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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Entriegeln von gesicherten
Bereichen und insbesondere Systeme zum Entriegeln von gesicherten Bereichen
und sicheren kontrollierten Eingängen
unter Verwendung von funkferngesteuerten Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff
der unabhängigen
Ansprüche
1 und 20. Solche Anordnungen und Verfahren sind z. B. aus US-A-4
616 444 oder US-A-4 667 440 bekannt.
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Hintergrund
und Aufgaben der Erfindung
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Es
existieren bereits verschiedene Systeme zum Fernöffnen von Toren unter Verwendung
von verschiedenen funkgesteuerten Vorrichtungen. Beispiele hierfür finden
sich im US-Patent Nr. 4,616,444 von Taylor und US-Patent Nr. 4,667,440
von Grace, Sr. Leider sind diese Systeme hinsichtlich sämtlicher von
der vorliegenden Erfindung angesprochenen Sicherheitsaspekte sehr
begrenzt einsetzbar, da diese patentierten Vorrichtungen keine Sicherheitsmerkmale
bezüglich
der eigentlichen funkgesteuerten Operation ihrer Toröffnungssysteme
aufweisen. Vielmehr ist in den Patenten von Taylor und Grace einfach
nur offenbart, dass eine bestehende Form von Funksendern, wahrscheinlich
kodierte Signale, verwendet werden kann, um Toröffnungssysteme zu aktivieren.
Diese Systeme sind daher nicht geeignet, die bestehenden Probleme
von Notfallpersonal zu lösen,
das ein schnelles Öffnen
von privat gesicherten Wohnsitzen und privat gesicherten Wohnanlagen wünscht.
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Privat
gesicherte Wohnanlagen, privat gesicherte Wohnsitze, sichere kontrollierte
Eingänge,
beschränkt
zugängliche
Regierungsbereiche, Garagentore und Sicherheitsschlösser und
andere Bereiche, die beschränkt
zugänglich
oder gesichert sind, bieten Sicherheit gegen mögliche Eindringlinge, haben
jedoch den Nachteil, dass Notfallpersonal, wie z. B. Polizei, Feuerwehr
und Ambulanz, daran gehindert wird, so schnell in den gesicherten
Bereich zu gelangen, wie es in Notfallsituationen erforderlich ist.
Der Grund hierfür
ist, dass Sicherheitstore oder andere Strukturen derart ausgeführt sind,
dass ein Benutzer Schlüssel
bei sich führen
oder Zugangscodes kennen muss oder einen Sender bei sich führen muss, der
einen Personen-Zugangscode erzeugt, um solche sichere Strukturen
zu öffnen.
Folglich bietet das Betreten eines solchen gesicherten oder beschränkt zugänglichen
Bereichs beträchtliche
Probleme für Notfallpersonal,
das versucht, sich rasch durch einen solchen gesicherten Bereich
zu bewegen oder auf Rufe aus einem solchen gesicherten Bereich zu
reagieren oder versucht, einen beschränkt zugänglichen Bereich zu öffnen. Benötigt wird
stattdessen ein System, bei dem die Sicherheitsstrukturen effektive Sperren
gegen unautorisierte Personen sind und das es dennoch Notfallpersonal
ermöglicht,
diese Bereiche schnell und einfach zu betreten. Es ist daher eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein ferngesteuertes System bereitzustellen,
das es Notfallpersonal oder bestimmtem autorisierten Hilfspersonal
ermöglicht,
beschränkt
zugängliche
Bereiche, wie z. B. privat gesicherte Wohnsitze und Wohnanlagen,
schnell und einfach zu betreten und kontrollierte Eingänge ohne
Schlüssel,
Kenntnis von Zugangscodes oder den kodierten Sender des Besitzers
für jedes
verriegelte Tor oder eine andere Sicherheitsstruktur zu sichern.
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Eine
weitere wichtige Überlegung
hinsichtlich der Ausführung
liegt darin, dass das gewünschte Toröffnungssystem
derart ausgeführt
sein muss, dass nur berechtigtes Notfallpersonal oder autorisiertes
Hilfspersonal in der Lage ist, das System zu bedienen. Wenn dies
nicht der Fall wäre
und andere Privatpersonen in der Lage wären, das System zu bedienen,
manipulieren oder aufzubrechen, wäre der Sicherheitszweck der
Sicherheitsstruktur hinfällig,
da diese Struktur leicht von unautorisierten Personen zu öffnen wäre. Daher
darf das erfindungsgemäße System
von keinem anderen als berechtigtem Notfall- und autorisiertem Hilfspersonal
bedienbar sein.
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Bei
höheren
Sicherheitsstufen kann es wünschenswert
sein, den Zugang zu einer speziellen verriegelten Struktur nur auf
bestimmtes vorautorisiertes Hilfspersonal innerhalb oder sogar außerhalb
einer speziellen Notfallinstitution zu beschränken. Anders gesagt kann es
wünschenswert
sein, dass nicht sämtliche
Personen in einer speziellen Notfallinstitution die gleiche Zugangsberechtigung
zu einer speziellen verriegelten Struktur haben. Eine weitere Aufgabe
liegt daher darin, dass das erfindungsgemäße System in der Lage ist,
als Voraussetzung zum Aktivieren des Entriegelungssystems die spezielle
Person zu identifizieren, die versucht, das erfindungsgemäße Entriegelungssystem
zu aktivieren, und zu bestimmen, ob diese Person vorautorisiert
ist, das Entriegelungssystem zu aktivieren.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung aus Sicherheitsgründen, die nachstehend beschrieben werden,
primär
für das
Personal von Notfallinstitutionen vorgesehen ist, besteht eine weitere
Aufgabe darin, dass das erfindungsgemäße System ferner dazu geeignet
ist, von Hilfspersonal in anderen Institutionen als den streng genommen
als "Notfallinstitutionen" bezeichneten aktiviert
zu werden. Beispielsweise können öffentlichen
Versorgungsinstitutionen, einschließlich Gasgesellschaften, Telefongesellschaften und
selbst Reinigungsfirmen, selektiv berechtigt werden, das erfindungsgemäße System
zu bedienen. Wie nachstehend erläutert,
unterliegt die Fähigkeit des
erfindungsgemäßen Systems,
anderem als Notfall-Hilfspersonal selektiv Zugang zu verriegelten
Sicherheitsstrukturen oder sicheren kontrollierten Eingängen zu
gewähren,
jedoch der Kontrolle des Systembesitzers, so dass hohe Sicherheitsstufen
jederzeit aufrechterhalten werden können.
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Eine
weitere Aufgabe liegt darin, als zusätzliche Sicherheit die Identität der einzelnen
das Entriegelungssystem aktivierenden Personen für künftige Referenz durch das Entriegelungssystem
selbst zu registrieren. Vorzugsweise wird eine Form von registriertem "Aktivierungsprotokoll" erzeugt, um diejenigen
Personen, die das Entriegelungssystem aktiviert haben, die Notfallinstitution, der
sie angehören,
und Datum und Uhrzeit, zu dem/der die Sicherheitsstruktur entriegelt
worden ist, zu registrieren.
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Da
Sicherheitsstrukturen, einschließlich der Tore privat gesicherter
Wohnanlagen, Wohnsitze, sicherer kontrollierter Eingänge oder
Sicherheitsschlösser
für Wohnsitze,
Industriegebäude
und andere Sicherheitsstrukturen durch eine bestimmte Form von Fernsteuervorrichtung
in Notfall- oder anderen Fahrzeugen zu öffnen sind, können solche Strukturen
leicht und rechtzeitig geöffnet
werden, ohne dass das Notfallpersonal aus den Fahrzeugen aussteigen
muss. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung vorzusehen,
dass Notfallpersonal oder autorisiertes Hilfspersonal in der Lage
ist, Sicherheitstore, Türen
und andere verriegelte Einfriedungen zu öffnen, ohne das Fahrzeug zu
verlassen.
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Bestehende
ferngesteuerte Türöffnungsvorrichtungen
(wie z. B. Garagentoröffner)
sind typischerweise derart ausgeführt, dass sie bei einer selektierten
Steuerfrequenz derart betrieben werden, dass eine Tür oder ein
Tor in Reaktion auf das Senden eines kodierten Signals über die
spezielle Frequenz von einem Fernsteuersender mit einem begrenzten
Bereich geöffnet
wird. Bei solchen Vorrichtungen werden unterschiedliche kodierte
Signale zum Öffnen
unterschiedlicher Türen
oder Tore verwendet. Dadurch, dass der Bereich der Sender einfach
durch ihre relativ geringe Leistung und dadurch, dass unterschiedliche
Garagentoröffner
jeweils auf unterschiedliche Codes zu deren Aktivierung eingestellt
sind, begrenzt ist, ist die Möglichkeit,
dass ein Garagentoröffner
unbeabsichtigt ein benachbartes Garagentor öffnet, gering. Grundsätzliche
Probleme bestehen bei dem Versuch, diese Form von Türöffnungssystem
zur Lösung
des vorliegenden Problems geeignet zu machen, wie nachstehend erläutert.
