EP1936572A1 - Identifikationseinrichtung und Verfahren für den logischen und/oder physikalischen Zugang bzw. Zugriff auf eine Zieleinrichtung - Google Patents

Identifikationseinrichtung und Verfahren für den logischen und/oder physikalischen Zugang bzw. Zugriff auf eine Zieleinrichtung Download PDF

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EP1936572A1
EP1936572A1 EP06026821A EP06026821A EP1936572A1 EP 1936572 A1 EP1936572 A1 EP 1936572A1 EP 06026821 A EP06026821 A EP 06026821A EP 06026821 A EP06026821 A EP 06026821A EP 1936572 A1 EP1936572 A1 EP 1936572A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
user
bracelet
identification
identification medium
authorization signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP06026821A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Parhofer
Bernd Dietel
Bernd Lind
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armatix GmbH
Original Assignee
Armatix GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armatix GmbH filed Critical Armatix GmbH
Priority to EP06026821A priority Critical patent/EP1936572A1/de
Priority to US11/955,833 priority patent/US20080244699A1/en
Publication of EP1936572A1 publication Critical patent/EP1936572A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/06—Electric or electromechanical safeties
    • F41A17/063—Electric or electromechanical safeties comprising a transponder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A17/00—Safety arrangements, e.g. safeties
    • F41A17/06—Electric or electromechanical safeties
    • F41A17/066—Electric or electromechanical safeties having means for recognizing biometric parameters, e.g. voice control, finger print or palm print control
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
    • G07C9/22—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass in combination with an identity check of the pass holder
    • G07C9/25—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass in combination with an identity check of the pass holder using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition
    • G07C9/26—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass in combination with an identity check of the pass holder using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition using a biometric sensor integrated in the pass
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
    • G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for securely identifying and enabling a logical and / or physical access to a target device.
  • Scope of the present invention is in addition to the traditional access control in particular for buildings, especially the field of electronic weapons security.
  • Other applications known to those skilled in the art are also preferred, e.g. Access to vehicles, safes, etc.
  • a transponder biometrically, for example via a fingerprint sensor, against unauthorized access.
  • a transponder can only be used by the authorized user.
  • the advantage over a biometric reader permanently installed on a target device, eg a door, is that a biometric transponder does not require cabling to the target device and can unlock any number of target devices.
  • a system for securely identifying and enabling or preventing a logical and / or physical access to a destination device.
  • the user is first identified by means of a portable identification medium, biometric data of a user being detected by a biometric sensor. After successfully identifying an authorized user and checking the authorization of the identification medium or of the transmitted signal by a remote station, a logical and / or physical access to a destination device is enabled or prevented.
  • a handgun safety device which includes a transponder for authenticating an authorized weapons user carrying the transponder or authenticating a transponder justified area for the use of the weapon.
  • the transponder is set up to emit preferably an encrypted wireless authentication signal.
  • the security device has security means for gripping the weapon, which are set up to be necessarily activated by the user's hand when the weapon is gripped, issuing a wireless request signal.
  • the transponder is in this case set up to output the authentication signal to the reception of the request signal by the security means.
  • the security means is further adapted to receive and further process the authentication signal of the transponder and to allow firing of the weapon by the operator only upon receipt of an authentication signal by the transponder authenticating an authorized operator.
  • the transponder can be designed as a ring or bracelet.
  • the DE-A-100 18 369 describes a device for triggering a shot or a firearm, wherein for securing weapons against unauthorized use, the triggering device is designed such that it is only released when queried by the gun user and queried when pulling the trigger of an electronic circuit of the weapon Transponder returns a valid license code.
  • the transponder is preferably designed as a chip and inserted into a flat carrier in the manner of a known chip card.
  • the US-A-54461812 relates to a security system for a firearm in which a user wears a finger ring in which a transponder is housed. This transponder is interrogated by a safety device arranged in the firearm.
  • the US-A-2001/0032405 relates to a firearm with a security system in which the authorized user is identified, for example, by a transponder located in a finger-ring.
  • a transponder can be arranged in a bracelet, a sweatband or a uniform sleeve.
  • a control system for a firearm having a security device wherein a transponder is disposed in an identification element, such as a finger ring or a bracelet, to identify the authorized user.
  • the WO-A-98/04880 relates to a device for securing a firearm and for securing and / or storing objects with a locking device and an identification device, wherein the Identification device for wireless exchange at least of distinctive identification codes is formed and at least one authorized user and another identification device associated transmitting and / or receiving unit, wherein at a distance or a distance range between transmitting and / or receiving unit and matching identification codes of the transmitting and / or receiving unit of the user and the transmitting and / or receiving unit of the identification device, the locking device is deactivated by the identification device.
  • the transmitting and / or receiving unit is designed as a transponder, which can be interchangeably inserted into a watch strap.
  • the known in the art systems such as in the DE-A-103 41 370 allow a secure personalized identification and enabling or preventing a logical and / or physical access to a target device.
  • this requires re-verifying and verifying the user's identification and authorization prior to any enabling or preventing logical and / or physical access to a target device. This may prove cumbersome and unsatisfactory for the user.
  • An identification device permanently activated or activated for a predetermined time frame after a single activation proves to be detrimental to a possible misuse that the device, after a single activation by an authorized user, also switches the weapon or the access for unauthorized users.
  • This also applies to the proposed in the prior art training of identification devices as a finger ring or bracelet, as they can not rule out theft by and use of unauthorized persons. There is thus an increased risk of misuse of the devices known in the prior art.
  • the present invention relates, on the one hand, to a device for the secure personalized identification and enabling or preventing of a logical and / or physical access to a destination device.
  • This device has a portable identification medium for outputting an authorization signal with at least one biometric sensor, at least one input element and at least one output element, a processor with a memory and a software and a transmitting and receiving electronics.
  • the identification medium is formed here, after successful authentication or identification by an authorized user to issue an authorization signal. Such a signal can either be issued permanently, intermittently, once, n times or in response to a corresponding request signal from a remote station, once successful identification.
  • the portable identification medium is arranged on a wristband for attachment to the user's wrist.
  • the device further comprises a security means arranged to interrupt, prevent and / or prevent the issuing of the authorization signal in the event of opening of the bracelet or a tire of the bracelet or the like and / or removal of the device from the user's wrist deactivate.
  • a contact switch or ring is provided on or on the underside directed to the wrist as security means.
  • a battery is arranged on or on the underside, which is surrounded by a preferably concentric metal ring, so that the battery and metal ring form a capacitor whose capacity changes and assumes a switching function when the underside of the wrist or from the skin a carrier is removed.
  • the security means to a bracelet detector, which is further preferably formed by a provided in or on the bracelet electrical conductor.
  • a part of the conductor integrated into the bracelet, for example, woven, and another part of the conductor are formed by the clasp.
  • the device is designed such that after the interruption or prevention of the output of the authorization signal or the deactivation of the identification medium by the security means a re-authentication for issuing an authorization signal is required.
  • the security means ensures that an activation of the identification medium or the issuing of an authorization signal is only possible if the device according to the invention is attached to the wrist of an authorized user by means of the bracelet or if the bracelet no longer since the last successful authentication of a user was opened.
  • an activation of the identification medium or of an active identification medium will be discussed below if a successful identification has been carried out by an authorized user and an authorization signal is output or can be output.
  • an inactive or deactivated identification medium is used if no successful identification by an authorized user takes place or has taken place or if the identification medium has been deactivated by the security means.
  • After successful identification by an authorized user is preferably an activation of the identification medium for a selectable by the authorized user and adjustable by this or permanently preset period.
  • the device according to the invention is preferably used for communication with a remote station, for example a locking device on a door, a security device, a weapon or the like, as explained in detail below, in a so-called proximity mode.
  • a remote station for example a locking device on a door, a security device, a weapon or the like, as explained in detail below, in a so-called proximity mode.
  • the device according to the invention is preferably designed such that the device or the activated identification medium authenticates in response to a wake-up or request signal sent to the device by a remote station, whereupon the remote station accesses a logical and / or physical access enables or prevents one or on a target device.
  • the device is designed such that it is inactive or deactivated when a predetermined distance is exceeded by a remote station. As soon as the device is again within the predetermined distance from the remote station, it is preferably activated again or it is active again.
