DE102020128501A1 - Method and device for contactless monitoring of a space to be monitored - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums, wobei mittels einer Signalquelle Schallsignale ausgesendet und mittels einer Sensoreinrichtung erfasst werden. Das Verfahren umfasst das Aussenden von Schallmesssignalen mittels der Signalquelle in einen zu überwachenden Raumbereich und das Erfassen von Schallantwortsignalen aus dem zu überwachenden Raum mittels der Sensoreinrichtung auf das Aussenden der Schallmesssignale. In einer Auswerteinrichtung, die zumindest mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, ist weiterhin Folgendes vorgesehen: Bestimmen einer Hüllkurve für die erfassten Schallantwortsignale; Bestimmen eines Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus einer Hüllkurvenanalyse; Bereitstellen von Referenzdaten, die einen Referenzparameter für den zu überwachenden Raum anzeigen; und Bestimmen einer Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter unterscheidet.The invention relates to a method and a device for contactless monitoring of a room to be monitored, sound signals being emitted by a signal source and detected by a sensor device. The method includes the emission of sound measurement signals by means of the signal source in a room area to be monitored and the detection of sound response signals from the room to be monitored by means of the sensor device in response to the emission of the sound measurement signals. The following is also provided in an evaluation device, which is connected at least to the sensor device: determining an envelope for the recorded sound response signals; determining a property parameter for the space to be monitored from an envelope analysis; providing reference data indicative of a reference parameter for the space to be monitored; and determining a change in the space to be monitored when the property parameter differs from the reference parameter.

Description

Die betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums.The relates to a method and a device for contactless monitoring of a space to be monitored.

Hintergrundbackground

Im Zusammenhang mit verschiedenen Anwendungen besteht Bedarf, einem Raum oder einen Raumbereich dahingehend zu überwachen, ob es in dem Raum eine Veränderung gegenüber einer (vorherigen) Vergleichs- oder Referenzsituation gegeben hat, zum Beispiel um zu prüfen, ob eine Person in den Raum gelangt ist oder diesen verlassen hat. Auf diese Weise kann für den überwachten Raum beispielweise detektiert werden, ob dieser leer ist oder sich nun Gegenstände oder Personen in dem Raum befinden.In connection with various applications, there is a need to monitor a room or a room area to determine whether there has been a change in the room compared to a (previous) comparison or reference situation, for example to check whether a person has entered the room or left it. In this way, for example, it can be detected for the monitored room whether it is empty or whether there are objects or people in the room.

Eine solche Überwachung kann beispielweise bei Beförderungsanlagen wie Aufzug, Fahrtreppe oder Fahrsteig vorgesehen sein. Derartige Beförderungsanlagen werden sowohl für den Personentransport als auch für den Warentransport eingesetzt. Aufzüge werden unter anderem dazu eingesetzt, Passagiere zwischen verschiedenen Stockwerken innerhalb eines Gebäudes zu befördern. Hierbei gibt es unterschiedlichste Gründe, Veränderungen in der Aufzugskabine des Aufzuges zu erkennen.Such monitoring can be provided, for example, in transportation systems such as elevators, escalators or moving walks. Such transport systems are used both for the transport of people and for the transport of goods. Elevators are used, among other things, to transport passengers between different floors within a building. There are a wide variety of reasons for recognizing changes in the elevator car of the elevator.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme bekannt wie räumliche Bereiche überwacht werden können. Beispielsweise sind Sensoren bekannt, welche die Anwesenheit von Personen in einem Raum erkennen können. Diese basieren beispielsweise auf Ultraschall und Nutzen zur Erkennung von Personen den Dopplereffekt aus. Dies setzt jedoch minimale Bewegungen der Personen voraus, beispielsweise der Hände oder des Kopfes. Absolut stillstehende Personen wie auch Gegenstände können diese auf dem Dopplereffekt basierenden Sensoren nicht erkennen. Andere Sensoren basieren auf Infrarot. Diese können Personen erkennen, eignen sich jedoch nur schlecht oder gar nicht zum Erkennen von Gegenständen.Various systems are known from the prior art for monitoring spatial areas. For example, sensors are known which can detect the presence of people in a room. These are based, for example, on ultrasound and use the Doppler effect to identify people. However, this requires minimal movement of the people, for example the hands or the head. These sensors, which are based on the Doppler effect, cannot detect people or objects that are absolutely still. Other sensors are based on infrared. These can recognize people, but are only poorly or not at all suitable for recognizing objects.

Weiter sind Systeme zum Erkennen von Veränderungen in einem Raumbereich bekannt, zum Beispiel einer Aufzugskabine, die auf der Auswertung von optischen Bildern, beispielsweise Fotos oder Videobildern, beruhen. Diese Systeme sind jedoch bei Aufzugskabinen mit einer oder mehreren, durchsichtigen Seitenwänden oder eines durchsichtigen Bodens schlecht geeignet, da sich die Umgebung ausserhalb der Aufzugskabine ändert. Ebenso sind heutzutage Bildschirme in Aufzugskabinen anzutreffen, welche bewegte Inhalte zeigen und bei einer optischen Auswertung zu Fehlinformationen führen können.Also known are systems for detecting changes in a spatial area, for example an elevator car, which are based on the evaluation of optical images, for example photos or video images. However, these systems are ill-suited to elevator cars with one or more transparent side walls or a transparent floor, since the environment outside the elevator car changes. Likewise, nowadays screens can be found in elevator cabins, which show moving content and can lead to incorrect information in the case of a visual evaluation.

Bei einem Verfahren zum Erkennen von Veränderungen in einem Raum werden Ultraschall-Impulse ausgesendet (Hammoud et al., Procedia Computer Science 109C(2017)75-83). Es werden hierauf Antwortsignale der Ultraschall-Impulse aufgezeichnet. Für das Antwortsignal wird eine Fourier-Transformation ausgeführt, um das Frequenzspektrum des Antwortsignales bezüglich Dopplerverschiebungen zu untersuchen.In a method for detecting changes in a room, ultrasonic pulses are emitted (Hammoud et al., Procedia Computer Science 109C(2017)75-83). Response signals of the ultrasonic pulses are then recorded. A Fourier transform is performed on the response signal to examine the frequency spectrum of the response signal for Doppler shifts.

Zusammenfassungsummary

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums anzugeben, mit denen auf robuste und zuverlässige Art und Weise eine Veränderung in dem überwachten Raum bestimmt werden kann.The object of the invention is to specify a method and a device for contactless monitoring of a space to be monitored, with which a change in the monitored space can be determined in a robust and reliable manner.

Zur Lösung sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 10 geschaffen. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.A method and a device for contactless monitoring of a room to be monitored according to independent claims 1 and 10 are created for the solution. Configurations are the subject of dependent subclaims.

Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums geschaffen, welches Folgendes aufweist: Bereitstellen einer Signalquelle, die eingerichtet ist, Schallsignale auszusenden; Bereitstellen einer Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist, Schallsignale zu erfassen; Aussenden von Schallmesssignalen mittels der Signalquelle in einen zu überwachenden Raumbereich; und Erfassen von Schallantwortsignalen aus dem zu überwachenden Raum mittels der Sensoreinrichtung auf das Aussenden der Schallmesssignale. In einer Auswerteinrichtung, die zumindest mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, ist weiterhin Folgendes vorgesehen: Bestimmen einer Hüllkurve für die erfassten Schallantwortsignale; Bestimmen eines Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus einer Hüllkurvenanalyse; Bereitstellen von Referenzdaten, die einen Referenzparameter für den zu überwachenden Raum anzeigen; und Bestimmen einer Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter unterscheidet.According to one aspect, a method for contactless monitoring of a room to be monitored is created, which has the following: providing a signal source that is set up to emit sound signals; Providing a sensor device that is set up to detect sound signals; Transmission of sound measurement signals by means of the signal source in a spatial area to be monitored; and detecting sound response signals from the room to be monitored by means of the sensor device upon the transmission of the sound measurement signals. The following is also provided in an evaluation device, which is connected at least to the sensor device: determining an envelope for the recorded sound response signals; determining a property parameter for the space to be monitored from an envelope analysis; providing reference data indicative of a reference parameter for the space to be monitored; and determining a change in the space to be monitored when the property parameter differs from the reference parameter.

