiterhin
eine mit der Überprüfungseinheit
und der Erfassungseinheit verbundene Auswerteeinheit, die ausgebildet
ist, den Eingang einer Anzahl von Antwortsignalen zu überwachen,
die der vom Erfassungssignal angezeigten Personenanzahl entspricht und
die weiter ausgebildet ist, bei Ausbleiben eines oder mehrerer erwarteter
Antwortsignale ein Warnsignal abzugeben.
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Die
Verbindung zwischen den Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dient der Datenkommunikation. Diese Verbindung kann durch jedes denkbare
physikalische Kommunikationsmedium verwirklicht werden, ob durch
Hartverdrahtung bei baulicher Integration der Einheiten, durch Datenkabel
oder durch eine drahtlose Kommunikationsstrecke. Wesentlich für die Verbindung
der Einheiten ist, dass die Datenkommunikation so schnell abläuft, dass
eine erfasste Person trotz ihrer Bewegung auch noch im Überprüfungsbereich
auf das Vorliegen der Zutrittsberechtigung überprüft wird. Die hierfür erforderlichen
Geschwindigkeiten der Datenkommunikation – wie auch der hier erforderlichen
Datenverarbeitung – werden
mit den heute bekannten Kommunikationsstrecken und Datenprozessoren
jedoch ohne Schwierigkeiten erzielt.
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Eine
berührungslose
Erfassung der aktuellen Anwesenheit einer oder mehrerer Personen
in einem Überprüfungsbereich
durch die Erfassungseinheit kann in alternativen Ausführungsformen
mit Hilfe unterschiedlicher Techniken erfolgen. Beispiele sind die
optische Überwachung
des Überprüfungsbereiches
mit einer Kamera im sichtbaren Spektralbereich oder eine Infrarotüberwachung
oder eine Kombination beider Techniken. Die Unterbringung der Erfassungseinheit
in einem Deckenelement ermöglicht
die Schaffung eines Überprüfungsbereiches,
der für
die eintretenden Personen unsichtbar ist. Herkömmliche Schleuseneinrichtungen
können
vermieden werden. Die überprüften Personen
merken so nicht, dass ihr Zutritt zum geschützten Bereich erfasst wird.
Es versteht sich dabei, dass der geschützte Bereich nicht notwendigerweise
unmittelbar an den Überprüfungsbereich
anschließen
muss. Er kann auch einen Abstand zum Überprüfungsbereich aufweisen.
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In
ganz ähnlicher
Weise erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf den Empfang
des Erfassungssignals hin auch die Überprüfung der Zugangsberechti gung
für jede
eintretende Person, ohne dass diese ihre Überprüfung wahrnehmen kann. Hierzu
ist die Überprüfungseinheit
an einer Gebäudedecke
befestigbar ausgebildet, so dass sie von oben her ein Aktivierungssignal
abgeben kann, das im Überprüfungsbereich
befindliche Transponder aktiviert.
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Personen
mit Zugangsberechtigung tragen eine dem jeweiligen System zugehörige Transponder-Karte.
Diese antwortet auf ein definiertes Aktivierungssignal mit einem
Antwortsignal, das von der Empfängereinheit
der Überprüfungseinheit
detektiert wird. Eine mit der Erfassungseinheit und mit der Überprüfungseinheit
verbundene Auswerteeinheit überprüft, ob die
Anzahl der von Transpondern her empfangenen Zählsignale identisch ist mit
der Anzahl der aktuell im Prüfungsbereich
erfassten Personen. Sobald eine Differenz zwischen der erwarteten Anzahl
an Zählsignalen
und der durch das Erfassungssignal angezeigten Anzahl erfasster
Personen vorliegt, erzeugt die Auswerteeinheit ein Warnsignal.
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Das
definierte Warnsignal kann eine beliebig wählbare Signalform annehmen.
Es kann insbesondere elektrisch, optisch, akustisch oder elektromagnetisch
sein. Das Warnsignal kann dazu benutzt werden, Wachpersonal zu alarmieren.
Es kann alternativ oder zusätzlich
dazu verwendet werden, den weiteren Weg einer Person ohne Zugangsberechtigung durch
ein optisches Überwachungssystem
zu verfolgen. Das Warnsignal kann schließlich weiterhin dazu verwendet
werden, eine Tür,
durch die eine nichtberechtigte Person treten möchte, zu sperren oder gesperrt
zu halten.
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Der Überprüfngsbereich
ist aus einer Mehrzahl von Überpräfungsabschnitten
gebildet. Jedem Überprüfungsabschnitt
ist dabei je eine Erfassungseinheit und eine Überprüfungseinheit zugeordnet. Alle
Erfassungseinheiten und alle Überprüfungseinheiten
sind mit der Auswerteeinheit verbunden. Der Überprüfungsbereich ist in einzelne Überprüfungsabschnitte
segmentiert.
