WO2014154381A1 - 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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WO2014154381A1
WO2014154381A1 PCT/EP2014/051874 EP2014051874W WO2014154381A1 WO 2014154381 A1 WO2014154381 A1 WO 2014154381A1 EP 2014051874 W EP2014051874 W EP 2014051874W WO 2014154381 A1 WO2014154381 A1 WO 2014154381A1
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magnetic field
door
sensor
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correlation
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PCT/EP2014/051874
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Julian Bartholomeyczik
Frank Schindler
Philipp STARK
Michael FEIRER
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
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    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B13/08—Mechanical actuation by opening, e.g. of door, of window, of drawer, of shutter, of curtain, of blind
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    • 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

  • lock picking means the non-destructive opening of
  • Locking cylinders of a lock using 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
  • Cylinder pins thereby conditionally offset the pin holes with 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. Upon reaching the
  • 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. This burglary method is particularly unpleasant for those affected because the evidence of unauthorized intrusion not at all or, if at all, only by
  • Document US Pat. No. 5,567,099 A discloses a system which can detect a break-in by means of motion detection by means of light sensors and trigger an alarm.
  • the document US 6,963,281 A discloses a system with several magnetic contact switches, which in a break-in attempt be disconnected, so that according to alarm can be triggered.
  • US 3,475,934 A and US 6,854,307 A each disclose additional inserts in a keyhole which can be locked thereby.
  • the document US 4,186,578 A discloses a detection method with which the insertion of electrically conductive material into a keyhole can be detected.
  • the document EP 1 981 010 A2 discloses a system which can be measured by measuring energy during a
  • 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
  • Magnetic field sensor which is adapted to a magnetic field in the region of
  • 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. To the false positive rate of a
  • 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 of 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.
  • the combination of 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.
  • Magnetic field sensor can also be distinguished between burglary attempt without opening the door and burglary with actual opening of the door. This allows you to set different alarm levels that can affect the way the alarms are output.
  • the 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 a specific alarm behavior upon detection of a
  • the signal output device can be designed to transmit the alarm signal via a
  • Locking system and a sensor system according to the invention, which in a
  • Interior of the door is arranged, and which is adapted to generate a magnetic field in an outdoor area of the door and to issue an alarm signal in case of an unauthorized opening attempt of the locking system.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a method for detecting
  • 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 Invention, doors can have all kinds of closing mechanisms,
  • stop doors For example, stop doors, folding doors, sliding doors or other door types.
  • 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, while the view (b) shows the perspective of the door in side view.
  • the door for example, a
  • the door 1 is a stop door, which can be pivoted about hinges.
  • the sensor system 10 may be arranged.
  • Sensor system 10 in this case comprises a magnetic field sensor which detects a magnetic field in an area 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 at the
  • Inner side 4 of the door 1 is arranged, that is, for example, within the apartment, and the detected magnetic field B in the outer region 5 of the door 1 extends.
  • Range of extension of the magnetic field B which is detected may be a few centimeters to about one meter around the magnetic field sensor.
  • the sensor system 10 further comprises an acceleration sensor, which
  • Approaching a person attempting to gain unauthorized access through door 1 will be in the event of a lock picking attempt with metallic tools. When the tool gets in the vicinity of the locking system 3, the magnetic field B changes, so that the magnetic field sensor can detect and record this change. Due to the additional characteristic movements of the door 1 during a lock picking attempt by the accelerometer
  • 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 may for example be arranged on a door 1 or installed in a door 1, for example in the door 1 in Fig. 1st
  • 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, a
  • the acceleration sensor 1 1 and the magnetic field sensor 12 are coupled to a control device 13.
  • the control device 13 is designed to be a time-resolved from the detected movements of the door 1
  • Acceleration profile and from the detected changes in the magnetic field B to record a time-resolved magnetic field change profile can be correlated by the control device 13, so that a comparison of the
  • Profile correlation can be made with a predeterminable correlation signature to output an alarm signal in accordance with the profile correlation with the correlation signature.
  • the control device 13 may, for example, a microcontroller or a
  • Microprocessor having a memory area 14 in which one or more pre-definable correlation signatures can be stored.
  • Correlation signatures can be obtained, for example, by empirical field tests
  • Lockpicking attacks are created. However, it can also be a calibration of the
  • Sensor system 10 are made when installed in the door 1 or when attached to the door 1, 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 suitable for 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 be the power consumption of the sensor system 10
  • both sensors 11 and 12 may be kept in continuous operation, for example, when more reliable monitoring is desired.
  • the sensor system 10 may further comprise a signal output device 15, which is coupled to the control device 13 and the alarm signal via a
  • Output interface 16 of the sensor system 10 to an alarm generator 18 outputs.
  • 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 adapted to the alarm signal via wireless communication, indicated by
  • Reference 17 to output to an alarm generator 18 or other device For example, a user of the sensor system 10 can be informed via app, SMS or call on his mobile device about a detected intrusion attempt. Furthermore, 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 or intrusion attempts by means of lock picking on a locking system of a door.
  • the method 20 can be used, for example, by the sensor system 10 in FIG. 2 for monitoring the locking system 3 in FIG. 1.
  • 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.
  • step 23 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 can be done with a predeterminable correlation signature, for example in a microprocessor or a microcontroller. if the
  • an alarm signal can be output, which detects a break-in or
  • Intrusion attempt signaled by lock picking All common lock picking tools can be detected reliably and quickly with this procedure.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem für eine Schließanlage einer Tür, mit einem Beschleunigungssensor, welcher dazu ausgelegt ist, Bewegungen der Tür in mindestens zwei Dimensionen zu erfassen und ein zeitaufgelöstes Beschleunigungsprofil aufzuzeichnen, einem Magnetfeldsensor, welcher dazu ausgelegt ist, ein Magnetfeld im Bereich der Schließanlage zu detektieren, Änderungen des Magnetfelds zu erfassen und ein zeitaufgelöstes Magnetfeldänderungsprofil aufzuzeichnen, und einer Steuereinrichtung, welche mit dem Beschleunigungssensor und dem Magnetfeldsensor gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, 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.

Description

Beschreibung Titel
Sensorsystem für eine Schließanlage und Verfahren zum Detektieren von Manipulationen an einer Schließanlage
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 schließlich offenbart eine Kombination aus einem Akustik- und einem
Vibrationssensor, deren erfasste Signale mit Referenzsignalen verglichen werden, um die Signatur eines Lockpicking-Angriffs zu erkennen.
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 1 1 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

Ansprüche 1. Sensorsystem (10) für eine Schließanlage (3) einer Tür (1), mit:
einem Beschleunigungssensor (1 1 ), 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 (1 1) 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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