AT413919B - Verfahren und anlage zur steuerung von beförderungsmitteln, insbesondere personenbeförderungsmitteln - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Beförderungsmitteln, insbesondere Personenbeförderungsmitteln, bei welchem zumindest ein Überwachungsbereich des Beförderungsmittels mit zumindest einem Bilderfassungssystem, insbesondere einer Videokamera abgetastet wird, durch ständige Bildanalyse der dadurch gewonnenen Bildinformation Objekte 5 bestimmter vorgebbarer Gruppen innerhalb des Überwachungsbereichs identifiziert werden, und augenblickliche oder abgeschätzte zukünftige Orts- und/oder Bewegungsparameter der Objekte ermittelt werden.

Den meisten Personen ist die Situation bekannt, dass man sich einem Personenbeförderungs-io mittel in der Absicht, dieses zu benützen, nähert, dass sich allerdings knapp vorher die Einstiegstüren schließen und das Beförderungsmittel abfährt.

Dies ist einerseits oftmals ärgerlich und erhöht die Wartezeiten, andererseits entstehen aber häufig auch Gefahrensituationen, da viele Leute noch versuchen, das Beförderungsmittel zu 15 erreichen und betreten zu können.

Insbesondere bei Personenbeförderungsmitteln im Straßenverkehr, wie Bussen, Straßenbahnen, U-Bahnen, Zügen etc., aber auch bei Aufzügen wie Personenliften besteht dann die Gefahr, dass beispielsweise Personen im Eingangsbereich des Beförderungsmittels von einer sich 20 schließenden Türe eingeklemmt und unter Umständen gar von dem abfahrenden Fahrzeug mitgeschleift werden.

Bisher wird ein Abfahren oder Schließen einer Tür des Personenbeförderungsmittels zumeist von Personen in dem Beförderungsmittel verhindert, in dem diese ein Schließen der Tür verhin-25 dern, beispielsweise indem diese eine vorhandene Lichtschranke betätigen.

Ein weiteres Problem, das insbesondere bei Personenaufzügen bekannt ist, ist jenes, dass sich bereits eine größere Anzahl von Personen in einem Stockwerk aufhält bzw. in Richtung des Einstieges des Liftes bewegt, der Lift sich allerdings in einem anderen Stockwerk befindet und 30 sich erst dann in das gewünschte Stockwerk bewegt, wenn er von einer Person dorthin gerufen wird. Dadurch entstehen häufig unnötige und lästige Wartezeiten, die in Zeiten hohen Personenaufkommens zu regelrechten Staus führen können.

Eingangs erwähnte Verfahren bzw. Vorrichtungen sind beispielsweise aus EP 1 100 050 A1 35 (RENAULT) und JP 9 278 301 A (MITSUBISHI) bekannt. Die EP 1 100 050 A1 betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Personen im Zugangsbereich von Personenbeförderungsmitteln mithilfe eines kombinierten Systems aus Videokameras und Anwesenheitsdetektoren. Die JP 9 278 301 A (MITSUBISHI) offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung eines Liftes, wobei die Anzahl der in einem definierten Bereich vor dem Lift wartenden Personen und die Anzahl jener 40 Personen, die sich in einem vom Einstiegsbereich des Liftes weiter entfernten Bereich befinden, detektiert werden.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung durch ein optimiertes Verfahren zur Steuerung von Beförderungsmitteln, die Sicherheit und den Komfort bei der Benutzung von z.B. Personenbeförde-45 rungsmittein, insbesondere für Personen, welche das Beförderungsmittel betreten wollen, wesentlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, dass die augenblicklichen oder abgeschätzten zukünftigen Orts- und/oder Bewegungsparameter der Objekte so mit vorgebbaren Vergleichsparametern und/oder mit Parametern, welche in einem oder mehreren anderen Überwachungsbereichen des Beförderungsmittels zur selben Zeit in Folge einer Bildanalyse gewonnen werden, verglichen werden und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs Steuerinformationen an das Beförderungsmittel abgegeben werden. 55 Mit der Erfindung können unterschiedliche Situationen, etwa dass eine oder mehrere Personen 3

AT 413 919 B ein Beförderungsmittel betreten wollen, erkannt werden und eine entsprechende Steuerung des Beförderungsmittels erfolgen. Beispielsweise können sich die Türen des Beförderungsmittels nochmals öffnen, sodass ein Einsteigen möglich wird, wobei ein gerade angefahrenes Beförderungsmittel gegebenenfalls auch noch angehalten werden kann, sofern dies noch zweckmäßig 5 ist.

Eine solche optimale Steuerung wie bei der vorliegenden Erfindung ist mit den in den oben genannten Dokumenten geoffenbarten Verfahren bzw. Vorrichtungen nicht erzielbar. io Es kann aber auch erkannt werden, wie viele Personen sich etwa in verschiedenen Stockwerken im Eingangsbereich von Aufzügen aufhalten bzw. sich in den Eingangsbereich bzw. Überwachungsbereich bewegen, und es kann eine bedarfsgerechte Steuerung der Liftkabine, insbesondere von leeren Kabinen, erfolgen, indem sich diese beispielsweise in das Stockwerk mit der größten Anzahl an auf den Lift wartenden Personen bewegt. 15

