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Die
Erfindung betrifft ein Identifikationssystem für Tiere, insbesondere Haustiere,
vorzugsweise Katzen, sowie ein Betriebsverfahren hierfür.
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Identifikationssysteme
für Haustiere
sind bekannt und umfassen beispielsweise ein dem Haustier zugeordnetes
Halsband mit einem Signalgeber, dessen Signal zur Identifikation
des Haustiers von einem entsprechenden Empfänger ausgewertet wird. In einem
besonders einfachen Fall ist ein derartiger Signalgeber als Magnet
ausgebildet, der von einer entsprechenden Sensorschaltung bei einer
Annäherung des
Haustiers an die Sensorschaltung erkannt wird.
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Weitere
bekannte Signalgeber umfassen auf der RFID(radio frequency identification)-Technologie basierende
Transponder, die dem Haustier ebenfalls in Form eines Halsbands
oder sogar eines Implantats zugeordnet werden.
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Insbesondere
für Katzen
sind derartige Identifikationssysteme nur bedingt geeignet, weil
die Halsbänder
von den Tieren als störend
empfunden werden, und z.B. bei der Jagd sogar zur Strangulation
der Katzen führen
können.
Abhilfe schaffen hier die als Implantat ausgebildeten Signalgeber,
die nachteilig jedoch einen medizinischen Eingriff zur Applikation
erfordern.
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Eine
zuverlässige
Identifikation eines bestimmten Haustiers bei auf Halsbänder zurückgreifenden
Systemen kann darüberhinaus
durch einen Austausch der Halsbänder
beeinträchtigt
werden. Ferner ist nicht auszuschließen, dass mehrere Haustiere
in einer Umgebung Halsbänder
mit derselben Codierung tragen.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten Systeme und Verfahren besteht darin,
dass nicht erkannt werden kann, ob das Haustier Fremdkörper wie
beispielsweise Beutetiere und dergleichen, mit sich trägt. Insbesondere
bei mittels eines herkömmlichen Identifikationssystems
gesteuerten Haustiertüren, wie
beispielweise Katzenklappen, stellt diese Unzulänglichkeit des Stands der Technik
ein großes
Problem dar, weil durch die Halsband-basierte Identifikationslösung zwar
nur das bestimmte Haustier Zutritt durch die Haustiertür erhält, hierdurch
jedoch noch nicht sichergestellt werden kann, dass das Haustier nicht
beispielweise den Kadaver eines Schadnagers oder dergleichen mit
sich führt.
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Demgemäß ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Identifikationssystem und
ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, dass eine zuverlässigere
Identifikation der Haustiere gewährleistet
ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Identifikationssystem der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass ein biometrisches System zur Erfassung biometrischer Daten
des Haustiers vorgesehen ist. Da biometrische Daten in der Regel
eine eindeutige Erkennung eines Haustiers ermöglichen, werden die von dem
Stand der Technik bekannten Probleme bei dem Austauschen von Halsbändern usw.
durch das erfindungsgemäße System vermieden.
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Ferner
besteht bei dem erfindungsgemäßen System
die Möglichkeit,
das zu identifizierende Haustier auf das Mitführen von Kadavern und/oder Beutetieren
und dergleichen hin zu überprüfen, was durch
herkömmliche
Systeme nicht möglich
ist.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
ist vorgesehen, dass das biometrische System mindestens eine Kameraeinheit aufweist.
Die Kameraeinheit ist dazu konfiguriert, mindestens ein Kamerabild
von dem zu identifizierenden Haustier bereitzustellen, das im Wege
einer an sich bekannten Bildverarbeitung beziehungsweise Analyse
zum Beispiel in einen biometrische Merkmale des Haustiers enthaltenden
Merkmalsvektor oder einen gleichwertigen Datensatz konvertiert werden
kann. Der Datensatz kann anschließend mit bereits vorhandenen
Referenzdaten verglichen werden, und bei einem positiven Vergleich
liegt eine erfolgreiche Identifikation vor.
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Die
Kameraeinheit kann entweder in einem sichtbaren Spektralbereich
oder beispielsweise auch in einem Infrarot-Spektralbereich arbeiten. Sehr vorteilhaft
kann auch eine in einem entsprechenden Infrarot-Spektralbereich
arbeitende Wärmebildkamera eingesetzt
werden oder eine Kombination verschiedener Kameraeinheiten, die
sowohl Spektralinformationen aus dem sichtbaren Bereich wie auch
aus dem nahen oder fernen Infrarotbereich bereitstellen.
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Besonders
vorteilhaft ist ferner eine Beleuchtungseinheit vorgesehen, die
der Kameraeinheit zugeordnet ist und zur zumindest teilweisen Ausleuchtung
eines mittels der Kameraeinheit überwachbaren Raumbereichs
dient. Die Beleuchtungseinheit strahlt bevorzugt elektromagnetische
Wellen in einem solchen Spektralbereich ab, der für Haustiere
beziehungsweise andere zu identifizierende Tiere nicht wahrnehmbar
ist, der dennoch durch die Kameraeinheit beziehungsweise darin vorgesehene
optische Sensoren, wie beispielsweise CMOS-Bildsensoren oder auch
CCD(charge coupled device)-Bildsensoren auswertbar ist.
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Sehr
vorteilhaft kann die Beleuchtungseinheit einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
zufolge auch einen Scanner, insbesondere einen Laserscanner, aufweisen,
um den mittels der Kameraeinheit überwachbaren Raumbereich bevorzugt
zeilenweise abzutasten. Beispielsweise kann hierdurch gezielt eine
Gesichtspartie des zu identifizierenden Haustiers erfasst werden,
wobei aufgrund der zeilenweisen Beleuchtung durch den Scanner, insbesondere
den Laserscanner, verhältnismäßig gute
Kontrastwerte erhalten werden, die eine nachfolgende Bildverarbeitung
beziehungsweise biometrische Analyse erleichtern.
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Zur
Speicherung von biometrischen Daten und/oder hieraus abgeleiteter
Daten wie z.B. der Merkmalsvektoren oder dergleichen ist vorteilhaft eine
Speichereinheit vorgesehen.
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Das
erfindungsgemäße Identifikationssystem
kann ferner über
eine Datenschnittstelle zum Datenaustausch mit einem Computer, insbesondere auch
einem PDA (personal digital assistant) und/oder einem Kommunikationsnetzwerk
allgemein verfügen. Die
Datenschnittstelle kann beispielsweise als WLAN(wireless local area
network)- oder auch als LAN(local area network)-Schnittstelle, als Bluetooth-Schnittstelle,
als DECT-Schnittstelle
oder auch als GSM (global system for mobile communications)-Schnittstelle
oder als vergleichbare Schnittstelle ausgebildet sein.
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Dadurch
ermöglicht
das erfindungsgemäße Identifikationssystem
vorteilhaft eine direkte Übertragung
ermittelter biometrischer Daten oder auch mittels der Kameraeinheit
erhaltener Kamerabilder an räumlich
von dem Identifikationssystem entfernte Empfänger, wie beispielweise einen
Besitzer des Haustiers, der die entsprechenden Daten auf einem mobilen
Endgerät,
wie beispielsweise einem Mobiltelefon oder einem PDA, abrufen kann.
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Neben
einer Überwachung
des Zustands des Haustiers selbst ist hierdurch gleichzeitig eine Überwachungsfunktion
realisiert, die Informationen über
eine nähere
Umgebung des Identifikationssystems liefert, was insbesondere bei
der Anbringung des Identifikationssystems in einem Eingangsbereich einer
Wohnung bzw. eine Wohnhauses zweckmäßig ist. Die Festlegung des
tatsächlich überwachten Raumbereichs
erfolgt durch eine entsprechende Anordnung der Kameraeinheit bzw.
die Auswahl eines geeigneten Objektivs, insbesondere eines Weitwinkelobjektivs.
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Sehr
vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Identifikationssystem auch über eine
Schaltschnittstelle verfügen,
die zur Ansteuerung eines Aktors, insbesondere eines elektromagnetischen
Stellglieds, geeignet ist. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Identifikationssystem
in Abhängigkeit einer
Auswertung der erfassten biometrischen Daten beispielsweise direkt
eine Haustiertür
ansteuern oder auch das Ausgeben von Futter aus einem Futterspender
anstoßen
und dergleichen.
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Es
ist ferner denkbar, dass über
die Schaltschnittstelle ein Signalgeber angesteuert wird, beispielsweise
ein optischer und/oder akustischer Signalgeber, der eine Betätigung des
Identifikationssystems beziehungsweise einer damit verbundenen Haustiertür oder dergleichen
anzeigt. Die Funktionalität
der Schaltschnittstelle kann vorteilhaft auch in Kombination mit
existierenden Technologien wie beispielsweise einer Bluetooth- und/oder WLAN- und/oder
DECT-Vernetzung kombiniert werden, so dass eine Haustiertür bzw. deren
Verriegelung zusätzlich
z.B. über
ein DECT-Telefon steuerbar oder Informationen über ihren Zustand abrufbar
sind.
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Ein
weiteres Anwendungsgebiet für
einen in das erfindungsgemäße Identifikationssystem
integrierten Signalgeber ist dadurch gegeben, dass er bei einer
negativen Identifikation zur Ausgabe eines akustischen und/oder
optischen und/oder sonstigen Signals angesteuert wird, das dazu
bestimmt ist, in dem Bereich des Identifikationssystems vorhandene nicht
identifizierbare Tiere, beispielweise Schadnager oder dergleichen,
zu verscheuchen. Als Schrecksignale können insbesondere Ultraschallsignale
hoher Intensität,
Lichtsignale mit Blendwirkung und dergleichen, eingesetzt werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
ist eine Aktivierungseinheit vorgesehen, durch die das Identifikationssystem
und/oder das biometrische System in Abhängigkeit vorgebbarer Betriebsgrößen, insbesondere
in Abhängigkeit
der Annäherung
eines Haustiers und/oder einer Uhrzeit und/oder eines Datums und/oder
weiterer Parameter aktivierbar ist. Die erfindungsgemäße Aktivierungseinheit
kann beispielsweise einen PIR-Bewegungsmelder, Schaltkontakte oder
dergleichen aufweisen.
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Das
erfindungsgemäße Identifikationssystem
verfügt
vorteilhaft über
eine Recheneinheit, die allgemein Steuerungsaufgaben und/oder die
Erfassung und Verarbeitung von Kamerabildern und sonstigen biometrischen
Daten durchführt.
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Das
erfindungsgemäße Identifikationssystem
eignet sich aufgrund der hohen Präzision bei der Identifikation
von Haustieren für
den Einsatz in Verbindung mit Haustiertüren und Futterspendern für Tiere.
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Dadurch
ist es vorteilhaft möglich,
bestimmten Haustieren selektiv den Zugang beispielsweise zu einer
Wohnung oder einem Haus zu ermöglichen, oder
auch die Ausgabe von Futter individuell für bestimmte Tiere zu steuern.
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Insbesondere
ermöglicht
die biometrische Erfassung zur Identifikation der Haustiere auch
eine Überwachung
daraufhin, ob das zu identifizierende Haustier ein Beutetier, wie beispielsweise
einen Kadaver eines Schadnagers oder dergleichen, mit sich führt. In
diesem Fall kann beispielsweise eine durch das erfindungsgemäße Identifikationssystem
gesteuerte Haustiertür
verriegelt bleiben, um dem an sich zugangsberechtigten Haustier
den Zugang zu verwehren, solange es den Kadaver bei sich führt.
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Im
weiteren Sinne muss das erfindungsgemäße Identifikationssystem daher
nicht notwendig zur Erkennung eines bestimmten Tiers eingesetzt werden.
Durch einen Vergleich biometrischer Daten kann vielmehr auch allein
die Anwesenheit eines Fremdkörpers
wie z.B. eines erbeuteten Tiers in dem Erfassungsbereich des Identifikationssystems
bzw. des biometrischen Systems festgestellt werden, z.B. bei einer
hinreichend großen
Abweichung aktuell erfasster biometrischer Daten von den Referenzdaten. Unter
dem Begriff Identifikation wird in der vorliegenden Beschreibung
daher auch die alleinige Feststellung derartiger Abweichungen verstanden.
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Die
erfindungsgemäße Haustiertür eignet sich
aufgrund der Möglichkeit
zur Detektion von durch Haustiere mitgeführten Beutetieren und einer entsprechend
steuerbaren Verriegelung der Haustiertür insbesondere zur Verwendung
bei Wohnungen, in denen auch Kleinkinder oder andere Personen leben,
für die
der Kontakt mit verendeten Beutetieren besondere gesundheitliche
Risiken mit sich bringt.
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Als
eine weitere Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist bei einem Verfahren der
eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass biometrische Daten des
Haustiers mittels eines biometrischen Systems erfasst werden.
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Besonders
vorteilhaft können
die erfassten biometrischen Daten mit zuvor erfassten und/oder gespeicherten
biometrischen Daten beziehungsweise Referenzdaten verglichen werden.
Bei den Referenzdaten kann es sich insbesondere um solche biometrischen
Daten handeln, die durch geeignete und dem Fachmann bekannte Analyseverfahren
beziehungsweise Algorithmen erhalten worden sind und beispielsweise
eine mathematische Repräsentation der
biometrischen Merkmale des Haustiers darstellen. Besonders vorteilhaft
wird in Abhängigkeit
eines Vergleichsergebnisses bei dem Vergleich der erfassten mit
den gespeicherten beziehungsweise Referenzdaten ein Stellglied und/oder
ein Signalgeber angesteuert.
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Bei
dem Stellglied kann es sich beispielsweise um ein elektromagnetisches
Stellglied handeln, das eine mit dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem
versehene Haustiertür
in Abhängigkeit
des Vergleichsergebnisses steuert und somit nur positiv identifizierten
Haustieren den Zugang beispielsweise zu einer Wohnung oder dergleichen
ermöglicht.
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Erfasste
und/oder gespeicherte biometrische Daten oder daraus abgeleitete
Daten können
vorteilhaft mittels einer Datenschnittstelle an einen Computer und/oder
ein Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise das Internet, übertragen
werden.
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Eine
ganz besonders vorteilhafte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Trainingsmodus vorgesehen ist,
bei dem biometrische Daten des Haustiers erfasst und temporär gespeichert
werden, und bei dem in Abhängigkeit
einer Eingabe eines Benutzers die temporär gespeicherten Daten verwendet werden,
um Referenzdaten zu erzeugen beziehungsweise zu ergänzen. Diese
Referenzdaten können – wie vorstehend
beschrieben – nachfolgend
zum Vergleich mit aktuell erfassten biometrischen Daten des Haustiers
verwendet werden.
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Die
Eingabe des Benutzers kann beispielsweise über die systemeigene Datenschnittstelle
erfolgen oder direkt über
entsprechend an dem System vorgesehene Eingabemittel.
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Durch
den erfindungsgemäßen Trainingsmodus
kann das erfindungsgemäße Identifikationssystem
individuell an verschiedene Haustiere angepasst werden, ohne dass
hierfür
separate Vorrichtungen zur Bildung von Referenzdaten usw. erforderlich sind.
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Eine
besonders einfache Auswertung biometrischer Daten, die mittels einer
Kameraeinheit erhalten werden, ergibt sich durch die Untersuchung
einer Kontur des Haustieres und/oder einer Kopfpartie des Haustieres,
wodurch insbesondere auch die Möglichkeit
einer Erkennung gegeben ist, ob das Haustier ein erlegtes Beutetier
oder andere Fremdkörper
mit sich führt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass dem Haustier ein Signalgeber, beispielsweise
ein magnetischer Signalgeber oder ein RFID-Tag bzw. Transponder zugeordnet ist,
und dass bei dem Empfang eines von dem Signalgeber stammenden Signals
das biometrische System aktiviert wird. Bei dieser Erfindungsvariante
können
vorteilhaft bereits verwendete herkömmliche Identifikationssysteme
für Haustiere
dazu verwendet werden, das erfindungsgemäße Identifikationssystem zu
aktivieren. Es ist ferner denkbar, dass unter Verwendung der Signalgeber
herkömmlicher
Identifikationssysteme automatisch ein Trainingsmodus des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
angestoßen
wird, so dass bei einer Neuinstallation des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
dieses zunächst
automatisch bei jeder Benutzung durch das Haustier trainiert wird,
wodurch sich die Qualität
der Referenzdaten und damit die Zuverlässigkeit des Identifikationssystems
automatisch verbessert.
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Sobald
das erfindungsgemäße Identifikationssystem
eine hinreichend gute Erkennungsrate aufgrund der bisher erhaltenen
Referenzdaten bietet, ist es möglich,
die herkömmlichen
Identifikationssysteme, die beispielsweise auf Magnethalsbändern und dergleichen
beruhen, zu entfernen, so dass das Haustier eine größere Bewegungsfreiheit
hat und insbesondere auch bei der Jagd nicht der Gefahr einer Strangulation
ausgesetzt ist.
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Neben
dem Einsatz einer oder mehrerer Kameraeinheiten zur Erfassung biometrischer
Daten ist es vorteilhaft möglich,
in Trittmatten integrierte Felder von Drucksensoren zu verwenden,
um biometrische Daten des Haustiers zu erhalten. Eine derartige
Trittmatte kann beispielsweise direkt vor einer durch das erfindungsgemäße Identifikationssystem
zu steuernden Haustiertür
vorgesehen sein und biometrische Daten an das Identifikationssystem
liefern, die für
das betreffende Haustier charakteristisch sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Beschreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Identifikationssystems;
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2a eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Haustiertür mit einem
Identifikationssystem;
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2b eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Futterspenders
mit einem Identifikationssystem; und
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3 ein
Flussdiagramm einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
schematisch eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 für Tiere,
insbesondere Haustiere. Das Identifikationssystem 100 weist
ein biometrisches System 110 auf, das zur Erfassung biometrischer
Daten des Haustiers vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß werden
als biometrische Daten des Haustiers beispielsweise Kamerabilder des
Haustiers bzw. hieraus abgeleitete Daten verwendet, die durch eine
dem biometrischen System 110 zugeordnete Kameraeinheit 110a sowie
eine entsprechende, an sich bekannte, Bildverarbeitung erhalten
werden. Die Kameraeinheit 110a weist beispielsweise mindestens
einen CCD(charge coupled device)- und/oder CMOS-Bildsensor auf,
der ein Kamerabild von einer zu beobachtenden Umgebung liefert,
die u.a. durch den Montageort des erfindungsgemäßen Identifikationssystems
und eine ggf. vorgeschaltete Optik wie z.B. ein Weitwinkelobjektiv
definiert ist.
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Das
erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 kann
beispielsweise vorteilhaft in Verbindung mit einer Haustiertür 200 eingesetzt
werden, wie sie schematisch in 2a abgebildet
ist. Wie aus 2a ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Haustiertür 200 in
eine Eingangstür 200' einer Wohnung oder
eines Gebäudes
oder dergleichen integriert und ermöglicht Haustieren in Verbindung
mit dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem 100 einen
selektiven Zugang durch die Haustiertür 200.
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Um
auch bei unzureichenden Umgebungslichtverhältnissen ein hinreichend kontraststarkes Bild
von der zu beobachtenden Umgebung beziehungsweise von dem zu identifizierenden
Haustier zu erhalten, ist erfindungsgemäß eine Beleuchtungseinheit 111 (1)
vorgesehen, die den zu beobachtenden Raumbereich beleuchtet. Vorzugsweise
emittiert die Beleuchtungseinheit 111 elektromagnetische Wellen
in einem Spektralbereich, der für
Haustiere nicht wahrnehmbar ist, so dass die Haustiere nicht durch
die Beleuchtung verschreckt werden. Beispielsweise kann die Beleuchtungseinheit 111 Infrarotlicht
abstrahlen.
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Unabhängig von
der Wellenlänge
des von der Beleuchtungseinheit 111 abgestrahlten Lichts
ist die Strahlungsintensität
so gering zu wählen,
dass ein vor dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem 100 befindliches
Haustier keinen Schaden, insbesondere keine Netzhautverbrennungen
oder dergleichen erleidet, wenn es durch die Beleuchtungseinheit 111 angestrahlt
wird.
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Die
Steuerung des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 erfolgt
durch eine Recheneinheit 140, bei der es sich beispielsweise
um einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor handeln
kann. Um erfasste biometrische Daten eines Haustiers oder hiervon
abgeleitete Daten speichern zu können,
weist das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 darüber hinaus
eine Sprechereinheit 120 auf, bei der es sich bevorzugt
um einen nichtflüchtigen
Speicher, wie beispielsweise ein Flash-EEPROM, handeln kann. Eine
Kombination eines nichtflüchtigen
Speichers mit einem flüchtigen Speicher
oder die Integration des Speichers 120 direkt in die Recheneinheit 140 ist
ebenfalls denkbar.
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Das
erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 verfügt ferner über eine
Datenschnittstelle 135 zum Datenaustausch mit einem Computer und/oder
einem Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise dem Internet. Über die
Datenschnittstelle 135 kann das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 erfasste
biometrische Daten eines Haustiers, Betriebsdaten des Identifikationssystems
selbst oder sonstige Daten übertragen.
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Unter
Verwendung einer Internetanbindung oder einer Anbindung an ein drahtloses
Netzwerk (WLAN, Wireless Local Area Network) oder dergleichen ist
es ferner möglich,
die Daten des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 auch
an räumlich
entfernte Empfänger,
wie beispielsweise PDAs eines Besitzers des Haustiers oder auch
an Mobiltelefone, z.B. über
einen multimedia message service, oder dergleichen, zu übertragen.
Auf diese Weise ermöglicht
das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 neben
der Erkennung von Haustieren eine permanente Überwachung des Betriebs beispielsweise
einer durch das Identifikationssystem 100 gesteuerten Haustiertür 200 (2a).
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Es
ist beispielsweise denkbar, dass bei einer Betätigung des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100,
bei der ein Haustier identifiziert wird und eine entsprechende Haustiertür 200 passiert,
die mittels der Kameraeinheit 110a aufgenommenen Bilddaten,
beispielsweise im Wege einer Kurznachricht oder einer E-Mail, an
einen vorgebbaren Empfänger übertragen
werden.
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Statusmeldungen
des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 können ebenfalls
auf diesem Wege übertragen
werden.
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Zur
elektrischen Energieversorgung ist dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem 100 eine nicht
abgebildete Energiequelle, wie beispielsweise ein Akkumulator oder
dergleichen, zugeordnet. Darüberhinaus
ist es denkbar, das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 über eine
an das Stromnetz angebundene Versorgung zu versorgen, wobei insbesondere
im Falle der Verwendung zusammen mit einer Haustiertür 200 entsprechende
Versorgungsleitungen im Bereich der Haustiertür 200 beziehungsweise
der Hauseingangstür 200' vorzusehen sind.
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Die
Datenschnittstelle 135 des Identifikationssystems 100 kann
darüber
hinaus auch als Bluetooth-Schnittstelle, als DECT-Schnittstelle oder
auch als USB(universal serial bus)-Schnittstelle ausgebildet sein. Ferner
ist es möglich,
dass die Datenschnittstelle 135 auch die Funktionalität eines
Speicherkartenlesers aufweist, wie sie beispielsweise von Digitalkameras
oder dergleichen bekannt ist, um elektronische Speichermedien wie
z.B. Memory-Sticks usw. aufzunehmen.
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Über die
Datenschnittstelle 135 kann auch eine Betriebssoftware
der Recheneinheit 140 ausgetauscht bzw. programmiert werden.
Ebenso können Referenzdaten
von anderen Identifikationssystemen oder sonstigen Systemen übertragen
werden.
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Neben
der Datenschnittstelle 135 ist dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem 100 auch eine
Schaltschnittstelle 136 zugeordnet, über die beispielsweise ein
Aktor angesteuert werden kann. Beispielsweise kann nach einer erfolgreichen
Identifizierung eines Haustiers über
die Schaltschnittstelle 136 ein elektromagnetisches Stellglied
(nicht gezeigt), z.B. ein Elektromagnet, angesteuert werden, der
eine Arretierung der Haustiertür 200 (2a)
freigibt, um dem Haustier Einlass durch die Hauseingangstür 200 zu
gewähren.
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Die
Ansteuerung mehrerer unterschiedlicher Stellglieder, beispielsweise
zur Realisierung unterschiedlicher Öffnungsrichtungen der Haustiertür 200, ist
ebenfalls denkbar. Ganz allgemein kann die Schaltschnittstelle auch
mehrkanalig oder nach Art eines seriellen Datenbus wie z.B. einer
IIC-Schnittstelle
oder dergleichen ausgeführt
sein.
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Neben
Stellgliedern können über die
Schaltschnittstelle 136 insbesondere auch Signalgeber, vorzugsweise
optische und/oder akustische Signalgeber, angesteuert werden. Dadurch
ist es einerseits möglich,
die Benutzung des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 beziehungsweise
einer damit verbundenen Haustiertür 200 optisch oder akustisch
anzuzeigen. Andererseits kann der Signalgeber beispielweise bei
negativer Identifikation, das heißt bei einem Zutrittsversuch
eines nichtberechtigten Haustiers, dazu eingesetzt werden, ein Signal
zur Abschreckung des nicht zugangsberechtigten Tiers zu erzeugen.
Hierzu kommen insbesondere Ultraschallsignale hoher Intensität, eine
Blendung durch Licht und dergleichen in Betracht. Derartige Maßnahmen
sollten jedoch aus Tierschutzgründen
auf ein Maß beschränkt bleiben,
das eine ernsthafte Beeinträchtigung
auch nichtzugangsberechtigter Haustiere ausschließt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung
weist das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 auch
eine Aktivierungseinheit 137 auf, durch die das Identifikationssystem 100 und/oder
das biometrische System 110 in Abhängigkeit vorgebbarer Betriebsgrößen aktivierbar
ist. Beispielsweise kann die Aktivierungseinheit 137 einen PIR-Bewegungsmelder oder
dergleichen enthalten und bei der Annäherung eines Haustiers die
beschriebene Aktivierung vornehmen. Dadurch kann insbesondere die
von dem erfindungsgemäßen Identifikationssystem 100 aufgenommene
elektrische Leistung bei Nichtgebrauch reduziert werden, was die
Gesamtbetriebsdauer in Verbindung mit einem Batteriebetrieb deutlich
steigert.
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Eine
Zeitsteuerung und/oder eine Vernetzung der Aktivierungseinheit 137 mit
weiteren Geräten,
wie beispielsweise DECT-Mobiltelefonen, PDAs mit Bluetooth oder
WLAN-Schnittstellen oder dergleichen oder einem Hausbus-System ist ebenfalls denkbar.
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2b zeigt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, bei dem das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 vorteilhaft
zur Steuerung eines Futterspenders 300 für Tiere
verwendet wird. Bei erfolgreicher Identifikation eines in der Nähe des Futterspenders 300 befindlichen
Haustiers steuert das Identifikationssystem 100 über die Schaltschnittstelle 136 (1)
ein in dem Futterspender 300 vorgesehenes und nicht abgebildetes Stellglied
an, das eine vorgebbare Futtermenge aus einem Speicherbehälter zumisst
und ausgibt. Durch die Verwendung eines biometrischen Systems 110 zur
Identifikation des in der Nähe
des Futterspenders 300 befindlichen Haustiers ist eine
besonders zuverlässige
selektive Futterausgabe möglich,
die insbesondere auch in Zoos oder anderen Einrichtungen mit mehreren
zusammenlebenden Tieren zur gezielten und artgerechten Futterversorgung
verwendet werden kann.
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Besonders
vorteilhaft können
beispielsweise auch mehrere Speicherbehälter in dem Futterspender 300 vorgesehen
sein, wobei in Abhängigkeit
einer erfolgten Identifikation eines entsprechenden Haustiers beziehungsweise
Tiers das für
das Tier passende Futter freigesetzt wird.
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3 zeigt
ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betrieb des erfindungsgemäßen Identifikationssystems 100 aus 1.
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In
einem ersten Schritt 400 werden biometrische Daten eines
in der Nähe
des Identifikationssystems 100 befindlichen Haustiers erfasst.
Hierbei kann es sich beispielsweise um ein mittels der Kameraeinheit 110a erhaltenes
Kamerabild von dem Haustier handeln. Es ist auch vorstellbar, mehrere
Kamerabilder oder Bilder mehrerer Kameraeinheiten auszuwerten, die
jeweils unterschiedliche Spektralbereiche, wie zum Beispiel einen
nahen oder fernen Infrarotbereich oder dergleichen, untersuchen.
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Abgesehen
von Kamerabildern können
als biometrische Informationen beispielsweise auch Informationen über Bewegungsabläufe eines
Haustiers erhalten werden. Hierzu kann zum Beispiel eine Trittmatte
mit einem Array, d.h. einer Mehrzahl vorzugsweise regelmäßig voneinander
beabstandeter, aus Drucksensoren vorgesehen sein, die bei einer
Annäherung
des Haustiers ein typisches Bewegungsprofil in Form von Druckmesswerten
erfasst.
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Nach
der Erfassung 400 der biometrischen Daten werden diese
mit zuvor erfassten und/oder gespeicherten biometrischen Daten beziehungsweise speziell
aufbereiten Referenzdaten verglichen, vergleiche Schritt 410.
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In
Abhängigkeit
eines entsprechenden Vergleichsergebnisses wird schließlich in
Schritt 420 ein Stellglied angesteuert, bei dem es sich
beispielsweise um ein elektromagnetisches Stellglied zur Freigabe
der Haustiertür 200 (2a)
oder einer vorgebbaren Futtermenge handeln kann.
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Bei
negativer Identifikation des Haustiers, bei dem die aktuell erfassten
biometrischen Daten dementsprechend nicht mit den zuvor erfassten und/oder
gespeicherten oder den Referenzdaten übereinstimmen, erfolgt keine
Ansteuerung des betreffenden Stellglieds. Vielmehr kann zur Abschreckung
nicht zugangsberechtigter Tiere ein Ultraschallsignal hoher Intensität oder ein
Blitzlicht oder dergleichen abgegeben beziehungsweise aktiviert werden.
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In
einem nachfolgenden Schritt 430 des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die erfassten biometrischen Daten in der Speichereinheit 120 gespeichert,
wo sie insbesondere zur Modifikation beziehungsweise Ergänzung bereits
vorhandener erfasster biometrischer Daten beziehungsweise von Referenzdaten
verwendet werden können.
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Ergänzend können in
einem weiteren Verfahrensschritt 440 die erfassten Daten über die
Datenschnittstelle 135 an einen vorgebbaren Empfänger übertragen
werden.
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Der
Vergleich aktueller erfasster biometrischer Daten mit den zuvor
gespeicherten Daten beziehungsweise den Referenzdaten wird erfindungsgemäß vorteilhaft
vorzugsweise derart durchgeführt, dass
zum Beispiel eine mittels der Kameraeinheit aufgenommene Gesichtspartie
des Haustiers mit zuvor aufgenommenen Gesichtspartien des Haustiers verglichen
wird.
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Ein
derartiger Vergleich kann vorteilhaft auch durch die Analyse entsprechender
Merkmalsvektoren erfolgen, deren Komponenten aus Kamerabildern und/oder
Bewegungsprofilen mittels an sich bekannter Algorithmen zur Bildverarbeitung
bzw. Merkmalsextraktion erhalten werden und die die biometrischen
Daten des Haustiers wiedergeben.
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Besonders
vorteilhaft kann durch die erfindungsgemäße biometrische Analyse beispielsweise festgestellt
werden, ob ein Haustier, insbesondere eine Katze, ein Beutetier
mit sich führt
oder nicht. Diese Unterscheidung wird vorliegend ebenfalls unter
dem Begriff Identifikation verstanden. D.h., das Identifikationssystem 100 muss – anhand
der Vorgabe entsprechender Referenzdaten – nicht notwendig so konfiguriert
sein, dass es mehrere Haustiere wie z.B. Katzen voneinander unterscheiden
kann. Es kann vielmehr auch ausreichen, wenn das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 die
Anwesenheit bzw. das Mitführen
eines Beutetiers bei dem erfassten Haustier erkennt. Bei entsprechender
Parametrierung des biometrischen Systems 110 ist es daher
möglich,
dem an sich zugangsberechtigten Haustier den Zutritt durch die Haustiertür 200 zu
verwehren, solange es das Beutetier mit sich führt. Hierdurch kann u.a. vorteilhaft
verhindert werden, dass Katzen erbeutete Schadnager oder Kadaver
usw. in eine mit der erfindungsgemäßen Haustiertür 200 versehenen
Wohnung hineintragen.
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Sämtliche
mechanischen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems 100 bzw.
der Haustiertür 200 oder
des Futterspenders 300 sollten so ausgelegt sein, dass
eine Verletzungsgefahr für
Tiere ausgeschlossen ist. Hierzu sind insbesondere bei der Haustürtier verwendete
Riegel bzw. durch ein Stellglied bewegbare Bolzen und dergleichen
mit abgerundeten Enden zu versehen oder vorteilhaft so anzubringen,
dass ein Kontakt zu dem Haustier unmöglich ist.
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Die
Erfindung ermöglicht
den Aufbau einer automatischen Zugangslösung für Tiere, insbesondere Haustiere,
z.B. in Form einer Haustiertür 200, die
sicherstellt, dass
- – nur das eigene Haustier geregelten
Zugang zu der Wohnung bzw. dem Haus seines Besitzers hat,
- – nur
das eigene Haustier geregelten Zugang aus der Wohnung bzw. dem Haus
hat,
- – das
Haustier artgerecht gehalten werden kann und somit insbesondere
nicht durch ein Halsband nebst zugehörigem Transponder in seiner
Bewegungsfreiheit eingeengt wird,
- – aus
hygienischen Gründen
ein Beutetier, das vor allem von Katzen gefangen wird und in vielen Fällen bei
der Rückkehr
der Katze zur Wohnung bzw. zu dem Haus des Besitzers noch lebt,
nicht in die Wohnung oder das Haus getragen werden kann, was vor
allem dann wichtig ist, wenn dort Babys und Kleinkinder leben.
-
Die
erfindungsgemäße Zugangslösung für Tiere,
insbesondere Haustiere, stellt darüberhinaus sicher, dass
- – das
Haustier selbst bestimmt, wann und vor allem wie oft es die Wohnung
bzw. das Haus verlässt
und wieder zurückkommt,
und dass
- – ein
nachträglicher
Einbau wesentlicher Komponenten wie z.B. des Identifikationssystems 100 an einem
Türblatt
oder einer Außenwand
mit einer schon vorhandenen Schwingtür (Haustiertür 200) möglich ist.
-
Vor
allem für
Katzen die auf Freilauf angewiesen sind (Freiläufer) ist aus tierschützerischem Aspekt
eine individuelle Tiertüröffnung außerordentlich
interessant, da Katzen ortsgebundene Tiere sind und sie somit vom
Tierhalter bei Urlaubsabwesenheit nicht mitgenommen werden können und
demzufolge nach auch nur sehr schwer in einer Tierpension untergebracht
werden können.
Bedauerlicherweise wird dieses Problem von manchem Tierhalter heute dadurch
gelöst,
dass dieser seine Katze dann aussetzt. Durch den Einsatz der Erfindung
können
solchen Situationen vermieden werden.
-
Insbesondere
bei akkubetriebenen Identifikationssystemen 100 ist dabei
auch sicherzustellen, dass das System über mehrere Wochen hinweg funktionsfähig ist.
-
In
der schematischen Darstellung nach 2a ist
das erfindungsgemäße Identifikationssystem 100 oberhalb
der Haustiertür 200 angeordnet,
so dass optimale Voraussetzungen für eine Erfassung des Haustiers
mit einer Kameraeinheit gegeben sind. Da sich eine Drehachse der
Haustiertür 200 jedoch üblicherweise
auch in deren oberem Bereich befindet, ist es u.a. aus statischen
Gründen
vorteilhaft, Mittel zur Verriegelung (nicht gezeigt) der Haustiertür 200 bzw.
diese Mittel antreibende Stellglieder von dem in 2a abgebildeten
Einbauort des Identifikationssystems 100 und damit von
der Drehachse entfernt anzuordnen, beispielsweise in einem seitlichen unteren
Bereich der Haustiertür 200,
vgl. den Pfeil 205. In diesem Fall ist einerseits eine
optimale Erkennung der Haustiere und andererseits die Möglichkeit einer
stabilen Arretierung der Haustiertür 200 z.B. durch einen
elektromagnetisch bewegbaren Bolzen oder dergleichen gegeben. Die
Versorgungs- und/oder Steuerleitungen zwischen dem Identifikationssystem 100 und
den in dem Bereich 205 angeordneten Verriegelungsmitteln
können
beispielsweise in einem Einbaurahmen 206 der Haustiertür integriert sein,
so dass keine separate Verkabelung erforderlich ist.
-
Generell
ist das Identifikationssystem 100 bzw. eine darin enthaltene
Kameraeinheit möglichst oberhalb
der Haustiertür 200 anzuordnen,
während die
Verriegelungsmittel zur Steigerung der Stabilität möglichst weit entfernt von der
Drehachse der Haustiertür 200 anzubringen
sind.