DE102017103741A1

DE102017103741A1 - Control of access to a machine, in particular to an industrial production machine

Info

Publication number: DE102017103741A1
Application number: DE102017103741.1A
Authority: DE
Inventors: Georg Reidt
Original assignee: Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2018-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10) zur Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine (12) mit einem Zugriffsgerät (14, 14'), das zum Tragen unmittelbar am Körper (16, 16') eines Maschinenbedieners ausgebildet ist und eine Elektronik zur drahtlosen Datenkommunikation (18, 18') mit einer Gegenstelle (20) aufweist, einem Bedienterminal (22) zur Eingabe von Befehlen zur Steuerung der Maschine (12), und einer Zugriffssteuerung (24) der Maschine (12), die abhängig von einer Datenkommunikation (18, 18') zwischen Zugriffsgerät (14, 14') und Gegenstelle (20) den Zugriff auf die Maschine (12) steuert, wobei die drahtlose Datenkommunikation (18, 18') zwischen Zugriffsgerät (14, 14') und Gegenstelle (20) mittels einer Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie zur Datenübertragung über Strecken von wenigen Zentimetern erfolgt, wobei eine am oder in der Nähe vom Bedienterminal (22) angeordnete Berührvorrichtung (26, 26') zum Berühren durch den Maschinenbediener vorgesehen ist, in welche die Gegenstelle (20) integriert ist, und wobei die Zugriffssteuerung (24) einen Zugriff auf die Maschine mindestens solange freischaltet, wie der Abstand zwischen dem Zugriffsgerät (14, 14') und der Berührvorrichtung (26, 26') so gering ist, dass die Datenkommunikation zwischen dem Zugriffsgerät (14, 14') und der Gegenstelle (20) erfolgen kann.The invention relates to a system (10) for controlling access to a machine (12) having an access device (14, 14 ') adapted to be worn directly on the body (16, 16') of a machine operator and electronics for wireless data communication (18, 18 ') with a remote station (20), an operator terminal (22) for inputting commands for controlling the machine (12), and an access control (24) of the machine (12) which depends on a data communication (18 , 18 ') controls access to the machine (12) between access device (14, 14') and remote station (20), wherein the wireless data communication (18, 18 ') between access device (14, 14') and remote station (20) by means of a short-distance communication technology for data transmission over distances of a few centimeters, with a arranged on or in the vicinity of the control terminal (22) touch device (26, 26 ') is provided for contact by the machine operator, in which the Ge and the access control (24) activates access to the machine at least as long as the distance between the access device (14, 14 ') and the contact device (26, 26') is so small that the Data communication between the access device (14, 14 ') and the remote station (20) can take place.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine, insbesondere auf eine industrielle Produktionsmaschine, gemäß Anspruch 1 und ein zum Einsatz in einem solchen System ausgebildetes Zugriffsgerät gemäß Anspruch 9.The invention relates to a system for controlling access to a machine, in particular to an industrial production machine, according to claim 1 and an access device designed for use in such a system according to claim 9.

Prozess- und Produktionsabläufe in industriellen Produktionsmaschinen werden heutzutage mit Steuerungssystemen wie Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) oder auch Industrierechnern realisiert. Das können einfache Systeme sein, die oft mit einer SPS ausgestattet sind, oder auch sehr komplexe oder performante Systeme, in denen häufig ein leistungsfähiger Industrierechner oder Industrie-PC eingesetzt wird. Diese Steuerungssysteme arbeiten typischerweise vollautomatisch.Process and production processes in industrial production machines are realized today with control systems such as programmable logic controllers (PLC) or even industrial computers. These can be simple systems, which are often equipped with a PLC, or even very complex or high-performance systems, in which a powerful industrial computer or industrial PC is often used. These control systems typically operate fully automatically.

Manchmal ist jedoch ein manueller Eingriff durch einen Maschinenbediener notwendig, beispielsweise für die Einstellung von Produktionsparametern, für das Starten und Stoppen von Produktionsabläufen, für das Auswählen bestimmter Produktionsprozesse, für Wartungs- und Servicearbeiten etc.Sometimes, however, a manual intervention by a machine operator is necessary, for example for setting production parameters, for starting and stopping production processes, for selecting specific production processes, for maintenance and service work, etc.

Um unerwünschte und auch unerlaubte manuelle Eingriffe zu verhindern, können solche Maschinen mit Zugriffssteuerungen ausgestattet sein, beispielsweise in Form von Schlüsselschaltern (z.B. EATON RQM) oder basierend auf RFID (Radio Frequency Identification)-Technologie (EKS der Euchner GmbH & Co. KG). Eine Kombination von Schlüsselschalter und RFID-Technologie ist durch den ID-Schlüsselschalter aus dem Schalterangebot SIRIUS ACT der Siemens AG realisiert.In order to prevent unwanted and unauthorized manual intervention, such machines may be equipped with access controls, for example in the form of key switches (for example EATON RQM) or based on RFID (Radio Frequency Identification) technology (EKS of Euchner GmbH & Co. KG). A combination of key-operated switch and RFID technology is realized by the ID key-operated switch from the SIRIUS ACT range of switches from Siemens AG.

Ein weiteres Merkmal moderner Maschinensteuerungssysteme ist die zunehmende Ausstattung mit berührungsempfindlichen Bildschirmen als Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI (Human Maschine Interface).Another feature of modern machine control systems is the increasing availability of touch-sensitive screens as a human machine interface (HMI).