  • the device is inactive after the expiration of the predetermined or selected by the authorized user activation period.
  • a timer here preferably a clock acts in an integrated wristwatch.
  • the device is arranged in the wristwatch or further has features such as a time and / or date display.
  • the device is preferably battery operated.
  • the device preferably has an antenna.
  • the device is also preferably not completely formed of metal.
  • the device according to the invention is preferably designed to carry out the method according to the invention and the preferred embodiment of the method according to the invention.
  • the present invention further relates to a method for securely identifying and enabling, in a secure manner, logical and / or physical access to a target device.
  • the method according to the invention comprises the steps of identifying a user by means of a portable identification medium arranged on a wristband for attachment to the wrist of a user, biometric data of at least one user being detected by at least one biometrics sensor and data and / or commands being input via at least one input element and operating states be displayed over at least one output element.
  • a comparison between the detected geometry data and the learned geometry data is performed by means of a processor having a memory and a software, which has a decentralized, for the identification medium specific database with learned geometry data.
  • an authorization signal is sent in response to the continued presence of additional security conditions. If the additional safety conditions no longer exist or have been interrupted, the identification medium is deactivated or the transmission of an authorization signal is interrupted or prevented.
  • the additional security conditions with a closed bracelet and carrying the identification medium by a user, wherein they are not present when opened or broken bracelet or no-collar by a user.
  • a renewed authentication for reissuing an authorization signal is required.
  • the device according to the invention is remote controllable, for example via satellite or can send information to a satellite.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of the invention 1 with a biometric sensor in the form of a fingerprint strip sensor 2, an output element or a display device 3, input elements 4 and a bracelet 5.
  • the inventive device further comprises a housing 6 for receiving the above-named elements and for attachment to Bracelet 5 on.
  • the biometric sensor or the strip sensor 2 is positioned on the device 1 or on the housing 6 such that a simple and secure finger guidance is ensured.
  • the housing material there are no requirements.
  • the selection of the housing material is limited only by the fact that not the entire housing should be made of metal around to avoid attenuation of the signal.
  • the device according to the invention preferably has input elements such as the biometric sensor and preferably at least four, more preferably six keys. The buttons are used to make the settings of the device.
  • the device according to the invention is designed such that the activation of the transponder or identification medium is activated for a period of time which can be selected by the authorized user.
  • the device according to the invention can communicate with a remote station, for example a locking device or a weapon.
  • the remote station preferably sends a request or wake-up signal to the device according to the invention, the device authenticates itself, and the remote station performs or initiates a predetermined action. For example, a door is opened, a weapon unlocked or access to a computer unlocked.
  • a predetermined, preferably adjustable signal range the action or the initiated state initiated by the remote station is deactivated again.
  • the weapon is deactivated or secured again. If the device and the remote station approach each other again, so that the remote station of the radio field or within the signal range, the activation or action takes place again. For example, a weapon is to be used immediately again.
  • the setting of the device according to the invention to a limited effective range is also referred to as a proximity mode.
  • the activation time ie the duration of the activation of the transponder or identification medium of the identification of an authorized user by the input elements can also be set variably.
  • the input elements or the keys preferably also serve to set the clock, date etc.
  • the input elements primarily allow a simpler and safer operability of the biometric transponder function.
  • the device according to the invention preferably has a visual signal transmitter (display, LED), an acoustic signal transmitter (beeper, bus) and / or an RF interface (antenna, preferably arranged in the housing).
  • the device according to the invention also has a securing means.
  • the securing means is designed such that the bracelet is provided with an electrical conductor or contact. This is the device in able to check if the bracelet is closed.
  • a closed electronic contact from the device passes through the entire bracelet and back to the device.
  • the connection points between the housing bracelet, bracelet, ie clasp and bracelet housing are provided with security means.
  • means may be provided on the housing which monitor the housing bottom resting on the wrist of the user and automatically deactivate the transponder if it is determined that the device is not arranged on the wrist of a user.
  • a contact switch or ring is provided on or on the underside directed to the wrist as security means.
  • a battery is arranged on or on the underside, which is surrounded by a preferably concentric metal ring, so that the battery and metal ring form a capacitor whose capacity changes and assumes a switching function when the underside of the wrist or the skin of a Carrier is removed.
  • the device according to the invention is preferably battery operated.
  • the wireless communication between the electronic control unit of the security device and the external device may be of any type or frequency suitable for the intended use, for example low frequency (NF, eg 25 kHz with magnetic induction), radio frequency (RFID, eg 13 , 56 MHz) or high frequency (eg 868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz or higher), and can be done according to a standard protocol (eg, Bluetooth, ZigBee) or a proprietary protocol or a combination of both.
  • NF low frequency
  • RFID radio frequency
  • high frequency eg 868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz or higher
  • standard protocol eg, Bluetooth, ZigBee
  • communication in this context should be understood as any form of data exchange, and this can be either encrypted or unencrypted and either unidirectional or bidirectional.
  • control unit or the external device or both can have their own power supply.
  • This power supply can be either a battery, a fuel cell, a piezo cell or a Include solar cell.
  • both the control unit and the transponder have their own battery. If either the control unit or the transponder does not have their own power supply, not only data but also energy is transmitted via the wireless communication link.
  • the device according to the invention is designed to provide a firearm fuse.
  • a weapon backup preferably consists of two instances.
  • the first instance is a remote station installed in the weapon, preferably a transponder, which is activated by a bale switch on the weapon, for example.
  • the device according to the invention which is worn on the wrist, used.
  • the interaction between the device according to the invention and the weapon-side counter station allows only authorized persons the use of the weapon.
  • the identification of an authorized person takes place at the device according to the invention by interrogation of biometric data.
  • the device according to the invention may preferably also have additional functions, such as time and date display, comparable to a conventional clock.
  • Such a clock is preferably integrated as a timer.
  • a one-time identification of an authorized person is necessary.
  • a fingerprint of this person is read by a sensor in the device according to the invention and determined by the inventive device, whether it is authorized to use the weapon.
  • the request for weapon release by the weapon transponder, ie the remote station follows in the device according to the invention. If the request is preceded by a valid identification of the authorized person, the release is granted, otherwise it will be omitted. After release, the weapon is armed or unsecured.
  • connection distance between the weapon transponder, so the remote station, and the device according to the invention is kept low.
  • a communication between the weapon transponder and the device according to the invention can therefore only take place when the weapon is guided by hand, on whose wrist the device according to the invention is worn. If then the weapon from the transmitting and receiving area of the device according to the invention, no re-identification is required if the weapon returns within the activity duration of the device according to the invention in the transmission and reception area.
  • This activity duration is user-specific adjustable or fixed.
  • the bracelet of the device according to the invention contains a sensor or at least one safety means.
  • the bracelet is opened after identification or the device according to the invention is snatched from the wearer, the identification expires and / or the weapon is deactivated.
  • This double backup ensures that only authorized persons can use the weapon.
  • a use of a device according to the invention for the activation of a by an unauthorized person is effectively prevented, even if an activated device is removed from the authorized user.
  • the functions of the device according to the invention preferably include the management of fingerprints, the communication with the remote station, for example a weapon transponder, and / or the function of a digital wristwatch.
  • the management of fingerprints preferably includes the training of fingerprints, the recognition of learned fingerprints and the deletion of learned fingerprints.
  • an LCD display is preferably used for communication between the carrier of the device according to the invention and the biometric sensor.
  • a communication via LED for example red and green, possibly flashing light, is preferred.
  • the communication functions preferably include the initialization of the communication protocol after a wake-up call, the negotiation of a session key for secure communication and / or the maintenance of an already existing communication.
  • the communication is preferably realized by means of transponders as a point-to-point connection.
  • the device according to the invention preferably periodically sends a time signal.
  • the remote station for example the weapon transponder, and the device according to the invention preferably negotiate a session key with which the time signal is provided.
  • Another communication feature is the recording of communication and weapon functions.
  • the weapon can also send information such as operating data to the device according to the invention, for example, the number and time of fired shots, battery condition etc, provided the gun has such a fired shots, battery condition etc, provided that the weapon has such functionality.
