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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung, Speicherung,
zum Abgleich und zur Auswertung medizinischer und/oder biometrischer
Daten eines Lebewesens.
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Hintergrund
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Unter
Biometrie oder Biometrik versteht man die Lehre von der Messung
an Lebewesen. Hierfür einsetzbare
Vorrichtungen der vorgenannten Art sind in vielfältigster Art bekannt. Sie dienen
z.B. zur Identifikation eines Lebewesens anhand körpereigener charakteristischer
Merkmale, wie z.B. der Gesichtsgeometrie, der Augenmerkmale, usw.
Bei Personen wird insbesondere der Fingerabdruck für eine Identifikation
herangezogen; hierzu gibt es zahlreiche Anwendungsbeispiele. Beispielhaft
sei hierfür
auf die
DE 10 004
457 A1 verwiesen.
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Für besondere
Anwendungsfälle
wurde solch eine Vorrichtung derart miniaturisiert, dass sie z.B.
als tragbarer Zugangsschlüssel
ausgeführt
ist, welcher durch Übermittlung
der gewonnenen Daten an einen Empfänger die Auswertung der einem
Fingerabdruck zugeordneten Daten und damit die Überprüfung der Zugangsberechtigung
der Person zu einem bestimmten Gerät, z.B. einem Computer, einem abgeschlossenem
Kraftfahrzeug oder einem Sicherheitsbereich ermöglicht. Solch ein Zugangsschlüssel ist
z.B. in der
DE 19
929 894 A1 oder in der
DE 10 238 134 A1 beschrieben. Der Anwendungsbereich solcher
bekannten Gerätschaften
ist sehr eingeschränkt,
so dass für
unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Zugangsschlüssel vorgesehen
sein müssen.
Die Übertragung
der Daten kann dabei mittels Nahfeld-Kommunikation über Funkwellen,
durch Anwendung der „Bluetooth"-Technologie oder
dergleichen erfolgen. In der US Patentschrift 6,754,472 B1 ist eine
alternative Methode zur Übertragung
solcher Daten unter Ausnutzung der Leitfähigkeit der Haut des Menschen
beschrieben.
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Zu
den bekannten Vorrichtungen zur Ermittlung medizinischer Funktionen
eines Lebewesens zählen
Gerätschaften
zur invasiven oder nichtinvasiven Untersuchung von Lebewesen. Dazu
gehören nur
beispielhaft die Entnahme von Blut, eine DNA-Bestimmung, das Röntgen, die Messungen von Puls,
Blutdruck, der Herzfrequenz, etc., etc. Auch derartige Vorrichtungen
nichtinvasiver Art sind heutzutage weitgehend tragbar ausgeführt. Nur
beispielhaft sei auf die Geräte
zur 24-Stundenmessung von EKG oder Blutdruck sowie auf die am Handgelenk anbringbaren
Geräte
zur Puls- und/oder
Blutdruckmessung selbst beim Dauerlauf verwiesen.
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Schließlich sind
die von den Krankenkassen heraus gegebenen Karten mit Speicherchip
im Scheckkartenformat bekannt, die bei einem Arztbesuch zur Identifikation
des Patienten dienen, die Speicherung historischer medizinischer
Daten des Patienten zulassen, aber selbst bei zusätzlicher
Aufnahme eines Fotos auf der Karte kein völlig fälschungssicheres System bieten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung bereit zu
stellen, die äußerst vielseitig,
z.B. in der Gesundheitsvorsorge und in der Personenbetreuung und/oder
im Sicherheitsbereich für die
Ermittlung der Zugangs- oder Zugriffsberechtigung einsetzbar ist
und die für
die ermittelten medizinischen Daten eine individualisierte, unverwechselbar
auf das Lebewesen bezogene Datenübertragung ohne
die Möglichkeit
von Manipulationen zulässt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
zuvor erwähnte
Aufgabe ist für
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch
die Verknüpfung
einer ersten Einrichtung zur Feststellung der Identität eines
Lebewesens anhand mindestens eines charakteristischen, eindeutigen
Körpermerkmals
mit einer zweiten Einrichtung zur Ermittlung mindestens einer medizinischen
Funktion des Lebewesens oder einer medizinischen Information über das
Lebewesen und einer dritten Einrichtung zur Übertragung der derart ermittelten
Daten mittels Nahfeld- Kommunikation lassen sich Vereinfachungen
bei der Anwendung im alltäglichen
Gebrauch in der Gesundheitsvorsorge, bei der medizinischen Versorgung
oder Langzeitüberwachung
von Lebewesen, also Mensch und Tier, und bei der Personenbetreuung,
insbesondere kranker oder hilfsbedürftiger, meist alter Menschen,
und/oder im Sicherheitsbereich erzielen.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dient der von einem handelsüblichen
Sensor ermittelte Fingerabdruck einer Person zur der aus Identifikation und
Verifikation bestehenden Authentifikation (Definition nach Dr. Manfred
U.A. Bromba) dieser Person, so dass sich eine Zugriffs- oder Zugangsberechtigung
feststellen lässt,
während
es sich bei der zweiten Einrichtung um einen im multispektralen
Bereich arbeitenden, an sich bekannten optischen Sensor zur Ermittlung
von Gewebespektren handelt. Dieser bekannte Sensor lässt die
Messung medizinischer Daten im subkutanen Gewebe des Menschen zu.
