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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatisierten
Kontrolle von Personen.
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Die
Kontrolle von Personen, die einen Zugang zu bestimmten Infrastrukturen,
wie z.B. Flughäfen
oder Gebäude,
oder zu Massenveranstaltungen, wie z.B. Sportstätten oder Konzertstätten haben, oder
einen definierten Abgrenzungsbereich, z.B. eine Grenze oder einen
Checkpoint, passieren, ist ein wichtiges Sicherheitsziel. Durch
die Kontrolle der Personen an bestimmten Punkten sollen berechtigte von
unberechtigten Personen getrennt werden. An diesen Kontrollpunkten
muss zum einen die Authentizität
von Personen und damit die Übereinstimmung von
behaupteter und tatsächlicher
Identität überprüft werden.
Zum anderen muss die Gefahr, die von gefährlichen und ggfs.gegebenenfalls
sogar verbotenen Gegenständen
oder Substanzen ausgeht (z.B. Sprengstoffe, Drogen, Schmuggelware,
Waffen, biologische/chemische, radiologische und nukleare Massenvernichtungsmittel,
Krankheitserreger, usw.) erkannt werden. Eine umfassende Personenkontrolle ist
häufig
nur mit hohen Kosten für
die Betreiber der Infrastrukturen möglich. Für die Personen, die den Zugang
zu solchen Infrastrukturen nachsuchen, sind die verschiedenen Kontrollen
mit großen
Unannehmlichkeiten verbunden.
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Die
verschiedenen Kontrollstufen, die eine Person im Zusammenhang mit
einem Flughafen zu passieren hat, werden nachfolgend anhand der 1 erläutert. 1 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine beispielhafte Abfolge von
Kontroll- und Verfahrensschritten, die beim Abflug von einem Flughafen
und bei der Ankunft an einem Flughafen durchlaufen werden müssen oder
können.
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Der
Kontrollschritt 10 ist üblicherweise
optional und umfasst eine Abfertigung der Person außerhalb
des Flughafengeländes ("Off-site Check-in"). An einem solchen
Abfertigungspunkt zum Flughafen werden Dokumente, wie z.B. das Flugticket,
ein Reisepass und ggfs.gegebenenfalls andere Dokumente der reisenden
Person, kontrolliert. Dieser Kontrollschritt erfordert große Aufwendungen
an finanziellen, logistischen und personellen Mitteln.
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An
den Kontrollschritt 10 schließt sich der Transport zum Flughafen
("Transport to Airport") an, der mit dem
Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist.
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Im
Kontrollschritt 14, der im Rahmen der Abfertigung ("Check-in") stattfindet, erfolgt
eine Kontrolle des Hauptgepäcks
auf metallische Gegenstände, Waffen,
Sprengstoff und Drogen. Die Kontrolle des Hauptgepäcks erfolgt
nach der Abgabe mit Röntgenverfahren,
wie z.B. Computertomographie. Mit diesen Verfahren werden Materialien
im Inneren des Gepäcks
zum Teil sichtbar gemacht und auf gefährliche Inhalte, wie Waffen,
Metallgegenstände
oder gefährliche
Substanzen gescannt. Ähnlich,
wie bei einer Computertomographie von Menschen, werden zuerst zweidimensionale
Querschnittsbilder des zu untersuchenden Gepäcks gewonnen und anschließend zu
dreidimensionalen Bildern zusammengefügt und mit Bildanalyseverfahren
auf deren Inhalte untersucht.
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Im
Rahmen der Sicherheitsabfertigung ("Security Check") eines Kontrollschritts 16 erfolgt
eine Kontrolle der Dokumente der reisenden Person. Dieser Kontrollschritt
wird durch mindestens eine Kontrollperson, die die Dokumente, wie
das Flugticket und den Reisepass, durchgeführt, wobei eine erste Zugangsberechtigung
der Person in einen spezifizierten Sicherheitsbereich überprüft wird.
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Im
Kontrollschritt 16 erfolgt ferner eine Kontrolle des Handgepäcks und
der Schuhe. Das Handgepäck
wird derzeit mit Hilfe von Röntgenverfahren untersucht.
Hiermit werden Materialien im Inneren des Handgepäcks z.T.
zum Teil sichtbar gemacht und auf gefährliche Inhalte, wie Waffen,
Metallgegenstände
oder gefährliche
Substanzen, gescannt. In Anwendung sind ebenfalls kleine Computertomographen
zur Kontrolle von Metall und Sprengstoff in Schuhen.
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Im
Rahmen des Kontrollschritts 16 wird ferner verdächtiges
Handgepäck
stichprobenartig auf Sprengstoff und Drogen untersucht. Es gibt
ein Wischpräparate-Set
der Mistral Group, mit dem verschiedene Drogen, wie z.B. Kokain,
Heroin, Cannabis, Amphetamine oder Barbiturate, nachgewiesen werden
können.
Mit dieser Technik können
auch Sprengstoffe wie TNT, DNT oder Semtex nachgewiesen werden.
Auf dem Markt sind ferner Sprays, mit denen Sprengstoff und Drogen
identifiziert werden können.
Ein solches 3-fach Spray bietet beispielsweise die Firma Mistral
Security Inc. oder die Firma Securetec Inc. an. Die Nachweisgrenze
dieser Verfahren liegt bei 10 bis 60 ng der oben genannten Stoffe. Je
nach Verfahren, Substanz und Umweltbedingungen dauert die Analyse
zwischen wenigen Sekunden und einigen Minuten.
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Eine
Kontrolle der Personen erfolgt unter zur Hilfenahme von Metalldetektoren.
Hierbei wird in dem Kontrollschritt 16 eine insbesondere
auf Metallgegenstände
und Waffen gerichtete Kontrolle vorgenommen. Weiterhin existieren
Verfahren, wie z.B. das von der Firma Sandig National Laboratories
entwickelte Verfahren zur Erkennung von Sprengstoffen aus Spuren
aus der Umgebungsluft (Kleidung) der kontrollierten Personen. Solche
Verfahren werden als "Explosive
Trace Detection"-Verfahren
bezeichnet und auf dem Markt beispielsweise von den Firmen General
Electric und Smith Detection angeboten. Das Analyseverfahren basiert
auf dem Prinzip der Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie (IMS, Ion Mobility Spectrometry),
wobei diese meistens in Kombination mit einer Gaschromatographie
durchgeführt
wird.
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Hieran
schließt
sich Kontrollschritt 18, Zuwanderung und Zoll ("Immigration and Customs"), an. Die Identifikation
der Person erfolgt durch den Einsatz von z.B. elektronisch lesbaren
Identifikationsdokumenten, wie dem Reisepass, sowie verstärkt durch
den Einsatz von biometrischen Verfahren. Bekannte Verfahren sind
beispielsweise die Gesichtserkennung, die Erkennung von Fingerabdrücken oder die
Erkennung der Iris. Um den Einsatz von biometrischen Verfahren zu
ermöglichen,
werden Reisepässe
in Deutschland mit einem RFID-Chip (RFID = Radio Frequency Identification)
und drei Formaten für biometrische
Erkennungsverfahren ausgestattet. Als biometrische Erkennungsverfahren
werden verwendet ein elektronisches Bild für die Gesichtserkennung, ein
Fingerprint (Fingerabdruck) des Zeigefingers sowie ein freies Format
für ein
weiteres biometrisches Verfahren. In den USA wurde bereits das sog. Automated
Biometric Identificaton System (IDENT) und das sog. "Integrated Automated
Fingerprint System" (IAFIS)
eingeführt.
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An
den Kontrollschritt 18 schließen sich der Transfer zum Flugsteig
(Bezugszeichen 20) sowie das Einsteigen in das Flugzeug
(Bezugszeichen 22) an.
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Bei
der Ankunft am Zielflughafen werden die Verfahrensschritte 30, 32, 34, 36 und 38 durchlaufen. Zunächst erfolgt
ein Transfer vom Flugzeug zum Flughafen ("Transfer"). Es schließt sich im Verfahrensschritt 32 eine
optionale Kontrolle an (Zuwanderung; Einwanderung – "Immigration"). Im Verfahrensschritt 34 erfolgt
die Reisegepäckrückgabe ("Baggage Reclaim"). Hieran schließt sich
im Verfahrensschritt 36 das Passieren des Zolls ("Customs") und mit Verfahrensschritt 38 der
Transport vom Flughafen ("Transport
from Airport") an.
