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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum
automatisierten Anlagenmanagement (Facility Management).
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Bei
dem Anlagenmanagement handelt es sich im Allgemeinen um einen Prozess,
der durch die Zusammenführung
von Planung, Kontrolle und Bewirtschaftung von Anlagen und unter
Berücksichtigung
von Produktionsmitteln und Produktionsmanagements eine Optimierung
der Auslastung von technischen und personellen Ressourcen einer
Anlage, eines Unternehmens oder einer Einrichtung zum Ziel hat.
Das Anlagenmanagement wird hier somit nicht nur im Sinne einer Optimierung
der Abwicklung von sekundären
nicht zu den Kerngeschäften
eines Unternehmens gehörigen
Prozessen, sondern auch als ein Werkzeug der Optimierung von primären geschäftszugehörigen Prozessen
verstanden.
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Die
Teilbereiche eines Anlagenmanagements werden als Aufgaben eines
technischen, eines infrastrukturellen und eines kaufmännischen
Managements definiert. Zu dem technischen Management werden Serviceprozesse
wie Energiemanagement, Anlagenoptimierung, Gebäudeautomation, Brandschutz,
Wartung und Sicherheitstechnik zugeordnet. Bei dem infrastrukturellen
Management handelt es sich vor Allem um den Einsatz vom Personal für die primären Aufgaben
wie allgemeine Kundenbetreuung, Empfang, Verkauf, Kontrolle sowie
für die sekundären Aufgaben
wie Reinigung, Sicherheit, Hausmeisterdienste, Verpflegung der Belegschaft, Müllentsorgung,
Büroorganisation,
Postdienste. Bei dem kaufmännischen
Management handelt es sich um die Aufgaben der Buchhaltung, der
Abrechnung, der Versicherungsabwicklung, des Controllings, des Mahnwesens
und ähnliches.
Im weiteren Textverlauf werden diese Managementaufgaben den technischen
und/oder den personellen Ressourcen einer Anlage zugeordnet.
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Im
weiteren Textverlauf werden Menschen, Tiere und Gegenstände beliebiger
Natur allgemein als Objekte bezeichnet. Die Informationen über die Anzahl
von Objekten in zumindest einem räumlichen Bereich der Anlage
werden im Weiteren als Zählergebnisse
bezeichnet. Die auf einzelne Ressourcen bezogenen Informationen über eine
augenblickliche und/oder eine mittel- und/oder langfristige Auslastung dieser
Ressourcen werden als Belegungsinformationen bezeichnet.
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Die
vorhandenen Systeme zum Anlagenmanagement sind in der Regel als
Verwaltungssysteme für
statische Datenbankbestände
aufgebaut. Neue Informationen werden von Anwendern manuell eingegeben
oder als externe Dateien geladen. Die Möglichkeit, Ressourcen der Anlage
in Abhängigkeit
von der tatsächlich
gemessenen Auslastung durch Objekte, insbesondere durch Menschen,
automatisiert dynamisch zeitnahe oder mittel- und langfristig zu steuern,
besteht in der Regel nicht.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren für ein automatisiertes
Anlagenmanagement anzugeben, bei dem die systemrelevanten Belegungsinformationen
(Informationen über eine
augenblickliche und/oder eine mittel- und/oder langfristige Auslastung
der Ressourcen) automatisch erfasst und ausgewertet und zur Ansteuerung
von mindestens einem ansteuerbaren Gerät der Anlage verwendet werden.
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Der
Hauptansatz der Erfindung ist die Schätzung oder die genaue Erfassung
der Anzahl von Personen, Tieren oder Gegenständen in zumindest einem räumlichen
Bereich der Anlage mit einer automatischen bildbasierten Erfassungseinheit
und die Verwendung dieser Daten zu einer automatisierten zeitnahen
kurzfristigen und/oder mittel- und langfristigen Optimierung der
Auslastung der technischen und/oder personellen Ressourcen der Anlage
durch Ansteuerung von mindestens einem ansteuerbaren Gerät.
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Erfindungsgemäß wird ein
automatisiertes Anlagenmanagementsystem vorgeschlagen, beinhaltend
mindestens eine automatische bildbasierte Erfassungseinheit, die
dazu bestimmt ist, die Anzahl von Personen, Tieren oder Gegenständen in
zumindest einem räumlichen
Bereich der Anlage genau zu erfassen oder zu schätzen, mindestens eine mit der Erfassungseinheit
verbundene Verarbeitungseinheit, in der eine automatisierte Auswertung
der von der Erfassungseinheit generierten Zählergebnisse zwecks einer kurzfristigen
zeitnahen und/oder einer mittel- oder langfristigen Optimierung
der Auslastung der technischen und/oder personellen Ressourcen der Anlage
stattfindet sowie mindestens ein ansteuerbares Gerät, wobei
die Ansteuerungsparameter in der Verarbeitungseinheit in Abhängigkeit
von den Zählergebnissen
berechnet werden.
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Die
Ansteuerungsparameter AP sind somit eine Funktion von Zählergebnissen
ZE (AP = fkt (ZE)). Dieser Zusammenhang ist grafisch in 1 visualisiert,
wobei die APG1 und APG2 entsprechend die Ansteuerungsparameter von
Gerät1
und Gerät2 bezeichnen.
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Bei
der Verarbeitungseinheit handelt es sich um ein Speicherelement
zur Ausführung
des Verfahrens. Die Verfahrensschritte sind in einem auf dem Speicherelement
gespeicherten Programm integriert.
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Bei
der automatischen bildbasierten Erfassungseinheit kann es sich zum
Beispiel um eine Smart Camera oder um einen mit einem oder mehreren
Sensoren verbundenen Personalcomputer handeln. Bei den Sensoren
handelt es sich vorzugsweise um eine Videokamera, eine Filmkamera,
einen Laser Scanner oder um eine Infrarotkamera (Thermografiekamera).
Unter einer Smart Camera wird dabei ein Gerät verstanden, bei dem zusätzlich zur
Generierung und ggf. Speicherung von Bildsequenzen im Schaltkreis
ein Prozessor integriert ist, der Informationen von den Bildern
direkt ohne Notwendigkeit einer räumlich entfernten Verarbeitung
extrahieren kann (Bildanalyse selbständig durchführen kann), und deren Schnittstelle
Vorrichtungen aufweist, die benutzt werden, um Ergebnisse der Informationsextraktion anderen
Vorrichtungen zur Verfügung
zu stellen. Die automatischen bildbasierten Erfassungseinheiten sind
hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die
kurzfristige zeitnahe Optimierung der Auslastung von technischen
und/oder personellen Ressourcen der Anlage drückt sich darin aus, dass mindestens
ein ansteuerbares Gerät
der Anlage unmittelbar, dass heißt innerhalb von kurzen Zeiträumen wie
Sekunden oder Minuten nach einem Zählvorgang beziehungsweise nach
einigen Zählvorgängen in
Abhängigkeit
von der Auswertung der Zählergebnisse
angesteuert wird. Das kann sich zum Beispiel darin äußern, dass
die Lautstärke
LS einer Ansage in einem Kaufhaus in Abhängigkeit von der Anzahl der
Kunden ZE1 gesteuert wird oder dass beispielsweise von der Nachrichteneinheit
NE eine Nachricht N1 an das Reinigungspersonal mit der Aufforderung
einer Schnellreinigung der Gänge
geschickt wird, wenn an einem Regentag die seit letzter Reinigung
bis zu diesem Zeitpunkt gezählte
Anzahl der Kunden ZE2 in einem Lebensmittelladen eine bestimmte
Grenze ZES2 überschritten
hat.
