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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Zugangs. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Zugangs sowie ein Computerprogrammprodukt.
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Insbesondere in Pandemiezeiten, aber auch ohne konkrete Gesundheitsgefahren ist an unterschiedlichen Stellen eine Überprüfung bzw. Kontrolle des Gesundheitszustands von einlassbegehrenden Personen erforderlich.
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Beispielsweise werden im Eingangsbereich von Krankenhäusern Fragebögen genutzt sowie Untersuchungen durchgeführt, um das Risiko einer Infektion einer Person abzuschätzen. Durch Fragebögen können Risikofaktoren wie Aufenthalte in Risikogebieten oder ein direkter Kontakt mit Infizierten ermittelt werden. Durch eine Untersuchung können Symptome wie Fieber, Husten/Heiserkeit etc. festgestellt werden. Basierend auf einer Risikoabschätzung, ob eine Infektion vorliegt, kann dann der Zugang gewährt oder verweigert werden oder auch im Sinne einer Schleuse unterschieden werden, zu welchen Bereichen der einlassbegehrenden Person Zutritt gewährt wird. Bei hohem Besucher- oder Patientenaufkommen können hierzu beispielsweise Vorzelte vor dem Eingangsbereich eines Krankenhauses aufgestellt werden.
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Zum aktuellen Zeitpunkt wird im Krankenhausumfeld die Steuerung des Patientenflusses sowie die Risikobewertung vom Krankenhauspersonal durchgeführt. Selbst bei geringem Patienten- bzw. Besucheraufkommen sind dabei in den meisten Fällen mindestens zwei medizinische Fachangestellte für den Erstkontakt und die Aufnahme persönlicher Daten, zwei Gesundheits- oder Pflegekräfte für den ersten Teil der Anamnese, gegebenenfalls eine Probenentnahme und eine Anleitung der Besucher nach erfolgter Risikobewertung sowie ein Arzt bzw. eine Ärztin für die Untersuchung und detaillierte Befragung erforderlich. Bei mittlerem oder hohem Patienten- oder Besucheraufkommen kann eine höhere Personaldeckung dieses Bereichs erforderlich werden. Oft ist in großen Krankenhäusern auch ein Oberarzt bzw. eine Oberärztin erforderlich, um diesen Bereich zu überwachen. Zudem muss dieses Personal im Schichtbetrieb rund um die Uhr an allen Tagen bereitstehen. Dies bedeutet, dass eine große Bindung von Personalressourcen erfolgt.
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Abgesehen hiervon werden bei dieser Verfahrensweise auch eine große Menge an sterilen Einweg-Schutzmitteln (Handschuhe, Kittel, Mund-Nasen-Schutz, Einweg-Überschuhe) verbraucht und zusätzliche Kapazität bei der Sterilisation von mehrmals verwendbaren Schutzmitteln (Gesichtsschild, Schutzkittel, Arbeitskleidung) benötigt. Diese Faktoren bewirken hohe Kosten und können den Komfort für Patienten und Besucher aufgrund langer Wartezeiten vermindern. Weitere Nachteile liegen in der hohen Exposition des zuständigen Personals, da potentiell infektiöse Patienten und Besucher untersucht werden müssen, um die Risikobewertung vornehmen zu können.
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Diese Problemstellung ist nicht auf Krankenhäuser beschränkt, sondern betrifft auch Pflegeeinrichtungen bzw. unter Umständen auch ganz allgemein Einrichtungen mit hohem Besucheraufkommen, wie Museen, Einkaufszentren, Schulen, Universitäten etc.
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Aufgrund der oben genannten Herausforderungen und Nachteile ist es oft nicht möglich, eine umfassende Risikobewertung bzw. Zugangskontrolle zu realisieren, sodass Infektionskrankheiten unerkannt zirkulieren können.