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Wie
aus der vorangegangenen Beschreibung bereits deutlich wurde, werden
diese Kontrollen aufeinander folgend an verschiedenen Orten innerhalb
des Flughafens und mit unterschiedlichen Kontrollgeräten durchgeführt. Die
Kontrolle gestaltet sich deshalb für die reisenden Personen sehr
zeitaufwendig. Je nach Strenge der Kontrollen kann die Anzahl und
die Intensität
der einzelnen Kontrollschritte verstärkt werden, so dass ein erhöhter Bedarf
an Personal, Personalschulung sowie an Fläche der dafür benötigten Kontrolleinrichtungen
resultiert. Die benötigte
Fläche
resultiert im Wesentli chen auf den, auf die Kontrolle wartenden,
Personen. Die Kontrolle von Personen zu sicherheitsrelevanten Infrastrukturen
ist deshalb mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur
Kontrolle von Personen anzugeben, welche eine zuverlässige Zugangskontrolle
ermöglicht
und mit einem verbesserten Komfort für die kontrollierten Personen
einhergeht.
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Es
ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Kontrolle von Personen anzugeben, welches zuverlässig eine Zugangskontrolle ermöglicht und
mit einem verringerten Zeitaufwand durchführbar ist.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches
24 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich jeweils aus den abhängigen
Patentansprüchen.
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Die
Vorrichtung zur Kontrolle von Personen umfasst einen Untersuchungsbereich
zur Aufnahme einer Person. Erste Untersuchungsmittel sind zur Durchführung eines
oder mehrerer erster Untersuchungsverfahren zum Feststellen der
Identität
der Person vorgesehen, wobei die ersten Untersuchungsmittel dem
Untersuchungsbereich zugeordnet sind. Zweite Untersuchungsmittel
sind zur Durchführung
eines oder mehrerer Untersuchungsverfahren zum Feststellen von Objekten,
die die untersuchte Person mit sich führt und/oder zu der sie in
der Vergangenheit Kontakt hatte und/oder mit denen die untersuchte
Person in Verbindung gebracht werden kann, vorgesehen, wobei die
zweiten Untersuchungsmittel dem Untersuchungsbereich zugeordnet sind.
Eine Steuerungseinheit, die mit den ersten und den zweiten Untersuchungsmitteln
gekoppelt ist, ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit zumindest einer, insbesondere
rechnergestützt
ermittelbaren, Eingangsgröße zu ermitteln,
welches oder welche der ersten und/oder der zweiten Untersu chungsverfahren
durchgeführt
werden sollen und ferner die ersten und/oder die zweiten Untersuchungsmittel
zur Durchführung
des oder der ermittelten ersten und/oder der zweiten Untersuchungsverfahren
zu veranlassen, wobei ein oder mehrere Ergebnisparameter von den ersten
und/oder zweiten Untersuchungsmitteln bereitgestellt werden. Es
ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welcher die von den ersten
und den zweiten Untersuchungsmittel bereitgestellten Ergebnisparameter
zur weiteren Verarbeitung zuführbar sind,
die zur Ermittlung eines Kontrollergebnisses ausgebildet ist, wobei
in Abhängigkeit
des Kontrollergebnisses ein Freigabesignal oder ein Nicht-Freigabesignal
für den
Untersuchungsbereich erzeugbar ist.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Durchführung
einer rechnergestützten
Kontrolle einer Person werden in einem Untersuchungsbereich zur
Aufnahme einer Person die folgenden Schritte durchlaufen: mittels
erster Untersuchungsmittel werden ein oder mehrere erste Untersuchungsverfahren zum
Feststellen der Identität
der Person durchgeführt;
mittels zweiter Untersuchungsmittel werden ein oder mehrere zweite
Untersuchungsverfahren zum Feststellen von Objekten, die die untersuchte
Person mit sich führt
und/oder zu der sie Kontakt hatte, durchgeführt; in Abhängigkeit zumindest einer Eingangsgröße wird
ermittelt, welches oder welche der ersten und/oder der zweiten Untersuchungsverfahren
durchgeführt
werden sollen; die ersten und/oder die zweiten Untersuchungsmittel
werden zur Durchführung
des oder der ermittelten ersten und/oder der zweiten Untersuchungsverfahren
veranlasst, wobei ein oder mehrere Ergebnisparameter von den ersten und/oder
zweiten Untersuchungsmitteln bereitgestellt werden; einer Auswerteeinheit
die von den ersten und den zweiten Untersuchungsmitteln bereitgestellten
Ergebnisparameter zur weiteren Verarbeitung und Ermittlung eines
Kontrollergebnisses zugeführt
werden, wobei in Abhängigkeit
des Kontrollergebnisses ein Freigabesignal oder ein Nicht-Freigabesignal
erzeugt wird.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Person" dahingehend zu verstehen,
dass jede Art von Lebewesen, sowohl Menschen, aber auch Tiere, umfasst
sind.
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Als "Objekte" werden jegliche
Art von Gegenständen
und/oder Substanzen und/oder Molekülen und/oder Lebewesen, wie
z.B. Mikroorganismen, Viren, Bakterien, Toxine, Erreger/Krankheitserreger, verstanden.
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Der
der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, in einer
einzigen Vorrichtung erste und zweite Untersuchungsmittel bereitzustellen,
welche jeweils eine Vielzahl an Einrichtungen zur Durchführung unterschiedlicher
Untersuchungsverfahren umfassen können. Damit ist eine umfassende und
voll umfängliche
Kontrolle einer Person in einer einzigen Vorrichtung ermöglicht.
Dabei besteht die Vorrichtung jedoch nicht lediglich in einer Aggregation
einer Vielzahl an unterschiedlichen Untersuchungsmitteln und Untersuchungsverfahren,
sondern vielmehr werden zur Kontrolle der Person situationsangepasst
notwendige oder sinnvolle Untersuchungsverfahren durchgeführt.
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Die
Entscheidung, welche der Vielzahl oder möglicherweise auch alle der
Untersuchungsverfahren zur Anwendung gebracht werden, erfolgt aufgrund
einer, insbesondere rechnergestützt
ermittelbaren, Eingangsgröße. Die
Eingangsgröße kann
beispielsweise aus Datenbankinformationen über die zu kontrollierende
Person gewonnen werden. Die Eingangsgröße kann auch eine Information
darüber sein,
woher eine Person kommt oder wohin diese möchte, z.B. wenn die Vorrichtung
in Verbindung mit Bahnhöfen
oder Flughäfen
eingesetzt wird.
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In
Abhängigkeit
der ermittelten Eingangsgrößen können die
dann geeigneten Untersuchungsverfahren ausgewählt und zur Anwendung gebracht werden.
Hierdurch geht eine verbesserte Personenidentifikation hinsichtlich
der Sicherheit der durchgeführten
Kontrolle einher. Da sämtliche
Kontrollen innerhalb einer einzigen Zugangsstelle, der erfindungsgemäßen Vorrich tung,
durchgeführt
werden, kann die Kontrolle schnell und in einem Schritt durchgeführt werden.
Kontrollen von Personen lassen sich dadurch mit weniger Kontrollpersonal
durchführen, wodurch
erhebliche Kosteneinsparungen möglich sind.
Weitere Kosteneinsparungen lassen sich durch einen verringerten
Flächenbedarf
erzielen. Dadurch, dass eine Vielzahl an Kontrollen an einem einzigen Zugangspunkt
durchgeführt
wird, ist die Akzeptanz von zusätzlichen
Kontrollparametern größer, da
die kontrollierten Personen weder zeitlich noch inhaltlich unangenehm
belästigt
werden. Darüber
hinaus lässt sich
die Kontrolle der Personen flexibel einsetzen. Insbesondere ist
an eine Anpassung der verwendeten Untersuchungsverfahren an bestimmte
Umstände
des Zugangspunkts problemlos möglich.
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Das
erste und das zweite Untersuchungsmittel können sowohl parallel als auch
sequentiell eingesetzt werden. Die Reihenfolge des Verfahrensablaufs für die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist somit dynamisch und nicht statisch. Die mit dem ersten und dem zweiten
Untersuchungsmittel durchgeführten
Verfahren dauern unterschiedlich lange, nicht nur beim Vergleich
zwischen beiden Gruppen, sondern auch beim Vergleich innerhalb einer
Gruppe. Der dynamische Ablauf der gesamten Untersuchung einer Person
im Untersuchungsbereich hängt
von den bereits vorhandenen Ergebnissen und Informationen ab. Die
vorhandenen Ergebnisse aus dem oder den ersten Untersuchungsverfahren
und die vorhandenen Informationen zur untersuchenden Person können den
dynamischen Ablauf sowohl bei dem ersten als auch bei dem zweiten
Untersuchungsverfahren beeinflussen. Ebenfalls können die vorhanden Ergebnisse
auf den zweiten Untersuchungsverfahren und die vorhandenen Informationen
zu der zu untersuchenden Person den dynamischen Ablauf sowohl bei
den ersten als auch bei den zweiten Untersuchungsverfahren beeinflussen.
