DE4220508C2 - Vorrichtung zur Erfassung von Personen - Google Patents

Vorrichtung zur Erfassung von Personen

Info

Publication number
DE4220508C2
DE4220508C2 DE19924220508 DE4220508A DE4220508C2 DE 4220508 C2 DE4220508 C2 DE 4220508C2 DE 19924220508 DE19924220508 DE 19924220508 DE 4220508 A DE4220508 A DE 4220508A DE 4220508 C2 DE4220508 C2 DE 4220508C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
counter
movement
signal
people
detector
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19924220508
Other languages
English (en)
Other versions
DE4220508A1 (de
Inventor
Andre Dipl Phys Dr Haufe
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.)
Iris GmbH IG Infrared and Intelligent Sensors
Original Assignee
Iris GmbH IG Infrared and Intelligent Sensors
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 Iris GmbH IG Infrared and Intelligent Sensors filed Critical Iris GmbH IG Infrared and Intelligent Sensors
Priority to DE19924220508 priority Critical patent/DE4220508C2/de
Publication of DE4220508A1 publication Critical patent/DE4220508A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4220508C2 publication Critical patent/DE4220508C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME 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
    • G07C9/00Individual registration on entry or exit
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Richtungsselektive Zähl- und Schaltvorrichtungen werden zum Zählen von sich in unterschiedlichen Richtungen bewegenden oder bewegten Personen und/oder Objekten einge­ setzt. Sie liefern eine zusätzliche Information, welche Aufschluß über die Bewegungsrichtungen der erfaßten Perso­ nen und/oder Objekte gibt.
Nach dem Stand der Technik ist das zählen und das Bestim­ men der Richtung bewegter Personen/Objekte bisher fol­ gendermaßen realisiert:
Bei der Verwendung von Lichtschranken werden mindestens jeweils zwei Strahlungssender und -empfänger an dem zu überwachenden Ort angebracht. Eine genaue Erfassung von bewegten Objekten/Personen ist nur möglich, wenn sie diese nacheinander durchqueren.
Bei der Verkehrsüberwachung wird häufig die Schleifentech­ nik eingesetzt. Dafür werden Induktionsschleifen in allen Fahrbahnen verlegt. Nachteilig sind die hohen Installati­ onskosten und die während der Verlegung der Induktions­ schleifen auftretenden Verkehrsbeeinträchtigungen.
Für das zahlen- und richtungsmäßige Erfassen bewegter Ob­ jekte sind auch Bildverarbeitungsgeräte geeignet. Da diese Geräte aber die Signale bewegter und unbewegter Objekte aufnehmen, ist der rechentechnische Aufwand zur Bildverar­ beitung sehr hoch und die Geräte sind deswegen relativ teuer.
Aus der DE-OS 32 25 264 ist ein Infrarotbewegungs­ melder bekannt, der die Beleuchtung von Fluren, Durch­ gangsräumen usw. für eine vorgegebene Zeit einschaltet, wenn sich Personen durch den Erfassungsbereich des Bewe­ gungsmelders bewegen. Die Anwendung dieser Lösung bei­ spielsweise als Lichtschalter in Wohnungen ist nicht mög­ lich, da zwar beim Eintreten einer Person in ein Zimmer die Beleuchtung in ihm eingeschaltet wird, diese sich aber nach Ablauf der vorgegebenen Zeit wieder ausschaltet, wenn sich die im Zimmer befindliche Person nicht weiter bewegt.
Aus der DE-OS 38 32 428 ist eine Vorrichtung zur rich­ tungsempfindlichen Erfassung von Personen der eingangs ge­ nannten Gattung bekannt, welche jedoch keine Zählvorrich­ tung enthält.
Des weiteren ist aus der US-PS 4 799 243 ein System der eingangs genannten Gattung mit einer mehrere Überwachungs­ bereiche aufweisenden Infrarotdetektoranordnung bekannt, bei dem ein saldierender Zähler in Abhängigkeit der von in entgegengesetzten Richtungen detektierten Personenbewegun­ gen die Anzahl der in einem Raum befindlichen Personen er­ mittelt.
Bei den bekannten Systemen können Fehler auftreten, wenn sie zur Zählung der Zahl von in abgeschlossenen Objekten ein- und ausgehenden Personen eingesetzt werden, wenn die zu registrierenden Personen dicht aufeinanderfolgend oder nebeneinander den Überwachungsbereich passieren. Hierbei ist insbesondere nachteilig, daß daraus Fehlinformationen und gegebenenfalls Fehlalarme resultieren können, wenn das betreffende System zur Gebäudeüberwachung eingesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei der Erfassung von Personen in der Lage ist, Fehlzählungen selbständig zu korrigieren.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß eine Erfas­ sung der Anzahl in einem Objekt befindlicher Personen dann besonders sicher möglich ist, wenn über eine bewegungs­ richtungssensitive Objekt- oder Personenerfassung hinaus mit Signalempfängern, welche lediglich Informationen über Änderungen im Erfassungsbereich beinhalten, zusätzlich Be­ wegungssignale verarbeitet werden, welche ohne Berücksich­ tigung der Bewegungsrichtung aufgenommen wurden.
Bei dem erfindungsgemäßen System zur Erfassung von Perso­ nen, ist eine bewegungsrichtungsempfindliche Zähl- und Schaltvorrichtung vorgesehen, bestehend aus einer Optik, mit einem passiven Infrarot-Detektor, der als Mehrelemen­ tesensor ausgebildet ist, und einer nachgeschalteten Aus­ werteschaltung, welche auf die Folge der von den Elementen abgegebenen Signale hin eine Zählschaltung ansteuert, der die Anzahl der Personen, welche den Detektor passiert ha­ ben, festhält. Eine derartige Vorrichtung ist im Zugangs­ bereich eines zu überwachenden Objekts, d. h. einem Gebäude oder einem im übrigen abgeschlossenen Geländebereich vor­ gesehen. Da die Erfassung in einem Zugangsbereich des zu überwachendes Objekts bewegungsrichtungsabhängig erfolgt, können Personen, die das Objekt betreten von solchen un­ terschieden werden, die das Objekt verlassen. Wenn ein Zähler die Zahl der erfaßten Personen in Abhängigkeit von ihrer Bewegungsrichtung saldiert, d. h., die Hinausgehen­ den von den Eintretenden abzieht, so können eventuell ein­ getretene Differenzen dann erkannt werden, wenn das Objekt menschenleer ist, d. h. die resultierende Personenzahl "null" sein sollte.
Wenn ein zusätzlicher Bewegungsdetektor vorgesehen ist, der - bezogen auf die zu erfassenden Personen - unabhängig von deren Bewegungsrichtung aufnimmt, also bereits, wenn in seinem sich innerhalb des zu überwachenden Objekts er­ streckenden Erfassungsbereich eine Veränderung der aufge­ nommenen Wärmestrahlung eintritt, so können Korrektur- Informationen erhalten werden, um zuvor eingetrete eventu­ elle Zählfehler zu korrigieren.
Wenn einerseits eine logische Verknüpfungsschaltung vorge­ sehen ist, der ein Ausgangsignal der Zählschaltung und das Ausgangssignal des Bewegungsdetektors als Eingangsignale zugeführt werden und diese ein erstes Ausgangssignal ab­ gibt, wenn bei einem dem Zählerstand "Null" entsprechenden Ausgangssignal der Zählschaltung vom Bewegungsdetektor ein Ausgangssignal erhalten wird, so können fehlerhaft zu nie­ drige Zählwerte korrigiert werden, da sich offenbar noch mindestens eine Person im Objekt befindet.