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In diesem Zusammenhang wird in
CN 111311799 A ein Torsteuerungssystem basierend auf intelligenter Identifikation offenbart. Das Torsteuerungssystem umfasst einen fotoelektrischen Erfassungsschalter, ein Videoerfassungsmodul, ein Bilderkennungsmodul, ein Infrarot-Körpertemperaturerfassungsmodul, ein Zählmodul, einen Informationsprozessor, ein Sprachmodul und eine Torvorrichtung. Wenn epidemische Situationen verhindert und kontrolliert werden müssen, kann das Kontrollsystem eine Erkennung intelligent durchführen und nur Personen mit korrekt angewendeter Maske und normaler Körpertemperatur den Zutritt zu öffentlichen Orten wie Einkaufszentren, Supermärkten, Ausstellungshallen, Aussichtspunkten und Unterhaltungsstätten ermöglichen. Die Zahl der Personen, die die öffentlichen Plätze betreten, ist begrenzt, sodass die Situation vermieden wird, dass Menschen zu dicht zusammenkommen.
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Nachteilig an bisherigen Ansätzen in diesem Umfeld ist oft, dass entweder die Zuverlässigkeit gering ist oder die Kosten bzw. der Umsetzungsaufwand vergleichsweise hoch sind.
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Ausgehend hiervon stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen Ansatz zum Vermindern einer Ausbreitung von Infektionskrankheiten bereitzustellen, bei dem eine zuverlässige Einschätzung eines Risikos für das Vorliegen einer Infektion bei reduziertem Aufwand möglich ist. Insbesondere soll in einem Krankenhaus eine effiziente und zuverlässige Steuerung eines Patienten- oder Besucherflusses ermöglicht werden. Das Risiko der Weiterverbreitung von Infektionskrankheiten soll vermindert werden.
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Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zum Steuern eines Zugangs, mit:
- - einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Sensordaten mit Informationen zu einer einlassbegehrenden Person an dem Zugang;
- - einer Eingabeschnittstelle zum Empfangen von Eingabedaten von der Person;
- - einer Auswerteeinheit zum Ermitteln eines Risikowertes für das Vorliegen einer Infektion der Person basierend auf einer Auswertung der Sensordaten und der Eingabedaten mit einem Ansatz des maschinellen Lernens; und
- - einer Zugangseinheit zum Öffnen des Zugangs, um der Person Einlass zu gewähren, wenn der Risikowert ein akzeptables Risiko für das Vorliegen einer Infektion bei der Person anzeigt.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Steuern eines Zugangs, mit:
- - einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben;
- - einem Sensor zum Detektieren von Informationen zu der einlassbegehrenden Person; und
- - einem steuerbaren Zugang, insbesondere einer automatischen Tür.
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Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein entsprechend der Vorrichtung ausgebildetes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können das System, das Verfahren und das Computerprogrammprodukt entsprechend der für die Vorrichtung in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass über einen Sensor Informationen zu einer einlassbegehrenden Person an dem Zugang erfasst werden. Insbesondere können Parameter ermittelt werden, die einen Rückschluss auf das Vorliegen einer Infektion ermöglichen. Beispielsweise können Vitaldaten der Person sensorisch ermittelt werden. Weiterhin ist es vorgesehen, dass von der Person Eingabedaten empfangen werden. Die Person stellt also eigene Informationen bereit, beispielsweise durch Beantworten von Fragen oder auch durch eine Bereitstellung von Angaben. Basierend auf den Sensordaten und den Eingabedaten wird ein Risikowert für das Vorliegen einer Infektion der Person ermittelt. Hierzu wird ein Ansatz des maschinellen Lernens verwendet. In anderen Worten dienen die beiden Datenquellen also als Basis für die Anwendung eines Ansatzes der künstlichen Intelligenz, durch den ein ein- oder mehrdimensionaler Risikowert bereitgestellt wird. Dieser Risikowert ermöglicht eine Aussage hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, ob die entsprechende Person infiziert ist oder nicht.
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Der Risikowert kann dabei insbesondere auf Basis einer vordefinierten Skala ermittelt werden und dient als Grundlage für die Entscheidung, ob ein Zugang geöffnet wird oder nicht. Wenn der Risikowert ein akzeptables Risiko zeigt, also ein Risiko, das als gering genug bewertet wird und beispielsweise unterhalb eines vordefinierten Schwellenwerts liegt, wird der Zugang geöffnet. Es wird sozusagen basierend auf einem Ansatz des maschinellen Lernens auf Grundlage von sensorisch erfassten Daten und von der Person selbst gemachten Angaben entschieden, ob ein Zugang geöffnet wird oder nicht.
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Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen, bei denen die Risikobewertung durch Personal erfolgt, ist der erfindungsgemäß vorgeschlagene Ansatz automatisiert durchführbar. Es ist nicht erforderlich, dass entsprechend geschultes Fachpersonal eingesetzt wird. Durch die Verwendung eines steuerbaren Zugangs in Kombination mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung können der Personaleinsatz reduziert und Kosten eingespart werden. Zudem kann verhindert werden, dass das Personal einem hohen Risiko einer eigenen Infektion ausgesetzt ist. Des Weiteren ergeben sich Vorteile in Bezug auf eine reproduzierbare und nachvollziehbare Zugangskontrolle. Der Einfluss menschlichen bzw. subjektiven Verhaltens wird reduziert. Es ergibt sich eine reproduzierbare Zugangskontrolle mit geringer Fehleranfälligkeit. Die Verbreitung von Infektionen wird erschwert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingabeschnittstelle als Sprachschnittstelle zum Empfangen der Eingabedaten von der Person über Sprache und/oder zum Ausgeben einer Frage an die Person über Sprache ausgebildet. Die Kommunikation zwischen Vorrichtung und Person erfolgt berührungsfrei über Sprache. Hierdurch wird erreicht, dass kein unmittelbarer Kontakt durch Berührung erforderlich ist. Das Risiko für Schmierinfektionen wird vermindert. Weiterhin ergibt sich eine komfortable Interaktionsmöglichkeit für einlassbegehrende Personen. Ein hoher Grad an Intuitivität wird ermöglicht. Gerade im Gesundheitswesen mit oft älteren und wenig technikaffinen Patienten, ermöglicht eine Kommunikation über Sprache eine einfache Bedienbarkeit. Das Risiko für die Verbreitung von Infektionen wird weiter vermindert. Zudem wird der notwendige Personaleinsatz weiter reduziert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln des Risikowertes basierend auf einem vortrainierten künstlichen neuronalen Netzwerk ausgebildet. Das künstliche neuronale Netzwerk kann dabei insbesondere mittels vorab in einer Trainingsphase ermittelten Trainingsdaten vortrainiert sein. Diese Trainingsdaten können beispielsweise manuell von medizinischem Fachpersonal annotiert worden sein. Durch die Verwendung eines vortrainierten künstlichen neuronalen Netzwerks ergibt sich eine effiziente und zuverlässige Ermittlung des Risikowerts. Eine zuverlässige Erkennung von Personen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer Infektion wird erreicht. Zudem wird es ermöglicht, dass ein Trainingsdatensatz an zentraler Stelle ermittelt wird, der dann als Grundlage für eine Implementierung des erfindungsgemäßen Konzepts an unterschiedlichen Orten dienen kann. Es ergibt sich eine effiziente Ermittlung des Risikowertes.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zugangseinheit zum Öffnen eines ersten Zugangs ausgebildet, wenn der Risikowert ein akzeptables Risiko für das Vorliegen einer Infektion bei der Person anzeigt, und ansonsten zum Öffnen eines zweiten Zugangs ausgebildet. In anderen Worten wird also vorgeschlagen, dass Personen mit hoher Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer Infektion durch einen zweiten Zugang geleitet werden, wohingegen Personen mit geringer Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer Infektion durch einen ersten Zugang geleitet werden. Es wird also unterschieden, ob eine Infektion wahrscheinlich ist oder nicht, und darauf basierend eine Leitung des Besucher- oder Patientenflusses durch mindestens zwei unterschiedliche Zugänge vorgenommen. Es wird erreicht, dass bereits am Eingang potentiell infizierte Personen nur in entsprechend eingerichtete Bereiche gelangen können. Potentiell infizierte Personen können einer gesonderten Behandlung zugeführt werden. Die Weiterverbreitung von Infektionen wird verhindert bzw. vermindert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Steuern eines Zugangs für Patienten zu einer Einrichtung des Gesundheitswesens ausgebildet, insbesondere einem Krankenhaus. Besonders hohe Einsparungen sind im Gesundheitswesen möglich, insbesondere in Krankenhäusern, wo hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Risikobewertung gestellt werden. Gerade in Krankenhäusern ist es erforderlich, dass potentiell infizierte Personen möglichst frühzeitig identifiziert werden, um eine Weiterverbreitung von Infektionen zu verhindern.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln eines Risikowertes auf einer vordefinierten Skala ausgebildet. Die Zugangseinheit ist zum Öffnen des Zugangs ausgebildet, wenn der Risikowert einen vordefinierten Schwellenwert nicht überschreitet. Eine vordefinierte Skala kann beispielsweise einer Prozentskala entsprechen. Durch die Verwendung einer vordefinierten Skala kann basierend auf einem vordefinierten Schwellenwert eine Entscheidung getroffen werden. Es ergibt sich insoweit eine effiziente Berechenbarkeit bei geringem Aufwand. Zudem wird eine zuverlässige Unterscheidung ermöglicht. Die Anforderungen an die verwendete Auswerteeinheit sind gering. Dennoch ergibt sich eine nachvollziehbare Ermittlung des Risikowertes.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen der Sensordaten von einer Wärmebildkamera, einer Kamera und/oder einer elektronischen Nase ausgebildet. Basierend auf Sensordaten einer Wärmebildkamera kann beispielsweise eine Körpertemperatur der einlassbegehrenden Person ermittelt werden, die wiederum eine Aussagekraft hinsichtlich des Vorliegens einer Infektion ermöglicht. Mittels einer elektronischen Nase, also einem Mehrfachsensor für unterschiedliche Substanzen, können verschiedene Infektionen direkt detektiert werden und insoweit eine hohe Zuverlässigkeit bei der Erkennung einer Infektion erreicht werden. Sowohl eine Wärmebildkamera als auch eine Kamera und/oder eine elektronische Nase können dabei als Komponenten zugekauft werden, um insoweit eine effiziente Implementierung bei geringen Kosten zu erlauben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen eines Wärmebilds der Person von einer Wärmebildkamera ausgebildet. Die Auswerteeinheit ist zum Ermitteln des Risikowertes basierend auf einer anhand des Wärmebilds ermittelten Körpertemperatur der Person ausgebildet. Besonders aussagekräftig ist die Körpertemperatur der einlassbegehrenden Person. Diese ermöglicht eine Feststellung, ob die einlassbegehrende Person Fieber bzw. erhöhte Temperatur hat.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingabeschnittstelle als Sprachschnittstelle zum Empfangen von Mikrofondaten eines Mikrofons zum Aufnehmen von Sprache der Person und zum Anwenden eines Algorithmus des Natural Language Processing (NLP) auf die Mikrofondaten, um die Eingabedaten zu ermitteln, ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist die Eingabeschnittstelle als Sprachschnittstelle zum Empfangen von Eingabedaten in Form von Antworten auf eine Mehrzahl von Fragen eines vordefinierten Fragebogens ausgebildet. Durch die Anwendung eines Algorithmus der Sprachverarbeitung kann das gesprochene Wort zur Kommunikation mit der Person verwendet werden. Es ergibt sich eine einfache Anwendbarkeit bei geringen Anforderungen an die Fähigkeit der einlassbegehrenden Person. Einerseits wird das Risiko einer Schmierinfektion vermindert und andererseits die Bedienbarkeit vereinfacht. Durch die Verwendung eines Fragebogens mit Fragen können relevante Parameter ermittelt bzw. abgefragt werden, die dann wiederum eine hohe Aussagekraft hinsichtlich des Risikos für das Vorliegen einer Infektion haben. Die Zuverlässigkeit bei der