Grundsätzlich können die Steuerinformationen für das Beförderungsmittel eine relativ beliebige Form aufweisen, welche vor allem von der Art der Steuerung abhängt. Wird das Beförderungsmittel beispielsweise manuell von einer Bedienperson gesteuert, so können dieser die Steuerinformationen etwa optisch oder akustisch übermittelt werden. Insbesondere bei automatischen 20 Steuerungen des Beförderungsmittels ist es aber günstig, wenn die Steuerinformationen Steuersignale sind, damit eine einfache, rasche automatische Steuerung möglich ist. Für viele Zwecke, etwa um ein Abfahren des Beförderungsmittels bei sich nähernden potentiellen Fahrgästen zu verhindern, oder um einen Einklemmschutz zu realisieren, ist es bei Beförde-25 rungsmittein mit nur einem Ein-/Ausstiegsbereich bzw. nur einem Ein-/Ausstieg nur notwendig, diesen zu überwachen. Bei Beförderungsmitteln mit mehreren Ein-/Ausstiegen ist es dann notwendig, alle oder zumindest die wichtigsten, etwa die am häufigsten frequentierten Bereiche zu übenwachen, wobei für die erwähnten Aufgaben eine getrennte Überwachung der einzelnen Bereiche ausreichend ist. 30

Falls ein solches Beförderungsmittel auch hinsichtlich komplexerer Szenarien gesteuert werden soll, so ist es vorteilhaft, wenn mehrere Überwachungsbereiche eines Beförderungsmittels überwacht werden und Steuerinformationen in Abhängigkeit der Bildanalyse aller Überwachungsbereiche abgegeben werden. 35

Auf diese Weise wird es möglich, dass das Beförderungsmittel, etwa eine Liftkabine, aber auch ein Fahrzeug wie ein Bus oder ähnliches beispielsweise (automatisch) dorthin gesteuert wird, wo Personen auf das Beförderungsmittel warten, sodass lange Wartezeiten vermieden werden können. Beispielsweise eignet sich dies etwa bei einem Lift oder mehreren dieselben Stockwer-40 ke versorgenden Liften, wobei bei mehreren Liftschächten unter Umständen auch noch die Steuerung der einzelnen Liftkabinen in den Schächten gekoppelt werden kann.

Insbesondere zur optimalen Steuerung von Bussen etc. ist es günstig, wenn die Überwachungsbereiche, welche mehreren Beförderungsmitteln zugeordnet sind, überwacht werden 45 und Steuerinformationen in Abhängigkeit der Bildanalyse aller Überwachungsbereiche abgegeben werden. Werden beispielsweise die Haltestellen eines Busses unabhängig von dem Bus überwacht, so kann erkannt werden, wo sich auf den Bus wartende Personen aufhalten und wo nicht, und es kann der Bus rasch eine Haltestelle mit wartenden Personen ansteuern, sodass diese keiner langen Wartezeit ausgesetzt sind. 50

Grundsätzlich kann ein Überwachungsbereich relativ großräumig ausgelegt sein. Um aber eine effektive und optimale Steuerung zu ermöglichen, ist es günstig, wenn als Überwachungsbereich Ein- und/oder Ausstiegsbereiche des Beförderungsmittels vorgesehen sind, da sich besonders in diesen Bereichen aus dem Verhalten der Personen deren Absichten zuverlässig 55 abschätzen lassen. 4

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Beispielsweise ist/sind als Parameter die Anzahl und/oder Anzahldichte der Objekte, d.h. in der Regel der Personen, vorgegeben. Aus einem Vergleich der entsprechenden ermittelten mit den vorgegebenen Parametern kann beispielsweise abgeschätzt werden, ob es zweckmäßig ist, das Beförderungsmittel zu diesen Personen hin zu steuern, oder ob es günstiger ist, dieses in 5 einen anderen Bereich zu bewegen.

Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn eine Bewegung identifizierter Objekte innerhalb des Überwachungsbereiches zumindest hinsichtlich ihrer Lage und Geschwindigkeit ermittelt wird, und überprüft wird, ob die augenblicklichen oder abgeschätzten io zukünftigen Merkmale der Bewegung identifizierter Objekte vorgebbaren Bewegungsmodellen entsprechen.

Hier macht sich die Erfindung zu Nutze, dass verschiedene Abläufe durch Bewegungsmodelle darstellbar sind, mit welchen die augenblickliche oder prognostizierte Bewegung der Objekte 15 verglichen werden kann. Aus einem solchen Vergleich kann beispielsweise erkannt werden, ob eine Person die Absicht hat, das Beförderungsmittel zu betreten, und es kann entsprechend dieses aufgehalten werden, die Abfahrt verzögert werden, Türen können am Schließen gehindert werden oder sich nochmals öffnen, etc. 20 Außerdem kann natürlich erkannt werden, dass sich eine Person zwar im Überwachungsbereich aufhält, aber keine Absichten erkennen lässt, das Beförderungsmittel zu benutzen, so dass eine Steuerung im Sinne eines Aufhaltens etc. des Beförderungsmittels wie oben erläutert nicht notwendig ist. In diesem Falle, d.h. wenn sich lediglich Personen in dem Überwachungsbereich befinden, die keine Absichten erkennen lassen, das Beförderungsmittel zu benutzen, 25 kann sogar vorgesehen sein, dass die Abfahrt des Beförderungsmittels beschleunigt wird.

Vorteilhaft kann es sein, wenn Bewegungsmodelle über Videoaufnahmen eingegeben und erlernt werden, da auf diese Weise einfach Normalsituationen berücksichtigt werden können, jedoch auch bei geänderten Verhältnissen das Verfahren rasch an die neue Situation ange-30 passt werden kann.

Zusätzlich oder alternativ ist es aber auch möglich, dass Bewegungsmodelle unter Zuhilfenahme einer grafischen Bedienoberfläche eingegeben werden. 35 Insbesondere bei der Steuerung von Personenbeförderungsmitteln ist es natürlich zweckmäßig, wenn die Objekte Personen sind.