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Das
Kontrollergebnis kann ein Freigabesignal oder ein Nicht-Freigabesignal sein.
Je nach Ausgestaltung des Untersuchungsbereichs, z.B. als Schleuse
mit einem durch die Verarbeitungseinheit steuerbaren Zugang und
einem durch die Verarbei tungseinheit steuerbaren Ausgang, kann die
Schleuse für
den Austritt geöffnet
werden oder der Austritt der kontrollierten Person unterbunden werden.
Das Freigabesignal kann auch lediglich optischer Natur für ein Kontrollorgan
sein und diesem Kontrollorgan, z.B. einer Person, signalisieren,
dass weitere Kontrollen notwendig sind.
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In
einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist das Kontrollergebnis der Steuerungseinheit als Eingangsgröße zuführbar. Haben zunächst durchgeführte Untersuchungsverfahren
zu einem Nicht-Freigabesignal geführt, so kann beispielsweise
in Abhängigkeit
der aus den Untersuchungsverfahren resultierenden Ergebnisparametern
eine neue Eingangsgröße gebildet
und die Durchführung
weiterer, z.B. anderer oder besserer Untersuchungsverfahren, eingeleitet
werden. Die Sicherheit und Zuverlässigkeit der durchgeführten Kontrolle
kann damit verbessert werden.
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Die
ersten Untersuchungsmittel sind gemäß einer Ausführungsform
dazu ausgebildet, zur Feststellung der Identität der Person zumindest einen
der folgenden Schritte durchzuführen:
Aufnahme der Identität
der Person, Identifikation der Person, Kontrolle und Verifikation
der behaupteten Identität.
Die Schritte werden bevorzugt parallel durchgeführt. Die Feststellung der Identität kann dabei
zumindest teilweise manuell durch ein die Vorrichtung überwachendes
Kontrollorgan durchgeführt
werden. Die Feststellung der Identität kann jedoch auch voll automatisiert
durchgeführt
werden, wenn z.B. die dafür erforderlichen
Dokumente, wie z.B. ein Zugangsticket oder ein Reisepass, maschinenlesbar
ausgebildet sind und/oder ein biometrisches Verfahren zum Einsatz
kommt.
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Die
Vorrichtung ist dazu in der Lage, die Identität der kontrollierten Person
aufzunehmen, zu identifizieren, kontrollieren und verifizieren.
Ferner kann die Vorrichtung die kontrollierte Person auf das Tragen
von gefährlichen
oder verbotenen Objekten sowie einen bereits erfolgten Kontakt mit
ge fährlichen
und verbotenen Substanzen, Molekülen
oder Lebewesen überprüfen.
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Die
ersten Untersuchungsmittel umfassen eine oder mehrere der folgenden
Einrichtungen:
- – eine 3-D-Gesichtserkennung,
insbesondere eine sog. Fast 3D Image Capturing with Colour Coded
Triangulation (= schnelle dreidimensionale Bilderfassung mit farbcodierter
Triangulation);
- – eine
Iris-Erkennung;
- – eine
Fingerabdruckerkennung für
zumindest einen Finger mittels optischer oder kapazitiver Verfahren
sowie unter Verwendung von Ultraschall (dies ist unter den Begriffen
Standard (Multi-) Fingerprint Recognition System (optical or capacitive)
bzw. Ultrasonic (Multi-) Fingerprint Recognition System bekannt);
- – eine
Hand- oder Handflächenerkennung
mittels Ultraschall (diese ist als Ultrasonic Hand-/Palm-Print Recognition
bekannt);
- – eine
Ultraschall-Multimodal-Biometrie (sog. Ultrasonic Multi Modal Biometrics),
welche zu einer Verknüpfung
folgender Verfahren ausgebildet ist: Fingerabdruckerkennung; Hand-
oder Handflächenerkennung;
Analyse, Erkennung und Nachweis der Struktur von Venen und des Venensystems
der Finger, Hände
und/oder des Armes der zu untersuchenden Person;
- – ein
Biosensor-System, basierend auf einer Blutanalyse zur Identifikation,
Erkennung und dem Nachweis von DNA, Infektionskrankheiten, biologischen
Erregern, Kontaminationen mit z.B. Chemikalien;
- – ein
Biosensor-System, basierend auf einer Analyse von Ausatmungskondensat
der Atemluft zur Identifikation, Erkennung und dem Nachweis der DNA
zur Personenidentifikation;
- – ein
Biosensor-System, das auf einer Analyse von körpereigenen Fasern und Gewebe,
wie Haare, Schuppen und Haut, basiert, mittels dem zur Personenidentifikation
DNA identifiziert, erkannt und nachgewiesen werden kann;
- – Ultraschall-Multimodal-Biometrie
in Verbindung mit einer Einrichtung zur Analyse von körpereigenem
Gewebe für
einen sog. "Lebend-Nachweis", z.B. den Nachweis
einer Blutzirkulation oder dem Nachweis von Körperflüssigkeiten;
- – eine
Gewebe-Analyse, welche bevorzugt bei der Erzielung von höchsten Sicherheitsstandards
eingesetzt werden soll, z.B. mittels Analyse, Erkennung und Verifikation
der Struktur, der Dichte und der (externen) Abmessungen von Knochen
und Knorpeln.
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Bei
der biometrischen Gesichtserkennung wird über eine Kamera das Gesicht
einer Person aufgenommen und mit einem oder mehreren zuvor gespeicherten
Bildern des Gesichts der Person verglichen. Dabei wird zunächst das
aufgenommene Bild digitalisiert. Eine Erkennungssoftware lokalisiert
das Gesicht und berechnet charakteristische Eigenschaften. Das Ergebnis
dieser Berechnung, ein sog. Template, wird mit Templates gespeicherter
Gesichtsbilder verglichen. Wenn als Referenzbild das Originalbild
verwendet wird, das für
den Erkennungsvorgang gegen ein aktuelles Originalbild verglichen
wird, gilt dies jedoch nicht.
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Es
gibt unterschiedliche Ansätze
der Gesichtserkennung, wobei bestimmte Schlüsselelemente verwendet werden.
Bei den meisten Verfahren der Gesichtserkennung werden die charakteristischen
Merkmale der Gesichtszüge
anhand eines digitalisierten Bildes bestimmt. Verwendet werden hierbei
vor allem solche Merkmale des Gesichts, die sich aufgrund der Mimik
nicht ständig
verändern,
also obere Kanten der Augenhöhlen,
die Gebiete um die Wangenknochen und die Seitenpartien des Mundes. Grundsätzlich erfolgt
ein Vergleich der charakteristischen Gesichtsmerkmale mit entsprechenden
Referenzmerkmalen mittels Bildverarbeitungs- und Bildanalyseverfahren,
wie etwa nach einer Lokalisierung der Augen die Berechnung der Gesichtsmerkmale anhand
eines Gitternetzes, das über
das Gesicht gelegt wird.
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Eine
Untergruppe der biometrischen Gesichtserkennung ist das sog. Eigenface-Verfahren. Ferner
kann die Gesichtserkennung unter der Verwendung dreidimensionaler
bildgebender Verfahren durchgeführt
werden.
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Zwischen
der Iris (Regenbogenhaut) und der Hornhaut des menschlichen Auges
liegen komplexe band- und kammartige Bindegewebsstrukturen, die bei
jedem Menschen unterschiedlich sind. Dies kann sich bei der Iriserkennung
zunutze gemacht werden. Die Strukturen ändern sich in einem gesunden
Auge während
des Lebens wenig. Das mit einer Kamera, z.B. einer CCD-Kamera (CCD
= Charged Coupled Devices), von außen aufgenommene Bild der Iris lässt diese
Strukturen erkennen, welche sich als eindeutiges Erkennungsmerkmal
eignen.
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Bei
Menschen mit dunkler Augenfärbung sind
die Strukturen im sichtbaren Licht allerdings nur schwer zu erkennen.