Zur Übertragung
der medizinischen und/oder biometrischen Daten an den Empfänger lässt sich
in vorteilhafter Weise ein an sich bekannter Codegeber verwenden,
welcher die Leitfähigkeit
der menschlichen Haut für
die Datenübertragung
einsetzt. Aus Sicherheitsgründen
ist der Codegeber in besonders vorteilhafter Weise mit einer Einrichtung
gekoppelt, die z.B. bei Überschreitung
eines vorgegebenen Abstands des Codegebers von der Haut der zu identifizierenden
Person (nachfolgend: Zielperson) diesen abschaltet. Damit ist eine
Verwendung der Vorrichtung durch Dritte völlig ausgeschlossen und eine
bisher unerreichte Sicherheit in der Anwendung erzielbar.
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Der
heutzutage erzielbare enorm hohe Grad an Miniaturisierung ermöglicht den
Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einen Gegenstand des täglichen
Bedarfs. Damit sind multifunktionale Gerätschaften möglich, die außer den üblichen
Anwendungen, wie Zeitmessen, Telefonieren, Fotografieren, usw, zusätzlich die
Authentifikation einer Zielperson, zum Zwecke der Feststellung einer
Zugriffs- oder Zugangsberechtigung zu einem Gerät, einem Sicherheitsbereich
oder dergleichen, und/oder die Überwachung
körpereigener
Funktionen in Echtzeit ermöglichen.
Die zuletzt genannten Daten können auf
einem Display der Gerätschaft
unmittelbar angezeigt, in deren Speicher als historische Daten abgespeichert
oder bei einem Arztbesuch zusammen mit der Information über die
Identität
der Zielperson an einen in der Praxis vorhandenen Empfänger übertragen
werden. Der zuletzt genannte Anwendungsfall kann die bisher üblichen
Karten der Versicherer entbehrlich machen und bietet zudem mehr
Sicherheit gegen Manipulation und Missbrauch.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung handelt
es sich bei dem Gegenstand um ein stationäres Gerät oder ein am Körper tragbares
Modul zum Nachweis der Zugriffsberechtigung auf ein Gerät oder eine
Maschine. Insbesondere Versicherungsgesellschaften sind daran interessiert,
dass zur Vermeidung von Arbeitsunfällen an gefahrträchtigen
Maschinen nur solche Personen den Betrieb aufnehmen und eine Maschine
bedienen können,
die zugangsberechtigt, möglicherweise
sogar ausschließlich
zugangsberechtigt sind. Die Bedienungsperson sollte möglicher
weise auch eine gute körperliche
Konstitution aufweisen müssen
und persönlich
fit sein, was durch die Ermittlung entsprechender medizinischer Faktoren,
z.B. des Pulsschlags oder etwa des Promilleanteils von Alkohol im
Blut, etc., feststellbar ist. In diesen Fällen kann die Vorrichtung durchaus
als stationäres
Gerät ausgeführt sein,
während,
wenn Mobilität
erforderlich ist, ein am Körper
getragenes Modul bevorzugt zur Anwendung kommen wird. Ist z.B. ein Polizist
oder Wachmann auf Streife oder eine sonstige Person eines Sicherheitsdienstes,
die mit solch einem Modul ausgerüstet
sind, einer besonderen Stresssituation oder gar Bedrohung ausgesetzt, dann
könnte
das Modul eine entsprechende Warnung in der Zentrale und damit ein
Eingreifen weitere Sicherheitskräfte
auslösen.
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Ausführliche
Beschreibung
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Unter
Biometrie oder Biometrik versteht man die Lehre von der Messung
an Lebewesen. In seinem Artikel „Bioidentifikation" (www.bromba.com/fag/biofagd.htm) erläutert Dr.
Manfred U.A. Bromba was er unter biometrischer Authentifikation
versteht, nämlich: „Biometrische
Authentifikation ist die automatische Erkennung eines Lebewesens
mit Hilfe geeigneter Körpermerkmale.
Durch Bestimmung geeigneter charakteristischer körperlicher Merkmale während des
Authentifikationsvorgangs wird durch Vergleich mit den hinterlegten
biometrischen Daten die Identität
einer Person festgestellt." Dr.
Bromba benutzt in diesem Zusammenhang den Begriff „Authentifikation" als Oberbegriff
für Identifikation
und Verifikation. Dr. Bromba stellt die wesentlichen biometrischen
Merkmale in Tabellen zusammen, er untersucht ihre Entstehung (z.B.
durch Vererbung), ihre zeitliche Konstanz, ihre Erfassung, ihre
Eignung für Authentifikationszwecke
bezüglich
Komfort, Genauigkeit, Verfügbarkeit
und Kosten sowie Hauptanwendungsgebiete. Auch eine ausführliche
Auflistung der biometrischen Standards enthält diese Fundstelle. Weitere
Details über
die Bausteine eines biometrischen Authentifikationssystems und die
Messgrößen, welche
die Leistungsfähigkeit
eines solchen Systems bestimmen, sind dieser Fundstelle zu entnehmen,
auf deren Inhalt hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird.
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Mit
Hilfe der Biometrie lassen sich charakteristische Merkmale, insbesondere
Augenmerkmale, ganz allgemein von Lebewesen, also auch Tieren bestimmen.
Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung verwendet von den zahlreichen
biometrischen Merkmalen als charakteristisches körperliches Merkmal beispielhaft
den Fingerabdruck eines Menschen. Häufig wird in der Literatur
auf derartige Messungen unter der Bezeichnung AFIS (Automated Fingerprint Identification
System) Bezug genommen. Dabei lässt sich
der Fingerabdruck mit den unterschiedlichsten Sensoren (kapazitiv,
optisch, thermisch, akustisch, drucksensitiv) ermitteln. Die Erfindung
ist in ihrer Anwendung jedoch keineswegs auf den Menschen, geschweige
denn auf dessen Fingerabdruck beschränkt.
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Der
Government IT & Homeland
Security Industry Report „Biometrics
The Key to Measuring People for Profits" von B. Gesuale, R. Arditi vom 27.02.2006
(www.raymondjames.com) beschreibt in drei Anwendungsbeispielen den
Einsatz technisch ausgereifter Biometrieanwendungen. Das erste Beispiel
betrifft den Einsatz einer multi-biometrischen Vorrichtung der Firma
Daon im Bereich der australischen Einwanderungsbehörden; gemessen
wurden dabei die Iris, die Gesichtsgeometrie und der Fingerabdruck
einer Zielperson. Fall 2 betrifft die Anwendung eines Fingerabdrucksensors
der Firma Pay By Touch im Einzelhandel, während Fall 3 den Einbau eines
Fingerabdruck-Sensors der Firma AuthenTec in ein Notebook beschreibt.
Die Fundstelle enthält des
Weiteren das Firmenprofil von 25 auf dem Gebiet der Biometrie tätigen Firmen.
Von diesen Firmen sei insbesondere der Sensor der Firma Lumidigm,
Albuquerque, New Mexico, Vereinigte Staaten von Amerika erwähnt. Dieser
optische Sensor arbeitet im multispektralen Bereich und dient zur
Ermittlung von Gewebespektraldaten der Haut einer Zielperson. Dabei lässt dieser
Sensor die Messung von Daten sowohl auf der Haut als auch unter
der Haut zu. Insbesondere werden Wellenlängen im nahen Infrarot eingesetzt,
die vom subkutanen Gewebe der Zielperson reflektiert werden. Das
Besondere an diesem optischen Sensor ist, dass sich mit ihm nicht
nur der Fingerabdruck einer Zielperson ermitteln lässt und
zwar aufgrund der hier angewandten speziellen Technologie mit einer
wesentlich höheren
Zuverlässigkeit
als bei den meisten anderen Sensoren, sondern dass sich mit ihm
auch medizinische Daten der Zielperson erfassen lassen. Insbesondere
die Bestimmung von Blutzucker- und Hämoglobinwerten ist realistisch. Das
macht diesen Sensor äußerst vielseitig
einsetzbar. Eine aufschlussreiche Beschreibung des Funktionsprinzips
und der Möglichkeiten
dieses Sensors ist am Beispiel der Messung des Fingerabdrucks unter www.sensormaq.com „A Multispectral
Sensor for Fingerprint Spoof Detection" beschrieben, worauf ausdrücklich Bezug
genommen wird. Die
EP
1217948 B1 der Lumidigm, Inc beschreibt ein Verfahren,
bei dem das positive Verifizieren der angeblichen Identität einer
Zielperson durch Vergleich von Berechtigungsgewebespektraldaten
(die mehrere Messwellenlängen
aufweisen) der verifizierten Person mit Zielgewebespektraldaten
(die ebenfalls mehrere Messwellenlängen aufweisen) einer Zielperson
erfolgt.