Wenn andererseits die logische Verknüpfungsschaltung ein anderes (zweites) Ausgangssignal abgibt, falls bei einem von "Null" abweichenden Zählerstand für einen ersten vor­ gegebenen Zeitraum vom Bewegungsdetektor kein Ausgangssi­ gnal erhalten wird, so deutet dieser Umstand darauf hin, daß im Überwachungsbereich keine Personen mehr anwesend sind und der Zählerstand kann zu "NULL" hin korrigiert werden.
Damit ist eine Bezugsbasis gegeben, um sicherzustellen, daß Alarmmeldungen über unerwünscht das Objekt betretende Per­ sonen erst dann abgegeben werden, wenn alle berechtigten Personen das Objekt verlassen haben. Hierbei werden Bewe­ gungen, die in zeitlicher Nähe zu einem Setzen des Zähler­ standes auf Null detektiert werden, noch nicht als Alarm­ meldungen behandelt, da in diesen Fällen gegebenenfalls von einer Fehlzählung ausgegangen werden muß. In diesem - engeren - Zeitbereich detektierte Bewegungen werden daher herangezogen, um den Zählerstand, welcher die Zahl der im Objekt anwesenden Personen festhält, gegebenenfalls zu korrigieren. Erst in einem größeren Zeitabstand nach einem Nullsetzen - oder gegebenenfalls einer Korrektur - des Zählers edetektierte Bewegungen lösen dann Alarmzustände aus.
So wird einerseits erreicht, daß der Übergang in einen alarmgesicherten Betrieb gleitend erfolgen kann und zwar erst dann, wenn sichergestellt ist, daß diejenigen Person­ den, die zulässigerweise das Objekt betreten haben, dieses verlassen haben. Hierbei wird unterstellt, daß Zählfehler die Ausnahme bilden werden. Bei einem aufgetretenen Zähl­ fehler verlängert sich lediglich der Zeitruam, in dem ei­ ne Auswertung einer Bewegung nicht als Alarm erfolgt, kurz­ fristig - und zwar proportional zu dem absoluten Wert ei­ nes derartigen möglichen Zählfehlers. In jedem Fall ist der Übergang vom reinen Zählbetrieb, in dem die Anzahl der in einem Objekt befindlichen Personen informationshalber festgestellt wird, zu einem Überwachungbetrieb, in dem ein Eindringen einen Alarmzustand bildet, flexibel und paßt sich damit beispielsweise einer Situation an, in der in einem Betrieb noch Überstunden geleistet werden.
Die Kenntnis der jederzeit in einem Objekt befindlichen Personen ist hingegen in Notfällen (Feuerwehreinsätzen und dergl.) - besonders in Hotels - jederzeit von Interesse.
Mit dem erfindungsgemäßen System ist es also bei der Über­ wachung von Betriebsstätten und dergleichen in günstiger Weise möglich, bei kontinierlicher Überwachung der Anzahl der in einem Gebäuse anwesenden Personen Zählfehler beim Übergang in eine alarmgesicherte Überwachung auszuschlie­ ßen. Gerade dieser Übergang ist nämlich von Überwachungs­ personen nicht ohne persönliche Kontrolle jedes zu dem Überwachungsbereich gehörenden Raums festzustellen. Das Ende des alarmgesicherten Überwachungszeitraums kann hin­ gegen - unter der Voraussetzung, daß sich dann keine Per­ sonen im Objekt befinden, der Zählerstand also "Null" erreicht hat, ohne weiteres uhrzeit- oder manuell ge­ steuert erfolgen, bevor die erste berechtigte Person wieder das Objekt betritt, da in diesem Fall Fehlzählungen deshalb nicht berücksichtigt zu werden brauchen, weil keine zulässigen Zählvorgänge stattgefunden haben.
Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich in günstiger Weise insbesondere zur Steuerung von energieverbrauchenden Systemen der Gebäudetechnik verwenden. Dazu gehören bei­ spielsweise Heizungs-, Klimatisierungs- oder Beleuch­ tungseinrichtungen, welche raum- oder gebäudeweise in ihrer Arbeitsweise jeweils der Anzahl der in den Räumen arbeitenden Personen angepaßt werden können.
Im einzelnen läßt sich das beschriebene System in der Wei­ se günstig betreiben, daß die Zählschaltung bei dem Wert "null" verbleibt, wenn die Saldierung ein negatives Ergeb­ nis erbringt, da negative Anzahlen von im Objekt anwesen­ den Personen nicht plausibel sind.
Wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung die Zählschaltung durch das erste Ausgangssignal der logischen Verknüpfungsschaltung um "eins" heraufgesetzt wird, wenn dieses erste Ausgangssignal erscheint, während der Zähler­ stand der Zählschaltung "null" ist, wird dabei der Umstand ausgenutzt, daß, wenn insbesondere in einem unmittelbar an das Nullsetzen des Zählers anschließenden relativ kur­ zen Zeitbereich noch eine Bewegung durch eine Person im zu überwachenden Objekt detektiert wird, von einer Fehlzäh­ lung ausgegangen und der Zählerstand korrigiert wird. Dies läßt sich insbesondere bei Objekten, die nicht übermäßige räumliche Ausdehnung haben (kleine bis mittlere Gewerbebe­ triebe, Behörden mit Publikumsverkehr, Schulen und dergl.) in günstiger Weise realisieren.
Entsprechend wird bei einer anderen bevorzugten Weiterbil­ dung der Erfindung die Zählschaltung durch das zweite Aus­ gangssignal der logischen Verknüpfungsschaltung um eine vorbestimmte kleine Zahl vermindert oder auf "null" herab­ gesetzt, wenn dieses zweite Ausgangssignal erscheint, während der Zählerstand der Zählschaltung größer als "null" ist.
Auf diese Weise ist es möglich, mit einem relativ einfach aufgebauten System, insbesondere für die Hausüberwachung, auch dann, wenn die bewegungsrichtungsabhängigen Detekto­ ren nicht in der Lage sind in jedem Fall jede den Detek­ tionsbereich passierende Person als Einzelperson zu erken­ nen, was beispielsweise bei Kindern der Fall sein mag, die beim Passieren des Detektors getragen werden, so erfolgt eine Korrektur in einem begrenzten Zeitraum dann, wenn der Zählerstand angibt, daß nunmehr alle Personen das Gelände verlassen haben müßten, wobei es ebenfalls nicht erforderlich ist, daß eine vollständige Bewegungsüberwachung aller Räume oder des gesamten Ter­ rains erfolgt, da eine dort zulässigerweise befindliche Person gelegentlich in den Bereich eines Bewegungssensors geraten wird.
Bevorzugterweise wird also durch die logische Verknüp­ fungsschaltung auf ein Ausgangssignal des Bewegungsdetek­ tors ein einen Alarmzustand anzeigendes Signal abgegeben, wenn eine vorgegebene Zeitdauer eines ersten Zeitgebers abgelaufen ist, der mit dem Setzen des Zählerstands "null" der Zählschaltung gestartet wird, da dann davon auszugehen ist, daß keine sich zulässigerweise in dem Gelände auf­ haltende Personen mehr vorhanden sind. Hierbei kann gege­ benenfalls durch eine zusätzliche Und-Verknüpfung dafür gesorgt werden, daß ein Alarm nur zu bestimmten Tages- oder sonstigen Zeiträumen, also wenn von einem weiteren durch Datum und/oder Uhrzeit gesteuerten zweiten Zeitgeber ein einem vorgebenen Zeitbereich zugeordnetes Signal erhalten wird, ausgelöst werden kann.