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Es
ist ferner eine Steuereinheit vorgesehen, die mit allen Erfassungseinheiten
und allen Überprüfungseinheiten
verbunden und ausgebildet ist, in Abhängigkeit entweder von der Herkunft
vorliegender Erfassungssignale oder von der Anzahl vorliegender Erfassungssignale
oder in Abhängigkeit
von einer Verknüpfung
beider Kriterien solche Überprüfungseinheiten
zur Abgabe eines Aktivierungssignals zu veranlassen, von deren zugeordneten Überprüfungsabschnitten
aktuell kein Erfassungssignal vorliegt.
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Die
Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auch eine Bewegung einer
in einen Überprüfungsbereich
eintretenden Person quer zu einem zu erwartenden Laufweg kein Warnsignal
hervorruft, sofern eine entsprechende Zugangsberechtigung vorliegt.
Durch ein Vermeiden von fehlerhaften Alarmierungen wird die Verlässlichkeit
einer Zugangsberechtigungsprüfung
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhöht.
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Mit
Vorteil ermöglicht
die Aufteilung des Überprüfungsbereiches
in unterschiedliche Überprüfungsabschnitte
eine verbesserte Ortsauflösung
bei der Überprüfung der
Zutrittsberechtigung. Je nachdem, von welcher Überprüfungseinheit eine vom Erfassungssignal
abweichende Anzahl von Antwortsignalen empfangen wird, kann genau
festgestellt werden, in welchem Überprüfungsabschnitt
sich eine oder mehrere nicht zutrittsberechtigte Personen aufhalten.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschrieben.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
enthält
das Deckenelement zusätzlich
eine Fokussierungseinrichtung für
Strahlung, die von der Sendereinheit ausgesandt wird und die das
Aktivierungssignal trägt.
Beispielsweise übersendet
die Sendereinheit das Aktivierungssignal mit Hilfe von elektromagnetischen
Wellen im Radiofrequenz- oder Mikrowellenbereich. Die Fokussierungseinrichtung
im Deckenelement ermöglicht
es, den Überprüfungsbereich
präzise
zu definieren und dadurch den genauen Aufenthaltsort einer eintretenden
Person festzustellen. Mit Hilfe der Fokussierungseinrichtung wird
darüber
hinaus vermieden, dass das Aktivierungssignal auch von Personen
empfangen wird, die sich außerhalb
des Überprüfungsbereiches
aufhalten. Moderne Transpondertechnologien ermöglichen Reichweiten von bis
zu 100 m, beispielsweise im Frequenzbereich um 868 MHz oder bei
2,5 GHz.
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Die
Abgabe des Aktivierungssignals kann entweder direkt durch den Empfang
des Erfassungssignals oder vermittelt durch die Steuereinheit, die ebenfalls
das Erfassungssignal empfängt,
ausgelöst werden.
Das Empfangssignal kann also in unterschiedlichen Ausführungsformen
entweder direkt oder indirekt Anlass zur Abgabe des Aktivierungssignals
geben.
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Auch
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei Erfassung einer Person
in einem Überprüfungsabschnitt
das Aktivierungssignal in dem betroffenen Überprüfungsabschnitt und den links
und rechts angrenzenden Überprüfungsabschnitten
erzeugt wird. Treten andererseits besonders viele Personen gleichzeitig
in den geschützten
Bereich ein, ist es sinnvoll, Überprüfungseinheiten
im gesamten Überprüfungsbereich
mit Aktivierungssignalen zu aktivieren, unabhängig davon, ob im einen oder
anderen Überprüfungsabschnitt
keine Person erfasst wurde. Denn in einem solchen Fall ist die Wahrscheinlichkeit
besonders hoch, dass eine der eintretenden Personen sich entweder
im Grenzbereich zwischen zwei benachbarten Überprüfungsabschnitten bewegt oder
von einem in den anderen Überprüfungsbereich wechselt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird kein Aktivierungssignal ausgesandt, wenn entweder kein Erfassungssignal
vorliegt, oder wenn ein Erfassungssignal zwar abgegeben wird, dieses
aber anzeigt, dass aktuell keine Personen im Überprüfungsbereich anwesend sind.
Die Abgabe eines solchen „negativen" Erfassungssignals
durch die Erfassungseinheit ist beispielsweise in einer Ausführungsform sinnvoll,
die eine Überprüfung der
Funktionsbereitschaft der Erfassungseinheit zu jedem Zeitpunkt ermöglicht.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist die Überprüfungseinheit
ausgebildet, Aktivierungssignale zusätzlich unabhängig vom
Vorliegen eines Erfassungssignals auszusenden. Bei dieser Ausführungsform
ergänzen
sich eine – beispielsweise
in regelmäßigen zeitlichen
Abständen
vorgenommene – Transponderabfrage
ohne Berücksichtigung
der Erfassungssignale und eine ereignisbezogene Transponderabfrage
bei Vorliegen eines Erfassungssignals.