Nach einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums geschaffen, die Folgendes aufweist: eine Signalquelle, die eingerichtet ist, Schallsignale auszusenden; eine Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist, Schallsignale zu erfassen; und eine Auswerteinrichtung, die zumindest mit der Sensoreinrichtung verbunden ist. Die Auswerteinrichtung ist eingerichtet, auf das Aussenden von Schallmesssignalen mittels der Signalquelle in einen zu überwachenden Raum von der Sensoreinrichtung erfasste Schallantwortsignale auszuwerten und hierbei Folgendes auszuführen: Bestimmen einer Hüllkurve für die erfassten Schallantwortsignale; Bestimmen eines Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus einer Hüllkurvenanalyse; Bereitstellen von Referenzdaten, die einen Referenzparameter für den zu überwachenden Raum anzeigen; und Bestimmen einer Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter unterscheidet.According to a further aspect, a device for contactless monitoring of a space to be monitored is created, which has the following: a signal source which is set up to emit sound signals; a sensor device that is set up to detect sound signals; and an evaluation device which is connected at least to the sensor device. The evaluation device is set up to evaluate sound response signals detected by the sensor device in response to the emission of sound measurement signals by the signal source into a room to be monitored and to carry out the following: determining an envelope for the detected sound response signals; determining a property parameter for the space to be monitored from an envelope analysis; providing reference data indicative of a reference parameter for the space to be monitored; and determining a change in the space to be monitored when the property parameter differs from the reference parameter.

Mit der vorgeschlagenen Technik sind ein robustes System und ein robustes Verfahren zur kontaktlosen Erkennung von Veränderungen jeglicher Art in einem zu überwachenden räumlichen Bereich geschaffen. Eine Veränderung in dem überwachten Raum kann zuverlässig auch erkannt werden, wenn in dem Raum ein oder mehrere ruhende Objekte und / oder Personen anwesend sind oder nicht.With the proposed technology, a robust system and a robust method for the contactless detection of changes of any kind in a spatial area to be monitored are created. A change in the monitored room can also be reliably detected if one or more stationary objects and/or people are present in the room or not.

Auch kann zum Beispiel detektiert werden, wenn sich der überwachte Raum (wieder) geleert hat, zum Beispiel dadurch, dass eine oder mehrere Personen den Raum (wieder) verlassen haben.It can also be detected, for example, when the monitored room has emptied (again), for example because one or more people have left the room (again).

Es kann vorgesehen sein, dass ein unveränderter Zustand des überwachten Raums bestimmt wird, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter nicht unterscheidet, oder eine Abweichung der Parameter nur innerhalb vorbestimmter Toleranzgrenzen festgestellt wird. Die Referenz- oder Vergleichsdaten können bei dieser oder anderen Ausführungsbeispielen einen Referenzzustand des überwachten Raums zu einem (früheren) Referenzzeitpunkt anzeigen.Provision can be made for an unchanged state of the monitored space to be determined if the property parameter does not differ from the reference parameter, or if a deviation in the parameters is only determined within predetermined tolerance limits. In this or other exemplary embodiments, the reference or comparison data can indicate a reference state of the monitored space at an (earlier) reference point in time.

Ein zu überwachender Raum im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ein beliebiger räumlicher Bereich, sei es beispielweise im Innen- oder im Außenbereich von Gebäuden, welcher mittels der Anordnung mit der mindestens einen Signalquelle und der mindestens einen Sensoreinrichtung kontaktlos räumlich erfasst oder überwacht werden kann, mit Ausnahme des Raums in einer Aufzugskabine. Nicht umfasst von der Formulierung „zu überwachender Raum“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind weiterhin einer Aufzugsanlage zugeordnete Vor- oder Warteräume der Aufzugsanlage, insbesondere Wartebereiche vor einer Aufzugskabinentür.A room to be monitored within the meaning of the present application is any spatial area, be it for example inside or outside of buildings, which can be spatially detected or monitored contactlessly by means of the arrangement with the at least one signal source and the at least one sensor device Except for the space in an elevator car. The wording “room to be monitored” within the meaning of the present application also does not include vestibules or waiting rooms of the elevator system assigned to an elevator system, in particular waiting areas in front of an elevator car door.

Die Schallantwortsignale können als zeitaufgelöste Schallantwortsignale in der Zeitdomäne erfasst werden, und es kann eine zeitaufgelöste Hüllkurve bestimmt werden. Die Hüllkurve ist dann eine einhüllende Kurve über die bei der Messung erfassten Schallantwortsignale (entlang der Zeitachse).The acoustic response signals can be detected as time-resolved acoustic response signals in the time domain and a time-resolved envelope can be determined. The envelope is then an enveloping curve over the sound response signals recorded during the measurement (along the time axis).

Das Bestimmen des Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum kann weiterhin Folgendes umfassen: Bestimmen einer transformierten Hüllkurve, wobei die transformierte Hüllkurve unter Anwendung mindestens einer der folgenden Transformationen auf die Hüllkurve bestimmt wird: Transformation der Hüllkurve in die Frequenzdomäne und Wavelet-Transformation; und Bestimmen des Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus der transformierten Hüllkurve. Mittels der transformierten Hüllkurve kann die Veränderung auf verbesserte Art und weise bestimmt werden. Die Transformation ist Teil der Hüllkurvenanalyse. Der Eigenschaftsparameter wird aus einer Analyse der transformierten Hüllkurve bestimmt.Determining the property parameter for the space to be monitored may further comprise: determining a transformed envelope, the transformed envelope being determined using at least one of the following transformations on the envelope: transforming the envelope into the frequency domain and wavelet transforming; and determining the property parameter for the space to be monitored from the transformed envelope. The change can be determined in an improved manner by means of the transformed envelope curve. The transformation is part of the envelope analysis. The property parameter is determined from an analysis of the transformed envelope.

Alternativ oder ergänzend kann die Hüllkurvenanalyse eine Analyse der (nicht transformierten) Hüllkurve umfassen, um einen Eigenschaftsparameter für den zu überwachenden Raum zu bestimmen und mit einem zugeordneten Referenzparameter zu vergleichen. Bei einer im Rahmen der Hüllkurvenanalyse, insbesondere in der Zeitdomäne, zuvor hochpassgefilterten Hüllkurve können zum Bestimmen des Eigenschaftsparameters zum Beispiel Nulldurchgänge gezählt werden. Anhand der Anzahl kann auf den (aktuellen) Zustand des überwachten Raumes geschlossen werden. Je mehr Merkmale oder Eigenschaftsparameter aus der Hüllkurve und / oder der transformierten Hüllkurve bestimmt werden, desto genauer kann die Raumüberwachung ausgeführt werden.Alternatively or additionally, the envelope curve analysis can include an analysis of the (non-transformed) envelope curve in order to determine a property parameter for the space to be monitored and to compare it with an assigned reference parameter. In the case of an envelope curve that has previously been high-pass filtered as part of the envelope curve analysis, in particular in the time domain, zero crossings, for example, can be counted in order to determine the property parameter. Based on the number, the (current) status of the monitored room can be inferred. The more features or property parameters are determined from the envelope and/or the transformed envelope, the more accurately the space monitoring can be performed.

Im Fall der Transformation der Hüllkurve in die Frequenzdomäne kann der Eigenschaftsparameter für den zu überwachenden Raum aus der transformierten Hüllkurve in der Frequenzdomäne bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Fourier-Transformation oder die schnelle Fourier-Transformation angewendet werden, um die Hüllkurve in die Frequenzdomäne zu transferieren und so für diese ein Frequenzspektrum (transformierte Hüllkurve) zu bestimmen. In der Frequenzdomäne kann eine (weitere) Analyse der transformierten Hüllkurve ausgeführt werden, zum Beispiel eine Filterung.In the case of transforming the envelope into the frequency domain, the property parameter for the space to be monitored can be determined from the transformed envelope into the frequency domain. For example, the Fourier transform or the fast Fourier transform can be used to transfer the envelope into the frequency domain and thus determine a frequency spectrum (transformed envelope) for it. In the frequency domain (further) analysis of the transformed envelope can be performed, for example filtering.