Wenn auch der Bewegungsdetektor zeitweise richtungsemp­ findlich - aber nicht bewegungsrichtungsempfindlich - geschaltet werden kann, besteht die Möglichkeit, in Zeiträumen, in denen eine Alarmgabe erfolgen kann, eine gezielte Überwachung bestimmter Bereiche, also beispiels­ weise Fenster und dergl. auf unerwünschte Bewegungen zu untersuchen. Dabei kann dann insbesondere das einen Alarm­ zustand anzeigende Signal eine zusätzliche Information darüber enthalten, in welcher Richtung in bezug auf den Bewegungsdetektor die dessen Ausgangssignal auslösende Bewegung erfolgte.
Insbesondere von Vorteil ist es auch, wenn der Bewegungs­ detektor eine Teilschaltung des bewegungsrichtungsabhängi­ gen Infrarotdetektors zur Ansteuerung der Zählschaltung bildet und dabei vorzugsweise durch mindestens ein Element des Mehrelementesensors der Zählschaltung gebildet wird, da sich auf diese Weise eine wesentliche Kostenreduzierung des Systems erzielen läßt.
Weiterhin lassen sich Eingangs- und/oder Ausgangssignale der logischen Verknüpfungsschaltung und/oder anderer Schaltungsteile des Systems über ein Leitungsnetz von externen Sende- bzw. Empfangstationen erhalten bzw. an diese übermitteln, so daß das erfindungsgemäße System in vorteilhafter Weise mit einem vorhandenen oder zu instal­ lierenden Leitungsnetz, insbesondere mit einem sogenannten "Local-Operating-Network - (LON)" kombinierbar ist, bei dem auch andere das betreffende Objekt betreffende Daten nach übereinstimmenden Schema übertragen werden, so daß auch insoweit eine vorteilhafte Verknüpfung erfolgen kann.
Hierbei erfolgt die Übertragung bevorzugt nach den Spezi­ fikationen des EIB (European Installation Bus).
Es können insbesondere auch die Zählergebnisse mehrerer an das Leitungsnetz angeschlossener Zählschaltungen, welche unterschiedlichen Zugangsbereichen zugeordnet sind, mit­ einander saldiert oder die Ausgangssignale mehrerer bewe­ gungsrichtungsempfindlicher Detektoren einer Zählschaltung zugeführt werden, so daß die gemeinsame Überwachung mehre­ rer Zugangsbereiche mit einem einzigen System erfolgen kann. Mehrere dezentrale Erfassungseinrichtungen mit sepa­ raten Zählschaltungen können mit einer Zentrale nach dem "Master-Slave"-Prinzip zusammenarbeiten. Wesentlich ist dabei, daß die zentrale damit von untergeordneten Auswer­ tungsaufgaben entlastet ist und dort keine den jeweiligen lokalen Zählern angepaßte Software vorhanden sein muß. Die von den dezentralen Erfassungsstationen ausgewerteten Personen­ zahldaten werden vorzugsweise vollständig verarbeitet als atuelle "Ist-Werte" an die Zentrale übermittelt.
Durch die Verwendung pyroelektrischer Detektoren besteht hier die vorteilhafte Möglichkeit, mit einer wenige Sen­ sorelemente aufweisenden Erfassungsmatrix eine zuverlässig arbeitende bewegungsrichtungsabhängige Detektoreinrichtung zu schaffen. Bevorzugt besteht die erfindungsgemäße Lösung aus einem passiven Infrarotdetektor, der aus mehreren pyroelektrischen Elementen in Form einer oder mehrerer Doppelzeilen ausgebildet ist, hinter einer Sammellinse, wodurch das Gesichtsfeld der richtungsselektiven Zähl- und Schaltvorrichtung vor der Sammellinse, entsprechend der Anzahl, Geometrie und Anordnung der Mehrelementesensoren in mehrere kleinere Gesichtsfelder unterteilt wird und die Auswerteschaltung einen Zähl- und/oder Schaltvorgang auslöst, wenn eine auf die Bewegung von Personen und/oder Objekten im Gesichtsfeld der richtungsselektiven Zähl- und Schaltvorrichtung deutende Signalfolge vorliegt. Die Mehrelementesensoren stellen Strahlungsempfänger zur Auf­ nahme der von Personen und/oder Objekten emittierten Wär­ mestrahlung dar. Die pyroelektrischen Sensoren können zudem kostengünstig hergestellt und ohne zusätzliche Küh­ lung betrieben werden.
Die bevorzugte Verwendung einer Sammellinse ermöglicht die Fokussierung der einfallenden Wärmestrahlung auf die Mehr­ elementesensoren und außerdem die wesentliche Miniaturi­ sierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Geräten.
Durch die zentrische Anordnung einer Lochblende vor der Sammellinse werden der Einfall von flachen Strahlen und Streulicht auf die Linse sowie Totalreflexionen innerhalb der Linse vermieden.
Die Gesichtsfelder der richtungsselektiven Zähl- und Schaltvorrichtung sind günstigerweise derart dimensio­ niert, daß zu detektierende Personen und/oder Objekte si­ cher erfaßt werden. Die an den Mehrelementesensoren auf­ tretenden Signale werden in den dazugehörigen Vorverstär­ kern vestärkt, in A/D-Wandler digitalisiert und in der Auswerteschaltung verarbeitet. Aus der Signalfolge unter­ schiedlichen Zeilen zugehörender Mehrelementesensoren wird die Bewegungsrichtung der das Gesichtsfeld der bewegungs­ richtungsselektiven Zählvorrichtung durchquerenden Perso­ nen bestimmt.
Die Erfindung wird bevorzugt realisiert durch eine Anord­ nung, bestehend aus einem pyroelektrischen Chip, mit min­ destens einer Doppelzeile empfindlicher Elemente, einer analogen Signalvorverarbeitung, einer digitalen Signalver­ arbeitung zur Mustererkennung und einem optisch abbilden­ den System, beispielsweise einer Sammellinse.
Infolge des pyroelektrischen Sensorprinzips wird nur eine Bewegung von Objekten detektiert, wenn sie mit einem Wär­ mekontrast verbunden ist. Damit kann der Ablauf einer Be­ wegung einer Person mit einfachen Mitteln verfolgt werden. Für die in einem Signalprozessor ablaufende Musterer­ kennung ist es bedeutsam, daß der konstante Hintergrund keine detektierbaren Signale liefert. Somit ist die Erfas­ sung einer Bewegung einer Person oder eines bewegten Ob­ jektes durch die Unterdrückung der Informationen über den Hintergrund im Unterschied zu einer herkömmlichen Videoka­ mera stark vereinfacht. In der hier beschriebenen Erfin­ dung hat der Signalprozessor nur die Signale von bewegten Objekten, die über einen Wärmekontrast zur Umgebung verfü­ gen in Form einer Musterfolge zu analysieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung von einer Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines vorteilhaften Ausfüh­ rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine logische Schaltung als Detail des Block­ schaltbilds gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung der Mehrelementesensoren für die erfindungsgemä­ ße Vorrichtung,
Fig. 5 eine prinzipielle Schnittdarstellung des Ausfüh­ rungsbeispiels mit den dazugehörigen Gesichtsfeldern,
Fig. 6 eine weitere prinzipielle Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5, bei der die Ansicht um 90° gedreht dargestellt ist,
Fig. 7 eine weitere günstige Anordnung eines Ausführungs­ beispiels eines Mehrelementesensors in mehreren Doppel­ zeilen,
Fig. 8 ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich Signal­ verarbeitung sowie
Fig. 9a bis d schematische Darstellungen der sich bei der Vorrichtung gemäß Fig. 8 ergebenden Eingangssignale.
Der in Fig. 1 im Grundriß dargestellte zu überwa­ chende Raum 1 weist einen Zugang 2 und ein Fenster 3 auf.
