DE102012213682A1

DE102012213682A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zutrittskontrolle für einen Raum

Info

Publication number: DE102012213682A1
Application number: DE201210213682
Authority: DE
Inventors: Christoph Weber
Original assignee: S Siedle and Soehne Telefon und Telegrafenwerke OHG; S Siedle and Sohne
Current assignee: S Siedle and Soehne Telefon und Telegrafenwerke OHG; S Siedle and Sohne
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zutrittskontrollsystem für einen Raum mit einem Touchscreen, auf dem ein aus Berührflächen bestehendes Eingaberaster angezeigt wird und mit einer Auswerteeinheit, die mindestens ein Eingabemuster, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen angezeigten Eingaberasters durch eine Person eingegeben wird, mit einem gespeicherten Referenzmuster vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Tür des Raumes betätigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Zutrittskontrolle für einen Raum oder ein Gebäude.
Es sind verschiedene herkömmliche Zutrittskontrollsysteme für Gebäude bzw. Räume bekannt. In vielen Anwendungsfällen ist es notwendig, den Zutritt bzw. den Zugang einer Person zu einem Gebäude bzw. einem Raum zu kontrollieren. Beispielsweise darf nicht jede Person ein Privathaus eines Hauseigentümers betreten, sondern lediglich dazu berechtigte Personen, beispielsweise Familienmitglieder oder dergleichen. Weiterhin dürfen in vielen Fällen nur bestimmte Mitarbeiter eines Unternehmens sicherheitskritische Abteilungen oder Räume betreten, um Betriebsgeheimnisse zu wahren, beispielsweise technologische Neuentwicklungen. In vielen Fällen wird eine Zugangs- bzw. Zutrittskontrolle auch aus anderen Sicherheitsgründen notwendig, beispielsweise dürfen in einem Krankenhaus nur zutrittsberechtigte Personen eine Intensivstation betreten.
Je nach gefordertem Grad der Sicherheit werden verschiedenartige herkömmliche Zutrittskontrollsysteme eingesetzt. Die Zugangskontrolle kann beispielsweise durch Auswertung einer durch eine Kamera gelieferten Gesichtsaufnahme der Person erfolgen. Weiterhin ist es möglich, einen Fingerabdruck einer Person, die einen Finger auf einen entsprechenden Sensor legt, auszuwerten und anhand extrahierter biometrischer Merkmale zu entscheiden, ob die entsprechende Person zugangsberechtigt ist. Weiterhin wird in vielen Fällen typischerweise an einer Tür eine Tastatur angebracht, die einer Person erlaubt, durch Eingabe eines nur ihr bekannten Eingabecodes Zutritt zu dem Raum bzw. zu dem Gebäude zu erlangen.
Ferner können zugangsberechtigte Personen auch einen entsprechenden RFID-Transponder erhalten, der mit einem an der Tür angebrachten RFID-Lesegerät zum Auslesen einer Zugangsberechtigung kommuniziert. Es werden z. T. auch aufwendigere Systeme für die Zutrittskontrolle eingesetzt, beispielsweise Iriserkennung oder dergleichen. Herkömmliche Zutrittskontrollsysteme basieren somit einerseits auf der Auswertung sensorisch erfasster biometrischer Merkmale oder auf der Eingabe von Codes, Passwörtern oder dergleichen in einer Eingabeeinrichtung. Zutrittskontrollsysteme, bei denen biometrische Merkmale von Personen ausgewertet sind, sind entweder technisch relativ aufwendig, wie beispielsweise Iriserkennung, oder relativ unzuverlässig. Beispielsweise können verschmutzte Finger zu fehlerhaften Fingerdruckauswertungen führen, wodurch einer an sich zugangsberechtigten Person der Zutritt zu einem entsprechenden Gebäude oder Raum beispielsweise verwehrt wird. Bei Zutrittskontrollsystemen, die Eingabecodes, Passwörter oder dergleichen auswerten, besteht das Problem, dass einfache Codes relativ unsicher sind, während komplizierte Eingabecodes für die jeweilige Person nur schwer merkbar sind. Daher werden derartige Codes gerne von Personen auch auf Merkzetteln niedergeschrieben, die bei Verlust dazu führen, dass eine nicht zutrittsberechtigte Person Zugang zu dem geschützten Gebäude bzw. Raum erhält. Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Zutrittskontrollsysteme, welche eingegebene Codes zur Zutrittskontrolle auswerten, besteht darin, dass die Codeeingabe für die Person wenig intuitiv ist und zudem die Eingabegeschwindigkeit des Codes relativ gering ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeiden und welche insbesondere eine intuitiv und einfach bedienbare Zutrittskontrolle mit hoher Sicherheit und vertretbarem technischen Aufwand schafft.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zutrittskontrollsystem mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach ein Zutrittskontrollsystem für einen Raum mit einem Touchscreen, auf dem ein aus Berührflächen bestehendes Eingaberaster angezeigt wird und mit einer Auswerteeinheit, die mindestens ein Eingabemuster, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen angezeigten Eingaberasters durch eine Person eingegeben wird, mit einem gespeicherten Referenzmuster vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Tür des Raumes betätigt.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems hat die Auswerteeinheit Zugriff auf eine lokale Datenbank, in welcher eine oder mehrere Referenzmuster gespeichert sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems hat die Auswerteeinheit Zugriff über ein Datennetzwerk auf eine zentrale Datenbank, in welcher ein oder mehrere Referenzmuster gespeichert sind.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems wertet die Auswerteeinheit neben dem Eingabemuster einen Identifizierungscode und/oder ein biometrisches Merkmal der Person aus und betätigt die Tür in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems ist eine Auflösung des angezeigten Eingaberasters veränderbar.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems ist eine Struktur des angezeigten Eingaberasters veränderbar.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems sind die Berührflächen des Eingaberasters kreisförmig.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems weisen die kreisförmigen Berührflächen des Eingaberasters einen Durchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Durchmesser einer Fingerspitze eines Fingers entspricht.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems wird an einer Berührfläche des auf dem Touchscreen angezeigten Eingaberasters, die bei der Eingabe des Eingabemusters durch einen Finger berührt wird, ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal der Person sensorisch erfasst.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems wird das Zutrittskontrollsystem für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert, sobald eine Person das Touchscreen berührt oder eine an der Tür des Raumes angebrachte Taste einer Tastatur durch eine Person betätigt wird oder ein an der Tür angebrachtes Zeiterfassungssystem betätigt wird oder ein Bewegungssensor eine vor der Tür erfolgte Bewegung erfasst.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems werden die Verbindungslinien des Eingabemusters, die durch Ziehen eines Fingers der Person über mehrere benachbarte Berührflächen des angezeigten Eingaberasters eingegeben werden, der eingebenden Person zur Überprüfung des Eingabemusters angezeigt.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems wird bei Übereinstimmung des Eingabemusters mit einem gespeicherten Referenzmuster die Tür automatisch geöffnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems wechselt das gespeicherte Referenzmuster in regelmäßigen Zeitabständen oder bei Auftreten eines Ereignisses automatisch.
Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Durchführung einer Zutrittskontrolle mit den in Patentanspruch 12 angegebenen Merkmalen.
Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zur Durchführung einer Zutrittskontrolle mit den Schritten:
Anzeigen eines aus Berührflächen bestehenden Eingaberasters;
Vergleichen eines Eingabemusters, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen angezeigten Eingaberasters von einer Person eingegeben wird, mit einem gespeicherten Referenzmuster; und
Betätigen einer Tür in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden neben dem Eingabemuster zusätzlich ein Identifizierungscode und/oder ein biometrisches Merkmal der Person ausgewertet und die Tür in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses sowie des Vergleichsergebnisses betätigt.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an einer Berührfläche des auf dem Touchscreen angezeigten Eingaberasters, die bei der Eingabe des Eingabemusters durch einen Finger berührt wird, zusätzlich ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal der Person sensorisch erfasst und anschließend ausgewertet.
Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung einer Zutrittskontrolle unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems für einen Raum;
2 ein Blockschaltbild für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems für einen Raum;
3 ein Ausführungsbeispiel für ein auf einem Touchscreen des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems angezeigtes Eingaberaster mit einem beispielhaften Eingabemuster;
4a, 4b weitere Beispiele für mögliche Eingaberaster und beispielhafte Eingabemuster, die bei dem erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystem eingesetzt werden können;
5 ein Ablaufdiagramm für ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung einer Zutrittskontrolle.
Wie man aus 1 erkennen kann, befindet sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zutrittskontrollsystem 1 gemäß der Erfindung innerhalb eines Gebäudes G. Das Zutrittskontrollsystem 1 kann beispielsweise an einer Tür eines Privathauses oder eines Bürogebäudes angebracht sein. Weiterhin kann es sich bei der Tür um eine Außentür eines Gebäudes G oder um eine Innentür des Gebäudes G handeln, insbesondere um eine Tür, die zu einem sicherheitskritischen Raum innerhalb des Gebäudes G führt.
Das erfindungsgemäße Zutrittskontrollsystem 1 weist ein Touchscreen 2 auf, auf dem ein aus Berührflächen bestehendes Eingaberaster angezeigt wird. Das Touchscreen 2 ist mit einer Auswerteeinheit 3, beispielsweise einem Mikroprozessor oder dergleichen, verbunden. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Auswerteeinheit 3 Zugriff auf einen lokalen Datenspeicher 4, beispielsweise über einen internen Datenbus. Die Auswerteeinheit 3 steuert bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel über Steuerleitungen einen Aktuator 4, der seinerseits eine Tür 5 des Gebäudes G betätigt. Auf dem Touchscreen 2 ist ein Eingaberaster angezeigt, welches Berührflächen aufweist. Eine vor der Tür 5 befindliche Person kann ein Eingabemuster durch Ziehen eines seiner Finger über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen 2 angezeigten Eingaberasters eingeben. Dieses eingegebene Eingabemuster wird durch die Auswerteeinheit 3 mit einem gespeicherten Referenzmuster verglichen und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird die Tür 5 des Gebäudes G betätigt. Stimmt beispielsweise das Eingabemuster mit einem gespeicherten Referenzmuster überein, steuert die Auswerteeinheit 3 aufgrund dieses positiven Vergleichsergebnisses den Aktuator 4 derart an, dass dieser die Tür 5 öffnet, wodurch die vor der Tür 5 stehende Person Zutritt zu dem Gebäude bzw. einem sicherheitskritischen Raum des Gebäudes G erhält. Das Referenzdatenmuster kann durch die Auswerteeinheit 3 beispielsweise aus dem Datenspeicher 4 ausgelesen werden. Weiterhin kann bei einer möglichen Ausführungsform die Auswerteeinheit 3 ein Eingaberaster aus dem Datenspeicher 4 auslesen und auf dem Touchscreen 2 anzeigen. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Auswerteeinheit 3 Zugriff auf eine lokale innerhalb des Gebäudes G befindliche Datenbank bzw. Datenspeicher. In dem Datenspeicher 4 können ein oder mehrere Referenzmuster gespeichert sein. Beispielsweise können in dem Datenspeicher 4 Referenzmuster gespeichert sein, die verschiedenen Personen zugeordnet sind. Beispielsweise erhalten alle Familienmitglieder ein zugehöriges zugeordnetes Referenzmuster. Jedes Familienmitglied muss dann an dem Touchscreen 2 des Wohnhauses ein Eingabemuster eingeben, welches dem entsprechenden Referenzmuster der jeweiligen Person entspricht.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems 1 vergleicht die Auswerteeinheit 3 nicht nur das Eingabemuster mit einem Referenzmuster, sondern wertet zusätzlich einen Identifizierungscode aus, der über eine Tastatur durch die Person eingegeben wird. Beispielsweise kann sich an der Haustür eines Hauses eine Außentastatur befinden, an der eine Person zusätzlich zu dem Eingabemuster in das Touchscreen 2 einen Identifizierungscode eingibt. Beispielsweise kann der Identifizierungscode ein QR-Code sein, welcher von einem Display eines Handys angezeigt wird und durch eine Türkamera des Zutrittskontrollsystems 1 erfasst und ausgewertet wird.
Weiterhin ist es möglich, dass die Auswerteeinheit 3 zusätzlich neben dem Eingabemuster ein biometrisches Merkmal der Person auswertet, beispielsweise einen Fingerabdruck eines Fingers auf dem Touchscreen 2. Bei einer möglichen Ausführungsvariante sind die Berührflächen des Eingaberasters kreisförmig. Dabei weisen die kreisförmigen Berührflächen des Eingaberasters jeweils einen Durchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Durchmesser einer Fingerspitze eines Fingers einer Hand entspricht. Bei einer möglichen Ausführungsform wird an einer Berührfläche des Eingaberasters, welches auf dem Touchscreen 2 angezeigt wird, bei der Eingabe des Eingabemusters die Berührfläche durch einen Finger berührt, wobei gleichzeitig ein Fingerabdruck des berührenden Fingers als biometrisches Merkmal der Person sensorisch erfasst wird. Streicht somit eine Person mit ihrem Finger über mehrere benachbarte Berührflächen, um das ihr bekannte Eingabemuster einzugeben, kann bei dieser Ausführungsvariante zumindest an einer der Berührflächen zusätzlich ein Fingerabdruck erfasst werden und dieser Fingerabdruck als biometrisches Merkmal der Person zur Erhöhung der Sicherheit zusätzlich ausgewertet werden. Auf diese Weise erfüllt die Berührfläche eine doppelte Funktion, nämlich einerseits als auswählbare Berührfläche des Eingabemusters und andererseits als Ort für die Fingerabdruckaufnahme und somit zur sensorischen Erfassung eines biometrischen Merkmals der Person. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante wird dabei der Fingerabdruck an derjenigen Berührfläche erfasst, die die erste Berührfläche innerhalb einer Sequenz von Berührflächen des Eingabemusters bildet. An diese Berührfläche setzt nämlich die Person bei der Eingabe des Eingabemusters zunächst den Finger auf, sodass auf dieser ersten Berührfläche der Fingerabdruck des Fingers sensorisch zuverlässig erfasst werden kann.
Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird das erfindungsgemäße Zutrittskontrollsystem 1 nur für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert, nachdem ein bestimmtes Ereignis aufgetreten ist. Beispielsweise wird das Zutrittskontrollsystem 1 für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert, sobald eine Person das Touchscreen 2 an irgendeiner Stelle berührt. Weiterhin kann das Zugriffskontrollsystem 1 bei einer weiteren Ausführungsvariante aktiviert werden, sobald eine Person eine Taste einer an der Tür 5 angebrachten Tastatur betätigt. Weiterhin ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Zutrittskontrollsystem 1 für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert wird, sobald ein vor der Tür des Gebäudes G angebrachtes Zeiterfassungssystem durch eine Person aktiviert bzw. betätigt wird. Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird das erfindungsgemäße Zutrittskontrollsystem 1 für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert, sobald ein Bewegungssensor an der Tür 5 eine Bewegung vor der Tür 5 oder vor dem Touchscreen 2 erfasst. Der Zeitraum der Aktivierung des Zutrittskontrollsystems 1 ist konfigurierbar und kann je nach Anwendungsfall unterschiedlich eingestellt werden. Nach Ablauf des Zeitraums wird das Zutrittskontrollsystem 1 bei dieser Ausführungsvariante automatisch deaktiviert, sodass Energie eingespart werden kann.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems 1 kann das gespeicherte Referenzmuster, welches beispielsweise in dem Datenspeicher 4 abgelegt ist, in regelmäßigen Zeitabständen verändert bzw. gewechselt werden. Weiterhin ist es möglich, dass das gespeicherte Referenzmuster bei Auftreten eines Ereignisses automatisch gewechselt wird. Beispielsweise kann das gespeicherte Referenzmuster geändert werden, wenn die Tür 5 betätigt, insbesondere geöffnet, worden ist. Mit diesem Ausführungsbeispiel hat eine Person durch Kenntnis eines zulässigen Eingabemusters die Möglichkeit, das jeweilige Gebäude G über die Tür 5 einmal zu betreten. Danach wechselt das Referenzmuster und bei nochmaliger Eingabe des gleichen Eingabemusters bleibt die Tür 5 verschlossen. Bei dieser Ausführungsvariante muss der zugangsberechtigten Person nach Wechsel des Referenzmusters das neue Eingabemuster mitgeteilt werden. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Beispielsweise kann der eintretenden Person beim Hindurchschreiten der Tür 5 auf einem Bildschirm das nunmehr gültige neue Referenzmuster angezeigt werden. Alternativ kann der zusatzberechtigten Person das neue Eingabemuster bzw. das Referenzmuster über ein tragbares Endgerät, beispielsweise Handy, in grafischer Form mitgeteilt werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass eine sich innerhalb des geschützten Raumes bzw. Gebäudes befindliche Person der eintretenden Person das neue Eingabe- bzw. Referenzmuster mitteilt. Für die Gültigkeit eines Referenzdatenmusters sind verschiedene Varianten möglich. Beispielsweise gilt ein gespeichertes Referenzmuster für eine bestimmte Anzahl von Türbetätigungen, beispielsweise zehn Türbewegungen, oder für einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise für einen Tag oder für eine Woche.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Auswerteeinheit Zugriff auf einen lokalen Datenspeicher 4, der sich ebenfalls innerhalb des Gebäudes 1 befindet.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinheit 3 über eine Schnittstelle 6 an ein Datennetzwerk 7 angeschlossen, an dem seinerseits ein Server 8 und eine Datenbank 9 angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsvariante hat die Auswerteeinheit 3 über die Schnittstelle 6 und das Datennetzwerk 7 durch Aktivieren des Zutrittsservers 8 Zugriff auf die entfernte zentrale Datenbank 9, in welcher sich ein oder mehrere Referenzmuster abgespeichert befinden können. In der Datenbank 9 kann ein Eingaberaster oder mehrere verschiedene Eingaberaster mit unterschiedlichen Auflösungen und Strukturen abgelegt sein. Beispielsweise kann bei Aktivierung des Zutrittskontrollsystems 1 die Auswerteinheit 3 eine Anfrage an den Server 8 zum Erhalt eines Eingaberasters senden, welcher ein zugehöriges Eingaberaster aus der Datenbank 9 ausliest und über das Datennetzwerk 7 an die Schnittstelle 6 zurück an die Auswerteeinheit 3 liefert. Die Auswerteeinheit 3 zeigt dann das entsprechende Eingaberaster auf dem Touchscreen 2 für eine Person sichtbar an. Dabei kann die Auflösung und/oder die Struktur des angezeigten Eingaberasters von Eingaberaster zu Eingaberaster unterschiedlich gestaltet sein. Beispielsweise kann an einer besonders sicherheitskritischen Tür 5 ein Eingaberaster angezeigt werden, das eine hohe Auflösung aufweist und eine Vielzahl von Berührflächen auf dem Touchscreen 2 anzeigt, wobei die Vielzahl von Berührflächen die Eingabe von komplexeren bzw. komplizierteren Eingabemustern erlaubt. Weiterhin kann auch die Struktur des Eingaberasters verändert werden, beispielsweise ein gitterförmiges Eingaberaster, ein pyramidenförmiges Eingaberaster oder ein kreisförmiges Eingaberaster, wie sie beispielhaft in den 3, 4a, 4b dargestellt sind.
3 zeigt ein Beispiel für ein einfaches Eingaberaster, welches auf einen Touchscreen 2 des Zutrittskontrollsystems 1 für eine Person sichtbar angezeigt werden kann. Das Eingaberaster gemäß 3 weist neun Berührflächen auf, die matrixförmig bzw. rasterförmig angeordnet sind. Die Berührflächen sind beispielsweise kreisförmige Berührflächen, deren Zentrum jeweils als Punkt auf dem Touchscreen 2 angezeigt wird. Der Abstand zwischen zwei Berührflächen bzw. Berührpunkten P_ij kann je nach Konfiguration oder Anwendungsfall variieren. Je geringer der Abstand d zwischen zwei Berührpunkten P_ij ist, desto mehr Berührpunkte P_ij lassen sich auf dem Touchscreen 2 anzeigen. Mit zunehmender Anzahl von Berührpunkten P_ij bzw. mit abnehmendem Abstand d zwischen diesen Berührpunkten steigt die Auflösung und darüber hinaus ergibt sich mit zunehmender Anzahl von Berührflächen bzw. Berührpunkten P_ij eine zunehmende Anzahl von möglichen Eingabemustern.
Bei dem in 3 dargestellten einfachen Beispiel besteht das Eingabemuster, welches eine Person durch Ziehen eines Fingers über benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen 2 angezeigten Eingaberasters eingibt, aus den Punkten P13, P22, P23, P33 und P32, d. h. aus fünf benachbarten Berührpunkten bzw. Berührflächen, die durch vier Verbindungslinien miteinander verbunden sind. Bei Eingabe dieses Eingabemusters setzt die Person beispielsweise ihren Finger zunächst auf den ersten Punkt P13 des Eingabemusters auf und führt anschließend ihren Finger über die weiteren Punkte bzw. Berührflächen P22, P23, P33, bis sie den Endpunkt P32 des Eingabemusters erreicht. Während dieser Fingerbewegung wird der Finger der Person vorzugsweise an keiner Stelle des Eingabemusters abgesetzt. Bei dieser Ausführungsvariante wird somit das Eingabemuster mit einer kontinuierlichen Bewegung des Fingers über das Touchscreen 2 durch die Person eingegeben. Das in 3 eingegebene Eingabemuster wird anschließend durch die Auswerteeinheit 3 mit einem gespeicherten Referenzmuster verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird anschließend die Tür 5 betätigt. Stimmt beispielsweise das eingegebene Eingabemuster, wie es in 3 dargestellt ist, mit einem Referenzdatenmuster überein, wird beispielsweise die Tür 5 durch Ansteuerung des Aktuators 4 durch die Auswerteeinheit 3 geöffnet. Stimmt das Eingabemuster mit keinem gespeicherten Referenzmuster überein, bleibt bei diesem Ausführungsbeispiel die Tür 5 verschlossen. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel stellen die dargestellten Punkte P_ij das Zentrum einer sensitiven Berührfläche dar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Berührfläche kreisförmig und kann einen Durchmesser ⌀ aufweisen, welcher im Wesentlichen dem Durchmesser einer Fingerspitze eines Fingers einer menschlichen Hand entspricht. Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird an einer Berührfläche des Eingabemusters, das bei der Eingabe des Eingabemusters durch einen Finger berührt wird, zusätzlich ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal der eingebenden Person sensorisch erfasst. Dabei wird vorzugsweise an der ersten Berührfläche des Eingaberasters ein Fingerabdruck abgenommen. Bei dem in 3 dargestellten einfachen Beispiel setzt die Person zunächst den Finger auf den Punkt P13, d. h. in das Zentrum einer sensitiven Berührfläche des Touchscreens 2. In dem Moment, in dem die Person den Finger auf diese Berührfläche aufsetzt, wird bei dieser Ausführungsvariante zunächst ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal sensorisch erfasst. Anschließend bewegt die Person den Finger von der ersten Berührfläche über die übrigen Punkte P22, P23, P33 bis zu dem Endpunkt P32 des Eingabemusters. Bei dieser Ausführungsvariante wertet die Auswerteeinheit 3 nicht nur das Eingabemuster durch Vergleich mit einem Referenzmuster aus, sondern wertet zusätzlich das erfasste biometrische Merkmal der Person, nämlich den erfassten Fingerabdruck, aus. Bei dieser Ausführungsvariante wird anschließend die Tür 5 nur dann geöffnet, wenn sowohl der Mustervergleich als auch die Auswertung des biometrischen Merkmals der Person, d. h. des Fingerabdrucks, ergibt, dass die Person zugangsberechtigt ist. Durch die zusätzliche Auswertung des biometrischen Merkmals, d. h. des Fingerabdrucks, wird zusätzlich die Sicherheit gegenüber einem unbefugten Betreten des Gebäudes G durch eine Person erhöht, ohne dass der Bedienkomfort für die Person eingeschränkt wird. Weiterhin kann bei dieser Ausführungsvariante die Eingabe des Eingabemusters bei gleichzeitiger Erfassung des biometrischen Merkmals des Fingerabdrucks erfolgen, sodass die Eingabegeschwindigkeit hierdurch nicht beeinträchtigt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante kann zur Erhöhung der Sicherheit der jeweiligen Person eine Folge verschiedener Eingaberaster hintereinander angezeigt werden. Beispielsweise wird zunächst ein einfaches Eingaberaster mit einer geringen Auflösung angezeigt und nach erfolgreicher Eingabe eines zulässigen Eingabemusters anschließend ein weiteres Eingaberaster angezeigt, beispielsweise mit einer erhöhten Auflösung, d. h. mit einer höheren Anzahl von Berührflächen, beispielsweise eine 4×4-Matrix oder eine 5×5-Matrix von Berührflächen bzw. Berührpunkten P_ij.
Neben der Auflösung des Eingaberasters kann bei einer möglichen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems auch die Struktur des Eingaberasters unterschiedlich sein.
Beispielsweise ist das Eingaberaster nicht auf eine matrixförmige bzw. gitterförmige Struktur beschränkt. 4a zeigt ein Beispiel für ein pyramidenartiges Eingaberaster mit zehn Berührflächen bzw. Eingabepunkten. Bei dem in 4a dargestellten Beispiel kann eine Person beispielsweise ausgehend von einem Berührpunkt P0 ein Eingabemuster durch Überstreichen der Punkte P12, P11, P32, P23, P34 eingeben.
4b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein mögliches Eingaberaster. Bei dem in 4b dargestellten Ausführungsbeispiel ist das auf dem Touchscreen 2 dargestellte Eingaberaster kreisförmig und weist acht Berührflächen bzw. Berührpunkte P0 bis P8 auf. Bei dem in 4b dargestellten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise eine Person ein Eingabemuster beginnend mit dem Punkt P1 und die Punkte P7, P2, P3, P6 und abschließend mit dem Punkt P5 eingeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystem 1 werden vorzugsweise die Verbindungslinien des Eingabemusters, die durch Ziehen eines Fingers der Person über mehrere benachbarte Berührflächen bzw. Eingabepunkte eingegeben werden, der jeweiligen Person zur Überprüfung des eingegebenen Eingabemusters angezeigt. Alternativ werden die durchfahrenen Verbindungslinien nicht angezeigt, sodass ein unbefugter Dritter, der sich in der Nähe des Touchscreens 2 befindet, das Eingabemuster nicht erkennen bzw. nachverfolgen kann. Bei einer weiteren Ausführungsvariante kann beispielsweise die Person nach erfolgter Eingabe des Eingabemusters durch Berühren einer weiteren sensorischen Fläche die Eingabe bestätigen, sodass sie anschließend durch die Auswerteeinheit 3 ausgewertet wird.
Das erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystem 1 bietet den Vorteil, dass sich eine Person intuitiv ein Eingabemuster merken kann und gewissermaßen ohne bewusstes Nachdenken durch Überstreichen der Fläche des Touchscreens 2 in kurzer Zeit ein Eingabemuster eingeben kann. Ein Eingabemuster lässt sich für eine Person aufgrund von deren motorischen Gedächtnisses einfacher merken bzw. eingeben als ein bewusst gemerkter Eingabecode oder dergleichen. Dadurch wird auch die Sicherheit gegenüber unberechtigtes Betreten des Raumes bzw. des Gebäudes G erhöht, da die Person nicht gezwungen ist, einen Eingabecode, beispielsweise eine PIN-Nummer oder ein Passwort, auf einem Merkzettel zu schreiben, um diesen Eingabecode verfügbar zu haben, wenn sie ihn vergessen hat.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung einer Zugangskontrolle bei einem Gebäude bzw. Raum.
In einem ersten Schritt S1 ist zunächst ein aus Berührflächen bestehendes Eingaberaster auf einem Touchscreen 2 angezeigt.
In einem weiteren Schritt S2 wird ein von einer Person mittels eines Fingers eingegebenes Eingabemuster, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen 2 angezeigten Eingaberasters eingegeben wird, mit einem aus einem Datenspeicher bzw. Datenbank ausgelesenen gespeicherten Referenzmuster verglichen.
In einem weiteren Schritt S3 wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Tür 5 eines Gebäudes G betätigt. Beispielsweise wird bei Übereinstimmung des Eingabemusters mit einem gespeicherten Referenzmuster eine Tür 5 eines Gebäudes G geöffnet. Bei einer Ausführungsvariante werden in Schritt S3 nicht nur ein Eingabemuster mit einem Referenzmuster verglichen, sondern zusätzlich ein Identifizierungscode und/oder ein biometrisches Merkmal der Person ausgewertet.
Die Betätigung der Tür 5 in Schritt S3 erfolgt bei dieser Ausführungsvariante in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses und zusätzlich in Abhängigkeit von dem Auswertungsergebnis hinsichtlich des Identifizierungscodes und/oder hinsichtlich eines biometrischen Merkmals der Person. Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird beispielsweise eine Tür 5 nur geöffnet, wenn sowohl das Vergleichsergebnis in Bezug auf das Eingabemuster als auch das Auswertungsergebnis hinsichtlich des Identifizierungscodes oder eines biometrischen Merkmals angibt, dass die jeweilige Person zugangsberechtigt ist.
Das in 5 dargestellte Verfahren wird beispielsweise als Programm durch einen Mikroprozessor der Auswerteeinheit 3 ausgeführt, wobei bei einer möglichen Ausführungsform das Verfahren ausgeführt wird, sobald eine Person das Touchscreen 2 an irgendeiner Stelle berührt. Weiterhin ist es möglich, dass das Verfahren durch Betätigen einer Taste einer Außentastatur aktiviert wird. Weiterhin kann bei einer möglichen Ausführungsvariante das Verfahren bei Betätigen eines Zeiterfassungssystems aktiviert werden. Bei einer weiteren Ausführungsvariante wird das in 5 dargestellte Verfahren ausgeführt, sobald ein Bewegungssensor eine Bewegung vor dem Touchscreen 2 oder vor der Tür 5 des Gebäudes G an die Auswerteeinheit 3 meldet.
Bei einer Ausführungsvariante kann der Person ein verweigerter Zugang, beispielsweise über das Touchscreen 2, angezeigt werden. Weiterhin kann die Person aufgefordert werden, erneut ein Eingabemuster einzugeben. Bei einer möglichen Ausführungsvariante kann der Person für die zweite Eingabe, d. h. nach fehlgeschlagener erster Eingabe, ein anderes Eingaberaster, beispielsweise mit einer höheren Auflösung, angezeigt werden, sodass sie in diesem Fall ein komplexeres Eingabemuster eingeben muss, um trotz erster Fehleingabe dennoch Zutritt zu dem Gebäude G zu erlangen. Beispielsweise startet das Zugangskontrollsystem mit einem relativ einfachen Eingaberaster für die erste Eingabe, beispielsweise das in 3 dargestellte Eingaberaster. Kommt es hierbei zu einer Fehleingabe, wird der Person anschließend ein Eingaberaster mit einer höheren Auflösung angezeigt, beispielsweise anstatt einer 3×3-Punkt-Matrix eine 4×4-Punkt-Matrix. Bei dieser Ausführungsvariante muss sich die eingebende Person gewissermaßen anstrengen, um die fehlerhafte Ersteingabe wieder gutzumachen.
Die Anzahl von Berührflächen bzw. Berührpunkten für ein Eingabemuster kann variieren. Beispielsweise kann ein Eingabemuster, wie in 3 dargestellt, aus fünf verschiedenen Berührpunkten P_ij bestehen. Die Anzahl der notwendigen Berührpunkte kann je nach Sicherheitsstufe bzw. Anwendungsfall je nach Auflösung des angezeigten Eingaberasters variieren. Durch Ziehen mit dem Finger über benachbarte Punkte ergibt sich ein Muster, welches dem jeweiligen Nutzer bzw. einer Person zugeordnet wird. Dabei kann der Finger horizontal, vertikal und diagonal oder in Kombination gezogen werden.
Die Länge des Musters ist je nach Anwendungsfall wählbar bzw. konfigurierbar.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Zutrittskontrollsystems 1 kann sich eine Person als zugangsberechtigt für einen Zugang zu einem Raum oder Gebäude authentifizieren. Die Eingabe des Eingabemusters erfolgt durch die Person intuitiv und mit hoher Eingabegeschwindigkeit. Das erfindungsgemäße Zutrittskontrollsystem 1 eignet sich für beliebige Gebäude G und Räume, insbesondere für sicherheitsrelevante Räume. Dieser Raum kann sich beispielsweise innerhalb eines Gebäudes G befinden.
