-
Gesellschaftlicher
Hintergrund der Erfindung
-
Handfeuerwaffen
(im weiteren vereinfachend Waffen genannt) sind technische Geräte deren
Zweck darin besteht, mittels einer chemothermischen Reaktion Projektile
auf hohe Werte kinetischer Energie zu beschleunigen, wobei die diesen
Projektilen (z.B. Geschossen) innewohnende Energie insoweit gefährlich ist,
als sie immer einen schwerwiegenden, z.T. zerstörenden, u.U. lebensbedrohenden Effekt
im Zielmedium hat
-
Aus
der Analyse des Wirkungs- und Verbreitungsspektrum von Waffen ergibt
sich die für
den Schutz der Gesellschaft wesentliche Notwendigkeit, die in unbefugter
bzw. missbräuchlicher
Benutzung von Waffen begründeten,
erheblichen Gefahren zu minimieren bzw. auszuschalten.
-
Konzeption der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein komplexes Sicherungssystem für Handfeuerwaffen,
das eine Benutzung durch Unbefugte ausschließt.
-
Das
erfindungsgemäß vorliegende
Sicherungssystem überprüft vor einer
Freigabe des Mechanismus einer Handfeuerwaffe die Autorisierung des
Benutzers zur Benutzung dieser Handfeuerwaffe und verhindert bei
nicht vorliegender Benutzungserlaubnis die aktivierte Funktion dieser
Waffe.
-
Im
unmittelbaren Zusammenhang damit beschäftigt sich die Erfindung mit
Prinzipien der eindeutigen, individuell zuzuordnenden Erkennung,
insbesondere mit Systemen und Verfahren der handlungseinbezogenen,
eineindeutigen Identifizierung von Benutzern.
-
Stand der Technik
-
Die
Sicherung gegen unbefugten Zugriff, insbesondere gegen unbefugte
Benutzung erfolgte nach vorgenommener Analyse herkömmlicher
weise mittels
- 1. stationärer- mechanischer Systeme (übliche Tresore,
Waffenschränke)
- 2. mobiler mechanischer Systeme (z.B. codierte mechanische Zahlenschlösser bzw.
externer Schlüssel)
(u.a. /1/),
- 3. stationärer
elektronisch/elektrischer Systeme (Tresore, Waffenschränke mit
Absicherung durch elektronisch/elektrische Verschlussrealisierung) /2/,
- 4. mobiler elektronisch/elektrischer Systeme, deren Wirkprinzip
angefangen von
a. Zeitsteuerung über Koordinaten-, Raum-, Territorialsteuerung
/3/,
b. benutzercodeselektierende, elektronisch/elektrische
Steuermodule mit Funktionsunterbrechung mechanischer Stellglieder – dabei
wird der personalisierte Benutzercode mittels eines in einem Gegenstand
des täglichen
Gebrauchs – u.a. Fingerring,
Armbanduhr – untergebrachten
Transpondermoduls (/4/, /5/) drahtlos zur Empfangseinheit der Waffe übertragen-,
bis zu
c. digitalisierten, benutzerspezifische bzw, benutzeridentische
biometrische Daten selektierende, elektronisch/elektrische Steuermodule
mit Funktionsunterbrechung mechanischer Stellglieder reicht.
-
Die
unter 1. bis 3. genannten Systeme sind insofern nachteilig, als
sie z.T. nicht mitgeführt
(da stationär),
nur unter Zeitaufwand zu entsperren (Probleme bei Stressbelastung)
und eventuelle Schlüssel wegnehmbar
sind.
-
Systeme
nach 4.b. sind zwar individuell selektiv durch drahtlose Signalgebung
in Schussbereitschaft zu versetzen, bleiben aber nach Wegnahme der
Waffe zumindest kurzzeitig in Funktion, bzw. sind nach Wegnahme
der "Transpondergehäuse" auch von Unbefugten
zu benutzen
-
Zu
den Systeme nach 4.c., als den innovativsten, – in den USA als "Smart Guns" bezeichnet – gehören Systeme
gemäß z.B. /6/,
/7/ sowie weitere, bei denen die individuell eindeutigen Papillarlinien der
Finger des legalen Benutzers als Freischaltungscode benutzt werden.
-
Andere
Verfahren nutzen die gleiche Identifikationsmethode bezogen auf
das Handballenpapillarmuster.
-
Dabei
ist die sichere, handlungsintegrierte, selbst minimal handlungsperiphere
Freischaltung für den
autorisierten Benutzer bei Erfordernis im Falle von Verletzungen,
starker Verschmutzung, durch Tragen von Handschuhen nicht gewährleistet,
was auch bezüglich
der Eindeutigkeit des Erfassens gilt.
-
Scanner
/8/ der individuellen Handkraft beim Erfassen, z.B. einer Faustfeuerwaffe,
die das momentan anliegende Kraftsignal mit einem personenspezifizierten
Bezugssignal abgleichen, erfordern eine Vielzahl von Kraftsensoren,
wobei, abgesehen von der bisher erreichten, nur ca. 90% Identifizierungssicherheit
als negatives Kriterium, deren Unterbringung am bzw. im Waffengehäuse infolge
der verteilten Anordnung und schaltungsmäßigen Verbindung erhebliche
Aufwendungen zu treiben sind. Aus der medizinischen Praxis ist auch
allgemein bekannt, dass das Kraftaufkommen von Muskeln in Stresssituationen
sich von dem in Normalsituationen durchaus unterscheidet.
-
In ähnlicher
Weise mängelbehaftet
ist die Freischaltung von Sperrsystemen unter Anwendung der unterdessen
bei Datenverarbeitungsanlagen gebräuchlichen Sprachidentifikation.
-
Neben
der aufwendigen, mittels der im Waffengehäuse unterzubringenden Decodiereinrichtung vorzunehmenden
Frequenzanalyse, können
in Stress- bzw. psychologischen Ausnahmesituationen u.U. nachteiligerweise
Abweichungen gegenüber
der Normalsituation auftreten, wodurch sich das aktuelle Frequenzspektrum
gegenüber
dem eingespeicherten Vergleichsspektrum verändert, was vergleichbar zu
den oben gemachten Anmerkungen zum Muskeltonus zu Fehlfunktionen
führen
und u.U. lebensbedrohlich für
den befugten Benutzer infolge der Nichtnutzungsfähigkeit seiner Waffe sein kann.
-
Ein
weiteres System /9/ verwendet, neben einer Steuereinrichtung mit
Eingabeeinheit, Rechnereinheit, Ausgabeeinheit, einen am Körper getragenen
Generator, der ein auf der gesamten Körperoberfläche anliegendes, individualcodemoduliertes
Niederfrequenzsignal als Freischaltungsbasis für die in der Waffe integrierte,
im Freischaltungsfall auf den Waffenmechanismus einwirkende, decodierende
Logikschaltung generiert.
-
Zwar
kann die Integration des Generators in am Körper zu tragenden Gegenständen des
persönlichen
Bedarfs (Uhren, Ringe, Wundheftpflaster) kaschiert werden, bei Bekanntwerden
bzw. Erpressen der Information über
die Unterbringung des Generators und dessen Wegnahme ist die Waffe
auch für Unbefugte
benutzbar.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Aufgabe
der Erfindung ist die Entwicklung eines intelligenten, selektiven,
elektronischen Sperrmoduls gegen Benutzung/Verwendung von insbesondere
mitgeführten,
am Mann getragenen, bzw. in der unmittelbaren Umgebung gelagerten
Jagd-, Sport- und Verteidigungswaffen durch Unbefugte und dessen
funktionelle Integration in einer Waffe
-
Die
vorliegende Erfindung hat weiter die Aufgabe, den Sperrmodul mit
einem Sicherungsverfahren auszustatten, bei dem die Waffe nur durch
eine autorisierte Person benutzbar ist.
-
Insbesondere
soll die Erfindung dafür
Sorge tragen, dass die Waffenfreischaltung nach einer handlungsintegrierten
bzw. minimal handlungsperipheren, personenspezifizierten, eineindeutigen
Kontaktaufnahmeinnerhalb eines wählbaren
Nutzungszeitraums erfolgt.
-
Während des
wählbaren
Nutzungszeitraums soll die Benutzung der Waffe wie bei einer nicht
mit diesem Sicherungssystem ausgestatteten Waffe möglich sein
und keiner Zusatzhandlungen gegenüber einer üblicherweise durchgeführten Waffennutzung
bedürfen.
-
Kurzbeschreibung der Erfindung
-
Ausgehend
von der Grundprämisse
eines "permanenten", oder besser, "temporär unterbrochenen,
permanenten Sperr- (Sicherungs-) -zustandes" wurde die Konzeption eines intelligenten, "Individuell selektiven,
elektronischen Sicherheitsmoduls gegen Benutzung/Verwendung von
Jagd-, Sport- und Verteidigungswaffen durch Unbefugte erarbeitet.
-
Eine
Handfeuerwaffe besteht aus mindestens einem Waffenlauf, Griffstück bzw.
Schaft, einem Verschlusssystem, mindestens einem Waffenschloss mit
zugehöriger
Abzugs- und Sicherungseinrichtung, mit Visiervorrichtungen sowie
evtl. zusätzlich
einer Mehrladeeinrichtung.
-
Zur
Realisierung des "temporär unterbrochenen,
permanenten Sperr- (Sicherungs-) -zustandes" sind Vorrichtungen/Modulstrukturen,
insbesondere steuerbare einzusetzen, die an einem oder mehreren dieser
relevanten Funktionsgruppen angreifen, um deren Sperrung, d.h. "Nichtfunktionsfähigkeit" zu bewirken.
-
Infolge
der, aus dem einer Handfeuerwaffe innewohnenden Verwendungszweck
erwachsenden, allgemeinen Gefährlichkeit,
macht es Sinn, die Benutzbarkeit auf den für ihre Verwendung befugten
Anwender so zu beschränken,
dass nicht Unbefugte auf Umwegen Nutznießer sein können.
-
Die
eineindeutige Zuordenbarkeit auf den Befugten muss, im Interesse
der üblicherweise
unkomplizierten Benutzungsfähigkeit
einer Waffe so erfolgen, dass eine im normalen Handlungsablauf integrierte
bzw. minimal periphere Aktion ausreicht, den Benutzer eineindeutig
zu identifizieren.
-
Aus
diesem Grund ist die Nutzung biometrischer Daten besonders geeignet,
da sie
- 1. personenspezifisch eineindeutig bewertbar
und
- 2. bei Verwendung geeigneter Hardwarestrukturen in minimalen
Einschaltzeiten aktivierbar sind.
-
Die
erfindungsgemäß zu realisierende Sperrvorrichtung
wird dadurch geschaffen, dass die Waffe mit einem Elektroniksystem,
bestehend in der einfachsten Ausführung aus
- – einem
Eingangsteil (Sensorikschaltung), d.h. als Schnittstelle zum Benutzer
zur Erfassung biometrischer Daten,
- – einem
nachgeordnetem Logik-/Steuerungsmodul (z.B. Microcontroler) zur
Datenidentifikation sowie zur Generierung eines Steuersignals mit
Signalindikation sowie mit redundanten Verknüpfungen zur Freigabe bzw. Sperrung
der Aktoren,
- – mindestens
einem Aktor,
- – mindestens
einer Aktorsteuerung,
- – zugehörigem Versorgungs-
und Signalbussystem,
- – Stromversorgung,
optional ergänzend
- – einer
Regenerierungsschaltung der Stromversorgung
teilweise
bzw. optional in diskreter oder teilweise bzw. optional in integrierte
(modularer) Ausführung ausgestattet
ist.
-
Die
sensorische Schnittstelle zum Benutzer kann sowohl ein der Waffe
zugehöriges,
als auch ein am/im Waffenkorpus angefügtes/integriertes, nicht dem
Waffenaufbau/-gehäuse
zugehöriges
Zwischenglied sein.
-
Erfindungsgemäß als vorteilhaft
hat sich die Gestaltung des Eingangsteils als eine, biometrische Daten
erfassende Schnittstelle in Ausführungsform eines
Fingerprintthermoscanners mit geeigneter, zugehöriger software sowie Signal-
und Versorgungsbus erwiesen.
-
Vermittels
dieses Eingangsteils wird das biometrisches Merkmal individueller
Fingerprintmuster des befugten Benutzers mittels eines Scannverfahrens
aufgenommen und der Logikschaltung zugeführt.
-
Das
Scannen des jeweiligen Printmusters erfolgt durch berührendes Überstreichen
der Scannersensorik, was höchstens
innerhalb von </=/> einer Sekunde und
entweder handlungsintegriert bzw. ausführungsbedingt minimal handlungsperipher
(eine Zusatzhandlung) erfolgt.
-
Dieses
biometrische Datenerfassungsprinzip basiert auf dem positiven Abgleich
des aktuell erfassten, thermisch gestützten Fingerprintmustersignals mit
dem im oben genannten, elektronischen Logik-/Steuerungsmodul (Mikrocomputer usw.)
im Verlaufe eines vorausgehenden, methodisch prinzipiell gleichartigen
Verfahrens personenspezifiziert gespeicherten Bezugssignal.
-
Ein
derartiger Fingerprintthermoscanner ist im Rahmen der technischen
Weiterentwicklung soweit bezüglich
seiner Abmessungen bzw. räumlich reduziert,
dass ein Anbau, eine Integration in Handfeuerwaffen üblicher
Abmessungen ohne Störung der
integralen Waffeaußen/-oberfläche möglich ist.
-
Dabei
können
je nach Leistungsfähigkeit
des Scanners beispielsweise mindestens zehn Fingermuster zur Vergleichsprüfung verwendet
werden.
-
Allerdings
ist die vorherige Deponierung dieser beispielsweise zehn Muster
in der Logikschaltung erforderlich.
-
Dabei
ist vorteilhaft, dass, bezogen auf wählbare Zeiträume, die
Referenzfinger bzw. Referenzfingerparungen nach Belieben des legalen
Benutzers zur Erhöhung
der Sicherheit gewechselt werden können.
-
Das
positiv abgeglichene Freigabesignal gelangt via Signalsteuerung,
Signalbus zur Aktorensteuerung, die den Aktor im Rahmen des voreingestellten
Betätigungsweges
handeln lässt.
-
Der
gesperrte Waffenmechanismus, bzw. das einbezogene, gesperrte Waffenteil
wird durch den Aktor freigegeben, die Waffe ist benutzbar.
-
Als
Aktor wird in einer Ausführungsform
ein Elektromotor wegen der mechanischen Stabilität solcher Elemente eingesetzt.
-
Im
Falle des nicht erfolgreichen Datenabgleichs wird die Generierung
eines Freigabesignals verweigert, der Mechanismus/das gesperrte
Waffenteil bleibt in Sperrstellung.
-
Wird
die Stromversorgung der Waffe abgeschaltet, z.B. bei einer Ausführungsform
durch "Sicherung" der Waffe in üblicher
Weise, wird mittels des Aktors in Anwendung einer "Power off reset-schaltung" der Waffenmechanismus
in gesperrte Position gefahren.
-
Gleiches
tritt ein, wenn der wählbare
Nutzungszeitraum überschritten
wird und infolgedessen das Sicherheitsmodul selbsttätig die
Freischaltung beendet.
-
Erfindungsgemäß sind Ausführungsformen des
Systems mit Zustandsindikatoren (Signalindikation) wesentlicher
Betriebszustände
(z.B. Bereitschaftszustand des Systems, Ladezustand der Stromversorgung)
in einer Ausführungsform
mit LED-Halbleiterbauelementen (Light-Emission Diode) ausgestattet.
-
Weiter
sind erfindungsgemäß Ausführungsformen
mit systemredundanten Verknüpfungen
zur Freigabe bzw. Sperrung des/r Aktors/en sowie zur Sicherung einer
hohen Funktionsfähigkeit
des Systems entwickelt worden.
-
Mit
der erfindungsgemäßen Lösung ist
eine der Aufgabenstellung gerecht werdende, intelligente, weil eineindeutig
nur auf den befugten Benutzer reduzierte – selektive und in der Praxis
den Freigabemodus real nicht verzögernde Ausführung eines Sperrmoduls einer
Handschusswaffe realisierbar.
-
Mit
den oben erwähnten,
zusätzlichen
Möglichkeiten
bzw. Systemkomponenten ist ein fast 100%-iger Sicherheitsgrad gegen
unbefugten Gebrauch bei hoher Systemstabilität und Benutzungs- sowie Freigabesicherheit
erreichbar.
-
Fundstellen/Quellen
-
- /1/ US Patent 6,260,300 B1
- /2/ "Frankonia
Jagd" Katalog 1999/2000,
Fa. Waffenfrankonia 97072 Würzburg,
Randersackerer Str. 3–5,
- /3/ Schweizer Waffenmagazin 8/89, S. 435, „peg", Vogt – Schild/Habegger Medien -AG,
CH 4501 Solothurn Schweiz,
- /4/ "Smart gun
technology project final report",
Sandia National Laboratories, New Mexico and Livermore, May 96,
- /5/ "Welt am
Sonntag" 21.5.2000
S.69,
- /6/ Deutsche Patentschrift DE 19831690 C2
- /7/ Deutsche GM-Schrift G
9207 173.2
- /8/ "ND", 2./3. 4. 2005, "Natur und Wissenschaft"
- /9/ Deutsche Patentschrift DE 10037227 A1