Biometrische Iriserkennungssysteme beleuchten daher die Iris aus
einem Abstand von etwa 1m mit für
das Auge nahezu unsichtbarem Licht im nahen Infrarotbereich. Dieses
durchdringt den "Farbstoff" des menschlichen
Auges (Melanin) besser als sichtbares Licht. So kann eine Aufnahme
der Irisstrukturen bei allen Menschen mit gesunden Augen angefertigt
werden, ohne zu blenden. Aus den aufgenommenen Bildern wird mit
speziell für diesen
Zweck entwickelten mathematischen Methoden ein eindeutiger Datensatz
gebildet, der als sog. Template für die biometrische Erkennung
dient. Fingerabdruckverfahren zur Identifikation von Personen werden
im Bereich der Strafverfolgung seit langer Zeit eingesetzt. Das
Fingerabdruckverfahren kann digital als biometrisches Verfahren
verwendet werden und weist eine hohe Erkennungsleistung auf. Für die Erfassung
des Fingerabdrucks bei automatischer Fingerabdruckerkennung werden
Sensoren optischer, kapazitiver, thermischer oder direktoptischer Technologie
verwendet. Kapazitive Sensoren können auf
Halbleitern basieren. Ferner ist die Verwendung von Ultraschall-Sensoren
möglich,
die den akustischen Wiederstand der Haut, der über Kanten und Furchen der
Haut differiert, messen.
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Unabhängig von
der Art der Erfassung des Fingerabdrucks steht dem Verfahren stets
ein Graustufenbild des Fingers, nämlich der Fingerabdruck, zur
Verfügung.
Dieses Bild wird weiter verarbeitet, um korrekte, sog. Matching-Ergebnisse
erzielen zu können.
Die bei der Bildverarbeitung durchgeführten Schritte sind etwa die
Verminderung des Bildrauschens, die Verbesserung des Bildes und
die Detektion der charakteristischen Merkmale. Die Extrahierung
der charakteristischen Merkmale aus dem Bild kann anhand unterschiedlicher
Methoden erfolgen. Es kann hierbei das gesamte Bild (sog. Global
Pattern Matching) herangezogen werden. Es können jedoch auch nur relevante
Teile aus dem Bild oder die Minuzien nach Art, Lage und Richtung
erfasst werden. Der Vergleich der gemessenen charakteristischen
Merkmale mit den gespeicherten Sollwerten zeigt, ob die Abdrücke vom
gleichen Finger und somit von genau einer Person stammen.
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Die
weiteren aufgeführten
Verfahren der Hand- oder Handflächenerkennung,
der Ultraschall-Multimodal-Biometrie der Biosensor-Systeme sowie
der Gewebe-Analyse sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können die
ersten Untersuchungsmittel eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen
umfassen:
- – eine
Einrichtung zum Auslesen von Identifikationsdokumenten mittels elektronischer
und/oder optischer Verfahren;
- – eine
Einrichtung zum Identifizieren von Berechtigungsdokumenten mit Ultraschall
oder optischen Methoden (z.B. Standardverfahren, materialbasierten
Methoden, DNA-basierten Verfahren, bildgebenden Verfahren);
- – eine
Einrichtung zum Identifizieren von Berechtigungsdokumenten (sog.
Identification oder Access Control Cards, wobei bevorzugt Sicherheitsmechanismen
für die
sichere Kommunikation verwendet werden) mittels RFID-Technik;
- – ein
biometrisches System mit einer Ultraschallkamera (sog. Ultrasonic
Transmission Camera) zur Untersuchung einer Hand oder eines Armes, basierend
auf einer Handflächener kennung
in Verbindung mit einer Venen- und Zirkulationssystemerkennung oder
einer Fingerabdruckerkennung, Handflächenerkennung, Venen- und Zirkulationssystemerkennung
und/oder Handgeometriestrukturerkennung in Verbindung mit einer
Erkennung der Struktur, Dichte und äußeren Ausmessungen von Knochen,
Knorpeln, Venen und Kreislaufsystem.
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Die
Einrichtung zum Auslesen von Berechtigungsdokumenten und zum Identifizieren
der Berechtigungsdokumente dient zur Identifikation, Erkennung und
Verifikation der Identität
der Person, die dieses Berechtigungsdokument mit sich führt.
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Eine
Handflächenerkennung
dient zur Analyse, Erkennung und dem Nachweis der Struktur von der
Handfläche
der zu kontrollierenden Person. Die Venen- und Zirkulationssystemerkennung
ist auch unter dem Namen "Vein
and Circulatory System Structure Recognition" bekannt und dient zur Analyse, Erkennung
und dem Nachweis der Struktur von Venen und vom Kreislaufsystem
der Finger, Hände und/oder
Arme der zu kontrollierenden Person. Die Fingerabdruckerkennung
wird auch als "Fingerprint Recognition" bezeichnet. Die
jeweils aufgeführten Einrichtungen
zur Durchführung
der beschriebenen Verfahren sind dem Fachmann geläufig und
werden deshalb nicht näher
erläutert.
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Es
ist weiter bevorzugt, wenn die ersten Untersuchungsmittel mit zumindest
einer Datenbank verknüpft
sind, die Daten für
DNA und Epidemiologie umfassen. Die Datenbanken sollten standardisierte Formate,
eine eindeutige Zuordnung der Inhalte, eine eindeutige Korrelation
zu Messdaten und eine Sicherheit der Protokolle aufweisen. Hierdurch
ist die korrekte und zügige
Identifikation einer kontrollierten Person und/oder (gefährlichen)
Lebewesen/Krankheitserregern vorteilhaft möglich.
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Die
zweiten Untersuchungsmittel umfassen ein oder mehrere der folgenden
Einrichtungen:
- – Gaschromatographie (GC);
- – Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie
(IMS – Ion
Mobility Spectrometry), insbesondere in Kombination mit Gaschromatographie;
- – Oberflächenwellensensoren
(SAW – Surface Acoustic
Wave), die auch in Kombination mit Gaschromatographie eingesetzt
werden können;
- – Massen-Spektrometrie
(MS – Mass
Spectrometry), insbesondere in Kombination mit Gaschromatographie;
- – Raman-Spektrometrie,
auch in Verbindung mit Gaschromatographie;
- – Gaschromatographie
in Kombination mit einem Oberflächenionisationsdetektor
(SID – Surface
Ionisation Detectors);
- – Feld-Ionen-Spektrometrie
(FIS – Field
Ion Spectrometry), auch in Kombination mit Gaschromatographie;
- – Gassensoren
und Gassensorsysteme bzw. -Arrays, welche z.B. in CMOS-Technologie
für die
Erkennung von gefährlichen
und verbotenen Substanzen (Sprengstoff, Industrie- und Agrarchemikalien,
giftige Gase, Drogen, Schmuggelware) aus der direkten Umgebungsluft
der zu untersuchenden Person eingesetzt werden können;
- – Biosensoren
und Biosensorsysteme bzw. -Arrays für die Erkennung von gefährlichen
und verbotenen Substanzen (Sprengstoff, Industrie- und Agrarchemikalien
und Massenvernichtungswaffen, Viren, giftige Substanzen, Mikroorganismen) aus
der direkten Umgebungsluft und der Haut der zu untersuchenden Person;
- – Gassensoren,
basierend auf Oberflächenwellensensoren;
- – Gassensoren,
basierend auf resonanten SI-Strukturen (Micro-Electrical-Mechanical
Systems, MEMS);
- – Gassensoren,
basierend auf FBAR's
(Silicon Integrated Film Bulk Acoustic Resonator), sog. piezoelektrische
Micro-Arrays zum
Nachweis von verbotenen Substanzen;
- – ein
System für
die Erkennung und den Nachweis von gefährlichen und verbotenen Substanzen
auf der Hautoberfläche
(sog. Automated Sweep Pad);
- – eine
Rückstreuungs-Röntgenvorrichtung
(sog. Backscatter X-Ray);
- – Einrichtung
zur Durchführung
von Mikrowellen-, Millimeterwellen-, Terahertzwellen-, Nuklear-Magnet-Resonanz
(NMR), Nuklearquadrupol-Resonanz (NQR)-Analysemethoden;
- – eine
Bildanalysevorrichtung (Enhanced Image Analysis Algorithm) für die erweiterte
und verbesserte Analyse der Bilder, die durch röntgenbasierte Verfahren gewonnen
werden;
- – eine
Bildanalysevorrichtung für
die erweiterte und verbesserte Analyse von Bildern(Enhanced Image
Analysis Algorithm), die durch Verfahren gewonnen werden, die auf
elektromagnetischen Prinzipien basieren, wie z.B. Mikrowellen, Millimeterwellen,
Terahertzwellen, MNR und NQR;
- – eine
Einrichtung, umfassend eine Kombination aus Laser- und Massenspektrometer
(Jet-REMPI, ein extrem empfindlicher und selektiver Sprengstoffdetektor);
- – Gassensoren
in Kombination mit Evaneszenz-Spektroskopie;
- – Gassensoren
in Kombination mit einem Quarzdickenschwinger;
- – Hochdruckflüssigkeitschromatographie;
- – Kapillarelektrophorese;
- – elektrochemische
Detektion;
- – opto-akustische
Sensoren;
- – Mikrobalken
(Micro Cantilevers);
- – Gassensoren
in Kombination mit Sensoren basierend auf Mikrobalkentechnik.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind dritte Untersuchungsmittel zur Feststellung von, insbesondere übertragbaren,
Krankheiten und/oder Krankheitserregern der zu untersuchenden Person
vorgesehen, die dem Untersuchungsbereich zugeordnet sind. Hierdurch
kann beispielsweise bei der Einreise einer Person in ein Land festgestellt
werden, ob dieser ein ÜÜbertrager
von gefährlichen
Krankheiten sein könnte.