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Mit
der nichtinvasiven Messung von Glukose beim Menschen befassen sich
zahlreiche Dokumente. Die
EP
1339317 B1 beschreibt z.B. eine Vorrichtung zur Glukoseüberwachung
mit Netzwerkanschluss; dabei umfasst ein Glukosedetektorelement ein
thermisches Gradientenspektrofotometer. Die
DE 19 840 452 beschreibt ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur nichtinvasiven Messung von Konzentrationen
von Blutkomponenten. Gemessen werden Hämoglobin, Cholesterin, Albumin,
Alkohol und Glukose. Die
DE
19 538 372 A1 beschreibt eine sehr spezielle Art einer
nichtinvasiven Glukosemessung, während
die
EP 1379166 A1 eine
weitere Vorrichtung sowie ein Verfahren zur nichtinvasiven Glukosemessung
beim Menschen beschreibt. Die
EP 1139862 A1 und die ihr entsprechende US-PS
6,067,463 beschreiben ebenfalls eine derartige Vorrichtung und ein
Verfahren, wobei zumindest zwei Messungen mit elektromagnetischer
Strahlung ähnlicher,
aber nicht identischer Wellenlänge
durchgeführt
werden. Als „analyte" werden Glukose,
Harnstoff, Kreatin, Keton, Billirubin, Hämoglobin, Urobilinogen und
Protein erwähnt.
Zwei interessante Fundstellen sind noch unter Clinical Chemistry
2003; 49: 924–934. „Monitoring Blood
Glucos Changes in Cutaneous Tissue by Temperature-modulated Localized
Reflectance Measurements" und
unter OPTICS LETTERS/Vol. 19, No. 24/December 15, 1994 mit dem Titel "Influence of glucose
concentration on light scattering in tissue-simulating phantoms" zu finden.
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Zum
Thema "nichtinvasive
Glukosemessung beim Menschen" beschreibt
die „Ärzte Zeitung" vom 27.08.2003 ein
europaweit zertifiziertes Messgerät der Firma Pendragon Medical
in Form einer Armbanduhr, das kontinuierliche Glukosemessungen auf der
Grundlage der Impedanz-Spektroskopie-Technik (Widerstandsmessung)
zulässt.
Diese Technik beruht nach Angaben des Unternehmens darauf, dass Veränderungen
des Glukose-Spiegels im Blut zu Veränderungen der elektrischen
Eigenschaften der Haut und des darunter liegenden Gewebes führen. Diese Veränderungen
haben einen Effekt auf die elektrische Polarisierung der Zell-Membranen.
Die „Zucker-Uhr" erzeugt ein schwaches
elektromechanisches Feld. Die Wechselwirkungen zwischen diesem Feld
und den Eigenschaften von Haut und Gewebe werden von einem Sensor
an der Unterseite des Geräts
aufgenommen und ausgewertet. Die Veränderungen der elektromagnetischen
Eigenschaften, die auf den Schwankungen der Blutglukose beruhen, werden
indirekt und schnell erfasst und ggf. bis zu einem Monat im Gerät abgespeichert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung ist nachfolgend näher beschreiben und anhand
eines in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen
erläutert.
Es zeigen
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1a eine
schematische Ansicht einer multifunktionalen Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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1b eine
teilweise geschnitten dargestellte Ansicht der Vorrichtung gemäß 1a;
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1c einen
Schnitt längs
der Linie c-c in 1a;
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2 einen
schematischen Aufbau einer multifunktionalen Vorrichtung gemäß der Erfindung und
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3 ein
schematisches Ablaufdiagramm.
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Eine
multifunktionale Vorrichtung A zur Erfassung, zur Speicherung, zum
Abgleich und zur Auswertung medizinischer und/oder biometrischer Daten
eines Lebewesens gemäß eines
ersten vorteilhaften Ausführungsbeispiels
der Erfindung kann z.B. die Form eines biomedizinischen Identifikationsschlüssel, wie
in den 1a bis 1c dargestellt annehmen.
Dieser Identifikationsschlüssel
besitzt ein Gehäuse 1 aus
einem formstabilen Material, eine Fingerführung 2 zur Aufnahme
eines Fingers einer Zielperson, deren Identität festgestellt werden soll, Gehäuseöffnungen 3 und 4 für eine erste
Sensoreinrichtung 8 bzw. eine Funktionsanzeige 14 und
eine Auflage 5 für
eine zweite Sensoreinrichtung 9. Innerhalb des Gehäuses 1 sind
eine Platine 6 sowie eine Energiequelle 7 angeordnet.
Als Energiequelle kann eine Batterie, insbesondere eine Hochleistungs-Knopfzelle
vorgesehen sein. Alternativ ist auch eine Aufladung über eine
USB Schnittstelle direkt von der Energieversorgung eines PC oder
der Einsatz eines Solarchips oder ein Antrieb durch Bewegungsenergie,
wie z.B. in Uhren üblich,
denkbar.
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Die
Platine 6 umfasst mehrere Baugruppen, nämlich die erste und zweite
Sensoreinrichtung 8 und 9, einen Prozessor 10,
einen Algorithmus 11 zur Unterstützung des Prozessors 10,
einen Datenspeicher 12, einen Matcher 13, die
Funktionsanzeige 14 und einen Codegeber 15.
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Bei
der ersten Sensoreinrichtung
8 kann es sich insbesondere
um von der Software der Firma Ikendi Software AG, 82205 Gilching,
Bundesrepublik Deutschland angesteuerte Sensorbausteine unterschiedlichster
Hersteller zur Messung von Fingerabdrücken einer Zielperson handeln.
Als besonders geeignet hat sich ein thermischer Sensor der Firma
Atmel, San Jose, CA, Vereinigte Staaten von Amerika herausgestellt.
Die Ansteuerung eines Sensorbausteins ist z.B. in der
DE 19 929 894 A1 beschrieben, auf
die ausdrücklich
Bezug genommen wird. Aber auch vergleichbar miniaturisierte Sensorbausteine zur
Messung anderer biometrischer Daten anhand der Auswertung eindeutiger,
charakteristischer Körpermerkmale
einer Zielperson, wie z.B. der Ermittlung der Gesichtsgeometrie,
des Irismusters, der Blutgefäßstruktur
der Retina durch ein Kameramodul, wie es heute in tragbaren Telefonen
verwendet wird, können
zum Einsatz kommen. In dem vorerwähnten Artikel von Dr. M.U.A.
Bromba sind allein dreizehn unterschiedliche charakteristische Körpermerkmale
aufgelistet, die allerdings zu einer unterschiedlichen Treffersicherheit
führen
können.
Offensichtlich konnte sich die Ermittlung des Fingerabdrucks (AFIS
Automated Fingerprint Identification System), trotz der eher durchschnittlichen
Treffersicherheit für
Fingerabdrücke,
in marktgängigen
Anwendungen, insbesondere im Sicherheitsbereich, durchsetzen.
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Die
Vorrichtung A gemäß der Erfindung
kann Teil eines stationären
Geräts
sein oder ganz allgemein Baustein eines Gegenstandes des täglichen Bedarfs,
wie gerade solch eines tragbaren Telefons, insbesondere eines solchen
mit Kameramodul, einer Digitalkamera, einer Armbanduhr oder dergleichen. Im
Falle eines Fotohandys oder einer Digitalkamera kann die erste Sensoreinrichtung 8 mit
dem Kamerabaustein und die zweite Sensoreinrichtung 9 zur
Ablage historischer medizinischer Daten der Zielperson mit dem jeweiligen
Speicher gekoppelt sein.
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Bei
der zweiten Sensoreinrichtung
9, die zur Erfassung medizinischer
Funktionen einer Zielperson dient, kann es sich insbesondere um
den zuvor erwähnten,
im multispektralen Bereich arbeitenden optischen Sensorbaustein
zur Ermittlung von optischen Gewebespektraldaten einer Zielperson
der Lumidigm, Inc., Albuquerque, New Mexico, Vereinigte Staten von
Amerika handeln. Damit lassen sich nach Kenntnis des Anmelders zumindest
Werte für
Hämoglobin
und Glukose nichtinvasiv ermitteln. Aber auch die in der
DE 19 840 452 A1 beschriebene
Vorrichtung und das darin beschriebene Verfahren zur nichtinvasiven
Messung von Konzentrationen von Blutkomponenten, das die Ermittlung
von Hämoglobin,
Cholesterin, Albumin, Alkohol und Glukose zulässt, ist in Verbindung mit
der multifunktionalen Vorrichtung gemäß der Erfindung anwendbar.
Auch die Erkenntnisse der aus der US-PS 6,067,463 bekannten, vorerwähnten Vorrichtung,
die u.a. zusätzlich
die Ermittlung von Harnstoff, Billirubin und Protein beschreibt,
können
im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anwendung
kommen. Schließlich
kann es sich bei der zweiten Sensoreinrichtung
9 um einen
Ultraschallgeber handeln, der die subkutane Reflexion der Schallwellen
registriert und als medizinische Daten des Lebewesens interpretiert
und speichert.
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Ein
Beispiel für
die Funktion eines Matchers
13 ist für den vorerwähnten Sensorbaustein
der Firma Ikendi in der
DE
10 004 457 A1 beschrieben.
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Bei
der Datenanzeige 14 kann es sich um eine einfache LED-Anzeige
oder eine Flüssigkristall-Panel
zur Wiedergabe des Ergebnisses der Authentifikation einer Zielperson
anhand der ermittelten biometrischen Daten handeln. Die Nachricht
kann in Bezug auf die Ermittlung einer Zugangs- oder Zugriffsberechtigung
lediglich „J" oder „N" bzw, „Y" oder „N" lauten oder aus
einer ausführlicheren,
ggf. menuegesteuerten Aussage „Messung
wiederholen" bestehen.
Beim Einbau in ein tragbares Telefon könnte die Vorrichtung zudem
die Eingabe eines zusätzlichen
Passworts oder dergleichen verlangen. Für die Wiedergabe der medizinischen
Daten in Form grafischer Angaben ist ein Flüssigkristall-Panel sicher von Vorteil.
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Als
Codegeber 15 können
marktgängige
Exemplare unterschiedlichster Hersteller zur Anwendung kommen. Insbesondere
eignen sich Codegeber für
die Nahfeld- Kommunikation/die
Kurzstrecken-Datenübertragung,
wie z.B. RFID (Radiofrequenz-Identifikation)
Codegeber, mit Bluetooth-Technologie arbeitende Codegeber oder Codegeber,
welche in der eingangs erwähnten
Weise die Übertragung
von Daten unter Ausnutzung der Leitfähigkeit der Haut des Menschen
ermöglichen.
Bei dieser Anwendung wird das Nahfeld des Körpers als Datenkanal benutzt.
Der Codegeber leitet Codedaten als schwachen und für den Menschen
unschädlichen
Strom über
die Haut einer Zielperson. Die Datenübertragung ist dabei, anders
als bei den beiden erstgenannten Codegebern, abhörsicherer, da keine Streuung
von Signalen durch ein elektromagnetisches Feld besteht. Als zusätzliche
Vorsichtsmaßnahme
kann das Signal verschlüsselt
werden. Für
die Übertragung
medizinischer Daten nach der vorliegenden Erfindung ist die verbesserte
Abhörsicherheit
von entscheidendem Vorteil. Trotz des niedrigen Signalpegels ist
die Datenübertragung
im übrigen
besser, kostengünstiger
und stromsparender als bei der alternativen Funktechnik.
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Gegenüber externen
Störfaktoren
wie Wasser oder Temperaturschwankungen ist das System völlig unempfindlich.
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An
Codegebern für
die Datenübertragung über die
Haut arbeiten weltweit unterschiedliche Hersteller. Der japanische
Kommunikationskonzern NTT arbeitet nach „VDI Nachrichten.com" vom 12.05.2006 z.B.
an einem mit „RedTacton" bezeichneten Konzept.
Bereits marktreif ist ein unter der Bezeichnung „Skinplex" bekannt gewordener Codegeber der Ident
Technology AG, 82234 Weßling,
Bundesrepublik Deutschland. Anwendungen im Bereich des Zugangs zu
Kraftfahrzeugen, zur personenbezogenen automatischen Einstellung
von Sitzen in solchen Kraftfahrzeugen seien beispielhaft erwähnt. Ebenfalls
nur beispielhaft sei auf die
DE 10 305 341 A1 , die
DE 10 2005 013 008 A1 oder
die
DE 10 2004 048
956 A1 verwiesen. Die Verwendung des Systems als Einklemmschutz
in einem Schiebedach der Firma Inalfa Roof Systems, Niederlande,
wurde laut „Automobilwoche" Nr. 26 vom 26.09.2005
bereits im Jahre 2005 verwirklicht. Der „Skinplex" Codegeber arbeitet je nach Ausführung des
empfängerseitigen Sensors
mit einem Erfassungsbereich von etwa 50 Zentimetern. Als empfängerseitiger
Sensor kann jedes beliebige leitfähige Material eingesetzt werden, um
das ein kapazitives elektrisches Feld erzeugt wird. Tritt ein Mensch,
der den Codegeber am Körper, beispielsweise
in der Tasche trägt,
oder ein menschliches Gliedmaß einer
Zielperson in diesen Erfassungsbereich ein, so wird diese geringfügige Veränderung
gemessen.
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Von
ganz besonderem Vorteil ist, wenn der erfindungsgemäß eingesetzte
Codegeber 15 mit einer Abschalteinrichtung 16 gekoppelt
ist, die bei Überschreitung
eines vorgegebenen Abstands oder einer vorgegebenen zeitlichen Trennung
des Codegebers 15 von der Haut der Zielperson den Codegeber
abschaltet. Wird die Vorrichtung A demnach versehentlich verlegt,
verloren oder wird sie entwendet, dann ist jeglicher Missbrauch
durch Dritte wirksam ausgeschlossen. Erst bei erneuter Validierung
durch Ermittlung des Fingerabdrucks ist die Vorrichtung wieder einsetzbar.
Dabei kann in Sonderfällen
vorgesehen sein, dass mehrere Berechtigte Zugriff zur Vorrichtung
bekommen. Dies ist dann denkbar, wenn die Hürden für die Zugriffs- oder Zugangsberechtigung gering
sind, z.B. im Besucherverkehr eines Unternehmens, wenn die Vorrichtungen
teuer sind und deshalb eine Einsatzmöglichkeit z.B. für unterschiedliche
Patienten geboten ist, etc.
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Die
Funktion der Vorrichtung A wird anschließend unter Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
Vor dem erstmaligen Einsatz der Vorrichtung A ist sowohl für die erste
Sensoreinrichtung 8 als auch die zweite Sensoreinrichtung 9 eine
Ersterfassung des zur Ermittlung bestimmten Körpermerkmals, hier des Fingerabdrucks
einer Zielperson, und der mindestens einen medizinischen Funktion,
z.B. des Glukose- oder Hämoglobinwerts,
erforderlich. Hierzu wird nach Aktivierung der Vorrichtung A mittels
des Ein-/Ausschalters 18 der Finger der Zielperson in die Fingerführung 2 der
Vorrichtung A gelegt und unter Ausrichtung zur Gehäuseöffnung 4 für die biometrische
erste Sensoreinrichtung 8 und zur Auflage 5 für die medizinische
zweite Sensoreinrichtung 9 erstmalig erfasst. Das wird
auch als „Enrollment" bezeichnet. Der
Prozessor 10 bearbeitet die erfassten Daten mit Hilfe des
Algorithmus 11 und speichert im Datenspeicher 12 sowohl
ein der ersten Sensoreinrichtung 8 zugeordnetes biometrisches
Template als auch ein, nach erfolgter Spektralanalyse des reflektierten Lichts
ermitteltes, der zweiten Sensoreinrichtung 9 zugeordnetes
medizinisches Template der Zielperson ab.
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Soll
die Vorrichtung A nun im Normalfall im kontinuierlichen Modus eingesetzt
werden, dann genügt
in der Regel eine Einschaltung nur einmal am Tag und zwar immer
dann, wenn die Zielperson die Vorrichtung A den ganzen Tag am Körper tragen kann.
Im Falle der bewussten Aktivierung der Vorrichtung A mittels des
An/Ausschalters 18 oder im Falle der automatischen Deaktivierung
der Vorrichtung A durch zu große
oder zu lange Entfernung der Vorrichtung vom Körper der Zielperson bedarf
es zunächst immer
einer Neu-Identifikation, vorliegend auch mit „Validierung" bezeichnet, da die
Vorrichtung aus Sicherheitsgründen
sonst nicht funktioniert. Bei der biometrischen Neuidentifikation
erzeugt der Prozessor 10 mit Hilfe des Algorithmus 11 ein
neues Template und vergleicht es mit allen schon gespeicherten Templates.
Bei der medizinischen Neudatenaufnahme wird der optische Sensor
zunächst
aktiviert, danach wird nach erfolgter Spektralanalyse ein neues
medizinisches Template im Datenspeicher 12 abgelegt und/oder
mit einem schon gespeicherten Template verglichen. Im Falle der
Annahme oder Ablehnung des neuen biometrischen Templates wird die
Datenanzeige 14, z.B. in Form einer durch die Gehäuseöffnung 3 ragenden
LED-Anzeige, aktiviert oder es erfolgt eine vorrichtungsseitige
oder externe grafische Anzeige, z.B. auf einer Flüssigkristallanzeige.
Alternativ ist auch ein akustisches Signal denkbar. Das medizinische
Template der neuen Spektralanalyse oder das Ergebnis des Vergleichs
des neuen mit einem schon gespeicherten medizinischen Template kann
ebenfalls auf der Datenanzeige 14 in Form einer LED- oder
Flüssigkristallanzeige
angezeigt werden.
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Nach
Erfassung der biometrischen und/oder der medizinischen Templates
entscheidet der Prozessor 10 entsprechend seiner Konfiguration,
ob er nur das medizinische Template an den Codegeber 15 weiterleiten
und an einen Empfänger 17 übertragen soll
oder nur das biometrische Template oder beide Templates, gleichzeitig
oder auch zeitversetzt, übertragen
werden sollen. Im Fall der gleichzeitigen Übertragung ist sichergestellt,
dass die Übertragung
der von der ersten Sensoreinrichtung 8 ermittelten Daten zeitgleich
und untrennbar von der Erfassung und Übertragung der von der zweiten
Sensoreinrichtung ermittelten Daten erfolgt. Die Übertragung
der Templates kann dabei von der Zielperson bedarfsorientiert selbst
ausgelöst
oder automatisch und kontinuierlich vom Codegeber und/oder Empfänger aktiviert
werden. Im zuletzt genannten Fall können ein Notarzt, Personen
eines Sicherheitsdienstes, Militärpersonen,
etc. die Abfrage an die Vorrichtung auslösen, ggf. auch von den beiden
Einrichtungen ermittelte Daten im Anschluss an eine Übertragung
oder auch generell löschen.
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Befindet
sich die Zielperson im Erfassungsbereich des Empfängers 17,
dann kann dieser die jeweils gewünschten
Templates durch Übertragung vordefinierter
Codes an den Codegeber 15 abfragen. Bei dieser Übertragung
wird, wie zuvor ausführlich beschrieben,
das Nahfeld des Körpers
der Zielperson als Datenkanal benutzt.
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Von
besonderem Vorteil ist, wenn man mit der hier beispielhaft beschriebenen
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Echtzeit und kontinuierlich medizinische Daten mit für die Zielperson
abgespeicherten Referenzwerten vergleichen kann, was z.B. für Diabetiker
von großem
Interesse ist. Um den Patienten nicht unnötig zu verunsichern lassen
sich Toleranzbereiche festlegen, so dass eine Anzeige oder Warnung
erst bei Abweichung außerhalb
des Toleranzbereichs erfolgt.
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Eine
besonders vorteilhafte Anwendung der hier beschriebenen Vorrichtung
A besteht im Bereich der Gesundheitsvorsorge und der Personenbetreuung,
insbesondere auf dem Gebiet der Überwachung von
Patienten oder hilfsbedürftigen
alten Menschen. Mit der Vorrichtung A lässt sich eine kontinuierliche oder
bedarfsorientierte Überwachung
sicherstellen, wobei die medizinischen und die die Identität einer Zielperson
bestimmenden Merkmale und Faktoren untrennbar miteinander verknüpft sind
und mit besonders hoher Datensicherheit übertragen werden können. Diese
besondere Eigenschaft der Vorrichtung A ersetzt mehrere Geräte, welche
sonst für
die Erfassung, Speicherung und Auswertung der Daten erforderlich
wären,
und führt
damit auch zu Vereinfachungen für
das Personal. Auch die durchaus bestehende Gefahr, dass die Zuordnung
zwischen den erfassten Daten und der Zielperson verloren gehen oder
dass es zu Verwechslungen kommt, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nicht gegeben. Darüber
hinaus lässt
sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch bei der Überwachung
der Mediziner und des medizinischen Fach- und Hilfspersonals in
Krankenhäusern,
in Kliniken und in Pflegeheimen vorteilhaft einsetzen. Man denke
z.B. an den Zutritt von Operateuren und unterstützendem Personal zu einem OP;
man könnte
feststellen, ob eine in den Empfangsbereich (des im OP installierten
Empfängers) kommende
OP-Schwester die Vorgaben des OP-Plans bezüglich Schulung, Einsatzplanung
oder dergleichen erfüllt.
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Bei
einem nicht näher
dargestellten Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung
ist lediglich ein einziger, mit der ersten und der zweiten Sensoreinrichtung
gekoppelter optischer Sensor in Form des zuvor ausführlich beschriebenen
Sensors der Firma Lumidigm im Gehäuse 1 vorgesehen.
Mit diesem Sensor lassen sich, wie erwähnt, sowohl medizinische als
auch biometrische Daten ermitteln. Trotz der Abweichung dieses Sensors
von dem AFIS Standard wird dieser in vielen Bereichen mit Erfolg
eingesetzt, Es sind mithin Anwendungen denkbar, bei denen der Lumidigm
Sensor zur Bestimmung sowohl medizinischer als auch biometrischer
Merkmale genügt
und die Vorrichtung A demzufolge mit einem einzigen Sensor auskommt.
Das kann zu weiteren Einsparungen und einer weiteren Miniaturisierung
führen.
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Schließlich kann
die Vorrichtung A mit einem GPS-Chip versehen sein, der außer der
Bestimmung mindestens einer medizinischen Funktion und/oder eines
biometrischen Merkmals eines Lebewesens auch dessen Ortung zulässt.
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Weitere
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
des multifunktionalen Systems und des Verfahrens werden für den Durchschnittsfachmann
bei Berücksichtigung
der Beschreibung und bei Ausführung
der hier beschriebenen Erfindung erkennbar. Es ist beabsichtigt,
dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich exemplarischer
Natur sind, wobei der Schutzumfang der Erfindung durch die nachfolgenden
Ansprüche
und ihre äquivalenten
Ausführungsformen
bestimmt ist.