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Die
Lautstärke
LS ist somit eine Funktion der Ansteuerungsparameter AP, die ihrerseits
als eine Funktion von Zählergebnissen
ZE1 definiert werden: LS = fkt1 (AP) = fkt1 (fkt2 (ZE1)). Das zweite
Beispiel kann in der Verarbeitungseinheit so formuliert werden:
WENN (ZE2 > ZES2 OR
ZES==ZES2)==TRUE, DANN (Anweisung an NE "schicke Nachricht N1" AND setze ZES=0) ELSE (zähle weiter).
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Die
mittel- und/oder langfristige Optimierung der Auslastung von technischen
und/oder personellen Ressourcen der Anlage druckt sich darin aus, dass
aus Zählergebnissen
Zählstatistiken
generiert werden, die zwecks Planung, Durchführung und Kontrolle von Prozessen
einer Anlagen eingesetzt werden. Dies kann sich darin beispielsweise äußern, dass
die technischen Gebäudeeinrichtungen
einer Anlage in Abhängigkeit
von bei einer ähnlichen
Anlage gesammelten Statistiken geplant und ausgeführt werden
oder dass die in einer Anlage über
einige Zeit gesammelten Zählstatistiken
zwecks einer Umstrukturierung der Anlage verwendet werden. Bei den
ansteuerbaren Geräten
kann es sich um eine Nachrichteneinheit zur Übertragung von Audio-, Bild-
oder Textnachrichten, um optische Mittel, um akustische Mittel sowie
um Mittel zur Gerätesteuerung
für die Ansteuerung
von technischen Ressourcen der Anlage handeln. Die ansteuerbaren
Geräte
dienen entweder einer direkten Steuerung von technischen Ressourcen
der Anlage (Mikrocontroller) oder einer Informationsweiterleitung
an Menschen, die dann entweder selbst weitere Entscheidungen treffen
(Personal des Anlagenmanagements) oder die Anweisungen des Systems
ausführen.
Beispielsweise es werden Nachrichten N2 = "Eine weitere Kasse öffnen", N3 = "Reinigung im Gang 5 notwendig", N4 = "Wachpersonal in den
Raum 6 schicken" an
die entsprechenden Mitarbeiter eines Kaufhauses vom System geschickt, ohne
dass ein Mensch diese Nachrichten nochmals verifiziert. Die zeitnahe
Ressourcensteuerung kann auch über
die Umleitung von Menschenströmen
mittels einer Signalisierung über
die frei gewordenen Ressourcen stattfinden. Diese Signalisierung
kann zum Beispiel über
die optischen oder akustischen Mittel erfolgen. Bei einer Geräteansteuerung
kann es sich aber auch um eine direkte Steuerung von technischen
Infrastruktureinheiten handelt, wie um eine Regelung der Belüftungsmittel,
der Beleuchtungsmittel, der Heizungsmittel usw. handeln. Auf diese
Art der Systemausführung
geht der Anspruch 2 ein.
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Bei
den optischen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um ein Ausgabegerät zur Anzeige
von Zeichen und Bildern. Es kann zum Beispiel ein Monitor oder ein
Bildschirm sein. Die Ansteuerungsparameter steuern den Aufbau der
Anzeige und werden so definiert, dass die Anzeige auf die aktuellen
Zählergebnisse
angepasst wird bzw. angepasst werden kann. Vorzugsweise handelt
es sich dabei um ein Monitor, auf dem ein Grundriss eines Raumes
angezeigt wird, wobei die Anzeige in kurzen zeitlichen Abständen (im
Millisekundenbereich) abhängig
von den aktuellen Zählergebnissen
geändert
wird. Die Änderung
der Anzeige kann darin bestehen, dass in den Grundriss den einzelnen
Objekten entsprechende Symbole und/oder derer Bewegungstrajektorien
eingezeichnet werden. Es können
auch die bevorzugten (stark frequentierten) Pfade eingezeichnet
werden, im Weiteren können
unterschiedlich frequentierten Bereiche farblich gekennzeichnet
werden, zum Beispiel so dass man unterschiedliche Schattierungen derselben
Farbe für
die Kennzeichnung einsetzt. Die Originalbilder einer Sequenz können analog
den beschriebenen Beispielen geändert
und angezeigt werden. Diese bevorzugte Ausführungsart der Erfindung wird
in Merkmalen des Anspruchs 3 festgehalten.
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Der
Beobachter kann aufgrund der Anzeige selbst entsprechende Entscheidungen
zum Anlagenmanagement treffen. So kann zum Beispiel für die offensichtlich über den
Durchschnitt frequentierten Verkaufsräume eines Kaufhauses zusätzliches
Reinigungspersonal, Müllentsorgungs-,
Sicherheits- oder Verkaufspersonal angefordert werden. Diese Anforderung
kann aber auch automatisch durch das System selbst erfolgen, so
dass die entsprechenden Benachrichtigungen zum Beispiel als Textnachrichten am
Monitor, an einer einfachen LED-Anzeigeneinheit oder an einem mobilen
Telefongerät
dargestellt oder als Sprachnachrichten mittels eines Telefongerätes oder
eines Lautsprechers signalisiert werden. Die Vorgehensweise wird
vorzugsweise über
eine Zuordnung der Ansteuerungsparameter, die von der Verarbeitungseinheit
berechnet werden, Einträgen
in einem Maßnahmenkatalog
realisiert. Dabei können diese
Einträge,
je nach Konfiguration des Maßnahmenkataloges,
sowohl die beschriebenen Systemanweisungen als auch direkte Befehle
an das System sowie die entsprechenden Parameter zur Ansteuerung
weiterer Geräte
wie beispielsweise einer Sprinkleranlage oder eines Lautsprechers
enthalten.
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Bei
der Ansteuerung der Geräte
kann es sowohl um Ein- und Ausschalten der Geräte (Ein- oder Ausschalten von Leuchtmitteln,
zum Beispiel) als auch um eine Regelung oder Steuerung der Geräte in einen
solchen Weise handeln, dass eine vorgegebene Messgröße (beispielsweise
Lautstärke,
Beleuchtungsstärke,
Raumtemperatur) erreicht wird. Diese Merkmale der Systemausführung sind
in den Ansprüchen
4 und 5 festgehalten.