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Die
Segmentierung des Überprüfungsbereiches
in Überprüfungsabschnitte
ermöglicht
eine beliebige Form des Überprüfungsbereiches.
Insbesondere kann ein besonders weit ausgedehnter Überprüfungsbereich
gebildet werden, der beispielsweise die gesamte Breite eines Eingangsbereiches
eines Bürogebäudes umfasst.
Der Überprüfungsbereich kann
aber bei dieser Ausführungsform
beispielsweise auch die Form eines Kreisringes oder eines beliebigen
Bogens haben.
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In
unterschiedlichen Ausführungsformen können die Überprüfungsabschnitte
entweder aneinandergrenzen oder einander überlappen. Bei überlappenden Überprüfungsabschnitten
kann beispielsweise mit Hilfe vorbestimmter charakteristischer Merkmale
des Aktivierungssignals, die jeder Sendereinheit eines Überprüfungsabschnittes
individuell zugeordnet ist, eine entsprechend charakteristische Antwort
eines Transponders erzwungen werden. Eine solche Charakteristik
kann beispielsweise eine bestimmte Phasenlage des Aktivierungssignals
oder eine bestimmte Sequenz von Sub-Signalen sein, die im Antwortsignal übertragen
wird. Befindet sich eine zu überprüfende Person
im Überlappungsbereich,
so wird die von ihr getragene Transponder-Karte auf die Aktivierungssignale
zweier benachbarter Überprüfungseinheiten
reagieren. In einer solchen Situation kann durch eine Wiederholung
der Abfrage oder durch zusätzliche
Auswerteschritte der empfangenen Signale eine eindeutige Erkennung
ermöglicht
werden. So kann beispielsweise eine im Antwortsignal übermittelte
Kennung der antwortenden Transponder-Karten zur Auswertung herangezogen
werden. Wird ein und dieselbe Kennung in zwei benachbarten Überprüfungsabschnitten
ermittelt, so ist davon auszugehen, dass sie von ein und demselben
Transponder empfangen wurde und lediglich eine Person zu zählen ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung hat entweder der Überprüfungsbereich
als ganzes oder jeder Überprüfungsabschnitt
des Überprüfungsbereiches
eine solche Ausdehnung, die zu einem Erfassungszeitpunkt nur einer
Person den Aufenthalt im Überprüfungsbereich
bzw. Überprüfungsabschnitt
ermöglicht.
Auf diese Weise kann stets genau festgestellt werden, in welchem Überprüfungsabschnitt
sich eine Person aufhält,
die keine Zugangsberechtigung hat. Denn für eine solche Person wird zwar
ein Erfassungssignal an die Auswerteeinheit gemeldet, jedoch aus
demselben Überprüfungsabschnitt
kein Antwortsignal. Es wird auf diese Weise möglich, die Auswerteeinheit
so auszugestalten, dass sie die genaue Position einer nicht aufenthaltsberechtigten
Person angibt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sorgt vorzugsweise eine Fokussierungseinrichtung für die genaue
Abgrenzung des Überprüfungsabschnitts.
Die von der Sendereinheit der Überprüfungseinheit
mit dem Aktivierungssignal ausgesandte Strahlung wird durch ein
geeignetes Linsensystem so fokussiert, dass sie in nur genau einem Überprüfungsabschnitt ausreichend
intensiv ist, um Transponder zur Abgabe eines jeweiligen Antwortsignals
zu aktivieren.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist die Auswerteeinheit zusätzlich
ausgebildet, eingehende Erfassungssignale und eingehende Zählsignale
nach ihrer Herkunft zu unterscheiden und gegebenenfalls ein Warnsignal
abzugeben, das es zusätzlich
ermöglicht,
den Überprüfungsabschnitt
zu identifizieren, aus dem zwar ein Erfassungssignal, jedoch kein
Antwortsignal vorliegt.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinheiten ausgebildet sind, Erfassungssignale
zu erzeugen und abzugeben, die es erlauben, die jeweilige Erfassungseinheit
zu identifizieren. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein,
dass die Überprüfungseinheiten
ausgebildet sind, Zählsignale
abzugeben, die es erlauben, die jeweilige Überprüfungseinheit zu identifizieren.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
enthält eine
Steuereinheit, die mit der Erfas sungseinheit bzw. allen Erfassungseinheiten
und der Überprüfungseinheit
bzw. allen Überprüfungseinheiten
verbunden ist und ausgebildet ist, eine zeitliche Abfolge von Erfassungszeitpunkten
und gegebenenfalls erforderlichen Überprüfungszeitpunkten durch Abgabe entsprechender
Steuersignale vorzugeben.
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Dabei
erfolgt die Abgabe der Steuersignale bevorzugt so, dass die Erfassung
der Anzahl anwesender Personen in den Überprüfungsabschnitten gleichzeitig
stattfindet. Dasselbe gilt für
die anschließende
Aussendung von Aktivierungssignalen durch die Überprüfungseinheiten. Die zeitliche
Abfolge von Erfassungs- und Überprüfungsphasen
ist selbstverständlich
so dicht, dass erfasste Personen sich weiterhin im Überprüfungsbereich
aufhalten, wenn Aktivierungssignale ausgesendet werden. Dies stellt
angesichts der heute realisierbaren Geschwindigkeiten der Datenverarbeitung
kein technisches Problem dar.
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Eine
schnelle Abfolge der Erfassungszeitpunkte ermöglicht es auch, den Überprüfungsbereich in
Richtung vom ungeschützten
zum geschützten
Bereich in unterschiedliche Sektoren einzuteilen. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass ein Erfassungssignal erst dann abgegeben
wird, wenn die Erfassungseinheit feststellt, dass eine Person mindestens
30% des Überprüfungsbereiches
durchschritten hat. Erst dann wird auch von der Überprüfungseinheit ein Aktivierungssignal
abgegeben. Die Erfassungseinheit erfasst weiterhin den Weg der erfassten
Person durch den Überprüfungsbereich.
Hat die Person eine Strecke von beispielsweise 80% der Länge des Überprüfungsbereiches
in Richtung vom ungeschützten
zum geschützten
Bereich zurückgelegt, ohne
dass ein Antwortsignal empfangen wurde, wird ein Warnsignal erzeugt.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass kein überflüssiges Warnsignal abgegeben
wird, wenn eine Person ohne Zugangsberechtigung den Überprüfungsbereich
vom ungeschützten
Bereich her nur am Rande betritt und anschließend wieder in Richtung des
ungeschützten Bereiches
verlässt.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Empfängereinheit
ausgebildet, im Antwortsignal eines Transponders enthal tene zusätzliche
Information zu erfassen und in Form des Zählsignals kodiert abzugeben. Das
Antwortsignal kann beispielsweise Information tragen, die es erlaubt,
den Träger
der Transponder-Karte namentlich zu identifizieren. Insbesondere kann
im Antwortsignal eine Kennung des jeweiligen Transponders enthalten
sein.
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Die
zusätzliche
Information kann zur weiteren Signalverarbeitung durch die Überprüfungseinheit
herangezogen werden, um eine eindeutige Klärung der Zugangsberechtigung
herbeizuführen.
Eine Zugangsberechtigung wird in aller Regel auf der Basis der Kennung
individuell gewährt
oder verweigert. Erlischt die Zugangsberechtigung einer Person oder geht
der Transponder verloren, wird die Kennung des dieser Person zugeordneten
Transponders gesperrt, indem sie beispielsweise aus einer Datei
mit zulässigen
Transponderkennungen gestrichen wird, auf die die Auswerteeinheit
bei der Überprüfung der
Zugangsberechtigung zugreift.
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Mit
der Verarbeitung der zusätzlichen
Information im Antwortsignal durch die Auswerteeinheit kann auch
vermieden werden, dass Trägern
eines Transponders eines fremden Zugangssystems irrtümlich Zugang
zum geschützten
Bereich gewährt wird.
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Auf
der Grundlage dieses Ausführungsbeispiels
kann auch ein Zeiterfassungssystem realisiert werden, dass An- und
Abwesenheitszeiten von Mitarbeitern erfasst. Hierbei ist vorzugsweise
die Auswerteeinheit mit einem Datenspeicher verbunden und zusätzlich ausgebildet,
die im Zählsignal
enthaltene zusätzliche
Information zu erfassen und unter Zuordnung zum Erfassungszeitpunkt
im Datenspeicher abzulegen.
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Die
Bewegungsrichtung einer erfassten Person und damit die Information
darüber,
ob eine Person den geschützten
Bereich betritt oder verlässt, kann
durch Einrichtung im Gehweg hintereinanderliegender Überprüfungsbereiche
realisiert werden. Die mehrfache Aktivierung eines Transponders
erlaubt es, die Bewe gungsrichtung einer erfassten Person festzustellen.
Dies kann alternativ auch durch eine entsprechende Ausdehnung eines
einzigen Überprüfungsbereiches
in Richtung vom ungeschützten
in den geschützten
Bereich erfolgen.
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Die
Erfassungseinheit weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine Erfassungskamera auf, die zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Rasterbild des Überprüfungsbereiches
bzw. eines Überprüfungsabschnitts
in einem vorgegebenen optischen Spektralbereich aufnimmt und dem
Rasterbild entsprechende Rasterbilddaten abgibt. Die optische Erfassung
von eintretenden Personen ist technisch vergleichsweise einfach
realisierbar. Die von der Erfassungskamera erzeugten Bilddaten können darüber hinaus
gegebenenfalls gleichzeitig an eine Überwachungszentrale weitergeleitet
werden, wo sie Sicherheitspersonal zur Überprüfung zur Verfügung gestellt werden
können.
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Die
optische Überwachung
des Überwachungsbereiches
mit Hilfe von Kameras von über Kopf
her liefert Bilder, die von passierenden Personen im wesentlichen
die Oberseite von Kopf und Schultern wiedergeben. Im Sinne der Erfassung
handelt es sich hierbei um ein für
Personen typisches Bildmuster, dessen Merkmale die Grundlage für eine Erfassung
von Personen bilden kann. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die Erfassungseinheit daher eine Mustererkennungseinheit auf,
die mit der Kamera verbunden und ausgebildet ist, die Rasterbilddaten
eines von der Kamera empfangenen Rasterbildes mit mindestens einem
in einem Speicher abgelegten Bilddatenmuster zu vergleichen und das
Zählsignal
in Abhängigkeit
vom Vergleichsergebnis zu erzeugen. Mit Hilfe einer Mustererkennung kann
beispielsweise vermieden werden, dass eine Person, die einen Rollkoffer
hinter sich führt,
zwei Erfassungssignale erzeugt. Zwar wird der Rollkoffer von der
Kamera erfasst. Jedoch wird ein Vergleich mit den abgespeicherten
Mustern ergeben, dass es sich bei dem erfassten Bild des Rollkoffers
nicht um das Bild einer Person handelt. Daher wird das Zählsignal
der betreffenden Erfassungseinheit lediglich ein Signal für die eintretende
Person erzeugen. Es ist jedoch denkbar, die zusätzlich erfasste Information der
Auswerteeinheit zur Abspeicherung zur Verfügung zu stellen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Deckenelement zur Befestigung
an einer Gebäudedecke
mit einer Erfassungseinheit, die ausgebildet ist, die aktuelle Anwesenheit
einer oder mehrerer Personen in einem Überprüfungsbereich zu erfassen und
gegebenenfalls ein Erfassungssignal abzugeben, das die Anzahl der
aktuell erfassten Personen anzeigt, wobei die Erfassungseinheit
im Deckenelement so angeordnet ist, dass der Überprüfungsbereich ein Raumabschnitt
unterhalb des installierten Deckenelements ist.
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Der Überprüfungsbereich
ist aus einer Mehrzahl von Überprüfungsabschnitten
gebildet, wobei jedem Überprüfungsabschnitt
je eine Erfassungseinheit und je eine Überprüfungseinheit zugeordnet ist. Jede Überprüfungseinheit
weist eine Sendereinheit auf, die ausgebildet ist, auf die Abgabe
eines Erfassungssignals hin ein Aktivierungssignal auszusenden,
das im Überprüfungsbereich
befindliche Transponder zum Aussenden eines Antwortsignals veranlasst.
Jede Überprüfungseinheit
weist außerdem eine
Empfängereinheit
auf, welche ausgebildet ist, Antwortsignale von im Überprüfungsbereich
befindlichen Transpondern zu empfangen und den Empfang eines oder
mehrerer Antwortsignale durch Abgabe entweder eines Zählsignals
oder mehrerer, in ihrer Anzahl der der Antwortsignale entsprechenden
Zählsignale
anzuzeigen.
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Das
erfindungsgemäße Deckenelement weist
auch eine Steuereinheit auf, die mit allen Erfassungseinheiten und
allen Überprüfungseinheiten
verbunden ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit
entweder von der Herkunft vorliegender Erfassungssignale oder von
der Anzahl vorliegender Erfassungssignale oder in Abhängigkeit
von einer Verknüpfung
beider Kriterien auch solche Überprüfungseinheiten
zur Abgabe eines Aktivierungssignals zu veranlassen, von deren zugeordneten Überprüfungsabschnitten
aktuell kein Erfassungssignal vorliegt.
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Das
erfindungsgemäße Deckenelement
ermöglicht
eine unauffällige
Erfassung von Personen, die einen Überprüfungsbereich betreten. Die
Vorteile des De ckenelementes ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung
der Gesamtvorrichtung. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Deckenelementes
betreffen Fortbildungen der Erfassungseinheit, wie sie im Zusammenhang
mit der Gesamtvorrichtung oben beschrieben wurden.
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Grundsätzlich ist
die oben beschriebene Überprüfungseinrichtung
unabhängig
von der Anordnung der Erfassungseinheit in einem Deckenelement realisierbar.
