JP2016503470A - 非接触アクセス制御と非接触ドア操作を伴うドアシステム - Google Patents

Abstract

ドアシステムはドアフレーム（１）と、少なくとも１つのドアパネル（２）と、制御ユニット付きのドアドライブ（３）とからなる。ドアパネル（２）は、手がその前に距離を置いて保持された際に手静脈プロファイルをスキャンし、ユーザを識別するための手静脈スキャナ（４）を備える。複数のユーザの手静脈プロファイルを記憶可能なメモリ素子を備えたプログラム可能なコンピュータユニット（５）がドアパネル（２）に格納される。手静脈プロファイルは、コンピュータユニット（５）のメモリ素子に記憶された手静脈プロファイルと比較され、一致に応じてドアは開閉される。コンピュータユニット（５）はプログラムされ、ドアパネル端部（８）又は端部領域（９）で終端され、ドアドライブ（３）の制御ユニットのための信号ケーブル（６）以外ではドアパネル（２）とドアフレーム（１）の間の唯一のインターフェースであるネットワークインターフェース（１０）が電力を供給される。外部コンピュータ（７）をこのネットワークインターフェース（１０）に一時的に接続することによって、コンピュータユニット（５）はプログラムされる。ネットワークインターフェース（１０）は電力源をコンピュータ機器（５）に接続するためにも使用される。【選択図】図２

Description

本発明は、非接触アクセス制御と非接触ドア操作を可能にするドアシステムに関する。ロックに挿入して回転する必要のある従来型の鍵を使用する代わりに、他の開錠方法が使用される他のタイプのドアや、ドアの選択肢もある。多くのホテルで使用されているもののようなクレジットカード形式の電子鍵は、既に知られているところである。しかしこの場合でさえも、鍵は携帯する必要があり、紛失の可能性がある。加えて開錠の後は、ドアラッチを押したりドアノブを回転させるなどして手動でドアを開けねばならず、その後、多くの場合ドアドライバ（door driver）の力に抗して、ドアを押し開けねばならない。自動的に開閉するドアの多くのバージョンが知られている。

ドアアクセス制御システムや、鍵なしで物理的接触によって（例としては、個々人の特徴（individual minutiae：指の先端をセンサに置いた際の指紋の隆線（papillary line）の終端や枝分かれ）を読み取りかつ識別することの出来る指紋センサ（しばしばドアの横の壁やドアパネルの中に設置される）の使用など）操作することの出来る自動ドアが存在する。そのようなシステムは、例えば特許文献１（WO 2012/022398）されている。しかし、衛生上の理由により、ドアを通り抜ける人がドアの表面に一切痕跡を残さないように、ドアのアクセス制御と操作の両者についても物理的接触を完全に排除するような解決策が必要とされている。特に、病院やその他の衛生上の要求が大きい建物においては、ドアは現今あらゆる種類のばい菌やウイルスの主要な運び手の一つであるので、そのような解決策は非常に望まれている。出入りする人は皆、これらの微生物の一時的貯蔵庫または運び手として働くドアハンドル（door handle）を触る。自動ドア（automatically operated doors）は、ドアハンドルにもドアにも接触されることがなく、そのような微生物の伝播を防ぐ。これらはモーションセンサを使用して動作する。そのドアは人がその前に立つとすぐに開く。しかし、特定人にのみアクセス許可がなされるべき場合に、真に信頼できるシステムはまだ存在していない。