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Bei
einer Ausführung
des Systems nach Merkmalen des Anspruchs 6 handelt es sich bei zumindest
einem ansteuerbaren Gerät
um ein akustisches Mittel und bei der vorgegebenen Messgröße um eine
Mindestlautstärke
und/oder um einen minimalen Signal-Rausch-Abstand. Das akustische
Signal wird mit Hilfe eines oder mehreren Mikrofonen aufgenommen
und in der Verarbeitungseinheit mit dem Originalsignal verglichen.
Bei der Unterschreitung eines Schwellenwertes für den Signal-Rausch-Abstand
wird die Lautstärke
des akustischen Mittels (beispielsweise eines Lautsprechers) reguliert.
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Bei
der vorteilhaften Ausführung
des Systems nach Merkmalen des Anspruchs 7 werden bei dem Vorgang
einer kurzfristigen Optimierung der Auslastung der Ressourcen nicht
nur die aktuellen Zählergebnisse,
sondern auch andere Faktoren berücksichtigt.
Bei den Faktoren kann es sich um Informationen über den zeitlichen Ablauf der
sich wiederholenden Vorgänge
wie Produktionsabläufe,
Fahrpläne, Öffnungszeiten
oder Arbeitszeiten handeln. Im Weiteren können den zeitlichen Angaben
wie die Tageszeit, die Uhrzeit, der Wochentag, der Tag das Jahres
entsprechend gesammelte Zählstatistiken
berücksichtigt
werden. So müssen
gegebenenfalls neben den aktuellen Systeminformationen auch Maßnahmenkataloge
beachtet werden, welche das Verhalten des Systems und des Personal
in bestimmten Situationen wie in Notfallsituationen beschreiben.
Im Weiteren ist es nützlich,
Informationen über
Sonderereignisse wie Aktionsverkäufe,
Feiertage oder Informationen über
das Wetter auszuwerten und zu berücksichtigen.
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Dies
kann sich zum Beispiel darin ausdrücken, dass die Ansteuerungsparameter
AP eines ansteuerbaren Gerätes
aus einer Funktion von unterschiedlich gewichteten (Gewichtungen
Alpha und Beta) aktuellen Zählergebnissen
ZE und für
diese Tageszeit über
einige Zeit gesammelten ZET aufgebaut werden: AP = fkt (Alpha·ZE, Beta·ZET).
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Diese
Berücksichtigung
kann auch zum Beispiel über
das Festelegen der Mindestgrenze (APG2min in 1) und/oder
der maximalen Grenze (APG2max in 1) der Zuteilung
der technischen und personellen Ressourcen entsprechend den Informationen über die
zeitlichen Abläufe
der sich wiederholenden Vorgänge
stattfinden. Einige Beispiele für
solche Vorgänge
sind oben aufgezählt.
Bei den technischen Ressourcen kann es sich beispielsweise um Ressourcen
des Energiemanagements wie Heizung und Beleuchtung handeln.
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Bei
der vorteilhaften Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 8 werden die von der
Erfassungseinheit generierten Zählergebnisse
in zumindest einem räumlichen
Bereich der Anlage nicht oder nicht nur für die Analyse der Situation
in diesem Bereich eingesetzt, sondern wird auch zu einer Prognose
und/oder zu Rückschlüssen auf
die Anzahl von Objekten in zumindest einem anderen räumlichen
Bereich verwendet.
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Dieser
Anspruch ist so zu verstehen, dass nicht alle räumlichen Bereiche einer Anlage
aus datenschutzrechtlichen Gründen
(Toiletten, Waschräume,
Warteräume)
oder auch aus Kostengründen
videotechnisch überwacht
werden können.
So werden die für
die überwachten
Bereiche tatsächlich
ermittelten Zählstatistiken
auf die nicht überwachten
Bereiche interpoliert. Dabei muss eine sinnvolle Beziehung zwischen
den überwachten
und nicht überwachten
Bereichen bestehen, wie die räumliche Nähe und ein
freier Zutritt zwischen zwei Bereichen (beispielsweise Toilettenraum
und Verkaufsraum) oder eine Ähnlichkeit
der Funktionen (Toilettenräume einer
Kaufhauskette). So kann zum Beispiel die Belegung der Toilettenräume aus
der Differenz der Anzahl der an der Stelle der Toilettentür "verschwundener" und "wieder aufgetauchter" Personen ermittelt
werden.
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Die
Zählzeitpunkte
können
durch eine feste Vorschrift wie beispielsweise programmtechnisch oder
durch die Abtastrate eines Sensors oder Sensoren der Erfassungseinheit
entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 festgelegt werden, können aber
auch als Antwort auf bestimmte definierte Ereignisse ausgelöst werden,
wie es im Anspruch 10 beschrieben wird.
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Bei
dem ersten Fall kann es sich zum Beispiel um die Festlegung der
Zählzeitpunkte
entsprechend einem Zeitplan handeln. So kann zum Beispiel eine Aktualisierung
der Daten mit einer Frequenz von 10 Hz während und mit einer Frequenz
von 5 Hz außerhalb
den Sprechstunden einer Behörde
festgelegt werden. Bei dem zweiten Fall kann es sich zum Beispiel
um Ereignisse handeln, die von der bildbasierten Erfassungseinheit
erkannt werden wie um das Einschalten des Lichts, das Eintreffen
einer Nachricht mit der Aufforderung zum Zählen, eine Bewegung oder eine
Alarmsituation im Erfassungsbereich des Sensors und ähnliches.
Die maximale Aktualisierungsrate eines bildbasierten Zählsystems
ist grundsätzlich
durch die Bildrate des Bildsensors begrenzt.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 11 findet die Zuordnung
der Zählergebnisse
der Erfassungseinheit zu den entsprechenden Erfordernissen an Ressourcen
der Anlage mittels einer mathematischen Funktion und/oder einer
Kombination von mathematischen Funktionen und/oder in Form einer
Zuordnungstabelle statt.
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Bei
der mathematischen Funktion kann es sich um eine beliebige Abbildungsfunktion
von einem oder mehreren Systemparametern auf andere Systemparameter,
welche zur Steuerung des Systems verwendet werden, handeln. Diese
mathematischen Funktionen können
aus den gesammelten Daten mittels Approximationen geschätzt werden,
der Systembenutzer kann sie aber ausgehend von seinen Erfahrungswerten
festlegen. Die Form der Festlegung kann auch als eine Zuordnungstabelle
realisiert werden – ein
bestimmter Parameterwert wird nicht aus einer Funktionswertberechnung
ermittelt, sondern aus einer Tabelle ausgelesen.
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Ein
Beispiel für
so eine mathematische Zuordnungsfunktion ist in 1 visualisiert.
Bei den Ansteuerungsparametem des Gerätes1 (APG1) kann es sich beispielsweise
um Parameter für
die Ansteuerung von Heizungsmitteln handeln. Die Abbildungsfunktion
gilt für
eine bestimmte Anfangstemperatur im Raum und berücksichtigt die Tatsache, dass
Menschen Körperwärme abgeben,
so dass der Bedarf an Heizungsleistung mit einer steigenden Anzahl
von Personen im Raum kleiner wird. In 2 ist ein
Beispiel für
eine Zuordnungstabelle visualisiert, wobei den Zählergebnissen ZE je nach Über-/Unterschreiten
der Schwellenwerte S1 bis S3 entsprechende Sätze an Ansteuerungsparametem
(APG1 Satz1 bis Satz2 für
Gerät1,
APG2Satz2 für
Gerät2
und APG3Satz1 bis Satz3 für
Gerät3)
für Geräte oder
Gerätegruppen
1 bis 3 zugeordnet werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung des
Systems nach Merkmalen des Anspruchs 12 werden die Zählergebnisse
der Erfassungseinheit mit weiteren messbaren physikalischen Eigenschaften
in Beziehung gesetzt, wobei diese physikalischen Eigenschaften die
detektierten Personen, Tiere oder Gegenstände selbst und/oder die entsprechenden
Erfordernisse an Ressourcen der Anlage charakterisieren.
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Bei
diesen messbaren physikalischen Eigenschaften kann es sich zum Beispiel
um geometrische Abmessungen handeln, um das geschätzte Volumen V
oder die gemessene Masse G, um die Geschwindigkeit v, die Luftfeuchtigkeit,
der Schadstoffgehalt in der Luft, den Druck p, die Temperatur T.
die Leistung P, die Lichtstärke
I oder die Zeit t.
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So
können
einer gezählten
Person zum Beispiel Schätzwerte
zugeordnet werden, welche die geometrischen Abmessungen eines Erwachsenen (Höhe, Breite,
Volumen), das notwendige Luftvolumen pro Zeiteinheit, die mittlere
Geschwindigkeit bei der Bewegung durch den Raum, die mittlere Aufenthaltsdauer
in einem Raum, den mittleren Druck auf den Fußboden pro Flächeneinheit,
die mittlere Körpertemperatur,
den mittleren Energieverbrauch (Leistung) für Heizung und Beleuchtung sowie
die notwendige Lichtstärke
in Abhängigkeit
von der Tages- und Jahreszeit und Ähnliches charakterisieren.
Diese zugeordneten Schätzwerte
1 bis n (SW1 bis SWn), multipliziert mit der geschätzten Anzahl
der Personen im Raum ZE, liefern dann Parameter zur Steuerung Ressourcen
der Anlage, vor allem der technischen Ressourcen. So kann zum Beispiel
die Abhängigkeit APG1
in 1 als APG1 = fkt (abgegebene Körperwärme pro Zeiteinheit) ausgedrückt werden,
wobei die abgegebene Körperwärme pro
Zeiteinheit = ZE·mittlere
abgegebene Körperwärme pro
Zeiteinheit und Person ist. Die aufgezählten Beispiele sind im Anspruch
13 festgehalten.
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Bei
den technischen Ressourcen der Anlage nach Merkmalen des Anspruchs
14 kann es sich beispielsweise um die technische Gebäudeausrüstung wie
Belüftungsmittel,
Beleuchtungsmittel und Heizungsmittel handeln, um Mittel der Sicherheitstechnik
und Brandschutzes und ähnliches.
Die Personenbeförderungsmittel
wie Fahrtreppen, Fahrsteige und Aufzüge sowie die Mittel der Zutrittsregelung
wie Drehschranken, elektrische Türen
und Produktionsmittel gehören
auch zu technischen Ressourcen der Anlage, deren Auslastung durch
das Anlagenmanagementsystem optimiert werden kann. Weitere Optimierungen
können
im Bereich der Auslastung von räumlichen
Kapazitäten
der Anlage sowie der Auslastung der Betriebshilfsmittel wie der
EDV- und Kommunikationstechnik,
des Fuhrparks vorgenommen werden. Sehr hohe Kostenersparnisse können bei
einer zeitnahen Anpassung des Energieverbrauchs (Energiemanagement),
des Entsorgungs- und Reinigungsmanagements, von Mitteln der Wartung
und der Instandhaltung an die ausgewerteten Belegungsinformationen
(Frequentierungsdaten). Die Mittel zur Regulierung des Lichteinfalls
wie Jalousien, Rollläden
können
beim Betreten einer Person eines abgedunkelten Raumes angesteuert
werden. Die Ankopplung der langfristigen Zählstatistiken kann auch für eine entsprechende
Planung des Managements von Gefahrstoffen ergänzen: So können zum Beispiel stark abstrahlende
Geräte
wie Kopiergeräte oder
auch Geräte
mit potentiell gefährlichen
Stoffen in Räume
platziert werden, die weniger frequentiert werden.
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Bei
den personellen Ressourcen der Anlage nach Merkmalen des Anspruchs
15 kann es sich beispielsweise um die Belegschaft handeln, die dem Kerngeschäft einer
Einrichtung oder eines Unternehmens zugeordnet wird. So kann beispielsweise
in einem großen
Supermarkt zusätzliches
Verkaufspersonal zeitnahe angefordert werden, wenn die Erfassungseinheit
Warteschlangen an den Kassen erkennt. Die über einige Zeit gesammelten
und ausgewerteten Zähldaten
können
auch dazu verwendet werden, automatisiert optimale Einsatzpläne für das Verkaufspersonal
in Abhängigkeit
von der Tageszeit und des Wochentags zu erstellen. Insbesondere
bei großen
Anlagen wie Airports oder Industriebetrieben sind die möglichen
Einsparungen an Kosten für
Reinigungs- sowie Instandhaltungs- und Wartungspersonal hoch. So
können
die Häufigkeit
der Reinigungsansätze
und/oder die Häufigkeit
der Ansätze zwecks
Wartung und Instandhaltung der Anlage (zum Beispiel durch Hausmeisterpersonal)
entsprechend an die Zählstatistiken
angepasst werden. Analog kann der Einsatz vom Betreuungspersonal
für EDV-
und Kommunikationstechnik der Anlagen sowie der Einsatz vom Personal
für Pflege
von Außenanlagen,
vom Verpflegungspersonal, vom Personal des Umweltschutzes und der
Entsorgung, vom Personal für
Büroorganisation
und für
Postdienste sowie vom Personal der Buchhaltung und des Controllings an
die tatsächlichen
Belegungsstatistiken einer Anlage angepasst werden.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 16 wird eine direkte
oder indirekte Messung zumindest einer der beschriebenen messbaren
physikalischen Eigenschaften mit entsprechenden Messgeräten zumindest
zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgerührt und in Beziehung zu den
gleichzeitig oder zeitnah geschätzten
Zählergebnissen
gebracht, so dass die Bezugsdaten für eine Zuordnung der Zählergebnisse
zu einer oder mehreren physikalischen Eigenschaften generiert werden,
welche die entsprechenden Prognosen oder Rückschlüsse bei zu den anderen Zeitpunkten
geschätzten
Zählergebnissen
erlauben.
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Dies
kann sich zum Beispiel darin ausdrücken, dass einige Busse eines
Busunternehmens gleichzeitig mit bildbasierten Erfassungseinheiten
für die
Erfassung der Anzahl von Fahrgästen
im Bus und mit Drucksensoren für
die Messung der Gesamtmasse Ggesamt von transportierten Fahrgästen ausgestattet
werden. Aus mehreren Messreihen wird ein Mittelwert für die durchschnittliche
Masse Gmittel eines Fahrgasts ermittelt. Diese Information wird
in anderen Bussen des Busunternehmens in Verbindung mit in diesen
Bussen aktuell ermittelten Zählergebnissen
dazu verwendet, die Gesamtmasse der Personen im Bus GgesamtGeschätzt = ZE·Gmittel
zu schätzen.
Der Busfahrer wird über
die Anzahl sowie über
die geschätzte
Gesamtmasse der Personen im Bus informiert. Bei der Überschreitung
der maximal zugelassenen Personenanzahl oder der maximal zugelassenen
Masse der Personen am Bord wird der Busfahrer dazu aufgefordert,
vorerst keine Fahrgäste mehr
aufzunehmen. Die Schätzungen
können
noch genauer durchgeführt
werden, wenn ein Stereokamerasystem eingesetzt wird, so dass zumindest
grobe Abschätzungen
von geometrischen Maßen
der Personen möglich
werden. So können
zusätzlich
zur Gesamtmasse Ggesamt und zur Anzahl der Personen ZE = N die Gesamtlänge Lgesamt
(Summe aller mit dem Stereokamerasystem geschätzten Größen der Personen beispielsweise
L1 = 170 cm + L2 = 160 cm + L3 = 165 cm + + L4 = 120 cm) oder das
Gesamtvolumen VGesamt (Aufsummierung über alle N Personen) geschätzt werden.
Entsprechend werden aus der Gesamtmasse Ggesamt aus Lref = Ggesamt/Lgesamt
und Vref = Ggesamt/Vgesamt Referenzwerte Lref und Vref für die Entsprechung
der Masse den geometrischen Abmessungen abgeleitet werden. So würde bei
ZE = 10 Personen, der Gesamtmasse Ggesamt = 600 kg und der Gesamtlänge von
16 m Lref = 600 kg/16 m = 37,5 kg/m sein. Somit würde man,
wenn man später
mit der Erfassungseinheit zwei Personen mit den geschätzten Größen jeweils
L1 = 1,60 m und L2 = 1,80 m die geschätzte Gesamtmasse gleich GgesamtGeschätzt = (L1
+ L2)·Lref
= 127,5 kg sein. Analog können
Messungen zur Temperatur, zum Geräuschpegel, zur Wärmestrahlung,
zur Luftfeuchtigkeit, zum Stromverbrauch und so weiter durchgeführt werden.
Die beschriebenen Messungen können
sowohl mit im System integrierten Messgeräten als auch mit externen Mitteln durchgeführt werden.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 17 werden die Messung oder
die Messungen automatisch vom System durchgeführt und/oder mittels Import-/Exportfunktionen aus
externen Quellen übernommen.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 18 werden die Messung oder
die Messungen vom Personal durchgeführt und in das System eingegeben.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 19 wird in das System
außer
dem Sensor oder der Sensoren der Erfassungseinheit zumindest ein
weiteres Messgerät
integriert werden, und zwar mindestens eins der folgenden: – Mittel
zur Temperaturmessung; – Schall-
und/oder Schallwechseldrucksensoren; – Mittel zur Wärmestrahlmessung; – Mittel
zur Druckmessung; – Mittel zur
Gewichtsmessung; – Mittel
zur Luftfeuchtigkeitsmessung; – Mittel
zur Stromverbrauchsmessung.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 20 ist die Erfassungseinheit
ein bildbasiertes Zählsystem,
das aus mindestens einer Video- oder Infrarotkamera und mindestens
einer Bildverarbeitungseinheit besteht. Der Vorteil dieser Systemausführung liegt
darin, dass bei bildbasierten Systemen neben den reinen Zählerergebnissen
weitere physikalische Informationen über Objekte gesammelt werden
können.
So können
zum Beispiel Bewegungsinformationen wie die Trajektorie, die Geschwindigkeit,
die Beschleunigung ermittelt oder wie oben beschriebenen bei einem
Stereokamerasystem die geometrischen Abmessungen wie die Größe eines
Objektes geschätzt
werden. Bei einer robust erkannten oder aus dem Kontext bekannter
Objektart können
diese Informationen dazu eingesetzt werden, weitere physikalische
Charakteristika wie das Gewicht, das Volumen, die Druckfläche auf den
Boden und Ähnliches
zu ermitteln. Umgekehrt aus der bekannten geometrischen Abmessungen kann
auf die entsprechende Objektart zumindest grob geschlossen werden
die geometrischen Abmessungen einer Person, eines Stuhls und eines Schmutzflecks
auf dem Boden sind unterschiedlich.
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Bei
dem Einsatz der Infrarotkameras ergibt sich der Vorteil, zwischen
den lebenden Objekten wie Menschen und Tieren und den nichtlebenden
Objekten zu unterscheiden. Der Ansatz hier ist es, dass man für lebende
Objekte und für
bestimmte Gruppen von nichtlebenden Objektgruppen mittlere Objekttemperaturen
oder Temperaturverteilungen definieren kann. So unterscheiden sich
zum Beispiel sehr die Temperaturverteilung im Körper eines Menschen und die
Temperaturverteilung in einem Auto im Bereich der Motorhaube.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 21 besteht die Erfassungseinheit
aus mindestens einem Infrarotsender, mindestens einem Infrarotempfänger und
einer Bildanalyseeinheit. Bei dieser Ausführung des Systems wird eine
Infrarot-Strahlung aktiv in die Szene geworfen. In der Bildanalyseeinheit
wird das erwartete Infrarotbild mit dem tatsächlich aufgenommenen Infrarotbild
verglichen. Aus der Auswertung der Bilddifferenz und unter Berücksichtigung
von Erfahrungsinformationen (die für unterschiedliche Objektgruppen typischen
Temperaturverläufe,
geometrischen Abmessungen, Formen) werden Schlüsse über das Vorhandensein und ggf.
die Anzahl von Objekten im Erfassungsbereich des Sensors gezogen.
Bei der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 22 wird zusätzlich zu
einer automatischen bildbasierten Erfassungseinheit mindestens eine
Zugangskontrolleinrichtung als Erfassungseinheit verwendet. Dies
können
zum Beispiel eine Ticketkontrolleinrichtung auf einem Bahnsteig,
eine Drehtür oder
eine Kasse im Supermarkt und ähnliches
sein.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 23 werden zumindest zwei
Erfassungseinheiten nach einer beliebigen Kombination der Ansprüche 20 bis
22 verwendet und es findet eine Zuordnung der resultierenden Zähldaten
zueinander statt. Diese Zuordnung kann auf eine sehr einfache Weise
so ausgeführt
werden, zum Beispiel dadurch, dass die einzelnen Zähleinheiten
den Ein- und Ausgängen
eines Raumes zugeordnet werden und dass bei den Zähldaten
zumindest zwei Richtungen (Verlassen oder Betreten des Raumes) bestimmt
werden. Die aktuelle Anzahl der Personen im Raum wird dann über eine
einfache mathematische Verknüpfung
der Zähldaten
ermittelt (beispielsweise nach Merkmalen des Anspruchs 24).
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Bei
einer Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 24 wird die Erfassungseinheit
so ausgebildet, dass die Zählungen
in mindestens zwei räumlichen
Bereichen stattfinden und dass die endgültigen Zählergebnisse aus einer mathematischen
Kombination dieser Zählergebnisse
resultieren. So kann die Erfassungseinheit so ausgebildet sein,
dass Zählungen
in einem Eingangsbereich und in einem Ausgangsbereich eines Raumes
stattfinden und die endgültigen
Zählergebnisse
aus der Differenz zwischen entsprechenden Zählergebnissen abgeleitet werden.
Der Vorteil hier wäre,
dass man hier keine explizite Verfolgung der Bewegung eines Objektes
innerhalb des Raumes durchzuführen braucht
und die Erfassungseinheiten so relativ einfach zu bauen sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführung
des Systems nach Merkmalen des Anspruchs 25 finden neben den Zählungen
eine Ermittlung der Bewegungstrajektorie und weiteren Bewegungs- und/oder Verhaltensdaten
für Personen,
Tiere oder Gegenstände im
Erfassungsbereich der Sensoren der bildbasierten Erfassungseinheit
statt. Bei der bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung werden für
diese Berechnungen einzelne Objekte voneinander programmtechnisch
getrennt und in dem Erfassungsbereich des Sensors "verfolgt". Ihre Bewegungsdaten
werden aus der Veränderung
derer Position zwischen den Bildern ermittelt. Bei einer vereinfachten
alternativer Art der Ausführung
diese Trennung und die Verfolgung der einzelnen Objekte nicht notwendig.
Die Bewegungsinformationen werden als statistische Informationen
für einzelne
Pixel (Bewegungshäufigkeit pro
Flächeneinheit
oder pro Pixel als eine Funktion der Varianz) ermittelt.
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Nach
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 26 beinhaltet das Anlagenmanagementsystem
mehrere lokale Verarbeitungseinheiten und eine zentrale Steuerungseinheit,
wobei die zentrale Steuerungseinheit die Auswertungsergebnisse der
lokalen Verarbeitungseinheiten erhält und zur Steuerung mindestens eines
ansteuerbaren Gerätes
verwendet. Diese Ausführungsart
ist insbesondere bei sehr großen
Anlagen mit einer hohen Anzahl an Sensoren (Kameras) vorteilhaft.
Aus hardwaretechnischen Gründen
kann eine Verarbeitungseinheit nur eine begrenzte Anzahl von Bildsequenzen
gleichzeitig verarbeiten. Bei vorhandenen Systemen zur Bildanalyse
liegt diese Anzahl bei etwa 8 bis 16 Kameras pro Rechner. So ist es
vorteilhaft, ein Anlagenmanagementsystem hierarchisch aufzubauen,
so dass nicht die einzelnen Bildsequenzen der zentralen Verarbeitung
zugeführt, sondern
die ermittelten und ausgewerteten Zählergebnisse zur Anlagensteuerung
verwendet werden. Dabei kann die Geräteansteuerung sowohl vollständig zentralisiert
als auch teilweise dezentralisiert ablaufen.
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Nach
der Ausführung
des Anlagenmanagementsystems nach Merkmalen des Anspruchs 27 wird
zumindest von einer Bildsequenz zumindest teilweise gespeichert
und/oder einem Beobachter mittels eines elektronischen Anzeigegerätes zur
Verfügung
gestellt. Es ist besonders bei zeitkritischen oder kostenintensiven
Maßnahmen
des Anlagenmanagements zweckmäßig, eine
Bestätigung
der Maßnahme
durch einen menschlichen Beobachter einzuholen, wozu eine visualisierte
Darstellung der Situation hilfreich ist. Eine mittelfristige Speicherung
von Bildsequenzen oder einzelnen Bildern ist vor Allem zu Dokumentationszwecken
sinnvoll.
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Nach
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 28 erhält der Beobachter die
Möglichkeit,
mehrere Bildsequenzen gleichzeitig zu betrachten und gegebenenfalls
zwischen den verschiedenen Bildsequenzen umzuschalten. Dieser Anspruch
ist die Weiterführung
des Anspruchs 27. Besonders bei großen Anlagen werden vom automatisierten
Anlagenmanagementsystem nicht nur eine, sondern mehrere Bildsequenzen
ausgewertet, so dass Anlagenmanagementsystem Ansteuerungsparameter
für eine
große
Anzahl von Geräten
und Gerätegruppen
in verschiedenen Bereichen der Anlage generiert. Entsprechend kann
es notwendig werden, die entsprechenden Bildsequenzen anzuzeigen
und ggf. zwischen verschiedenen Bildsequenzen zu wechseln, um gegebenenfalls
die Entscheidungen des Anlagenmanagementsystems zu bestätigen oder
zu verneinen.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 29 werden einzelne Bildsequenzen
entsprechenden Bereichen in stark generalisierten, übersichtlichen
Darstellungen wie Raumplänen,
Gebäudeplänen, Anlagenplänen und Ähnlichem
zugeordnet. Bei der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 30 werden die bei im
Anspruch 29 beschriebener Zuordnung gewonnenen Daten für eine Schätzung der räumlichen
Positionen und der Ausrichtungen der Sensoren in einem gemeinsamen
Koordinatensystem eingesetzt.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 31 werden die gewonnenen
Zählinformationen
in zugeordnete Bereiche in den Originalbilder der Bildsequenz und/oder in
den stark generalisierten, übersichtlichen
Darstelllungen abgebildet und zwar so, dass Häufigkeits- und/oder Wahrscheinlichkeitsbilder
entstehen, welche die Zählinformationen
grafisch beschreiben.
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Bei
der technischen Ausführung
der beschriebenen Erfindungsbeispiele ist zu beachten, dass für die Ausgabe
von Zählinformationen
und daraus abgeleiteten Statistiken in einem Grundriss eine Zuordnung
von entsprechenden Koordinatensystemen zueinander notwendig ist.
Diese Zuordnung kann über
die Kalibrierung von Sensorparametern der Kamera (räumliche
Lage, Ausrichtung, Brennweite) durchgeführt werden oder bei bestimmten
Kamerapositionen (Ansicht annährend
senkrecht von oben) auch als eine manuelle Zuordnung mit Hilfe von
graphischen Werkzeugen von Bildbereichen den Grundrissbereichen
ausgeführt
werden. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden
mehrere Kameras verwendet, wobei die Bildbereiche mit Hilfe von
Kalibrierungsparametern in ein gemeinsames Koordinatensystem überführt werden.
Vorzugsweise werden Kameras so aufgebaut, dass sich ihre Erfassungsbereiche
teilweise überlappen.
In diesem Fall können
automatische Kalibrierungstechniken aus dem Bereich der Stereobildverarbeitung
(Korrespondenzensuche in überlappenden
Bereichen) eingesetzt werden. Bei einer alternativen Ausführung der
Erfindung werden Daten aus dreidimensionalen architektonischen Plänen von
Anlagen dazu verwendet, ein gemeinsames Koordinatensystem für alle Kameras
zu schaffen. Die Kalibrierungsparameter (die räumliche Lage und die Ausrichtung
von einzelnen Kameras) werden in den dreidimensionalen Anlageplan übertragen,
somit ist eine Zuordnung von einzelnen Kameras zueinander definiert.
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Insbesondere
bei der Verwendung von mehreren Sensoren wie Video- und/oder Infrarotkameras und/oder
Laserscanner von der Erfassungseinheit und bei komplexen Anlagen
ist es sinnvoll, die architektonischen dreidimensionalen Pläne von Anlagen wie
oben beschrieben zu verwenden. Diese Vorgehensweise bezieht sich
auf den Anspruch 41.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 32 beschreiben die Häufigkeits-
und/oder Wahrscheinlichkeitsbilder die Bewegungsdaten wie die mittlere
Verweildauer, die mittlere Geschwindigkeit, die mittlere Anzahl
der Objekte, der mittlere Druck, das mittlere Volumen, die mittlere
Masse, die mittlere Lichtstärke,
die mittlere Temperatur pro Pixel oder pro Flächeneinheit in einem bestimmten
Zeitintervall. Die Bewegungsdaten können aus der "Verfolgung" (Stichwort: Tracking)
der Objekte gewonnen werden. Bei den aus dieser "Verfolgung" generierten Daten handelt es sich zum
Beispiel um die genaue Bewegungstrajektorie eines Objektes, seine
mittlere Bewegungsgeschwindigkeit sowie Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
zwischen den nacheinander folgenden Bildern, die Größe, die
genaue Lage und die Kontur der im jedem Bild zugeordneten Pixel
und Ähnliches.
Die beschriebenen physikalisch messbaren Größen können aus Messungen oder Schätzungen
wie oben beschrieben generiert werden. Bei einer alternativen Ausführung der
Erfindung werden die beschriebenen Häufigkeits- und/oder Wahrscheinlichkeitsbilder
nicht auf der Grundlage der "Verfolgungsdaten" generiert, sondern
mit Hilfe der Auswertung von Bewegungsstatistiken für einzelne
Pixel oder Flächeneinheiten.
Es kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass für jeden Pixel oder für jede Flächeneinheit
eine sehr große
Anzahl (Tausende) von Zuständen
zugelassen wird. Die Entscheidung, ob sich der jeweilige Zustand geändert hat,
wird über
einen Vergleich der Wertedifferenz zwischen den nacheinander folgenden
Bildern mit mehreren Schwellenwerten getroffen wie zum Beispiel
einen Schwellenwert für
die Helligkeitsabweichung, einen für die Texturabweichung, einen
für die
Anzahl von abweichenden Nachbarn, einen für die minimale zeitliche Dauer
(Anzahl der Bilder) der Abweichung. Wenn alle Werte über den
Schwellenwerten liegen, wird eine Zustandsänderung angenommen, die dann
zum Begehen oder Verlassen von einem Objekt der betroffenen Pixel
oder Flächeneinheiten
korrespondiert.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 33 werden die generierten
Häufigkeits-
und/oder Wahrscheinlichkeitsbilder zwecks Analyse der Optimierungsmöglichkeiten
mit den Häufigkeits-
und/oder Wahrscheinlichkeitsbildern kombiniert, welche für die Charakterisierung
der Ressourcen der Anlagen nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis
12 generiert werden.
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Unter
Kombination der Bilder wird die Normierung der Bilder insofern,
dass eine Verarbeitung im gemeinsamen Wertebereich möglich ist
sowie eine nachfolgende logische oder mathematische Verknüpfung einzelner
Bilder miteinander verstanden. Dieser Anspruch kann so ausgeführt werden,
dass die Häufigkeits-
und/oder die Wahrscheinlichkeitsbilder als M×N dimensionale Matrizen gleicher
Größe im Speicherelement
dargestellt werden und dass die an diesen Matrizen auszuführenden
mathematischen und/oder logischen Rechnungen (Berechnungen) mittels
mathematischen Methoden der Matrizenrechnung durchgeführt werden.
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Bei
der Ausführung
des Systems nach Merkmalen des Anspruchs 34 handelt es sich bei
den die Ressourcen der Anlage charakterisierenden Häufigkeits-
und/oder Wahrscheinlichkeitsbilder um Reinigungshäufigkeitskarten,
Energieverbrauchskarten, Lichtstärkeintensitätskarten,
Bodenbelegabnutzungskarten und Ähnliches.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 35 findet die Auswertung
der Zählergebnisse
in der Verarbeitungseinheit mittels bildbasierten erfahren statt.
Unter bildbasierten Verfahren werden Techniken der konventionellen
Bildanalyse Computer Vision) verstanden.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 36 findet die Auswertung der
Zählergebnisse
in der Verarbeitungseinheit mittels Verfahren der statistischen
Mustererkennung statt. Dieser Anspruch ist vor Allem so zu verstehen, dass
die generierten Daten in höher
dimensionale Räume überführt werden
und in diesen Räumen
analysiert werden. Diese Vorgehensweise bringt den Vorteil mit sich, "intelligente" Systeme – Systeme,
die auf gesammelten Daten selbständig
lernen – realisieren
zu können.
Weiterer Vorteil ist es, dass Zusammenhänge erkannt werden, die sonst
nicht deutlich geworden waren. Man e fährt zum Beispiel, dass eine Beziehung
zwischen der Beleuchtungsstärke
in einem Kaufhaus und dem Kaufverhalten von Kunden besteht, obwohl
so eine Beziehung nicht zu vermuten war und die Kaufhausmitarbeiter
nie auf die Idee gekommen waren, entsprechende Daten miteinander zu
vergleich. Man bekommt so zu sagen Antworten auf Fragen, die nicht
gestellt wurden.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 37 handelt es sich bei
zumindest einer Erfassungseineinheit um eine Smart Kamera. Dieser
Aufbau bring den Vorteil mit sich, zumindest einen Teil der Bildanalyse
an Ort und Stelle durchführen
zu können,
so dass die Bilder der Bildsequenz nur nach Bedarf an eine räumlich entfernte Steuerungseinheit
oder auch eine Verarbeitungseinheit der höheren Stufe der Bildanalyse
gesendet werde.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 38 werden bestimmte räumliche
Bereiche Zutritts- und/oder Verhaltensregeln definiert; eine Überprüfung der Übereinstimmung
der Zählergebnisse
mit diesen definierten Regeln findet dynamisch statt. Bei den Zutritts-
und/oder Verhaltensregeln kann es sich beispielsweise um eine minimale
oder maximale Anzahl von Personen in einem Bereich handeln, um die
maximale Verweildauer, um die maximale oder minimale Bewegungsgeschwindigkeit
oder Bewegungsbeschleunigung, um eine vorgeschriebene Bewegungsrichtung
und um ähnliche
Regeln handeln.
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Bei
der Ausführung
der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 39 wird neben der Erfassung
der Zähldaten
eine Überprüfung der
Bildsequenzen auf das Vorhandensein von Rauch und/oder Feuer durchgeführt. Diese Überprüfung kann
zum Beispiel mittels des bei der Beispielausführung des Anspruchs 32 beschriebenen
Vergleichs von Wertedifferenz für
Pixel oder Flächeneinheiten
zwischen den nacheinander folgenden Bildern mit Schwellenwerten
durchgeführt
werden. Für
eine Rauchentstehung ist die Änderung
der betroffenen Bildbereiche dahingehend charakteristisch, dass
die Kanten im Bild "verwischt" werden mit einer
gleichzeitigen Homogenisierung der Helligkeitsverläufe.
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Besonders
vorteilhafte und wichtige Anwendungsmöglichkeiten des Systems ergeben
sich bei der Erfassung und der Auswertung von Menschenströmen bei
Anlagen mit einem starken Menschenverkehr (Anspruch 40). Der Einsatz
hier ist vor Allem, aus den aktuellen Zähldaten Informationen darüber zu ziehen,
wie stark die Anlageninfrastruktureinheiten momentan ausgelastet
sind, um gegebenenfalls Maßnahmen
zu einer Umverteilung der Last zwischen verschiedenen Einheiten
zu treffen. Dies kann sich zum Beispiel darin ausdrücken, dass
zusätzliche Türen oder
Kassen geöffnet
werden, Beleuchtungsmittel eingeschaltet werden, Menschen bei einer
Notsituation durch visuelle oder Audioanzeigen darauf aufmerksam
gemacht werden, welche Fluchtwege noch benutzt werden können und
so weiter.
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Als
ein weiteres Beispiel kann hier die Zählung von Objekten am Eingang
in das Foyer eines Kinotheaters eingeführt werden: Aus dem Kontext
der Zählsituation
kann die Annahme getroffen werden, dass nur Menschen die Eingangsschwelle
zum Foyer überschreiten
und das im Allgemein keine größeren Objekte
wie zum Beispiel Reisegepäck,
Fahrräder, Hunde
mitgeführt
werden. Man kann also davon ausgehen, dass sich auch ohne einer
expliziten Objekterkennung bei allen gezählten Objekten um Menschen
handelt. So kann es ohne weitere Berechnungen eine Ansteuerung der
Gebäudeinfrastruktureinheiten
in Abhängigkeit
von der Anzahl der Kinobesucher gewährleistet werden. Diese Ansteuerung
kann mit den vorher aus den Erfahrungswerten berechneten Ansteuerungsparameter
automatisch oder mit Hilfe des Personals geschehen.
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Die
Zuordnung findet über
den Zwischenschritt der Zuordnung von physikalischen Eigenschaften,
wie oben beschrieben, oder über
eine direkte Zuordnung den technischen Ressourcen (zum Beispiel
mithilfe einer Zuordnungstabelle) statt. In dieser Zuordnungstabelle
kann zum Beispiel die Entsprechung der Personenanzahl der Anzahl
von geöffneten
Kassen, der Leistung der Belüftungsanlage oder
der Lautsprecher, der Anzahl von eingeschalteten Lampen und Ähnliches
stehen.
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So
kann es zum Beispiel für
die Ansteuerung des Belüftungssystems
eine Entscheidungsfunktion aufgestellt werden, welche die optimalen
Ansteuerungsparameter in Abhängigkeit
von der Anzahl sich in einem Raum bestimmter Größe aufhaltenden Personen ausgibt.
Das Belüftungssystem
wird somit beim Bedarf automatisch oder durch Meldungen an das Personal
reguliert. Eine ähnliche
Funktion kann zum Beispiel für
die Steuerung des Heizungssystems aufgestellt werden, wobei hier
nicht nur die aktuelle Raumtemperatur berücksichtigt wird, sondern auch die
zukünftige
Temperaturentwicklung in Folge dessen, dass sich die in einem Raum
aufhaltenden Personen den Raum durch ihre Körperwärme zusätzlich zu dem Heizungssystem
erwärmen.
Informationen über
die Verteilung der Kinogäste über die
einzelnen Kinosaals können
aus der Anzahl der jeweils für
ein Kinosaal verkauften Eintrittskarten hergeleitet werden, entweder
als eine direkte zeitnahe Übertragung von
Daten oder als eine Häufigkeitsvorhersage
in Abhängigkeit
der jeweiligen bereits registrierten Verteilungen und der Gesamtanzahl
der gezählten
Kinogäste.
Im Weiteren können
andere Anpassungen an die Zählinformationen
getätigt
werden wie die Vorbereitung entsprechender Mengen von Popcorn und Bereitstellung
von zusätzlichen
Verkaufspersonal oder eine entsprechende Regelung der Häufigkeit der
Toilettenreinigung oder eine entsprechende Regelung der Lautstärke von
Audioansagen usw.
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Die
gesammelten Statistiken werden nicht nur kurzfristig, sondern auch
langfristig zu einer Erhöhung
der Effizient der Ressourcenausnutzung eingesetzt. Informationen über die
Verteilung und die mittlere Verweildauer der Kinogäste an einzelnen
Verkaufsstellen können
zum Beispiel dazu verwendet werden, das Personal effizienter einzusetzen.
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Bei
dem weiteren Ausführungsbeispiel
handelt es sich um ein großes
Kaufhaus, dessen Räume mit
mehreren Videokameras beobachtet werden. Das Kaufhaus verfügt über mehrere
Ein- und Ausgänge,
Fahrtreppen, Kassen, einen Restaurant und eine Lebensmittelabteilung.
Zu den automatischen steuerbaren Systemen des Gebäudemanagements zählt das
Belüftungssystem,
das Heizungssystem, das Beleuchtungssystem, ein System für ein Audio- und/oder
visuelles Anzeigen von Kundeninformationen. Aus der Videoanalyse
sollen aber auch Sicherheits- und weitere über die Notwendigkeit des Angreifens
von Personal abgeleitet werden, wie zum Beispiel bei einem Diebstahlversuch
oder einem Verschmutzen des Fußbodens.
An mehreren Stellen im Kaufhaus sind Videokameras installiert, die
zu der Einheit zur automatischen intelligenten Videoanalyse kabellos
oder mittels eines Kabels verbunden sind.