Eine besonders effektive Steuerung ist auch dann möglich, wenn verschiedenen Objekten oder verschiedenen Objektgruppen Prioritäten zugeordnet und Steuerinformationen unter Berück-40 sichtigung dieser Prioritäten abgegeben werden. Dies ist beispielsweise dann wichtig, wenn bestimmte Objekte besonders rasch in einen bestimmten Bereich transportiert werden müssen, etwa falls Personen in einem Krankenhaus rasch in den Operationssaal transportiert werden müssen. 45 Eine einfache Zuordnung von Prioritäten lässt sich dann durchführen, wenn für die Zuordnung von Prioritäten mehrere Objekte zu einer Objekteinheit zusammengefasst werden. Um bei dem Beispiel einer zu operierenden Person zu bleiben, könnte eine solche Objekteinheit aus einem Bett, in dem sich die zu operierende Person befindet, der Person selbst und einem Pfleger, welcher das Bett schiebt, bestehen. Dieser Objekteinheit könnte dann die höchste Priorität so zuerkannt werden, sodass etwa eine Liftkabine automatisch in ein Stockwerk mit dieser Objekteinheit bewegt wird.

Diese Erläuterung ist natürlich nur beispielhaft zu sehen und es bestehen verschiedenste Möglichkeiten, welchen Objekten welche Prioritäten zugeordnet werden bzw. auf welche Art und 55 Weise Objekteinheiten gebildet werden. 5

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Besonders günstig ist es, wenn der Überwachungsbereich in einen Innenbereich und einen Außenbereich unterteilt ist. Wird dann beispielsweise erkannt, dass das Beförderungsmittel keine Personen mehr aufnehmen kann, obwohl noch Personen zusteigen möchten, so werden etwa die Türen dennoch geschlossen und das Beförderungsmittel kann abfahren. 5

Umgekehrt kann natürlich auch die Situation auftreten, dass Personen beispielsweise auf eine Liftkabine warten. Wird dies erkannt, so kann eine leere Kabine ermittelt werden und diese entsprechend gesteuert werden, damit sie sich in das entsprechende Stockwerk bewegt. io Bei einer günstigen Anordnung eines Bilderfassungssystems ist es möglich, neben dem Außenbereich auch die wichtigsten Bereiche des Innenbereiches zu überwachen. Um bei dem Beispiel eines Liftes zu bleiben, ist dies aber verständlicherweise nur möglich, wenn die Liftkabine sich in einem übenwachten Stockwerk befindet (falls die .Bilderfassungssysteme jeweils in den Stockwerken montiert sind) und die Türe der Liftkabine geöffnet ist. 15

Um eine ständige Überwachung des Innen- und des Außenbereiches zu erlauben, ist es in vielen Fällen notwendig, dass der Innenbereich und der Außenbereich je von zumindest einem eigenen Bilderfassungssystem überwacht werden. Auch ist in diesem Fall in der Regel eine vollständigere Überwachung des Innenraumes möglich. 20

Besonders günstig ist es, wenn in den Bewegungsmodellen der Wechsel von Objekten zwischen dem Innen- und Außenbereich berücksichtigt ist. Auf diese Weise kann besonderes gut ein Einklemmschutz realisiert werden. 25 Um beispielsweise zu ermitteln, wie lange Personen bereits auf ein Beförderungsmittel warten, um dies etwa in die Steuerung des Beförderungsmittels einfließen lassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn in den Bewegungsmodellen die Verweildauer von Personen in dem Außenbereich berücksichtigt ist. 30 Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Beförderungsmittel ein Personenbeförderungsmittel wie ein Zug, eine U-Bahn, eine Straßenbahn, ein Bus oder ähnliches, und die Überwachungsbereiche sind eine oder mehrere Haltestellen des Beförderungsmittels. Auf diese Weise wird für die angeführten Personenbeförderungsmittel eine bedarfsgerechte, großräumige Steuerung möglich. 35

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Personenaufzuges in einem Schnitt durch ein Stockwerk eines Gebäudes, 40 Fig. 2 einen Liftschacht in einem Vertikalschnitt,

Fig. 3 einen Autobus im Bereich einer Haltestelle, und

Fig. 4 ein Straßennetz mit mehreren gemäß der Erfindung überwachten Haltestellen.

Figur 1 zeigt in einem Schnitt ein Stockwerk eines Gebäudes im Bereich eines Fahrstuhles 45 FAH. Gezeigt ist dabei eine Aufzugskabine KAB mit einer Tür KAT, wobei sich die Kabine KAB gerade in dem dargestellten Stockwerk befindet. Die Kabine kann sich in bekannter Weise in vertikaler Richtung in einem von Gebäudemauern MAU gebildeten Liftschacht LSC auf und ab zwischen verschiedenen Stockwerken bewegen. so Gemäß der Erfindung wird mit einem Bilderfassungssystem, vorzugsweise einer Videokamera VIK, ein Überwachungsbereich UBR überwacht. Der Überwachungsbereich UBR umfasst dabei zumindest den Eingangsbereich EIN des Fahrstuhles FAH in dem Stockwerk, d.h. im wesentlichen den Bereich vor der Türe KAT des Liftes. Auf diese Weise können Objekte, vorzugsweise Personen PER, PER1, PER2, die sich vor dem Fahrstuhl FAH, insbesondere im Ein-/Aus-gangsbereich EIN, zum Teil aber auch in der Kabine KAB, aufhalten, erkannt werden. Eine 55 6

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Erkennung der Personen in der Kabine KAB ist mit der Kamera VIK natürlich nur bei geöffneter Türe KAT möglich.