Die Erfassungseinheit kann statt in eine Gebäudedecke auch in eine Gebäudewand
eingebaut werden, wenn die baulichen Verhältnisse eine solche Anordnung
nahe legen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer
Zugangsberechtigung zu einem geschützten Bereich, mit den Schritten:
- a) Erfassen der aktuellen Anwesenheit einer
oder mehrerer Personen in einem Überprüfungsbereich
von über
Kopf her
- b) Gegebenenfalls Abgabe eines Erfassungssignals, das die Anzahl
der aktuell erfassten Personen anzeigt,
- c) Aussenden eines Aktivierungssignals, das im Überprüfungsbereich
befindliche Transponder zum Aussenden eines Antwortsignals veranlasst,
- d) Empfangen von Antwortsignalen von im Überprüfungsbereich befindlichen Transpondern,
- e) Abgabe entweder eines Zählsignals
oder mehrerer, in ihrer Anzahl der der Antwortsignale entsprechenden
Zählsignale,
- f) Überwachen
des Eingangs einer Anzahl von Antwortsignalen, die der vom Erfassungssignal angezeigten
Personenanzahl entspricht, und
- g) Abgabe eines Warnsignals bei Ausbleiben eines oder mehrerer
erwarteter Antwortsignale.
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Das
Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:
- h) wiederholtes Ermitteln einer Position einer
Person oder eines Objektes in dem Überprüfungsbereich und
- i) Abgeben des Erfassungssignals, wenn die Person oder das Objekt
im Überprüfungsbereich
eine vorbestimmte erste Schwellenposition in Richtung des geschützten Bereiches überschreitet.
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Die
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
und mögliche
Ausführungsformen
ergeben sich unmittelbar aus den vorstehend beschriebenen Vorteilen
und Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise eines
Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Überprüfungsvorrichtung,
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2 eine
schematische Darstellung eines Überprüfungsbereiches,
der aus einer Anzahl von Überprüfungsabschnitten
zusammengesetzt ist, und
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3 ein
Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Überprüfungsvorrichtung.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung einen Gebäudebereich 10, der
durch einen Überprüfungsbereich 12 in
einen öffentlichen
Gebäudebereich 14 und
einen geschützten
Gebäudebereich 16 unterteilt
ist. Die Darstellung der 1 zeigt die Ausdehnung des Überprüfungsabschnitts
anhand eines Querbalkens unterhalb einer Fußbodenlinie 18. An
einer Gebäudedecke 20 sind
eine Anzahl Deckenelemente befestigt, die hier die Bezugszeichen 22–28 tragen.
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Bei
den Deckenelementen 22, 26 und 28 handelt
es sich um an sich bekannte Deckenverkleidungselemente, wie sie
beispielsweise in Bürogebäuden zur
Verkleidung der rohen Gebäudedecke 20 Verwendung
finden. Die Befestigung der Deckenelemente 22–28 ist
in 1 schematisch durch gestrichelte Linien, die sich
von den Deckenelementen bis zur Gebäudedecke 20 erstrecken,
dargestellt.
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Das
Deckenelement 24 weicht von der herkömmlichen Konstruktion ab. Es
enthält
eine Erfassungseinheit in Form einer Kamera 30, die mit
einer Bildverarbeitungseinheit 32 verbunden ist. Die Kamera 30 ist
als Miniaturgerät
in das Deckenelement integriert. In 1 ist die
Kamera 30 der besseren Darstellbarkeit halber vergrößert und
grob schematisch dargestellt. Die Kamera ist vorzugsweise so in das
Deckenelement 24 eingelassen, dass sie mit der Unterseite
des Deckenelements bündig
ist. Alternativ kann die Kamera auch gegenüber der Unterseite des Deckenelementes
zurücktreten,
so dass ihre Wahrnehmbarkeit noch weiter reduziert ist.
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Die
Kamera 30 ist mit einer Bildverarbeitungseinheit 32 verbunden,
die die von der Kamera 30 her empfangenen Bilddaten mit
Musterbilddaten vergleicht, die in einem (hier nicht dargestellten) Speicher
enthalten sind. Der Speicher ist in der Bildverarbeitungseinheit 32 eingebaut.
Auf der Basis des Vergleichsergebnisses ermittelt die Bildverarbeitungseinheit 32 die
Anzahl der im Überprüfungsbereich
aktuell anwesenden Personen und gibt ein entsprechendes Zählsignal
ab. Anstelle eines einzelnen Zählsignals,
das die Anzahl der im Überprüfungsbereich
anwesenden Personen anzeigt, wird in einer alternativen Ausführungsform
eine Sequenz von Zählsignalen
abgegeben, deren Anzahl der Anzahl der Personen im Überprüfungsbereich
entspricht.
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Zusätzlich kann
bei Bedarf auch die Bewegungsrichtung der Personen ermittelt werden.
Jedoch erhöht
dies den Rechenaufwand und verlangsamt so die Reaktionszeit der
Bildverarbeitungseinheit.
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Die
Bildverarbeitungseinheit 32 ist mit einer Überprüfungseinheit 34 verbunden.
