EP2978914B1 - Sensorsystem für eine schliessanlage und verfahren zum detektieren von manipulationen an einer schliessanlage - Google Patents

Sensorsystem für eine schliessanlage und verfahren zum detektieren von manipulationen an einer schliessanlage Download PDF

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EP2978914B1
EP2978914B1 EP14702800.5A EP14702800A EP2978914B1 EP 2978914 B1 EP2978914 B1 EP 2978914B1 EP 14702800 A EP14702800 A EP 14702800A EP 2978914 B1 EP2978914 B1 EP 2978914B1
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EP
European Patent Office
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magnetic field
door
sensor
profile
sensor system
Prior art date
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Active
Application number
EP14702800.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2978914A1 (de
Inventor
Julian Bartholomeyczik
Frank Schindler
Philipp STARK
Michael FEIRER
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2978914A1 publication Critical patent/EP2978914A1/de
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Publication of EP2978914B1 publication Critical patent/EP2978914B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B45/00—Alarm locks
    • E05B45/06—Electric alarm locks
    • E05B45/08—Electric alarm locks with contact making inside the lock or in the striking plate
    • E05B45/10—Electric alarm locks with contact making inside the lock or in the striking plate by introducing the key or another object
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/06—Mechanical actuation by tampering with fastening
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/08—Mechanical actuation by opening, e.g. of door, of window, of drawer, of shutter, of curtain, of blind
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B45/00—Alarm locks
    • E05B45/06—Electric alarm locks
    • E05B2045/063—Electric alarm locks by movement of the wing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B45/00—Alarm locks
    • E05B45/06—Electric alarm locks
    • E05B2045/065—Switch or sensor type used in alarm locks

Definitions

  • the invention relates to a sensor system for a locking system and a method for detecting tampering with a locking system, especially in locking systems of doors or gates, for example, from entrance doors to buildings or inside buildings located apartment doors.
  • lock picking refers to the non-destructive opening of locking cylinders of a lock with the help of a specially adapted burglary tool.
  • the possibility of being able to open a lock at all by lock picking essentially results from inaccuracies in the production of lock cylinders that can not be avoided mechanically or only at great expense.
  • Locking systems with cylindrical pins thereby have due to an offset of the pin holes to each other.
  • lock picking the lock cylinder can be set in such a bias that only one of the pins is jammed. This pin can then be brought by appropriate sensitive displacement in unlocking position.
  • the cylinder core Upon reaching the unlock position, the cylinder core can be further rotated by the minimum offset so that the next pin can be biased. Through this iterative procedure, the cylinder core can be unlocked without the need for a key and without damaging the lock.
  • the publication US 5,567,099 A discloses a system which can detect intrusion and trigger alarms by detecting movement by means of light sensors.
  • the publication US 6,963,281 A discloses a system having a plurality of magnetic contact switches in a break-in attempt be disconnected, so that according to alarm can be triggered.
  • the pamphlets US 3,475,934 A and US 6,854,307 A each reveal additional inserts in a keyhole which can be locked thereby.
  • the publication US 4,186,578 A discloses a detection method with which the insertion of electrically conductive material into a keyhole can be detected.
  • the publication EP 1 981 010 A2 discloses a system which can detect a break-in attempt by measuring energy during a break-in attempt and balancing the measured energy with a stored energy signature.
  • the publication US 7,397,341 A1 discloses a combination of an acoustic and a vibration sensor whose detected signals are compared with reference signals to detect the signature of a lock picking attack.
  • the present invention therefore provides, in one aspect, a sensor system for a door locking system having an acceleration sensor adapted to detect movements of the door in at least two dimensions, a magnetic field sensor adapted to apply a magnetic field in the area of the locking system detect and detect changes in the magnetic field, and a controller, which is coupled to the acceleration sensor and the magnetic field sensor and which is adapted to record from the detected movements of the door, a time-resolved acceleration profile to record a time-resolved magnetic field change profile from the detected changes in the magnetic field to correlate the acceleration profile with the magnetic field change profile, to compare the profile correlation with a predeterminable correlation signature, and to emit an alarm signal if the profile correlation matches the correlation signature ben.
  • the present invention provides a method for detecting tampering with a door locking system, comprising the steps of time-resolved detection of door movement in at least two dimensions, recording a time-resolved acceleration profile based on the detected movements, detecting a door Magnetic field in the field of Locking system, time resolved magnetic field sensing, recording a time resolved magnetic field change profile, correlating the acceleration profile with the magnetic field change profile, comparing the profile correlation with a predeterminable correlation signature, and outputting an alarm signal if the profile correlation matches the correlation signature.
  • One idea of the present invention is to carry out a plausibility check of various sensor signals by intelligent data processing in order to significantly improve the recognition behavior compared to actual intrusion attempts.