これまで厳重な防犯ユニットや銀行の金庫室で主に使用されてきたものは、いわゆる虹彩認識を使用する、人間の識別であった。これは、特殊なカメラを用いて虹彩の写真を撮り、その特徴が評価され、既にコンピュータに保管されているテンプレートと比較される、バイオメトリックス的方法である。しかし、虹彩認識には重大な不都合がある。目を識別するための状況が好ましくない場合、例えば眼鏡をかけている人や細い目を持つアジア由来の人々は、例えその虹彩が記録されている場合でもシステムに識別されることができない。加えて、網膜のスキャン（scan）の完了には時間がかかる。その間目を動かしたりまばたきをしたりすべきでないため、これはユーザにとっては厄介で疲れるものである。ユーザには、スキャンはちくりと刺すように感ぜられ、不快でかつ痛いものと認識される。上述のものやその他の不都合により、これらの施設の多くは身体接触を使用する認識プロセスに戻っている。

非接触虹彩認識に加えて、２，３ｍｍ〜２，３ｃｍの距離にある掌（palm）の静脈をスキャンし（scan）、事前に記録されていたパターンと比較し、同一の手であれば一致する（match）と判定することの出来る、手静脈スキャナ（hand vein scanner）も存在する。そのようなスキャナは、例えば特許文献２（US 2012/0055763）や特許文献３（WO 2012/041826）に記載されている。これらは現在、全ての種類のアクセス制御、ドア（このドアは、手でボタンやスイッチを押して、即ち非接触で、モータを用いて開錠が開始される（unlocking is triggered）か開けられるかした後、再度手で開け閉めされるか）から離れた場所からのものに対してさえも、使用されている。

国際公開第２０１２／０２２３９８号 米国特許出願公開第２０１２／００５５７６３号明細書 国際公開第２０１２／０４１８２６号

本発明の目的は、一方では非接触的且つ個々人に対する（individual）アクセス制御を提供し、他方ではドアの開閉もまた非接触的となるよう、ドアも自動的に開閉することのできる、ドアシステムの記述である。アクセス認証（access authorization）を持つ人は、非接触アクセス制御後ドアが開けられた後、通過することができる。加えて本発明の目的は、ドアフレームに電子回路がないため既存のドアフレームに順次容易に組み込むことが可能であり、最小の構築労力（construction effort）で導入できるドアシステムを記述することである。

この問題はドアフレームと、少なくとも１つのドアパネルと、制御ユニットを備えたドアドライブ（door drive）よりなるドアシステムを使用して解決することができる。当該システムにおいては、当該少なくとも１つのドアパネルは、手がその前で静止しているときに手静脈プロファイル（hand vein profile）をスキャンしユーザを識別する（identify）ための手静脈スキャナと、複数のユーザの手静脈プロファイルを記憶できるメモリ素子を備えたプログラム可能なコンピュータを備える。手静脈スキャナを用いて実際のユーザ識別（user identification）としてスキャンされた手静脈プロファイルは、コンピュータユニットのメモリ素子に記憶された手静脈プロファイルと比較することができ、これらが一致した場合は、ドアドライブを使用してドアを動かすことができるよう、制御信号を手静脈スキャナから信号ケーブルを経由し或いは無線によって外部の制御ユニットに送ることができる。このようなドアシステムは、ドアドライブの制御ユニットのための信号ケーブル以外でドアパネルとドアフレームの間の唯一のインターフェースとしての、ドアパネルまたは端部で終端されるプログラミング及び電力源のためのネットワークインターフェースとともに、センサ信号を解析するためのプログラム可能なコンピュータとそのメモリ要素がドアパネルで統合されることで、外部のコンピュータをこのネットワークインターフェースに一時的に接続することでプログラム可能なコンピュータがプログラムされることができ、またネットワークインターフェースが動作のために電力源に接続されている点に、特徴がある。

このドアシステムは図面を用いて論ぜられ、そのデザインと機能は以下に説明される。

手静脈センサ（hand vein sensor）をドアパネルに備えた、閉じられたドアである。 手静脈センサをドアパネルに備えた、半開きのドアである。 その２つのドアパネルの１つに手静脈センサが取り付けられた、２つのドアパネルを備えたドアである。 ２つのドアパネルの１つに、手静脈センサが取り付けられた引き戸（sliding door）である。

ドアシステムは、まずは図１を用いて記述される。ドアシステムはドアフレーム１と少なくとも１つのドアパネル２と、関連する制御ユニットを備えたドアドライブ３を含む。ドアパネル２には、特別な特徴としての手静脈スキャナ４が付けられている。手静脈スキャナ４は、その前に手があるときに手静脈プロファイルをスキャンするためのものである。従って手は、スキャナの前２，３ｃｍの位置で、何にも接触せずに保持される。システムはこの様にして各ユーザを識別する。メモリ素子を備えたプログラム可能なコンピュータユニット５は、同じく特別な特徴としてドアパネル２に格納されており、多数のユーザの手静脈プロファイルを記憶することができる。そして手静脈スキャナ４を用いてスキャンされた手静脈プロファイルは、メモリ素子に記憶されたアクセス認証を有する人の手静脈プロファイルとコンピュータによって比較され、これらが一致した場合にはアクセス（access）を与えられることが可能になる。これに対応する信号がこの場合はドアドライブ３に送られ、ドアが自動で開く。

コンピュータユニット５は、例えばＰＣ等の形式の外部コンピュータを用いてプログラムされる。これはどこにでも配置することができる。これは、プログラムすること（programming）を目的にドアパネルの中のコンピュータユニット５に単に一時的にのみ接続される。この接続は、信号ケーブル６か無線ネットワークインターフェース１０を用いて確立させることができる。このネットワークインターフェース１０は、ドアドライブ３のための信号ケーブルと併せて、ドアパネルとドアフレームの間、或いはドアパネル２の外側の全ての要素との間の、唯一の電気・電子接続である。これは例えばＵＳＢ接続として、或いは例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線や超音波といった近距離通信技術に基づく無線インターフェースとしてさえも、実装が可能である。センサ信号の解析のためのプログラム可能なコンピュータユニット５とメモリ素子は、プログラミングのため、及びドアエッジパネル８又はドアパネル２のエッジ領域９で終端される動力源のためのネットワークインターフェース１０とともに、ドアパネル２に統合される。外部コンピュータ７をこのネットワークインターフェース１０に一時的に接続することで、コンピュータユニット５は、後続する変化のためにプログラムされることができ、同じネットワークインターフェース１０が、動作のために動力源に接続される。

このドアは、半開きの状態で図２に示されている。ドアが閉じているときに、人が静脈スキャナ４の２‐３ｃｍ前で手を保持すると、ドアパネル２内のコンピュータユニット５によってアクセス認証がチェックされ、その人がアクセス認証（access authorization）を有しているとドアが自動的に開き、その人はドアフレームを通過することができる。その後ドアは、設定可能な時間の経過の後、或いはドアフレームの片側のモーションセンサがドアの近くの何らかの動きを検知しない場合は、自動的に閉まる。ドアパネル２の長手方向側の端面にあるネットワークインターフェース１０は、図２に見ることができる。信号ケーブル６は、都合よく（advantageously）ここに架設されている。

図３は、両開き（double door）型のドアシステムを示している。この場合、手静脈スキャナ４は、コンピュータユニット５及びそのメモリと共に、２つのドアパネル又はドアウィング（door wing）の片方に格納されている。全てが単一のドアパネルの場合と同様に動作するが、唯一の違いはこの場合制御信号が、ケーブルを用いて接続される２つのドアドライブ３に送信されることである。

図４は引き戸（sliding door）２を備える型を示している。図示の例では、手静脈スキャナ４は、ドアの幅の分だけ押されることになるドアパネルの端部付近に位置している。そのため手静脈スキャナ４は、矢印で示すように引き戸が左に押されて全開する時でさえも、視認可能であり利用可能（accessible）である。従って制御システムは、特別に認証された人が手静脈スキャナ４を用いて開いたドアを閉じることができるよう、設計することも可能である。ドアが認証された人のみによって開けられ、その後自動的に閉じられる必要がある場合は、手静脈スキャナ４はドアパネルのその他のいかなる場所にも配置が可能である。

本ドアシステムの主たる長所は、アクセス制御に係る全てのものがドアパネルに格納されているということである。そのため、そのようなコントロールシステムを続けてセットアップする必要がある場合でも、いかなる構造的な変更も不要である。これは多大な簡素化であり、取り付け（installation）費用の大きな削減である。外部コンピュータ７はどこに配置してもよく、ＵＳＢインターフェースを介してドアパネル内のコンピュータユニット５と一時的にのみ接続されるか、あるいはプログラミング目的で無線接続される。このドアシステムは想定可能なあらゆるドア、とりわけガレージのドア、レターボックス、庭の入口のドア、門、納屋（barn）のドア、店のドア、倉庫のドアなどに、実装可能である。魅力的な点は、システムによって可能になる時間記録である。このシステムのおかげで、だれが何時、ドアをどちらの方向へ通ったか、記録が容易である。

Claims (8)

1. ドアフレーム（１）と、
   少なくとも１つのドアパネル（２）と、
   制御ユニット付きのドアドライブ（３）と、からなり、
   前記少なくとも１つのドアパネル（２）には、手が手静脈スキャナ（４）の前に保持された際に手静脈プロファイルをスキャンするための、及び各ユーザを識別するための、手静脈スキャナ（４）と、複数のユーザの手静脈プロファイルを記憶可能なメモリ素子を備えたプログラム可能なコンピュータユニット（５）とを備え、
   現在（currently）入力されるユーザ識別として前記手静脈スキャナ（４）を用いてスキャンされる手静脈プロファイルは、前記コンピュータユニット（５）のメモリ素子に記憶された手静脈プロファイルと比較することができ、前記記憶された手静脈プロファイルが前記手静脈スキャナ（４）からの現存する（existing）手静脈プロファイルと一致したときは、ドアを前記ドアドライブを用いて操作することができるよう、制御信号を信号ケーブル（６）を通じて送信するか無線で外部制御ユニット（７）に接続することが可能であるドアシステムであって、
   前記ドアドライブ（３）の前記制御ユニットのための前記信号ケーブル（６）以外では前記ドアパネル（２）と前記ドアフレーム（１）の間の唯一のインターフェースとしての、プログラミングのため及びドアパネル端部（８）又は端部領域（９）で終端される電力源のためのネットワークインターフェース（１０）と共に、センサ信号の解析のための前記プログラム可能なコンピュータユニット（５）とそのメモリ素子が前記ドアパネル（２）において統合され、
   外部コンピュータ（７）を前記ネットワークインターフェース（１０）に一時的に接続することによって、前記プログラム可能なコンピュータユニット（５）がプログラムされ、前記ネットワークインターフェース（１０）が操作のために電力源に接続されることができる、
   ことを特徴とする、ドアシステム。
2. 前記ネットワークインターフェースがＵＳＢインターフェースであることを特徴とする、請求項１に記載のドアシステム。
3. 前記ネットワークインターフェースが無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースであることを特徴とする、請求項１に記載のドアシステム。
4. 前記ネットワークインターフェースが無線近距離通信技術インターフェースであることを特徴とする、請求項１に記載のドアシステム。
5. 前記ネットワークインターフェースが無線赤外線インターフェース（wireless infrared interface）であることを特徴とする、請求項１に記載のドアシステム。
6. 前記ネットワークインターフェースが無線超音波インターフェース（wireless ultrasound interface）であることを特徴とする、請求項１に記載のドアシステム。
7. 前記ドアが二つのドアパネルのドアとして設計され、前記２つのドアパネルの一つに手静脈スキャナ（４）及び前記コンピュータユニット（５）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１−６のいずれかに記載のドアシステム。
8. 前記ドアが引き戸として設計されていることを特徴とする、請求項１−６のいずれかに記載のドアシステム。

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