Im Bereich des Zugangs 2, durch den in Pfeilrichtung 4 Personen ein- und ausgehen können, ist eine bewegungsrich­ tungsempfindliche Zählvorrichtung 5 angebracht (welche ih­ re Daten zu einer Auswertungs- und Anzeigeeinheit 6 wei­ tergibt und deren Erfassungsbereich mehrere Sektoren 7, 8 und 9 umfaßt. Die bewegungsrichtungsempfindliche Zähl­ schaltung ist in der PCT-Anmeldung PCT/DE 91/00994 näher dargestellt. Sie gibt Ausgangssignale ab, sobald eine Bewegung in einem der Sektoren 7, 8 oder 9 erfaßt wird und ermittelt aus der Richtung des Fortschrei­ tens der Bewegungserfassung innerhalb der Sektoren 7, 8 und 9 die Richtung der Bewegung einer Person, so daß dar­ aufhin entschieden werden kann, ob die Person den Raum be­ tritt oder diesen verläßt.
Die Auswertungs- und Anzeigeeinheit 6 ermöglicht einer­ seits die Darstellung der aktuell in dem Raum 1 vorhande­ nen Personen sowie verschiedene Alarmmeldungen. Einerseits ist auch eine Kommunikation (angedeutet durch den Pfeil 10) mit einem Local-Operating-Netzwerk (LON) möglich, der durch die Verbindung 11 dargestellt ist und mehrere Raumeinhei­ ten und auch eine zentrale Steuerung miteinander verbin­ det.
Das in Fig. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel gibt die Schaltung der Auswertungs- und Anzeigevorrichtung 6 als Blockschaltbild wieder, wobei die bewegungsrich­ tungsabhängige Zählvorrichtung 5 in dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 enthalten ist (strichpunktierte Linie 5). Die Ausgangssignale eines für die Erfassungssektoren 7, 8 und 9 empfindlichen Bewegungsdetektors 21, die weiter un­ ten näher dargestellt sind, geben Ausgangssignale 22 bis 24 ab, wenn in einem der Sektoren eine Bewegung erfaßt wird. Diese Ausgangssignale gelangen zu einer Auswerteein­ heit 25 für die Bewegungsrichtung. In dieser Auswertein­ heit 25 werden die in den Sektoren 7 bis 9 erfaßten Bewe­ gungen umgesetzt in zwei Ausgangssignale, die mit "+" und "-" bezeichnet sind und jeweils das Ein-("+") und das Aus-("-")treten einer Person in bzw. aus dem Raum anzei­ gen. Diese Bewegungsrichtungsauswertung erfolgt - wie er­ wähnt - dadurch, daß die zeitliche Folge des Erfassens von Bewegungen in den Sektoren 7 bis 9 in Zuordnung zu der Richtung des Fortschreitens der Erfassens als Durchqueren des Erfassungsbereichs durch eine Person in der jeweiligen Richtung aufgefaßt und als Signal ausgegeben wird. Die hierzu verwendeten bevorzugten Schaltungsmaßnahmen sind Gegenstand von PCT/DE 91/00994 und brauchen hier nicht mehr dargestellt zu werden.
Des weiteren wird von der Auswerteschaltung 25 ein Signal "Bewegung" abgegeben, wenn in irgendeinem der Sektoren 7 bis 9 eine Bewegung detektiert wird, ohne daß es auf die Richtung, aus der die Bewegung aufgenommen wird, oder die Richtung, in der die Bewegung fortschreitet, ankäme.
Ein weiteres Ausgangssignal ist mit "Richtung" bezeichnet und erscheint dann, wenn lediglich ein vorbestimmter der Sektoren aktiviert ist, also ein Signal aus einer vorgebe­ nen Richtung aufgenommen wird. Während also das Signal "Bewegung" die Ausgangssignale aller für die Erfassungsbe­ reiche 7 bis 9 empfindlichen Sensoren in einer ODER- Verknüpfung enthielt, wird jetzt eines der Signale ausge­ wählt und separat weitergegeben. Bei dem ausgewählten Si­ gnal handelt es sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel um das Signal im Erfassungssektor 9, welches vom Fenster kommt.
Die Ausgangssignale "+" und "-" gelangen über ODER-Gatter 26 und 27 zu einem Zähler 28, welcher durch die Ausgangs­ signale der ODER-Gatter 26 bzw. 27 über einen Inkremen­ tier("+")-Eingang und einen Dekrementier("-")-Eingang durch die entsprechenden Signale jeweils um eine Einheit in seinem Zählerstand herauf- bzw. herabgesetzt wird. Der Zähler kann den Zählwert 0 nicht unterschreiten, also kei­ ne negativen Zählzustände annehmen. Der Zählerstand des Zählers 28 wird als Ausgangssignal an ein Display 29 weitergegeben und ist dort ablesbar. Falls der Zählerstand 0 erreicht hat, wird das über einen separaten Ausgang "0" ausgegeben und zusammen mit den Ausgangssignalen der Bewegungsauswer­ teeinheit 25 an die Logikeinheit 30 weitergegeben. Diese Logikeinheit wird weiter unten von Fig. 3 im Detail be­ schrieben. Sie steht über eine I/O-Einheit 31 mit dem LON-BUS 11 in Verbindung.
Zu den von dem LON-BUS aufgenommenen Signalen gehört eine Uhrzeit und Kalenderinformation, welche mit "Zeit" be­ zeichnet ist. Diese Information gibt Aufschluß über die Tageszeit bzw. enthält eine Kennung für diejenigen Zeiten, in denen in dem zu überwachenden Raum keine Personen anzu­ treffen sein sollten, das sind beispielsweise Feierabend- oder Nachtzeiten sowie Feiertage und gegebenenfalls Sonnabende.
Zu den an die I/O-Einheit 31 abgegebenen Signalen gehören zwei Alarmsignale, von denen eines mit "Alarm, int." und ein anderes mit "Alarm, ext." bezeichnet ist, wobei die zweitgenannte Bezeichnung darauf hindeutet, daß es sich hierbei um ein Alarmsignal handelt, welches durch einen von außen kommenden Eindringling ausgelöst wurde. Des wei­ teren gelangt das Ausgangssignal des Zählers 30 ebenfalls zu der I/O-Einheit, um die Anzahl der in dem zu überwa­ chenden Raum befindlichen Personen auch an externer Stelle verfügbar zu machen.
Des weiteren werden von der Logik-Schaltung 30 Korrektur­ signale "+ +" und "- -" erzeugt, welche ebenfalls das Herauf- bzw. Herabsetzen des Zählers 28 um eine (und je nach Ausführung gegebenenfalls auch mehrere) Zählstufen bewirken. Diese Signale "+ +" und "- -" sind zu diesem Zweck über die ODER-Gatter 26 bzw. 27 mit den entsprechen­ den Inkrementier-("+") bzw. Dekrementier-("-")Signalen der Auswertungsschaltung 25 für die Bewegungsrichtung ver­ knüpft.
Die in dem Block 30 gemäß Fig. 2 dargestellte Logik- Schaltung ist in Fig. 3 detailliert wiedergegeben.