Ermittlung des Risikowertes wird verbessert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben einer Zugangserlaubnis an die Person, insbesondere einer gedruckten Zugangserlaubnis und/oder einer Zugangserlaubnis mit einer Position der Person in einer Warteschlange. In anderen Worten wird der Person eine Rückkopplung gegeben, ob ein hohes Risiko für eine Infektion vorliegt oder nicht. Durch die Ausgabe einer gedruckten Zugangserlaubnis kann diese dann im weiteren Verlauf vorgelegt und weiterverwendet werden. Insbesondere im Gesundheitswesen muss auch nach Passieren der ersten Schleuse am Eingang der Einrichtung oft an unterschiedlichen Stellen eine Kontrolle hinsichtlich des Vorliegens einer möglichen Infektion durchgeführt werden. Zudem können weitere Informationen, wie beispielsweise eine Position in einer Warteschlange, ausgegeben werden, wodurch die Effizienz sowie auch der Komfort für die Besucher weiter verbessert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen eines Fotos der Person ausgebildet. Die Ausgabeeinheit ist zum Ausgeben der Zugangserlaubnis nur dann ausgebildet, wenn das Foto der Person empfangen wurde. Dadurch, dass nur dann eine Zugangserlaubnis ausgegeben wird, wenn auch ein Foto der Person vorliegt, kann Verwechslungen vorgebeugt werden. Insbesondere kann sichergestellt werden, dass nur der überprüften Person bzw. der Person, deren Risiko für das Vorliegen einer Infektion ermittelt wurde, Einlass gewährt wird. Es wird verhindert, dass es zu Verwechslungen kommt. Zudem können auch Betrugsversuche verhindert oder erschwert werden. Die Zuordnung eines ermittelten Risikowertes zu einer Person wird sichergestellt. Die Zuverlässigkeit der Risikobewertung wird weiter gesteigert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zugangseinheit zum Öffnen einer automatischen Tür ausgebildet, insbesondere einer Schiebetür. Es wird in anderen Worten also eine automatische Tür angesteuert. Hierdurch kann der Personaleinsatz weiter reduziert werden, um eine effiziente Zugangskontrolle zu ermöglichen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Displayeinheit zum Ansteuern eines Displays zum Ausgeben von Informationen an die Person. Durch die zusätzliche Verwendung eines Displays wird eine weiter verbesserte Interaktion mit der einlassbegehrenden Person ermöglicht. Zum einen kann der Bedienkomfort verbessert werden. Zum anderen kann unter Umständen eine Bedienung auch von Personen mit geringerer Technikaffinität erreicht werden.
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Hierin wird unter einem Zugang insbesondere eine automatisiert ansteuerbare und automatisiert betreibbare Tür zu einer Einrichtung verstanden. Sensordaten und Eingabedaten können sowohl analog als auch digital bzw. in vorverarbeitetem Zustand vorliegen. Unter einem Ansatz des maschinellen Lernens versteht sich insbesondere ein Algorithmus der künstlichen Intelligenz. Beispiele hierzu umfassen (künstliche) neuronale Netzwerke, baumbasierte Verfahren, kernbasierte Verfahren oder auch andere Ansätze. Unter einer einlassbegehrenden Person wird insbesondere ein Patient verstanden, der Einlass zu einem Krankenhaus begehrt. Eine Einrichtung des Gesundheitswesens kann insbesondere ein Krankenhaus sein. Es versteht sich, dass auch eine Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem Not-Lazarett oder in einem provisorischen Krankenhaus vorteilhaft ist. Unter einem Öffnen eines Zugangs wird insbesondere ein Öffnen einer Tür bzw. einer anderen Art von Schleuse verstanden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Steuern eines Zugangs;
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern eines Zugangs;
- 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Steuern eines Zugangs; und
- 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes System 10 zum Steuern eines Zugangs dargestellt. Das System 10 umfasst eine Vorrichtung 12 zum Steuern des Zugangs, einen Sensor 14 sowie einen steuerbaren Zugang 16. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Sensor und die Vorrichtung in einem Gehäuse 17 integriert.
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Das erfindungsgemäße System 10 kann beispielsweise zur Zugangskontrolle im Eingangsbereich eines Krankenhauses vorgesehen sein. Eine einlassbegehrende Person 19, insbesondere ein Patient, übergibt Eingabedaten an die Vorrichtung 12, vorzugsweise in Form einer Spracheingabe über eine Sprachschnittstelle. Zudem werden über den Sensor 14 Sensordaten zu der Person 19 ermittelt, beispielsweise über eine kamerabasierte Körpertemperaturerfassung. Basierend auf einer Auswertung dieser beiden Informationen mittels eines Ansatzes des maschinellen Lernens wird ein Risikowert für das Vorliegen einer Infektion ermittelt. Der Zugang 16, insbesondere eine automatische Tür, wird nur dann geöffnet, wenn das Risiko für das Vorliegen einer Infektion akzeptabel ist.
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Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen, bei denen der Patientenfluss sowie die Risikobewertung vom Krankenhauspersonal durchgeführt werden, wird eine Abschätzung des Risikos einer Infektion mittels künstlicher Intelligenz durchgeführt. Ein Besucher bzw. ein Patient begehrt Einlass. Das erfindungsgemäße System 10 kann insbesondere vorteilhaft in Pandemiezeiten eingesetzt werden, um die Verbreitung von Infektionskrankheiten wie Covid-19 zu verhindern. Ebenfalls kann der erfindungsgemäße Ansatz vorteilhaft eingesetzt werden, um Epidemien, wie beispielsweise eine Ebola-Epidemie, einzudämmen.
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In 2 ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 12 zum Steuern eines Zugangs dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Eingangsschnittstelle 20 zum Empfangen von Sensordaten, eine Eingabeschnittstelle 22 zum Empfangen von Eingabedaten, eine Auswerteeinheit 24 zum Ermitteln des Risikowerts sowie eine Zugangseinheit 26 und eine optionale Ausgabeeinheit 28. Die verschiedenen Einheiten und Schnittstellen können dabei teilweise oder vollständig in Soft- und/oder in Hardware umgesetzt sein. Insbesondere können die Einheiten in Form eines Prozessors bzw. eines Prozessormoduls oder auch in Software implementiert sein. Die Vorrichtung 12 kann beispielsweise in einen Automaten integriert sein, der einen oder mehrere Sensoren umfasst und über eine drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindung mit einem entsprechenden steuerbaren Zugang verbunden ist.
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Über die Eingangsschnittstelle 20 werden Sensordaten mit Informationen zu einer einlassbegehrenden Person an dem Zugang empfangen. Die Eingangsschnittstelle 20 ist insoweit insbesondere als Datenschnittstelle ausgebildet, die an einen oder mehrere Sensoren angebunden ist. Die Sensordaten können dabei in digitaler oder analoger Form empfangen werden. Insoweit kann eine Vorverarbeitung der Sensordaten bereits durchgeführt sein oder noch erforderlich sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Eingangsschnittstelle 20 in Kommunikation mit einer Wärmebildkamera, einer Kamera und/oder einer elektronischen Nase steht und von diesen die Sensordaten empfängt.
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Die Eingabeschnittstelle 22 ist zum Empfangen von Eingabedaten von der Person ausgebildet. Hierzu kann die Eingabeschnittstelle 22 insbesondere als Sprachschnittstelle ausgebildet sein und insoweit eine Interaktion mit der Person über Sprache ermöglichen. Insbesondere kann eine Anbindung an ein Mikrofon zum Empfangen von gesprochener Sprache sowie an einen Lautsprecher zum Ausgeben von Audioinformationen vorgesehen sein. Über die Eingabeschnittstelle 22 erfolgt eine Ansteuerung der entsprechenden Komponenten. Insbesondere ist es möglich, dass anhand eines vordefinierten Fragebogens der einlassbegehrenden Person unterschiedliche Fragen gestellt werden und die Antworten auf die Fragen entgegengenommen werden. Für die Verarbeitung der empfangenen Sprachdaten kann ein Algorithmus des NLP verwendet werden. Beispielsweise können Fragen nach einem Aufenthalt in Risikogebieten oder nach Kontakten zu infizierten Personen gestellt werden.