Eine Kombination von Zugriffssteuerung und berührungsempfindlicher HMI ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 237 121 A1 bekannt, die ein Bediengerät für eine industrielle Automatisierungsanordnung in Form eines Stiftes beschreibt, der vor oder während der Bedienung oder Berührung einer Anzeigevorrichtung einen Authentifizierungscode aussendet, der von einem Empfänger eines Bediengerätes oder der Anzeigevorrichtung empfangen und ausgewertet wird. Eingaben werden nur dann verarbeitet, wenn ein gültiger Authentifizierungscode empfangen wird bzw. wurde. Diese Lösung ist speziell für berührungsempfindliche Anzeigevorrichtungen vorgesehen, die dazu ausgebildet sind, mittels Bedienstiften für präzisere Eingaben bedient zu werden.A combination of access control and touch-sensitive HMI is, for example, in the European patent application EP 2 237 121 A1 which describes an operating device for an industrial automation device in the form of a pen, which emits an authentication code before or during the operation or contact of a display device, which is received and evaluated by a receiver of an operating device or the display device. Entries are processed only when a valid authentication code is or has been received. This solution is specifically intended for touch-sensitive display devices which are designed to be operated by means of operating pins for more precise inputs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine verbesserte Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine, insbesondere auf eine industrielle Produktionsmaschine vorzuschlagen.The object of the present invention is now to propose an improved control of the access to a machine, in particular to an industrial production machine.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegender Gedanke besteht darin, den Zugriff auf eine Maschine, insbesondere auf eine industrielle Produktionsmaschine dadurch zu verbessern, dass ein zum Tragen unmittelbar am Körper eines Maschinenbedieners ausgebildetes Zugriffsgerät und eine Berührvorrichtung zum Berühren durch den Maschinenbediener vorzusehen, die an einem oder in der Nähe von einem Bedienterminal zur Eingabe von Befehlen für eine Steuerung der Maschine angeordnet ist, und einen Zugriff auf die Maschine mindestens solange freizuschaltet, wie der Abstand zwischen dem Zugriffsgerät und der Berührvorrichtung so gering ist, dass eine drahtlose Datenkommunikation zur Zugriffssteuerung zwischen dem Zugriffsgerät und einer Gegenstelle erfolgen kann. Mit anderen Worten wird nach der Erfindung eine besonders sichere Zugriffssteuerung realisiert, indem ein Zugriffsgerät vorgesehen ist, das unmittelbar am Körper getragen wird, so dass die Wahrscheinlichkeit für einen Verlust gering ist, und dieses Zugriffsgerät für eine drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation nahe oder direkt an die Berührvorrichtung vom Bediener mindestens solange gehalten werden muss, wie ein Zugriff erfolgen soll. Sobald das Zugriffsgerät soweit von der Berührvorrichtung entfernt wird, dass die drahtlose Kurzstrecken-Kommunikation unterbrochen wird, wird auch der Zugriff auf die Maschinensteuerung unmittelbar oder nach einer gewissen Zeitspanne unterbunden. Damit wird wirkungsvoll vermieden, dass ein Zugriff auch nach einem gewissen Zeitraum nach Entfernen eines Zugriffsgeräts erfolgen kann, wie es häufig bei bekannten Zugriffslösungen der Fall ist. Der Ausdruck „zum Tragen unmittelbar am Körper“ ist insbesondere so zu verstehen, dass eine unmittelbare Verbindung zum Körper besteht, also wie bei einem Ring, einem Armband, einer Armbanduhr, insbesondere einer sogenannten Smartwatch, oder einem Implantat. Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie ist beispielsweise eine auf RFID basierende Technologie mit sehr begrenzter Funkreichweite wie das durch ISO 14443, 18092, 21481 ECMA 340, 352, 356, 362 beziehungsweise ETSI TS 102 190 genormt NFC (Near Field Communication). Generell ist aber jede Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie mit Datenübertragung über maximale Strecken von wenigen Zentimetern für die Zwecke der Erfindung geeignet, insbesondere auch eine proprietäre Technologie. Die verwendete Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie sollte idealerweise so wenig Bauraum wie möglich benötigen, und zudem auch sehr Energiesparend implementierbar sein, um beispielsweise ein passives Zugriffsgerät ohne eigene Energieversorgung zu ermöglichen.An underlying idea of the present invention is to improve access to a machine, in particular to an industrial production machine, by providing an access device designed to be worn directly on the body of a machine operator and a contact device for touching by the machine operator in the vicinity of an operator terminal for inputting commands for a control of the machine, and enabling access to the machine at least as long as the distance between the access device and the touch device is so low that wireless data communication for access control between the access device and a remote site can take place. In other words, according to the invention, a particularly secure access control is realized by providing an access device which is worn directly on the body so that the likelihood of loss is low, and this access device for short-range wireless communication close to or directly to the Touching device must be held by the operator at least as long as access is to be made. As soon as the access device is removed from the touch device so far that the short-range wireless communication is interrupted, access to the machine control is also suppressed immediately or after a certain period of time. This effectively prevents access from occurring even after a certain period of time after removal of an access device, as is often the case with known access solutions. The expression "to be worn directly on the body" is to be understood in particular as meaning that there is a direct connection to the body, that is to say in the case of a ring, a bracelet, a wristwatch, in particular a so-called smartwatch, or an implant. A short-range communication technology suitable for the purposes of the invention is, for example, an RFID-based technology with a very limited radio range such as NFC (Near Field Communication) standardized by ISO 14443, 18092, 21481 ECMA 340, 352, 356, 362 or ETSI TS 102 190. , In general, however, any short-distance communication technology with data transmission over maximum distances of a few centimeters suitable for the purposes of the invention, in particular a proprietary technology. The short-range communication technology used should ideally require as little space as possible, and also be very energy-efficient to implement, for example, to enable a passive access device without its own power supply.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein System zur Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine mit einem Zugriffsgerät, das zum Tragen unmittelbar am Körper eines Maschinenbedieners ausgebildet ist und eine Elektronik zur drahtlosen Datenkommunikation mit einer Gegenstelle aufweist, einem Bedienterminal zur Eingabe von Befehlen zur Steuerung der Maschine, und einer Zugriffssteuerung der Maschine, die abhängig von einer Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle den Zugriff auf die Maschine steuert, wobei die drahtlose Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle mittels einer Kurzstrecken-Kommunikationstechnologie zur Datenübertragung über Strecken von wenigen Zentimetern erfolgt, wobei eine am oder in der Nähe vom Bedienterminal angeordnete Berührvorrichtung zum Berühren durch den Maschinenbediener vorgesehen ist, in welche die Gegenstelle integriert ist, und wobei die Zugriffssteuerung einen Zugriff auf die Maschine mindestens solange freischaltet, wie der Abstand zwischen dem Zugriffsgerät und der Berührvorrichtung so gering ist, dass die Datenkommunikation zwischen dem Zugriffsgerät und der Gegenstelle erfolgen kann. Eine Sperrung des Zugriffs auf die Maschine kann insbesondere nach einer Karenz-Zeitspanne nach Entfernen des Zugriffsgeräts von der Berührvorrichtung erfolgen, beispielsweise nach einer Karenz-Zeitspanne dTK, die damit beginnt, dass festgestellt wird, dass die Datenkommunikation zwischen dem Zugriffsgerät und der Gegenstelle nicht mehr möglich ist, weil der Abstand zwischen beiden zu groß ist. Wird beispielsweise zum Zeitpunkt t0 festgestellt, dass keine Datenkommunikation mehr möglich ist, würde eine Sperrung zum Zeitpunkt t = t0 + dTK erfolgen. Das Feststellen, ob eine Datenkommunikation erfolgen kann, kann beispielsweise periodisch durch die Gegenstelle überprüft werden, insbesondere veranlasst durch die Zugriffssteuerung, beispielsweise durch eine periodisch von der Zugriffssteuerung initiierte Challenge-Response- Authentifizierung des Zugriffsgeräts. Beispielsweise kann als Karenz-Zeitspanne dTK 5, 10, 15 oder 20 Sekunden gewählt sein. Als Kriterium für das Sperren kann auch eine Inaktivitäts-Zeitspanne dTI vorgesehen sein: beispielsweise kann nach dem Feststellen, dass keine Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle erfolgen kann, geprüft werden, ob am Bedienterminal Befehle eingegeben werden, also eine Aktivität am Bedienterminal vorliegt. Erfolgt keine Befehlseingabe für eine Zeitdauer, welche eine vorgegebene Inaktivitäts-Zeitspanne dTI übersteigt, so kann eine Sperrung des Zugriffs auf die Maschine erfolgen. Die Inaktivitäts-Zeitspanne dTI kann auch mit der Karenz-Zeitspanne dTK gemeinsam implementiert werden, beispielsweise indem nach Feststellen einer abgebrochenen Datenkommunikation Aktivitäten am Bedienterminal überwacht werden und hierbei die Inaktivitäts-Zeitspanne dTI beachtet wird, und bei Überschreiten der Inaktivitäts-Zeitspanne dTI die Karenz-Zeitspanne dTK beginnt, so dass nicht unmittelbar nach der Inaktivitäts-Zeitspanne dTI eine Sperrung erfolgt, sondern erst nach Ablauf der Karenz-Zeitspanne dTK. Wird beispielsweise zum Zeitpunkt t0 festgestellt, dass keine Datenkommunikation mehr möglich ist, würde eine Sperrung zum Zeitpunkt t = t0 + t1 + dTI + dTK erfolgen, wobei t1 die Zeitspanne angibt, während der ein Maschinenbediener nach Abbruch der Datenkommunikation noch Eingaben am Bedienterminal tätigt.One embodiment of the invention now relates to a system for controlling access to a machine having an access device adapted to be worn directly on the body of a machine operator and having electronics for wireless data communication with a remote site, an operator terminal for inputting commands for controlling the machine , and an access control of the machine which controls access to the machine depending on data communication between the access device and the remote station, wherein the wireless data communication between the access device and the remote station by means of a short-distance communication technology for data transmission over distances of a few centimeters takes place, one on or in is arranged near the operating terminal arranged for touching by the machine operator, in which the remote station is integrated, and wherein the access control access to the machine at least as long f switches how the distance between the access device and the contact device is so small that the data communication between the access device and the remote station can take place. A blocking of the access to the machine can take place in particular after a grace period after removal of the access device from the touch device, for example after a grace period dTK, which begins with the fact that the data communication between the access device and the remote station is no longer detected is possible because the distance between them is too large. If, for example, it is determined at time t0 that data communication is no longer possible, a blocking would occur at the time t = t0 + dTK. The determination as to whether data communication can take place can be checked periodically, for example, by the remote station, in particular by the access control, for example by a challenge-response authentication of the access device initiated periodically by the access control. For example, dTK can be selected as a grace period of 5, 10, 15 or 20 seconds. An inactivity time interval dTI can also be provided as criterion for the blocking: for example, after determining that no data communication can take place between the access device and the remote station, it can be checked whether commands are entered on the operating terminal, ie if there is an activity on the operating terminal. If there is no command input for a period of time exceeding a predetermined inactivity time period dTI, access to the machine may be blocked. The inactivity period dTI can also be implemented jointly with the grace period dTK, for example by monitoring activities on the operator terminal after detecting aborted data communication and observing the period of inactivity dTI, and if the inactivity period dTI is exceeded. Period dTK begins, so that not immediately after the inactivity period dTI a blocking takes place, but only after the expiration of the grace period dTK. If, for example, it is determined at time t0 that data communication is no longer possible, an inhibition would take place at the time t = t0 + t1 + dTI + dTK, where t1 indicates the time period during which a machine operator makes inputs to the operator terminal after termination of the data communication.