Die Verbindung der beiden Einheiten dient der Datenübertragung
von der Bild verarbeitungseinheit zur Überprüfungseinheit. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist die Verbindung durch eine Funkstrecke realisiert, die beispielsweise
nach dem Bluetooth- oder WLAN-Standard arbeitet. Es versteht sich
jedoch, dass jegliche Form der Kommunikationsverbindung bis hin
zum einfachen Datenkabel Anwendung finden kann. Die Bildverarbeitungseinheit
kann auch in die Überprüfungseinheit
integriert sein, die nachfolgend näher beschrieben wird.
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Die Überprüfungseinheit 34 umfasst
eine Sendereinheit, die Aktivierungssignale in den Überprüfungsbereich 12 aussendet.
Die in der Überprüfungseinheit 34 vorgesehene
Sendereinheit strahlt die Aktivierungssignale im für Transponder üblichen elektromagnetischen
Spektralbereich ab. Die Aktivierungssignale können derart kodiert sein, dass
sie nur bestimmte Transponder-Karten aktivieren, die einen entsprechenden
Code-Schlüssel
haben.
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Weiterhin
wiest die Überprüfungseinheit 34 eine
Empfängereinheit
auf, die für
Strahlung empfindlich ist, welche vom Transponder der Transponder-Karte 38 ausgesendet
wird.
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Der
Einfachheit der Darstellung halber ist nur eine Empfangsantenne
an der Überprüfungseinheit 34 eingezeichnet.
Es versteht sich, dass unterschiedliche Empfangsmodule für die Datenkommunikation mit
der Bildverarbeitungseinheit 32 und den Empfang von Antwortsignalen
von der Transponder-Karte 38 vorgesehen sein können.
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Zur
Fokussierung der von der Überprüfungseinheit
ausgesandten Strahlung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine im Spektralbereich
des Aktivierungssignals arbeitende Sammellinse 36 in das Deckenelement 24 integriert.
Die Sammellinse hat den Zweck, den Empfangsbereich des Aktivierungssignals
auf den Überprüfungsbereich 12 zu
begrenzen, so dass außerhalb
des Überprüfungsbereiches Aktivierungssignale
nicht mit einer zur Aktivierung von Transpondern ausreichenden Signalstärke empfangen
werden.
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Eine
Transponder-Karte ist in 1 mit dem Bezugszeichen 38 gekennzeichnet.
Sie wird von einer Person 40 üblicherweise in einer Tasche
ihrer Kleidung oder in Form einer Identifizierungskarte um den Hals
oder an der Kleidung befestigt getragen.
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Bei
dem von der Sendereinrichtung der Überprüfungseinheit 34 und
der Transponder-Karte 38 gebildeten System handelt es sich
um ein dem Fachmann an sich bekanntes Transponder-System. Wesentlich
ist, dass die Sendereinheit den Überprüfungsbereich 12 unterhalb
des Deckenelements 24 abdeckt.
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Die Überprüfungseinheit 34 ist
mit einem hier nicht näher
dargestellten zentralen Überwachungssystem über eine
Datenstrecke 42 verbunden. Über die Datenstrecke 42 gibt
die Überprüfungseinheit 34 erforderlichenfalls
ein Warnsignal ab.
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Wie
die Darstellung der 1 deutlich macht, sind im Gesichtsfeld
der eintretenden Personen 40 keine auffälligen Sicherheitsanlagen vorhanden,
die darauf hinweisen könnten,
dass der geschützte
Gebäudebereich 16 durch
eine Überprüfungsvorrichtung
geschützt
wird.
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Im
Betrieb der Überprüfungsvorrichtung
der 1 erzeugt die Kamera 30 laufend aktuelle
Bilder des Überprüfungsbereiches.
Die entsprechenden Bilddaten werden von der Bildverarbeitungseinheit 32 mit
abgespeicherten Mustern verglichen. Die abgespeicherten Muster entsprechen
Bildern unterschiedlicher Situationen, wie sie aus Sicht der Kamera 30 eintreten
können.
Durch einen Mustererkennungsalgorithmus, den die Bildverarbeitungseinheit 32 anwendet,
werden die laufend eintreffenden Bilddaten daraufhin geprüft, ob eine
Person im Überprüfungsbereich 12 anwesend
ist. Durch Mustererkennung ist auch die Bewegungsrichtung einer
Person erkennbar. Stimmt ein aktuelles Bild mit einem solchen Muster
hinreichend überein,
das den Zutritt einer Person zum geschützten Bereich 16 entspricht, so
erzeugt die Bildverarbeitungseinheit 32 ein entsprechendes
Zählsignal.
Das Zählsignal
wird an die Überprüfungseinheit 34 gesandt.
Das Zählsignal zeigt
an, dass die Erfassungseinheit den Zutritt einer Person zum geschützten Bereich
detektiert hat.
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Die
Erfassungseinheit kann die Anwesenheit mehrerer Personen im Überprüfungsbereich 12 detektieren.