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Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass über die Eingabeschnittstelle 22 ein Lesegerät angebunden ist und von diesem die Eingabedaten empfangen werden. Beispielsweise kann eine NFC-Reader oder ein anderer geeigneter Reader zum Auslesen von Smartwatches, Versichertenkarten oder Mobilgeräten der einlassbegehrenden Personen vorgesehen sein. Die ausgelesenen Daten können dann ebenfalls als Eingabedaten empfangen werden. Zudem sind auch Kombinationen aus einem Auslesen einer Identifizierungsinformation mit der Abfrage einer Datenbank möglich. Beispielsweise kann ein Personalausweis, eine Versichertenkarte oder eine andere Identifizierungsinformation mittels eines entsprechenden Lesegeräts erfasst werden und darauf basierend dann über eine Internetverbindung eine Datenbank einer Krankenkasse etc. abgefragt werden. Die abgefragten Daten können dann als Eingabedaten empfangen werden.
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In der Auswerteeinheit 24 wird eine Verarbeitung der Eingabedaten sowie der Sensordaten vorgenommen, um darauf basierend einen Risikowert für das Vorliegen einer Infektion der Person zu ermitteln. Hierzu ist die Auswerteeinheit 24 zum Anwenden eines Verfahrens des maschinellen Lernens ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, dass die Sensordaten und Eingabedaten in einem vortrainierten künstlichen neuronalen Netzwerk verarbeitet werden, das eine Ermittlung des Risikowerts ermöglicht. Es versteht sich, dass auch andere Ansätze des maschinellen Lernens, wie beispielsweise baumbasierte Verfahren oder kernbasierte Verfahren, angewendet werden können, um den Risikowert zu ermitteln. Für die Ermittlung des Risikowerts kann dabei insbesondere auf eine vordefinierte Skala zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann ein Prozentwert verwendet werden. Durch die Anwendung einer vordefinierten Skala ergibt sich eine einfache Verarbeitbarkeit, wobei beispielsweise ein vordefinierter Schwellenwert zur Unterscheidung zwischen einem akzeptablen und einem inakzeptablen Risiko für das Vorliegen einer Infektion verwendet werden kann.
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Die Zugangseinheit 26 ist zum Öffnen des Zugangs, um der Person Einlass zu gewähren, wenn der Risikowert ein akzeptables Risiko für das Vorliegen einer Infektion bei der Person anzeigt, ausgebildet. Hierzu kann die Zugangseinheit 26 insbesondere dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere automatisiert steuerbare Türen anzusteuern. Beispielsweise kann eine Dreh- oder Schiebetür in entsprechender Weise angesteuert werden. Insbesondere ist es dabei möglich, dass anhand eines Schwellenwerts entschieden wird, ob der Zugang geöffnet wird oder nicht. Insbesondere kann auch unterschieden werden, ob ein erster Zugang oder ein zweiter Zugang geöffnet wird. Insoweit kann eine Schleusensteuerung bereitgestellt werden. Für Personen, bei denen ein hohes Risiko für das Vorliegen einer Infektion ermittelt wurde, wird ein Zugang geöffnet, der diese direkt beispielsweise zu einer Quarantänestation bringt. In anderen Fällen kann auf umfangreiche weitere Vorsichtsmaßnahmen verzichtet werden. Die Zugangseinheit 26 kann dabei insbesondere über eine entsprechende Datenverbindung an den Zugang bzw. die Zugänge angebunden sein.
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Die (optional vorhandene) Ausgabeeinheit 28 ist dazu ausgebildet, eine Zugangserlaubnis an die Person auszugeben. Diese Zugangserlaubnis kann beispielsweise gedruckt sein, um der Person so einen Nachweis hinsichtlich des ermittelten Risikowerts zu ermöglichen. Hierzu kann die Ausgabeeinheit 28 beispielsweise an eine entsprechende Druckvorrichtung angebunden sein.
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In 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 10 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 12 ist in Form eines Automaten in einem Eingangsbereich eines Krankenhauses aufgestellt. Dieser Automat integriert in einem gemeinsamen Gehäuse 17 neben der Vorrichtung 12 mehrere Sensoren, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kamera 14a, eine Wärmebildkamera 14b sowie eine elektronische Nase 14c. Es versteht sich, dass weitere Sensoren oder eine andere Kombination von Sensoren vorgesehen sein können. Die Sensoren sind an die Eingangsschnittstelle der Vorrichtung 12 angebunden. Beispielsweise wird mithilfe der Wärmebildkamera 14b eine Aufnahme von der Person 19 gemacht, auf deren Basis die Körpertemperatur der Person 19 berechnet werden kann, um Fieber auszuschließen.
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Die direkte Interaktion mit der einlassbegehrenden Person 19 bzw. mit dem Patienten erfolgt sprachbasiert. Die Person 19 kommt zum Automaten. Über ein Display 18a und/oder über ein Mikrofon 18b sowie entsprechende Boxen 18c, die an die Eingabeschnittstelle der Vorrichtung 12 angebunden sind, wird mit dem Patienten interagiert. Der Automat kann insoweit verschiedene Fragen stellen, beispielsweise einen vordefinierten Fragebogen (beispielsweise Corona-Fragebogen) abarbeiten.
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Die Antworten der Person auf die gestellten Fragen werden mithilfe eines Ansatzes des NLP ausgewertet und zusammen mit der Körpertemperatur sowie eventuell vorliegenden weiteren Sensordaten verarbeitet. Es wird basierend auf der Anwendung eines Ansatzes des maschinellen Lernens ein Risikowert für das Vorliegen einer Infektion der Person ermittelt. Insoweit erfolgt basierend auf einer künstlichen Intelligenz eine Abschätzung eines Risikos bzw. einer Wahrscheinlichkeit für eine vorliegende Infektion.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich vorgesehen, dass der Automat ein Foto der Person 19 aufnimmt und mittels eines Druckers 30 eine Wartenummer ausdruckt, die die Person 19 mitnehmen kann.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Zugänge 16a, 16b vorgesehen, die an die Vorrichtung 12 angebunden bzw. durch diese steuerbar sind, um so den Patientenfluss zu steuern und das Risiko weiterer Infektionen zu verringern. Auf Basis des ermittelten Risikowerts wird einer der beiden Zugänge 16a, 16b geöffnet. Beispielsweise wird der erste Zugang 16a geöffnet, wenn es sich um eine nicht infizierte Person bzw. eine Person mit geringem Risiko für das Vorliegen einer Infektion handelt, und der zweite Zugang 16b geöffnet, wenn es sich um eine infizierte Person bzw. eine Person mit hohem Risiko für das Vorliegen einer Infektion handelt. Der zweite Zugang 16b kann beispielsweise direkt in einen Quarantänebereich zur weiteren Abklärung erfolgen.
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In 4 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Zugangs abgebildet. Das Verfahren umfasst Schritte des Empfangens S10 von Sensordaten, des Empfangens S12 von Eingabedaten, des Ermittelns S14 eines Risikowerts sowie des Öffnens S18 des Zugangs. Das Verfahren kann insbesondere in Form einer Software implementiert sein, die auf einem Prozessor ausgeführt wird. Es ist dabei möglich, dass das Verfahren auf einem Prozessor eines Mobilgeräts oder auf einem Zentralrechner eines Krankenhaussystems ausgeführt wird. Es versteht sich, dass das Verfahren insoweit auch als Smartphone-App implementiert sein kann.
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Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
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In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem nichtflüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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