Bei einer möglichen Ausführungsvariante kann es sich bei dem Raum auch um einen Raum eines Fahrzeugs, beispielsweise eine Fahrerkabine oder dergleichen, handeln. Bei dieser Ausführungsvariante ist neben einer Tür 5 der Fahrerkabine ein Touchscreen 2 vorgesehen, auf welchem ein zugangsberechtigter Fahrer ein Eingabemuster eingeben kann. Durch Berührung des Touchscreens 2 kann durch einen Finger des Fahrers beispielsweise eine Kapazitätsveränderung sensorisch erfasst werden. Alternativ ist es möglich, dass die Berührung des Touchscreens 2 auch durch eine Abschattung von Licht oder dergleichen erfasst wird.

Claims

Zutrittskontrollsystem für einen Raum mit: einem Touchscreen (2), auf dem ein aus Berührflächen bestehendes Eingaberaster angezeigt wird und mit einer Auswerteeinheit (3), die mindestens ein Eingabemuster, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen (2) angezeigten Eingaberasters durch eine Person eingegeben wird, mit einem gespeicherten Referenzmuster vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis eine Tür (5) des Raumes betätigt.
Zutrittskontrollsystem nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinheit (3) Zugriff auf eine lokale Datenbank oder über ein Datennetzwerk auf eine zentrale Datenbank hat, in welcher ein oder mehrere Referenzmuster gespeichert sind.
Zutrittskontrollsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerteeinheit (3) neben dem Eingabemuster einen Identifizierungscode und/oder ein biometrisches Merkmal der Person auswertet und die Tür (5) in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses betätigt.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Auflösung und/oder eine Struktur des angezeigten Eingaberasters veränderbar ist.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die Berührflächen des Eingaberasters kreisförmig sind.
Zutrittskontrollsystem nach Anspruch 5, wobei die kreisförmigen Berührflächen des Eingaberasters jeweils einen Durchmesser aufweisen, welcher im Wesentlichen dem Durchmesser einer Fingerspitze eines Fingers entspricht.
Zutrittskontrollsystem nach Anspruch 6, wobei an einer Berührfläche des auf dem Touchscreen (2) angezeigten Eingaberasters, die bei der Eingabe des angezeigten Eingabemusters durch einen Finger berührt wird, ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal der Person zusätzlich sensorisch erfasst wird.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei das Zutrittskontrollsystem (1) für einen vorgegebenen Zeitraum aktiviert wird, sobald eine Person den Touchscreen (2) berührt oder eine an der Tür (5) des Raumes angebrachte Taste einer Tastatur betätigt oder ein an der Tür (5) des Raumes angebrachtes Zeiterfassungssystem betätigt.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbindungslinien des Eingabemusters, die durch Ziehen eines Fingers der Person über mehrere benachbarte Berührflächen eingegeben werden, der Person zur Überprüfung des Eingabemusters visuell angezeigt werden.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei bei Übereinstimmung des Eingabemusters mit dem gespeicherten Referenzmuster die Tür (5) des Raumes automatisch geöffnet wird.
Zutrittskontrollsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei das gespeicherte Referenzmuster in regelmäßigen Zeitabständen oder bei Auftreten eines Ereignisses automatisch wechselt.
Verfahren zum Durchführen einer Zutrittskontrolle mit den Schritten: Anzeigen (S1) eines aus Berührflächen bestehenden Eingaberasters auf einem Touchscreen (2); Vergleichen eines Eingabemusters, das durch Ziehen eines Fingers über mehrere benachbarte Berührflächen des auf dem Touchscreen (2) angezeigten Eingaberasters durch eine Person eingegeben wird, mit einem gespeicherten Referenzmuster; Betätigen einer Tür (5) in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Eingabemuster zusätzlich ein Identifizierungscode und/oder ein biometrisches Merkmal der Person ausgewertet wird und in Abhängigkeit des Auswertungsergebnisses und des Vergleichsergebnisses die Tür (5) betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei an der Berührfläche des auf dem Touchscreen (2) angezeigten Eingaberasters ein Fingerabdruck des Fingers als biometrisches Merkmal der Person sensorisch erfasst wird und anschließend ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, wobei das Verfahren durchgeführt wird, nachdem eine Person das Touchscreen (2) berührt oder eine an der Tür (5) angebrachte Taste betätigt oder ein an der Tür (5) angebrachtes Zeiterfassungssystem betätigt oder ein Bewegungssensor die Bewegung einer Person vor der Tür (5) erfasst.