Für eine besonders restriktive Implementierung mit sehr hoher Sicherheit kann die Zugriffssteuerung den Zugriff auf die Maschine nur solange freischalten, wie der Abstand zwischen dem Zugriffsgerät und der Berührvorrichtung so gering ist, dass die Datenkommunikation zwischen dem Zugriffsgerät und der Gegenstelle erfolgen kann. Das bedeutet, dass die Zugriffssteuerung unmittelbar nach Feststellen, dass zwischen dem Zugriffsgerät und der Gegenstelle keine Datenkommunikation erfolgen kann, den Zugriff auf die Maschine sperrt. Hierzu kann beispielsweise die Periodendauer der Überprüfung der Datenkommunikation so gering gewählt sein, z.B. Bruchteile von Sekunden oder eine oder wenige Sekunden, dass eine Sperrung so schnell erfolgt, dass im Prinzip keine Eingabe am Bedienterminal mehr nach Entfernen des Zugriffsgeräts von der Berührvorrichtung gemacht werden kann.For a particularly restrictive implementation with very high security, the access control can only unlock access to the machine as long as the distance between the access device and the touch device is so small that the data communication between the access device and the remote station can take place. This means that the access control blocks access to the machine immediately after determining that no data communication can take place between the access device and the remote station. For this purpose, for example, the period of the check of the data communication may be chosen to be so low, e.g. Fractions of seconds, or one or a few seconds, that a lockout occurs so fast that, in principle, no input to the operator terminal can be made after removal of the access device from the touch device.

Die Berührvorrichtung kann insbesondere ein oder mehrere am oder in der Nähe des Bedienterminal angeordnete Berührmittel aufweisen, in die jeweils eine Spule der Gegenstelle zur Datenübertragung integriert ist, und die Zugriffssteuerung kann einen Zugriff auf die Maschine nur solange freischalten, wie der Abstand zwischen einem Zugriffsgerät und einem oder mehreren der Berührmittel so gering ist, dass die Datenkommunikation zwischen dem Zugriffsgerät und der Gegenstelle über eines oder mehrere der Berührmittel erfolgen kann. Eine besonders hohe Sicherheitsstufe für den Zugriff kann beispielsweise dadurch implementiert werden, dass entweder zwei oder mehr Maschinenbediener ihre Zugriffsgeräte an mehrere Berührmittel halten müssen, oder ein Maschinenbediener beispielsweise an beiden Händen jeweils ein Zugriffsgerät tragen muss und beide Hände an zwei Berührmittel, insbesondere zwei seitlich am Bedienterminal angebrachte Halter oder Griffstangen halten muss, um einen Zugriff zu erhalten, wobei dann durch die Zugriffssteuerung nach Zugriffsfreischaltung sichergestellt wird, dass der Zugriff freigeschalten bleibt, wenn der Maschinenbediener wenigstens eine Hand vom Berührmittel wegnimmt, um Eingaben am Bedienterminal zu tätigen.The touch device may, in particular, comprise one or more contact means arranged on or in the vicinity of the operating terminal, in each of which a coil of the remote station for data transmission is integrated, and the access control can only release access to the machine as long as the distance between an access device and one or more of the contact means is so small that the data communication between the access device and the remote station via one or more of the contact means can take place. A particularly high security level for access can be implemented, for example, in that either two or more operators must hold their access devices to several contact means, or a machine operator, for example, has to carry an access device on both hands and both hands touch two contact means, in particular two laterally Operator terminal attached to hold or handlebars must hold in order to obtain access, in which case by the access control Access is ensured that the access remains unlocked when the operator removes at least one hand from the contact means to make inputs to the operator terminal.

Als ein Berührmittel kann beispielsweise eine am Bedienterminal seitlich angebrachte Griffstange vorgesehen sein, in die eine Spule der Gegenstelle zur Datenübertragung integriert ist, wobei die Spule in einem Bereich der Griffstange angeordnet ist, der zum Berühren, insbesondere zum Umgreifen durch eine Hand des Maschinenbedieners vorgesehen ist.As a Berührmittel can be provided, for example, a laterally attached to the control terminal handlebar into which a coil of the remote station for data transmission is integrated, wherein the coil is disposed in a region of the handle bar, which is intended for touching, in particular for grasping by a hand of the machine operator ,

Als zusätzliches Berührmittel kann eine weitere Griffstange vorgesehen sein, die an einer der Seite mit der anderen Griffstange gegenüberliegenden Seite des Bedienterminals angebracht ist, wobei in die weitere Griffstange ebenfalls eine Spule der Gegenstelle zur Datenübertragung integriert ist, wobei die Spule in einem Bereich der weiteren Griffstange angeordnet ist, der zum Umgreifen durch eine Hand des Maschinenbedieners vorgesehen ist. Die Zugriffssteuerung kann den Zugriff auf die Maschine ferner nur solange freischalten, wie auch die Berührvorrichtung durch den Maschinenbediener zum Ermöglichen einer Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle berührt wird.As an additional contact means, a further handle bar may be provided, which is attached to one of the side opposite the handlebar opposite side of the control terminal, wherein in the further handle also a coil of the remote station for data transmission is integrated, wherein the coil in a region of the further handle bar is arranged, which is provided for grasping by a hand of the machine operator. The access control may further enable access to the machine only as long as the touch device is touched by the operator to allow data communication between the access device and the remote station.

