DE4220508C2 - Vorrichtung zur Erfassung von Personen - Google Patents
Vorrichtung zur Erfassung von PersonenInfo
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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.
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.
Priority Applications (1)
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DE19924220508 DE4220508C2 (de) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Vorrichtung zur Erfassung von Personen |
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