  • the clock functions preferably include the determination of time and date, the setting of time and date, the setting of the display duration of the LCD display. the choice between the 12-hour and 24-hour mode, the setting of the duration of the transponder's activity, and / or a key combination that can be used to deactivate the active transponder in an emergency.
  • the device according to the invention preferably has the in Fig. 2 reproduced schematic structure.
  • the LCD display is the communication interface between the device according to the invention and the user. It provides information about operations in the device according to the invention and optionally displays the time and the date.
  • Fig. 3 and 4 are preferred designs of the LCD display.
  • the numerical display 7 is used in particular for displaying time and date. It can also be used to display the number of previous templates when teaching in a fingerprint. In addition, the numeric display 7 indicates the possibly required PIN input.
  • the symbol 8 indicates whether the weapon is in focus. If a successful identification has been carried out and the weapon is in the transmission and reception range of the device according to the invention, this symbol lights up. Possibly, this symbol 8 can additionally flash when the bale switch of the weapon is pressed.
  • the symbol 9 is only relevant if the display mode of the time is 12-hour mode. Then, the additional information is desirable whether the specified time is the morning (AM, ante meridiem) or the afternoon (PM, post meridiem).
  • the symbol 10 is relevant in Fingerpint mode. It indicates the quality of the currently read fingerprint. There are five levels of quality.
  • the symbol 11 is relevant in fingerprint mode.
  • flashing the hand symbol the reading of the finger is requested.
  • the reading in of an administrator's finger is indicated by the flashing of the hand symbol + A.
  • the hand symbol + S flashes, the new user finger to be entered is requested. That flashes Hand symbol + D, so the user finger is requested, which is to be deleted from the database.
  • the administrator fingers are to be taught in, this is indicated by the flashing of the hand symbol + A + S. This is the case when learning the first two fingers in the database. Deleting the entire database is indicated by the hand icon + A + D flashing.
  • a symbol combination is required that indicates whether finger reading was successful or not.
  • the display further comprises a transponder symbol (is in Fig. 3 not included).
  • This symbol indicates whether the authorization was successful, regardless of whether the weapon is in the transmission and reception area of the transponder watch. To conserve energy, this preferably symbol flashes every 2 seconds for about 0.5 seconds. If the weapon transponder is located in the transmission and reception area of the device according to the invention, this symbol lights up permanently.
  • the device according to the invention can be displayed via the LCD display in which operating mode the device according to the invention is located.
  • the numerical display is preferably formed relatively small compared to the symbol displays.
  • the transponder symbol is an important symbol and should therefore be clearly visible and conspicuous.
  • the LCD controller (cf. Fig. 2 ) occupies a central position. From him all actions are coordinated. In particular, it serves to control the LCD display and to communicate with the biometric sensor. It also allows keyboard and clock functions.
  • the entire communication between man and machine is controlled via the LCD controller.
  • the interconnection of LCD controller with the biometric sensor and the transponder or the identification medium is preferably realized by means of master / slave architecture. Furthermore, the clock functions are implemented in it.
  • the LCD controller preferably has all operating modes that are necessary for the device according to the invention.
  • the weapon transponder and the transponder clock are considered, since the transponder in the clock does not appear as a separate unit during the communication.
  • the weapon transponder When the bale switch on the weapon is actuated, the weapon transponder triggers communication with the transponder watch by sending a wakeup signal. If the transponder watch receives this signal, it checks whether there is a successful identification of an authorized person. If this is not the case, it omits the communication. The weapon is not released. Otherwise, the transponder watch queries programming and authorization. After successful completion of the challenge response, the weapon is released.
  • the communication is maintained by the transponder clock by the transponder clock periodically sends a time stamp.
  • the weapon transponder acknowledges the receipt of the time stamp with an ACK signal.
  • each shot can be timed, with the preferred integrated clock providing the time signal.
  • both parties negotiate a session key.
  • the watch transponder is deactivated as at the end of the transponder timer.
  • the transponder watch interrupts the communication and the weapon is deactivated.
  • the transponder is unable to receive data.
  • After successful activation of the transponder is preferably a periodic keep-alive signal in the interval of preferably about 500 milliseconds sent out. After elapse of an adjustable time this sending of the keep-alive signal is omitted and thus the weapon inactive. This corresponds to the return of the LCD controller from transponder activity mode to display mode.
  • the present invention provides a powerful. but easy-to-use system that safely and reliably prevents the misuse of weapons by unauthorized persons.

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Abstract

Einrichtung (1) zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung. Die Einreichtung weist ein tragbares Identmedium zum Ausgeben eines Berechtigungssignals mit mindestens einem Biometriesensor (2), mindestens einem Ausgabeelement (3), einem Prozessor mit einem Speicher und einer Software sowie einer Sende- und Empfangselektronik zum drahtlosen Datenaustausch auf. Das Identmedium ist derart ausgebildet, dass nach erfolgreicher Authentifizierung durch einen berechtigten Benutzer, ein Berechtigungssignal über das Ausgabeelement (3) ausgegeben wird. Das tragbare Identmedium ist an einem Armband (5) zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers angeordnet. Die Einrichtung weist mindestens ein Sicherheitsmittel auf, das eingerichtet ist, das Ausgeben des Berechtigungssignals im Falle eines Öffnen und/oder Lösens des Armbands (15) und/oder Entfernen der Einrichtung vom Handgelenk des Benutzers zu unterbrechen und/oder zu verhindern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren und eine Einrichtung zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung. Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist neben der traditionellen Zutrittskontrolle insbesondere für Gebäude, insbesondere auch der Bereich der elektronischen Waffenabsicherung. Auch andere dem Fachmann geläufige Anwendungen sind bevorzugt, z.B. Zugang zu Fahrzeugen, Safes, etc.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, einen Transponder biometrisch, bspw. über einen Fingerprintsensor, gegen unberechtigten Zugriff zu sichern. Ein solcher Transponder kann nur vom berechtigten Nutzer benutzt werden. Der Vorteil gegenüber einem fest an einer Zieleinrichtung, bspw. einer Tür installierten Biometrie-Leser besteht darin, dass ein Biometrie-Transponder keine Verkabelung an der Zieleinrichtung erfordert und beliebig viele Zieleinrichtungen freischalten kann.
  • Aus der DE-A-103 41 370 ist beispielsweise ein System zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs zu einer Zieleinrichtung bekannt. Hierbei erfolgt zunächst das Identifizieren eines Benutzers mittels eines tragbaren Identmediums, wobei biometrische Daten eines Benutzers durch einen Biometriesensor detektiert werden. Nach erfolgreichem Identifizieren eines autorisierten Benutzers und Überprüfen der Berechtigung des Identmediums bzw. des gesendeten Signals durch eine Gegenstation wird ein logischer und/oder physikalischer Zugang bzw. Zutritt zu einer Zieleinrichtung ermöglicht bzw. verhindert.
  • In der WO-A-2005/054771 wird eine Sicherheitseinrichtung für Handfeuerwaffen beschrieben, die einen Transponder zur Authentifizierung eines autorisierten Waffenbenutzers, der den Transponder trägt, oder zur Authentifizierung eines berechtigten Bereichs zur Verwendung der Waffe betrifft. Der Transponder ist dabei eingerichtet, vorzugsweise ein verschlüsseltes drahtloses Authentifizierungssignal abzugeben. Ferner weist die Sicherheitseinrichtung Sicherheitsmittel zum Greifen der Waffe auf, die eingerichtet sind, beim Greifen der Waffe notwendigerweise durch die Hand des Benutzers aktiviert zu werden, wobei sie ein drahtloses Requestsignal ausgeben. Der Transponder ist hierbei eingerichtet, das Authentifizierungssignal auf den Empfang des Requestsignals durch die Sicherheitsmittel auszugeben. Die Sicherheitsmittel sind ferner ausgebildet, das Authentifizierungssignal des Transponders zu empfangen und weiterzuverarbeiten sowie ein Feuern der Waffe durch den Bediener nur nach dem Empfang eines Authentifizierungssignals durch den Transponder zu gestatten, das einen autorisierten Bediener authentifiziert. Gemäß der WO-A-2005/054771 kann der Transponder beispielsweise als Ring- oder Armband ausgebildet sein.
  • Die DE-A-100 18 369 beschreibt eine Vorrichtung zum Auslösen eines Schusses oder einer Schusswaffe, wobei zur Sicherung von Waffen gegen unbefugte Benutzung die Auslösevorrichtung derart gestaltet wird, dass sie nur dann freigegeben wird, wenn ein vom Waffenbenutzer zu tragender und beim Ziehen des Abzugs von einem elektronischen Schaltkreis der Waffe abgefragter Transponder einen gültigen Lizenzcode zurücksendet. Der Transponder ist hierbei vorzugsweise als Chip ausgebildet und in einen flachen Träger nach Art einer bekannten Chipkarte eingesetzt.
  • Die US-A-54461812 betrifft ein Sicherheitssystem für eine Schusswaffe, bei der ein Benutzer einen Fingerring trägt, in dem ein Transponder untergebracht ist. Dieser Transponder wird durch eine in der Schusswaffe angeordnete Sicherheitsvorrichtung abgefragt.
  • Die US-A-2001/0032405 betrifft eine Feuerwaffe mit einem Sicherheitssystem, bei dem der berechtigte Benutzer beispielsweise durch einen in einem Fingerring angeordneten Transponder ausgewiesen wird. Alternativ kann ein Transponder in einem Armband, einem Schweißband oder einem Uniformärmel angeordnet sein.
  • In der WO-A-00/65291 wird ein Steuersystem für eine Feuerwaffe beschrieben, das eine Sicherheitseinrichtung aufweist, wobei ein Transponder in einem Identifikationselement, beispielsweise einem Fingerring oder einem Armband angeordnet ist, um den berechtigten Benutzer zu identifizieren.
  • Die WO-A-98/04880 betrifft eine Einrichtung zum Sichern einer Schusswaffe sowie zum Sichern und/oder Aufbewahren von Gegenständen mit einer Verriegelungsvorrichtung und einer Identifikationsvorrichtung, wobei die Identifikationsvorrichtung zum drahtlosen Austausch zumindest von unverwechselbaren Identifikationscodes ausgebildet ist und zumindest eine einem befugten Benutzer und eine weitere Identifikationsvorrichtung zugeordnete Sende-und/oder Empfangseinheit umfasst, wobei bei einer Distanz oder einem Distanzbereich zwischen Sende- und/oder Empfangseinheit und übereinstimmenden Identifikationscodes der Sende- und/oder Empfangseinheit des Benutzers und der Sende- und/oder Empfangseinheit der Identifikationsvorrichtung die Verriegelungsvorrichtung durch die Identifikationsvorrichtung deaktiviert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Sende- und/oder Empfangseinheit als Transponder ausgebildet, der austauschbar in ein Uhrarmband eingeschoben werden kann.
  • Die im Stand der Technik bekannten Systeme, wie beispielsweise in der DE-A-103 41 370 beschrieben, ermöglichen ein sicheres personalisiertes Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs zu einer Zieleinrichtung. Hierzu ist jedoch erforderlich, die Identifizierung und Berechtigung des Benutzers vor jedem Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs zu einer Zieleinrichtung erneut zu überprüfen und zu verifizieren. Dies erweist sich gegebenenfalls als umständlich und für den Benutzer unbefriedigend.
  • Eine nach einmaliger Freischaltung dauerhaft oder für einen vorgegebenen Zeitrahmen aktivierte Identifikationsvorrichtung erweist sich dahingehend nachteilig gegenüber einem möglichen Mißbrauch, dass die Vorrichtung nach einmaliger Aktivierung durch einen berechtigten Benutzer die Waffe bzw. den Zugang auch für nicht berechtigte Benutzer frei schaltet. Dies gilt auch für die im Stand der Technik vorgeschlagene Ausbildung von Identifikationseinrichtungen als Fingerring oder Armband, da diese eine Entwendung durch und Verwendung von nicht-Berechtigten nicht ausschließen können. Es besteht somit eine erhöhte Gefahr des Mißbrauchs der im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einrichtung und ein verbessertes Verfahren zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer Zieleinrichtung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Einrichtung sowie ein derartiges Verfahren mit verbesserten Handling-Eigenschaften und erhöhter Benutzerfreundlichkeit bei gleichzeitig verbesserter Sicherheit gegen unbefugten Zugang bzw. Zugriff bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellten bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
  • So betrifft die vorliegende Erfindung einerseits eine Einrichtung zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung. Diese Einrichtung weist ein tragbares Identmedium zum Ausgeben eines Berechtigungssignals mit mindestens einem Biometriesensor, mindestens einem Eingabeelement und mindestens einem Ausgabeelement, einem Prozessor mit einem Speicher und einer Software sowie einer Sende- und Empfangselektronik auf. Das Identmedium ist hierbei ausgebildet, nach erfolgreicher Authentifizierung bzw. Identifikation durch einen berechtigen Benutzer, ein Berechtigungssignal auszugeben. Ein derartiges Signal kann entweder unmittelbar nach erfolgter erfolgreicher Identifikation dauerhaft, intermittierend, einmalig, n-malig oder als Antwort auf ein entsprechendes Requestsignal einer Gegenstation ausgegeben werden. Das tragbare Identmedium ist zur Befestigung am Handgelenk des Benutzers an einem Armband bzw. Armreif angeordnet.
  • Die Einrichtung weist ferner ein Sicherheitsmittel auf, das eingerichtet ist, das Ausgeben des Berechtigungssignals im Falle eines Öffnens des Armbands bzw. eines Reifens des Armbands oder dergleichen und/oder eines Entfernens der Einrichtung vom Handgelenk des Benutzers zu unterbrechen, zu verhindern und/oder zu deaktivieren. Vorzugsweise ist als Sicherheitsmittel ein Kontaktschalter oder -ring an bzw. auf der zum Handgelenk gerichteten Unterseite vorgesehen. Weiter bevorzugt ist an bzw. auf der Unterseite eine Batterie angeordnet, die von einem vorzugsweise konzentrischen Metallring umgeben ist, so dass Batterie und Metallring einen Kondensator bilden, dessen Kapazität sich ändert und eine Schaltfunktion übernimmt, wenn die Unterseite vom Handgelenk bzw. von der Haut eines Trägers entfernt wird. Alternativ bzw. vorzugsweise zusätzlich weist das Sicherheitsmittel einen Armbanddetektor auf, der weiter bevorzugt durch einen im oder am Armband vorgesehenen elektrischen Leiter gebildet wird. Dabei kann ein Teil des Leiters in das Armband integriert, beispielsweise eingewoben, und ein weiterer Teil des Leiters durch die Schließe gebildet werden. Vorzugsweise ist die Einrichtung derart ausgebildet, dass nach der Unterbrechung oder Verhinderung der Ausgabe des Berechtigungssignals bzw. der Deaktivierung des Identmediums durch das Sicherheitsmittel eine erneute Authentifizierung zum Ausgeben eines Berechtigungssignals erforderlich ist.
  • Unter Öffnen des Armbands wird hierbei sowohl das herkömmliche Öffnen als auch das beispielsweise gewaltsame Abreißen bzw. eine Beschädigung des Armbands verstanden. Insbesondere stellt das Sicherheitsmittel sicher, dass eine Aktivierung des Identmediums bzw. das Ausgeben eines Berechtigungssignals nur dann möglich ist, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung mittels des Armbands am Handgelenks eines berechtigten Benutzers befestigt ist bzw. wenn das Armband seit der letzten erfolgreichen Authentifizierung eines Nutzers nicht mehr geöffnet wurde.
  • Von einer Aktivierung des Identmediums bzw. von einem aktiven Identmedium wird nachfolgend gesprochen, wenn eine erfolgreiche Identifikation durch einen berechtigten Benutzer erfolgt ist und ein Berechtigungssignal ausgegeben wird bzw. ausgegeben werden kann. Dahingegen wird von einem inaktiven bzw. deaktivierten Identmedium gesprochen, wenn keine erfolgreiche Identifikation durch einen berechtigten Benutzer erfolgt bzw. erfolgt ist oder wenn das Identmedium durch das Sicherheitsmittel deaktiviert wurde.
  • Nach erfolgreicher Identifikation durch einen berechtigten Benutzer erfolgt vorzugsweise eine Aktivierung des Identmediums für einen vom berechtigten Benutzer wählbaren und durch diesen einstellbaren oder fest voreingestellten Zeitraum.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung dient vorzugsweise zur Kommunikation mit einer Gegenstation, beispielsweise einer Schließeinrichtung an einer Tür, einer Sicherheitseinrichtung, einer Waffe oder dergleichen, wie nachfolgend detailliert erläutert, in einem sogenannten Proximitymodus.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Einrichtung derart ausgebildet, dass sich die Einrichtung bzw. das aktivierte Identmedium als Antwort auf ein von einer Gegenstation an die Einrichtung gesendetes Wake-up- oder Requestsignal authentifiziert, woraufhin die Gegenstation einen logischen und/oder physikalischen Zugang bzw. Zugriff zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung ermöglicht bzw. verhindert.
  • Vorzugsweise ist die Einrichtung derart ausgebildet, dass sie bei Überschreitung eines vorbestimmten Abstands von einer Gegenstation inaktiv ist bzw. deaktiviert wird. Sobald sich die Einrichtung wieder innerhalb des vorbestimmten Abstands von der Gegenstation befindet, wird diese vorzugsweise wieder aktiviert bzw. ist diese wieder aktiv.
  • Vorzugsweise ist die Einrichtung nach Ablauf des vorbestimmten bzw. vom berechtigten Benutzer gewählten Aktivierungszeitraums inaktiv. Als Zeitgeber fungiert hierbei vorzugsweise eine Uhr in einer integrierten Armbanduhr.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung in der Armbanduhr angeordnet oder weist ferner Merkmale wie eine Zeit- und/oder Datumsanzeige auf.
  • Die Einrichtung ist bevorzugt batteriebetrieben. Die Einrichtung weist vorzugsweise eine Antenne auf. Die Einrichtung ist ferner vorzugsweise nicht vollständig aus Metall ausgebildet.
  • Die erfindungsgemäß Vorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren und die bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Schritte Identifizieren eines Benutzers mittels eines zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers an einem Armband angeordneten tragbaren Identmediums auf, wobei biometrische Daten mindestens eines Benutzers durch mindestens einen Biometriesensors detektiert werden und Daten und/oder Befehle über mindestens ein Eingabeelement eingegeben und Betriebszustände über mindestens ein Ausgabeelement angezeigt werden. Hierbei wird mittels eines Prozessors mit einem Speicher und einer Software, welcher eine dezentrale, für das Identmedium spezifische Datenbank mit eingelernten Geometriedaten aufweist, ein Vergleich zwischen den detektierten Geometriedaten und den eingelernten Geometriedaten durchgeführt. Nach erfolgreichem Identifizieren eines autorisierten Benutzers wird in Abhängigkeit vom kontinuierlichen Vorliegen zusätzlicher Sicherheitsbedingungen ein Berechtigungssignal gesendet. Sofern die zusätzlichen Sicherheitsbedingungen nicht mehr vorliegen oder unterbrochen wurden, wird das Identmedium deaktiviert bzw. wird das Senden eines Berechtigungssignals unterbrochen bzw. verhindert.
  • Vorzugsweise liegen die zusätzlichen Sicherheitsbedingungen bei geschlossenem Armband und Tragen des Identmediums durch einen Benutzer vor, wobei sie bei geöffnetem bzw. unterbrochenem Armband oder Nichtragen durch einen Benutzer nicht vorliegen.
  • Vorzugsweise ist nach der Unterbrechung oder Verhinderung der Ausgabe eines Berechtigungssignals bzw. der Inaktivierung des Identmediums durch das Sicherheitsmittel eine erneute Authentifizierung für das erneute Ausgeben eines Berechtigungssignals erforderlich.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung fernsteuerbar, beispielsweise via Satellit bzw. kann Informationen an einen Satelliten senden.
  • Vorzugsweise ist die Einrichtung, beispielsweise eine Uhr, zusätzlich mit einem GPS- bzw. Satellitensender ausgestattet und deckt vorzugswiese mindestens eine der folgende Funktionen ab:
    • Betriebszustände, beispielsweise einer Waffe (wer hat wann gefeuert) werden über die Einrichtung an den Satelliten in eine Zentrale gegeben
    • Zieleinrichtung, beispielsweise eine Waffe, kann über die Einrichtung, beispielsweise eine Uhr, fernfreigeschaltet werden
    • Zieleinrichtung, beispielsweise eine Waffe, kann mittels eines in ihr eingebauten GPS-Senders nur an bestimmten Orten freigeschaltet werden.
  • So erreicht man noch eine höhere Administrationsebene für die Zieleinrichtung, beispielsweise eine Waffe.
  • Nachfolgend werden weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung;
    • Fig. 2 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Einrichtung;
    • Fig. 3 eine bevorzugte Ausgabeeinheit einer erfindungsgemäßen Einrichtung;
    • Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer bevorzugten Ausgabeeinheit einer erfindungsgemäßen Einrichtung;
  • Fig. 1 zeigt eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform 1 mit einem Biometriesensor in Form eines Fingerprint-Streifensensors 2, einem Ausgabeelement bzw. einer Anzeigeeinrichtung 3, Eingabeelementen 4 sowie einem Armband 5. Die erfindungsgemäße Einrichtung weist ferner ein Gehäuse 6 zur Aufnahme der vorstehend benannten Elemente sowie zur Befestigung am Armband 5 auf. Vorzugsweise ist der Biometriesensor bzw. der Streifensensor 2 so an der Einrichtung 1 bzw. am Gehäuse 6 positioniert, dass eine einfache und sichere Fingerführung gewährleistet ist. Bei der Wahl des Gehäusematerials gibt es keine Vorgaben. Vorzugsweise ist die Auswahl des Gehäusematerials lediglich dadurch eingeschränkt, dass nicht das gesamte Gehäuse rundherum aus Metall sein sollte, um eine Dämpfung des Signals zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Einrichtung weist vorzugsweise Eingabeelemente wie den Biometriesensor sowie vorzugsweise mindestens vier, besonders bevorzugt sechs Tasten auf. Die Tasten dienen dazu, die Einstellungen der Einrichtung vorzunehmen.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Einrichtung derart ausgebildet, dass die Aktivierung des Transponders bzw. Identmediums für einen vom berechtigten Benutzer wählbaren Zeitraum aktiviert wird. In diesem Zeitraum kann die erfindungsgemäße Einrichtung mit einer Gegenstation, beispielsweise einer Schließeinrichtung oder einer Waffe kommunizieren. Hierzu sendet die Gegenstation vorzugsweise eine Request- bzw. Wake-up-Signal an die erfindungsgemäße Einrichtung, die Einrichtung authentisiert sich, und die Gegenstation führt eine vorgegebene Handlung aus oder initiiert eine solche. Beispielsweise wird eine Tür geöffnet, eine Waffe freigeschaltet oder der Zugriff auf einen Computer freigeschaltet. Sobald der Abstand zwischen der Gegenstation und der Einrichtung eine vorgegebene, vorzugsweise einstellbare Signalreichweite überschreitet, wird die durch die Gegenstation initiierte Handlung bzw. der initiierte Zustand wieder deaktiviert. So wird beispielsweise die Waffe wieder deaktiviert bzw. gesichert. Nähern sich Einrichtung und Gegenstation wieder aneinander an, so dass die Gegenstation des Funkfeldes oder innerhalb der Signalreichweite liegt, erfolgt die Freischaltung bzw. Handlung erneut. Beispielsweise ist eine Waffe unmittelbar wieder zu benutzen.
  • Wenn der Aktivierungszeitraum abgelaufen ist, muss sich der Berechtigte erneut per Fingerabdruck identifizieren.
  • Die Einstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung auf eine beschränkte Wirkreichweite wird auch als Proximitymodus bezeichnet.
  • Dieser kann mittels der Eingabeelemente eingestellt werden. Vorzugsweise kann ebenso die Aktivierungszeit, also die Dauer der Aktivierung des Transponders bzw. Identmediums der Identifikation eines berechtigten Nutzers durch die Eingabeelemente variabel eingestellt werden. Je nach weiteren Funktionalitäten der erfindungsgemäßen Einrichtung dienen die Eingabeelemente bzw. die Tasten vorzugsweise auch zur Einstellung von Uhr, Datum etc. In erster Linie erlauben die Eingabeelemente jedoch eine einfachere und sicherere Bedienbarkeit der Biometrietransponderfunktion.