Die Videokamera VIK ist mit einer Auswerteeinheit AWE verbunden, die ihrerseits mit einer 5 Liftsteuerung LST verbunden ist. Wie später noch eingehender erläutert, kann über Steuersignale sts, welche die Auswerteeinheit AWE aufgrund der mit der Kamera VIK erfassten Bildinformationen erzeugt und an die Liftsteuerung weiterleitet, der Lift in vielerlei Hinsicht gesteuert werden. io Der Einfachheit halber wird hier davon ausgegangen, dass die Auswerteeinheit AWE Steuersignale sts erzeugt, welche die Liftsteuerung LST beeinflussen. Natürlich kann aber auch vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit AWE lediglich ihre Auswertungsergebnisse an eine Steuerung, beispielsweise direkt an die Liftsteuerung LST oder eine eigene, zwischengeschaltete Einheit weiterleitet, welche dann die entsprechenden Steuersignale erzeugt und weiterlei-15 tet.

Grundsätzlich ist es - insbesondere bei vollständig neu zu errichtenden Anlagen - auch möglich, dass die Auswerteeinheit gleichzeitig auch die entsprechende Steuerung der für die Erfindung relevanten Parameter eines Beförderungsmittels übernimmt. 20

Das Bildaufnahmesystem wie etwa die Videokamera VIK nimmt einen Überwachungsbereich UBR ständig auf, d.h. dieser Bereich UBR, der bei fest montierter Kamera von der Brennweite des verwendeten Objektivs abhängt, wird ständig abgetastet. Bei Verwendung von Zoomobjektiven und/oder schwenkbaren Kameras sind derartige Überwachungsbereiche auch variabel. 25

Die von der Kamera VIK gelieferte Information wird zu der Auswerteeinheit AWE geliefert und in dieser verarbeitet. Im Zuge dieser Verarbeitung werden zunächst durch ständige Analyse der aufeinanderfolgenden Bilder Objekte identifiziert. 30 Diese Objekte sind dabei, da es sich bei den zu steuernden Einrichtungen üblicherweise um Personenbeförderungsmittel handelt, Personen PER, PER1, PER2, die sich im Überwachungsbereich UBR befinden, etwa dort gehen oder stehen, die Liftkabine KAB betreten oder verlassen, auf den Lift warten etc. 35 Identifizierte Objekte können zusätzlich markiert werden, sodass ihre Position auf einem Monitor herausgestrichen wird. Auf jeden Fall wird ermittelt, ob sich Objekte in dem Überwachungsbereich befinden, wobei vorzugsweise Orts- und/oder Bewegungsparameter der Objektes, wie ihre Lage und vorteilhafterweise zusätzlich ihre Geschwindigkeit im Sinne eines Vektors ermittelt werden, wobei in weiterer Folge auch eine Abschätzung eines plausiblen weiteren Bewe-40 gungsverlaufes durchgeführt wird.

An Hand der Lage der Objekte kann eine Konfiguration, d.h. eine Verteilung der Objekte ermittelt werden, welche mit vorgebbaren Vergleichsparametern, die vorzugsweise im Rahmen von Bewegungsmodellen vorgegeben sind, verglichen wird. Im einfachsten Fall umfassen diese 45 Bewegungsmodelle lediglich die Anzahl von bestimmten Objekten oder eine statische Verteilung von einem oder mehreren, unter Umständen auch aus verschiedenen Gruppen stammenden Objekten. Üblicherweise umfassen solche Bewegungsmodelle aber auch dynamische Parameter, wie so vektorielle Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc. Derartige Bewegungsmodelle können über Videoaufnahmen eingegeben und gelernt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Modelle auch unter Verwendung einer grafischen Bedienoberfläche oder anderer Hilfsmittel eingegeben werden. 55 Zur Bildverarbeitung und Bewertung von erfassten Objekten stehen dem Fachmann verschie- 7

AT 413919 B dene Verfahren und Algorithmen zur Verfügung. Nur beispielsweise sei auf das Produkt Video Sensor Telemat MTD der Siemens Building Technologies AG verwiesen, welches die Überwachung vorgegebener, mit Videokameras abgetasteter Zonen auf das Eindringen von Personen betrifft. Weiters ist es beispielsweise aus der DE 44 13 788 C1 bekannt geworden, Personen 5 aus von ihnen ausgeführten typischen Bewegungsabläufen zu identifizieren.

Weiters sei in diesem Zusammenhang noch auf das sogenannte People Tracking verwiesen, siehe dazu beispielsweise R. T. Collins, A. J. Lipton, T. Kanade, H. Fujiyoshi, D. Duggins, Y. Tsin, D. Tolliver, N. Enomoto, O. Hasegawa, P. Burt, L. Wixson, "A System for Video Surveil-io lance and Monitoring", Carnegie Mellon University, CMU-RI-TR-00-12, 2000.

Ein Bewegungsmodell enthält beispielsweise den Fall, dass sich ein oder mehrere Personen im Überwachungsbereich UBR vor dem Eingang EIN des Beförderungsmittels aufhalten oder sammeln. Bewegungsmodelle umfassen beispielsweise den Fall, dass sich eine Person in dem 15 Überwachungsbereich bewegt, allerdings an dem Eingang EIN vorbei und nicht in das Beförderungsmittel hinein, auf das Beförderungsmittel zu, etc. und natürlich beliebige Kombinationen solcher Konstellationen.