Im oberen Teil der Schaltung sind die Elemente darge­ stellt, welche eine Korrektur bewirken, falls bei in "Null-Position" befindlichem Zähler in dem zu überwachen­ den Raum 1 noch eine Bewegung erkannt wird. Hierzu wird das Ausgangssignal "0" einem üblicherweise als Monoflop- Schaltung oder bei softwaremäßiger Realisierung durch ei­ nen Zähler realisierten Zeitgeberschaltung 301 zugeführt, welche für eine vorgegebene Zeitdauer ein Aussgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal gelangt zu einem UND-Gatter 302, dem an seinem weiteren Eingang das Signal "B" zuge­ führt wird. Wird also innerhalb eines vorgegebenen Zeitbe­ reichs, welcher durch die Zeitdauer des Ausgangsimpulses des Monoflops 301 bestimmt wird, eine Bewegung in einem Erfassungssektor der Sektoren 7 bis 10 detektiert, so be­ deutet dies, daß sich in dem Raum eine Person aufhält, de­ ren Hinausgehen nicht erfaßt wurde. Das kann seine Ursache darin haben, daß beispielsweise ein Kind beim Eintreten auf dem Arm oder in sonstiger Weise körpernah mitgeführt wurde und beim Hinausgehen getrennt erfaßt wurde, so daß trotz des Zählerstands "Null" sich noch eine Person im Raum befindet, die notwendigerweise in einiger Zeit Bewegungen ausführt, die in einem der Erfassungsbereiche 7 bis 10 re­ gistriert werden. Das führt zu dem Ausgangssignal "+ +" der Logik-Schaltung, die daraufhin den Zählerstand um 1 heraufsetzt. (Diese Korrektur ist nicht notwendig, wenn tatsächlich sämtliche Personen den Raum bereits verlassen haben, da der Zähler 28 gemäß Fig. 2 negative Werte nicht annehmen kann und ein zusätzliches Eingangssignal "-" kein Dekrementieren zu negativen Personenzahlen bewirkt hätte.)
Des weiteren wird in der Schaltung 30 gemäß Fig. 3 ein Logikteil vorgesehen, welcher bewirkt, daß auch Zählfehler zu zu hohen Personenzahlen hin korrigiert werden. Als Bei­ spiel sollte der Fall genannt sein, bei dem ein getrennt beim Eintreten registriertes Kind von einem Erwachsenen körpernah aus dem zu überwachenden Raum 1 (Fig. 1) her­ ausgeführt wird. Hierzu wird das Ausgangssignal D, welches ein Dekrementieren des Zählers 28 in Fig. 2 bewirkt, dem Eingang einer weiteren Zeitgeberschaltung 303 zugeführt, welches auf den Eingangsimpuls hin ein Ausgangssignal für eine vorgegebene Zeitdauer abgibt, die im wesentlichen der Zeitdauer der Impulse entspricht, wie sie von der Erst­ zeitgeberschaltung 301 abgegeben werden. Hierbei wird überwacht, ob in dieser vorgegebenen Zeitdauer eine Bewe­ gung in dem Raum stattgefunden hat. Das erfolgt in der Weise, daß durch jede aufgenommene Bewegung, welche durch das Eingangssignal "B" angezeigt wird, ein Latch 304 über seinen Rücksetzeingang "reset" zurückgesetzt wird. Durch das Eingangssignal "D", welches beim Zurücksetzen des Zah­ lers 28 in Fig. 2 erscheint, wird das Latch jedoch gesetzt. Sollte also der Überwachungszeitraum, welcher mit dem letzten Dekrementierimpuls des Zählers 28 beginnt und in seiner Länge durch die Zeitgeberschaltung 303 be­ stimmt wird, beendet werden, ohne daß eine Bewegung in dem Raum erkannt wurde, so sprechen Anzeichen dafür, daß sich keine Personen in dem Raum befinden. Ein Differenzierer 305 wertet die Rückflanke des Ausgangssignals der Zeitge­ berschaltung 303 aus und führt diesen Impuls einem UND- Gatter 306 zu, dessen anderem Eingang das Ausgangssignal "Q" des Latches 304 zugeführt wird. Sollten also keine Be­ wegungen detektiert werden, so wird über das so erzeugte Ausgangssignal "- -" der Zähler 28 über das ODER-Gatter 27 (Fig. 2) um eine Zähleinheit herabgesetzt. Dies führt wiederum zu einem Eingangssignal "D", so daß der eben be­ schriebene Vorgang so lange fortgesetzt wird, wie der Zähler 28 nicht die Position "Null" erreicht hat und wei­ terhin keine Bewegungen von Personen in dem zu überwachen­ den Raum festgestellt werden.
Das Erreichen des Zählerstands "Null" durch den Zähler 28 wird über das Signal "Null" abgefragt, das über einen In­ verter 307 invertiert und mit einem ODER-Gatter 308 mit dem Eingangssignal "D" verknüpft wird, welches dem Eingang des Monoflops 303 zugeführt wird. Auf diese Weise vermin­ dert sich der Zählerstand also kontinuierlich, wenn in dem zu überwachenden Raum keine Bewegungen festgestellt werden.
Die weiteren in Fig. 3 dargestellten logischen Schaltele­ mente dienen zur Auslösung von Alarmsignalen, welche abge­ geben werden, wenn zusätzliche Bedingungen erfüllt sind. Hierbei wird ein Alarmzustand zunächst einmal dann er­ zeugt, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer eine Bewegung in dem zu überwachenden Raum aufgenommen wird. Dieser Zeitraum wird definiert wieder durch die Zeitdauer des Ausgangsimpulses des Zeitgebers 301, der durch das Ge­ langen des Zählers in die "Null-Position" aktiviert wird. Wie zuvor dargestellt, wird der an diesen Zeitpunkt an­ schließende, durch den Zeitgeber 301 definierte Zeitraum ausgenutzt, um festzustellen, ob in dem Raum trotz Überwa­ chung der Personenzu- und abgänge noch Personen unerkannt verblieben sind. Für diese ist aber zu erwarten, daß sie sich innerhalb des durch den Zeitgeber 301 definierten Zeitraums bewegen. Treten Bewegungen in dem Raum erst spä­ ter auf, so wird davon ausgegangen, daß diese Personen sich auf andere Weise Zugang zu dem Raum verschafft haben, und es wird über ein UND-Gatter 309 die entsprechende Si­ gnalauswertung vorgenommen. Diesem UND-Gatter werden als Eingangssignale einerseits das Eingangssignal "B" als Zei­ chen für die stattgefundene Bewegung, ferner das Eingangs­ signal "Null" als Anzeichen für die Nullstellung des Zäh­ lers und weiterhin über einen Inverter 310 ein Signal, welches den Ablauf der Zeidauer des Zeitgebers 301 repräsentiert, zugeführt. Sind diese Bedingungen eingehalten, so wird über ein weiteres UND-Gatter 311 der Alarmzustand "A", "I" als Zeichen für das Eindringen einer unerwünschten Person ausgegeben. Die Anzeige von Alarmzuständen wird weiterhin noch beeinflußt durch ein Eingangssignal "Z", welches über externe Zeitgebermittel erhalten wird und anzeigt, daß ein Zeitraum vorliegt, bei dem die Anwesenheit von Personen in dem zu überwachenden Raum normalerweise nicht zu erwarten ist. Durch die dargestellten Schaltmittel wird aber auch bei Erreichen eines Zeitraums, der durch das logische Si­ gnal "Z" angezeigt wird, sichergestellt, daß alle Perso­ nen, die den Raum regulär betreten, diesen auch verlassen können, ohne daß ein Alarmzustand ausgegeben wird.