Der Eigenschaftsparameter kann bei der Hüllkurvenanalyse in der Frequenzdomäne aus einer frequenzabhängigen Amplitudenverteilung (Amplitudenspektrum) der transformierten Hüllkurve bestimmt werden.The property parameter can be determined in the envelope curve analysis in the frequency domain from a frequency-dependent amplitude distribution (amplitude spectrum) of the transformed envelope curve.

Weiterhin kann Folgendes vorgesehen sein: Bestimmen mindestens eines weiteren Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus der Hüllkurvenanalyse und Bestimmen der Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter und / oder der mindestens eine weitere Eigenschaftsparameter von einem weiteren Referenzparameter unterscheiden, welcher von den Referenzdaten angezeigt wird. In Verbindung mit dem mindestens einen weiteren Eigenschaftsparameter gelten die im Zusammenhang mit dem Eigenschaftsparameter gemachten Erläuterungen zu Ausgestaltungen entsprechend. Dieses gilt für den weiteren Referenzparameter und den Referenzparameter vergleichbar.Furthermore, the following can be provided: determining at least one further property parameter for the space to be monitored from the envelope analysis and determining the change in the space to be monitored, if the property parameter differs from the reference parameter and/or the at least one further property parameter differs from a further reference parameter which is indicated by the reference data. In connection with the at least one further property parameter, the explanations given in connection with the property parameter regarding configurations apply accordingly. This applies to the further reference parameter and the reference parameter in a comparable manner.

Beim Bestimmen der Veränderung unter Berücksichtigung des Eigenschaftsparameters und des Referenzparameters kann zumindest eine der folgenden Parameteroperation ausgeführt werden: Summenbildung und Differenzbildung. Zum Beispiel können Amplitudenwerte (frequenzabhängig) aufsummiert oder subtrahiert werden.When determining the change taking into account the property parameter and the reference parameter, at least one of the following parameter operations can be performed: summation and difference formation. For example, amplitude values (frequency dependent) can be added or subtracted.

Die Veränderung in dem zu überwachenden Raum kann bestimmt werden, wenn sich der Eigenschaftsparameter und der Referenzparameter zumindest um einen Schwellwert unterscheiden. Es wird festgestellt, dass keine Veränderung vorliegt, wenn der Unterschied zwischen Eigenschaftsparameter und Referenzparameter den Schwellwert nicht überschreitet.The change in the space to be monitored can be determined if the property parameter and the reference parameter differ by at least a threshold value. It is determined that there is no change if the difference between the property parameter and the reference parameter does not exceed the threshold value.

Als Veränderung in dem zu überwachenden Raum kann mindestens eine der folgenden Raumänderungen festgestellt werden: leerer Raum, Anwesenheit einer Person, Abwesenheit einer Person, Ortswechsel einer Person, Lageveränderung eines Objekts in dem Raum und Gefahrensituation.At least one of the following room changes can be determined as a change in the room to be monitored: empty room, presence of a person, absence of a person, change of location of a person, change of position of an object in the room and dangerous situation.

Die Hüllkurve ist eine einhüllende Kurve über die bei der Messung erfassten Schallantwortsignale. Beim Bestimmen der Hüllkurve kann zum Beispiel folgendes Verfahren vorgesehen sein: Bestimmen von Absolutwerten für die erfassten Schallantwortsignale, und anschließendes Berechnen eines gleitenden Mittelwerts. Alternativ können die einzelnen Maxima der erfassten Schallantwortsignale verbunden werden, mit oder ohne vorherige Absolutwertbildung. Hierbei können die Maxima mittels Interpolation verbunden werden.The envelope curve is an enveloping curve over the sound response signals recorded during the measurement. When determining the envelope, the following method can be provided, for example: determination of absolute values for the recorded sound response signals, and subsequent calculation of a moving average. Alternatively, the individual maxima of the recorded sound response signals can be connected, with or without absolute value formation beforehand. Here, the maxima can be connected by means of interpolation.

Nachfolgend werden weitere Ausgestaltungen beschrieben.Further configurations are described below.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren zum kontaktlosen Erkennen einer Veränderung in einem zu überwachenden räumlichen Bereich vorgesehen sein, bei dem ein Schallsensor und eine mit dem Schallsensor verbundene Auswerteeinheit verwendet werden. Das Verfahren umfasst Folgendes: Aussenden eines akustischen Impulses (Schallmesssignal); Aufzeichnen eines akustischen Antwortsignales des Impulses (Schallantwortsignale) als Ist-Signal; Bestimmen einer Hüllkurve des Ist-Signales und Erkennen von Veränderungen basierend auf der Hüllkurve.In an alternative exemplary embodiment, a method for contactless detection of a change in a spatial area to be monitored can be provided, in which a sound sensor and an evaluation unit connected to the sound sensor are used. The method comprises the following: emitting an acoustic pulse (sound measurement signal); recording an acoustic response signal of the impulse (acoustic response signals) as an actual signal; Determining an envelope of the actual signal and detecting changes based on the envelope.

Das Erkennen von Veränderungen basierend auf der Hüllkurve sieht in einer Ausführungsform das Bestimmen eines (Frequenz-)Spektrums der Hüllkurve des Ist-Signals vor. Dieses Spektrum wird bestimmt mittels Transformation der Hüllkurve (Ist-Messung) in die Frequenzdomäne. Eine Referenz-Messung (Referenzdaten) wird mit der Ist-Messung verglichen, um eine Veränderung zu erkennen.In one embodiment, the detection of changes based on the envelope provides for the determination of a (frequency) spectrum of the envelope of the actual signal. This spectrum is determined by transforming the envelope (actual measurement) into the frequency domain. A reference measurement (reference data) is compared with the actual measurement to detect a change.

In der Frequenzdomäne kann ein Amplituden-Spektrum ausgewertet werden, beispielsweise ein Amplituden-Frequenz-Spektrum. Dies erlaubt es, Amplituden-Spektren miteinander zu vergleichen. Amplituden-Spektren in der Frequenzdomäne sind von einer zeitlichen Verschiebung des Ist-Signales oder partiellen zeitlichen Verschiebungen von Teilsignalen des Ist-Signales unabhängig. Bei Testmessungen wurde festgestellt, dass so nachteilige Wirkungen von Luftturbulenzen und / oder Temperaturschwankungen im zu überwachenden Bereich auf die Auswertung Überwachungsmessungen vermieden werden können.An amplitude spectrum can be evaluated in the frequency domain, for example an amplitude-frequency spectrum. This allows amplitude spectra to be compared with one another. Amplitude spectra in the frequency domain are independent of a time shift in the actual signal or partial time shifts in partial signals of the actual signal. During test measurements it was found that in this way adverse effects of air turbulence and/or temperature fluctuations in the area to be monitored on the evaluation of monitoring measurements can be avoided.

Beim Bestimmen der Veränderung kann eine Differenz von Referenz-Messung und Ist-Messung ermittelt werden. Ein Vergleichswert zum Bestimmen der Veränderung kann mittels Summieren der Differenzen oder Summieren von aus den Differenzen bestimmten Werten berechnet werden. Die Ist-Messung kann als unterschiedlich zur Referenz-Messung erkannt, falls der Vergleichswert eine Toleranz-schwelle (Schwellwert) übersteigt.When determining the change, a difference between the reference measurement and the actual measurement can be determined. A comparison value for determining the change can be calculated by summing the differences or summing values determined from the differences. The actual measurement can be recognized as different from the reference measurement if the comparison value exceeds a tolerance threshold (threshold value).