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Da
Garagentoröffner
auf spezifische voreingestellte kodierte Signale eingestellt sind,
ist praktisch zum Öffnen
jedes Garagentors ein separater Garagentoröffner erforderlich. Der vorliegenden
Erfindung liegt daher ferner die Aufgabe zugrunde, dieses Problem
durch Bereitstellen eines universellen Notfall- Toröffnungssystems
zu lösen,
das derart ausgeführt
ist, dass es Notfallpersonal oder autorisiertem Hilfspersonal ermöglicht,
viele unterschiedliche private Tore zu öffnen, ohne dass mehrere unterschiedliche
kodierte Toröffnungsvorrichtungen
für jedes
der unterschiedlichen verriegelten Tore vorhanden sein und bedient
werden müssen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein System
bereitzustellen, das nicht mittels unterschiedlicher öffentlich
zugänglicher Funkfrequenzübermittlungen
leicht zu öffnen
ist. Eine weitere Aufgabe liegt darin, dass die Benutzung des erfindungsgemäßen universellen
Notfall-Toröffnungssystems
nicht zu einem unbeabsichtigtem Öffnen
anderer benachbarter verriegelter Tore in der Nähe des zu öffnenden speziellen verriegelten
Tores führt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde vorzusehen,
dass das Notfallpersonal keine zusätzliche oder "Extra"-Sicherheitsstruktur-Öffnungsvorrichtung neben der
gesamten Notfallausrüstung,
die es mitbringen muss, mit sich führen muss. Eine solche "Extra"-Vorrichtung müsste an
das gesamte Notfallpersonal ausgegeben werden, einschließlich der
Polizei, der Feuerwehr, der Ambulanz etc. Dadurch entsteht das Problem,
dass manchem Notfallpersonal unbeabsichtigt keine solche Vorrichtung
ausgehändigt
wird. Diese "Extra"-Vorrichtung könnte versehentlich
verloren gehen und somit in die Hände einer unautorisierten Person fallen.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde vorzusehen,
dass das System nicht nur auf die Benutzung in einem bestimmten
geografischen Bereich oder einigen wenigen vorausgewählten verriegelten
Strukturen begrenzt ist. Ferner sollte das Bedienen oder Erlernen
der Bedienung des universellen Sicherheitsstruktur-Entriegelungssystems
nicht schwierig oder zeitaufwendig sein.
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Eine
weitere Aufgabe liegt darin vorzusehen, dass das erfindungsgemäße Sicherheitsstruktur-Öffnungssystem
keine übermäßige Nachrüstung oder technische
Modifikation oder Standardisierung der Ausrüstung bei den zahlreichen bestehenden
Notfallinstitutionen erforderlich macht. Somit sollte dieses Sys tem
leicht auf die Benutzung durch Polizei-, Ambulanz- und Feuerwehrpersonal
einstellbar sein, ohne dass eine Koordinierung zwischen den Institutionen
erforderlich ist. Somit besteht eine weitere Aufgabe darin vorzusehen,
dass dieses System die Zweckmäßigkeit
bestehender Vorrichtungen, die von Notfallpersonal verwendet und
mit sich geführt
wird, verbessert, da dadurch das Erfordernis einer umfangreichen
Modifikation oder Nachrüstung
der Ausrüstung
eliminiert würde.
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Offenbarung
der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße System
bietet eine Verriegelungsstrukturanordnung gemäß den Merkmalen von Anspruch
1.
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Die
erfindungsgemäße Verriegelungsstrukturanordnung
bietet eine Hierarchie von Sicherheitsstufen und weist vorzugsweise
eine Privatleitungs-Detektorschaltung zum Detektieren des Vorhandenseins
eines Privatleitungssignals, eine Digital-Burst-Detektorschaltung
zum Detektieren des Vorhandenseins eines kodierten digitalen Burstsignals
und eine Dekoderschaltung zum Dekodieren des kodierten digitalen
Signals auf.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Öffnen einer
sicheren Struktur gemäß den Merkmalen
von Anspruch 10.
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Das
bevorzugte Verfahren umfasst die sequentiellen Schritte des Leiten
eines Signals von dem Empfänger
zu einer Detektorschaltung für
autorisierte Träger,
die detektiert, ob eine von dem Empfänger empfangene Funkübermittlung
gepulst ist, Leiten eines zweiten Signals von der Detektorschaltung
für autorisierte
Träger
zu einer Privatleitungs-Detektorschaltung, die detektiert, ob die
von dem Empfänger empfangene
Funkübermittlung
eine Privatleitungskomponente enthält, und Leiten eines dritten
Signals von der Privatleitungs-Detektorschaltung
zu einer Digital-Burst-Detektorschaltung, die detektiert, ob die von
dem Empfänger
empfangene Funkübermittlung eine
Digital-Burst- Komponente
enthält.
Schließlich umfasst
das bevorzugte Verfahren ferner den Schritt des Leitens eines vierten
Signals von der Digital-Burst-Detektor-Schaltung zu einer Dekoderschaltung,
die das digitale Burstsignal dekodiert.
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Weitere
Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung.
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Beste Art
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung
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Privat
gesicherte Häuser,
sichere kontrollierte Eingänge,
verriegelte Regierungs- und Industriekomplexe und Schulen, gesicherte
Wohnanlagen und Sicherheitsschlösser
für mehrere
Benutzer verursachen Probleme für
Notfallpersonal, das versucht, in einem Notfall schnell und leicht
durch diese Tore oder verriegelten Eingänge einzutreten. Die vorliegende
Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit der/dem
Notfallpersonal schnell und leicht privat gesicherte Sicherheitsstrukturen öffnen kann, ohne
Schlüssel
oder mehrere kodierte Sender mit sich zu führen und ohne Zugangscodes
zu kennen, vorzugsweise sogar ohne aus den Fahrzeugen aussteigen
zu müssen.
Dieses Notfall-Sicherheitsstruktur-Öffnungssystem ist nur von vorautorisiertem
oder berechtigtem Notfallpersonal bedienbar und bietet den weiteren
Vorteil, dass Personal von unterschiedlichen Notfallinstitutionen
das gleiche System zum Öffnen
unterschiedlicher verriegelter Sicherheitsstrukturen in unterschiedlichen
geografischen Bereichen verwenden kann, ohne dass das Risiko des
unbeabsichtigten Öffnens
in der Nähe
befindlicher anderer Sicherheitsstrukturen besteht.
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Ein
weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass sie zum Identifizieren und Unterscheiden von speziellen Notfallpersonen (selbst
wenn diese Angehörige
derselben Notfallinstitution sind) vorgesehen sein kann, so dass
je nach Wunsch spezielle Personen hinsichtlich des Zugangs zu dem
erfindungsgemäßen Entriegelungssystem
vorautorisiert werden können
oder diesen der Zugang verwehrt werden kann. Dieses Merkmal bietet
ein zusätzliches
Sicherheitskriterium und wird nachfolgend genauer erläutert.
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Die
Figur zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen universellen
Notfall-Sicherheitsstruktur-Öffnungssystems.
Eine Sicherheitsstruktur, wie z. B. ein Tor, eine Tür oder ein
Sicherheitsschloss 24, ist mit einer Verriegelungsanordnung 25 versehen,
die mit einem Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 verbunden
ist. Wie hier verwendet, umfasst "Sicherheitsstruktur" ein beliebiges Strukturschließelement.
Der Entriegelungsmechanismus 22 kann ein Solenoid oder
ein anderer Aktuator sein, der normalerweise elektrisch betrieben
wird und mit der Eingabevorrichtung 23 eines autorisierten
Benutzers verbunden ist. Ferner kann der Entriegelungsmechanismus 22A auch
mit einer Kamera 50 verbunden sein, die die Person fotografiert,
welche Zugang zu der Sicherheitsstruktur 24 erlangt, und
zwar in dem Moment, in dem die Sicherheitsstruktur entriegelt wird.
Die Eingabevorrichtung 23 kann eine Tastatur zur manuellen
Eingabe eines Öffnungscodes
für einen
autorisierten Benutzer oder ein Funkfrequenzempfänger, ein optischer Empfänger oder
eine beliebige andere Form einer Eingabevorrichtung für den Entriegelungsmechanismus 22 sein,
einschließlich eines
durch Tastendruck zu betätigendes
Zuhaltungsschloss.