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Die
dritten Untersuchungsmittel können
hierzu zumindest ein Biosensorsystem oder -Array für die Erkennung
von Mikroorganismen und/oder Krankheitserregern und/oder Erregern
von Infektionskrankheiten und/oder biologischen Massenvernichtungsmitteln
umfassen, das zur Erfassung der Atemluft und/oder Umgebungsluft
und/oder auf der Hautoberfläche
der zu untersu chenden Person ausgebildet ist. Anhand der Atemluft
können
Krankheiten überwacht, identifiziert
und nachgewiesen werden.
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Die
dritten Untersuchungsmittel können
ferner einen Temperatursensor, z.B. einen CMOS-Temperatursensor,
zur Erfassung der Körpertemperatur der
zu untersuchenden Person umfassen. Die Körpertemperatur kann für die Abschätzung des
Gesundheitsstatus der zu untersuchenden bzw. kontrollierenden Person
durch den Abgleich mit bestimmten Symptomen der Krankheit erfolgen.
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Es
ist ferner zweckmäßig, wenn
die dritten Untersuchungsmittel an eine Datenbank für DNA und/oder
Proteine und/oder epidemiologische und/oder immunologische Daten
und/oder Krankheitssymptome angeschlossen sind. Hiermit lässt sich
der Nachweis von Krankheiten mit einer hohen Sicherheit bewerkstelligen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann ferner vierte Untersuchungsmittel zur Erkennung des emotionalen
und/oder psychischen Zustandes der zu kontrollierenden Person umfassen,
die dem Untersuchungsbereich zugeordnet sind. Die vierten Untersuchungsmittel
können,
z.B. einen Pulssensor, umfassen. Anhand eines Pulssensors kann beispielsweise die
emotionale/gefühlsmäßige Lage
der zu kontrollierenden Person abgeschätzt und/oder erkannt werden.
Die vierten Untersuchungsmittel können darüber hinaus Kameras umfassen,
welche die zu kontrollierende Person bereits vor dem Betreten des
eigentlichen Untersuchungsbereichs beobachten.
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Die
vierten Untersuchungsmittel sind in einer vorteilhaften Ausführungsform
dazu ausgebildet, ein Verfahren für die Detektion, Erkennung
und Klassifikation von Objekten durch die Analyse eines aufgenommenen
Erscheinungsbilds und/oder einer aufgenommenen Bewegungsart durchzuführen. Hierbei
ist ebenfalls die Erkennung der emotionalen und/oder gefühlsmäßigen Lage
der Person möglich.
Das von dem vierten Untersuchungsmittel durchgeführte Verfahren kann ggfs.gegebenenfalls
durch Algorithmen für
die Unterstützung
von Entscheidungen ergänzt werden,
wobei der Algorithmus auf Informationen und Erfahrungen der Parameter
basiert.
-
Die
vierten Untersuchungsmittel umfassen in einer weiteren Ausführungsform
zumindest einen Bewegungssensor, z.B. Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren,
Drucksensoren im Boden des Untersuchungsbereichs, aus dessen Ausgangsdaten
ein körperlicher
Zustand der zu kontrollierenden Person ermittelbar ist. Der körperliche
Zustand kann beispielsweise ein Zittern, äußere Unruhe, Schwanken oder nervöse Bewegungen
sein. Die von dem Bewegungssensor gewonnenen Erkenntnisse können auch
zur Kontrolle von Personen während
der Überprüfung eingesetzt
werden. Somit kann das vierte Untersuchungsmittel als Kontrollinstrument
für die Güte der Personenkontrolle
und die Ergebnisse der im Rahmen der Untersuchungsverfahren verwendeten
Sensoren genutzt werden.
-
Zweckmäßigerweise
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
ein Detektionsmittel zur Erfassung der Anatomie und/oder Körperkontur
der zu untersuchenden Person auf, aus welcher die Körpergröße dieser
Person ermittelbar ist. Das Detektionsmittel kann durch einen CMOS-Sensor
zur Bildung einer formierbaren Lichtgardine und zumindest eine Verzerrungslinse
ausgebildet sein oder durch eine bildgebende Kamera mit Mustererkennungsverfahren. Hierdurch
ist eine Erkennung der Kopf- und Körperkontur der zu kontrollierenden
Person möglich.
Ist das Detektionsmittel mit einer weiteren Steuerungseinheit gekoppelt,
welche zur automatischen Ausrichtung und Anpassung zumindest eines
der Untersuchungsmittel in Abhängigkeit
der Anatomie und/oder Körperkontur
ausgebildet ist, so ist eine automatische Anpassung von Mess- und
Analysegeräten
entsprechend der Kopf- und Körperkontur
dieser Person möglich.
Damit können
sämtliche,
durch die Vorrichtung vorgenommenen Untersuchungsverfahren voll
automatisiert, d.h. ohne ein die Vorrichtung bedienendes Kontrollpersonal,
durchgeführt
werden.
-
Es
ist eine vollautomatische Einstellung von z.B. Kameras, Absaugvorrichtungen,
Auflageflächen (z.B.
zur Erfassung des Fingerabdrucks) und Personen-Scanvorrichtungen,
wie z.B. ein Computertomograph oder eine Einrichtung zur Detektion
von Sprengstoffen in Schuhen, durchführbar. Neben einer vollautomatischen
Durchführung
der Personenkontrolle erlaubt die Vorrichtung eine Eigenkontrollfunktion.
Durch eine automatische Größen- und Funktionseinstellung
kann bereits zu Beginn einer Kontrolle ggf. eine Rückmeldung
weitergeleitet werden, welche ein außergewöhnliches Verhalten der Person
anzeigt. Eine derartige Situation kann z.B. zu einer vorzeitigen
Beendigung des automatisierten Kontrollverfahrens führen. Damit
ist ggf. eine sehr schnelle Reaktion auf potentiell gefährliche
Personen möglich.
-
Es
ist ferner zweckmäßig, wenn Überwachungsmittel
zum Überwachen
der zu kontrollierenden Person vor dem Betreten des Untersuchungsbereichs
vorgesehen sind, wobei das Überwachungsmittel
zur Ermittlung zumindest eines Überwachungsparameters
ausgebildet ist und der zumindest eine Überwachungsparameter der Steuerungseinheit als
Eingangsgröße zuführbar ist.
Hiermit ist es möglich,
personenbezogen jeweils spezifische Untersuchungsverfahren zur Anwendung
zu bringen, womit die Genauigkeit der Kontrolle optimiert werden
kann.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Vorrichtung als Schleuse mit einem durch die Verarbeitungseinheit
steuerbaren Zugang und einem durch die Verarbeitungseinheit steuerbaren
Ausgang ausgebildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die
Vorrichtung mobil und/oder transportabel ausgebildet ist, so dass
sich eine hohe Flexibilität beim
Einsatz der Vorrichtung ergibt. So kann die Vorrichtung mobil aufgebaut
und an die Bedürfnisse
der Personenkontrolle angepasst werden.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist insbesondere zur Verwendung als Zugangskontrolle zu einem definierten
Bereich, insbesondere einem Flughafen, einem Bahnhof, einer Versammlungsstätte (z.B.
einer Sportstätte,
einer Kulturstätte,
einer Konzerthalle, einem Gebäude
für Großveranstaltungen), einen
(mobilen) Grenzübergang,
einem Gebäude (z.B.