  • a movement profile of the door is recorded and correlated in time with a magnetic field change profile in the area of the locking system of the door.
  • Acceleration sensors typically record a wide range of external mechanical influences on the door, such as acoustic vibration caused by noise, sirens or construction site work.
  • the magnetic field sensor can detect the approach of metallic objects and make a distinction between keys and lock picking tools.
  • a signature of a break-in attempt can be greatly improved, so that alarm signals are only output when there is actually an undesired and unauthorized manipulation on the door by a lock picking attempt.
  • a significant advantage is that the correlation and data acquisition is very simple and resource-friendly, since only a few characteristic data of the sensor signals must be adjusted.
  • acceleration sensor and magnetic field sensor is much less susceptible to interference, since the measuring range of the magnetic field sensor is limited to an adjustable range close to the locking system.
  • the production costs for acceleration sensors and magnetic field sensors are usually very low, especially since the resolution of both sensors is not Forced to be particularly high, because the good resolution of the sensor system as a whole can be achieved by the correlation of the sensor signals.
  • the sensors can be standardized components that are produced inexpensively in large quantities, for example for mobile phones or smartphones.
  • the control device may comprise a microcontroller or a microprocessor.
  • an intelligent signal data evaluation can take place, which can optionally forward the results of the evaluation to a reporting device.
  • control device can have a memory area which is designed to store one or more predeterminable correlation signatures. This makes it possible to calibrate the sensor system to the door or locking system, in or on which the sensor system is used.
  • the sensor system may further comprise a signal output device which is coupled to the control device.
  • This signal output device can advantageously be preconfigured to program a specific alarm behavior upon detection of a break-in attempt.
  • the signal output device can be designed to output the alarm signal via an output interface of the sensor system to an alarm transmitter. This allows the connection of the sensor system, for example, to an in-house alarm system or other existing in the door area alarm.
  • the signal output device can be designed to transmit the alarm signal wirelessly Output communication to an alarm device. This allows, for example, the notification of mobile devices via mobile phone or alerting security personnel such as private security services or the police by radio.
  • a door is provided with a locking system, and a sensor system according to the invention, which is arranged in an inner region of the door and which is designed to generate a magnetic field in an outer region of the door and in an unauthorized opening attempt of the locking system to issue an alarm signal.
  • Doors in the context of the present invention include all means for reversibly closing openings in walls, masonry or passageways, which allow a delineation of indoor areas to outdoor areas in relation to the structural measures containing the openings and thereby a selective passage or passageway through the openings. Doors may equally include gates, wickets, hatches, barriers or gates as well as windows or other through barriers to be opened. In the sense of the present In the present invention, doors may include all types of closure mechanisms, such as stop doors, folding doors, sliding doors, or other door types.
  • Locking systems in the sense of the present invention include all locking systems which serve to allow certain persons possessing and using a legitimate access key to open a barrier provided with the locking system and to refuse opening to other persons.
  • locking systems for the purposes of the present invention may include, for example, pin locks, cylinder locks, Buntbartschlösser, disc locks, Bramahschlösser or similar types of locks.
  • Fig. 1 shows a door 1 with a locking system 3 and a sensor system 10.
  • the view (a) shows the perspective of the door 1 from the inside
  • the view (b) shows the perspective of the door in side view.
  • the door 1 may for example be a house or front door, which has a door handle 2 and a pawl 2.
  • a locking system 3 such as a cylinder lock can be arranged, which can be opened via a matching key by inserting into a keyhole and corresponding rotational movement to gain access through the door 1.
  • the door 1 is a stop door that can be swiveled around hinges.
  • the sensor system 10 may be arranged.
  • the sensor system 10 in this case comprises a magnetic field sensor which detects a magnetic field in a region which extends on the other side of the door 1.
  • An exemplary extension region B is shown in view (b), wherein the sensor system 10 is arranged on the inside 4 of the door 1, for example inside the apartment, and the detected magnetic field B extends in the outer region 5 of the door 1.
  • the extension range of the magnetic field B that is detected may be a few centimeters to about one meter around the magnetic field sensor. Due to superimpositions by the geomagnetic field, magnetic fields of the electronics of the sensor system and / or magnetic fields of other components, there is usually always a magnetic field in the area of the locking system which can be detected by the magnetic field sensor. However, it does not depend on the absolute size of the magnetic field, but the changes in the magnetic field with time.
  • the sensor system 10 further comprises an acceleration sensor which detects accelerations or deflections A of the door 1 in at least two dimensions. This can accelerations or deflections A along the Swinging the door 1, but it can also be uplifts and subsidence of the door 1 or lateral movements along the extension surface of the door 1 are detected.