Die Richtungserkennungsmittel können ebenfalls in die richtungserkennende Zählvorrichtung integriert sein und insbesondere aus Auswertungsmitteln bestehen, welche eine in nur einem der bei der Bewegungsrichtungserkennung ausgewerteten Sektoren gezielt auf das Vorhandensein einer Bewegung auswerten. Dabei ist, wie aus Fig. 1 ersicht­ lich - der Sektor 9 auf das Fenster 3 gerichtet. Wird eine Bewegung in diesem Sektor erkannt, so erfolgt eine Ausgabe des Signals "B" (Fig. 2). Dieses Signal wird bei der lo­ gischen Schaltung gemäß Fig. 3 einem UND-Gatter 312 sowie invertiert dem UND-Gatter 311 zugeführt. Daraus folgt, daß das Ausgangssignal des UND-Gatters 309 nur dann zu dem Ausgang "AI" gelangt, wenn das Signal "R" nicht vorliegt. Im anderen Fall wird über das UND-Gatter 312, dem das Aus­ gangssignal des UND-Gatters 309 über den weiteren Eingang des letzteren ebenfalls zugeführt wird, an einen Ausgang "AE" und zeigt an, daß ein Alarmsignal vorliegt, bei dem das Eindringen einer Person mit einer Richtungsinformation angezeigt wird, d. h. daß der gemeldete Eindringling ver­ mutlich den Raum durch das Fenster 3 betreten hat.
In Fig. 4 ist ein Detektor 401 zur Anwendung in dem vor­ beschriebenen System dargestellt. Er besteht aus fünfzehn wechselseitig in einer Doppelzeile angeordneten Mehrele­ mentesensoren 1.1 bis 1.15. Jedem Mehrelementesensor ist ein eigenes Gesichtsfeld zugeordnet. Die einzelnen Elemen­ te sind als pyroelektrische Sensorelemente ausgebildet und gegeneinander versetzt angeordnet. Jedes Sensorelement er­ faßt einen Teilbereich des Gesichtsfeldes und gibt ein Si­ gnal ab, wenn hier eine Änderung vorkommt. Auf diese Weise werden unbewegliche Objekte oder Personen schon bei der Erfassung ohne elektronischen Mehraufwand ausgeblendet. Es müssen lediglich die Ausgangssignale der einzelnen Sensor­ elemente getrennt verstärkt und nachverarbeitet werden. Die Geometrie und Anordnung der Mehrelementesensoren ent­ spricht der Geometrie und Anordnung der gewünschten Ge­ sichtsfelder, wird aber auch wesentlich von der Form und dem Brechungsindex der Linse und vom Abstand der Mehrele­ mentesensoren zur Linse bestimmt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die Vorder- und Seitenansichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ihrem Gesichtsfeld 404. Die Erfassungssektoren der einzelnen Sensoren sind strahlenförmig angeordnet. Die Anzahl der quer zur Durch­ trittsrichtung angeordneten Sensoren ist dabei derart ge­ wählt, daß der zu erfassende Bereich abgedeckt ist, hängt also von der Durchgangsbreite ab. In Durchtrittsrichtung sind dagegen nur wenige Sensoren (minimal zwei) erforder­ lich, da hier lediglich die zeitliche Folge der erfaßten Änderungen ausgewertet werden muß. (Vorverstärker, Multi­ plexer, Analog/Digital-Wandler und Auswerteschaltung sind hier nicht dargestellt und werden weiter unten näher be­ schrieben.)
In der Brennebene einer halbkugelförmigen Linse 402 befin­ det sich der Detektor 401. Vor der planen Seite der Linse ist eine Lochblende 403 zentrisch angeordnet, die flache Strahlen und Streulicht von der Linse fernhält und das Auftreten von Totalreflexionen in der Linse verhindert. (Bei einer hier nicht dargestellten weiteren Ausführung der Erfindung ist im Bereich der Lochblende ein zusätzli­ ches Interferenzfilter zur Herabsetzung von störender Lichteinstrahlung vorgesehen.) Das gesamte Gesichtsfeld der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches einen Winkelbe­ reich von 120° parallel zur Doppelzeile und einen Winkel­ bereich von 16° senkrecht zur Doppelzeile umfaßt, besteht aus fünfzehn kleinen (Teil-)Gesichtsfeldern 4.1 bis 4.15, die jeweils einen Öffnungswinkel von 8° besitzen und ab­ wechselnd zu beiden Seiten einer durch den Linsenmittel­ punkt und zwischen den Mehrelementesensoren längs der Dop­ pelzeile verlaufenden Ebene angeordnet sind.
In Fig. 7 ist ein aus mehreren Mehrelementesensoren be­ stehender Detektor 407 in Form mehrerer Doppelzeilen dar­ gestellt, die ein Gebiet als Gesichtsfeld vollständig um­ schließen, so daß erfaßt werden kann, ob Personen oder Ge­ genstände in das überwachte Gebiet hinein oder aus diesem heraus gelangen. Eine derartige Anordnung ist beispiels­ weise zur Steuerung einer Lichtsignalanlage geeignet.
In der Fig. 8 ist der Informationsfluß bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung dargestellt. Die Infrarotstrahlung wird von einer Ob­ jektebene 421 mittels einer Linse 422 auf die in der Brennpunktebene befindliche pyroelektrische Matrix 423 ab gebildet. An den empfindlichen Elementen, auf die sich zeitlich verändernde Wärmestrahlung fällt, entsteht ein Spannungssignal. Nach einer analogen Signalverstärkung 24 wandelt ein Multiplexer 425 die an den einzelnen Elementen anliegende Spannung in eine serielle Signalfolge um. Diese Folge analoger Signale wird am A/D-Wandler 426 in eine di­ gitalisierte Signalfolge umgesetzt. Im Signalprozessor 427 wird dann mittels einer Software entsprechend der ur­ sprünglichen Pixelgeometrie ein Grauwertmuster erstellt. Aus diesem Muster geht hervor, in welchem Abschnitt des Erfassungsbereichs der Objektebene in einem vorbestimmten Zeitfenster eine Bewegung stattfand.
Das aufgenommene Grauwertmuster, wie es nach der entspre­ chenden Signalverarbeitung in digitalisierter Form vorhan­ den ist, ist in den Fig. 9a bis d dargestellt. Die in den Fig. 9a bis d wiedergegebenen Muster wurden zu un­ terschiedlichen Zeiten in einem Zeitraster, welches dem zu erwartenden Durchqueren eines Objektes oder einer Person durch den Erfassungsbereich angepaßt ist, aufgenommen. Der Zeitablauf ist durch die Richtung des Pfeils t bezeichnet und entspricht der Reihenfolge der Figurenbezeichnungen.
Die einzelnen Sensorelemente der Matrix sind durch Kombi­ nationen von Buchstaben und Ziffern bezeichnet. In dem Speicher des Signalprozessors werden die Muster in ent­ sprechend codierter Form abgelegt. Die Art der Signalver­ arbeitung und Speicherorganisation ist dabei von dem ver­ wendeten Prozessortyp abhängig und braucht hier daher nicht näher beschrieben zu werden, da sie aus den entspre­ chenden Systemhandbüchern hervorgeht.
Nach der Ablage der aufeinanderfolgenden Muster im Spei­ cher erfolgt die Musteranalyse durch den Vergleich zeit­ lich aufeinanderfolgender Muster.
Es ist ersichtlich, daß sich bei den Darstellungen gemäß Fig. 9a bis d ein Objekt von der Ecke A1 in die Ecke D4 bewegt hat. Die Ermittlung von bewegten Objekten nach ihrer Richtung erfolgt nun dadurch, daß die Signaldiffe­ renzen in benachbarten Feldern zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten im Zeitraster miteinander verglichen werden. Jede Signalzu- oder -abnahme, die im Vergleich zu einem be­ nachbarten Element zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt, wird als Bewegung des Elements in Richtung zu dem Ele­ ment gewertet, bei dem die Änderung später eintrat (beispielsweise Elemente D2/D3 in den Fig. 8a und b). Dabei erfolgt eine Mittelung und Zusammenfassung für be­ nachbarte Sensoren, in denen in zeitlicher Nachbarschaft Signaländerungen ermittelt wurden, so daß die Erfassung für das betreffende Objekt nur einen Registriervorgang in einem entsprechenden nachgeschalteten Zähler in Zuordnung zu der jeweiligen Richtung auslöst. Wenn also bei der Dar­ stellung gemäß Fig. 8a bis 8d verschiedene kleinere Ob­ jekte erfaßt werden, erfolgt eine Registrierung in unter­ schiedlichen Zählern entsprechend der Bewegungsrichtung. Dabei kann auch eine zusätzliche Klassifizierung nach der Objektgröße erfolgen.