Gefängnis,
Wohnheim, Regierungsgebäude, militärische Einrichtung,
Gebäude
einer Nicht-Regierungsorganisation (z.B. UN)), Firmengelände oder
einem Transportmittel (Schiff, Zug, Flugzeug) einsetzbar. Das erfindungsgemäße Verfahren
zur Durchführung
der Kontrolle einer Person weist die gleichen Vorteile auf, wie
sie vorstehend in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschrieben wurden.
-
Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die Eingangsgröße rechnergestützt ermittelbar.
Der Begriff rechnergestützt
ist hierbei weit zu verstehen, d.h. es ist eine Einheit zur digitalen
Verarbeitung von Daten vorgesehen.
-
In
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist das Kontrollergebnis der Steuerungseinheit als Eingangsgröße zur Durchführung weiterer
Untersuchungen zuführbar,
wenn das Kontrollergebnis ein Nicht-Freigabesignal ist. Hierdurch ist
die Durchführung
weiterer Untersuchungsverfahren der zu kontrollierenden Person möglich, wenn das
vorherige Kontrollergebnis nicht innerhalb eines bestimmten Erwartungsbereichs
lag. Die Kontrollgenauigkeit kann damit signifikant erhöht werden.
-
Zur
Feststellung der Identität
der Person wird zumindest einer der Schritte Aufnahme der Identität der Person,
Identifikation der Person, Kontrolle und Verifikation der behaupteten
Identität
durchgeführt.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird die zu untersuchende Person mittels dritter Untersuchungsmittel
auf Krankheiten, insbesondere übertragbare
Krankheiten, und/oder Krankheitserreger untersucht. Hierdurch kann
die Ausbreitung hoch ansteckender Krankheiten unterbunden werden,
wenn mit Krankheitserregern oder übertragbaren Krankheiten versehenen
Personen der Zutritt zu dem definierten Bereich verwehrt wird.
-
Es
kann vorgesehen sein, dass mittels vierter Untersuchungsmittel der
emotionale und/oder psychische Zustand der zu kontrollierenden Person untersucht
wird. Die Ergebnisse über
den emotionalen und/oder psychischen Zustand der kontrollierten Person
können
zur Erhöhung
der Genauigkeit der Kontrolle führen,
da beispielsweise krankheitsbedingtes Zittern von Zittern aufgrund
eines Erregungszustandes unterschieden werden kann. Zur Untersuchung
des emotionalen und/oder psychischen Zustandes kann ein Verfahren
für die
Detektion, Erkennung und Klassifikation von Objekten durch Analyse eines
aufgenommenen Erscheinungsbilds und/oder einer aufgenommenen Bewegungsart
durchgeführt werden.
Ferner kann mit zumindest einem Bewegungssensor der vierten Untersuchungsmittel
aus dessen Ausgangsdaten ein körperlicher
Zustand der zu kontrollierenden Person ermittelt werden.
-
Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die Anatomie und/oder die Köperkontur der
zu untersuchenden Person erfasst werden, aus welcher die Körpergröße ermittelt
wird. Basierend auf diesen Daten kann eine automatische Ausrichtung und
Anpassung zumindest eines der Untersuchungsmittel in Abhängigkeit
der Anatomie und/oder Körperkontur
erfolgen.
-
Zweckmäßigerweise
wird die zu kontrollierende Person vor dem Betreten des Untersuchungsbereichs
mit einem Überwachungsmittel überwacht, wobei
das Überwachungsmittel
zumindest einen Überwachungsparameter
ermittelt und der zumindest ein Überwachungsparameter
der Steuerungseinheit als Eingangsgröße zugeführt wird. So kann beispielsweise
bei Personen, bei denen eine sehr große Nervosität festgestellt wird, eine intensivere Untersuchung
vorgenommen werden als bei anderen Personen.
-
Zweckmäßigerweise
werden Daten einer Datenbank mit personenbezogenen Informationen der
Steuerungseinheit als Eingangsgröße zugeführt. Auch
dies dient zur Verbesserung der Kontrolle, da die Untersuchungsmittel
auf Vorinformationen zu der kontrollierten Person abgestimmt werden
können.
-
Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist weiter vorgesehen, dass ein steuerbarer Zugang des als Schleuse
ausgebildeten Untersuchungsbereichs durch die Verarbeitungseinheit
gesteuert wird. Ebenso kann ein steuerbarer Ausgang des als Schleuse
ausgebildeten Untersuchungsbereichs durch die Verarbeitungseinheit
gesteuert werden.
-
Bei
einem Freigabesignal kann die kontrollierte Person den Untersuchungsbereich
verlassen. Bei einem Nicht-Freigabesignal
kann die kontrollierte Person den Untersuchungsbereich nicht verlassen. Dies
kann beispielsweise durch den steuerbaren Ausgang bewirkt werden,
der sich bei einem Nicht-Freigabesignal nicht öffnet.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen
Verfahrens- und Kontrollablauf an einem Flughafen,
-
2A eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
2B eine
schematische Darstellung eines Untersuchungsbereichs der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
-
3A bis 3D ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens,
-
4A bis 4D ein
zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens, und
-
5A bis 5D ein
drittes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens.
-
In 2A ist
in einer schematischen Darstellung eine mögliche Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Kontrolle von Personen dargestellt. Die Vorrichtung kann beispielsweise
am Zugang zu kritischen oder definierten Infrastrukturen, wie z.B.
Bahnhöfen,
Flughäfen,
Gebäuden,
Veranstaltungsorten (Stadien oder Konzertsäle) oder dergleichen angeordnet
werden. Die Vorrichtung kann transportabel und mobil ausgebildet
sein und beispielsweise auf einem LKW oder dergleichen angeordnet
sein.
-
Die
Kontrollvorrichtung ist zur umfassenden Kontrolle der Authentizität von Personen
sowie zur Kontrolle der von diesen mitgeführten Objekten ausgebildet.
Im Rahmen der Authentizitätsprüfung von Personen
kann die Übereinstimmung
von behaupteter und realer Identität der kontrollierten Person überprüft werden.
Die Vorrichtung ist ferner in der Lage, Substanzen zu detektieren,
mit denen die kontrollierten Personen früher in Kontakt waren. Die Vorrichtung
kann ferner optional dazu ausgebildet sein, Krankheiten und/oder
Krankheitserreger der kontrollierten Personen zu identifizieren.
-
Die
Vorrichtung kann modular aufgebaut sein und eine Vielzahl an unterschiedlichen
Kontrollfunktionen umfassen. Die Vorrichtung erlaubt deshalb die
Kontrolle von Personen mit verschiedenen Untersuchungsverfahren,
welche in Abhängigkeit von
bestimmten Eingangsgrößen durchgeführt werden
können.
Beispiele für
solche Eingangsgrößen sind
ein Profil der zu kontrollierenden Person sowie vorhandene Informationen über diese
Person. Die Eingangsgröße kann
beispielsweise durch einen Herkunfts- und/oder Zielort der Person
beeinflusst werden.
-
Die
Vorrichtung umfasst einen Untersuchungsbereich 200, welcher
bevorzugt in Form einer Schleuse 201 aufgebaut ist. Die
Schleuse kann optional einen steuerbaren Zu- und einen steuerbaren Abgang 203 aufweisen,
so dass das Eintreten und das Austreten aus der Schleuse nur nach
automatisierter Steuerung möglich
sind. Die Zutrittskontrolle der Schleuse wird z.B. durch einen vollautomatischen
Betriebmodus gesteuert und ge regelt. Lediglich bei außergewöhnlichen
Ereignissen, z.B. bei als gefährlich
eingestuften Personen, können
einzelne Funktionen der Schleuse individuell von einer Kontrollperson
durchgeführt
werden. Die Automatisierung der Kontrolle kann durch eine Kombination
unterschiedlicher Sensoren realisiert werden. So können beispielsweise
ein Licht- und Bewegungssensor am Zugang oder einem Zugangsabschnitt 202 der Schleuse 201 vorgesehen
sein, welche den Eintritt der Person in den Untersuchungsbereich
anzeigt und einen automatischen Start weiterer Funktionen veranlasst.