  • a rotation rate sensor (not shown) can be installed, so that the detection of the opening angle in a stopper door 1 can be improved.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a sensor system 10 for a locking system, for example, for the locking system 3 in Fig. 1
  • the sensor system 10 can be arranged, for example, on a door 1 or installed in a door 1, for example in the door 1 in FIG Fig. 1 ,
  • the sensor system comprises an acceleration sensor 11, which is designed to detect movements of the door 1 in at least two dimensions. Furthermore, the sensor system comprises a magnetic field sensor 12, which is designed to generate a magnetic field B in the area of the locking system 3 and to detect changes in the magnetic field B.
  • the acceleration sensor 11 and the magnetic field sensor 12 are coupled to a control device 13.
  • the control device 13 is designed to record a time-resolved acceleration profile from the detected movements of the door 1 and a time-resolved magnetic field change profile from the detected changes in the magnetic field B. These two profiles can be correlated by the control device 13, so that a comparison of the profile correlation with a predeterminable correlation signature can be made in order to output an alarm signal when the profile correlation matches the correlation signature.
  • the control device 13 can have, for example, a microcontroller or a microprocessor which has a memory area 14 in which one or more predeterminable correlation signatures can be stored.
  • the correlation signatures can be created, for example, by empirical field experiments with lock picking attacks. However, it can also be a calibration of the sensor system 10 when installed in the door 1 or when attached to the door 1 are made, which takes into account the respective local conditions of the environment of the door 1. From time to time, recalibration of the sensor system 10 may be performed as appropriate, and the correlation signatures may be overwritten or updated.
  • the control device 13 can furthermore operate one of the sensors 11 and 12 as a constantly detecting sensor, while the other of the two sensors 11 and 12 is only activated or activated if a signal pattern matching a break-in attempt by means of lock picking is detected by the constantly detecting sensor , The connected one of the two sensors can then be used to check the plausibility of this signal pattern. This can reduce the power consumption of the sensor system 10. Alternatively, both sensors 11 and 12 may be kept in continuous operation, for example, when more reliable monitoring is desired.
  • the sensor system 10 can furthermore have a signal output device 15, which is coupled to the control device 13 and outputs the alarm signal via an output interface 16 of the sensor system 10 to an alarm transmitter 18.
  • the alarm device may for example have an optical or acoustic transducer device, such as an alarm, a siren, an LED or similar device.
  • the signal output device 15 may be configured to output the alarm signal via wireless communication, indicated by reference numeral 17, to an alarm transmitter 18 or other device.
  • a user of the sensor system 10 can be informed via app, SMS or call on his mobile device about a detected intrusion attempt.
  • an alarm can be given to a security company or the police via wireless communication.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an exemplary method 20 for detecting tampering attempts by lock picking on a locking system of a door.
  • the method 20 may be implemented by the sensor system 10 in FIG Fig. 2 for monitoring the locking system 3 in Fig. 1 be used.
  • a time-resolved detection of movements of the door can take place in at least two dimensions. This can be a time-resolved in step 22 Acceleration profiles are created based on the detected movements.
  • a magnetic field in the area of the locking system can be detected, so that changes in the magnetic field can be detected in a time-resolved manner in a step 24. From this a time-resolved magnetic field change profile can be created in step 25.
  • the two profiles i. the acceleration profile and the magnetic field change profile can be correlated in step 26, so that in step 27 a comparison of the profile correlation with a predeterminable correlation signature can take place, for example in a microprocessor or a microcontroller. If the profile correlation agrees with the correlation signature, then an alarm signal can be output in step 28, which signals the detection of a break-in or attempt of burglary by means of lock picking. All common lock picking tools can be detected reliably and quickly with this procedure.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem für eine Schließanlage sowie ein Verfahren zum Detektieren von Manipulationen an einer Schließanlage, insbesondere bei Schließanlagen von Türen oder Toren, beispielsweise von Eingangstüren zu Gebäuden oder innerhalb von Gebäuden liegenden Wohnungstüren.
    • Stand der Technik
  • Unter dem Begriff "Lockpicking" versteht man das zerstörungsfreie Öffnen von Schließzylindern eines Schlosses mithilfe speziell angepassten Einbruchswerkzeugs. Die Möglichkeit, ein Schloss überhaupt durch Lockpicking öffnen zu können, ergibt sich im Wesentlichen durch mechanisch nicht oder nur unter hohem Aufwand vermeidbare Ungenauigkeiten in der Herstellung von Schließzylindern. Schließanlagen mit Zylinderstiften weisen dadurch bedingt einen Versatz der Stiftlöcher zueinander auf. Beim Lockpicking kann der Schließzylinder derart unter Vorspannung gesetzt werden, dass lediglich einer der Stifte verklemmt wird. Dieser Stift kann dann durch entsprechend feinfühlige Verschiebung in Entsperrposition gebracht werden. Bei Erreichen der Entsperrposition kann der Zylinderkern um den minimalen Versatz weitergedreht werden, so dass der nächste Stift in Vorspannung gebracht werden kann. Durch dieses iterative Procedere kann der Zylinderkern entsperrt werden, ohne dass ein Schlüssel benötigt wird und ohne dass eine Beschädigung des Schlosses erfolgt.
  • Diese Einbruchsmethodik ist für Betroffene besonders unangenehm, da der Nachweis eines unerlaubten Eindringens gar nicht oder, wenn überhaupt, nur durch Expertenprüfung gelingt.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zum Nachweis von Einbruchsversuchen mittels Lockpicking bekannt. Die Druckschrift US 5,567,099 A offenbart ein System, welches durch Bewegungserkennung mittels Lichtsensoren einen Einbruch detektieren und Alarm auslösen kann. Die Druckschrift US 6,963,281 A offenbart ein System mit mehreren Magnetkontaktschaltern, die bei einem Einbruchsversuch getrennt werden, so dass entsprechend Alarm ausgelöst werden kann. Die Druckschriften US 3,475,934 A und US 6,854,307 A offenbaren jeweils zusätzliche Einsätze in einem Schlüsselloch, welches dadurch verriegelt werden kann. Die Druckschrift US 4,186,578 A offenbart ein Erkennungsverfahren, mit welchem das Einführen von elektrisch leitfähigem Material in ein Schlüsselloch detektiert werden kann. Die Druckschrift EP 1 981 010 A2 offenbart ein System, welches durch Messung von Energie während eines Einbruchsversuchs und Abgleich der gemessenen Energie mit einer gespeicherten Energiesignatur einen Einbruchsversuch feststellen kann. Die Druckschrift US 7,397,341 A1 offenbart eine Kombination aus einem Akustik- und einem Vibrationssensor, deren erfasste Signale mit Referenzsignalen verglichen werden, um die Signatur eines Lockpicking-Angriffs zu erkennen.
  • Die Druckschrift US 2011/0057788 A1 schließlich offenbart ein Sensorsystem für eine Tür mit einem Beschleunigungssensor, welcher dazu ausgelegt ist Bewegungen der Tür zu erfassen oder mit einem Magnetfeldsensor, welcher dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld zu detektieren und Änderungen des Magnetfelds zu erfassen und mit einer Steuereinrichtung.
  • Es besteht jedoch ein Bedarf an Lösungen für das Erfassen von Einbruchsversuchen, insbesondere mittels Lockpicking, welche zuverlässiger und verlässlicher zwischen tatsächlichen Einbruchsversuchen und anderen Aktivitäten im Türbereich oder länger dauernden berechtigten Schließversuchen unterscheiden können.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft daher gemäß einem Aspekt ein Sensorsystem für eine Schließanlage einer Tür, mit einem Beschleunigungssensor, welcher dazu ausgelegt ist, Bewegungen der Tür in mindestens zwei Dimensionen zu erfassen, einem Magnetfeldsensor, welcher dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld im Bereich der Schließanlage zu detektieren und Änderungen des Magnetfelds zu erfassen, und einer Steuereinrichtung, welche mit dem Beschleunigungssensor und dem Magnetfeldsensor gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, aus den erfassten Bewegungen der Tür ein zeitaufgelöstes Beschleunigungsprofil aufzuzeichnen, aus den erfassten Änderungen des Magnetfelds ein zeitaufgelöstes Magnetfeldänderungsprofil aufzuzeichnen, das Beschleunigungsprofil mit dem Magnetfeldänderungsprofil zu korrelieren, die Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur zu vergleichen, und bei Übereinstimmung der Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur ein Alarmsignal auszugeben.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren von Manipulationen an einer Schließanlage einer Tür, mit den Schritten des zeitaufgelösten Erfassens von Bewegungen der Tür in mindestens zwei Dimensionen, des Aufzeichnens eines zeitaufgelösten Beschleunigungsprofils auf der Basis der erfassten Bewegungen, des Detektierens eines Magnetfelds im Bereich der Schließanlage, des zeitaufgelösten Erfassens von Änderungen des Magnetfelds, des Aufzeichnens eines zeitaufgelösten Magnetfeldänderungsprofils, des Korrelierens des Beschleunigungsprofils mit dem Magnetfeldänderungsprofil, des Vergleichens der Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur, und des Ausgebens eines Alarmsignals, falls die Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur übereinstimmt.
    • Vorteile der Erfindung
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, eine Plausibilisierung von verschiedenen Sensorsignalen durch eine intelligente Datenverarbeitung durchzuführen, um das Erkennungsverhalten gegenüber tatsächlichen Einbruchsversuchen signifikant zu verbessern. Dazu wird ein Bewegungsprofil der Tür aufgezeichnet und zeitlich mit einem Magnetfeldänderungsprofil im Bereich der Schließanlage der Tür korreliert.
  • Beschleunigungssensoren zeichnen in der Regel ein großes Spektrum an äußeren mechanischen Einflüssen auf die Tür aus, beispielsweise akustische Erschütterung durch Lärm, Sirenen oder Baustellenarbeiten. Um die Falschpositivrate eines Beschleunigungssensors zu senken, kann der Magnetfeldsensor die Annäherung metallischer Gegenstände erkennen, und eine Unterscheidung zwischen Schlüsseln und Lockpicking-Werkzeugen treffen. Durch die Korrelation der Daten des Magnetfeldsensors mit den Daten des Beschleunigungssensors kann eine Signatur eines Einbruchsversuchs stark verbessert werden, so dass Alarmsignale nur noch dann ausgegeben werden, wenn tatsächlich eine unerwünschte und unautorisierte Manipulation an der Tür durch einen Lockpicking-Versuch stattfindet.
  • Ein erheblicher Vorteil besteht darin, dass die Korrelation und Datenerfassung sehr einfach und ressourcenschonend ist, da lediglich wenige charakteristische Daten der Sensorsignale abgeglichen werden müssen.
  • Darüber hinaus ist die Kombination aus Beschleunigungssensor und Magnetfeldsensor wesentlich weniger störanfällig, da sich der Messbereich des Magnetfeldsensors einstellbar auf einen Nahbereich um die Schließanlage herum beschränkt. Zusätzlich dazu ist es nicht notwendig, das Sensorsystem mit einer Öffnung oder einem Zugang auszustatten, beispielsweise für Schallwellen oder Lichteinfall, so dass das System auch innerhalb der Tür verbaut werden kann.
  • Die Herstellungskosten für Beschleunigungssensoren und Magnetfeldsensoren sind üblicherweise sehr gering, insbesondere da die Auflösung beider Sensoren nicht zwangsweise besonders hoch sein muss, denn die gute Auflösung des Sensorsystems insgesamt kann durch die Korrelation der Sensorsignale erreicht werden. Es kann sich bei den Sensoren beispielsweise um standardisierte Komponenten handeln, die in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden, zum Beispile für Mobiltelefone oder Smartphones.
  • Zudem kann durch die Sensorkombination aus Beschleunigungssensor und Magnetfeldsensor auch zwischen Einbruchsversuch ohne Öffnen der Tür und Einbruch mit tatsächlicher erfolgte Öffnung der Tür unterschieden werden. Dadurch können verschiedene Alarmstufen eingestellt werden, die die Art der Ausgabe der Alarmsignale beeinflussen können.
  • Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems kann die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweisen. Mit einer derartigen Steuereinrichtung kann eine intelligente Signaldatenauswertung erfolgen, die die Ergebnisse der Auswertung gegebenenfalls an eine Meldeeinrichtung weiterleiten kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems kann die Steuereinrichtung einen Speicherbereich aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere vorbestimmbare Korrelationssignaturen zu speichern. Dadurch ist es möglich, das Sensorsystem auf die Tür bzw. Schließanlage zu kalibrieren, in bzw. an der das Sensorsystem eingesetzt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems kann das Sensorsystem weiterhin eine Signalausgabeeinrichtung aufweisen, welche mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist. Diese Signalausgabeeinrichtung kann vorteilhafterweise vorkonfiguriert werden, um ein bestimmtes Alarmverhalten bei Erkennen eines Einbruchsversuchs zu programmieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems kann die Signalausgabeeinrichtung dazu ausgelegt sein, das Alarmsignal über eine Ausgabeschnittstelle des Sensorsystems an einen Alarmgeber auszugeben. Dies ermöglicht den Anschluss des Sensorsystems beispielsweise an eine hauseigene Alarmanlage oder einen sonstigen im Bereich der Tür vorhandenen Alarmgeber.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems kann die Signalausgabeeinrichtung dazu ausgelegt sein, das Alarmsignal per drahtloser Kommunikation an einen Alarmgeber auszugeben. Dies ermöglicht beispielsweise das Benachrichtigen von mobilen Endgeräten per Mobilfunk oder das Alarmieren von Sicherheitspersonal wie zum Beispiel privaten Sicherheitsdiensten oder der Polizei per Funk.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Tür vorgesehen, mit einer Schließanlage, und einem erfindungsgemäßen Sensorsystem, welches in einem Innenbereich der Tür angeordnet ist, und welches dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld in einem Außenbereich der Tür zu erzeugen und bei einem unberechtigten Öffnungsversuch der Schließanlage ein Alarmsignal auszugeben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Tür mit einer Schließanlage und einem Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sensorsystems für eine Schließanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Detektieren von Manipulationen an einer Schließanlage gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Türen im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen alle Einrichtungen zum reversiblen Verschließen von Öffnungen in Wänden, Mauerwerken oder Durchgängen, welche eine Abgrenzung von Innenbereichen gegenüber Außenbereichen in Bezug auf die die Öffnungen enthaltenden baulichen Maßnahmen und dabei eine selektive Durchtritts- oder Durchgangsmöglichkeit durch die Öffnungen ermöglichen. Türen können dabei gleichermaßen Tore, Pforten, Luken, Absperrungen oder Gatter wie auch Fenster oder sonstige zu öffnende Durchgangsbarrieren umfassen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung können Türen alle Arten von Verschließmechanismen aufweisen, beispielsweise Anschlagtüren, Falttüren, Schiebetüren oder andere Türtypen.
  • Schließanlagen im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen alle Sperrsysteme, die dazu dienen, bestimmten, einen rechtmäßigen Zugangsschlüssel besitzenden und verwendenden Personen das Öffnen einer mit der Schließanlage ausgestatteten Barriere zu gestatten und anderen Personen das Öffnen zu verweigern. Insbesondere können Schließanlagen im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise Stiftschlösser, Zylinderschlösser, Buntbartschlösser, Scheibenschlösser, Bramahschlösser oder ähnliche Schlosstypen umfassen.
  • Fig. 1 zeigt eine Tür 1 mit einer Schließanlage 3 und einem Sensorsystem 10. Dabei zeigt die Ansicht (a) die Perspektive der Tür 1 von der Innenseite her, während die Ansicht (b) die Perspektive der Tür in Seitenansicht zeigt. Die Tür 1 kann beispielsweise ein Wohnungs- oder Haustür sein, die über einen Türdrücker 2 bzw. eine Klinke 2 verfügt. Unter der Klinke 2 kann eine Schließanlage 3 wie beispielsweise ein Zylinderschloss angeordnet sein, die über einen passenden Schlüssel durch Einstecken in ein Schlüsselloch und entsprechende Drehbewegung geöffnet werden kann, um Zugang durch die Tür 1 zu erlangen. Im Beispiel der Fig. 1 ist die Tür 1 eine Anschlagtür, die um Scharniere geschwenkt werden kann.
  • Unter der Schließanlage 3 kann das Sensorsystem 10 angeordnet sein. Das Sensorsystem 10 umfasst dabei einen Magnetfeldsensor, welcher ein Magnetfeld in einem Bereich detektiert, der auf der anderen Seite der Tür 1 erstreckt. Ein beispielhafter Erstreckungsbereich B ist in Ansicht (b) gezeigt, wobei das Sensorsystem 10 an der Innenseite 4 der Tür 1 angeordnet ist, also zum Beispiel innerhalb der Wohnung, und sich das detektierte Magnetfeld B im Außenbereich 5 der Tür 1 erstreckt. Der Erstreckungsbereich des Magnetfelds B, welches detektiert wird, kann wenige Zentimeter bis etwa einen Meter um den Magnetfeldsensor herum betragen. Aufgrund von Überlagerungen durch das Erdmagnetfeld, Magnetfelder der Elektronik des Sensorsystems und/oder Magnetfelder anderer Komponenten existiert üblicherweise im Bereich der Schließanlage immer ein Magnetfeld, welches durch den Magnetfeldsensor detektiert werden kann. Es kommt dabei jedoch nicht auf die absolute Größe des Magnetfelds, sondern die Änderungen des Magnetfelds mit der Zeit an.
  • Das Sensorsystem 10 umfasst weiterhin einen Beschleunigungssensor, welcher Beschleunigungen bzw. Auslenkungen A der Tür 1 in mindestens zwei Dimensionen erfasst. Dies können Beschleunigungen bzw. Auslenkungen A entlang der Aufschwenkrichtung der Tür 1 sein, es können jedoch auch Hebungen und Senkungen der Tür 1 oder laterale Bewegungen entlang der Erstreckungsfläche der Tür 1 erfasst werden.
  • Bei Annäherung einer Person, die versucht, sich unberechtigt Zugang durch die Tür 1 zu verschaffen, wird dies im Falle eines Lockpicking-Versuchs mit metallischen Werkzeug geschehen. Wenn das Werkzeug dabei in die Nähe der Schließanlage 3 gerät, verändert sich das Magnetfeld B, so dass der Magnetfeldsensor diese Änderung erkennen und aufzeichnen kann. Durch die zusätzlich entstehenden charakteristischen Bewegungen der Tür 1 bei einem Lockpicking-Versuch, die durch den Beschleunigungssensor aufgezeichnet werden, kann durch korrelierte Auswertung der Signale des Beschleunigungssensors und des Magnetfeldsensors ein Einbruch oder Einbruchsversuch erkannt werden.
  • Zusätzlich dazu kann in dem Sensorsystem 10 ein (nicht dargestellter) Drehratensensor verbaut werden, so dass die Erkennung des Öffnungswinkels bei einer Anschlagtür 1 verbessert werden kann.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sensorsystems 10 für eine Schließanlage, beispielsweise für die Schließanlage 3 in Fig. 1. Das Sensorsystem 10 kann beispielsweise an einer Tür 1 angeordnet oder in eine Tür 1 eingebaut werden, beispielsweise in der Tür 1 in Fig. 1.
  • Das Sensorsystem umfasst einen Beschleunigungssensor 11, welcher dazu ausgelegt ist, Bewegungen der Tür 1 in mindestens zwei Dimensionen zu erfassen. Weiterhin umfasst das Sensorsystem einen Magnetfeldsensor 12, welcher dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld B im Bereich der Schließanlage 3 zu erzeugen und Änderungen des Magnetfelds B zu erfassen. Der Beschleunigungssensor 11 und der Magnetfeldsensor 12 sind mit einer Steuereinrichtung 13 gekoppelt. Die Steuereinrichtung 13 ist dazu ausgelegt, aus den erfassten Bewegungen der Tür 1 ein zeitaufgelöstes Beschleunigungsprofil und aus den erfassten Änderungen des Magnetfelds B ein zeitaufgelöstes Magnetfeldänderungsprofil aufzuzeichnen. Diese beiden Profile können durch die Steuereinrichtung 13 korreliert werden, so dass ein Vergleich der Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur vorgenommen werden kann, um bei Übereinstimmung der Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur ein Alarmsignal auszugeben.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann beispielsweise einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweisen, welcher einen Speicherbereich 14 aufweist, in dem ein oder mehrere vorbestimmbare Korrelationssignaturen gespeichert werden können. Die Korrelationssignaturen können zum Beispiel durch empirische Feldversuche mit Lockpicking-Angriffen erstellt werden. Es kann jedoch auch eine Eichung des Sensorsystems 10 beim Einbau in die Tür 1 oder beim Anbau an die Tür 1 vorgenommen werden, die die jeweiligen lokalen Gegebenheiten der Umgebung der Tür 1 berücksichtigt. Von Zeit zu Zeit kann gegebenenfalls eine Neukalibrierung des Sensorsystems 10 erfolgen, wobei die Korrelationssignaturen überschrieben oder aktualisiert werden können. Die Steuereinrichtung 13 kann ferner einen der Sensoren 11 und 12 als ständig erfassenden Sensor betreiben, während der andere der beiden Sensoren 11 und 12 nur dann zugeschaltet bzw. aktiviert wird, wenn durch den ständig erfassenden Sensor ein auf einen Einbruchsversuch mittels Lockpicking passendes Signalmuster erfasst wird. Der zugeschaltete der beiden Sensoren kann dann zur Plausibilisierung dieses Signalmusters herangezogen werden. Dies kann den Stromverbrauch des Sensorsystems 10 reduzieren. Alternativ können auch beide Sensoren 11 und 12 in ständigem Betrieb gehalten werden, beispielsweise wenn eine zuverlässigere Überwachung erwünscht ist.
  • Das Sensorsystem 10 kann weiterhin eine Signalausgabeeinrichtung 15 aufweisen, welche mit der Steuereinrichtung 13 gekoppelt ist und das Alarmsignal über eine Ausgabeschnittstelle 16 des Sensorsystems 10 an einen Alarmgeber 18 ausgibt. Der Alarmgeber kann beispielsweise eine optische oder akustische Gebereinrichtung aufweisen, wie zum Beispiel eine Alarmanlage, eine Sirene, eine LED oder ein ähnliches Gerät. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die die Signalausgabeeinrichtung 15 dazu ausgelegt sein, das Alarmsignal per drahtloser Kommunikation, angedeutet durch Bezugszeichen 17, an einen Alarmgeber 18 oder ein anderes Gerät auszugeben. Zum Beispiel kann ein Nutzer des Sensorsystems 10 per App, per SMS oder per Anruf auf seinem mobilen Endgerät über einen erkannten Einbruchsversuch informiert werden. Weiterhin kann per drahtloser Kommunikation ein Alarm an eine Sicherheitsfirma oder die Polizei abgegeben werden.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens 20 zum Detektieren von Manipulationen bzw. Einbruchsversuchen mittels Lockpicking an einer Schließanlage einer Tür. Das Verfahren 20 kann beispielsweise von dem Sensorsystem 10 in Fig. 2 für die Überwachung der Schließanlage 3 in Fig. 1 eingesetzt werden.
  • In einem ersten Schritt 21 kann ein zeitaufgelöstes Erfassen von Bewegungen der Tür in mindestens zwei Dimensionen erfolgen. Daraus kann in Schritt 22 ein zeitaufgelöstes Beschleunigungsprofils auf der Basis der erfassten Bewegungen erstellt werden. Gleichermaßen kann in Schritt 23 ein Magnetfeld im Bereich der Schließanlage detektiert werden, so dass in einem Schritt 24 Änderungen des Magnetfelds zeitaufgelöst erfasst werden können. Daraus kann in Schritt 25 ein zeitaufgelöstes Magnetfeldänderungsprofil erstellt werden.
  • Die beiden Profile, d.h. das Beschleunigungsprofil und das Magnetfeldänderungsprofil können in Schritt 26 korreliert werden, so dass in Schritt 27 ein Vergleich der Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur erfolgen kann, beispielsweise in einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller. Falls die Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur übereinstimmt, kann dann in Schritt 28 ein Alarmsignal ausgegeben werden, welches das Erkennen eines Einbruchs oder Einbruchsversuchs mittels Lockpicking signalisiert. Sämtliche gängigen Lockpicking-Werkzeuge können mit dieser Vorgehensweise zuverlässig und schnell erkannt werden.

Claims (8)

  1. Sensorsystem (10) für eine Schließanlage (3) einer Tür (1), mit:
    einem Beschleunigungssensor (11), welcher dazu ausgelegt ist, Bewegungen der Tür (1) in mindestens zwei Dimensionen zu erfassen;
    einem Magnetfeldsensor (12), welcher dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld (B) im Bereich der Schließanlage (3) zu detektieren und Änderungen des Magnetfelds (B) zu erfassen; und
    einer Steuereinrichtung (13), welche mit dem Beschleunigungssensor (11) und dem Magnetfeldsensor (12) gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, aus den erfassten Bewegungen der Tür (1) ein zeitaufgelöstes Beschleunigungsprofil aufzuzeichnen, aus den erfassten Änderungen des Magnetfelds (B) ein zeitaufgelöstes Magnetfeldänderungsprofil aufzuzeichnen, das Beschleunigungsprofil mit dem Magnetfeldänderungsprofil zu korrelieren, die Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur zu vergleichen, und bei Übereinstimmung der Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur ein Alarmsignal auszugeben.
  2. Sensorsystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (13) einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweist.
  3. Sensorsystem (10) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (13) einen Speicherbereich (14) aufweist, welcher dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere vorbestimmbare Korrelationssignaturen zu speichern.
  4. Sensorsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit:
    einer Signalausgabeeinrichtung (15), welche mit der Steuereinrichtung (13) gekoppelt ist.
  5. Sensorsystem (10) nach Anspruch 4, wobei die Signalausgabeeinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, das Alarmsignal über eine Ausgabeschnittstelle (16) des Sensorsystems (10) an einen Alarmgeber (18) auszugeben.
  6. Sensorsystem (10) nach Anspruch 4, wobei die Signalausgabeeinrichtung (15) dazu ausgelegt ist, das Alarmsignal per drahtloser Kommunikation (17) an einen Alarmgeber (18) auszugeben.
  7. Tür (1), mit:
    einer Schließanlage (3); und
    einem Sensorsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches in einem Innenbereich (4) der Tür (1) angeordnet ist, und welches dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld (B) in einem Außenbereich (5) der Tür (1) zu erfassen und bei einem unberechtigten Öffnungsversuch der Schließanlage (3) ein Alarmsignal auszugeben.
  8. Verfahren (20) zum Detektieren von Manipulationen an einer Schließanlage (3) einer Tür (1), mit den Schritten:
    zeitaufgelöstes Erfassen (21) von Bewegungen der Tür (1) in mindestens zwei Dimensionen;
    Aufzeichnen (22) eines zeitaufgelösten Beschleunigungsprofils auf der Basis der erfassten Bewegungen;
    Detektieren (23) eines Magnetfelds (B) im Bereich der Schließanlage (3);
    zeitaufgelöstes Erfassen (24) von Änderungen des Magnetfelds (B);
    Aufzeichnen (25) eines zeitaufgelösten Magnetfeldänderungsprofils;
    Korrelieren (26) des Beschleunigungsprofils mit dem Magnetfeldänderungsprofil;
    Vergleichen (27) der Profilkorrelation mit einer vorbestimmbaren Korrelationssignatur; und
    Ausgeben (28) eines Alarmsignals, falls die Profilkorrelation mit der Korrelationssignatur übereinstimmt.
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