  • Als Ausgabeelemente weist die erfindungsgemäß Einrichtung vorzugsweise einen visuellen Signalgeber (Display, LED), einen akustischen Signalgeber (Piepser, Busser) und/oder ein RF-Interface (Antenne, vorzugsweise im Gehäuse angeordnet) auf.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung weist ferner ein Sicherungsmittel auf. Vorzugsweise ist das Sicherungsmittel derart ausgebildet, dass das Armband mit einem elektrischen Leiter bzw. Kontakt versehen ist. Dadurch ist die Einrichtung in der Lage, zu überprüfen, ob das Armband geschlossen ist. Vorzugsweise läuft ein geschlossener elektronischer Kontakt von der Einrichtung durch das gesamte Armband und wieder zur Einrichtung zurück. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsstellen zwischen Gehäusearmband, Armband, also Schließe und Armbandgehäuse mit Sicherheitsmitteln versehen. Wird somit das Armband bei aktiviertem Transponder geöffnet, also an der regulären Schließe geöffnet oder abgerissen, so wird der Transponder bzw. das Identmedium automatisch deaktiviert.
  • Alternativ oder zusätzlich können am Gehäuse Mittel vorgesehen sein, die ein Aufliegen der Gehäuseunterseite am Handgelenk des Benutzers überwachen und den Transponder automatisch deaktivierten, wenn festgestellt wird, dass die Einrichtung nicht am Handgelenk eines Benutzers angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist als Sicherheitsmittel ein Kontaktschalter oder -ring an bzw. auf der zum Handgelenk gerichteten Unterseite vorgesehen. Weiter bevorzugt ist an bzw. auf der Unterseite eine Batterie angeordnet, die von einem vorzugsweise konzentrischen Metallring umgeben ist, so dass Batterie und Metallring einen Kondensator bilden, dessen Kapazität sich ändert und eine Schaltfunktion übernimmt, wenn die Unterseite vom Handgelenk bzw. der Haut eines Trägers entfernt wird.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung ist vorzugsweise batteriebetrieben.
  • Die drahtlose Kommunikation zwischen der elektronischen Steuereinheit der Sicherheitsvorrichtung und dem externen Gerät kann in beliebiger Art oder Frequenz, die für den Einsatzzweck geeignet sind, erfolgen, beispielsweise Niederfrequenz (NF, z.B. 25 kHz mit magnetischer Induktion), Radio-Frequenz (RFID, z.B. 13,56 MHz) oder Hochfrequenz (z.B. 868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz oder höher), und kann nach einem Standard-Protokoll (z.B., Bluetooth, ZigBee) oder einem herstellereigenem Protokoll oder einer Kombination aus beidem erfolgen. Unter dem Begriff "Kommunikation" soll in diesem Zusammenhang jegliche Form eines Datenaustausches verstanden werden, und diese kann entweder verschlüsselt oder unverschlüsselt und entweder unidirektional oder bidirektional erfolgen. Der Fachmann wird je nach den gewünschten Eigenschaften des Systems, z.B., Optimierung der Signalreichweite, Übertragungsgeschwindigkeit, Batteriehaltbarkeit, Kosten oder Anfälligkeit gegen externe elektromagnetische Störungen oder andere Kriterien, den geeigneten Ansatz und die geeignete Kombination wählen. Entweder die Steuereinheit oder das externe Gerät oder beide können über eine eigene Energieversorgung verfügen. Diese Energieversorgung kann entweder eine Batterie, eine Brennstoffzelle, eine Piezozelle oder eine Solarzelle umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform verfügen beide, die Steuereinheit und der Transponder über eine eigene Batterie. Falls entweder die Steuereinheit oder der Transponder nicht über eine eigene Energieversorgung verfügen, werden über die drahtlose Kommunikationsverbindung nicht nur Daten, sondern auch Energie übertragen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Einrichtung ausgebildet, eine Schusswaffensicherung bereitzustellen. Eine solche Waffensicherung besteht vorzugsweise aus zwei Instanzen. Die erste Instanz ist eine in der Waffe eingebaute Gegenstation, vorzugsweise ein Transponder, die bzw. der beispielsweise durch einen Ballenschalter an der Waffe aktiviert wird.
  • Als zweite Instanz wird die erfindungsgemäße Einrichtung, die am Handgelenk getragen wird, verwendet. Das Zusammenspiel zwischen erfindungsgemäßer Einrichtung und waffenseitiger Gegenstation ermöglicht ausschließlich autorisierten Personen den Gebrauch der Waffe. Hierbei erfolgt die Identifikation einer autorisierten Person an der erfindungsgemäßen Einrichtung durch Abfrage von Biometriedaten. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorzugsweise ferner zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise Zeit- und Datumsanzeige, vergleichbar mit einer herkömmlichen Uhr, aufweisen. Eine derartige Uhr ist vorzugsweise als Zeitgeber eingebunden.
  • Vor Gebrauch der Waffe ist eine einmalige Identifikation einer autorisierten Person notwendig. Dazu wird durch einen Sensor in der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Fingerabdruck dieser Person eingelesen und durch die erfindungsgemäße Einrichtung ermittelt, ob diese autorisiert ist, die Waffe zu gebrauchen. Wenn der Ballenschalter an der Waffe betätigt wird, folgt die Anforderung einer Waffenfreigabe durch den Waffentransponder, also die Gegenstation, bei der erfindungsgemäßen Einrichtung. Geht der Anfrage eine gültige Identifikation der autorisierten Person voraus, so wird die Freigabe gewährt, andernfalls wird sie unterlassen. Nach Freigabe ist die Waffe scharf bzw. ungesichert.
  • Der Verbindungsabstand zwischen dem Waffentransponder, also der Gegenstation, und der erfindungsgemäßen Einrichtung wird gering gehalten. Eine Kommunikation zwischen Waffentransponder und erfindungsgemäßer Einrichtung kann also nur dann stattfinden, wenn die Waffe mit der Hand geführt wird, an deren Handgelenk die erfindungsgemäße Einrichtung getragen wird. Gerät dann die Waffe aus dem Sende- und Empfangsbereich der erfindungsgemäßen Einrichtung, ist keine erneute Identifikation erforderlich, wenn die Waffe innerhalb der Aktivitätsdauer der erfindungsgemäßen Einrichtung in den Sende- und Empfangsbereich zurückkehrt. Diese Aktivitätsdauer ist benutzerspezifisch einstellbar oder fest eingestellt. Darüber hinaus enthält das Armband der erfindungsgemäßen Einrichtung einen Sensor bzw. mindestens ein Sicherheitsmittel. Wird nach Identifikation das Armband geöffnet oder die erfindungsgemäße Einrichtung dem Träger entrissen, so erlischt die Identifikation und/oder die Waffe wird deaktiviert. Durch diese doppelte Sicherung wird gewährleistet, dass nur autorisierte Personen die Waffe gebrauchen können. Eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Freischaltung einer durch eine nichtberechtigte Person wird wirksam verhindert, selbst wenn eine aktivierte Einrichtung dem Berechtigten Benutzer abgenommen wird.
  • Die Funktionen der erfindungsgemäßen Einrichtung umfassen vorzugsweise die Verwaltung von Fingerabdrücken, die Kommunikation mit der Gegenstation, bspw. einem Waffentransponder, und/oder die Funktion einer digitalen Armbanduhr.
  • Die Verwaltung von Fingerabdrücken beinhaltet bevorzugt das Einlernen von Fingerabdrücken, das Erkennen eingelernter Fingerabdrücke und das Löschen eingelernter Fingerabdrücke. Vorzugsweise wird zwischen zwei Fingertypen, den Benutzer- und den Adminstratorfingern unterschieden. Sowohl das Einlernen neuer Fingerabdrücke als auch das Löschen der gesamten Datenbank ist nur mit dem Adminstratorfinger möglich. Zur Kommunikation zwischen dem Träger der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem Biometriesensor dient vorzugsweise ein LCD-Display. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Kommunikation über LED, beispielsweis rotes und grünes, ggf. blinkendes Licht, bevorzugt.
  • Die Kommunikationsfunktionen umfassen vorzugsweise die Initialisierung des Kommunikationsprotokolls nach einem Weckruf, das Aushandeln eines Session-Keys zur sicheren Kommunikation und/oder die Aufrechterhaltung einer bereits bestehenden Kommunikation. Die Kommunikation ist bevorzugt mittels Transponder als Punkt-zu-Punkt-Verbindung realisiert. Um energiesparend und einfach eine bereits bestehende Verbindung aufrechtzuerhalten, sendet die erfindungsgemäße Einrichtung vorzugsweise periodisch ein Zeitsignal. Um eine sichere Kommunikation zu ermöglichen, handeln die Gegenstation, bspw. der Waffentransponder, und die erfindungsgemäße Einrichtung vorzugsweise einen Session-Key aus, mit welchem das Zeitsignal versehen wird.
  • Eine weitere Kommunikationsfunktion ist das Aufzeichnen der Kommunikation sowie von Waffenfunktionen. Somit kann gespeichert werden, wann durch welchen Nutzer (Fingerprint) die erfindungsgemäße Einrichtung freigeschaltet wurde und wann bzw. wie oft die Waffe durch die erfindungsgemäße Einrichtung freigeschaltet wurde. Weiterhin kann die Waffe auch Informationen wie Betriebsdaten an die erfindungsgemäße Einrichtung senden, z.B. über Anzahl und Uhrzeit der abgegebenen Schüsse, Batteriezustand etc, sofern die Waffe über eine solche abgegebenen Schüsse, Batteriezustand etc, sofern die Waffe über eine solche Funktionalität verfügt.
  • Die Uhrfunktionen umfassen vorzugsweise die Ermittlung von Zeit und Datum, die Einstellung von Zeit und Datum, die Einstellung der Anzeigedauer des LCD-Displays. die Auswahl zwischen dem 12-Stunden- und dem 24-Stunden-Modus, die Einstellung der Dauer der Aktivität des Transponders, und/oder eine Tastenkombination, durch die der aktive Transponder im Notfall deaktiviert werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung hat vorzugsweise den in Fig. 2 wiedergegebenen schematischen Aufbau.
  • Das LCD-Display ist die Kommunikationsschnittstelle zwischen der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem Benutzer. Es liefert Informationen über Vorgänge in der erfindungsgemäßen Einrichtung und zeigt ggf. die Uhrzeit und das Datum an. Fig. 3 und 4 sind bevorzugte Designs des LCD-Displays.
  • Das numerische Display 7 dient insbesondere zur Anzeige von Zeit und Datum. Auch kann damit die Anzahl der bisherigen Templates beim Einlernen eines Fingerabdrucks angezeigt werden. Zudem zeigt das numerische Display 7 die ggf. erforderliche PIN-Eingabe an.
  • Das Symbol 8 zeigt an, ob die Waffe scharf ist. Wurde eine erfolgreiche Identifikation durchgeführt und befindet sich die Waffe im Sende- und Empfangsbereich der erfindungsgemäßem Einrichtung, leuchtet dieses Symbol auf. Eventuell kann bei Betätigung des Ballenschalters der Waffe dieses Symbol 8 zusätzlich blinken.
  • Das Symbol 9 ist nur relevant, wenn als Anzeigemodus der Uhrzeit der 12-Stunden-Modus eingestellt ist. Dann ist die zusätzliche Information wünschenswert, ob es sich bei der angegebenen Zeit um den Vormittag (AM, ante meridiem) oder um den Nachmittag (PM, post meridiem) handelt.
  • Das Symbol 10 ist im Fingerpint-Modus relevant. Es gibt die Qualität des aktuell eingelesenen Fingerabdrucks an. Es gibt fünf Qualtitätsstufen.
  • Das Symbol 11 ist im Fingerprint-Modus relevant. Durch Blinken des Handsymbols wird das Einlesen des Fingers angefordert. Das Einlesen eines Administratorfingers wird durch das Blinken des Handsymbols+A angezeigt. Blinkt das Handsymbol+S, so wird der neu ein-zulernende Benutzerfinger angefordert. Blinkt das Handsymbol+D, so wird jener Benutzerfinger angefordert, der aus der Datenbank zu löschen ist. Sind die Administratorfinger einzulernen, so wird dies durch das Blinken des Handsymbols+A+S angezeigt. Dies ist beim Einlernen der ersten zwei Finger in der Datenbank der Fall. Das Löschen der gesamten Datenbank wird dadurch angezeigt, dass das Handsymbol+A+D aufblinkt. Zusätzlich ist eine Symbolkombination erforderlich, die anzeigt, ob das Einlesen der Fingers erfolgreich war oder nicht.
  • Vorzugsweise weist das Display ferner ein Transpondersymbol auf (ist in Fig. 3 nicht enthalten). Dieses Symbol dient zur Anzeige, ob die Autorisierung erfolgreich war, unabhängig davon, ob sich die Waffe im Sende- und Empfangsbereich der Transponderuhr befindet. Um Energie einzusparen blinkt dieses vorzugsweise Symbol alle 2 Sekunden für ungefähr 0,5 Sekunden auf. Befindet sich der Waffentransponder im Sende- und Empfangsbereich der erfindungsgemäßen Einrichtung, leuchtet dieses Symbol permanent.
  • Vorzugsweise kann über das LCD-Display angezeigt werden, in welchem Betriebsmodus sich die erfindungsgemäße Einrichtung befindet.
  • Da das Anzeigen der Uhrzeit von geringerer Bedeutung ist, als die Anzeige zur Verwaltung der Fingerabdrücke und der Kommunikation mit dem Waffentransponder, ist die numerische Anzeige vorzugsweise verhältnismäßig klein gegenüber den Symbolanzeigen ausgebildet. Das Transponder-Symbol ist ein wichtiges Symbol und soll daher gut sichtbar und auffällig dargestellt werden.
  • Der LCD-Controller (vgl. Fig. 2) nimmt eine zentrale Stellung ein. Von ihm werden alle Aktionen koordiniert. Insbesondere dient er zur Ansteuerung des LCD-Displays und zur Kommunikation mit dem Biometriesensor. Ferner ermöglicht er Tastatur-und Uhr-Funktionen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung mit LCD-Controller wird die gesamte Kommunikation zwischen Mensch und Maschine über den LCD-Controller geregelt. Dies umfasst die Verarbeitung der Eingaben des Benutzers über die vier bzw. sechs zur Verfügung stehenden Tasten und die Generierung von Ausgaben, die durch das LCD-Display dargestellt werden. Die Zusammenschaltung von LCD-Controller mit dem Biometriesensor und dem Transponder bzw. dem Identmedium ist vorzugsweise mittels Master/Slave-Architektur realisiert. Des Weiteren werden in ihm die Uhrfunktionen implementiert.
  • Der LCD-Controller besitzt vorzugsweise alle Betriebsmodi, die für die erfindungsgemäße Einrichtung notwendig sind.
  • Als Kommunikationspartner werden der Waffentransponder und die Transponderuhr betrachtet, da der Transponder in der Uhr bei der Kommunikation nicht als eigene Einheit erscheint.
  • Wird der Ballenschalter an der Waffe betätigt, stößt der Waffentransponder die Kommunikation mit der Transponderuhr an, indem es ein Wakeup-Signal sendet. Empfängt die Transponderuhr dieses Signal, überprüft sie, ob eine erfolgreiche Identifikation einer autorisierten Person vorliegt. Ist dies nicht der Fall, unterlässt es die Kommunikation. Die Waffe erhält keine Freigabe. Andernfalls fragt die Transponderuhr die Programmierung und die Berechtigung ab. Nach erfolgreicher Abwicklung des Challenge-Response wird die Waffe freigegeben.
  • Erhält die Waffe die Freigabe, wird die Kommunikation durch die Transponderuhr aufrechterhalten, indem die Transponderuhr periodisch einen Zeitstempel versendet. Der Waffentransponder quittiert den Erhalt des Zeitstempels mit einem ACK-Signal.
  • Durch das Versenden eines Zeitstempels kann jeder Schuss zeitlich protokolliert werden, wobei die bevorzugte integrierte Uhr das Zeitsignal bereitstellen kann.
  • Verzögert sich die Ankunft des Zeitstempels beim Waffentransponder bzw. die Ankunft des ACK-Signals bei der Transponderuhr über eine gewisse Zeitgrenze hinaus, wird die Kommunikation abgebrochen und die Waffe deaktiviert. Um eine sichere Kommunikation zu ermöglichen, handeln beide Parteien ein Session-Key aus.
  • Wird das Armband der Transponderuhr beispielsweise gewaltsam geöffnet, wird wie bei Ablauf des Transponder-Timers der Uhrtransponder deaktiviert. Als Folge unterbricht die Transponderuhr die Kommunikation und die Waffe wird deaktiviert. Vorzugsweise ist der Transponder nicht in der Lage, Daten zu empfangen. Nach erfolgreicher Freischaltung des Transponders wird vorzugsweise ein periodisches keep-alive Signal im Intervall von vorzugsweise etwa 500 Millisekunden ausgesendet. Nach Verstreichen einer einstellbaren Zeit wird dieses Versenden des keep-alive Signals unterlassen und somit die Waffe inaktiv. Dies entpricht der Rückkehr des LCD-Controllers vom TransponderActivity-Modus in den Display-Modus.
  • Die Absicherung von Waffen vor Missbrauch hat heutzutage eine große gesellschaftliche Bedeutung. Die vorliegende Erfindung stellt ein leistungsfähiges. aber einfach zu bedienendes System bereit, das den Missbrauch von Waffen durch nicht-autorisierte Personen sicher und zuverlässig verhindert.

Claims (30)

  1. Einrichtung (1) zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung, aufweisend
    ein tragbares Identmedium zum Ausgeben eines Berechtigungssignals mit mindestens einem Biometriesensor (2),
    mindestens einem Ausgabeelement (3),
    einem Prozessor mit einem Speicher und einer Software
    sowie einer Sende- und Empfangselektronik zum drahtlosen Datenaustausch, wobei
    das Identmedium ausgebildet ist, nach erfolgreicher Authentifizierung durch einen berechtigten Benutzer, ein Berechtigungssignal über das Ausgabeelement (3) auszugeben, wobei
    das tragbare Identmedium an einem Armband (5) zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers angeordnet ist, und wobei
    die Einrichtung mindestens ein Sicherheitsmittel aufweist, das eingerichtet ist, das Ausgeben des Berechtigungssignals im Falle eines Öffnen und/oder Lösens des Armbands (15) und/oder Entfernen der Einrichtung vom Handgelenk des Benutzers zu unterbrechen und/oder zu verhindern.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung derart ausgebildet ist, dass nach der Unterbrechung oder Verhinderung der Ausgabe des Berechtigungssignals durch das Sicherheitsmittel zum erneuten Ausgeben eines Berechtigungssignals eine erneute Authentifizierung erforderlich ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Identmedium weiter mindestens ein Eingabeelement (4) aufweist und programmierbar ist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Biometriesensor (2) als Fingerprintsensor (2) ausgebildet ist.
  5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Biometriesensor (2) ein optischer, kapazitiver, thermischer oder mit Radiowellen arbeitender Biometriesensor (2) ist.
  6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Biometriesensor (2) ein Flächen- oder Streifensensor (2) ist.
  7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (4) als Tastatur ausgebildet ist, die vorzugsweise mindestens 4, besonders bevorzugt 6 Tasten aufweist.
  8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ausgabeelement (3) als LED und/oder als Display ausgebildet ist.
  9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Identmedium drahtlos programmierbar ist.
  10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Identmedium örtlich mit Energie versorgt bzw. batterieversorgt ist.
  11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Prozessor des Identmediums eine dezentrale, für das Identmedium spezifische, Datenbank mit eingelernten Biometriedaten aufweist.
  12. Einrichtung nach Anspruch 11, wobei die Datenbank über das Identmedium veränderbar ist.
  13. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sicherheitsmittel einen Kontaktschalter und/oder eine Armbanddetektor aufweisen, die ein Entferen der Einrichtung vom Handgelenk eines Benutzers oder ein Öffnen und/oder Lösen des Armbandes detektieren und das Ausgeben des Berechtigungssignals unterbrechen und/oder verhindern.
  14. Einrichtung nach Anspruch 13, wobei der Kontaktschalter ein kapazitiver Schalter ist, der vorzugsweise durch eine Batterie an bzw. auf der Unterseite der Einrichtung und einem die Batterie umgebenden Metallring gebildet wird.
  15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Armbanddetektor durch ein elektrischen Leiter im oder am Armband gebildet wird, dessen Unterbrechen durch das Sicherheitsmittel erkannt wird.
  16. Einrichtung nach Anspruch 15, wobei ein Teil des Leiters in das Armband integriert, bspw. eingewoben, ist und ein weiterer Teil durch eine Schließe des Armbandes gebildet wird.
  17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Einrichtung geeignet ist, Informationen wie beispielsweise Betriebsdaten von der Zieleinrichtung zu empfangen bzw. an diese zu senden.
  18. Armbanduhr, aufweisend eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
  19. Verfahren zum sicheren personalisierten Identifizieren und Ermöglichen bzw. Verhindern eines logischen und/oder physikalischen Zugangs bzw. Zugriffs zu einer bzw. auf eine Zieleinrichtung, insbesondere zum Betreiben einer Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend die Schritte
    Identifizieren eines Benutzers mittels eines zur Befestigung am Handgelenk eines Benutzers an einem Armband angeordneten tragbaren Identmediums, wobei
    biometrische Daten mindestens eines Benutzers durch mindestens einen Biometriesensor detektiert werden und
    Betriebszustände über mindestens ein Ausgabeelement angezeigt werden, und wobei
    mittels eines Prozessors mit einem Speicher und einer Software, welcher eine dezentrale, für das Identmedium spezifische, Datenbank- mit eingelernten Biometriedaten aufweist, ein Vergleich zwischen den detektierten Biometriedaten und den eingelernten Biometriedaten durchgeführt wird;
    Senden eines Berechtigungssignals nach erfolgreichem Identifizieren eines autorisierten Benutzers entweder unmittelbar oder als Antwort auf ein empfangenes Request-Signal, in Abhängigkeit vom kontinuierlichen Vorliegen zusätzlicher Sicherheitsbedingungen, sowie
    Unterbrechen bzw. Verhindern des Sendens eines Berechtigungssignals, sofern das Vorliegen der zusätzlichen Sicherheitsbedingungen unterbrochen wurde.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Sicherheitsbedingungen bei geschlossenem Armband und Tragen des Identmediums durch den Benutzer vorliegen und bei geöffnetem bzw. unterbrochenem Armband oder nicht-Tragen durch den Benutzer nicht vorliegen.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei nach der Unterbrechung oder Verhinderung der Ausgabe des Berechtigungssignals durch das Sicherheitsmittel zum erneuten Ausgeben eines Berechtigungssignals eine erneute Authentifizierung erforderlich ist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Datenbank über das Identmedium bearbeitbar bzw. veränderbar ist, indem weitere Biometriedaten eingelernt, gelöscht und/oder bearbeitet werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei die Detektion von Biometriedaten mittels eines Fingerprintsensors erfolgt, der Fingerabdrücke nach einem optischen und/oder kapazitiven Verfahren detektiert.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Sensor optisch, kapazitiv, thermisch oder mit Radiowellen arbeitet.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Daten und/oder Befehle über mindestens ein Eingabeelement eingegeben werden können und die Eingabe mittels einer Tastatur erfolgt, die vorzugsweise mindestens 4, besonders bevorzugt 6 Tasten, aufweist.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei die Ausgabe mittels einer LED und/oder eines Displays erfolgt.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei nicht nur zwischen berechtigten und unberechtigten Benutzern, sonder ferner zwischen Benutzern mit verschiedenen Berechtigungen bzw. verschiedenen Berechtigungshierarchien unterschieden wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei die Identifikationsversuche und/oder -vorgänge durch mindestens einen der Prozessoren protokolliert werden.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, wobei zur Identifikation weiterhin die korrekte Eingabe einer PIN erforderlich ist.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, wobei die in der Datenbank eingelernten benutzerspezifischen Daten einer Hierarchie zugeordnet sind, wobei das Identmedium je nach Hierarchiestufe des Identifizierten Benutzers nur definierte Aktionen zulässt.
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