-
Die
Aufnahme, Identifikation, Kontrolle und Verifikation der Identität von Personen
sowie die Zugangskontrolle erfolgt durch die gleichzeitige Kombination
von Dokumenten- und (Identitäts-)Karten-basierten
Systemen sowie unter Verwendung von biometrischen Systemen und Biosensorsystemen.
-
Der
Untersuchungsbereich kann ferner um den Zugangsabschnitt 202,
welcher zu dem Zugang der Schleuse 201 führt, erweitert
sein. Bereits in dem Zugangsabschnitt 202 können verschiedene
Parameter untersucht werden, welche die innerhalb der Schleuse 201 durchgeführten Untersuchungsverfahren
weiter beeinflussen. Derartige Parameter können beispielsweise Sensoren
sein, welche einen körperlichen
Zustand der zu kontrollierenden Person ermitteln können. Solche
Sensoren können
beispielsweise Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren oder Drucksensoren
im Boden des Zugangsabschnitts, aber auch im Boden der Schleuse 201 sein.
Aus diesen Daten kann beispielsweise ein körperlicher Zustand der kontrollierten
Person ermittelt werden, wie z.B. ein Zittern, äußere Unruhe, Schwanken oder
nervöse Bewegungen,
was ein Hinweis hinsichtlich einer potentiellen Gefahr sein kann.
Die Informationen können
einer Steuerungseinheit der Vorrichtung als Eingangsgrößen zugeführt werden.
Entsprechend den vorliegenden Informationen können geeignete Untersuchungsmittel
zur Authentifizierung und Verifizierung der Person ausgewählt werden.
Es können
Untersuchungsverfahren zur Anwendung gebracht werden, welche insbesondere
die von der Person mitgeführten
Gegenstände
und/oder Substanzen (allgemeine Objekte) berücksichtigen.
-
Ein
Vibrationssensor kann z.B. auch zur Kontrolle der Personen und auch
als Kontrollinstrument für
die Güte
der Personenkontrolle und die Ergebnisse der im Rahmen der Untersuchungsverfahren
genutzten Sensoren verwendet werden.
-
Die
im Rahmen der Kontrolle gewonnenen Erkenntnisse – sei es im Zugangsbereich 202 oder der
Schleuse 201 – werden
in einem Kontrollbereich 230 visualisiert, so dass diese
durch ein geschultes Kontrollpersonal begutachtet werden können. Der Kontrollbereich 230 kann
in unmittelbarer räumlicher Nähe zu dem
Untersuchungsbereich 200 angeordnet sein. Dies ist jedoch
nicht zwingend. Der Kontrollbereich 230 umfasst im Ausführungsbeispiel
einen Monitor 231, der eine Mehrzahl an Anzeigebereichen 232 bis 236 umfasst.
Die Darstellung ist in der linken Hälfte der 2 lediglich
beispielhaft und nicht als einschränkend zu betrachten.
-
So
wird beispielsweise in dem Anzeigebereich 232 eine Information über die
Identität
der kontrollierten Person dargestellt. Diese Informationen können beispielsweise
die aus einem Zugangsticket einer Identitätskarte oder einem Reisepass
ausgelesenen Daten repräsentieren.
Sofern die Dokumente maschinenlesbar sind (sei es auf optische Weise oder
mittels einer drahtlosen Übertragung),
so können
die Daten z.B. in dem Anzeigebereich 233 angezeigt werden,
sobald die zu kontrollierende Person den Untersuchungsbereich 200 betritt.
Sofern die Daten des Zugangsdokuments nicht maschinenlesbar sind,
können
diese auch manuell durch das Kontrollpersonal eingegeben werden.
-
In
dem Anzeigebereich 233 sind lediglich beispielhaft Fingerabdrücke (Fingerprints)
dargestellt, welche innerhalb des Untersuchungsbereichs, genauer
innerhalb der Schleuse 201, von der kontrollierten Person
aufgenommen wurden. Daneben dargestellt sind die bereits vorliegenden
Fingerabdrücke die ser
Person, die beispielsweise aus einer mit der Vorrichtung gekoppelten
Datenbank ausgelesen werden können.
-
Im
Ausführungsbeispiel
wird weiterhin davon ausgegangen, dass die kontrollierte Person
einer Iris-Erkennung und einer DNA-Analyse unterzogen wird. Die Ergebnisse
der Iris-Erkennung sind beispielhaft im Anzeigebereich 234 dargestellt,
die Ergebnisse der DNA-Untersuchung im Anzeigebereich 235.
-
In
dem Anzeigebereich 236 sind Informationen bezüglich der
von der kontrollierten Person mitgeführten Objekte dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel
ist lediglich eine grobe Einteilung hinsichtlich explosiver Stoffe
("Explosives"), Drogen ("Contraband/Drugs"), chemischen Substanzen
("Chemical Agents"), biologischen Substanzen
("Biological Agents") und radioaktiven
Materialien ("Radioactive Materials") dargestellt. Im
Ausführungsbeispiel
wurden im Rahmen eines oder mehrerer durchgeführter Untersuchungsverfahren
biologische Substanzen gefunden, was dem Kontrollpersonal im Anzeigebereich 236 signalisiert
werden. In diesem Fall ist es möglich,
weitere Untersuchungsverfahren durchzuführen, um sicher zustellen,
dass tatsächlich
biologische Substanzen von der kontrollierten Person mitgeführt werden.
Ebenso könnte
die Kontrolle durch das Kontrollpersonal abgebrochen werden. Eine
Untersuchung dieser Person könnte
dann auf andere, z.B. manueller, Weise erfolgen.
-
2B zeigt
den Untersuchungsbereich 200 in einer verbesserten ebenfalls
schematischen Darstellung. Der Untersuchungsbereich 200 weist
in der Schleuse 201 eine Mehrzahl von Sensoren 204, 208, 209, 210, 211 auf.
So können
Sensoren beispielsweise in einem Handauflagebereich 206 angeordnet sein.
Ein Bewegungssensor kann im Boden 204 des Untersuchungsbereichs
angeordnet sein. Sensoren 208, 209, 210, 211,
können
beispielsweise Kameras, Gas- oder Atemluftsensoren oder dergleichen
umfassen. Prinzipiell kann eine erdenkliche Anzahl und eine erdenkliche
Ausprägung
an Sensoren innerhalb der Schleuse 201 vorgesehen werden.
-
Insbesondere
ist ein Detektionsmittel, z.B. in Form eines auf CMOS-Technologie
basierenden Sensorsystems zur Bildung einer formierbaren Lichtgardine
und zumindest einer Verzerrungslinse vorgesehen, welcher zur Erfassung
der Anatomie und/oder der Körperkontur
der zu kontrollierenden Person ausgebildet ist. Damit ist die Körpergröße der kontrollierten
Person ermittelbar, was zu einer automatischen Ausrichtung und Anpassung
der Untersuchungsmittel in Abhängigkeit
der Anatomie und/oder der Körperkontur
genutzt werden kann. Damit ist eine automatische Voreinstellung
von verschiedenen Sensoren und Sicherheitsfunktionen möglich.
-
Weitere
Sensoren können
beispielsweise in einem Handlauf 207 des Zugangsabschnitts 202 sowie
im Boden 205 des Zugangsabschnitts 202 und außen an der
Schleuse 201 angeordnet sein. Die in dem Zugangsabschnitt 202 angeordneten
Sensoren dienen insbesondere zum Überwachen der zu kontrollierenden
Person vor dem Betreten des eigentlichen Untersuchungsbereichs,
wobei die aus der Überwachung
gewonnenen Informationen der Steuerungseinheit der Vorrichtung als
Eingangsgröße und damit
zur Bestimmung der Untersuchungsverfahren verwendet werden können. An
dem Zugangsabschnitt 202 sowie der Schleuse 201 kann
eine Mehrzahl an Sensoren angebracht werden zur Überwachung der zu untersuchenden
Person vor dem Eintritt in die Schleuse. Die Sensoren können beispielsweise
in Form von intelligenten Kameraüberwachungssystemen
mit Echtzeitfähigkeit
ausgebildet sein. Dadurch können
wichtige Eingangsparameter für
die Optimierung der gesamten Untersuchung innerhalb der Schleuse
gewonnen werden und zur Bestimmung der Untersuchungsverfahren bzw.
der einzelnen Verfahrensabläufe
verwendet werden.
-
In
den nachfolgenden 3 bis 5 werden Ausführungsbeispiele möglicher
Kontrollverfahren beschrieben, wobei diese lediglich eine selektive Auswahl
möglicher
durchzuführender
Untersuchungsschritte darstellen. Prinzipiell kann eine beliebige
Kombination möglicher,
in der Vorrichtung integrier ter, Untersuchungsmittel erfolgen. Zur
Einstellung der Sensoren an die Anatomie und den Körperbau
der zu kontrollierenden Person ist in der Schleuse ein 3D-CMOS (Complimentary
Metal Oxyde Semiconductor)-Halbleitersensor zur Bestimmung des Profils
sowie der Klassifizierung und Anpassung der Instrumente in der Schleuse
vorgesehen. Das Detektionsmittel ist zur Bildung einer formierbaren
Lichtgardine und zumindest einer Verzerrungslinse zur Erfassung
der Anatomie und/oder der Körperkontur
der zu kontrollierenden Person ausgebildet. Ferner kann ein Temperatursensor
zur Gesundheitskontrolle der kontrollierten Person vorgesehen sein.
-
Die 3A bis 3D zeigen
eine schematische Darstellung einer Variante für den modularen Aufbau einer
Personenzugangskontrolle mit einer Anzahl an Untersuchungseinrichtungen
für die
zu identifizierende, verifizierende und kontrollierende Person und
deren Kontakt bzw. Mittragen von gefährlichen und verbotenen Substanzen
sowie die mögliche Übertragung
von Krankheiten. Im Einzelnen werden in dem Kontrollverfahren gemäß 3 eine Objektbestimmung/Klassifikation
durch Überwachung des
Auftretens und der Bewegung der Person, eine intelligente Verbindung
von Sensoren (Gassensoren und/oder Biosensoren) sowie die Detektion
von radioaktiven Substanzen mittels eines Geigerzählers vorgenommen.
-
In 3A ist
die Erfassung einer dreidimensionalen Gesichtserkennung dargestellt,
welche das sog. fast 3D Image Capturing with Colour Coded Triangulation
anwendet. Zu diesem Zweck wird das Gesicht der kontrollierten Person
mittels Kameras von vorne und hinten (Sensoren 209, 210)
erfasst und ausgewertet. Es erfolgt ein Abgleich mit Daten, die beispielsweise
in einem elektronischen Reisepass oder dergleichen hinterlegt sind.
Die Identifikationsnummer der Person auf dem Identifikations- oder
Berechtigungsdokument kann beispielsweise mittels Ultraschall ausgelesen
werden. Weitere Daten aus dem Identifikationsdokument können z.B.
durch Anwendung von RFID-Technologie oder Scanner ausgelesen werden.
-
Der
Zugang zu einer Datenbank kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen.
-
In 3B dargestellt,
ist eine Spurenerkennung von Einzelsubstanzen von Sprengstoff und Schmuggelware
in der Umgebung der Person. Die Erkennung kann unter Verwendung
folgender Einrichtung erfolgen: Ionenmobilitätsspektroskopie in Verbindung
mit Gaschromatographie (IMS-GC), Oberflächenwellen-Gaschromatographie (SAW-GC), Ionenmobilitätsspektroskopie
in Verbindung mit Massenspektrometrie (IMS-MS), Gaschromatographie
in Verbindung mit einem Oberflächenionisationsdetektor
(GC-SID), Feldionenspektrometrie in Verbindung mit Gaschromatographie
(FIS-GC).
-
In 3B erfolgt
eine Bestimmung von Sprengstoff und Schmuggelware als Massenerkennung
am Körper
und in den Kleidern der kontrollierten Person. Dies kann unter Verwendung
von Rückstreuungs-Röntgenstrahlen
(Backscatter X-Ray) und einer Analysesoftware zur Bildanalyse durchgeführt werden.
Hierzu sind in einer Sensoranordnung 211 entsprechende
Sensoren 212, 213 und 214 vorgesehen.
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In 3C ist
die Erfassung einer Iriserkennung dargestellt. Gleichzeitig erfolgt
die Erfassung der Körpertemperatur
der zu untersuchenden Person mit einem Temperatursensor, um den
Gesundheitszustand dieser Person abzuschätzen. In 3C ist ferner
dargestellt, wie die genannten Untersuchungsmittel in Abhängigkeit
von der Körperkontur/-form bzw.
Kopfform vollautomatisch auf die richtige Höhe angebracht werden.
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In 3D wird
eine Ultraschallmehrfach-Fingerabdruckerkennung
eine Ultraschallhand- und Handflächenerkennung
durchgeführt.
Dies kann mittels eines im Handauflagebereich 206 durchgeführten Sensors
erfolgen.
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Das
Kontrollverfahren gemäß den 4A bis 4D weist
folgende Untersuchungsschritte auf: in 4A dargestellt
ist die Bestimmung von Sprengstoff und Schmuggelware am Körper sowie
an den Kleidern und Schuhen der kontrollierten Person als Massenerkennung.
Dies kann unter Zuhilfenahme von Mikrowellentechnik, Millimeterwellentechnik, Terahertztechnik
sowie Software zur Bildanalyse bestimmt werden. Die ermittelten
Ergebnisse können an
einem Monitor visualisiert werden, wobei die Übertragung zwischen den Sensoren
und der Überwachungseinrichtung
unter Verwendung von sicheren Kommunikationswegen erfolgt.
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In 4B dargestellt
ist die Überprüfung der Person
mittels eines Biosensorsystems (Sensoren 215, 216, 217)
zur Bestimmung von gefährlichen
Mikroorganismen in der direkten Umgebung der Person. Ferner kann über in der
Handauflage 206 befindliche Sensoren eine Ultraschall-Multimodal-Biometrie
durchgeführt
werden. Hierbei kann ein Finger-/Hand-/Handflächen-Abdruck kombiniert mit
einer Venen- und Kreislaufsystemstrukturerkennung realisiert sein.
Nicht dargestellt ist beispielsweise eine Bewegungsdetektion sowie
eine Objektverfolgung und Verhaltensanalyse.
-
In 4C wird
eine Untersuchung auf Sprengstoffe und Schmuggelware auf der Haut
unter Verwendung eines sog. automatischen Sweep Pad Systems (sog.
Wischflies-System) durchgeführt.
-
In 4D schließlich wird
eine DNA-Analyse und die Untersuchung von Proteinen und der Immunologiestatus
im Blut durchgeführt.
Die gewonnenen Daten können
mit Hilfe in einer Datenbank abgelegten Daten abgeglichen werden.
Der verwendete Sensor 218, 219 kann zu diesem
Zweck eine Nadel 218 aufweisen, mit dem einem oder mehreren
Fingern der kontrollierten Person Blut abgenommen werden kann. Ein
derartiges Biosensorsystem, das zur Blutanalyse eingerichtet ist,
kann DNA identifizieren sowie Infektionskrankheiten und andere Kontaminationen bestimmen.
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5A bis 5D zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel
eines möglichen
Kontrollverfahrens. Dargestellt ist in 5A ein Gassensorsystem
zur Bestimmung von Sprengstoffen und Schmuggelware auf der Haut.
Die notwendige Sensorik 219, 220, 221 ist
in dem Handauflagebereich 206 der Schleuse 201 integriert.
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In 5B wird
mittels eines Biosensorsystems DNA untersucht, wobei eine Identifikation
auf einer Faseranalyse des Menschen basiert. Analysiert werden können z.B.
Haare oder Hautschuppen. Ferner werden eine Ultraschall-Multimodal-Biometrie sowie eine
detaillierte Gewebeanalyse zur sog. Lebend-Detektion durchgeführt. Die
dazu notwendige Sensorik befindet sich einerseits in dem Handauflagebereich 206 sowie
an den Seitenwänden
und/oder einem Deckenabschnitt der Schleuse.
-
Ein
Biosensorsystem 222, welches eine Ausatemanalyse zur Überwachung
von Krankheiten und zur Personenidentifikation vornimmt, ist in 5C dargestellt.
Dies kann beispielsweise durch eine DNA-Analyse im Ausatemkondensat
erfolgen. 5D zeigt schließlich ein
Gas- und Biosensorsystem, welches zur Bestimmung von biologischen
und biochemischen Kampfstoffen, Sprengstoffen, Drogen, Schmuggelware,
toxische Gase und gefährlichen
industriellen Substanzen in der direkten Umgebung der Person ausgebildet
ist.