Falls im Zuge der Bildverarbeitung und Bewertung sowie dem Vergleich mit einem Modellver-20 halten bestimmte Situationen festgestellt werden, werden von der Auswerteeinheit AWE Steuersignale abgegeben bzw. veranlasst die Auswerteeinheit AWE durch Übermittlung ihrer Auswerteergebnisse eine entsprechende Steuereinheit, wie etwa die Liftsteuerung LST zur Abgabe entsprechender Steuersignale sts, mit der das Beförderungsmittel entsprechend gesteuert wird. 25 Im folgenden sind kurz einige Beispiele angeführt, wie eine Steuerung des Liftes erfolgen kann: x) Von der Auswerteeinheit AWE wird ermittelt, dass sich noch Personen auf dem Weg zu dem Lift befinden. Es können dann Steuersignale sts abgegeben werden, die ein Schließen der Tür KAT des Liftes und/oder ein Abfahren verhindern, bis die Personen die Liftkabine KAB betreten 30 haben. x) In obigen Beispiel kann auch vorgesehen sein, dass eine sich bereits geschlossene Tür nochmals öffnet, um ein Einsteigen der Personen zu erlauben. Vorteilhafterweise erfolgt in diesem Fall aber eine Bewertung, ebenfalls beispielsweise durch die Auswerteeinheit AWE, ob es noch zweckmäßig ist, den Lift noch nicht anfahren zu lassen oder diesen gar zu stoppen. 35 Dazu ist es dann günstig, wenn eine Rückkoppelung zwischen der Auswerteeinheit AWE und der Liftsteuerung LST oder zwischen der Liftsteuerung und einer zwischengeschalteten Steuereinheit besteht, damit eine optimale Abstimmung erfolgen kann. Insbesondere wenn Stockwerke von zwei oder mehr Liften versorgt werden, kann es oftmals zweckmäßig sein, einen Lift nicht anzuhalten sondern die neue hinzukommenden Personen auf einen anderen Lift warten 40 zu lassen. Auch ist es beispielsweise nicht günstig, die Liftkabine noch warten zu lassen, obwohl diese bereits voll ist und weitere Personen ohnehin nicht mehrzusteigen können, x) Bei geeigneter Anordnung der Kamera VIK wie in Figur 1 dargestellt oder bei Verwendung mehrerer Kameras kann auch ein Großteil des Innenraums der Kabine KAB überwacht werden. Auf diese Weise können auch Situationen erkannt werden, wo sich eine Person noch zwischen 45 den sich bereits schließenden Türen befindet, und es kann ein Schließen und ein möglicherweise daraus resultierendes Einklemmen verhindert werden. x) Außerdem kann bei einer zusätzlichen Überwachung des Innenraums der Liftkabine KAB mit einer zusätzlichen Kamera VIK’ dieser etwa für den Fall, dass sich keine Personen darin befinden, völlig unabhängig von einer Personensteuerung gesteuert werden, wie dies wie im folgen-50 den erläutert von Bedeutung sein kann. Die zusätzliche Kamera bietet grundsätzlich den Vorteil, dass der Innenraum der Kabine besser überblickt werden kann, und dass außerdem bei geschlossener Türe KAT oder falls sich die Liftkabine KAB nicht in einem Stockwerk befindet, eine Überwachung des Innenraumes der Kabine KAB möglich ist. 55 Anhand von Figur 1 wurden bereits einige wichtige Situationen näher erläutert, in denen die 8

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Erfindung von Vorteil ist. Allerdings ist mit der Erfindung eine noch wesentlich komplexere Steuerung möglich. Figur 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Gebäude im Bereich eines Liftschachtes LSC. Wird nun wie dargestellt jedes Stockwerk ST1 - ST5 in einem Bereich UB1 - UB5 des Lifteinganges EIN mit je zumindest einer Videokamera V11 - VI5 überwacht, so wird auch eine bedarfsabhängige Steuerung der Liftkabine KAB möglich.

Befindet sich etwa die leere Liftkabine KAB in Stockwerk 2 ST2, und die Auswerteeinheit AWE, die mit allen Kameras V11 - VI5 verbunden ist, erkennt an Hand der Aufnahmen der Kameras, dass sich in Stockwerk 4 ST4 Personen auf den Lifteingang EIN zu bewegen, so kann es die Liftkabine KAB entsprechend in den 4. Stock steuern, sodass die Wartezeit der Personen auf ein Minimum reduziert werden kann.

Bei der hier dargestellten Möglichkeit der Überwachung mehrerer Stockwerke ST1 - ST5, d.h. mehrerer Überwachungsbereiche UB1 - UB5, besteht die Möglichkeit, dass die zu vergleichenden Parameter der Objekte ermittelt und für jedes Stockwerk mit Vergleichsparametern verglichen werden. An Hand dieses Vergleichs entscheidet dann die Auswerteeinheit oder eine von mehreren Auswerteeinheiten versorgte Steuereinheit über die weitere Steuerung des Liftes.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung hingegen erfolgt nicht ein Vergleich der pro Überwachungsbereich des Beförderungsmittels aufgenommenen Bilder jeweils mit modellhaften Vergleichsparametern, sondern es werden die Bilder bzw. die daraus ermittelten Parameter gleich mit den Parametern, welche durch eine Bildanalyse zur selben Zeit in anderen Überwachungsbereichen des Beförderungsmittels gewonnen werden, miteinander verglichen und an Hand dieses Vergleichs erfolgt eine Steuerung des Beförderungsmittels.

Bei einer besonders elaborierten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Steuerung an Hand eines Vergleiches der in den einzelnen Überwachungsbereichen UB1 - UB5 ermittelten Bildern mit Vergleichsparametern, wobei zusätzlich noch ein Vergleich mit den Bildern in anderen Überwachungsbereichen des Beförderungsmittels erfolgt, etwa indem diese Bilder in die Vergleichsparameter einfließen, es sich somit um dynamische Parameter handelt.

Prinzipiell kann auch vorgesehen sein, dass jedes Stockwerk über eine eigene Auswerteeinheit verfügt, und erst die ausgewerteten Daten werden jeweils an eine Steuereinheit weitergeleitet, die dann dazu eingerichtet ist, den Lift entsprechend zu steuern, wenn sich dies als notwendig oder günstig erweist.

Eine solche Steuerung der Liftkabine KAB sollte außer in Notfällen oder anderen speziellen Situationen aber nur dann erfolgen, wenn die Kabine KAB nicht bereits in ein anderes Stockwerk gerufen wurde, oder nur wenn die Kabine KAB auch leer ist. Damit dies gewährleistet ist, ist es wiederum günstig, wenn der Innenraum der Kabine KAB von einer eigenen Kamera VIK' überwacht wird, welche ebenfalls mit der Auswerteeinheit AWE oder mit einer eigenen Auswerteeinheit, welche dann mit der Liftsteuerung in Verbindung steht, verbunden ist.

Natürlich ist es aber auch möglich, dass die Auswerteeinheit AWE eine Zählung der in den verschiedenen Stockwerken die Kabine betretenden und verlassenden Personen durchführt und auf diese Weise unabhängig von einer weiteren Kamera in der Kabine feststellen kann, ob diese leer ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, dass mit den Bildaufnahmesystemen und daran gekoppelten Auswerteeinheiten es auch möglich ist, bestimmte Personen zu erkennen, beispielsweise an Ihrer Figur, dem Gesicht, oder anderen spezifischen Merkmalen. Dadurch wird es zusätzlich möglich, ein Personenbeförderungsmittel wie etwa eine Liftkabine personenabhängig zu steuern. Wird etwa eine ausgezeichnete Person von der erfindungsgemäßen Anlage im Bereich des Lifteinganges erkannt und diese Person lässt weiters an ihrem Verhalten erkennen, dass sie den Lift benutzen möchte, so kann eine vorzugsweise leere Liftkabine sofort in 9

AT 413 919 B das Stockwerk, in dem sich die ausgezeichnete Person aufhält, gesendet werden, ohne dass diese Person selbst für ein Rufen des Liftes tätig werden muss.

Die Identifizierung einer Person erfolgt dabei auf Grund von gespeicherten oder erlernten Werten, und es kann die Anlage über die Fahrtrichtung, Fahrtziel, Zutrittserlaubnis der Person zu dem Beförderungsmittel, etc. entscheiden.

Außerdem ist mit der Erfindung ein einfaches Steuern des jeweiligen Beförderungsmittels an Hand von Gesten, die von der Auswerteeinheit entsprechend interpretiert werden, möglich. Bei einer Weiterbildung ist es möglich, in Anlehnung an die bekannte SIVIT-Technologie ( Siemens Virtual Touchscreen ) der Anmelderin, etwa mit einem Videobeamer projiziertes, virtuelles Bedienpanel zu erzeugen, welches dann mittels Gesten eines Benutzers bedient wird. Diese Gesten oder gerichteten Hand- oder Kopfbewegungen des Benutzers werden von der Auswerteeinheit AWE entsprechend interpretiert und es erfolgt die vom Benutzer gewünschte Steuerung des Beförderungsmittels.

Auch ist es mit der Erfindung möglich, verschiedenen Objekten unterschiedliche Prioritäten zuzuordnen. In Krankenhausbetrieben ist es beispielsweise oftmals der Fall, dass ein Patient in einem Bett rasch in den Operationssaal oder anderswohin transportiert werden muss. Befugte Personen verfügen dazu beispielsweise über einen Schlüssel, mit dem sie einem Lift die Priorität dieses Transportes vermitteln können, sodass Sie diesen unmittelbarzu sich rufen können und ein längeres Warten damit vermieden ist.

Mit der Erfindung kann nun bei einem Erkennen eines Bettes mit darin befindlichem Patienten in einem Überwachungsbereich diesem Objekt eine höhere oder die höchste Priorität zuerkannt werden, sodass eine Liftkabine automatisch in dieses Stockwerk gesteuert wird oder ein Abfahren verhindert wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine bereits in ein anderes Stockwerk unterwegs befindliche Liftkabine wieder zurück gerufen wird, falls keine andere rasch zu r Verfügung steht.

In Figur 3 ist ein Fahrzeug, beispielsweise ein Autobus FAR dargestellt, der sich auf einer Straße STR in einem Haltestellenbereich HAL befindet. Mittels Videokameras VIK wird dabei der Einstiegsbereich UBR um die Türen FTU des Busses FAR überwacht, und es kann wie im oben beschriebenen Fall erkannt werden, ob Personen den Bus noch betreten oder auch verlassen wollen, ob die Gefahr eines Einklemmens besteht, etc.