Es ist ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Lösung durch Verwendung von pyroelektrischen Sensorelementen le­ diglich Signaländerungen - also bewegte Objekte - erkannt werden, während gleichzeitig im Erfassungsbereich befind­ liche ruhende Objekte die Signalverarbeitung nicht beein­ flussen. Damit entfällt ein großer Teil von störenden Si­ gnalen von vornherein und braucht nicht in aufwendiger Weise im Rahmen einer Störbeseitigung eliminiert zu wer­ den.
Infolge des Mustervergleichs kann damit die geometrische Größe, die Richtung und die Zahl der bewegten Objekte je nach Anwendungszweck erkannt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
So lassen sich im Falle von mehreren Überwachungsberei­ chen die Zählerstände mehrerer Zähler (entsprechend dem Zähler 28 in Fig. 2) zu einem gemeinsamen Zählerstand saldieren, der dann bezüglich der nachfolgenden Logik­ schaltung 30 gemäß Fig. 3 diesen Zähler ersetzt, d. h. die entsprechenden Signalzustände des "Ersatzzählers" bil­ den die Eingangssignale der Schaltung 30. Damit sind für die einzelnen Zugangsbereiche jeweils zugeordnete Zähler­ stände abfragbar, so daß beispielsweise Daten zu der Frage erhältlich sind, wieviel Personen sich jeweils in bestimm­ ten Raumbereichen aufgehalten haben oder aber diesen Raum nicht durch den Zugang verlassen haben, durch den sie ihn betreten haben.
Soll lediglich die absolute Personenzahl in einem Raum überwacht werden, der mehrere Zugänge aufweist, so ist es ausreichend, die entsprechenden Ausgänge mehrerer Auswer­ tungsschaltungen 25 jeweils auf zusätzliche Eingänge der ODER-Gatter 26 und 27 in Fig. 2 zu führen.

Claims (23)

1. Vorrichtung zur Erfassung von Personen unter Berücksichti­ gung ihrer Bewegungsrichtung, mit einer Optik, einem passi­ ven, mehrere Sensorelemente aufweisenden Infrarot-Bewegungs­ detektor (21), und einer diesem nachgeschalteten Auswertein­ heit (25), welche auf eine Folge von den Sensorelementen abgegebener Signale hin einen Zähler (28) ansteuert, der die Anzahl der Personen, welche den Detektor (21) passiert haben, festhält, wobei die Erfassung der Personen in einem Zugangsbereich (2) eines Raumes (1) erfolgt, und der Zähler (28) die Anzahl der Personen abhängig von ihrer Bewegungs­ richtung saldiert, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Logikeinheit (30) vorgesehen ist zur Korrektur möglicher Fehlzählungen,
und daß in die Logikeinheit (30) der Zählerstand des Zählers (28) und als zusätzliche Information ein bewegungsrichtungsunabhängiges Ausgangssignal eines Infrarot-Bewegungsdetektors (21) eingehen,
und daß die Logikeinheit (30) ein Korrektursignal ausgibt, welches über eine logische Rückkoppelung einen fehlerhaften Zählerstand des Zählers (28) korrigiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zähler (28) bei dem Wert "null" verbleibt, wenn die Saldierung ein negatives Ergeb­ nis erbringt.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zähler (28) durch ein erstes Korrektursignal der Logikeinheit (30) um "eins" heraufgesetzt wird, wenn dieses erste Ausgangssignal erscheint, während der Zähler­ stand des Zählers "null" ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zäher (28) durch ein zweites Korrektursignal der Logikeinheit (30) um eine vorbestimmte kleine Zahl vermindert oder auf "null" herabgesetzt wird, wenn dieses zweite Ausgangssignal erscheint, während der Zählerstand des Zählers größer als "null" ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (30) auf ein Ausgangssignal des Bewe­ gungsdetektors (21) ein einen Alarmzustand anzeigendes Signal abgibt, wenn eine vorgegebene Zeitdauer eines ersten Zeit­ gebers abgelaufen ist, der mit dem Setzen des Zählerstands "null" der Zählschaltung gestartet wird, und gegebenen­ falls, wenn von einem weiteren durch Datum und/oder Uhr­ zeit gesteuerten zweiten Zeitgeber ein einem vorgebenen Zeitbereich zugeordnetes Signal erhalten wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungsdetektor (21) mindestens zu den Zeiten, zu denen ein einen Alarmzustand anzeigendes Signal abgegeben werden kann, richtungsempfindlich ist, und das einen Alarmzustand anzeigende Signal eine zusätzliche Information darüber enthält, in welcher Richtung in bezug auf den Bewegungsdetektor die dessen Ausgangssignal auslösende Bewegung erfolgte.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bewe­ gungsdetektor (21) eine Teilschaltung des Infrarotdetektors zur Ansteuerung des Zählers (28) bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Sensorelement des Bewegungsde­ tektors durch mindestens ein Element eines Mehrelementesen­ sors gebildet wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Eingangs- und/oder Ausgangssignale der Logikeinheit (30) und/oder anderer Schaltungsteile des Systems über ein Leitungsnetz (11) von externen Sende- bzw. Empfangstationen er­ halten bzw. an diese übermittelt werden.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Leitungsnetz (11) um ein Local-Operating-Network (LON) han­ delt.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zähler­ gebnisse mehrerer Zähler (28), welche unterschiedli­ chen Überwachungsbereichen zugeordnet sind, miteinander saldiert oder die Ausgangssignale mehrerer, unterschiedli­ chen Zugangsbereichen Zugeordneter bewegungsrichtungsemp­ findlicher Detektoren (21), insbesondere über eine logische ODER-Verknüpfung, einem gemeinsamen Zähler zuge­ führt werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß Sensor­ elemente des Mehrelementesensors in Form einer oder meh­ rerer Doppelzeilen (401; 407) angeordnet sind und der Detektor hinter einer Sammellinse (402) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Strahlengang vor der Sammellinse (402) eine Lochblende (403) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang vor der Sammellinse ein Interferenzfilter vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sammel­ linse aus Kunststoff besteht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sammel­ linse als Fresnel-Linse ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sen­ sorelemente aus pyroelektrischem Material bestehen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei be­ nachbarte Sensorelemente, die unterschiedlichen Zeilen an­ gehören, eine gemeinsame Rückelektrode besitzen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dop­ pelzeilen (401; 407) bildenden Sensorelemente derart angeordnet sind, daß ihre Erfassungsbereiche einen vorgegebenen geometri­ schen Bereich ganz oder teilweise umschließen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sensorelement eine separate Zuleitung aufweist und elek­ trisch getrennt angeschlossen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedem Sensorelement ein se­ parater Verstärker nachgeschaltet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stärker in einer integrierten Baugruppe zusammengefaßt sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ werteschaltung bei zeitlich versetztem Auftreten von Aus­ gangssignalen im wesentlichen benachbarter Sensorelemente des Mehrelementesensors ein bewegungsrichtungsabhängiges Zählsignal zur Registrierung des Passierens einer Person bzw. eines Objekts abgibt.