Die Zugriffssteuerung kann den Zugriff auf die Maschine abhängig von der Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle steuern, indem eine durch die Datenkommunikation zwischen Zugriffsgerät und Gegenstelle an die Zugriffssteuerung übermittelte und im Zugriffsgerät gespeicherte Authentifikation überprüft und davon abhängig ein oder mehrere am Bedienterminal eingegebene Befehle für die Steuerung der Maschine verarbeitet werden.The access controller can control the access to the machine depending on the data communication between the access device and the remote station by checking an authentication transmitted by the data communication between access device and remote station to the access controller and stored in the access device and dependent therefrom one or more commands entered on the operator terminal for the controller the machine are processed.

Bei dem System kann eine Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, die von der Zugriffssteuerung gesteuert wird und einen Zugriffsstatus auf die Maschine signalisiert.The system may include a display device that is controlled by the access controller and signals an access status to the machine.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine zum Tragen unmittelbar am Körper eines Maschinenbedieners und zum Einsatz in einem System nach der Erfindung und wie hierin beschrieben ausgebildetes Zugriffsgerät, das eine Elektronik zur drahtlosen Datenkommunikation mit einer Gegenstelle aufweist und in Form eines Ringes, Armbands, einer Armbanduhr oder als Implantat ausgebildet ist.A further embodiment of the invention relates to an access device that is designed to be worn directly on the body of a machine operator and used in a system according to the invention and described herein, having electronics for wireless data communication with a remote station and in the form of a ring, bracelet, wristwatch or is designed as an implant.

Die Elektronik zur drahtlosen Datenkommunikation mit der Gegenstelle kann einen passiven NFC-Transponder aufweisen, und eine Spule des NFC-Transponders zur Datenübertragung und Stromversorgung der Elektronik per elektromagnetischer Induktion kann im Ring, dem Armband, der Armbanduhr oder dem Implantat integriert sein.The electronics for wireless data communication with the remote station may have a passive NFC transponder, and a coil of the NFC transponder for data transmission and power supply of the electronics by electromagnetic induction may be integrated in the ring, the bracelet, the wristwatch or the implant.

Die Elektronik kann ausgebildet sein, eine Authentifikation für einen Zugriff auf eine Maschine dauerhaft zu speichern, eine gespeicherte Authentifikation an eine Gegenstelle zu übermitteln und/oder eine Authentifikation von einer Gegenstelle zum dauerhaften Speichern zu empfangen.The electronics can be designed to permanently store an authentication for access to a machine, to transmit a stored authentication to a remote station and / or to receive an authentication from a remote station for permanent storage.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

Die Zeichnungen zeigen in

1 ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine gemäß der Erfindung.

The drawings show in

1 an embodiment of a system for controlling access to a machine according to the invention.

In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.In the following description, identical, functionally identical and functionally connected elements may be provided with the same reference numerals. Absolute values are given below by way of example only and are not to be construed as limiting the invention.

Wie in der Einleitung beschrieben sind manuelle Eingriffe durch Maschinenbediener in die Steuerung einer Maschine, insbesondere einer industriellen Produktionsmaschine häufig erwünscht und auch notwendig, jedoch wird dies nicht immer für alle Bediener oder Personen gewünscht oder sogar erlaubt. Beispielsweise könnte eine Unterscheidung zwischen gewünschten Maschinenbedienungszugriffen und -rechten könnte wie folgt aussehen:

a) Verschiedene Maschinenbediener, die das Wissen und die Verantwortung für ein bestimmtes Produkt haben und dieses auch nur auf der Maschine produzieren lassen können und dürfen.
b) Ein Maschinenbediener, der alle zu produzierenden Produkte kennt und diese auch durch seine Handhabung und Kenntnisse auf der Maschine produzieren lassen kann.
c) Ein Servicetechniker, der nicht nur alle Produkte und deren Fertigungsablauf kennt, sondern auch bestimme Parameter für die Produktion ändern, anpassen und optimieren kann, der aber auch weiterhin Wartungsarbeiten und Testläufe an einer Maschine vornehmen oder auch durchführen kann.

As described in the introduction, manual intervention by machine operators in the control of a machine, particularly an industrial production machine, is often desirable and necessary, but this is not always desired or even allowed for all operators or persons. For example, a distinction between desired machine operator access and rights could be as follows:

a) Different operators who have the knowledge and the responsibility for a particular product and who can and should only produce it on the machine.
b) A machine operator who knows all the products to be produced and can also have them produced by his handling and knowledge on the machine.
c) A service technician who not only knows all products and their production process, but can also change, adapt and optimize certain parameters for production, but who can also carry out maintenance work and test runs on a machine.

An diesem Beispiel kann man erkennen, dass Zugriffs- und Bedienungsregeln für eine solche Maschine nützlich und auch notwendig sind.From this example, it can be seen that access and operation rules are useful and necessary for such a machine.

1 zeigt nun ein System 10 zur Steuerung des Zugriffs auf eine Maschine 12, die beispielsweise eine industrielle Produktionsmaschine sein kann, gemäß der Erfindung. Das System weist insbesondere folgendes auf:

1. Ein Zugriffsgerät in Form eines NFC-Rings 14 oder eines NFC-Armbandes bzw. einer Smartwatch mit NFC 14': das Zugriffsgerät 14, 14' ist so ausgebildet, dass es von einem Maschinenbediener unmittelbar am Körper getragen werden kann, als Ring 14 an einem Finger oder als Armband(uhr) 14' am Handgelenk, wodurch die Gefahr des Verlusts des Zugriffsgeräts durch den Maschinenbediener wesentlich reduziert wird. Denkbar ist auch eine Implementierung des Zugriffsgeräts als (Mikro-)Implantat, das unter die Haut an der Hand dies Bedieners implantiert wird. Das Zugriffsgerät 14, 14' weist eine Elektronik zur drahtlosen Kommunikation 18, 18' mit einer Gegenstelle 20 auf. Die Elektronik kann beispielsweise als passiver NFC-Transponder ausgebildet sein. Über eine Spule des NFC-Transponders erfolgt die drahtlose Datenkommunikation 18, 18' und die Stromversorgung der Elektronik per elektromagnetischer Induktion. Die Datenkommunikation und auch die Stromversorgung können nur über Strecken von wenigen Zentimetern zwischen Spule des NFC-Transponders und der Spule einer Gegenstelle erfolgen. Die Spule kann im Ring 14 oder dem Armband bzw. der Armbanduhr 14' integriert sein. Die Elektronik weist insbesondere einen nichtflüchtigen Speicher auf, in dem eine Authentifikation, beispielsweise ein Software-Zertifikat für einen Zugriff auf die Maschine 12 und ggf. Zusatzinformationen wie Informationen über den Maschinenbediener, Zugriffsrechte etc. gespeichert sein können. Über die drahtlose Datenkommunikation 18, 18' kann die Elektronik die gespeicherten Daten an die Gegenstelle 20 übermitteln, beispielsweise in verschlüsselter Form. Es ist auch möglich, dass die Elektronik Daten wie eine Authentifikation, beispielsweise ein Software-Zertifikat, von einer Gegenstelle empfängt, und diese im nichtflüchtigen Speicher ablegt, beispielsweise, wenn das Zugriffsgerät 14, 14' für einen Zugriff auf eine andere Maschine umprogrammiert oder gänzlich neu programmiert werden soll.
2. Ein Bedienterminal 22 für die Eingabe von Befehlen für die Maschine 12 mit einer berührungsempfindlichen Anzeigevorrichtung 23 (Touchscreen) und insbesondere mechanischen Bedienvorrichtungen 23' wie Tasten, Schlüsselschalter, Drehschalter etc. Das Bedienterminal 22 kann als Touchscreen-PC speziell für Industriesteuerungen ausgebildet sein, insbesondere mit einem robusten Gehäuse und Bedienvorrichtungen 23', die typischerweise für Industriesteuerungen eingesetzt werden.
3. Eine Zugriffssteuerung 24, die den Zugriff auf die Maschine mittels einem Prozessor CPU gemäß einem in einem (nicht gezeigten) Speicher abgelegten Computerprogramm steuert: die Zugriffssteuerung 24 kann als gesondertes Gerät, beispielsweise in Form eines Industrie-PC ausgebildet sein, oder sie kann wie angedeutet in das Bedienterminal 22 beispielsweise in Form eines Rechnermoduls integriert sein, oder sie kann im Fall der Implementierung des Bedienterminals 22 als Computer in diesen als Teil des vom Bedienterminal ausgeführten Computerprogramms implementiert sein, beispielsweise als vom Betriebssystem des Bedienterminals 22 ausgeführter Prozess oder als Funktion eines vom Bedienterminal 22 ausgeführten Maschinensteuerungsprogramms.
4. Eine Berührvorrichtung mit zwei Berührmitteln 26, 26' in Form von Griffstangen, die am Bedienterminal 22 an der rechten bzw. linken Seite montiert und zum Berühren durch den Maschinenbediener vorgesehen sind: in jede der Berührmittel 26, 26' ist jeweils eine Spule 21", 21'" integriert; die Spulen 21", 21'" sind jeweils in Bereichen der Berührmittel 26, 26' angeordnet, die zum Berühren, insbesondere zum Umgreifen durch eine Hand 16 des Maschinenbedieners vorgesehen sind; in der rechten Griffstange bzw. Berührmittel 26 ist zudem eine Datenkommunikationsschaltung 21' integriert. Die Datenkommunikationsschaltung 21' und die mit elektrisch verbundenen Spulen 21", 21'" bilden eine Gegenstelle 20 zur drahtlosen Datenkommunikation und zur Stromversorgung der Elektronik der Zugriffsgeräte 14, 14' per elektromagnetischer Induktion. Die Datenkommunikationsschaltung 21' kann auch in der linken Griffstange bzw. Berührmittel 26' oder im Bedienterminal 22 oder in der Zugriffssteuerung 24 integriert sein. Die Gegenstelle 20 kann beispielsweise als NFC-Lesegerät ausgebildet sein, das vom Zugriffsgerät 14, 14' per drahtloser Datenkommunikation Daten wie beispielsweise die oben erwähnte Authentifikation empfängt, sobald sich das Zugriffsgerät 14, 14' im Empfangsbereich einer der Spule 21", 21'" befindet und die Elektronik des Zugriffsgeräts 14, 14' von einer der Spulen 21", 21'" per elektromagnetischer Induktion mit Strom versorgt wird. Die Gegenstelle 20 kann auch als Sender-Empfängerschaltung ausgebildet sein und Daten an die Elektronik des Zugriffsgeräts 14, 14' übertragen, beispielsweise um wie oben beschrieben eine Programmierung der Elektronik des Zugriffsgeräts 14, 14' vorzunehmen, oder für einen Schlüsselaustausch, um eine verschlüsselte Datenkommunikation 18, 18' zwischen dem Zugriffsgerät 14, 14' und der Gegenstelle 20 zu ermöglichen. Die Gegenstelle 20 ist weiterhin mit der Zugriffssteuerung 24 kommunikationsmäßig verbunden.

1 now shows a system 10 for controlling access to a machine 12 , which may be, for example, an industrial production machine according to the invention. The system has in particular the following:

1. An access device in the form of an NFC ring 14 or an NFC bracelet or smartwatch with NFC 14 ' : the access device 14 . 14 ' is designed so that it can be worn by a machine operator directly on the body, as a ring 14 on a finger or as a wristwatch 14 'on the wrist, thereby substantially reducing the risk of operator loss of the access device. Also conceivable is an implementation of the access device as a (micro) implant, which is implanted under the skin of the operator's hand. The access device 14 . 14 ' has electronics for wireless communication 18 . 18 ' with a remote station 20 on. The electronics can be designed, for example, as a passive NFC transponder. Via a coil of the NFC transponder wireless data communication takes place 18 . 18 ' and the power supply of the electronics by electromagnetic induction. The data communication as well as the power supply can only take place over distances of a few centimeters between the coil of the NFC transponder and the coil of a remote station. The coil can be in the ring 14 or the wristband or wristwatch 14 '. The electronics have in particular a non-volatile memory in which an authentication, for example a software certificate for access to the machine 12 and possibly additional information such as information about the machine operator, access rights, etc. may be stored. About wireless data communication 18 . 18 ' The electronics can store the stored data to the remote station 20 transmit, for example in encrypted form. It is also possible for the electronics to receive data such as an authentication, for example a software certificate, from a remote station and store it in the nonvolatile memory, for example if the access device 14 . 14 ' be reprogrammed or completely reprogrammed to access another machine.
2. An operator terminal 22 for entering commands for the machine 12 with a touch-sensitive display device 23 (Touch screen) and in particular mechanical operating devices 23 ' such as keys, key switches, rotary switches, etc. The operator terminal 22 can be designed as a touchscreen PC especially for industrial controls, in particular with a robust housing and operating devices 23 ' typically used for industrial controls.
3. An access control 24 controlling the access to the machine by means of a processor CPU according to a computer program stored in a memory (not shown): the access control 24 can be designed as a separate device, for example in the form of an industrial PC, or as indicated in the control terminal 22 for example, be integrated in the form of a computer module, or it may in the case of implementation of the operator terminal 22 be implemented as a computer in this as part of the executed by the operating terminal computer program, for example, as the operating system of the operator terminal 22 executed process or as a function of one of the operator terminal 22 executed machine control program.
4. A touch device with two contact means 26 . 26 ' in the form of handlebars attached to the control terminal 22 mounted on the right or left side and provided for touching by the operator: in each of the contact means 26 . 26 ' is each a coil 21 " . 21 '' integrated; the spools 21 " . 21 '' are each in areas of touch 26 . 26 ' arranged, which are provided for touching, in particular for grasping by a hand 16 of the machine operator; in the right grip bar or contact means 26 is also a data communication circuit 21 ' integrated. The data communication circuit 21 ' and the electrically connected coils 21 " . 21 '' form a remote site 20 for wireless data communication and for powering the electronics of the access devices 14 . 14 ' by electromagnetic induction. The data communication circuit 21 ' can also be in the left handlebar or contact means 26 ' or in the operator terminal 22 or in access control 24 be integrated. The remote station 20 For example, it can be designed as an NFC reader that is accessible from the access device 14 . 14 ' via wireless data communication receives data such as the above-mentioned authentication as soon as the access device 14 . 14 ' in the reception area of one of the coils 21 " . 21 '' located and the electronics of the access device 14 . 14 ' from one of the coils 21 " . 21 '' powered by electromagnetic induction. The remote station 20 may also be designed as a transmitter-receiver circuit and data to the electronics of the access device 14 . 14 ' transmitted, for example, as described above, a programming of the electronics of the access device 14 . 14 ' or for a key exchange to encrypted data communication 18 . 18 ' between the access device 14 . 14 ' and the remote station 20 to enable. The remote station 20 is still using the access control 24 communicatively connected.