In der Darstellung nach der Figur 3 sind zwei Kameras VIK unmittelbar an dem Bus FAR montiert. Diese stehen mit einer Auswerteeinheit AWE und diese wiederum mit einer Steuereinheit STE in Verbindung, welche entsprechend den von der Auswerteeinheit AWE ermittelten Informationen Steuersignale sts abgibt. Einerseits ist dabei wie angedeutet die Steuerung der Türen FTU, d.h. das Öffnen und Schließen der Türen steuerbar, andererseits ist natürlich auch das Abfahren des Busses FAR selbst steuerbar. Dies kann entweder so erfolgen, dass von der Steuerung aktiv in die Bussteuerung eingegriffen wird, oder dass der Buschauffeur über entsprechende Steuerinformationen, etwa in Form von Warnsignalen, davon informiert wird, dass der Bus anzuhalten sei, die Türen zu öffnen sind, etc. Es könnte auch vorgesehen sein, dass für den Fall, dass sich bereits alle Personen in dem Fahrzeug FAR befinden, der Chauffeur mittels eines Signales davon in Kenntnis gesetzt wird, sodass er die Abfahrt bereits früher als geplant beginnen kann.

Natürlich ist es auch möglich, dass eine oder mehrere Kameras nicht an dem Bus FAR sondern im Bereich der Haltestelle HAL unabhängig von dem Fahrzeug montiert sind. Die Kommunikation mit dem Bus erfolgt dann beispielsweise mittels Funkübertragung. Entweder werden die dann vorzugsweise komprimierten Bilder von der/den Kamera(s) per Funk an eine Auswerteeinheit in dem Bus FAR übermittelt, oder eine mit den Kameras über Datenleitungen verbundenen Auswerteeinheit sendet ihr Informationen per Funk an die Steuereinheit im Bus. Möglich ist 1 0

AT 413 919 B es aber auch, dass erst die Steuersignale per Funk an den Bus, d.h. an dessen Steuerung, übermittelt werden.

Denkbar ist es auch, dass eine Kamera beispielsweise unabhängig von dem Bus im Haltestel-5 lenbereich montiert ist, und eine andere im Außenbereich des Busses, um eine optimale Überwachung des notwendigen Bereiches zu erzielen.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem Personenaufzug angeführt und natürlich auch bei anderen Beförderungsmitteln, wie Bussen, Zügen, U-Bahnen, Straßenbahnen etc. von Bedeu-io tung ist in erster Linie einmal die Überwachung des Außenraumes des Personenbeförderungsmittels insbesondere im Bereich des oder der Eingänge des Beförderungsmittels.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die zumindest eine Bilderfassungseinheit so angeordnet ist, dass auch die Überwachung zumindest eines Teilbereiches des Innenraumes des Beförde-15 rungsmittels wie oben an Hand der Liftkabine erläutert möglich ist. Auf diese Weise wird es einerseits möglich, einen besonders guten Einklemmschutz zu realisieren, andererseits kann ist dann eine bedarfsabhängige Steuerung auch besser möglich.

Optimiert kann diese Situation noch werden, wenn auch der Innenraum des Beförderungsmit-2o tels mit zumindest einer eigenen Kamera überwacht wird, da in diesem Fall ein noch besserer Überblick über den Innenraum und die sich darin aufhaltende Anzahl der Personen sowie deren Verhalten erzielbar ist.

Figur 4 zeigt schließlich noch in einer schematischen Darstellung ein Straßennetz STN, mit 25 verschiedenen Haltestellen H1 - H6, welche je von zumindest einer Kamera überwacht werden. Üblicherweise ist vorgesehen, dass ein Beförderungsmittel, etwa ein dargestellter Bus BUS, eine vorgegebene Route ROU fährt. Mit der Erfindung wird nun aber eine bedarfsgerechte Routensteuerung des Busses BUS möglich, je nachdem ob sich in einem Haltestellenbereich auch Personen aufhalten. 30

Wird beispielsweise von einer Auswerteeinheit, welche mit den Kameras verbunden ist, festgestellt, dass sich in dem geplanten noch vor dem Bus BUS liegenden Routenabschnitt der Route ROU keine Personen in einer Haltestelle HA3 aufhalten, während sich in einer nahegelegenen Haltestelle HA5 Personen aufhalten, die auf einen Bus warten, so kann eine entsprechende 35 Information an den Bus übermittelt werden und dieser kann seine Route ROU auf eine neue Route ROU’ ändern, um die wartenden Personen mitzunehmen.

Mit der Erfindung kann also eine situations- und bedarfsgerechte Steuerung von Beförderungsmitteln erfolgen. Bei verschiedenen Anwendungen der Erfindung ist es dabei ausreichend, 40 dass festgestellt wird, ob sich Personen in einem Überwachungsbereich befinden oder nicht. Bei bestimmten Anwendungen hingegen, etwa bei der Steuerung des Öffnens oder Schließens einer Türe des Beförderungsmittels, allgemein gesprochen in Situationen, in denen es nicht ausreicht, zu wissen, dass sich eine Person in dem überwachten Bereich befindet, sondern auch deren Bewegung von Bedeutung ist, um auf ihr Verhalten zu schließen zu können, werden 45 mit der Auswerteeinheit, die mit einer oder mehreren Videokameras in Verbindung steht, unter Verwendung bildverarbeitender Algorithmen die Positionen und Trajektorien (Bewegungspfade) der einzelnen Objekte ermittelt und bewertet. Die Bewertung erfolgt dabei unter anderem aufgrund von gekoppelten Orts- und Zeitinformationen sowie einer zugrunde liegenden Modellierung der beweglichen Objekte, beispielsweise an Hand eines plausiblen physikalischen Verhal-50 tens der Objekte.

Als kurze Erläuterung sei hier nochmals kurz auf Figur 1 verwiesen, die weiters noch ein x-y-Koordinatensystem zeigt. Zeigt nun die Trajektorie einer Person PER1 - welche die Koordinaten und Bewegungsgrößen (Ort, Geschwindigkeit) eines Teilchens oder Körpers, in diesem Fall des 55 (optischen) Schwerpunktes oder Mittelpunktes der Person PER, als Funktion der Zeit wieder-

Claims (17)

1 1 AT 413 919 B gibt - wie zu dem gezeigten Zeitpunkt (bzw. vorher und noch kurz nachher) lediglich eine von dem Eingang EIN weggerichtete y-Komponente oder lediglich eine x-Komponente, so wird der Lift nicht an einem Abfahren gehindert. Hingegen weist Person PER2 eine Position sowie eine x- und y-Komponenten ihrer Bewegung auf, die darauf schließen lassen, dass sie die Liftkabine KAB betreten will, und es wird ein entsprechendes Steuersignal abgegeben, dass ein Schließen der Tür KAT des Liftes verhindert. Parameter, die also in den Auswertungen eingehen, sind etwa die Anzahl, Position, Bewegungskomponenten, Geschwindigkeit, Verweildauer, etc. von Personen in einem Überwachungsbereich. Einzelne oder mehrere solcher Parameter werden mit vorgebbaren Modellparametern verglichen. Dies kann an Hand eines Einzelvergleichs erfolgen, im allgemeinen erfolgt dieser Vergleich aber im Rahmen von Bewegungsmodellen, in denen modellierte Verhalten der Objekte vorgegeben sind, die mit dem tatsächlichen Verhalten und/oder einem prognostizierten Verhalten verglichen werden. Solche Bewegungsmodelle enthalten dabei einerseits natürlich dynamische Parameter (Betrag und/oder Richtung der Geschwindigkeit, Beschleunigung, etc.), aber auch statische Parameter, d.h. auch die oben angesprochenen Verhalten wie das Stehen von Objekten, deren Anzahl und Dichte in einem Bereich wird mit diesem Modellen mit umfasst. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Steuerung von Beförderungsmitteln, insbesondere Personenbeförderungsmitteln, bei welchem zumindest ein Überwachungsbereich (UBR, UB1 - ÜB5, HA1 - HA6) des Beförderungsmittels (FAH, FAR, BUS) mit zumindest einem Bilderfassungssystem, insbesondere einer Videokamera (VIK, V11 - VI5) abgetastet wird, durch ständige Bildanalyse der dadurch gewonnenen Bildinformation Objekte (PER, PER1, PER2) bestimmter vorgebbarer Gruppen innerhalb des Überwachungsbereichs identifiziert werden, und augenblickliche oder abgeschätzte zukünftige Orts- und/oder Bewegungsparameter der Objekte (PER, PER1, PER2) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die augenblicklichen oder abgeschätzten zukünftigen Orts- und/oder Bewegungsparameter der Objekte (PER, PER1, PER2) mit vorgebbaren Vergleichsparametern und/oder mit Parametern, welche in einem oder mehreren anderen Überwachungsbereichen (UB1 - UB5, HA1 - HA6) des Beförderungsmittels (FAH, BUS) zur selben Zeit in Folge einer Bildanalyse gewonnen werden, verglichen werden und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs Steuerinformationen an das Beförderungsmittel abgegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinformationen Steuersignale (sts) sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Überwachungsbereiche (UB1 - UB5, HA1 - HA6) eines Beförderungsmittels überwacht werden und Steuerinformationen (sts) in Abhängigkeit der Bildanalyse aller Überwachungsbereiche (UB1 - UB5, HA1 - HA6) abgegeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsbereiche (HA1 - HA6), welche mehreren Beförderungsmittel zugeordnet sind, überwacht werden und Steuerinformationen (sts) in Abhängigkeit der Bildanalyse aller Überwachungsbereiche abgegeben werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Überwachungsbereich (UBR, UB1 - UB5, HA1 - HA6) Ein- und/oder Ausstiegsbereiche des Beför- 1 2 AT 413 919 B derungsmittels vorgesehen sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter die Anzahl und/oder Anzahldichte der Objekte (PER, PER1, PER2) vorgegeben ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung identifizierter Objekte (PER, PER1, PER2) innerhalb des Überwachungsbereiches (UBR, UB1 - UB5, HA1 - HA6) zumindest hinsichtlich ihrer Lage und Geschwindigkeit ermittelt wird, und überprüft wird, ob die augenblicklichen oder abgeschätzten zukünftigen Merkmale der Bewegung identifizierter Objekte vorgebbaren Bewegungsmodellen entsprechen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungsmodelle über Videoaufnahmen eingegeben und erlernt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungsmodelle unter Zuhilfenahme einer grafischen Bedienoberfläche eingegeben werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem Objekte Personen (PER, PER1, PER2) sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Objekten oder verschiedenen Objektgruppen Prioritäten zugeordnet und Steuerinformationen unter Berücksichtigung dieser Prioritäten abgegeben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zuordnung von Prioritäten mehrere Objekte zu einer Objekteinheit zusammengefasst werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsbereich (UBR) in einen Innenbereich (KAB) und einen Außenbereich (EIN) des Beförderungsmittels (FAH) unterteilt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbereich (KAB) und der Außenbereich (EIN) je von zumindest einem eigenen Bilderfassungssystem (VIK, VIK') überwacht werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bewegungsmodellen der Wechsel von Objekten zwischen dem Innen- und Außenbereich berücksichtigt ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bewegungsmodellen die Verweildauer von Personen (PER, PER1, PER2) in dem Außenbereich (EIN) berücksichtigt ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Beförderungsmittel ein Personenbeförderungsmittel wie ein Zug, eine U-Bahn, eine Straßenbahn, ein Bus oder ähnliches ist und dass der Überwachungsbereich eine oder mehrere Haltestellen des Beförderungsmittels sind. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen