DE102017112822A1 - Verfahren zur Bestimmung eines Positionsbereichs einer Person relativ zu einem Infrarotsensor und Skihelm - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung eines Positionsbereichs einer Person relativ zu einem Infrarotsensor und Skihelm Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Positionbereichs einer Person (8) relativ zu einem Infrarotsensor (4) innerhalb eines Erfassungsbereichs (6) des Infrarotsensors (4), insbesondere relativ zu einem an einem Skihelm (2) angeordneten Infrarotsensor (4). Der Infrarotsensor (4) weist ein Messfeld (5) mit mehreren matrixartig angeordneten Messelementen auf. Jedes Messelement erfasst eine Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) in einem dem jeweiligen Messelement zugeordneten Messelementerfassungsbereich. In einem Erfassungsschritt werden die Messelementbereichstemperaturen (9, 10 ,11) sämtlicher Messelemente erfasst und an eine datenübertragend mit dem Infrarotsensor (4) verbundene Datenverarbeitungseinheit übertragen. In einem nachfolgenden Positionsbestimmungsschritt wird durch die Datenverarbeitungseinheit überprüft, ob eine Messelementeanzahl unmittelbar zueinander benachbart angeordneter Messelemente eine Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) erfasst hat, die jeweils ein vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllt. Der Positionsbereich innerhalb der sich die Person aufhält wird durch die Messelementeanzahl zusammenhängender und das Schwellwertkriterium erfüllender Messelemente sowie deren Position innerhalb des Messfelds bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Positionsbereichs einer Person relativ zu einem Infrarotsensor innerhalb eines Erfassungsbereichs des Infrarotsensors, insbesondere zu einem an einem Skihelm angeordneten Infrarotsensor. Zudem betrifft die Erfindung einen Skihelm.
  • Beim Skifahren ist es dem Skifahrer üblicherweise nicht ohne weiteres möglich, die hinter ihm liegenden Pistenabschnitte durchgehend zu beobachten und insbesondere in geringem Abstand hinter sich fahrende andere Skifahrer zu erkennen. Um Unfälle durch Kollisionen zweier hintereinander fahrender Skifahrer zu vermeiden, ist daher vorgesehen, dass jeder Skifahrer grundsätzlich den vor ihm liegenden Pistenabschnitt beobachtet und bei sämtlichen Skimanövern die in diesem Pistenabschnitt fahrenden Skifahrer sowie deren Skimanöver berücksichtigt und beispielsweise bei einer Vorbeifahrt an einem Skifahrer einen ausreichend großen Sicherheitsabstand einhält.
  • In der Praxis kommt es jedoch insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen und auf Pistenabschnitten auf denen zugleich vergleichsweise zahlreiche Skifahrer abfahren regelmäßig zu Kollisionen, die auch schwere Verletzungen nach sich ziehen können. Diese Kollisionen sind häufig auch auf kaum vorhersehbare abrupte Fahrmanöver vorrausfahrender Skifahrer zurückzuführen. Daher wäre es insbesondere beim Skifahren zweckmäßig, dem Skifahrer in einem Gefährdungsbereich auf einem Pistenabschnitt unmittelbar hinter dem Skifahrer abfahrende weitere Skifahrer mit Hilfe geeigneter technischer Mittel anzuzeigen bzw. zu signalisieren.
  • Um eine Bewegung oder eine Anwesenheit einer Person in einem Erfassungsbereich eines Infrarotsensors und insbesondere eines passiven oder aktiven Sensors zu bestimmen, sind aus dem Stand der Technik passive und aktive Bewegungsmelder bekannt, die Bewegungen mit passiven Infrarotsensoren oder aktiven laufzeitbasierten Sensoren, sogenannten Wellenausbreitungssensoren, erfassen können. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten passiven Bewegungsmeldern zur Raumüberwachung ist es erforderlich, die sich in dem Erfassungsbereich des passiven Infrarotsensors aufhaltende Person bzw. deren Wärmestrahlung von weiteren warmen Objekten im Raum, wie beispielsweise Lampen, Heizkörpern und elektrischen Apparaten zu unterscheiden. Daher sind passive Bewegungsmelder darauf ausgelegt, eine Bewegung der Person bzw. der sich bewegenden Wärme- bzw. Infrarotquelle in dem Erfassungsbereich festzustellen.
  • Zu diesem Zweck ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dem Infrarotsensor ein geeignetes optisches System vorzuschalten, durch das einfallende Infrarotstrahlen bereichsweise zurückgeworfen und bereichsweise durchgelassen werden, wodurch eine Art streifenförmiger Erfassungsbereich geschaffen wird. Sobald sich eine Person durch diesen streifenförmigen Erfassungsbereich bewegt, wird von dem Infrarotsensor in aufeinanderfolgenden zeitlichen Abständen das Wärmesignal der Person erfasst. Das Wärmesignal einer sich bewegenden Person unterscheidet sich bei solchen passiven Bewegungsmeldern daher von dem Wärmesignal eines stehenden Objekts dadurch, dass das Wärmesignal nicht dauerhaft, sondern mit Unterbrechungen in den zeitlichen Abständen erfasst werden kann.
  • Auf diese Weise kann eine sich durch den Erfassungsbereich bewegende Infrarotquelle von einer relativ zu dem Infrarotsensor stehende Infrarotquelle unterschieden werden. Solche passiven Bewegungsmelder eignen sich insbesondere zur Erfassung von Bewegungen, die im Wesentlichen parallel zu einer Sensorfläche des Infrarotsensors verlaufen, da bei einer solchen Bewegung häufige Wechsel der sich bewegenden Person von durch das optische System abgedeckten und nicht abgedeckten Bereichen erfolgt. Zudem eignen sich solche passiven Bewegungsmelder ausschließlich bei einer feststehenden Verwendung, da bei einer Eigenbewegung des passiven Bewegungsmelders auch beispielsweise feststehende elektrische Geräte als Personen bzw. als sich bewegende Infrarotquellen erkannt werden würden.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten aktiven Bewegungsmeldern wird der Aufenthalt bzw. die Bewegung einer Person in dem Erfassungsbereich des aus einem Sender und einem Empfänger bestehenden Sensors dadurch erkannt, dass von dem aktiven Bewegungsmelder elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich oder nicht hörbare akustische Ultraschallwellen abgestrahlt werden. Trifft das jeweilige Signal innerhalb des Erfassungsbereichs beispielsweise auf ein unbewegliches Möbelstück so wird es mit derselben Frequenz wieder reflektiert. Bewegt sich dagegen eine Person in einem Raum auf den Sensor zu oder von ihm weg, verringert bzw. erhöht sich die Frequenz des reflektierten Signals. Basierend auf dem Doppler-Effekt wird die Frequenzänderung der von einer bewegten Person reflektierten Wellen von einer Empfangseinheit gemessen und daraus eine Bewegung detektiert oder ein Abstand zwischen Sensor und Person bestimmt. Die aus dem Stand der Technik bekannten aktiven Bewegungsmelder eignen sich insbesondere zur Erfassung von Bewegungen, die auf den Melder zu verlaufen. Zudem eignen sich auch solche aktiven Bewegungsmelder ausschließlich zur Erkennung von sich bewegenden Personen, wenn die aktiven Bewegungsmelder feststehend montiert sind.
  • Als Aufgabe der Erfindung wird es angesehen, ein Verfahren sowie einen Skihelm bereitzustellen, mit dem sich in einem Erfassungsbereich eines Infrarotsensors aufhaltende Personen unabhängig von ihrer Bewegungsrichtung, stillstehend sowie unabhängig von einer möglichen Bewegung des Infrarotsensors erfasst werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Bestimmung eines Positionsbereichs einer Person relativ zu einem Infrarotsensor innerhalb eines Erfassungsbereichs des Infrarotsensors, insbesondere relativ zu einem an einem Skihelm angeordneten Infrarotsensor gelöst, wobei der Infrarotsensor ein Messfeld mit mehreren matrixartig angeordneten Messelementen aufweist, wobei jedes Messelement eine Messelementbereichstemperatur in einem dem jeweiligen Messelement zugeordneten Messelementerfassungsbereich erfasst, wobei in einem Erfassungsschritt die Messelementbereichstemperaturen sämtlicher Messelemente erfasst und an eine datenübertragend mit dem Infrarotsensor verbundene Datenverarbeitungseinheit übertragen werden, wobei in einem nachfolgenden Positionsbestimmungsschritt durch die Datenverarbeitungseinheit überprüft wird, ob eine Messelementeanzahl unmittelbar zueinander benachbart angeordneter Messelemente eine Messelementbereichstemperatur erfasst hat, die jeweils ein vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllt und wobei der Positionsbereich, innerhalb der sich die Person aufhält durch die Messelementeanzahl zusammenhängender und das Schwellwertkriterium erfüllender Messelemente sowie deren Position innerhalb des Messfelds bestimmt wird. Solche Infrarotsensoren mit mehreren matrixartig bzw. reihenweise parallel zueinander angeordneten und Infrarotstrahlung erfassenden Messelementen werden auch als Infrarot-Array-Sensoren bezeichnet. Vorteilhafterweise werden zur Durchführung des Verfahrens passive Infrarotmesselemente verwendet. Solche Infrarotsensoren mit matrixartig angeordneten passiven Infrarotmesselementen werden auch als passive Infrarot-Array-Sensoren bzw. PIR-Array-Sensoren bezeichnet. PIR-Array-Sensoren bieten den Vorteil eines vergleichsweise geringen elektrischen Leistungsbedarfs zum Betrieb der PIR-Array-Sensoren, sodass sich dieser Sensortyp besonders gut für mobile Anwendungen eignet.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messelementeanzahl zusammenhängender und das Schwellwertkriterium erfüllender Messelemente derart vorgegeben ist, dass eine gewünschte Erfassungsempfindlichkeit erreicht wird. Durch Anpassung der Messelementeanzahl wird auch die Erfassungsempfindlichkeit des Verfahrens angepasst. Je geringer die Messelementeanzahl gewählt wird, umso eher wird eine Wärmequelle als Person durch das Verfahren identifiziert.
  • Von den Messelementen werden jeweils aus verschiedenen Richtungen auf das jeweilige Messelement einfallende Infrarotstrahlen erfasst. Daher erfassen die Messelemente Infrarotstrahlen jeweils in einem vorgegebenen Erfassungswinkel, durch den der Messelementerfassungsbereich aufgespannt wird. Jedes Messelement kann Infrarotstrahlen von Objekten erfassen, die sich in dem zu dem Messelement zugehörigen Messelementerfassungsbereich befinden. Durch die Verwendung des Messfelds kann daher einfach eine Richtung ausgehend von dem Messfeld abgeschätzt werden, in dem sich das die Infrarotstrahlung abstrahlende Objekt befindet, da sich aufgrund der unterschiedlichen und sich üblicherweise nur teilweise überlappenden Messelementerfassungsbereiche das die Infrarotstrahlung abstrahlende Objekt jeweils nur in dem Messelementerfassungsbereich einiger Messelemente befindet.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Abstandsbereich innerhalb der sich die Person aufhält durch die Messelementeanzahl bestimmt wird. Durch die Verwendung der matrixartig angeordneten Messelemente kann in Kenntnis eines Abstands des Objekts von dem Messfeld eine Größe des Objekts durch die Anzahl unmittelbar benachbart zueinander angeordneter und eine erhöhte Infrarotstrahlung erfassender Messelemente abgeschätzt werden. Zudem ist es in Kenntnis der Abmessungen des Objekts möglich, auf Grundlage der Messelementeanzahl den Abstand des Objekts zu dem Messfeld abzuschätzen.
  • Um eine sich in dem Erfassungsbereich aufhaltende Person zu erkennen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die einen Abstandsbereich kennzeichnende Messelementeanzahl der Anzahl von unmittelbar benachbart angeordneter Messelementen entspricht, die in einem vorgegebenen Abstand einer Normperson von dem Infrarotsensor eine Messelementbereichstemperatur erfassen würden, die das vorgegebene Schwellwertkriterium erfüllt. Vorteilhafterweise ist es beispielsweise möglich, eine durchschnittliche Größe eines erwachsenen Skifahrers - der Normperson - vorzugeben und einen Abstandsbereich von dem Messfeld vorzugeben, in dem Objekte dieser Größe bzw. der dieser Objektgröße entsprechenden Messelementeanzahl überwacht werden.
  • Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Schwellwertkriterium erfüllt ist, wenn die jeweilige Messelementbereichstemperatur größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung von Personen auf einer Skipiste, entspricht der Schwellwert vorteilhafterweise mindestens einer üblicherweise auftretenden maximalen Schneetemperatur von beispielsweise 4°C oder besonders vorteilhafterweise einer geringfügig höheren Temperatur von beispielsweise 7°C. Eine geringfügig höhere Temperatur, die jedoch erheblich unter der bei einer Person üblicherweise gemessenen Temperatur liegt, können fehlerhafte Erfassungen tatsächlich nicht vorhandener Personen beispielsweise durch Messfehler oder ungewöhnlich hohe Schneetemperaturen vermieden werden.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Schwellwertkriterium erfüllt ist, wenn mindestens eine Messelementbereichstemperatur eines ersten Messelements größer als ein vorgegebener erster unterer Schwellwert und vorzugsweise kleiner als ein vorgegebener erster oberer Schwellwert ist und Messelementbereichstemperaturen von einer vorgegebenen Anzahl direkt an das erste Messelement angrenzenden zweiten Messelementen jeweils größer als ein vorgegebener zweiter unterer Schwellwert und kleiner als ein vorgegebener zweiter oberer Schwellwert ist. Der erste untere Schwellwert sollte vorteilhafterweise mindestens der maximalen Schneetemperatur entsprechen oder etwas über der maximalen Schneetemperatur liegen. Beispielsweise kann der erste untere Schwellwert erfindungsgemäß 7°C betragen. Der erste obere Schwellwert liegt vorteilhafterweise unterhalb einer menschlichen Körpertemperatur, da unter anderem auf Grund der Winterbekleidung der Person die abgegebene und von dem ersten Messelement erfassbare Infrarotstrahlung niedriger ist, als bei der Körpertemperatur zu erwarten wäre. Der erste obere Schwellwert beträgt vorteilhafterweise 15°C.
  • Der zweite untere Schwellwert entspricht erfindungsgemäß einer üblicherweise auftretenden minimalen Schneetemperatur. Vorteilhafterweise entspricht der zweite untere Schwellwert -4°C. Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der zweite obere Schwellwert kleiner oder gleich dem ersten unteren Schwellwert ist. Vorteilhafterweise beträgt der zweite obere Schwellwert 4°C.
  • Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite obere Schwellwert der Messelementbereichstemperatur des ersten Messelements entspricht. Welche Messelemente die von einer Person abgestrahlte Infrarotstrahlung erfassen, hängt im Wesentlichen von der Richtung und dem Abstand der Person und insbesondere einer Normperson relativ zu dem Messfeld ab. Üblicherweise erfasst dabei mindestens ein Messelement einen besonders großen Anteil der Infrarotstrahlung und auf Grund der sich teilweise überlappenden Messelementbereiche erfassen einige unmittelbar benachbart zu diesem Messelement angeordnete weitere Messelemente ebenfalls einen - kleineren - Anteil der von der Person abgestrahlten Infrarotstrahlung. Um Fehlalarme und Frühalarme zu vermeiden, ist daher vorgesehen, dass mehrere Messelemente zumindest einen Teil der Infrarotstrahlung erfassen sollen, bevor eine Positionsbestimmung erfolgt. Auf diese Weise werden ausschließlich Personen in einem Mindestabstand von dem Infrarotsensor erkannt und deren Position bestimmt.
  • Um mit Hilfe des Verfahrens beispielsweise die Sicherheit beim Skifahren zu erhöhen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit eine Alarmsituation feststellt und ein Alarmsignal auslöst, wenn eine Person in einem vorgegebenen Abstandsbereich erfasst wird. Auf diese Weise kann beispielweise dem Skifahrer signalisiert werden, dass sich eine Person unmittelbar hinter ihm befindet, sofern der Infrarotsensor bzw. das Messfeld ausgehend von dem Skifahrer nach hinten ausgerichtet ist.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Erfassungsschritt und der Positionsbestimmungsschritt fortlaufend ausgeführt werden. Auf diese Weise kann eine andauernde Überwachung und Bestimmung des Positionsbereichs mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Änderung des Positionsbereichs innerhalb dessen eine Person in aufeinanderfolgend durchgeführten Erfassungs- und Positionsbestimmungsschritten von der Datenverarbeitungseinheit bestimmt wird. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise auch bestimmt werden, ob ein Alarmsignal ausgelöst werden sollte oder nicht. Beispielsweise könnte bei einer Annäherung einer Person ein Alarmsignal ausgelöst werden, während bei einer Person, die einen konstanten Abstand zu dem Infrarotsensor einhält, kein Alarmsignal ausgelöst wird.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Skihelm mit einem in einem Hinterkopfbereich des Skihelms angeordneten Infrarotsensor und mit einer datenübertragend mit dem Infrarotsensor verbundenen Datenverarbeitungseinheit, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Durchführung des voranstehend definierten Verfahrens eingerichtet ist. Die Datenverarbeitungseinheit ist vorteilhafterweise an dem Skihelm angeordnet. Es ist aber auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit beabstandet zu dem Skihelm angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann als Datenverarbeitungseinheit beispielsweise auch ein datenübertragend mit dem Infrarotsensor verbundenes Mobiltelefon verwendet werden. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Infrarotsensor um einen PIR-Array-Sensor.
  • Um auch die nachfolgenden Skifahrer vor der möglichen Kollision warnen zu können und auf den vorausfahrenden Skifahrer aufmerksam zu machen und um den den Skihelm tragenden Skifahrer durch ein Alarmsignal zu warnen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem Hinterkopfbereich und/oder in einem Stirnbereich eine von der Datenverarbeitungseinheit aktivierbare und deaktivierbare Warnleuchte angeordnet ist, wobei die Warnleuchte von der Datenverarbeitungseinheit aktiviert wird, wenn die Alarmsituation festgestellt ist.
  • Zur Erzeugung des Alarmsignals ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Skihelm ein von der Datenverarbeitungseinheit aktivierbares und deaktivierbares Vibrationselement angeordnet ist, wobei das Vibrationselement von der Datenverarbeitungseinheit aktiviert wird, wenn die Alarmsituation festgestellt ist. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass der Skihelm alternativ oder zusätzlich einen akustischen Warnsignalgeber aufweist, um das Alarmsignal zu erzeugen.
  • Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit in einen Schlafmodus versetzt werden kann, in dem die Datenverarbeitungseinheit nur geringe Energie benötigt. Erfindungsgemäß kann die Datenverarbeitungseinheit aus dem Schlafmodus heraus durch ein Signal des Infrarotsensors aktiviert werden, zum Beispiel, sobald der Infrarotsensor eine hohe Temperatur in einem großen Bereich des Erfassungsbereichs beispielsweise durch Berührung des Infrarotsensors mit der Hand erfasst. Auf die gleiche Weise kann die Datenverarbeitungseinheit vorteilhafterweise wieder in den Schlafmodus versetzt werden. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit automatisch in den Schlafmodus versetzt wird, wenn der Infrarotsensor über einen vorgegebenen Zeitraum keine wesentliche Veränderung der Temperatur erfasst. Auf diese Weise kann beispielsweise der Schlafmodus automatisch aktiviert werden, wenn der Skihelm nicht länger benutzt und in den Kofferraum eines PKW geräumt wurde.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Skihelms mit einem Infrarotsensor und einer sich in einem Erfassungsbereich des Infrarotsensors aufhaltenden Person, wobei bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Schwellwertkriterium erfüllt ist und
    • 2 und 3 jeweils schematische Darstellungen des in 1 dargestellten Skihelms, wobei bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Schwellwertkriterium jeweils nicht erfüllt ist.
  • In den Figuren ist jeweils schematisch ein Skifahrer 1 mit einem Skihelm 2 dargestellt. Der Skihelm 2 weist einen in einem Hinterkopfbereich 3 des Skihelms 2 angeordneten Infrarotsensor 4 auf.
  • Der Infrarotsensor 4 weist ein Messfeld 5 mit mehreren nicht dargestellten Messelementen auf, die Infrarotstrahlung in einem Erfassungsbereich 6 erfassen können.
  • In einem Abstandsbereich 7 hält sich eine Person 8 auf, deren Infrarotstrahlung von den Messelementen erfasst werden. In den Darstellung der 1 und 2 sind Messelementbereichstemperaturen 9 von neun Messelementen schematisch dargestellt, die von der Person 8 und der Umgebung abgestrahlte Infrarotstrahlung erfassen.
  • Der Skihelm 2 weist eine nicht dargestellte und datenübertragend mit dem Infrarotsensor 4 verbundene Datenverarbeitungseinheit auf. Die von den Messelementen des Messfelds 5 erfassten Messelementbereichstemperaturen 9 werden fortlaufend an die Datenverarbeitungseinheit übertragen. Die Datenverarbeitungseinheit überprüft die eingehenden Messelementbereichstemperaturen 9 fortlaufend dahingehend, ob eine Messelementeanzahl unmittelbar zueinander benachbart angeordneter Messelemente eine Messelementbereichstemperatur 9 erfasst hat, die jeweils ein vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllt.
  • In dem dargestellten Anwendungsbeispiel ist die Datenverarbeitungseinheit derart ausgelegt, dass das Schwellwertkriterium erfüllt ist, wenn mindestens eine Messelementbereichstemperatur 9 eines ersten Messelements größer als ein vorgegebener erster unterer Schwellwert und vorzugsweise kleiner als ein vorgegebener erster oberer Schwellwert ist und Messelementbereichstemperaturen 9 von fünf direkt an das erste Messelement angrenzenden zweiten Messelementen jeweils größer als ein vorgegebener zweiter unterer Schwellwert und kleiner als ein vorgegebener zweiter oberer Schwellwert sind. Der erste untere Schwellwert beträgt 5°C, der erste obere Schwellwert 15°C, der zweite untere Schwellwert -4°C und der zweite obere Schwellwert 4°C.
  • Die einem ersten Messelement zugeordnete Messelementbereichstemperatur 10 weist eine Temperatur zwischen 5°C und 15°C nämlich 13°C auf. Messelementbereichstemperaturen 11 von fünf unmittelbar an das erste Messelement angrenzenden zweiten Messelementen weisen jeweils eine Temperatur zwischen -4°C und 4°C, nämlich -1°C auf. Daher ist das Schwellwertkriterium in diesem Beispiel erfüllt.
  • Die Datenverarbeitungseinheit ist so eingerichtet, dass die Datenverarbeitungseinheit eine Alarmsituation feststellt und ein Alarmsignal auslöst, da die Person 8 in dem Abstandsbereich 7 erfasst wird. Zur Signalisierung des Alarms weist der Skihelm 2 eine von der Datenverarbeitungseinheit aktivierbare und deaktivierbare Warnleuchte 12 sowie ein Vibrationselement auf. Zudem weist der Skihelm 2 zur Warnung der Person 8 eine in dem Hinterkopfbereich 3 des Skihelms 2 angeordnete weitere Warnleuchte 13 auf.
  • Im Unterscheid zu der in 1 dargestellten Situation erfassen bei der in 2 dargestellten Situation nur vier unmittelbar an das erste Messelement angrenzende Messelemente eine Temperatur größer als -4°C und kleiner als 4°C. Daher ist bei der in 2 dargestellten Situation das Schwellwertkriterium nicht erfüllt.
  • Bei der in 3 dargestellten Situation befindet sich die Person 8 deutlich näher an dem Infrarotsensor 4, und befindet sich nicht mehr in dem Abstandsbereich 7. Daher wird von vier Messelementen eine Temperatur zwischen 5°C und 15°C, nämlich 13°C erfasst. Aus diesem Grund kann das Schwellwertkriterium nicht erfüllt werden, da keines der die 13°C erfassenden Messelemente fünf zweite Messelemente aufweisen kann. Auf diese Weise wird erreicht, dass Personen 8 nur in einem bestimmten Abstandsbereich 7 erfasst werden, sodass beispielsweise im Wartebereich einer Liftanlage kein Alarm ausgelöst wird.
  • In den Darstellungen ist jeweils eine Messelementbereichstemperatur 9 exemplarisch mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Bestimmung eines Positionbereichs einer Person (8) relativ zu einem Infrarotsensor (4) innerhalb eines Erfassungsbereichs (6) des Infrarotsensors (4), insbesondere relativ zu einem an einem Skihelm (2) angeordneten Infrarotsensor (4), wobei der Infrarotsensor (4) ein Messfeld (5) mit mehreren matrixartig angeordneten Messelementen aufweist, wobei jedes Messelement eine Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) in einem dem jeweiligen Messelement zugeordneten Messelementerfassungsbereich erfasst, wobei in einem Erfassungsschritt die Messelementbereichstemperaturen (9, 10 ,11) sämtlicher Messelemente erfasst und an eine datenübertragend mit dem Infrarotsensor (4) verbundene Datenverarbeitungseinheit übertragen werden, wobei in einem nachfolgenden Positionsbestimmungsschritt durch die Datenverarbeitungseinheit überprüft wird, ob eine Messelementeanzahl unmittelbar zueinander benachbart angeordneter Messelemente eine Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) erfasst hat, die jeweils ein vorgegebenes Schwellwertkriterium erfüllt und wobei der Positionsbereich innerhalb der sich die Person aufhält durch die Messelementeanzahl zusammenhängender und das Schwellwertkriterium erfüllender Messelemente sowie deren Position innerhalb des Messfelds bestimmt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandsbereich (7) innerhalb der sich die Person aufhält durch die Messelementeanzahl bestimmt wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Abstandsbereich (7) kennzeichnende Messelementeanzahl der Anzahl von unmittelbar benachbart angeordneten Messelementen entspricht, die in einem vorgegebenen Abstand einer Normperson von dem Infrarotsensor (4) eine Messelementbereichstemperatur erfassen würden, die das vorgegebene Schwellwertkriterium erfüllt.
  4. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwellwertkriterium erfüllt ist, wenn die jeweilige Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) größer als ein vorgegebener Schwellwert ist.
  5. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwellwertkriterium erfüllt ist, wenn mindestens eine Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) eines ersten Messelements größer als ein vorgegebener erster unterer Schwellwert und vorzugsweise kleiner als ein vorgegebener erster oberer Schwellwert ist und Messelementbereichstemperaturen (9, 10 ,11) von einer vorgegebenen Anzahl direkt an das erste Messelement angrenzenden zweiten Messelementen jeweils größer als ein vorgegebener zweiter unterer Schwellwert und kleiner als ein vorgegebener zweiter oberer Schwellwert ist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite obere Schwellwert kleiner oder gleich dem ersten unteren Schwellwert ist.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite obere Schwellwert der Messelementbereichstemperatur (9, 10 ,11) des ersten Messelements entspricht.
  8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit eine Alarmsituation feststellt und ein Alarmsignal auslöst, wenn eine Person (8) in einem vorgegebenen Abstandsbereich (7) erfasst wird.
  9. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsschritt und der Positionsbestimmungsschritt fortlaufend ausgeführt werden.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des Positionsbereichs innerhalb dessen eine Person (8) in aufeinanderfolgend durchgeführten Erfassungs- und Positionsbestimmungsschritten von der Datenverarbeitungseinheit bestimmt wird.
  11. Skihelm (2) mit einem in einem Hinterkopfbereich (3) des Skihelms angeordneten Infrarotsensor (4) und einer datenübertragend mit dem Infrarotsensor (4) verbundenen Datenverarbeitungseinheit, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Durchführung des in den Patentansprüchen 1 bis 10 definierten Verfahrens eingerichtet ist.
  12. Skihelm (2) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Hinterkopfbereich (3) und/oder in einem Stirnbereich eine von der Datenverarbeitungseinheit aktivierbare und deaktivierbare Warnleuchte (12, 13) angeordnet ist, wobei die Warnleuchte (12, 13) von der Datenverarbeitungseinheit aktiviert wird, wenn die Alarmsituation festgestellt ist.
  13. Skihelm (2) gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Skihelm (2) ein von der Datenverarbeitungseinheit aktivierbares und deaktivierbares Vibrationselement angeordnet ist, wobei das Vibrationselement von der Datenverarbeitungseinheit aktiviert wird, wenn die Alarmsituation festgestellt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111486960A (zh) * 2020-03-27 2020-08-04 深圳光启超材料技术有限公司 异常区域的确定方法、头戴设备、存储介质
AT17162U1 (de) * 2020-04-06 2021-07-15 Comnovo Gmbh Computerprogrammprodukt für ein Warnverfahren
EP3916694A1 (de) * 2020-05-27 2021-12-01 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum orten von personen in einem öffentlich zugänglichen raum und computerverfahren hierfür

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