Nachfolgend wird nun ein Beispiel eines durch das System 10 gesteuerten Freigabe- bzw. Authentifizierungsprozesses zum Zugriff auf die Steuerung der Maschine 12 beschrieben:Below is an example of one through the system 10 controlled release or authentication process for access to the control of the machine 12 described:

Das Bedienterminal 22 und die Zugriffssteuerung 24 sind im Betrieb. Die Anzeigevorrichtung 23 sowie die Bedienvorrichtungen 23' des Bedienterminals 22 sind jedoch gesperrt, so dass keine Benutzereingaben über die Anzeigevorrichtung 23 und die Bedienvorrichtungen 23' vorgenommen werden können. Ein nichtautorisierter Zugriff auf die Steuerung der Maschine 12 wird dadurch verhindert. Die Gegenstelle 20 wird von der Zugriffssteuerung 24 mit elektrischer Energie versorgt und ist ebenfalls in Betrieb.The operator terminal 22 and access control 24 are in operation. The display device 23 as well as the operating devices 23 ' of the operator terminal 22 are disabled, however, so that no user input via the display device 23 and the operating devices 23 ' can be made. An unauthorized access to the machine control 12 is thereby prevented. The remote station 20 is from the access control 24 supplied with electrical energy and is also in operation.

Umgreift nun ein Maschinenbediener, der an seiner rechten Hand 16 einen NFC-Ring als Zugriffsgerät 14 oder an einer linken Hand 16' ein NFC-Armband bzw. NFC-Smartwatch als Zugriffsgerät 14' trägt, die rechte Griffstange bzw. Berührmittel 26 bzw. linke Griffstange bzw. Berührmittel 26', so dass sich die Zugriffsgeräte 14, 14' in Reichweite der durch die Spulen 21", 21'" erzeugten elektromagnetischen Felder befinden, wird zunächst die Elektronik in den Zugriffsgeräten 14, 14' durch elektromagnetische Induktion mit Strom versorgt, und danach von der Elektronik in den Zugriffsgeräten 14, 14' eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 18, 18' mit der Gegenstelle 20, genauer gesagt der Datenkommunikationsschaltung 21' aufgebaut.Now embraces a machine operator, holding his right hand 16 an NFC ring as access device 14 or on a left hand 16 ' an NFC bracelet or NFC smartwatch as an access device 14 ' carries, the right handlebar or Berührmittel 26 or left handlebar or contact means 26 ' so that the access devices 14 . 14 ' within reach of the coils 21 " . 21 '' generated electromagnetic fields, first the electronics in the access devices 14 . 14 ' powered by electromagnetic induction, and then by the electronics in the access devices 14 . 14 ' a wireless data communication connection 18 . 18 ' with the remote station 20 More specifically, the data communication circuit 21 ' built up.

Über die so aufgebaute Datenkommunikationsverbindung 18, 18' wird dann ein im jeweiligen Zugriffsgerät 14, 14' gespeicherter Datensatz mit einer Authentifikation an die Datenkommunikationsschaltung 21' übertragen, die den empfangenen Datensatz an die Zugriffssteuerung weiterleitet.About the thus constructed data communication connection 18 . 18 ' then becomes one in the respective access device 14 . 14 ' stored record with an authentication to the data communication circuit 21 ' transmit the received record to the access control.

Die Zugriffssteuerung 24 ermittelt nun anhand der im empfangenen Datensatz enthaltenen Authentifikation, ob der das Zugriffsgerät 14, 14' tragende Maschinenbediener autorisiert ist, einen Zugriff auf die Steuerung der Maschine 12 zu erhalten, und ggf. welche Art von Zugriff er erhalten kann (entsprechend seiner Berechtigung, siehe die verschiedenen oben beschriebenen Rollen a)-c)) und/oder für welche Bedienprozesse er autorisiert ist. Falls die Zugriffssteuerung 24 feststellt, dass die Authentifikation den Zugriff auf die Maschinensteuerung umfasst, registriert sie den Maschinenbediener und veranlasst, dass die Bediensperren am Bedienterminal 22 aufgehoben werden und der Zugriff freigeschaltet ist, ggf. entsprechend der Berechtigung des registrierten Maschinenbedieners. Insbesondere kann die Zugriffssteuerung 24 steuern, welche Bedien- und Einstellmöglichkeiten über das Bedienterminal 22 ermöglicht werden, beispielsweise indem nur solche Bedienmöglichkeiten von der Anzeigevorrichtung 23 angezeigt werden, für die der Maschinenbediener autorisiert ist.The access control 24 determines now based on the authentication contained in the received record, whether the access device 14 . 14 ' carrying machine operator is authorized to have access to the control of the machine 12 and, if so, what type of access he can obtain (according to his authorization, see the various roles a) -c)) described above and / or for which operator processes he is authorized. If the access control 24 determines that the authentication includes access to the machine control, it registers the machine operator and causes the operator locks on the control terminal 22 be revoked and the access is enabled, possibly according to the authorization of the registered machine operator. In particular, the access control 24 control which operating and adjustment options via the operating terminal 22 be made possible, for example by only such control options of the display device 23 displayed for which the operator is authorized.

Die Freischaltung bleibt solange erhalten, wie eine Datenkommunikation 18, 18' zwischen dem Zugriffsgerät 14, 14' und der Gegenstelle 20 erfolgen kann, sich also die Hand 16, 16' an oder nahe an der Griffstange 26, 26' befindet (typischerweise nur wenige bis unter einen Zentimeter Entfernung). Sobald die Hand 16, 16' soweit von den Griffstangen 16, 16' entfernt wird, dass keine Datenkommunikation 18, 18' mehr stattfinden kann, da die Entfernung zwischen Zugriffsgerät 14, 14' und der Spule 21", 21'" zu groß ist, veranlasst die Zugriffssteuerung 24 innerhalb eines gewissen Zeitraums wieder eine Sperrung der Anzeigevorrichtung 23 sowie der Bedienvorrichtungen 23' des Bedienterminals 22, um unerwünschte Befehlseingaben zur Maschinensteuerung zu verhindern. Das Bestehen einer Datenkommunikation 18, 18' kann beispielsweise periodisch von der Gegenstelle überprüft werden, insbesondere veranlasst durch die Zugriffssteuerung 24, beispielsweise durch eine periodische Challenge-Response-Authentifizierung des Zugriffsgeräts 14, 14'.The activation remains as long as a data communication 18 . 18 ' between the access device 14 . 14 ' and the remote station 20 can take place, so the hand 16 . 16 ' at or near the handlebar 26 . 26 ' located (typically only a few to less than one centimeter away). Once the hand 16 . 16 ' so far from the handlebars 16 . 16 ' it removes that no data communication 18 . 18 ' More can take place as the distance between access device 14 . 14 ' and the coil 21 " . 21 '' too big causes the access control 24 within a certain period of time again blocking the display device 23 and the operating devices 23 ' of the operator terminal 22 to prevent unwanted machine control commands. The existence of a data communication 18, 18 ', for example, periodically checked by the remote station, in particular caused by the access control 24 For example, by a periodic challenge-response authentication of the access device 14 . 14 ' ,