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Somit
ist, wenn die Eingabevorrichtung 23 Funkfrequenzsignale
von dem (nicht gezeigten) Funksender des autorisierten Benutzers
empfängt, das
System zum Entriegeln der Sicherheitsstruktur 24 im wesentlichen
ein Garagentor-Öffnungssystem. Ein
kodiertes Signal wird an die Eingabevorrichtung 23 gesendet,
die nur auf ein solches kodiertes Signal auf einer vorbestimmten
Sendefrequenz anspricht, um die Verriegelungsanordnung 25 für die Sicherheitsstruktur 24 zu öffnen.
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Eine
solche Ausrüstung
wird natürlich
generell für
gesicherte Strukturen angewendet, wie z. B. Häuser, Wohnanlagen, sichere
kontrollierte Eingänge,
Industriekomplexe oder andere Sicherheitsstrukturen, wie z. B. Sicherheitsschlösser. Da
das Komplex-Sicherheitsschloss jedes Hauses/jeder Wohnanlage sein/ihre
eigene(s) einzigartige(s) Kodiersystem für autorisierte Benutzer hat,
würden
mehrere Sicherheitsstrukturen mehrere kodierte Benutzer-Vorrichtungen
für Notfallinstitutionen
erforderlich machen.
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Entsprechend
ist bei dem erfindungsgemäßen System
eine Sicherheitsstruktur-Öffnungsanordnung,
die generell mit 12 bezeichnet ist, mit der Verriegelungsanordnung 25 für die Sicherheitsstruktur 24 gekoppelt,
um ein Umgehen der Eingabevorrichtung 23 des autorisierten
Benutzers zu ermöglichen. Die
Sicherheitsstruktur-Öffnungsvorrichtung 12 kann ihren
eigenen Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus oder Aktuator 22A aufweisen,
um eine vollständig
autonome Anordnung zu bilden, die direkt mit der Verriegelungsanordnung 25 gekoppelt
ist, wie durch Pfeil 27 angezeigt. Alternativ kann der
Hilts-Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22A wegfallen
und der Ausgang der Anordnung 12 mit dem bestehenden Sicherheitsstruktur-Entriegelungsaktuator
oder -mechanismus 22 für
die Verriegelung 25 gekoppelt sein, wie durch Pfeil 29 angezeigt.
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Das
erfindungsgemäße Notfall-Sicherheitsstruktur-Entriegelungssystem
weist zwei Hauptkomponenten auf, nämlich einen Funkfrequenzsender 10 und
die Sicherheitsstruktur-Öffnungsanordnung 12. Wie
weitgehend im Falle der Garagentor-Öffnungssysteme erzeugt der
erfindungsgemäße Systemsender 10,
der von dem Notfallpersonal bedient wird, ein Funkfrequenzsignal,
das von einer Antenne 14 eines Empfängers 16 empfangen
wird. Bei dem erfindungsgemäßen System
ist der Empfänger 16 vorzugsweise
ein Empfänger/eine
Abtasteinrichtung, wie nachstehend beschrieben.
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Notfallpersonal
ist, unabhängig
davon, ob es sich dabei um die Polizei, die Feuerwehr, die Ambulanz,
forstwirtschaftliches Personal, den Zoll etc. handelt, typischerweise
mit Funksendern zur Kommunikation mit einem Entsender oder einer
Basisstation und zur Kommunikation mit anderem Notfallpersonal ausgerüstet. Die
speziellen Funkfrequenzen, auf denen Mitteilungen gesendet werden,
sind in den Vereinigten Staaten von der Federal Communications Commission
(FCC) und von ähnlichen
Regulierungsbehörden
in anderen Ländern
begrenzt worden, so dass Privatpersonen nicht legal auf den begrenzten Notfallfrequenzen
senden oder nicht einmal Vorrichtungen zum Senden von Signalen auf
solchen begrenzten Frequenzen besitzen dürfen. Obwohl das Senden auf
Notfallfrequenzen nur auf berechtigte Notfallinstitutionen beschränkt ist,
ist der Empfang dieser Übermittlungen
nicht begrenzt, und Privatleute können legal solche Signale empfangen.
Im Gegensatz dazu weist die FCC unterschiedliche Frequenzen, welche
generell der Öffentlichkeit
zur Verfügung stehen,
für handelsübliche Fern-Türöffnungssysteme zu,
und es kann jedermann einen zum Senden von Signalen auf solchen
Frequenzen geeigneten Sender besitzen. Die Eingabevorrichtung 23 würde beispielsweise
auf einer generell verfügbaren
nicht dem Notfall vorbehaltenen FCC-Frequenz arbeiten. Bei einem
Aspekt wird bei dem erfindungsgemäßen System das Prinzip angewendet,
dass Funkübermittlungen
von Notfallinstitutionen nur auf beschränkt zugänglichen Funkfrequenzen gesendet
werden, während
andere fernbediente Systeme auf der Öffentlichkeit zur Verfügung stehenden
Frequenzen arbeiten, um ein System zum Öffnen verriegelter Sicherheitsstrukturen
zu bieten.
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Die
erfindungsgemäße Abtasteinrichtung 16 kann
daher derart ausgebildet sein, dass sie nur die von der FCC dem
speziellen Bereich, in dem sich die Sicherheitsstruktur 24 befindet,
zugewiesenen Notfallfrequenzen abtastet. Ein standardmäßiger Notfall-Funksender 10,
der typischerweise in ein Notfallfahrzeug eingebaut ist, sendet
Signale auf Notfallfrequenzen, während
dies bei Sendern von unautorisierten Benutzern nicht der Fall ist.
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Die
Abtasteinrichtung 16 ist vorzugsweise eine leicht modifizierte
Version eines bekannten Abtasteinrichtungstyps, der sequentiell
eine Anzahl von unterschiedlichen, von unterschiedlichem Notfallpersonal
in dem Bereich benutzten Frequenzen abtastet. Diese bestehenden
Abtasteinrichtungen dienen zum kurzzeitigen Überwachen einer voreingestellten oder
vorprogrammierten Notfallfrequenz, und wenn keine Übermittlungen
auf dieser Frequenz detektiert werden, stellen sie sich derart ein,
dass sie kurzzeitig eine andere voreingestellte Notfallfrequenz überwachen.
Die Schritte des Umschaltens zwischen unterschiedlichen voreingestellten
Frequenzen werden wiederholt, so dass jede voreingestellte Frequenz abwechselnd überwacht
wird. Bei solchen Systemen bleibt, wenn Übermittlungen auf einer der
voreingestellten Frequenzen detektiert werden, die Abtasteinrichtung
auf diese Frequenz eingestellt, so dass ein Benutzer in der Lage
ist, die Funkkonversation über den
Lautsprecher des Systems abzuhören.
Die Frequenzen, die solche Abtasteinrichtungen überwachen sollen, sind typischerweise
entweder bei neueren weiterentwickelten Modellen direkt in der Abtasteinrichtung
vorprogrammiert oder werden bei älteren Abtasteinrichtungsmodellen
für jede
zu überwachende
Frequenz voreingestellt und auf einzelnen Computerchips festgelegt,
welche von einer Buchsenbank aufgenommen sind.
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Die
erfindungsgemäße Abtasteinrichtung 16 ist
im wesentlichen gleich ausgeführt
wie die dem Stand der Technik entsprechenden Abtasteinrichtungen.
Der Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung und den
dem Stand der Technik entsprechenden Abtasteinrichtungen liegt darin, dass,
wenn die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung 16 Übermittlungen
detektiert, die auf den überwachten
Frequenzen gesendet werden, unter bestimmten Bedingungen und je
nach Höhe
der Sicherheitsstufe, die nachstehend aufgeführt werden, diese ein Signal an
eine Relaisschaltung 20 sendet, welche wiederum den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 oder 22A aktiviert,
um die Sicherheitsstruktur-Verriegelung 25 und die Sicherheitsstruktur 24 zu
entriegeln. Ferner braucht aus Gründen, die nachstehend erläutert werden,
die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung 16 nicht
betätigt
zu werden, so dass sie über einen
längeren
Zeitraum auf eine spezielle Frequenz eingestellt bleibt, und zwar
einfach deshalb, weil Funkübermittlungen
auf dieser überwachten
Frequenz detektiert worden sind. Ebenfalls wichtig für das erfindungsgemäße System
ist die Tatsache, dass das von der Abtasteinrichtung 16 an
den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22, 22A gesendete
Signal vor zugsweise durch eine Detektorschaltung 18 für autorisierte
Trägers
läuft (und
wahlweise und falls erforderlich durch eine Privatleitungs-Detektorschaltung 30,
eine Digital-Burst-Detektorschaltung 31 und eine Dekoderschaltung 32), bevor
es die Relaisschaltung 20 erreicht, deren Zweck und Funktion
nachstehend beschrieben wird.