Es kann vorgesehen sein, dass akustische Impulse (Schallmesssignale) über einen Winkelbereich von zumindest etwa 90 Grad (Öffnungswinkel) in den zu überwachenden Raum ausgesendet werden. Dies erlaubt es, den zu überwachenden Bereich mittels des Winkelbereichs des ausgesendeten Impulses geometrisch zu bestimmen. Beispielsweis kann ein Zugangsbereich von Gebäuden hin oder von dieser weg offen sein, das heisst nicht durch bauliche Massnahmen vom restlichen Raum abgegrenzt. Es kann vorgesehen sein, den Zugangsbereich zu überwachen, zum Beispiel um Informationen zu erhalten, ob sich eine Person, ein Gegenstand oder auch ein Roboter vor einer Tür des Zugangsbereichs befindet. Ebenso erlaubt diese vorteilhafte Ausführungsform, Gegenstände zu erkennen, die im Zugangsbereich bzw. in dem zu überwachenden Bereich deponiert werden und die Sicherheit der Personen gefährden.Provision can be made for acoustic impulses (sound measurement signals) to be emitted over an angular range of at least approximately 90 degrees (aperture angle) into the space to be monitored. This allows the area to be monitored to be determined geometrically by means of the angular range of the emitted pulse. For example, an access area can be open towards or away from buildings, i.e. not separated from the rest of the room by structural measures. Provision can be made for monitoring the access area, for example in order to obtain information as to whether a person, an object or even a robot is in front of a door of the access area. This advantageous embodiment also makes it possible to recognize objects that are deposited in the access area or in the area to be monitored and endanger the safety of the people.

Die Auswerteeinheit weist einen Prozessor und eine hiermit verbundenen Speichereinrichtung auf, um die Auswertung der Schallantwortsignale oder hieraus abgeleiteter Schallantwortdaten auszuführen. Weiterhin ist eine Schnittstelle zur Datenkommunikation vorgesehen.The evaluation unit has a processor and a memory device connected thereto in order to evaluate the sound response signals or sound response data derived therefrom. An interface for data communication is also provided.

Es kann vorgesehen sein, bei der Hüllkurvenanalyse zum Erkennen der Veränderung(en) in der Auswerteeinrichtung ein im Rahmen der Nutzung künstlicher Intelligenz trainiertes Modell für den zu überwachenden Raum bzw. die Raumüberwachung einzusetzen, zum Beispiel in Verbindung mit einem neuronalen Netzwerk. Hierzu wird beispielsweise das neuronale Netzwerk anhand von Hüllkurven und / oder transformierten Hüllkurven trainiert, welche für verschiedene Zuständen des zu überwachenden Raums bestimmt wurden.It can be provided that a model for the room to be monitored or the room surveillance that has been trained within the framework of the use of artificial intelligence can be used in the envelope curve analysis to detect the change(s) in the evaluation device, for example in connection with a neural network. For this purpose, for example, the neural network is trained using envelope curves and/or transformed envelope curves, which were determined for different states of the space to be monitored.

Figurenlistecharacter list

Nach folgend werden weitere Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Aufzugskabine;
  • 2 eine schematisch Darstellung einer Aufzugsanlage;
  • 3 zeigten für eine Ist-Messung einen akustischen Impuls, ein Antwortsignal des Impulses und dessen Hüllkurve sowie ein zugehöriges Spektrum;
  • 4 zeigten für eine Referenz-Messung den akustischen Impuls, ein Antwortsignal des Impulses und dessen Hüllkurve sowie ein zugehöriges Spektrum;
  • 5 schematisch einen Ausschnitt einer Aufzugsanlage, bei welcher ein zu überwachender Bereich vor einer Schachttüre der Aufzugsanlage liegt; und
  • 6 schematisch eine Blockdarstellung für ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung in einem zu überwachenden Bereich.
According to the following further exemplary embodiments are explained in more detail with reference to figures of a drawing. Here show:
  • 1 a schematic representation of an elevator car;
  • 2 a schematic representation of an elevator system;
  • 3 showed an acoustic impulse, a response signal of the impulse and its envelope as well as an associated spectrum for an actual measurement;
  • 4 showed the acoustic impulse, a response signal of the impulse and its envelope as well as an associated spectrum for a reference measurement;
  • 5 schematically a section of an elevator installation, in which an area to be monitored is located in front of a shaft door of the elevator installation; and
  • 6 schematically shows a block diagram for a method for detecting a change in an area to be monitored.

Nachfolgend werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums beispielhaft insbesondere unter Bezugnahme auf eine Aufzugsanlage und hiermit in Beziehung stehende zu überwachende Räume erläutert. Die Aspekte der Technik sind in gleicher Weise auf beliebige räumliche Bereiche zu übertragen, für die eine kontaktlose Überwachung ausgeführt werden soll, zum Beispiel zum Detektieren der Anwesenheit oder Nichtanwesenheit von Objekten und / oder Personen im überwachten Raum.A method and a device for contactless monitoring of a space to be monitored are explained below by way of example, in particular with reference to an elevator installation and spaces to be monitored that are related thereto. The aspects of the technology can be transferred in the same way to any spatial areas for which contactless surveillance is to be carried out, for example to detect the presence or absence of objects and/or people in the monitored space.

1 zeigt eine Aufzugskabine 10 für eine in 2 gezeigte Aufzugsanlage 20. Hierbei handelt es um eine Beförderungsanlage. 1 shows an elevator car 10 for an in 2 Elevator system 20 shown. This is a transport system.

Gemäß 2 umfasst die Aufzugsanlage 20 die Aufzugskabine10, welche zwischen verschiedenen Stockwerken mittels eines Antriebssystems bewegt werden kann. Als Antriebssystem ist ein Treibscheibenaufzug gezeigt, jedoch kann jedes beliebige Antriebssystem für eine Aufzugsanlage verwendet werden. Als Tragmittel 22 sind Drahtseile gezeigt, jedoch können auch Tragriemen oder dergleichen verwendet werden. Alternative Antriebssysteme wie ein Hydraulikaufzug, Zahnstangenaufzug, ein Vakuumaufzug oder ein beispielsweise mittels eines Linearmotors realisierten, seilloser Aufzug können ebenso zur Anwendung gelangen.According to 2 the elevator system 20 includes the elevator car 10, which can be moved between different floors by means of a drive system. A traction sheave elevator is shown as the drive system, but any drive system for an elevator installation can be used. Wire ropes are shown as the suspension means 22, but suspension belts or the like can also be used. Alternative drive systems such as a hydraulic elevator, a rack and pinion elevator, a vacuum elevator or a cable-free elevator realized by means of a linear motor, for example, can also be used.

Nach 1 zeigt ist die Aufzugskabine 10 mit einem Detektionsmodul 30 ausgestattet. Diese weist einen Sender 32 (Signalquelle), einen Empfänger 34 (Sensoreinrichtung) und eine mit dem Sender 32 und dem Empfänger 34 verbundene Auswerteeinheit 36 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein zu überwachender Bereich durch den Innenraum der Aufzugskabine 10 gebildet. Begrenzt ist der Bereich durch Seitenwände, eine Bodenfläche, eine Deckenfläche und eine Kabinentüre der Aufzugskabine 10.To 1 1, the elevator car 10 is equipped with a detection module 30. This has a transmitter 32 (signal source), a receiver 34 (sensor device) and an evaluation unit 36 connected to the transmitter 32 and the receiver 34 . In this exemplary embodiment, an area to be monitored is formed by the interior of the elevator car 10 . The area is delimited by side walls, a floor area, a ceiling area and a car door of the elevator car 10.

Das Detektionsmodul 30 dient dazu Veränderungen innerhalb der Aufzugskabine 10 zu erkennen. Eine Veränderung kann hierbei ein hinzugefügter Gegenstand 42 sein, wie beispielsweise ein vergessenes Paket. Weiter kann eine Veränderung innerhalb der Aufzugskabine 10 auch eine sich neu in der Aufzugskabine 10 befindende Person 44 sein. Auch ein aus der Aufzugskabine 10 entferner Gegenstand, wie zum Beispiel ein Handlauf, kann eine Veränderung bewirken.The detection module 30 is used to detect changes within the elevator car 10 . A change here can be an added item 42, such as a forgotten package. Furthermore, a change within the elevator car 10 can also be a new person 44 in the elevator car 10 . An object removed from the elevator car 10, such as a handrail, can also bring about a change.

Um eine Veränderung in der Aufzugskabine 10 (zu überwachender Raum) zu detektieren, sendet der Sender 32 einen akustischen Impuls 40 (Schallmesssignal), insbesondere einen Schallimpuls von etwa 48 kHz und einer Impulsdauer von in etwa 0.3 ms aus. Die Dauer von 0.3 ms entspricht dabei einigen Schwingungen bei 48 kHz, wobei zu beachten ist, dass der Sender auch eine Einschwingdauer wie auch eine Ausschwingdauer hat. Die Frequenz kann derart gewählt werden, dass diese weder für Menschen noch Haustiere, wie beispielsweise Hunde, hörbar ist. Falls eine andere Frequenz als die 48 kHz gewählt wird, ist die Dauer entsprechend anzupassen. Als Schall wird vorzugsweise Ultraschall bei einer Frequenz ab 16 kHz verwendet, sodass der Impuls und das Antwortsignal zumindest für Menschen nicht oder nur schwach hörbar ist.In order to detect a change in the elevator car 10 (room to be monitored), the transmitter 32 emits an acoustic pulse 40 (sound measurement signal), in particular a sound pulse of approximately 48 kHz and a pulse duration of approximately 0.3 ms. The duration of 0.3 ms corresponds to a few oscillations at 48 kHz, whereby it should be noted that the transmitter also has an attack time and a decay time. The frequency can be chosen in such a way that neither humans nor pets such as dogs can hear it. If a frequency other than 48 kHz is selected, the duration must be adjusted accordingly. The sound used is preferably ultrasound at a frequency of 16 kHz or more, so that the impulse and the response signal are not audible or only weakly audible, at least for humans.

Das Aussenden erfolgt über einen Winkelbereich von zumindest etwa 90°, vorzugsweise von zumindest 120° und besonders bevorzugt von zumindest 150°. Bei einem Winkelbereich von 180° wird im Normalfall der gesamte Innenbereich der Kabine vom Schallsignal 40 erfasst werden. Der Winkelbereich ist in 1 durch gestrichelte Linien dargestellt. In 1 ist der Sender 32 mittig an der Decke der Aufzugskabine 10 angeordnet. Falls alternativ der Sender 32 in einer Ecke der Aufzugskabine angeordnet wäre, würde auch ein Impuls, der über einen Winkelbereich von 90° ausgestrahlt wird, den gesamten Innenraum der Aufzugskabine erfassen.The transmission takes place over an angular range of at least approximately 90°, preferably at least 120° and particularly preferably at least 150°. With an angular range of 180 °, the entire interior of the Cabin are detected by the sound signal 40. The angular range is in 1 represented by dashed lines. In 1 the transmitter 32 is arranged centrally on the ceiling of the elevator car 10 . If, alternatively, the transmitter 32 were arranged in a corner of the elevator car, a pulse which is emitted over an angular range of 90° would also cover the entire interior of the elevator car.

Der Impuls 40 wird von Oberflächen der Kabine wie auch von irgendwelchen Objekten 42 oder Personen 44 wie auch Tieren innerhalb der Kabine 10 reflektiert. Objekte 42 können dabei bewegliche Gegenstände wie Pakete sein, aber auch fest im Kabineninnenraum angebrachte Gegenstände wie Handläufe und dergleichen. Das reflektierte Schallsignal des in 1 gezeigten Objektes 42 ist durch ein Wellenpaket 46 dargestellt. Das reflektierte Schallsignal der in der 1 gezeigten Person 44 ist durch das Wellenpaket 48 dargestellt. Die reflektierten Schallsignale 46, 48 werden durch den Empfänger 34 als akustisches Antwortsignals des Impulses 40 detektiert und an die Auswerteeinheit 36 zur Auswertung weitergeleitet.The pulse 40 reflects off surfaces of the cabin as well as any objects 42 or people 44 inside the cabin 10, as well as animals. Objects 42 can be movable objects such as packages, but also objects fixed in the interior of the cabin, such as handrails and the like. The reflected sound signal of the in 1 The object 42 shown is represented by a wave packet 46 . The reflected sound signal in the 1 shown person 44 is represented by the wave packet 48. The reflected sound signals 46, 48 are detected by the receiver 34 as an acoustic response signal of the impulse 40 and forwarded to the evaluation unit 36 for evaluation.

1 zeigt sowohl den Sender 32 (Signalquelle oder -geber) als auch den Empfänger 34 (Sensoreinrichtung). In einer alternativen Ausführungsform kann die Funktion des Senders und des Empfängers in einem Gerät zusammengefasst sein, das sowohl als Sender als auch als Empfänger betrieben werden kann. In englischer Sprache wird ein solches Gerät als Transceiver bezeichnet, der auch im Deutschen gebräuchlich ist. 1 shows both the transmitter 32 (signal source or transmitter) and the receiver 34 (sensing device). In an alternative embodiment, the function of the transmitter and the receiver can be combined in one device that can be operated both as a transmitter and as a receiver. In English, such a device is called a transceiver, which is also common in German.

Im Folgenden wird das Verfahren zum Erkennen oder Bestimmen einer Veränderung in einem zu überwachenden räumlichen Bereich beispielhaft anhand der Überwachung des Innenraums der Aufzugskabine 10 als dem zu überwachenden Bereich beschrieben. Die Technik ist in vergleichbarer Weise auf andere räumliche Bereiche anwendbar, zum Beispiel einen Raum oder ein Büro in einem Gebäude, einen Lagerraum, einen Raum in einem Verkehrsmittel oder einen Raumbereich außerhalb eines Gebäudes, ohne dass diese beispielhafte Aufzählung in irgendeiner Weise vollständig wäre.The method for detecting or determining a change in a spatial area to be monitored is described below by way of example using the monitoring of the interior of the elevator car 10 as the area to be monitored. The technology can be used in a comparable manner in other spatial areas, for example a room or an office in a building, a storage room, a room in a means of transport or a spatial area outside of a building, without this exemplary enumeration being in any way exhaustive.

Bei dem Verfahren wird überwacht oder bestimmt, ob sich in dem überwachten Raum hinsichtlich darin befindlicher Objekte und / oder Personen etwas verändert hat (gegenüber einem Vergleichs- oder Referenzzustand). Hierzu wird in der Auswerteeinheit zumindest eine in 3 beispielhaft gezeigte Referenz-Messung 50 (Referenzdaten) bereitgestellt, welche für den Vergleichs- oder Referenzzustand des zu überwachenden Raums aufgezeichnet wird, gegenüber welchem Veränderungen erkannt werden sollen.In the method, it is monitored or determined whether something has changed in the monitored room with regard to objects and/or people located therein (compared to a comparative or reference state). For this purpose, at least one in 3 reference measurement 50 shown as an example (reference data) is provided, which is recorded for the comparison or reference state of the space to be monitored, compared to which changes are to be detected.

Für das Bestimmen der Referenz-Messung 50 wird, wie in 3 gezeigt, ein akustischer Impuls 52 (Schallmesssignal) wie oben beschrieben ausgesendet. Das akustische Antwortsignal des ausgesendeten Impulses wird durch den Empfänger 34 empfangen und als Referenz-Signal 54 bezeichnet. Die Frequenz des Antwortsignales kann im Wesentlichen jener des ausgesendeten Impulses entsprechen. Die Zeitdauer und / oder die Amplitude des Antwortsignales unterscheiden sich jedoch vom ausgesendeten Impuls. Danach wird aus dem Referenz-Signal 54 dessen Hüllkurve bestimmt, welche als Referenz-Hüllkurve 56 bezeichnet wird. Aus der Referenz-Hüllkurve 56 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels Fourier-Transformation ein Amplituden-Spektrum 50' der Hüllkurve (transformierte Referenz-Hüllkurve) bestimmt und als Referenz-Messung 50 gespeichert.To determine the reference measurement 50, as in 3 shown, an acoustic pulse 52 (sound measurement signal) emitted as described above. The acoustic response signal of the emitted pulse is received by the receiver 34 and is referred to as the reference signal 54 . The frequency of the response signal can essentially correspond to that of the transmitted pulse. However, the length of time and/or the amplitude of the response signal differ from the transmitted pulse. Thereafter, the envelope of the reference signal 54 is determined, which is referred to as the reference envelope 56 . In the exemplary embodiment shown, an amplitude spectrum 50 ′ of the envelope (transformed reference envelope) is determined from the reference envelope 56 by means of Fourier transformation and stored as a reference measurement 50 .

Zur Bestimmung der Hüllkurve 56 sind in der Akustik verschiedene Verfahren als solche bekannt. Von einem amplitudenmodenmodulierten Signal kann dessen Hüllkurve beispielsweise wie folgt bestimmt werden. Die Bestimmung der Hüllkurve erfolgt mittels Gleichrichtung des Signales mit Hilfe einer Diode. Das gleichgerichtete Signal wird in einen Kondensator geladen, welcher wiederum durch einen Widerstand entladen werden kann. Dadurch ergibt sich die Hüllkurve des Signales. Dies ist beispielsweise im Buch „Die Audio-Enzyklopädie: Ein Nachschlagewerk für Tontechniker“, ISBN 3598117744, Seite 13 beschrieben. Rechnerisch kann dies beispielsweise wie folgt umgesetzt werden. Zunächst werden die Absolutwerte bestimmt. Alternativ können auch nur die positiven Werte des Signales genommen werden. Danach erfolgt eine Mittelung der Werte über eine gewisse Zeitdauer um die Hüllkurve zu bestimmen. Die Mittelung kann beispielsweise über Summierung und Mittelwertberechnung oder mittels eines Integrals erfolgen.Various methods are known as such in acoustics for determining the envelope curve 56 . The envelope of an amplitude mode modulated signal can be determined, for example, as follows. The envelope is determined by rectifying the signal using a diode. The rectified signal is charged into a capacitor, which in turn can be discharged through a resistor. This results in the envelope of the signal. This is described, for example, in the book "The Audio Encyclopedia: A Reference Guide for Audio Engineers", ISBN 3598117744, page 13. This can be implemented mathematically, for example, as follows. First the absolute values are determined. Alternatively, only the positive values of the signal can be taken. The values are then averaged over a certain period of time in order to determine the envelope. The averaging can take place, for example, via summation and averaging or by means of an integral.

Für die Bestimmung des Amplituden-Spektrums 50' in der Frequenzdomäne kann die Fourier-Transformation verwendet werden. Anstelle kann auch die rechnerisch weniger aufwändige Fast-Fourier-Transformation (schnelle Fourier-Transformation) angewendet werden. Andere Verfahren zur Transformation der Hüllkurve (transformierte Hüllkurve), um diese anschließend zu analysieren, sind verwendbar, zum Beispiel eine Wavelet-Transformation. Alternativ kann eine transformierte Hüllkurve mittels einer auf die Hüllkurve angewendete mathematische Entfaltungsoperation erzeugt werden.The Fourier transform can be used to determine the amplitude spectrum 50' in the frequency domain. Instead, the computationally less complex Fast Fourier Transform (fast Fourier Transform) can also be used. Other methods of transforming the envelope (transformed envelope) in order to subsequently analyze it can be used, for example a wavelet transform. Alternatively, a transformed envelope can be generated using a mathematical unfolding operation applied to the envelope.

Um zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der Aufzeichnung der Referenz-Messung 50 eine Veränderung gegenüber dem Zeitpunkt der Referenz-Messung 50 in und / oder an der Aufzugskabine 10 erkennen zu können, wird das Verfahren bei einem Ausführungsbeispiel wie folgt durchgeführt.In order to be able to detect a change compared to the time of the reference measurement 50 in and/or on the elevator car 10 at any point in time after the recording of the reference measurement 50, the method is carried out as follows in one exemplary embodiment.

6 zeigt schematisch eine Blockdarstellung für ein Verfahren zum Erkennen einer Veränderung in einem zu überwachenden Bereich. In einem Schritt S1 ein akustischer Impuls 62 wie oben beschrieben ausgesendet. Der akustische Impuls 62 breitet sich in der Aufzugskabine 10 aus und wird von reflektierenden Oberflächen reflektiert. Das akustische Antwortsignal (Schallantwortsignal) des akustischen Impulses 62 ist in 1 durch Schallwellen 46, 48 dargestellt. 6 shows a schematic block diagram for a method for detecting a change in an area to be monitored. In a step S1 an acoustic pulse 62 is emitted as described above. The acoustic pulse 62 propagates in the elevator car 10 and is reflected from reflective surfaces. The acoustic response signal (sound response signal) of the acoustic pulse 62 is in 1 represented by sound waves 46,48.

Dieses akustische Antwortsignal wird analog zum Verfahren der Referenz-Messung 50 wiederum durch den Empfänger 34 empfangen (Schritt S2). Das empfangene Signal wird als Ist-Signal 64 bezeichnet. Danach wird im Schritt S3 aus dem Ist-Signal 64 (wie oben beschrieben) dessen Hüllkurve, die Ist-Hüllkurve 66 bestimmt. Aus der Ist-Hüllkurve 66 wird im Schritt S4 mittels Fourier-Transformation ein Amplituden-Spektrum der Hüllkurve (transformierte Hüllkurve) bestimmt, welche die Ist-Messung 60 bildet.Analogously to the method of the reference measurement 50, this acoustic response signal is in turn received by the receiver 34 (step S2). The signal received is referred to as the actual signal 64 . Then, in step S3, the envelope of the actual signal 64 (as described above), the actual envelope 66, is determined. In step S4, an amplitude spectrum of the envelope (transformed envelope) which forms the actual measurement 60 is determined from the actual envelope 66 by means of Fourier transformation.

Aus der Ist-Hüllkurve 66 wird im Schritt S4 wiederum mittels Fourier-Transformation ein Amplituden-Spektrum 60' der Hüllkurve 66 bestimmt, welche die Ist-Messung 60 bildet. Als Amplitude kann, da die einzelnen Werte des Spektrums im Allgemeinen komplexe Zahlen sind, die Wurzel aus der Summe der Quadrate von Realteil und Imaginärteil der komplexen Zahl verstanden werden.In step S4, an amplitude spectrum 60' of the envelope curve 66, which forms the actual measurement 60, is again determined from the actual envelope curve 66 by means of Fourier transformation. Since the individual values of the spectrum are generally complex numbers, the amplitude can be understood as the square root of the sum of the squares of the real and imaginary parts of the complex number.

Im nächsten Schritt S5 wird die Ist-Messung 60 mit der Referenz-Messung 50 verglichen, um eventuelle Veränderungen für die Hüllkurve 66 zu bestimmen. Hierzu wird in diesem Ausführungsbeispiel die Ist-Messung 60 mit der Referenz-Messung 50 verglichen.In the next step S5, the actual measurement 60 is compared with the reference measurement 50 in order to determine possible changes for the envelope curve 66. For this purpose, the actual measurement 60 is compared with the reference measurement 50 in this exemplary embodiment.

Das Vergleichen kann beispielsweise durch Bestimmen der Differenz zwischen der Referenz-Messung 50 und der Ist-Messung 60 als Funktion der Frequenz bestimmt werden. Die Absolut-Beträge der Differenzen können über einen Frequenzbereich aufsummiert werden, um einen Vergleichswert, der auch als Maß bezeichnet wird, für die Gleichheit der Referenz-Messung 50 zur Ist-Messung 60 zu erhalten. Anstelle der Absolut-Beträge können auch die Quadrate der Differenzen über den Frequenzbereich aufsummiert werden. Anstelle einer Summation kann auch selbstverständlich eine Integration erfolgen. Andere mathematische Vergleichsoperationen, mittels deren die Gleichheit oder Ähnlichkeit zweier Funktionen bestimmt werden kann, können selbstverständlich ebenfalls angewendet werden.The comparison can be determined, for example, by determining the difference between the reference measurement 50 and the actual measurement 60 as a function of frequency. The absolute amounts of the differences can be summed up over a frequency range in order to obtain a comparison value, which is also referred to as a measure, for the equality of the reference measurement 50 with the actual measurement 60 . Instead of the absolute amounts, the squares of the differences over the frequency range can also be summed up. Instead of a summation, an integration can of course also take place. Other mathematical comparison operations, by means of which the equality or similarity of two functions can be determined, can of course also be used.

Das erhaltene Maß für die Gleichheit kann in einem folgenden Schritt mit einer Toleranzschwelle verglichen werden, um eine Veränderung in der Aufzugskabine zu erkennen: der Innenraum der Aufzugskabine 10 wird als unverändert erkannt, falls das Maß kleiner als die Toleranzschwelle ist, andernfalls wird eine Veränderung innerhalb der Aufzugskabine 10 erkannt.The measure of equality obtained can be compared with a tolerance threshold in a following step in order to detect a change in the elevator car: the interior of the elevator car 10 is recognized as unchanged if the measure is smaller than the tolerance threshold, otherwise a change within of the elevator car 10 recognized.

Um während eines Überwachungszeitraums auftretende Veränderungen in der Aufzugskabine 10 zu berücksichtigen, wird in einem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Referenz-Messungen durchgeführt, beispielsweise über einen längeren Zeitraum, zum Beispiel über einen Zeitbereich von 24 Stunden.In order to take into account changes occurring in the elevator car 10 during a monitoring period, a large number of reference measurements are carried out in one exemplary embodiment, for example over a longer period of time, for example over a time range of 24 hours.

Weiter können Referenz-Messungen zusätzlich oder alternativ wie folgt durchgeführt werden. Falls Veränderungen gegenüber einer leeren Aufzugskabine erkannt werden sollen, werden mehrere Referenz-Messungen der leeren Aufzugskabine über einen gewissen Zeitraum durchgeführt, nachdem zum Beispiel eine Person die Aufzugskabine verlassen hat, damit Referenz-Messungen bei unterschiedlichen Turbulenzen innerhalb der Aufzugskabine aufgezeichnet werden.Furthermore, reference measurements can additionally or alternatively be carried out as follows. If changes from an empty elevator car are to be detected, several reference measurements of the empty elevator car are taken over a certain period of time after, for example, a person has left the elevator car, so that reference measurements are recorded at different turbulences within the elevator car.

Ebenso hat sich gezeigt, dass Referenz-Messungen nicht nur nach dem Verlassen von nur einer Person, sondern auch wenn mehrere Personen die Aufzugskabine 10 verlassen, aufgezeichnet werden sollten. Weiter können Referenz-Messungen aufgezeichnet werden, nachdem eine Person mit einem Haustier, wie zum Beispiel eines Hundes, die Aufzugskabine 10 verlassen hat.It has also been shown that reference measurements should be recorded not only after just one person has left the elevator car 10, but also when several people have left it. Furthermore, reference measurements can be recorded after a person with a pet, such as a dog, has left the elevator car 10 .

Im Falle der Vielzahl der Referenz-Messung, wird die Ist-Messung mit jeder Referenz-Messung verglichen und jene Referenz-Messung für die weitere Auswertung verwendet, welche die kleinste Abweichung zur Ist-Messung aufweist.In the case of a large number of reference measurements, the actual measurement is compared with each reference measurement and that reference measurement which has the smallest deviation from the actual measurement is used for the further evaluation.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind 5 der Sender 32 und der Empfänger 34 auf einem Stockwerk, außerhalb der Aufzugskabine 10 und des Schachtes angeordnet. Die Auswerteeinheit 36 kann ebenfalls auf dem Stockwerk angeordnet sein, oder auch an einem beliebigen anderen Ort, beispielsweise in einer Verkleidung einer Schachttüre 80. Der Abstrahlwinkel wie auch die Abstrahlrichtung des akustischen Impulses ist derart gewählt, das nur Wellen des Impulses 52, 62 zur Ist-Messung 60 beziehungsweise zur Referenz-Messung 50 in den zu überwachenden Bereich vor der Schachttüre 80 ausgestrahlt werden. Der Bereich vor der Schachttüre kann offen sein, das heisst nicht durch spezielle bauliche Massnahmen Trennwände oder dergleichen abgegrenzt sein. Selbstverständlich kann der zu überwachende Bereich geeignet gekennzeichnet sein wie beispielsweise Bodenmarkierungen, Geländer oder Balustraden, die den Bereich teilweise abgrenzen. Dies ist aber nicht zwingend notwendig.In an alternative embodiment 5 the transmitter 32 and the receiver 34 are located on a floor, outside the elevator car 10 and the shaft. The evaluation unit 36 can also be arranged on the floor, or at any other location, for example in a paneling of a shaft door 80. The angle of radiation as well as the direction of radiation of the acoustic impulse is selected in such a way that only waves of the impulse 52, 62 are present measurement 60 or for reference measurement 50 in the area to be monitored in front of the shaft door 80. The area in front of the shaft door can be open, i.e. not delimited by special structural measures, partition walls or the like. Of course, the area to be monitored can be marked appropriately, such as floor markings, railings or balustrades that partially delimit the area. However, this is not absolutely necessary.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der zu überwachende Raum außerhalb einer und getrennt von der Aufzugskabine gebildet, beispielsweise als Zugangsbereich oder der Abgangsbereich eines Gebäudes.According to a further exemplary embodiment, the space to be monitored is formed outside and separately from the elevator car, for example as an entrance area or the exit area of a building.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann der zu überwachende Bereich auch durch die Laufzeit der ausgesendeten akustischen Impulse und deren reflektierten Antwortsignale beschränkt werden. Beispielsweise können vom Ist-Signal nur Messwerte grösser als eine minimale Zeitdauer und kleiner als eine maximale Zeitdauer verwendet werden. Über die Laufzeitdauer kann der zu überwachende Bereich eingeschränkt werden.According to a further embodiment, the area to be monitored can also be limited by the propagation time of the emitted acoustic pulses and their reflected response signals. For example, only measured values greater than a minimum time period and less than a maximum time period can be used from the actual signal. The area to be monitored can be restricted via the runtime.

Auf eine Referenz-Messung kann zu einem bestimmten Zeitpunkt respektive in einem vorgegebenen Zustand des zu überwachenden Raums verzichtet werden. In diesem Fall wird der zu überwachenden Raum fortwährend auf Veränderungen überwacht. Anstelle der in den anderen Ausführungsbeispielen verwendeten Referenz-Messung beziehungsweise den Referenz-Messungen, wird eine oder mehrere Ist-Messung als Referenz-Messung verwendet und fortlaufend auf auftretende Veränderungen überwacht.A reference measurement can be dispensed with at a certain point in time or in a predetermined state of the room to be monitored. In this case, the room to be monitored is continuously monitored for changes. Instead of the reference measurement or the reference measurements used in the other exemplary embodiments, one or more actual measurements are used as reference measurements and continuously monitored for changes that occur.

Die vorangehend insbesondere unter Bezugnahme auf eine Aufzugsanlage erläuterten Aspekte der Technik sind in gleicher Weise auf beliebige Raumbereiche übertragbar, für die eine kontaktlose Überwachung ausgeführt werden soll.The aspects of the technology explained above, in particular with reference to an elevator system, can be transferred in the same way to any spatial areas for which contactless monitoring is to be carried out.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Aufzugskabineelevator car
2020
Aufzugsanlageelevator system
2222
Tragmittelcarrying means
3030
Detektionsmoduldetection module
3232
SenderChannel
3434
Empfängerrecipient
3636
Auswerteeinheitevaluation unit
4040
Impulspulse
4242
Gegenstandobject
4444
Personperson
4646
Wellenpaketwave packet
4848
Wellenpaketwave packet
5050
Referenz-Messungreference measurement
50'50'
Amplituden-Spektrum der Referenz-HüllkurveAmplitude spectrum of the reference envelope
5252
akustischer Impulsacoustic impulse
5454
Referenz-Signalreference signal
5656
Referenz-Hüllkurvereference envelope
6060
Ist-Messungactual measurement
60'60'
Amplituden-Spektrum der Ist-HüllkurveAmplitude spectrum of the actual envelope
6262
akustischer Impulsacoustic impulse
6464
Ist-Signalactual signal
6666
Ist-Hüllkurveactual envelope

Claims (10)

Verfahren zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums, mit - Bereitstellen einer Signalquelle, die eingerichtet ist, Schallsignale auszusenden; - Bereitstellen einer Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist, Schallsignale zu erfassen; - Aussenden von Schallmesssignalen mittels der Signalquelle in einen zu überwachenden Raumbereich; und - Erfassen von Schallantwortsignalen aus dem zu überwachenden Raum mittels der Sensoreinrichtung auf das Aussenden der Schallmesssignale; wobei in einer Auswerteinrichtung, die zumindest mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, weiterhin Folgendes vorgesehen ist: - Bestimmen einer Hüllkurve für die erfassten Schallantwortsignale; - Bestimmen eines Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus einer Hüllkurvenanalyse; - Bereitstellen von Referenzdaten, die einen Referenzparameter für den zu überwachenden Raum anzeigen; und - Bestimmen einer Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter unterscheidet.Method for contactless monitoring of a space to be monitored, with - Providing a signal source that is set up to emit sound signals; - Providing a sensor device that is set up to detect sound signals; - Transmission of sound measurement signals by means of the signal source in a room area to be monitored; and - Detection of sound response signals from the room to be monitored by means of the sensor device on the emission of the sound measurement signals; wherein the following is also provided in an evaluation device, which is connected at least to the sensor device: - determining an envelope for the detected sound response signals; - determining a property parameter for the space to be monitored from an envelope analysis; - providing reference data indicative of a reference parameter for the space to be monitored; and - determining a change in the space to be monitored when the property parameter differs from the reference parameter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallantwortsignale als zeitaufgelöste Schallantwortsignale in der Zeitdomäne erfasst werden und eine zeitaufgelöste Hüllkurve bestimmt wird.procedure after claim 1 , characterized in that the sound response signals are detected as time-resolved sound response signals in the time domain and a time-resolved envelope is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum weiterhin Folgendes umfasst: - Bestimmen einer transformierten Hüllkurve, wobei die transformierte Hüllkurve unter Anwendung mindestens einer der folgenden Transformationen auf die Hüllkurve bestimmt wird: Transformation der Hüllkurve in die Frequenzdomäne und Wavelet-Transformation; und - Bestimmen des Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus der transformierten Hüllkurve.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that determining the property parameter for the space to be monitored further comprises the following: - determining a transformed envelope, the transformed envelope being determined using at least one of the following transformations on the envelope: transforming the envelope into the frequency domain and wavelet Transformation; and - determining the property parameter for the space to be monitored from the transformed envelope. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Transformation der Hüllkurve in die Frequenzdomäne der Eigenschaftsparameter für den zu überwachenden Raum aus der transformierten Hüllkurve in der Frequenzdomäne bestimmt wird.procedure after claim 3 , characterized in that in the case of the transformation of the envelope in the frequency domain the property parameters for the space to be monitored are determined from the transformed envelope in the frequency domain. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eigenschaftsparameter aus einer frequenzabhängigen Amplitudenverteilung der transformierten Hüllkurve bestimmt wird.procedure after claim 4 , characterized in that the property parameter is determined from a frequency-dependent amplitude distribution of the transformed envelope. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Folgendes vorgesehen ist: - Bestimmen mindestens eines weiteren Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus der Hüllkurvenanalyse und - Bestimmen der Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter und / oder der mindestens eine weitere Eigenschaftsparameter von einem weiteren Referenzparameter unterscheiden, welcher von den Referenzdaten angezeigt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the following is also provided: - determining at least one further property parameter for the space to be monitored from the envelope analysis and - determining the change in the space to be monitored if the property parameter differs from the reference parameter and / or distinguish at least one further property parameter from a further reference parameter, which is indicated by the reference data. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen der Veränderung unter Berücksichtigung des Eigenschaftsparameters und des Referenzparameters zumindest eine der folgenden Parameteroperation ausgeführt wird: Summenbildung und Differenzbildung.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that when determining the change, taking into account the property parameter and the reference parameter, at least one of the following parameter operations is carried out: summation and difference formation. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung in dem zu überwachenden Raum bestimmt wird, wenn sich der Eigenschaftsparameter und der Referenzparameter zumindest um einen Schwellwert unterscheiden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the change in the space to be monitored is determined if the property parameter and the reference parameter differ by at least a threshold value. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Veränderung in dem zu überwachenden Raum mindestens eine der folgenden Raumänderungen festgestellt wird: leerer Raum, Anwesenheit einer Person, Abwesenheit einer Person, Ortswechsel einer Person, Lageveränderung eines Objekts in dem Raum und Gefahrensituation.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the following room changes is determined as a change in the room to be monitored: empty room, presence of a person, absence of a person, change of location of a person, change in position of an object in the room and dangerous situation . Vorrichtung zum kontaktlosen Überwachen eines zu überwachenden Raums, mit - einer Signalquelle, die eingerichtet ist, Schallsignale auszusenden; - einer Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist, Schallsignale zu erfassen; und - einer Auswerteinrichtung, die zumindest mit der Sensoreinrichtung verbunden ist; wobei die Auswerteinrichtung eingerichtet ist, auf das Aussenden von Schallmesssignalen mittels der Signalquelle in einen zu überwachenden Raum von der Sensoreinrichtung erfasste Schallantwortsignale auszuwerten und hierbei Folgendes auszuführen: - Bestimmen einer Hüllkurve für die erfassten Schallantwortsignale; - Bestimmen eines Eigenschaftsparameters für den zu überwachenden Raum aus einer Hüllkurvenanalyse; - Bereitstellen von Referenzdaten, die einen Referenzparameter für den zu überwachenden Raum anzeigen; und - Bestimmen einer Veränderung in dem zu überwachenden Raum, wenn sich der Eigenschaftsparameter von dem Referenzparameter unterscheidet.Device for contactless monitoring of a space to be monitored, with - A signal source that is set up to emit sound signals; - A sensor device which is set up to detect sound signals; and - An evaluation device which is connected at least to the sensor device; wherein the evaluation device is set up to evaluate sound response signals detected by the sensor device for the emission of sound measurement signals by the signal source into a room to be monitored and to carry out the following: - determining an envelope for the detected sound response signals; - determining a property parameter for the space to be monitored from an envelope analysis; - providing reference data indicative of a reference parameter for the space to be monitored; and - determining a change in the space to be monitored when the property parameter differs from the reference parameter.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811479A1 (en) 1988-04-06 1989-10-19 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS
DE4226543A1 (en) 1992-08-11 1994-02-17 Kolb Hans Prof Dr Acoustic alarm system for motor vehicles using echo signals - generated by applying signal to internal passenger compartment with each subjected to spectral analysis and comparison with reference
DE69320179T2 (en) 1992-03-24 1999-02-04 Rover Group METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE SPACE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3811479A1 (en) 1988-04-06 1989-10-19 Bosch Gmbh Robert METHOD FOR IDENTIFYING OBJECTS
DE69320179T2 (en) 1992-03-24 1999-02-04 Rover Group METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE SPACE
DE4226543A1 (en) 1992-08-11 1994-02-17 Kolb Hans Prof Dr Acoustic alarm system for motor vehicles using echo signals - generated by applying signal to internal passenger compartment with each subjected to spectral analysis and comparison with reference

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