Der Zeitraum bis zur Sperrung, nachdem festgestellt wurde, dass keine Datenkommunikation 18, 18' erfolgen kann, kann so bemessen sein, dass der Maschinenbediener genügend Zeit bleibt, um beispielsweise seine Hand 16, 16' von der Griffstange 26, 26' zu nehmen und eine Eingabe auf der Anzeigevorrichtung 23 zu tätigen oder eine oder mehrere der Bedienvorrichtungen 23' zu betätigen. Der Zeitraum entspricht hier einer vorgegebenen Karenz-Zeitspanne dTK für Benutzereingaben, die beispielsweise einige Sekunden betragen kann. Die Karenz-Zeitspanne dTK sollte aber nicht so groß gewählt sein, dass sich der Maschinenbediener soweit vom Bedienterminal 22 entfernen kann, dass ein Unbefugter ohne Zugriffsgerät 14, 14' noch Eingaben tätigen kann und so ohne Autorisierung die Maschine 12 steuern kann. Eine Sperrung kann also nach Feststellen der abgebrochenen Datenkommunikation (Zeitpunkt t0) zum Zeitpunkt t = t0 + dTK erfolgen.The period until the lock after it was determined that no data communication 18 . 18 ' can be made so that the machine operator enough time to, for example, his hand 16 . 16 ' from the handlebar 26 . 26 ' and an input on the display device 23 to make or one or more of the controls 23 ' to press. The period here corresponds to a predetermined grace period dTK for user input, which may be, for example, a few seconds. However, the waiting period dTK should not be so high that the machine operator is far enough away from the operating terminal 22 can remove that an unauthorized person without access device 14 . 14 ' can still make inputs and so without authorization the machine 12 can control. A blocking can thus take place after the termination of the aborted data communication (time t0) at the time t = t0 + dTK.

Weiterhin kann auch eine Inaktivitäts-Zeitspanne dTI überprüft werden, welche zur Überwachung und Berücksichtigung einer Inaktivität am Bedienterminal 22 vorgesehen ist. Hierzu kann bei freigeschalteten Bedienterminal 22 ein Zeitgeber von der Zugriffssteuerung 24 gestartet werden, sobald festgestellt wurde, dass keine Datenkommunikation 18, 18' möglich ist. Sobald der Zeitgeber eine der Inaktivitäts-Zeitspanne dTI entsprechende Zeitdauer erreicht, ohne dass Eingaben am Bedienterminal 22 getätigt wurden, kann die Sperrung des Bedienterminals 22 durch die Zugriffssteuerung 24 veranlasst werden, ggf. nach Ablauf der Karenz-Zeitspanne dTK, die ab dem Feststellen des Abbruchs der Datenkommunikation oder im Anschluss an die Inaktivitäts-Zeitspanne dTI gemessen werden kann. Der Zeitgeber kann jedes Mal, wenn der Maschinenbediener eine Eingabe am Bedienterminal 22 macht, zurückgesetzt werden, so dass nicht während eines Bedienvorgangs plötzlich eine Sperrung erfolgt. Eine Sperrung kann also nach Feststellen der abgebrochenen Datenkommunikation (Zeitpunkt t0) zum Zeitpunkt t = t0 + t1 + dTI oder, wenn die Karenz-Zeitspanne dTK im Anschluss an die Inaktivitäts-Zeitspanne dTI zusätzlich beachtet wird, zum Zeitpunkt t = t0 + t1 + dTI + dTK erfolgen, wobei t1 die Zeitspanne angibt, während der ein Maschinenbediener nach Abbruch der Datenkommunikation noch Eingaben am Bedienterminal tätigt.Furthermore, it is also possible to check an inactivity time interval dTI, which is used to monitor and take into account inactivity at the operator terminal 22 is provided. This can be done with activated operating terminal 22 a timer from the access control 24 be started once it has been established that no data communication 18 . 18 ' is possible. Once the timer reaches a time period corresponding to the inactivity period dTI, without any input to the operator terminal 22 may be the blocking of the operating terminals 22 through the access control 24 if necessary, after expiration of the grace period dTK, which can be measured from the detection of the termination of the data communication or after the inactivity period dTI. The timer can be activated each time the operator enters an input on the operator terminal 22 is reset so that there is no sudden closure during an operation. A blocking can therefore after detection of the aborted data communication (time t0) at the time t = t0 + t1 + dTI or, if the grace period dTK after the inactivity period dTI additionally observed at the time t = t0 + t1 + dTI + dTK, whereby t1 indicates the period of time during which a machine operator makes inputs on the operator terminal after termination of the data communication.

Die Inaktivitäts-Zeitspanne dTI und die Karenz-Zeitspanne dTK können auch parallel überwacht werden. Dann erfolgt eine Sperrung entweder zum Zeitpunkt t = t0 + dTK oder zum Zeitpunkt t = t0 + t1 + dTIThe inactivity period dTI and the grace period dTK can also be monitored in parallel. Then, a blocking takes place either at the time t = t0 + dTK or at the time t = t0 + t1 + dTI

Es kann aber auch vorgesehen sei, dass eine Hand 16, 16' während der Freischaltung des Bedienterminals 22 immer am oder in der Nähe einer Griffstange 26, 26' verbleiben muss, insbesondere um eine besonders hohe Sicherheit vor unautorisierten Bedieneingriffen zu gewährleisten. Hierzu kann beispielsweise das Zugriffsgerät 14, 14' dauerhaft und immer wieder erneut ausgelesen werden, um die Präsenz zu detektieren. In diesem Fall würde eine Sperrung nahezu unmittelbar nach Feststellen einer abgebrochenen Datenkommunikation erfolgen, abhängig von der Zeitdauer zwischen dem tatsächlichen Überschreiten der für eine Datenkommunikation erforderlichen Maximalentfernung und dem Feststellen, dass keine Datenkommunikation mehr möglich ist, die aber beispielsweise bei einer periodischen Challenge-Response-Authentifizierung mit entsprechend gering gewählter Periodendauer so bemessen sein kann, dass keine Benutzereingaben mehr möglich sind.But it can also be provided that a hand 16 . 16 ' during the activation of the operator terminal 22 always on or near a handle bar 26, 26 'must remain, in particular to ensure a particularly high level of security against unauthorized operator intervention. For this example, the access device 14 . 14 ' permanently and repeatedly read out to detect the presence. In this case, a lockout would occur almost immediately after an aborted data communication is detected, depending on the length of time between actually exceeding the maximum distance required for data communication and determining that data communication is no longer possible, but, for example, a periodic challenge response. Authentication with a correspondingly low selected period may be so dimensioned that no user input is possible.