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Da
sich von dem Notfallpersonal benutzte Frequenzen von einem geografischen
Bereich zum anderen verändern
können,
ist es wichtig, dass der Programmierer oder Einbauer der Abtasteinrichtung 16 den
Aufbau der Abtasteinrichtung den Kundenwünschen anpasst, so dass die
von der Abtasteinrichtung überwachten
speziellen Frequenzen eingestellt werden können. Die Abtasteinrichtung 16 kann entweder
des Typs sein, bei dem die zu überwachenden
Frequenzen vorprogrammiert sind, oder des Typs, bei dem die zu überwachenden
Frequenzen individuell auf Computerchips festgelegt sind, die von einer
Buchsenbank in der Abtasteinrichtung aufgenommen sind. Der Sicherheitsvorteil
bei Verwendung des letzteren Abtasteinrichtungstyps in dem erfindungsgemäßen System
liegt darin, dass in diesen nicht eingebrochen werden kann, so dass
andere nicht begrenzte Funkfrequenzen zum Aktivieren des Notfall-Türöffnungssystems
eingestellt werden können.
Als weitere Sicherheitsmaßnahme
ist die Abtasteinrichtung 16 daher vorzugsweise mit einer
eindeutigen Personen-Identifikationsnummer (PIN) ausgestattet, so
dass sie nur von einem autorisierten Benutzer vorprogrammiert oder
betrieben werden kann, der die PIN der Abtasteinrichtung kennt und
eingibt. Obwohl die Möglichkeit
besteht, dass unautorisierte Personen eine illegale Ausrüstung besitzen,
die es ihnen ermöglicht,
Funkübermittlungen
auf begrenzten Notfallfrequenzen zu senden, wodurch es ihnen ermöglicht wird,
die verriegelte Sicherheitsstruktur zu öffnen, ist das Potential dieser
Art von Aktivität
stark reduziert, da solche Übermittlungen
per Definition auf von Notfallpersonal überwachten Frequenzen gesendet
werden müssen,
wodurch dieses auf das Vorhandensein von unautorisierten Benutzern
aufmerksam gemacht wird.
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Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt darin, dass
bei einem Aspekt die Abtasteinrichtung 16 derart vorprogrammiert
sein kann, dass sie nur auf bestimmte Notfallinstitutionen anspricht,
wie dies von dem Besitzer der Sicherheitsstruktur gewünscht ist.
Typischerweise ist die Abtasteinrichtung 16 derart vorprogrammiert,
dass die von der Polizei, der Feuerwehr und der Ambulanz in dem lokalen
geografischen Bereich benutzten Funkfrequenzen von der Abtasteinrichtung überwacht
werden. Ferner können
jedoch weitere Funkfrequenzen, wie solche, die von anderen Institutionen,
wie z. B. der nationalen Forstwirtschaftsbehörde, Zollbeamten etc., benutzt
werden, ebenfalls selektiv in die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung eingegeben
werden. Ferner kann bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
eine beliebige vorprogrammierte Funkfrequenz benutzt werden, obwohl
die Abtasteinrichtungs-/Empfängeranordnung
vorzugsweise eine Abschirmschaltung gegen die Benutzung nicht für den Notfall
vorgesehener Frequenzen aufweist, die eine zusätzliche Sicherheit bietet.
Ferner sind nicht für
den Notfall vorgesehene Frequenzen vorzugsweise andere Frequenzen,
als die von dem Systembesitzer für
die autorisierte Eingabevorrichtung 23 benutzte Frequenz.
Da die speziellen Funkfrequenzen, die das erfindungsgemäße System
aktivieren, in der Abtasteinrichtung 16 vorprogrammiert
sind, bleibt das Hinzufügen
oder Streichen der Möglichkeit
einer speziellen Institution zur Befehlserteilung zwecks Entriegelung
der verriegelten Sicherheitsstruktur mittels des erfindungsgemäßen Systems
unter der Kontrolle des Sicherheitsstrukturbesitzers, wobei es erforderlich
ist, dass der Besitzer zwecks Zugriffs auf die Programmierfunktionen
der Abtasteinrichtung 16 die PIN-Aktivierungsnummer eingibt,
wodurch ein selektives Öffnen
der Sicherheitsstruktur nur durch berechtigte Notfallinstitutionen
oder autorisiertes Hilfspersonal ermöglicht wird.
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Es
liegt ferner im Umfang der vorliegenden Erfindung, dass bei der
Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 nur
der Empfänger
derart vorprogrammiert ist, dass er Funkfrequenzsignale nur auf
der Notfallfrequenz empfängt.
Im weitesten Sinne kann daher gesagt werden, dass das Sicherheitsstruktur-Öffnungssystem
einen Funkfrequenzempfänger
aufweist, der derart ausgebildet ist, dass er Signale auf mindestens
einer Frequenz empfängt
und derart darauf anspricht, dass er ein Entriegeln der Sicherheitsstruktur
oder des Sicherheitsschlosses 24 bewirkt.
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Wenn
der Systembesitzer stattdessen das erfindungsgemäße System derart zu betreiben wünscht, dass
ein Zugang für
andere Institutionen als für
Notfallinstitutionen (d. h. Institutionen, die auf nicht begrenzten
Funkfrequenzen senden) autorisiert wird, programmiert die Bedienungsperson
stattdessen (oder zusätzlich)
die Abtasteinrichtung/den Empfänger 16 derart,
dass sie/er spezielle Funkfrequenzen abtastet, die von diesen Institutionen
benutzt werden. Es hat sich herausgestellt, dass bei einem derartigen
Programmieren der Abtasteinrichtung/des Empfänger 16 zum Abtasten
von einer oder mehreren nicht begrenzten Frequenzen das Risiko steigt, dass
eine unautorisierte Person eine Funkübermittlung auf diesen Frequenzen
durchführt
(die nicht von der Polizei oder anderen Notfallinstitutionen überwacht
oder abgehört
werden). Entsprechend wird, obwohl diese erfindungsgemäße Anordnung
in den Umfang der vorliegenden Erfindung fällt, diese nur für Anwendungen
mit einer relativ niedrigen Sicherheitsstufe empfohlen, es sei denn,
dass eine oder mehrere der nachstehend beschriebenen zusätzlichen
Sicherheitsstufen gleichzeitig angewendet werden.
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Um
ein wirklich sicheres System bereitzustellen, ist die vorliegende
Erfindung ferner mit zahlreichen praktischen Sicherheitsvorkehrungen
versehen, so dass sie kein Entriegeln oder Öffnen einer sicheren verriegelten
Sicherheitsstruktur ermöglicht, wenn
ein Notfallteam oder anderes autorisiertes Personal seinen Funksender
in der Nachbarschaft des Empfängers/der
Abtasteinrichtung 16 und der verriegelten Sicherheitsstruktur 24 benutzt.
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Zunächst ist
eine Antenne 14, die mit der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 verbunden
ist, vorzugsweise eine Teilantenne oder ist bei der Antenne 14 die
Empfangsempfindlichkeit derart reduziert, dass sie vorzugsweise
einen sehr kurzen Bereich hat. Da es sich um eine Teilantenne handelt,
ist diese daher nur in der Lage, Übermittlungen von dem Sender 10 eines
Notfallfahrzeugs zu empfangen, wenn der Sender 10 in sehr
großer
Nähe zu
der Antenne 14 positioniert ist. Idealerweise ist bei der
Teilantenne die Fähigkeit
zum Empfangen von Funkübermittlungen
in einem solchen Maß reduziert,
dass sich der von dem autorisierten Personal benutzte Funksender tatsächlich in
einem Abstand von einigen Yards zu der Antenne 14 befinden
muss, wobei es typischerweise erforderlich ist, dass das Notfallfahrzeug
unmittelbar vor die zu öffnende
Sicherheitsstruktur gefahren wird.
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Die
Antenne 14 kann auf mehrere Arten zu einer Teilantenne
gemacht werden. Erstens kann ein Dämpfer 17 (vorzugsweise
ein widerstandsbehaftetes "T"-Dämpfungsglied)
zwischen der Antenne 14 und der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 eingesetzt
werden. Durch die Verwendung des Dämpfers 17 wird der
Empfang "verkrüppelt" und dadurch die Empfindlichkeit
der Antenne 14 begrenzt. Die Faktoren, auf denen die Dämpfungserfordernisse
basieren sollen, können
vorzugsweise die erforderliche Dezibel-Dämpfung und die Impedanz der
Sendeleitung umfassen. Die Antenne 14 kann zum Schutz gegen Witterungseinflüsse mit
durchsichtigem Kunststoff abgedeckt sein, der jedoch für Funkwellen
durchlässig
ist. Zweitens kann eine Metallabschirmung verwendet werden, die
verhindert, dass unerwünschte Funkübermittlungen
in das System eintreten. Durch das "Verkrüppeln" ist sichergestellt, dass die verriegelte
Sicherheitsstruktur nur dann mittels des erfindungsgemäßen Sicherheitsstruktur-Öffnungssystems
geöffnet
wird, wenn sich ein Notfallsender in unmittelbarer Nähe befindet.
Durch das "Verkrüppeln" der Empfangsempfindlichkeit
der Antenne 14 wird somit sichergestellt, dass die Sicherheitsstruktur nicht
unbeabsichtigt einfach durch die normalen Notfall-Funkübermittlungen
entriegelt oder geöffnet
wird, welche ständig
in der gesamten Nachbarschaft auftreten. Vielmehr muss der Funksender 10 ziemlich nahe
an der Antenne 14 positioniert sein, bevor die Teilantenne
solche Übermittlungen
zu der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 durchlässt.
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Das "Verkrüppeln" der Empfangsempfindlichkeit
der Antenne 14 bietet ferner den Vorteil, dass keine Modifikationen
an der relativ hohen Ausgangs-Wattleistung der Sender 10 erforderlich
sind, welche das Notfallpersonal an seinem Körper oder in seinen Fahrzeugen
mit sich führt.
Vielmehr ist es bei den Hochleistungssendern 10 nicht erforderlich,
die Leistung zu reduzieren oder die Fähigkeit, über lange Distanzen zu kommunizieren,
zu beeinträchtigen, wie
es natürlich
für Notfallinstitutionen
erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Antenne 14 hat
daher nur eine Empfindlichkeit, die ausreicht, selbst Hochleistungs-Funkübermittlungen
nur dann durchzulassen, wenn diese in sehr großer Nähe zu der Antenne 14 gesendet
werden.
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Vorzugsweise
sind die Abtasteinrichtung 16, die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger,
die Privatleitungs-Detektorschaltung 30, die Digital-Burst-Detektorschaltung 31,
die Dekoderschaltung 32 und das Relais 20 zusammen
in einem sicheren Gehäuse 11 montiert.
Bei der bevorzugtesten Variante sind die hier beschriebenen Funktionen
der Schaltung 18 für
autorisierte Träger,
der Privatleitungs-Detektorschaltung 30 und der Digital-Burst-Detektorschaltung 31 direkt
in der Schaltungsanordnung der Abtasteinrichtung/des Empfängers 16 einprogrammiert.
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Alternativ
können
die Funktionen der Schaltung 18 für autorisierte Träger und
der Privatleitungs-Detektorschaltung 30 oder der Privatleitungs-Detektorschaltung 30 und
Digital-Burst-Detektorschaltung 31 zusammen in der gleichen
Schaltungsanordnung ausgeführt
werden. Weitere Kombinationen sind selbstverständlich möglich und fallen in den Umfang
der vorliegenden Erfindung. Entsprechend dient die in der Figur
gezeigte Darstellung, bei der die Abtasteinrichtung 16,
eine Sekundär-Abtasteinrichtung 80,
die Schaltung 18 für
autorisierte Träger,
die Privatleitungs-Detektorschaltung 30 und die Digital-Burst-Detektorschaltung 31 als
separate Komponenten gezeigt sind, nur der Verdeutlichung der separaten
Funktionen dieser Komponenten des erfindungsgemäßen Systems. Diese Darstellung
darf nicht als Einschränkung
dahingehend verstanden werden, dass die Schaltungsanordnungen dieser Komponenten
voneinander getrennt sein müssen. Das
zuvor Gesagte gilt auch für
die Dekoderschaltung 32, es ist jedoch aus praktischen
Gründen
sehr wahrscheinlich, dass diese erfindungsgemäße Komponente von der Abtasteinrichtung/dem
Empfänger 16 getrennt
angeordnet ist.
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Das
Abtasteinrichtungs-/Empfänger-/Sicherheitsstruktur-Öffnungssystem 12 wird
vorzugsweise von einer 12- oder 24-Volt-Gleichstromversorgung ge speist.
Das Gehäuse 11 kann
vorzugsweise an oder neben der verriegelten Sicherheitsstruktur selbst
montiert und zum Antreiben des bestehenden Sicherheitsstruktur-Entriegelungsaktuators 22 vorgesehen
oder mit seinem eigenen Entladeaktuator 22A versehen sein.
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Da
die erfindungsgemäße Antenne 14 eine "verkrüppelte" oder reduzierte
Empfindlichkeit aufweist, kann sie nur Funkübermittlungen von in einem Notfallfahrzeug
befindlichen Funksendern abtasten, die sich in einer Distanz von
einigen Fuß zu
der Antenne 14 befinden. Notfallpersonal führt jedoch
häufig
auch tragbare Funksender mit sich, deren Leistung typischerweise
viel schwächer
ist als die von in Notfallfahrzeugen befindlichen Sendern. Die vorliegende
Erfindung ermöglicht
daher auch die Verwendung dieser viel schwächeren Sender zum Öffnen von
Sicherheitsstrukturen und Sicherheitsschlössern. In vielen Fällen kann
dies einfach durch Positionieren der Antenne des Funksenders 10A unmittelbar
an der Seite der Antenne 14 oder in sehr großer Nähe zu der
Antenne 14 erfolgen. Alternativ kann die Antennenanordnung 14 mit
einem abgeschirmten Zugangsport 15 versehen sein, in den
eine Antenne 31 eines tragbaren Senders 10A eingesetzt
werden kann. Der Zugangsport 15 bleibt vorzugsweise durch eine
federbetätigte
Tür gegen
die Umgebung abgeschirmt. Wie aus der Figur ersichtlich, kann der
Zugangsport 15 in einer separaten Antenne 14C vorgesehen
sein, die von der Antenne 14 entfernt platziert ist. Ein
solches Positionieren der Antenne 14C an einer entfernten
Stelle ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Antenne 14C in
einer solchen Höhe
positioniert ist, dass sie von einen Funksender 10A mit sich
führendem
Notfallpersonal leicht erreicht werden kann, wobei jedoch die Antenne 14 zum
Schutz gegen Vandalismus in einer nicht erreichbaren Höhe über dem
Boden angebracht sein kann. Obwohl der Zugangsport 15 in
der entfernt positionierten Antenne 14C vorgesehen sein
kann, fällt
es jedoch in den Umfang der vorliegenden Erfindung, den Zugriffsport in
der proximalen Antennenanordnung 14 auszubilden. Durch
Positionieren der Antenne des tragbaren Funksenders 10A direkt
in den Zugangsport 15 erfolgt die gleiche Kontrolle über das Öffnen der
verriegelten Sicherheitsstruktur wie bei dem leistungsstärke ren Sender 10,
der sich in dem einige Yards von der Antenne 14 entfernten
Notfallfahrzeug befindet.
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Ein
weiterer Sicherheitsvorteil der erfindungsgemäßen Ausführung liegt darin, dass bei
dem Versuch einer unautorisierten Person, durch illegales Senden
eines Signals auf einer für
autorisiertes Notfallpersonal reservierten Funkfrequenz Zugang zu der
verriegelten Struktur zu erhalten und bei dem Versuch der unautorisierten
Person, einen Sender mit einem ausreichend schwachen Signal zu verwenden,
so dass die Übermittlung
von autorisiertem Notfallpersonal nicht abgehört werden kann (wodurch dieses
auf die Übermittlung
aufmerksam gemacht würde),
das abgeschwächte
Signal wegen der "Verkrüpplung" der das Signal empfangenden
Antenne nicht stark genug ist, um das erfindungsgemäße System
zu aktivieren. Mit anderen Worten muss zum Aktivieren des erfindungsgemäßen Systems
das erforderliche Funksignal stark genug sein, um von den Entsendern
der verschiedenen Notfallinstitutionen detektiert zu werden.
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Ein
weiterer wichtiger Sicherheitsaspekt dient zum Sicherstellen, dass
durch die von dem Sender eines Notfallfahrzeugs kommenden Funkübermittlungen
nicht unbeabsichtigt eine verriegelte Sicherheitsstruktur geöffnet wird,
wenn das Fahrzeug einfach nur an der verriegelten Sicherheitsstruktur vorbeifährt. Dieser
Sicherheitsaspekt wird durch Benutzen einer Detektorschaltung 18 für autorisierte Träger erfüllt, mit
der festgestellt wird, ob die Funkübermittlung zum Öffnen der
Sicherheitsstruktur 24 vorgesehen ist oder nur eine ungewollte Übermittlung
ist. Ein geeigneter Weg zur Unterscheidung zwischen beabsichtigten
und ungewollten Übermittlungen
ist das Fordern des mehrmaligen Ein- und Auspulsens der Übermittlung
innerhalb einer vorprogrammierten festen Zeitspanne. Die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger
wird durch den Empfang eines von der Abtasteinrichtung 16 detektierten Funksendesignals
betätigt.
Die Detektorschaltung für autorisierte
Träger
wartet dann eine spezifische vorprogrammierte Zeit, um zu detektieren,
ob das von der Abtasteinrichtung 16 überwachte Signal wiederholt
wird. Die Wartezeit über
diese vorbestimmte Zeitspanne wird vorzugsweise von einer Zeitgebervorrichtung (z.
B. einem 555-Zeitgeberchip) in der Detektorschaltung für autorisierte
Träger
kontrolliert. Ein Logikvorrichtungschip in der Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger
dient vorzugsweise zum Bestätigen,
ob die überwachte
Funkübermittlung eine
bestimmte erforderliche Anzahl von Malen in der vorprogrammierten
Zeitspanne ein- und ausgepulst worden ist. Die Detektorschaltung 18 fungiert
daher als Systempuffer, der die meisten Funkübermittlungen ausschließt, die
nicht zum Öffnen
der verriegelten Sicherheitsstruktur vorgesehen sind. Wenn die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger
festgestellt hat, dass die überwachte
Funkübermittlung
von der Notfallperson die erforderliche Anzahl von Malen innerhalb
der vorprogrammierten Zeitspanne ein- und ausgepulst worden ist,
signalisiert die Schaltung dem Relais 20, den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 zu
aktivieren.
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Die
Detektorschaltung für
autorisierte Träger kann
auf unterschiedliche Arten aktiviert werden, einschließlich (1)
der Gleichstromverschiebung von einer automatischen Verstärkungsregelungsschaltung in
der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 in
Reaktion auf das Vorhandensein eines empfangenen Trägersignals
oder (2) des Vorhandenseins des ungefähr einsekündigen "Unterdrückungsausläufers" am Audioausgang der Abtasteinrichtung/des
Empfängers 16.
Dieser "Unterdrückungsausläufer" tritt am Ende eines
empfangenen Trägersignals
auf und ist sämtlichen
FM-Empfängern
inhärent,
bei denen eine Unterdrückungsschaltung
zur Dämpfung
des Ausgangssignals des Empfängers
bei Nichtvorhandensein eines empfangenen Trägersignals verwendet wird.
Mit anderen Worten entriegelt das erfindungsgemäße System die Sicherheitsstruktur
nur dann, wenn der Mikrofonsender-Kippschalter oder der Aktivierungsknopf
des Funksenders der Notfallperson in unmittelbarer Nähe der Antenne
des Sicherheitsstruktur-Entriegelungssystems schnell wiederholt
ein- und ausgeschaltet
wird. Dadurch wird ebenfalls sichergestellt, dass Störsignale
die Sicherheitsstruktur 24 nicht entriegeln, selbst wenn
diese Sender relativ nahe an der verriegelten Sicherheitsstruktur
positioniert sind.
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Die
erfindungsgemäße Abtasteinrichtung 16 tastet
jede der speziellen vorprogrammieren Frequenzen über einen speziellen vorprogrammierten Zeitraum ab,
der typischerweise in der Größenordnung
von weniger als einer Sekunde liegt. Während dieses vorprogrammierten
Zeitraums wird die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger
zum Feststellen benutzt, ob die auf dieser Frequenz gesendeten detektierten
Datenübertragungen
in diesem vorprogrammierten Abtastzeitraum eine vorbestimmte Anzahl
von Malen (die typischerweise als zwei oder vier Mal eingestellt
sind) ein- und ausgepulst worden sind.
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Entsprechend
ist das einzige, was das Notfallpersonal beim Öffnen einer verriegelten Sicherheitsstruktur,
mit der die Sicherheitsstruktur-Öffnungsanordnung 12 gekoppelt
ist, beachten muss, ist, dass es ziemlich nahe an die Sicherheitsstruktur herangehen
muss und dann den Mikrofonsender-Kippschalter oder Aktivierungsknopf
am Funksender schnell mehrmals ein- und ausschalten muss. Es ist
kein Einstellen an der bestehenden Ausrüstung erforderlich, und es
brauchen keine kodierten Signale gesendet zu werden. Ein weiterer
Vorteil liegt darin, dass keine unterschiedlichen Verfahren von
unterschiedlichen Institutionen angewendet werden müssen, um
unterschiedliche verriegelte Sicherheitsstrukturen zu öffnen. Ferner
ist durch das erfindungsgemäße System
sichergestellt, dass regelmäßige routinemäßige Datenübertragungen,
die über
die begrenzten Funkfrequenzen erfolgen, nicht ausreichen, um diese
verriegelten Sicherheitsstrukturen zu öffnen. Vielmehr ist dazu ein
bewusster und eindeutiger Akt des schnellen Ein- und Ausschaltens
des Funksenders 10 durch das Notfallpersonal erforderlich. Das
schnelle Ein- und Auspulsen des Funkmikrofonsenderschalters oder
des Aktivierungsknopfs an dem Sender 10 ist ein sehr einfacher
Vorgang, der sehr schnell und einfach von dem Notfallpersonal ausgeführt werden
kann, das eine verriegelte Sicherheitsstruktur öffnen möchte. Schließlich ist
selbst dann, wenn die spezielle Sicherheitsstruktur, die mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsstruktur-Entriegelungssystem
geöffnet
werden soll, nicht mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsstruktur-Öffnungssystem
ausgestattet ist, das Maß an
beim Versuch, die Sicherheitsstruktur durch schnelles Ein- und Ausschalten
des Mikrofonsenderknopfs am Funksender zu öffnen, "verschwendeter" Zeit außerordentlich gering.
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Wie
nachstehend genauer erläutert,
bieten die Abtasteinrichtung 16 und die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger,
die zusammenarbeiten oder bei weiteren Kombinationen mit der Privatleitungs-Detektorschaltung 30,
der Digital-Burst-Detektorschaltung 31 und der Dekoderschaltung 32 zusammenarbeiten,
eine Hierarchie zusätzlicher
Sicherheitsstufen, die es ermöglichen,
dass die Öffnungsanordnung 12 einen
speziellen Funksender 10 identifiziert. Die spezielle autorisierte
Person, die den Funksender 10 bedient, ist bekannt oder
wird identifiziert, selbst wenn eine Vielzahl von unterschiedlichen
Personen von derselben Notfallinstitution dieselbe Funkfrequenz
für die Übermittlung
ihrer Funkübertragungen
benutzt.
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Die
Fähigkeit
der vorliegenden Erfindung zum Unterscheiden zwischen individuellem
Notfallpersonal anhand individueller Funksender vor dem Ermöglichen
des Öffnens
der Sicherheitsstruktur 24 bietet zusätzliche Sicherheitsstufen,
da es häufig wünschenswert
ist, den Zugang zu einer Sicherheitsstruktur 24 nur auf
bestimmte Personen einer speziellen Notfallinstitution zu begrenzen.
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Entsprechend
ist das erfindungsgemäße System
in der Lage, die spezielle Person einer Notfallinstitution wie folgt
zu identifizieren.
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Bei
einer beliebigen Funkübermittlung
gibt es typischerweise eine Anzahl von unterschiedlichen Übermittlungen,
die gleichzeitig auftreten. Insbesondere pflanzen sich bei einer
ersten Stufe sämtliche Funkübermittlungen
auf einer Grundträgerwelle
fort. Wie oben beschrieben, dienen die Abtasteinrichtung 16 und
die Schaltung 18 für
autorisierte Träger
jeweils zum Abfragen, ob eine Funkübermittlung auf einer der voreingestellten
oder vorprogrammierten Frequenzen auftritt, und zum Feststellen,
ob diese Funkübermittlung
gepulst ist. Wenn diese beiden Kriterien erfüllt sind, aktiviert das erfindungsgemäße System das
Entriegeln der Sicherheitsstruktur. Dieses System ist dahingehend
begrenzt, dass das System den Entriegelungsmechanismus bei einem
beliebigen auf der autorisierten Frequenz funkübermittelten gepulsten Signal
aktiviert.
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Mindestens
drei zusätzliche
sich progressiv erhöhende
Sicherheitsstufen können
dem oben beschriebenen Grundkonzept hinzugefügt werden. Diese Stufen arbeiten
nach dem Prinzip des Detektierens des Vorhandenseins zusätzlicher Übermittlungen,
die die Grundträgerwelle
begleiten, oder des Prüfens
spezielle Charakteristiken der zusätzlichen die Trägerwelle
begleitenden Übermittlungen.
Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein dieser zusätzlichen Übermittlungen
oder der zu diesen gehörenden Übermittlungscharakteristiken,
die sich zusammen mit der Grundträgerwelle fortpflanzen, werden
zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen Funksendern selbst
dann, wenn die Übermittlungen gepulst
sind und auf derselben Frequenz auftreten, verwendet.
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Auf
einer ersten zusätzlichen
Sicherheitsstufe kann auch ein Privatleitungs-Festton oder Digitalcode zusammen mit
der Trägerwelle übermittelt
werden. Wenn das erfindungsgemäße System
auf dieser ersten erhöhten
Sicherheitsstufe arbeitet, sendet die Detektorschaltung 18 für autorisierte
Träger
ein Ausgangssignal den durch Pfeil 42 angezeigten Pfad
entlang. Im Gegensatz dazu wird, wenn nicht bei erhöhten Sicherheitsstufen
gearbeitet wird (wie oben und in der Hauptanmeldung Ser.-Nr. 08/764,502,
eingereicht am 12. Dezember 1996, beschrieben), das Ausgangssignal
von der Detektorschaltung 18 für autorisierte Träger stattdessen
den von Pfeil 40 angezeigten Pfad entlang gesandt. Das
Signal läuft
daher direkt zu dem Relais 20, wodurch dem Relais 20 signalisiert
wird, den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 zu
aktivieren, welcher wiederum zum Entriegeln der Sicherheitsstruktur 24 die
Verriegelungsanordnung 25 aktiviert.
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Wenn
das erfindungsgemäße System
bei der ersten erhöhten
Sicherheitsstufe arbeitet, empfängt
die Privatleitungs-Detektorschaltung 30 das Ausgangssignal
von der Detektorschaltung 18 für autorisierte Träger von
dem Pfad 42. Die Privatleitungs-Detektorschaltung 30 dient
zum Abfragen des Vorhandenseins eines Privatleitungssignals, das
die Grundträgerwelle
begleitet. Wenn die Privatleitungs-Detektorschaltung 30 eine
solche Privatleitungsübertragung
abfragt, gibt sie ein Signal entlang dem durch Pfeil 44 gezeigten
Pfad an das Re lais 20 aus, wodurch dem Relais 20 signalisiert
wird, den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 zu aktivieren,
der dadurch zum Entriegeln der Sicherheitsstruktur 24 die
Verriegelungsanordnung 25 aktiviert.
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Durch
Ausstatten nur ausgewählter
Mitglieder einer Notfallinstitution mit Funksendern 10,
die ein solches Privatleitungssignal zusammen mit der Trägerwelle
senden, ist das erfindungsgemäße System
aufgrund seiner Privatleitungs-Detektorschalung 30 in der
Lage, zwischen diesen Funksendern, die Privatleitungssignale aussenden,
und solche, die dies nicht tun, zu unterscheiden. Entsprechend ist
es möglich,
Zugang zu speziellen Sicherheitsstrukturen nur solchen bestimmten
Personen einer Notfallinstitution zu gewähren, deren Funksender die
Privatleitungssignale gleichzeitig mit der Grundträgerwelle aussenden.
Wichtig ist jedoch, dass das gesamte Personal der Institution immer
noch in der Lage ist, die Funkübertragungen
auf derselben Frequenz zu senden, ohne mit den normalen Datenübertragungen von
Mitgliedern der Institution in Konflikt zu kommen.
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Auf
einer zweiten erhöhten
Sicherheitsstufe (die gleichzeitig mit der ersten erhöhten Sicherheitsstufe
arbeitet) senden ausgewählte
Funksender 10 ein Privatleitungssignal aus, wie oben beschrieben, der
Funksender 10 sendet jedoch ferner ein unterhalb des Hörbereichs
liegendes digitales Burstsignal oder einen unterhalb des Hörbereichs
liegenden Sinuswellenton zusammen mit der Trägerwelle und dem Privatleitungssignal
aus.
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Beim
Arbeiten auf der zweiten erhöhten
Sicherheitsstufe wird das Signal von der Privatleitungs-Detektorschaltung 30 den
von Pfeil 46 gezeigten Pfad entlang zu einer Digital-Burst-Detektorschaltung 31 gesendet.
Das digitale Burstsignal ist typischerweise kodiert. Die Digital-Burst-Detektorschaltung 31 ist
spezifisch zum Detektieren des Vorhandenseins eines solchen digitalen
Burstsignals oder eines unterhalb des Hörbereichs liegenden Sinuswellentons
vorgesehen, das/der zusammen mit der Trägerwelle und dem Privatleitungssignal
gesendet wird. Das digitale Burstsignal, das typischerweise kodiert
ist, wird von der Digital-Burst-Detektorschaltung 31 nicht
dekodiert, vielmehr wird nur das Vorhandensein des Burstsignals
detektiert. Wenn die Digital-Burst-Detektorschaltung 31 das
Vorhandensein eines solchen digitalen Burstsignals oder eines unterhalb
des Hörbereichs
liegenden Sinuswellentons detektiert, gibt sie ein Signal über den
von Pfeil 45 gezeigten Pfad an das Relais 20 aus,
wodurch dem Relais 20 signalisiert wird, den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 zu
aktivieren, so dass dadurch zum Entriegeln der Sicherheitsstruktur 24 die
Verriegelungsanordnung 25 aktiviert wird. Entsprechend
wird dadurch, dass nur bestimmte Mitglieder einer Notfallinstitution
mit einem Funksender ausgestattet sind, der ein digitales Burstsignal
zusätzlich
zu dem Privatleitungssignal zusammen mit einer Trägerwelle
sendet, die Systemsicherheit weiter verbessert, da die Digital-Burst-Detektorschaltung 31 in
der Lage ist, zwischen denjenigen Funksendern, die ein digitales
Burstsignal zusätzlich
zu den Privatleitungssignalen aussenden, und solchen, die dies nicht
tun, zu unterscheiden.
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Ein
wichtiger Vorteil der zweiten Sicherheitsstufe, die zusätzlich zu
der ersten erhöhten
Sicherheitsstufe vorgesehen ist, liegt darin, dass eine Zugangshierarchie
wie folgt aufgestellt werden kann. Eine erste Gruppe von Sicherheitsstrukturen
kann derart eingestellt sein, dass sie bei der Basissicherheitsstufe
aktiviert wird. Eine zweite Gruppe von Sicherheitsstrukturen kann
derart eingestellt sein, dass sie bei der ersten erhöhten Sicherheitsstufe
aktiviert wird. Eine dritte Gruppe von Sicherheitsstrukturen kann
derart eingestellt sein, dass sie bei der zweiten erhöhten Sicherheitsstufe
aktiviert wird, etc. Diese Art der Hierarchie von vorautorisiertem
Zugang ermöglicht
eine große
Flexibilität
beim Aufbau von Systemen, bei denen unterschiedliches Personal unterschiedliche
Zugangsstufen zu unterschiedlichen Strukturen erhalten soll.
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Beim
Arbeiten bei einer dritten progressiv erhöhten Sicherheitsstufe (gleichzeitig
mit den ersten und zweiten erhöhten
Sicherheitsstufen) wird das Ausgangssignal von der Digital-Burst-Detektorschaltung 31 entlang
den von Pfeil 47 gezeigten Pfad gesendet. Die Dekoderschaltung 32 dient
zum eigentlichen Dekodieren der durch das digitale Burstsignal übermittelten
Logik, statt einfach nur das Vorhandensein des digitalen Burstsignals
zu detektieren, wie es bei der oben beschriebenen zweiten Sicherheitsstufe
der Fall war. Die Dekoderschaltung 32 ist derart programmiert,
dass sie nur bei vorautorisierten Codes ein Signal entlang dem von
Pfeil 48 gezeigten Pfad an das Relais 20 sendet,
wodurch dem Relais 20 signalisiert wird, den Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 zu
aktivieren.
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Das
digitale Burstsignal kann zum Senden verschiedener Arten von Informationen
und verschiedener Befehle zwischen der Einsatzeinheit und dem Entsendezentrum
verwendet werden. Im Falle von Notfallpersonal kann das von dem
Funksender ausgesendete digitale Burstsignal zum Identifizieren
des einzelnen Fahrzeugs (im Falle eines Polizeiautos oder eines
Feuerwehrwagens) oder des speziellen Polizeibeamten (im Falle eines
tragbaren Polizeifunksenders) verwendet werden. Solche grundlegenden
Formen der Digital-Burst-Technologie werden derzeit von größeren Funksenderherstellern,
wie z. B. Motorola, Inc., Schauburg, IL, General Electric Company,
Fairfield, CT, Erricson Inc., New York, NY und Midland Cellular,
Fairfield, CA, angewandt.
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Wie
oben beschrieben, wird mit der vorliegenden Erfindung anhand des
individuellen Funksenders, der zwecks Zugangs zu dem System verwendet
wird, festgestellt, ob eine spezielle Person zum Öffnen der
Sicherheitsstruktur 24 autorisiert ist. Dabei wird natürlich davon
ausgegangen, dass die autorisierte Person den autorisierten Funksender
besitzt. Ein ernstes Problem tritt daher auf, wenn ein autorisierter
Funksender verloren geht oder gestohlen wird. Die vorliegende Erfindung
stellt ein zusätzliches Sicherheitssystem
bereit, mit dem dieses Problem wie folgt vermieden wird.
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Eine
Vollantenne 70 sendet empfangene Funksignal den Pfad 71 entlang
zu einer Sekundär-Abtasteinrichtung/einem
Sekundär-Empfänger 80.
Die Vollantenne 70 ist in der Lage, Funkübermittlungen
von entfernten Stellen zu empfangen, wie nachfolgend erläutert. Die
unterschiedlichen Notfallinstitutionen können jeweils aktualisierte
Listen darüber,
welche individuellen Funksender zu einem vorgegebenen Zeitpunkt
autorisiert sind, digital versenden. Diese Liste autorisierter Funksender
kann täglich
oder sogar häufiger
aktualisiert werden. Entsprechend kann, wenn ein Funksender verloren
geht oder aus der Institution gestohlen wird, das spezielle Identifikations-Privatleitungssignal
und/oder das spezielle digitale Burstsignal aus einer Liste autorisierter
Funksender entfernt werden.
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Da
die Antenne 70 eine Vollantenne ist, kann ein von der entsendenden
Notfallinstitution an einer zentralen Basisstation gesendetes Signal
gleichzeitig zu einer beliebigen Anzahl von erfindungsgemäßen Sicherheitsstruktur-Entriegelungssystemen
innerhalb eines großen
geografischen Radius gesendet werden. Das gleichzeitig gesendete
Signal informiert die Entriegelungssysteme darüber, dass ein spezielles Privatleitungssignal
und/oder ein spezielles digitales Burstsignal eines speziellen Funksenders
immer noch oder nicht mehr autorisiert ist. Wie nachfolgend beschrieben,
dienen die Privatleitungs-Detektorschaltung 30 und/oder
die Digital-Burst-Detektorschaltung 31 und/oder die Dekoderschaltung 32 jeweils
zum Verweigern des Zugangs zu dem Entriegelungsmerkmal des erfindungsgemäßen Systems, wenn
dem erfindungsgemäßen System
signalisiert worden ist, dass das vorhandene spezielle Privatleitungs-
oder digitale Burstsignal, das den Entriegelungsmechanismus aktivieren
würde,
nicht mehr autorisiert ist.
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Die
Sekundär-Abtasteinrichtung 80 dient zum
Abtasten verschiedener Frequenzen für das Versenden aktualisierter
Autorisierlisten von den verschiedenen Notfallinstitutionen. Dabei
können
die von der Sekundär-Abtasteinrichtung 80 überwachten Frequenzen
auf denjenigen Frequenzen liegen, die bereits von der Abtasteinrichtung/dem
Empfänger 16 abgetastet
werden. Es ist jedoch auch möglich,
dass die aktualisierten Autorisierlisten auf anderen Frequenzen
gesendet werden, vorausgesetzt, dass diese anderen Frequenzen einer
Liste von von der Sekundär-Abtasteinrichtung/dem
Sekundär-Empfänger 80 periodisch
abgetasteten Frequenzen hinzugefügt
werden.
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Die
Abtasteinrichtung 16 und die Sekundär-Abtasteinrichtung 80 stehen
in elektronischer Verbindung mit Signalen, die derart den Pfad 73 entlang
zwischen diesen Einrichtungen hin- und hergesendet werden, dass
von der Ab tasteinrichtung 16 empfangene Signale mit einer
aktualisierten Auflistung autorisierter Benutzer, die von der Sekundär-Abtasteinrichtung 80 empfangen
wird, verglichen werden können.
Entsprechend wird ein Signal, das auf einer autorisierten Frequenz
gesendet und von der Abtasteinrichtung 16 empfangen wird,
dann am Zugang zu dem erfindungsgemäßen Entriegelungssystem gehindert,
wenn das Signal von dem speziellen Funksender 10 gemäß den von
der Sekundär-Abtasteinrichtung 80 empfangenen
Signale aktuell nicht autorisiert ist.
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Entsprechend
werden von der Vollantenne 70 empfangene Signale von denjenigen
unterschieden, die von der Teilantenne 14 empfangen werden, so
dass die von der Vollantenne 70 empfangenen Signale nicht
zur Aktivierung des erfindungsgemäßen Entriegelungssystem verwendet
werden.
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Die
logische Entscheidung darüber,
ob eine spezielle Funkübermittlung
gemäß der jüngsten Übermittlung
autorisierter Benutzer, die von der Sekundär-Abtasteinrichtung 80 empfangen
worden ist, autorisiert ist, kann entweder auf der erhöhten Privatleitungs-,
der Digital-Burst- oder der Dekodier-Sicherheitsstufe getroffen
werden. Somit entscheidet entweder die Privatleitungs-Detektorschaltung 30, die
Digital-Burst-Detektorschaltung 31 oder die Dekoderschaltung 32 anhand
des Vergleichs zwischen den von der Vollantenne 70 und
der Sekundär-Abtasteinrichtung 80 empfangenen
Informationen, ob ein von der Teilantenne 14 und der Abtasteinrichtung 16 empfangenes
Signal aktuell autorisiert ist.
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Als
weiterer Sicherheitspuffer ist ein Aufzeichnungssystem zum Führen eines "Aktivitätsprotokolls" derjenigen Personen
vorgesehen, die das Entriegelungssystem aktiviert haben, sowie der
Zeit, zu der die Sicherheitsstruktur entriegelt worden ist. Dies
erfolgt vorzugsweise durch Verwendung einer bestehenden Schaltungsanordnung
in der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 oder durch
Bereitstellen einer zusätzlichen
Schaltungsanordnung, wie sie der Abtasteinrichtung/dem Empfänger 16 zur
Ausführung
dieser Funktion hinzugefügt
werden muss. Es ist jedoch möglich,
alternativ eine Aufzeichnungsschal tungsanordnung in einer separaten
Aufzeichnungsvorrichtung vorzusehen, die alternativ physisch mit
der Sicherheitsstruktur 24, der Verriegelungsanordnung 25,
dem Relais 20 und/oder dem Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 verbunden
sein oder in elektronischer Verbindung mit diesen stehen kann.
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Der
Sicherheitsstruktur-Entriegelungsmechanismus 22 selbst
ist kein neuartiges Merkmal der vorliegenden Erfindung. Entsprechend
kann er einen beliebigen bestehenden Aktuatormechanismus zum Entriegeln
oder zum Entriegeln und Öffnen
von Sicherheitsstrukturen aufweisen, solange solche Mechanismen
elektronisch steuerbar sind.
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Ein
zusätzliches
Sicherheitsmerkmal des erfindungsgemäßen Systems ist ein Zeitgeber 60,
der mit der Verriegelungsanordnung 25 verbunden und zum
Wiederverriegeln der Sicherheitsstruktur 24 vorgehen ist,
wenn diese über
einen Zeitraum entriegelt war. Alternativ können die Funktionen des Zeitgebers 60 stattdessen
direkt in der Schaltungsanordnung der Abtasteinrichtung/des Empfängers 16 einprogrammiert
sein. Letzteres wird stärker
bevorzugt, da dadurch die Anzahl von separaten Komponenten in dem
erfindungsgemäßen System
reduziert wird, obwohl beides in den Umfang der vorliegenden Erfindung
fällt.
Der Zeitgeber 60 (der entweder eine unabhängige Komponente
oder eine interne Komponente der Abtasteinrichtung/des Empfängers 16 ist)
verhindert dadurch, dass die Sicherheitsstruktur unbeabsichtigt über längere Zeiträume offen
bleibt. Dieser Aspekt ist insbesondere wichtig, wenn Polizei oder Ambulanzpersonal
durch ein offenes Sicherheitstor rast, ohne sich die Zeit nehmen
zu können,
die Struktur wieder hinter sich zu verriegeln. Der gewählte Zeitraum
ist vorzugsweise direkt in den Zeitgeber 60 einprogrammierbar.