Hierfür
sind zusätzliche
Muster im Speicher der Bildverarbeitungseinheit 32 abgelegt,
die solchen Situationen entsprechen. Auch hier ist durch eine entsprechende
Vielzahl an Mustern für
jede Person die Bewegungsrichtung feststellbar. Die Erfassung mehrere
Personen im Überprüfungsbereich 12 wird, wie
oben schon erläutert,
alternativ durch Abgabe eines entsprechenden Zählsignals oder mehrerer Zählsignale
in entsprechender Anzahl angezeigt.
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Auf
den Empfang eines von der Bildverarbeitungseinheit ausgesandten
Zählsignals
hin sendet die Überprüfungseinheit 34 ein
Aktivierungssignal aus, das im Überprüfungsbereich 12 befindliche Transponder-Karten
zur Abgabe eines Antwortsignals aktiviert. Auf diese Weise wird
auch die Transponder-Karte 38 der Person 40 aktiviert
und sendet ein Antwortsignal an das Empfangsmodul der Überprüfungseinrichtung 34.
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Wenn
die Person 40 keine oder keine geeignete Transponder-Karte
mit sich trägt,
beispielsweise weil sie eine Transponder-Karte mit einem fremden Codeschlüssel mit
sich führt,
registriert die Überprüfungseinheit 34 das
Ausbleiben des erwarteten Antwortsignals und gibt ein Warnsignal
auf die Datenstrecke 42.
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2 zeigt
eine schematische Draufsicht eines Überprüfungsbereiches 120.
Der Überprüfungsbereich 120 setzt
sich aus sieben aneinander angrenzenden Überprüfungsabschnitten 120.1 bis 120.7 zusammen.
Die Bewegungsrichtung vom öffentlichen
in den geschützten
Bereich ist durch einen Pfeil 44 dargestellt.
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Jedem Überprüfungsabschnitt 120.1 bis 120.7 ist
je eine Erfassungseinheit und je eine Überprüfungseinheit zugeordnet. Jeder
der Überprüfungsabschnitte 120.1 bis 120.7 hat
Ausmaße,
die es zu einem Zeitpunkt grundsätzlich
lediglich einer Person ermöglichen,
sich im jeweiligen Überprüfungsabschnitt
aufzuhalten. Der mögliche
Fall, dass eine Person sich im Grenzbereich beider Überprüfungsabschnitte
aufhält,
führt dazu,
dass beide benachbarten Überprüfungsabschnitte
diese Situation registrieren. Durch Abspeicherung entsprechender
Bildmuster und in den zugeordneten Bildverarbeitungseinheiten und
entsprechende Vorschriften zur Behandlung solcher Situationen kann
dafür Sorge
getragen werden, dass nicht unzutreffend zwei Zählsignale erzeugt werden, obwohl
nur eine Person anwesend ist. So kann beispielsweise vorgeschrieben
sein, dass jede Erfassungseinheit, die einen Überprüfungsabschnitt mit zwei Nachbar-Überprüfungsabschnitten abtastet, nur
dann ein Zählsignal
abgibt, wenn eine Person im Randbereich zum rechten Nachbar-Überprüfungsabschnitt
teilweise erfasst wird. Der rechte Nachbar-Überprüfungsabschnitt ignoriert diesen
Fall und gibt kein Zählsignal
ab, weil seine Bildverarbeitungseinheit erkennt, dass es sich für ihn um
eine teilweise Erfassung im Randbereich zum linken Nachbar-Überprüfungsabschnitt handelt.
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3 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Überprüfungsvorrichtung,
das für den
Betrieb eines segmentierten Überprüfungsbereiches
ausgebildet ist, wie er anhand von 2 erläutert wurde.
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Dargestellt
sind eine Anzahl n Erfassungseinheiten 230/232.1 bis 232/232.n,
die mit jeweils einer zugeordneten Überprüfungseinheit 234.1 bis 234.n verbunden
sind. Alle Überprüfungseinheiten und
alle Erfassungseinheiten sind mit einer Steuereinheit 240 verbunden.
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Im
Unterschied zum Ausführungsbeispiel
der 1 geben die Erfassungseinheiten ihre Zählsignale
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
auch an die Steuereinheit 240 ab. Diese erfasst auch die
Herkunft der Zählsignale
und aktiviert daraufhin die zugeordneten Überprüfungseinheiten. Die Überprüfungseinheiten
geben ihr Warnsignal gegebenenfalls an die Steuereinheit ab. Die
Steuereinheit ermittelt anhand des Absenders eines Warnsignals den
Ort, an dem eine Person ohne Zutrittsberechtigung erfasst wurde und
leitet diese Information in Datenform an ein hier nicht näher dargestelltes
zentralen Sicherheitssystem des Gebäudes weiter. Dort werden auf
den Empfang dieser Information hin geeignete Maßnahmen ergriffen, beispielsweise
die persönliche Überprüfung der
erfassten Person.