DE3731773C1

DE3731773C1 - Device for monitoring access

Info

Publication number: DE3731773C1
Application number: DE3731773A
Authority: DE
Inventors: Raphael Koelsch
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: KOELSCH, RAPHAEL, 23564 LUEBECK, DE
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1989-05-18

Abstract

The invention relates to a device for monitoring access in accordance with the preamble of Claim 1, in which sensors for values (variables) relating to persons, such as body size, shoe size, dynamic pressure characteristics and facial lineaments are assigned to a sensor-isolating device, resulting in a substantial limitation of the possibilities of manipulation. Exemplary embodiments are described and sketched in the figures of the drawing. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zutrittskontrolle gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for access control according to the preamble of claim 1.

Einrichtungen zur Zutrittskontrolle zählen durch zahlreiche Systeme und Ausführungsformen zum Stand der Technik. Durch die DE-AS 26 47 061 ist eine Personenschleuse zur Kontrolle von Anlage mit verschärften Sicher heitsbestimmungen bekannt, die zwei Infrarotsensoren und eine Zutritts kontrolleinheit für das Öffnen der Tür in Abhängigkeit von erfaßten Meß werten, sowie Einrichtungen zur Feststellung von Ausweisinformationen, des Gewichtes und der gesamten Körperkontur aufweist. Diese Ausführungs form ist mit einer Reihe von zum Teil erheblichen Mängeln versehen. Ins besondere muß die eintretende Person in einer sehr engen, käfigartigen Kabine stillstehen, selbst - beispielsweise durch Kniedruck - Kontroll funktionen in Gang setzen und außerdem wird sie von vorne und hinten mit umfassenden Tastelementen umschlossen. Um so einen Kontrollvorgang durchzustehen erfordert es für viele Personen eine beachtliche Nerven kraft, die nicht jedermann abverlangt werden kann. Außerdem ist der Prüfvorgang zu zeitaufwendig und bei einer Betriebspersonenzahl von vielen Hundert, die weitgehend zur selben Zeit zum Arbeitsbeginn ein treten wollen, nicht anwendbar.Access control facilities count through numerous systems and Embodiments of the prior art. By DE-AS 26 47 061 is a security gate to control the system with tightened security security regulations known, the two infrared sensors and one access control unit for opening the door depending on the detected measurement values, as well as facilities for determining identification information, of the weight and the entire body contour. This execution form has a number of deficiencies, some of which are significant. Ins special must the entering person in a very narrow, cage-like Stand still, yourself - for example by knee pressure - control functions and in addition, it can be used from the front and rear comprehensive touch elements. Such a control process getting through it takes a lot of nerve for many people power that cannot be demanded of everyone. In addition, the Inspection process too time consuming and with an operating number of many hundreds who entered largely at the same time starting work want to kick, not applicable.

Durch die Anmelderin ist eine Einrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 (P 36 23 792.2) bekannt geworden, die trotz eines großen Schleusenraumes ein gleichzeitiges Eintreten zweier Personen erkennt und durch Sperren der Tür deren unberechtigtes Eintreten verhindert, und eine Anpaßbarkeit an vielseitige örtliche Gegebenheiten und an verschie dene Kontrollsysteme ermöglicht. Auf dieser Einrichtung baut die Erfin dung auf.
By the applicant, a device according to the preamble of claim 1 (P 36 23 792.2) has become known which, despite a large lock room, recognizes the simultaneous entry of two people and prevents their unauthorized entry by locking the door, and is adaptable to diverse local conditions and to various control systems. The invention is based on this device.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einmal die gleichzeitige Vereinzelung ohne Verwendung kostenträchtiger und umständlicher Gewichtsfeststellein richtungen zu überprüfen und zum andernmal die unberechtigte Verwendung von Identifikationsmitteln für Manipulationen zu unterbinden und ferner eine nicht manipulierbare, personenbezogene, zusätzliche Identifikation im Vorbeigehen zu schaffen.It is based on the task of singling out at the same time without the use of expensive and cumbersome weight locks to check directions and secondly the unauthorized use prevent means of identification for manipulation and further a non-manipulable, personal, additional identification to create in passing.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen ge löst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispie le erläutert und in den Figuren der Zeichnung skizziert. Es zeigtThis task is ge by the measures listed in claim 1 solves. Refinements and developments are in the subclaims specified and in the following description are exemplary embodiments le explained and sketched in the figures of the drawing. It shows

Fig. 1 ein Schemabild einer Sensor-Vereinzelung in einer Durchgangs schleuse nach dem Stand der Technik, Fig. 1 is a schematic diagram of a sensor in a passage separating sluice according to the prior art,

Fig. 1a ein Blockschaltbild der kompletten Sicherheitseinrichtung nach dem Stand der Technik, FIG. 1a is a block diagram of the entire safety device according to the prior art,

Fig. 1b ein Blockschaltbild eines erweiterten Ausführungsbeispiels einer Zutrittskontrolleinrichtung, FIG. 1b is a block diagram of an expanded embodiment of an access control device,

Fig. 2a ein Fußabdruck-Diagramm einer die Zutrittskontrolleinrichtung passierenden 1. Person, Fig. 2a shows a footprint diagram of the access control device passing 1st person,

Fig. 2b ein Fußabdruck-Diagramm einer die Zutrittskontrolleinrichtung passierenden 2. Person, FIG. 2b shows a footprint diagram of the access control device passing through the second person,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren, erweiterten Ausführungsform einer Zutrittskontrolleinrichtung, Fig. 3 is a block diagram of a further extended embodiment of an access control device,

Fig. 4 eine Bildskizze einer Gesichtsprofilkontur einer die Zutritts kontrolleinrichtung passierenden Person. Fig. 4 is a sketch of a face profile contour of a person passing the access control device.

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer erweiterten Ausgestaltung der Zu trittskontrolleinheit. Fig. 5 is a block diagram of an extended embodiment of the access control unit.

In den Fig. 1 und 1a ist die Sicherheitseinrichtung und deren Sen sor-Vereinzelung skizziert, so wie sie von der Anmelderin bereits vorgeschlagen worden ist. Durch die Sensor-Vereinzelung 10 - beispiels weise in einer Durchgangsschleuse - mittels der Sensoren S 1, S 2, Sn erfolgt die Feststellung, daß nur eine Person die Schleuse betreten hat. Durch die Ausweisleser 23 a, 23 b, die entweder schon am Eingang der Sensorvereinzelung 10 angeordnet sein können, oder auch am Ausgang derselben bzw. an der Tür 22, erfolgt die Ermittlung der Zutrittsberech tigung der eintretenden Person durch die Zutrittskontrolleinheit 20, die sowohl die Signale der Sensorvereinzelung 10, als auch die Ausweisdaten durch den Ausweisleser 23 a bzw. 23 b überprüft und die Türsteuerung aktiviert, nach dem von einer Zutrittskontrollzentrale 21 die Zutritts berechtigung signalisiert worden ist. Um nun diese Sicherheitseinrich tung noch sicherer zu machen und Manipulationsmöglichkeiten weitgehend zu reduzieren ohne hierzu einen großen technischen und materiellen Aufwand hinnehmen zu müssen, ist nun vorgesehen, daß Sensoren zur Ermittlung von personenbezogenen Daten angeordnet und deren Signale aufgenommen und der Auswertung zugeführt werden. Hierbei sollen diese Daten während des Passierens des überwachten Raumes ermittelt werden. In FIGS. 1 and 1a, the security device and their Sen outlined sor-isolation, as it has already been proposed by the applicant. The sensor separation 10 - for example in a passage lock - by means of the sensors S 1 , S 2 , Sn determines that only one person has entered the lock. By the card reader 23 a , 23 b , which can either be arranged at the entrance of the sensor 10 , or at the exit of the same or at the door 22 , the entry authorization of the person entering is determined by the access control unit 20 , which both Signals of the sensor isolation 10 , as well as the identification data checked by the identification reader 23 a and 23 b and the door control activated, after which access authorization has been signaled by an access control center 21 . In order to make this Sicherheitseinrich device even more secure and to reduce manipulation options to a large extent without having to accept a great technical and material outlay, it is now provided that sensors for determining personal data are arranged and their signals are recorded and fed to the evaluation. This data is to be determined while passing through the monitored room.

Hierzu ist nun in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, zur Ermittlung und Auswertung der Körpergröße einen Ultra-Schall-Sensor 302 anzuordnen und außerdem eine Fuß-Kontaktmatte 301 die nicht nur das Personengesamt gewicht feststellt, sondern auch die Schuhgröße und den dynamischen Druckverlauf. Durch die vorbeschriebene Sensorvereinzelung, der die vorgenannten Einrichtungen 301, 302 zugeordnet werden, ist es möglich, relativ einfache und preiswerte Kontaktmatten zu verwenden und außerdem noch die Personengeschwindigkeit für die Auswertung heranzuziehen. Der dynamische Druckverlauf ist zwangsläufig von der Personengeschwindigkeit abhängig. Daher ist es erforderlich und auch kostengünstig, die für die Vereinzelungserkennung bereits verwendeten IR-Sensoren und die daraus abgeleitete Personengeschwindigkeit zur Beurteilung des dynamischen Druckverlaufs heranzuziehen. Dies hat dann den weiteren Vorteil, daß die Kontaktmatte optimal klein hergestellt werden kann. Es ist also eine Einrichtung geschaffen worden, die nunmehr die Manipulationsmöglichkei ten durch ein unberechtigtes Benutzen von Identifikationsmittel (Ausweis, Code-Nummern etc.) nahezu ausschließt, ohne hierzu besondere Mehrkosten zu verursachen. Die Fig. 1b zeigt in schematischer Darstellung das Blockschaltbild dieser Ausführungsform. Durch das Zuordnen der Meßergeb nisse der Fuß-Kontaktmatte 301 und des Ultraschall-Sensors 302 in der Auswerteeinheit 303 wird die per Identifikationsmittel (Ausweis 23 oder Personencode 24) ausgewiesene Person automatisch auf die Berechtigung eines Zutritts überprüft.For this purpose, in one exemplary embodiment it is provided to arrange an ultrasound sensor 302 for determining and evaluating the body size and also a foot contact mat 301 which not only determines the total weight of the person, but also the shoe size and the dynamic pressure curve. The sensor separation described above, to which the aforementioned devices 301, 302 are assigned, makes it possible to use relatively simple and inexpensive contact mats and also to use the speed of the person for the evaluation. The dynamic pressure curve is inevitably dependent on the speed of the person. It is therefore necessary and also inexpensive to use the IR sensors already used for the separation detection and the person speed derived therefrom for assessing the dynamic pressure curve. This then has the further advantage that the contact mat can be made optimally small. A device has thus been created which now almost excludes the manipulation possibilities by unauthorized use of means of identification (ID card, code numbers etc.) without causing any additional costs. Fig. 1b shows a schematic representation of the block diagram of this embodiment. By assigning the measurement results of the foot contact mat 301 and the ultrasound sensor 302 in the evaluation unit 303 , the person identified by means of identification (ID card 23 or person code 24 ) is automatically checked for the authorization of access.

Der Auswertung der Fuß-Kontaktmitte liegen die Erkenntnisse der zu medizinischen Zwecken entwickelten Fußabdruckmatte zugrunde, wonach der dynamische Druckverlauf für jede Person typisch ist. Die Fig. 2a und 2b verdeutlichen dies. Zur kostengünstigen Lösung der hier gestellten Aufgabe reicht jedoch ein wesentlich grober gerastertes Matrixfeld völlig aus, um ein ausreichend typisches, personenbezogenes Rasterbild zu liefern.The evaluation of the foot contact center is based on the findings of the footprint mat developed for medical purposes, according to which the dynamic pressure curve is typical for every person. FIGS. 2a and 2b illustrate this. For the cost-effective solution of the task presented here, however, a substantially coarser rasterized matrix field is sufficient to provide a sufficiently typical, person-related raster image.

Nun ist aber zur Erhöhung der Aussagegenauigkeit der Sicherheitseinrich tung und damit der Schaffung einer weiteren Identifika tion des berechtigten Personenkreises noch ein Ultraschall-Sensor 302 angeordnet, der die Körpergröße der passierenden Person ermittelt. Zusammen mit den Werten der Fußkontakt-Matte 301 und den Werten des Ultraschall-Sensors 302 ermittelt die Auswerteinheit 303 der Zutritts kontroll-Einheit die Türfreigabe oder -sperrung. Durch Bildung von Mittelwerten aus zuvor gespeicherten Meßergebnissen mehrerer Zutritts vorgänge können die Toleranzgrenzen personenspezifisch enggehalten und damit der Manipulationsspielraum noch weiter eingeschränkt werden. Diese vorgeschlagenen Maßnahmen erlauben nunmehr, trotz Erhöhung der Sicherheit, daß ein spezieller Ausweis oder eine gesonderte Codeein gabe nicht mehr erforderlich ist.Now, however, an ultrasound sensor 302 is arranged to increase the accuracy of the safety device and thus to create a further identification of the authorized group of people, which determines the body size of the person passing through. Together with the values of the foot contact mat 301 and the values of the ultrasound sensor 302, the evaluation unit 303 of the access control unit determines the door release or lock. By forming averages from previously stored measurement results of several access processes, the tolerance limits can be kept narrow in a person-specific manner and thus the scope for manipulation can be restricted even further. These proposed measures now allow, despite increased security, that a special ID or a separate code entry is no longer necessary.

In den Fig. 3 und 4 ist ein erweitertes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Sicherheitseinrichtung skizziert. Der Stand der Technik kennt eine Reihe von biometrischen Erkennungseinrichtungen für berech tigte Personen, beispielsweise durch Stimmvergleich, Fingerabdruck oder Augenhintergrund-Abtastung. Aber auch Trittschallerkennung und zeitli cher Druckverlauf bei Unterschriftsleistung werden zur Freigabe-Signal erzeugung herangezogen. Alle diese Verfahren bieten zwar ein hohes Maß an Sicherheit, sind aber in der technischen Realisierung einmal sehr aufwendig und kostspielig und zum andernmal in der Benutzung zu umständ lich und zeitraubend. Mit Ausnahme der Trittschall-Erkennung erfordern die übrigen Möglichkeiten oft mehr als 5 bis 6 Sekunden Wartezeit zur wirksamen Informationserstellung. Eine Augenhintergrund-Identifikation wird meistens auch aus hygienischen Gründen abgelehnt, da ja die Augen - einem Fernglas entsprechend - an Okulare mit Gummi-Lichtschutzringen gedrückt werden müssen und dementsprechend oft viele Hundert Unter suchungen pro Tag an entsprechend vielen Personen durchgeführt werden müssen.In FIGS. 3 and 4 outlines an advanced embodiment of the proposed safety device. The prior art knows a number of biometric recognition devices for authorized persons, for example by voice comparison, fingerprint or fundus scanning. But also impact sound detection and temporal pressure development with signature performance are used for the release signal generation. All of these methods offer a high degree of security, but are technically very complex and costly to implement, and at the same time laborious and time-consuming to use. With the exception of impact sound detection, the other options often require a waiting time of more than 5 to 6 seconds for effective information generation. An eye fundus identification is usually also rejected for hygienic reasons, since the eyes - like binoculars - have to be pressed against eyepieces with rubber light protection rings and accordingly many hundreds of examinations per day have to be carried out on a correspondingly large number of people.

Die Stimmerkennung erfordert definierte Umgebungsbedingungen hinsicht lich störender Nebengeräusche und kann beispielsweise im Krankheitsfall (Heiserkeit) funktionsunfähig sein. Aber auch die Fingerabdruckerkennung ist nicht mehr sicher, denn mit Hilfe der Fototechnik lassen sich sogenannte "Kunstfinger" problemlos herstellen. The voice recognition requires defined environmental conditions Lich disturbing background noises and can, for example, in the event of illness (Hoarseness) be unable to function. But also fingerprint recognition is no longer safe, because with the help of photo technology easily produce so-called "artificial fingers".

Um nun die Zutrittskontrolle weitestgehend zu optimieren ohne hierzu Einschränkungen im Komfort - d. h. Kontrolle im Vorbeigehen - und in der bisher gebotenen Sicherheit vor Manipulationen hinnehmen zu müssen, wird die Anordnung eines Gesichtsprofil-Konturgebers 304 vorgeschlagen. Diesem Konturgeber 304 wird ein eigener Ultraschall-Sensor 304 a zugeord net, der den Abstand "Person zu Sensor" feststellt und die ermittelten Werte zusammen mit den Ultraschall-Sensorwerten der Auswerteeinheit 303 in der Zutrittskontrolleinheit eingibt. Hierzu sind lediglich die Maximal-Kontur-Abmessungen, wie in Fig. 4 dargestellt, heranzuziehen. Da über den Ultraschall-Sensor 304 a der Abstand der Person zum Profil-Kon turgeber ermittelt wird, ist neben der reinen Verhältnisberechnung auch eine absolute Betrachtung möglich.In order to optimize access control as far as possible without having to accept any restrictions in comfort - that is to say control in passing - and in the security offered before manipulation, the arrangement of a face profile contour transmitter 304 is proposed. A separate ultrasound sensor 304 a is assigned to this contour transmitter 304 , which determines the distance "person to sensor" and inputs the determined values together with the ultrasound sensor values of the evaluation unit 303 in the access control unit. For this purpose, only the maximum contour dimensions, as shown in FIG. 4, are to be used. Since the distance between the person and the profile cone encoder is determined via the ultrasonic sensor 304 a , in addition to the pure ratio calculation, an absolute view is also possible.

Auch bei dieser Ausführungsform gilt, daß durch die gemittelten Werte der zuvor gespeicherten Vorgänge personenbezogene enge Toleranzgrenzen ermittelt werden können, die so eine sichere Wiedererkennung ohne Sicherheitseinbuße ermöglichen. Wie aus dem Schaltschema der Fig. 3 ersichtlich, sind auch bei dieser Konzept die frühere Ausweiselesein formation und die Personen-Code-Eingabe und der dazugehörigen entspre chenden Zutrittskontroll-Einheit 20 nicht mehr erforderlich, es könnte auf sie verzichtet werden. Die Sensorvereinzelung 10 bietet hier - bei gegebenem hohen Bedürfnis an Sicherheit - die unerläßliche Schnittstelle zur sinnvollen Umgebung der sogenannten biometrischen Zutrittskontrolle, d. h. des maschinell überwachten Schleusenbereichs. Dies gilt auch bei Kameraüberwachung zur Entlastung des Wachpersonals. Mit der Möglichkeit, bestimmte Personen im Vorbeigehen wiederzuerkennen, ergeben sich Anwen dungen auch außerhalb der Zutrittskontrolle. So könnte z. B. die Fahndung nach einer oder mehreren dem System bekannten (Person(en) wesentlich vereinfacht werden.In this embodiment, too, it is true that the averaged values of the previously stored processes can be used to ascertain narrow tolerance limits relating to persons, which thus enable reliable recognition without compromising on security. As can be seen from the circuit diagram of FIG. 3, the earlier Ausweiselesein formation and the person code entry and the corresponding access control unit 20 are no longer required in this concept, it could be dispensed with. The sensor separation 10 here - given a high need for security - offers the indispensable interface to the sensible environment of the so-called biometric access control, ie the machine-monitored lock area. This also applies to camera surveillance to relieve the security guards. With the possibility of recognizing certain people as they pass, applications can also be made outside of access control. For example, B. the search for one or more known to the system (person (s)) can be significantly simplified.

Nun ist aber bei solchen Sicherheitseinrichtungen, vor allem in großen Durchgangsräumen, eine Unsicherheit des Systems dadurch gegeben, daß zwar eine erfaßte Person erkannt wird, die aber nicht in den gesicherten und vom System geöffnetem Raum eintreten will, sondern im Schleusenraum weitergeht. Zur Beseitigung dieser Unsicherheit wird nun vorgeschlagen, dem berührungslosen Erkennen der Ausweisleseeinrichtung eine Einrichtung zur Erkennung der möglichen Zutrittsabsicht zuzuordnen. Mit dieser Einrichtung zur Zutrittsabsicht- Erkennung 401 wird ein unbeabsichtigtes Öffnen der Tür (22) vermieden. Dadurch wird verhindert, daß ein Unberechtigter ohne Registrierung die dem Berechtig ten geöffnete Türe passieren kann. Dies gilt insbesondere für automati sche Türen bzw. Türöffner 402. Durch das eingangs beschriebene Verfahren läßt sich leicht eine vorbeigehende Person von einer die Türöffnung vor der Tür wartenden Person unterscheiden.Now, however, with such security devices, especially in large passageways, there is an uncertainty in the system in that a detected person is recognized, but who does not want to enter the secure area opened by the system, but continues in the lock room. To eliminate this uncertainty, it is now proposed to assign a device for recognizing the possible access intent to the contactless recognition of the badge reading device. With this device for intent to recognize 401 an unintentional opening of the door ( 22 ) is avoided. This prevents an unauthorized person from entering the door open to the authorized person without registration. This applies in particular to automatic doors or door openers 402 . The method described at the beginning makes it easy to distinguish a person passing by from a person waiting at the door opening in front of the door.

Claims

1. Device for access control in a device for determining the number of people and direction within a room to be monitored or a passageway, which has at least two infrared sensors and an evaluation unit as a so-called sensor separation, to which the signals from the infrared sensors are fed, and which takes into account the Sensor distance determines the number, the direction and the speed as well as the ID card reading information and the person code entry of the people passing through the passage gate and forwards it to an access control unit for further processing, characterized in that the evaluation unit ( 303 ) measures the results of a contact mat ( 301 ) for determination of the dynamic pressure curve and an ultrasound sensor ( 302 ) for determining the body size and optionally a face profile contour generator ( 304 ) is arranged, which is the maximum contour dimensions of the face profile the person to be checked determines and enters the values to an authorization pattern comparison unit of the evaluation unit ( 303 ), and in addition a device for card reading information ( 23 ) and person code input ( 24 ) is arranged.

2. Device for access control in a device for determining the number of people and direction within a room to be monitored or a passageway, which has at least two infrared sensors and an evaluation unit as a so-called sensor separation, to which the signals from the infrared sensors are fed, and which takes into account the Sensor distance determines the number, the direction and the speed as well as the ID card reading information and personal code entry of the people passing through the pass-through gate and forwards it to an access control unit for further processing, characterized in that it is equipped with an ID card reading system based on the contactless recognition ( 400 a ) Provided access control unit ( 400 ) is assigned a device that distinguishes waiting people in front of the door ( 22 ) from passing people, and in the case of a waiting person opens the door ( 22 ).

3. Device according to claim 1, characterized in that the contact mat ( 301 ) has a coarsely screened matrix field.

4. Device according to claim 1, characterized in that the face profile contour sensor ( 304 ) for distance measurement, a further ultra-sound sensor ( 304 a) is assigned.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that narrow tolerance limits for recognition can be achieved by averaging the respectively stored processes in the evaluation unit ( 303 ).