Im System 10 kann zudem eine weitere Anzeigevorrichtung 28, beispielsweise eine mehrfarbige Leuchtanzeige wie eine mehrfarbige RGB LED (Red Green Blue Light Emitting Diode) vorgesehen sein, insbesondere an einer Berührmittel 26. Diese Anzeigevorrichtung 28 wird von der Zugriffssteuerung 24 gesteuert und dient zur Signalisierung des Zugriffsstatus auf die Maschine 12, unabhängig vom Bedienterminal 22 und dessen Anzeigevorrichtung 23. Beispielsweise kann durch die Anzeigevorrichtung 28 signalisiert werden, ob ein Zugriff zum Bedienterminal 22 gestattet oder abgelehnt wurde und wie der aktuelle Zugriffsstatus aussieht. Ein gewährter Zugriff kann beispielsweise durch dauerhaftes grünes Leuchten der Anzeigevorrichtung 28, ein abgelehnter Zugriff durch zeitlich begrenztes rotes Blinken angezeigt werden. Ein aktuell gesperrtes Bedienterminal 22 kann durch dauerhaftes rotes Leuchten angezeigt werden. Ein aktuell laufender Authentifizierungsvorgang kann durch grünes Blinken signalisiert werden, das in ein dauerhaftes grünes Leuchten umschaltet, wenn die Authentifizierung erfolgreich abgeschlossen wurde und das Bedienterminal 22 entsperrt bzw. freigegeben ist. Eine solche Anzeigevorrichtung 28 ist vor allem sinnvoll, um den Zugriffsstatus auch bei größerer Entfernung vom System 10 zu erkennen. Außerdem kann eines solche Anzeigevorrichtung 28 auch bei Bedienterminals ohne eigene Anzeigevorrichtung eingesetzt werden.In the system 10 can also have another display device 28 For example, a multi-colored light display such as a multi-colored RGB LED (Red Green Blue Light Emitting Diode) be provided, in particular on a Berührmittel 26 , This display device 28 is from the access control 24 controlled and serves to signal the access status to the machine 12 , independent of the operator terminal 22 and its display device 23 , For example, by the display device 28 be signaled whether access to the operator terminal 22 allowed or denied and what the current access status looks like. Granted access can be achieved, for example, by permanent green illumination of the display device 28 , a denied access will be indicated by a timed red flash. A currently locked operator terminal 22 can be indicated by a steady red light. A currently running authentication process can be signaled by a green flashing, which switches to a steady green light when the authentication has been successfully completed and the operator terminal 22 is unlocked or released. Such a display device 28 Above all, it makes sense to keep the access status at a greater distance from the system 10 to recognize. In addition, such a display device 28 can also be used with operator terminals without their own display device.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen insbesondere darin, dass das ,Zugriffsgerät dazu vorgesehen ist, unmittelbar am Körper getragen zu werden, wodurch die Gefahr eines Verlusts und damit das Sicherheitsrisiko reduziert werden kann. Durch die im Zugriffsgerät vorhandene Elektronik kann ein sehr flexibler Zugriff geschaffen werden, insbesondere bei einer programmierbaren Elektronik im Zugriffsgerät. Weiterhin kann durch eine Computerprogramm-basierte Zugriffssteuerung im Zusammenspiel mit dem Zugriffsgerät verschiedene Freigabe-Möglichkeiten implementiert werden, was beispielsweise bei Schlüsselschaltern nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist. Schließlich ist die Handhabung des erfindungsgemäßen Zugriffsgeräts auch wesentlich komfortabler als beispielsweise ein mechanischer Schlüssel, da letzterer bei der Bedienung hinderlich sein kann und zudem auch abbrechen kann.The advantages of the present invention are in particular that the access device is intended to be worn directly on the body, whereby the risk of loss and thus the security risk can be reduced. By existing in the access device electronics very flexible access can be created, especially in a programmable electronics in the access device. Furthermore, a computer program-based access control in conjunction with the access device different release options can be implemented, which is not possible or only very limited, for example, with key switches. Finally, the handling of the access device according to the invention is also much more comfortable than, for example, a mechanical key, since the latter can be a hindrance in the operation and also can break off.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2237121 A1 [0006]

Claims

System (10) for controlling access to a machine (12) with an access device (14, 14 ') which is designed to be worn directly on the body (16, 16') of a machine operator and has electronics for wireless data communication (18, 18 ') with a remote station (20), an operator terminal (22) for inputting commands for controlling the machine (12), and an access control (24) of the machine (12) which controls access to the machine (12) as a function of data communication (18, 18 ') between the access device (14, 14') and the remote station (20), wherein the wireless data communication (18, 18 ') between the access device (14, 14') and the remote station (20) takes place by means of a short-distance communication technology for data transmission over distances of a few centimeters, wherein a touch device (26, 26 ') arranged on or in the vicinity of the operating terminal (22) is provided for being touched by the machine operator, in which the remote station (20) is integrated, and wherein the access controller (24) releases access to the machine at least as long as the distance between the access device (14, 14 ') and the touch device (26, 26') is so small that the data communication between the access device (14, 14 ') and the remote station (20) can take place.

System after Claim 1 , characterized in that the access controller (24) releases access to the machine only as long as the distance between the access device (14, 14 ') and the touch device (26, 26') is so small that the data communication between the access device (14, 14 ') and the remote station (20) can take place.

System after Claim 1 or 2 , characterized in that the touch device one or more on or in the vicinity of the control terminal (s) (22) arranged contact means (26, 26 '), in each of which a coil (21 ", 21'") of the remote station for data transmission is integrated, and the access controller (24) enables access to the machine only as long as the distance between one or more access devices (14, 14 ') and one or more of the touch means (26, 26') is so small that the Data communication between the access device (14, 14 ') and the remote station (20) via one or more of the contact means (26, 26') can take place.

System after Claim 3 Characterized in that a laterally mounted on the operating terminal handlebar (26) is provided as a Berührmittel, in the data communication circuit (21 ') with a coil (21 ") is of the remote integrated for data transmission, wherein the coil (21") in a region of the handle bar is arranged, which is intended for touching, in particular for grasping by a hand (16) of the machine operator.

System after Claim 4 , characterized in that a further handle bar (26 ') is provided as a contact means, which is attached to one of the side with the other handle bar (26) opposite side of the control terminal (22), wherein in the further handle bar (26') also a coil (21 '") of the remote station (20) is integrated for data transmission, wherein the coil (21'") in a region of the further handle bar (26 ') is arranged, for grasping by a hand (16') of the machine operator is provided.

A system according to any one of the preceding claims, characterized in that the access controller (24) further enables access to the machine (12) only as long as the touch device (26, 26 ') is enabled by the machine operator to enable data communication (18, 18 ') between access device (14, 14') and the remote station (20) is touched.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the access controller (24) controls the access to the machine (12) depending on the data communication (18, 18 ') between the access device (14, 14') and the remote station (20) an authenticated by the data communication (18, 18 ') between the access device (14, 14') and the remote station (20) to the access control (24) and stored in the access device (14, 14 ') authenticated and dependent on one or more of the control terminal (22) input commands for the control of the machine (12) are processed.

System according to one of the preceding claims, characterized in that a display device (28) is provided which is controlled by the access control (24) and signals an access status to the machine (12).

For carrying directly on the body (16, 16 ') of a machine operator and for use in a system (10) according to any one of the preceding claims designed access device (14, 14'), the electronics for wireless data communication (18, 18 ') with a Has remote station (20) and in the form of a ring (14) bracelet (14 '), a wristwatch or implant is formed.

Access device after Claim 9 , characterized in that the electronics for wireless data communication (18, 18 ') with the remote station (20) comprises a passive NFC transponder and a coil of the NFC transponder for data transmission and power supply of the electronics by electromagnetic induction in the ring (14), the Bracelet (14 '), the wristwatch or the implant is integrated.

Access device after Claim 9 or 10 , characterized in that the electronics is designed to permanently store an authentication for access to a machine, to transmit a stored authentication to a remote station and / or to receive an authentication from a remote station for permanent storage.