DE19924220508 1992-06-22 1992-06-22 Vorrichtung zur Erfassung von Personen Expired - Fee Related DE4220508C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924220508 DE4220508C2 (de) 1992-06-22 1992-06-22 Vorrichtung zur Erfassung von Personen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924220508 DE4220508C2 (de) 1992-06-22 1992-06-22 Vorrichtung zur Erfassung von Personen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4220508A1 DE4220508A1 (de) 1993-12-23
DE4220508C2 true DE4220508C2 (de) 1998-08-20

Family

ID=6461618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924220508 Expired - Fee Related DE4220508C2 (de) 1992-06-22 1992-06-22 Vorrichtung zur Erfassung von Personen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4220508C2 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4411448C5 (de) * 1994-03-31 2009-05-14 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle eines vorgegebenen Überwachungsbereichs
JPH08161292A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 混雑度検知方法およびそのシステム
DE19520891A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Abb Patent Gmbh Anordnung mit Emissionsgradstruktur im Infrarotbereich
DE19520890A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Abb Patent Gmbh Anordnung zur Erfassung der Bewegungsrichtung von Personen
EP0755034B1 (de) * 1995-07-19 2001-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung zum Bestimmen der Bewegung von Menschen sowie zum Zählen vorbeigegangener Personen
DE19625235A1 (de) * 1996-06-24 1998-01-02 Abb Patent Gmbh Bewegungsmelder zur Detektion von Wärmestrahlung abgebenden, beweglichen Objekten
DE19737761A1 (de) * 1997-08-29 1999-03-04 Abb Patent Gmbh Bwegungs- und richtungsselektiver Bewegungsmelder
FR2809212B1 (fr) * 2000-05-18 2002-08-30 Inrets Systeme de comptage d'etres vivants
DE10034976B4 (de) 2000-07-13 2011-07-07 iris-GmbH infrared & intelligent sensors, 12459 Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Personen
WO2002095692A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-28 Gunnebo Mayor Ltd. Security door
US7134595B2 (en) * 2003-05-30 2006-11-14 Sensormatic Electronics Corporation People counting system for facility-wide reporting
EP1713036B1 (de) * 2005-04-11 2012-01-04 Teknovisio Oy System zur Erkennung fehlerhafter Sensoren in einem Besucherzählsystem

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922471A1 (de) * 1978-11-04 1980-05-08 Tanaka Business Machines Co Passanten-zaehlvorrichtung
DE3225264A1 (de) * 1982-07-06 1984-01-12 Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum automatischen schalten einer raumbeleuchtung
DE3623792C1 (de) * 1986-07-15 1987-12-10 Messerschmitt Boelkow Blohm Einrichtung zur Feststellung der Personenzahl und Richtung innerhalb eines zu ueberwachenden Raumes oder einer Durchgangsschleuse
US4799243A (en) * 1987-09-01 1989-01-17 Otis Elevator Company Directional people counting arrangement
DE3731773C1 (en) * 1987-09-22 1989-05-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Device for monitoring access
DE3842494A1 (de) * 1987-12-18 1989-06-29 Kone Elevator Gmbh Verfahren und vorrichtung zum wahrnehmen und zaehlen von objekten, die sich mit veraenderlicher geschwindigkeit in einem bestimmten bereich bewegen
DE3740115C2 (de) * 1986-11-26 1989-07-20 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
EP0333459A2 (de) * 1988-03-17 1989-09-20 United Manufacturing Co., Inc. Vorrichtung und Verfahren zum Melden des Standortes
US4993049A (en) * 1988-09-28 1991-02-12 Cupps Halbert D Electronic management system employing radar type infrared emitter and sensor combined with counter
DE4001219C1 (de) * 1990-01-17 1991-04-25 Gallenschuetz Metallbau Gmbh, 7580 Buehl, De
DE3832428C2 (de) * 1987-09-26 1992-06-11 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
DE4040811A1 (de) * 1990-12-14 1992-07-09 Iris Gmbh Infrared & Intellige Richtungsselektive zaehl- und schaltvorrichtung

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922471A1 (de) * 1978-11-04 1980-05-08 Tanaka Business Machines Co Passanten-zaehlvorrichtung
DE3225264A1 (de) * 1982-07-06 1984-01-12 Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum automatischen schalten einer raumbeleuchtung
DE3623792C1 (de) * 1986-07-15 1987-12-10 Messerschmitt Boelkow Blohm Einrichtung zur Feststellung der Personenzahl und Richtung innerhalb eines zu ueberwachenden Raumes oder einer Durchgangsschleuse
DE3740115C2 (de) * 1986-11-26 1989-07-20 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
US4799243A (en) * 1987-09-01 1989-01-17 Otis Elevator Company Directional people counting arrangement
DE3731773C1 (en) * 1987-09-22 1989-05-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Device for monitoring access
DE3832428C2 (de) * 1987-09-26 1992-06-11 Matsushita Electric Works, Ltd., Kadoma, Osaka, Jp
DE3842494A1 (de) * 1987-12-18 1989-06-29 Kone Elevator Gmbh Verfahren und vorrichtung zum wahrnehmen und zaehlen von objekten, die sich mit veraenderlicher geschwindigkeit in einem bestimmten bereich bewegen
EP0333459A2 (de) * 1988-03-17 1989-09-20 United Manufacturing Co., Inc. Vorrichtung und Verfahren zum Melden des Standortes
US4993049A (en) * 1988-09-28 1991-02-12 Cupps Halbert D Electronic management system employing radar type infrared emitter and sensor combined with counter
DE4001219C1 (de) * 1990-01-17 1991-04-25 Gallenschuetz Metallbau Gmbh, 7580 Buehl, De
DE4040811A1 (de) * 1990-12-14 1992-07-09 Iris Gmbh Infrared & Intellige Richtungsselektive zaehl- und schaltvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE4220508A1 (de) 1993-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3832428C2 (de)
EP0515635B1 (de) Richtungsempfindliche zähl- und schaltvorrichtung
DE4220508C2 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Personen
EP0939387B1 (de) Einrichtung zur Raumüberwachung
DE3841387C2 (de)
EP0530723A1 (de) Optischer Rauchmelder mit aktiver Überwachung
DE69821671T2 (de) Brandmeldeanlagen
DE2742389A1 (de) Schaltungsanordnung fuer einen infrarot-eindringdetektor
EP0248298B1 (de) Gefahrenmeldeanlage
WO2010028933A1 (de) Überwachungssystem, verfahren und computerprogramm zur detektion und/oder verfolgung eines überwachungsobjekts
EP0121048B1 (de) Schaltungsanordnung zur Störpegel-Überwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind
EP0200186B1 (de) Lichtschranke
DE2461977A1 (de) Bewegungs- und temperaturempfindlicher infrarotdetektor
EP2251847B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Flammen mittels Detektoren
DE3614277A1 (de) Abtastfeuerueberwachungssystem
DE19625235A1 (de) Bewegungsmelder zur Detektion von Wärmestrahlung abgebenden, beweglichen Objekten
EP0660282B1 (de) Brandmeldesystem zur Früherkennung von Bränden
EP0226694A2 (de) Verfahren und Anordnung zum Überwachen eines Raumes
EP0250746B1 (de) Passiver Infrarot-Bewegungsmelder
WO1992010819A1 (de) Passiv-infrarot-bewegungsmelder
DE4333911C2 (de) Optischer Rauchmelder
AT502459A1 (de) Verfahren zum ermitteln des verkehrszustandes
DE8609515U1 (de) Vorrichtung zur Sabotageüberwachung an einem IR-Bewegungsmelder
DE2730499C3 (de) Infrarot-Ortungssystem
EP1148455B1 (de) Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee