DE202009011048U1 - Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen - Google Patents

Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang (1) durchquerender Personen (5), umfassend eine Sensorzeile (3) aus einer Mehrzahl von quer zu einer Durchtrittsrichtung im Bereich des Durchgangs (1) aufgereihten Abstandssensoren (4), welche mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, zu welcher von den Abstandssensoren (4) erfasste Messwerte in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen gleichzeitig übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung die Messwerte der Abstandssensoren (4) farblich codiert, in der Reihenfolge der Abstandssensoren (4) zu einer Bildzeile (12) je Messzeitpunkt fortlaufend zusammensetzt, das so entstehende Endlosbild einer der Auswerteeinrichtung zugeordneten Bilderkennungsvorrichtung zum Auffinden von Höhenmaxima zuführt und für jedes aufgefundene Höhenmaximum (15) ein Zählsignal generiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen, umfassend eine Sensorzeile aus einer Mehrzahl von quer zu einer Durchtrittsrichtung im Bereich des Durchgangs aufgereihten Abstandssensoren, welche mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, zu welcher von den Abstandssensoren erfasste Messwerte in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen gleichzeitig übertragen werden.
  • Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der DE 697 31 797 T2 vorbekannt, welche eine Zählvorrichtung für Passanten betrifft. Eine derartige Vorrichtung weist im Bereich eines Durchgangs eine Sensorzeile auf, welche aus verschiedenen Sensoren besteht, welche jeweils einen streifenförmigen Bereich des Durchgangs überblicken. Gleichzeitig sind hierbei rechts und links des Durchgangs ebenfalls entsprechende Sensoren angeordnet, welche zusätzliche Informationen aus den unterschiedlichen Blickwinkeln sammeln. Aus der Zusammenstellung von Signalen wird zunächst entschieden, ob es sich bei den passierenden Körpern um menschliche Körper handelt, dann deren Breite und Fortbewegungsrichtung gemes sen. Aus diesen Daten werden einer Zählung zugrundeliegende Daten ermittelt, welche schließlich von einer Auswerteeinrichtung bewertet werden.
  • Ferner ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 100 34 976 A1 eine Strahlungssensoranordnung bekannt, welche insbesondere aus Infrarotsensoren besteht. Hierbei wird beim Durchqueren des Sichtbereichs zweier Sensoren ein Verlaufssignal gebildet, welches dem zeitlichen Verlauf der von den Sensoren erfassten Strahlung entspricht. Ergänzend hierzu wird eine zusätzliche individualisierende Information gewonnen, so beispielsweise die Haarfarbe der unterhalb des Sensors hindurchgehenden Personen, welche mit einem hierfür besonders vorgesehenen Sensor gewonnen wird.
  • Derartige Systeme zum Zählen von Passanten sind an verschiedenen Stellen von Bedeutung, so um beispielsweise zu erfassen, inwieweit ein Stadion belegt ist, oder wie viele Personen sich in einem öffentlichen Verkehrsmittel aufhalten. Hierbei besteht stets das Problem, eine automatische und dennoch zuverlässige Zählung der Personen auch dann zu gewährleisten, wenn die Bewegung nicht völlig zielgerichtet ist, sondern eher zögerlich in Bewegungsrichtung abläuft. Gleichzeitig besteht regelmäßig die Bestrebung, eine derartige Vorrichtung mit möglichst einfachen Mitteln zu realisieren, so dass diese kostengünstig hergestellt und insbesondere auch im Eingangsbereich von öffentlichen Nahverkehrsmitteln eingesetzt werden können, so dass mit einem eingeschränkten Platzbedarf gearbeitet werden muss.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen zu schaffen, welche mit einfa chen und kostengünstigen Mitteln eine zuverlässige Zählung durchführen kann.
  • Dies gelingt durch eine Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere sinnvolle Ausgestaltungen dieser Vorrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass im Bereich eines Durchgangs quer zu einer Durchtrittsrichtung zumindest eine Sensorzeile aus Abstandssensoren angeordnet ist, welche den Abstand zu einer gegenüberliegenden Fläche kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen erfassen. Hierzu generiert jeder einzelne Sensor der Sensorzeile zu einem Abfragezeitpunkt einen Messwert, welcher einer Auswerteeinrichtung derart zugeführt wird, dass dieser für einen diskreten Zeitpunkt die Messwerte der gesamten Sensorzeile zur Verfügung steht. Jeder einzelne Messwert wird farblich kodiert und von der Auwerteeinrichtung gemeinsam mit allen anderen Messwerten der Sensorzeile zu einer farbigen Bildzeile zusammengefügt. Dies wird beim nächsten Messzeitpunkt wiederholt, so dass sich über die Zeit ein Endlosbild aus jeweils einen Zeitpunkt darstellenden Bildzeilen zusammensetzt. Bei genügend kurzen Messabständen ergibt sich hierdurch auch bei einem schnellen Durchtritt einer Person ein relativ hochauflösendes Bild, welches im Bereich der jeweiligen durchtretenden Person ein Maximum der Höhe beziehungsweise ein Minimum des Abstandes ergibt. Das Endlosbild wird schließlich einer Bilderkennungsvorrichtung zugeführt, welche mit an sich herkömmlichen Bilderkennungsmitteln die Höhenmaxima in dem Endlosbild identifiziert und für jedes aufgefundene Höhenmaximum ein Zählsignal generiert. Ein derartiges Zählsignal kann einerseits den Durchtritt durch den jeweiligen Durchgang zählen, kann aber auch durch ein Vorzeichen gerichtet sein, so dass bei einer entsprechenden Erweiterung der Anordnung ein Hoch- oder ein Herunterzählen mit einem derartigen Zähler möglich ist.
  • Es ist hierbei darauf hinzuweisen, dass es nicht erforderlich ist, dass die Sensorzeile eine bestimmte Form aufweist, eine derartige Sensorzeile kann sowohl gerade als auch gebogen sein, die Sensoren können auch in unregelmäßigen räumlichen Abständen zueinander angeordnet sein.
  • Idealerweise wird eine Sensorzeile verwendet, die oberhalb des Durchgangs in einer geraden oder gebogenen Anordnung vorgesehen ist, nachdem die unter den Sensoren hindurchgehenden Personen ein räumlich begrenztes und einigermaßen konstant zur Bewegungsrichtung bewegtes Maximum im Kopfbereich verursachen. Auch eine seitliche Betrachtung des Durchgangs durch eine Sensorzeile ist möglich; hierbei ist jedoch die Ermittlung der Maxima komplizierter, weil hierbei beispielsweise eine Betrachtung der in der Gehbewegung möglicherweise schwingenden Arme berücksichtigt werden muss, welche von der Bilderfassungsvorrichtung nur mit einigem zusätzlichen Aufwand ausgewertet werden kann. Insoweit stellt es die bevorzugte Ausführungsform dar, eine Sensorzeile im Deckenbereich oberhalb eines Durchgangs oder beispielsweise in dem Querbalken eines Türrahmens vorzusehen.
  • Bevorzugtermaßen handelt es sich bei den Abstandssensoren um telezentrische Sensoren, welche parallel zueinander ausgerichtet sind. Derartige telezentrische Abstandssensoren besitzen die Eigenschaft, dass die Sichtstrahlen parallel zueinander angeordnet sind, sich also im Unendlichen schneiden. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoren sich nicht gegenseitig stören können, so dass auf diese Weise ein möglichst unverfälschtes Abstandsbild gewonnen werden kann.
  • In konkreter Ausgestaltung besteht ein derartiger Abstandssensor aus einem Emitter und einem Rezeptor, wobei der Emitter ein beliebiges, vorzugsweise allerdings ein Infrarotsignal, ausstrahlt, welches entweder von der gegenüberliegenden Fläche oder von der unterhalb bzw. vor dem Sensor den Sichtbereich des Sensors durchschreitenden Person reflektiert wird. Abhängig von der Höhe, von welcher aus das Signal reflektiert wird, ändert sich der Auftreffpunkt des reflektierten Signals auf dem Rezeptor, welcher hierzu bevorzugtermaßen als flächige pin-Diode ausgestaltet ist. Abhängig von dem Auftreffpunkt des reflektierten Signals auf dem Rezeptor wird mittels Triangulation die Höhe bestimmt, in welcher die Reflexion stattgefunden haben muss, so dass hierdurch auf den Höhenwert zurückgeschlossen werden kann. Ein derartiger Sensor ist unter dem Namen PSD (position sensitive device) bekannt.
  • Um die Funktionalität der beschriebenen Vorrichtung zu verbessern, kann der ersten Sensorzeile eine in Durchgangsrichtung versetzte zweite Sensorzeile zugeordnet sein, mit deren Messwerten ein zweites Endlosbild erstellt wird. Grundsätzlich handelt es sich hierbei um eine Verdopplung des bisherigen Aufbaus, wobei abschließend die beiden erstellten Endlosbilder von einer Auswerteeinrichtung zusätzlich verglichen werden, was beispielsweise mithilfe der Autokorrelationsfunktion erfolgen kann. Durch die Verset zung der ersten Sensorzeile gegenüber der zweiten Sensorzeile wird eine durch den Durchgang hindurchschreitende Person zuerst den einen Sensor und dann den anderen Sensor passieren. Es entsteht hierbei ein zeitlich versetzt auftretendes Maximum in den beiden Endlosbildern, wobei durch die Information, auf welchem Endlosbild das Maximum zuerst auftritt, die Information abgeleitet werden kann, in welcher Richtung die jeweilige Person den Durchgang durchquert. Abhängig von dieser Richtung kann, wie bereits vorstehend erläutert, der Zähler hinauf- oder herabgesetzt werden, also ein Betreten oder ein Verlassen registriert werden. Darüber hinaus ist es möglich, aufgrund der Korrelation der beiden Endlosbilder auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Person Rückschlüsse zu ziehen, und die Geschwindigkeit beim Auswerten des Maximums zu berücksichtigen. Bei einem besonders schnellen Durchtreten des Durchgangs wird nämlich ein eher kleines Maximum entstehen, während bei einem betont langsamen Durchtreten ein besonders großes Maximum entstehen wird, nachdem es sich nicht um eine Fotografie handelt, sondern vielmehr um ein sukzessive aufgebautes Sensorbild.
  • Neben der Verwendung von Infrarot-Sensoren ist auch prinzipiell jede andere Möglichkeit der Messung beispielsweise mit Ultraschall, Lichtschranken usw. möglich, wobei gegebenenfalls Anpassungen erforderlich sind. So sollte beispielsweise bei einer Ultraschallmessung kein exakt gleichzeitiges Arbeiten der einzelnen Sensoren bewirkt werden, sondern vielmehr eine gepulste Messung durchgeführt werden, in der die einzelnen Sensoren nacheinander arbeiten. Hierdurch wird vermieden, dass diese stärker streuende Messmethode zu Beeinflussungen der benachbarten Sensoren führt.
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 einen Durchgang mit einer Sensorzeile in einer Frontalansicht mit Blick in Durchgangsrichtung,
  • 2 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der PSD-Sensoren,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Messwert-Momentaufnahme einer Sensorzeile, und
  • 4 zwei einer Auswerteeinrichtung zugeführte Endlosbilder in einem beliebigen Zeitausschnitt.
  • 1 zeigt einen Durchgang 1, welcher von einer Person 5 durchschritten wird. Oberhalb des Durchgangs 1 ist eine Sensorzeile 3 angeordnet, deren Sensoren auf die Bodenfläche 2 ausgerichtet sind. Bei den Sensoren handelt es sich um telezentrische Sensoren, welche derart parallel zueinander angeordnet sind, dass der Signalverlauf 6 der einzelnen Sensoren ebenfalls parallel ist und somit eine gegenseitige Störung der Sensoren vermieden wird. Es handelt sich bei den einzelnen Sensoren um Abstandssensoren 4, welche den Abstand zur Bodenfläche 2 messen und das Messergebnis einer Auswerteeinrichtung zuführen.
  • 2 zeigt die prinzipielle Funktionsweise eines derartigen Abstandssensors 4, welche aus einem Emitter 7 und einem Rezeptor 8 besteht. Der Emitter 7 emittiert Infrarotlicht in Form eines dem Signalverlauf 6 folgenden Lichtstrahls, welcher bei einem leeren Durchgang 1 vom Bodenniveau 9 reflektiert und auf den Rezeptor 8 zurückgeworfen wird. In der Darstellung der 2 sind die Winkel und Längen lediglich zur Veranschaulichung übertrieben dargestellt. Bei einer Reflexion des vom Emitter 7 ausgesandten Lichtstrahls vom Bodenniveau 9 wird der reflektierte Lichtstrahl auf dem Rezeptor 8 äußerst rechts eintreffen und dort ein definiertes Messsignal erzeugen. Wird der vom Emitter 7 ausgesandte Lichtstrahl jedoch bereits in einer größeren Höhe, beispielsweise auf einem Kopfniveau 10 reflektiert, so wird der reflektierte Lichtstrahl an einer anderen Stelle des Rezeptors 8 auftreffen, und dort einen anderen Messwert auslösen, wobei mithilfe der Triangulation auf die Höhe des Kopfniveaus 10 gegenüber dem Bodenniveau 9 zurückgeschlossen werden kann.
  • 3 zeigt eine Messwert-Momentaufnahme der aus mehreren Abstandssensoren 4 bestehenden Sensorzeile 3, deren einzelne Messwerte zu jedem Messzeitpunkt farblich codiert und zu einem Bildpunkt umgewandelt werden. Die so entstehenden Bildpunkte werden für jeden einzelnen Abstandssensor 4 der Sensorzeile 3 in eine Bildzeile 12 eingeordnet, wobei in der Darstellung der 3 eine größere Höhe eine dunkleren Farbcodierung bewirkt. In der 3 ist insoweit der in 1 dargestellte Moment erkennbar, in dem eine Person unterhalb der vier mittleren Sensoren hindurchgeht, wobei die beiden mittleren Abstandsensoren 4 den größten Höhenwert wahrnehmen, während die rechts und links von diesen beiden mittleren Sensoren benachbarten Sensoren gering fügig geringere Höhen messen. Die codierten Messwerte 11 werden in der Bildzeile 12 in der Reihenfolge der Abstandssensoren 4 innerhalb der Sensorzeile 3 zusammengesetzt.
  • 4 zeigt zwei Endlosbilder 13 und 14, wobei das erste Endlosbild 13 von einer ersten Sensorzeile, das zweite Endlosbild 14 von einer zweiten Sensorzeile aufgenommen wurde, welche in Durchgangsrichtung hintereinander im Durchgang 1 platziert wurden. Entlang der Zeitachse 16 wurden bei beiden Sensorzeilen Messungen durchgeführt, wobei die entstehenden Bildzeilen 12 aneinander angehängt wurden. In der 4 kann hierdurch erkannt werden, dass ein Höhenmaximum 15 zunächst bei der zweiten Sensorzeile festgestellt, und erst im weiteren Verlauf die erste Sensorzeile passiert wurde. Hieraus kann die Bewegungsrichtung dahingehend abgeleitet werden, dass diese von der zweiten in Richtung der ersten Sensorzeile erfolgt, also je nach Konfiguration entweder in Eingangsrichtung oder Ausgangsrichtung. Die in der 4 dargestellten Endlosbilder 13 und 14 werden von der Auswerteeinrichtung einer Bilderkennungseinrichtung zugeführt, welche mithilfe bekannter Bildauswertungsmethoden die Höhenmaxima 15 erkennen und mittels der Autorkorrelationsfunktion die beiden Endlosbilder 13 und 14 miteinander vergleichen. Hieraus wird die Bildauswerteeinrichtung sowohl die Durchgangsrichtung als auch die Bewegungsgeschwindigkeit ableiten und für jedes in beiden Endlosbildern 13, 14 erkannte Höhenmaximum 15 den Personenzähler um eins herauf beziehungsweise herunter setzen. Der Personenzähler erlaubt insoweit einen Rückschluss auf die Anzahl der in die eine oder andere Richtung hindurchgegangenen Personen bzw. die sich innerhalb eines überwachten Raumbereichs aufhaltenden Personen.
  • Vorstehend beschrieben ist somit eine Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang durchquerender Personen, bei welcher wenigstens eine Sensorzeile aus Abstandssensoren im Bereich eines Durchgangs vorgesehen ist, deren Messwerte farblich codiert zu Bildzeilen und diese Bildzeile zu Endlosbildern zusammengesetzt werden. Diese Endlosbilder werden dann einer Bildauswerteeinrichtung zugeführt, welche darin auftretende Höhenmaxima erkennt und für jedes erkannte Höhemaximum einen Zähler, bedarfsweise in Durchgangsrichtung, verändert.
  • 1
    Durchgang
    2
    Bodenfläche
    3
    Sensorzeile
    4
    Abstandssensor
    5
    Person
    6
    Signalverlauf
    7
    Emitter
    8
    Rezeptor
    9
    Bodenniveau
    10
    Kopfniveau
    11
    Codierter Messwert
    12
    Bildzeile
    13
    erstes Endlosbild
    14
    zweites Endlosbild
    15
    Höhenmaximum
    16
    Zeitachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 69731797 T2 [0002]
    • - DE 10034976 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Ermittlung der Anzahl einen Durchgang (1) durchquerender Personen (5), umfassend eine Sensorzeile (3) aus einer Mehrzahl von quer zu einer Durchtrittsrichtung im Bereich des Durchgangs (1) aufgereihten Abstandssensoren (4), welche mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind, zu welcher von den Abstandssensoren (4) erfasste Messwerte in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen gleichzeitig übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung die Messwerte der Abstandssensoren (4) farblich codiert, in der Reihenfolge der Abstandssensoren (4) zu einer Bildzeile (12) je Messzeitpunkt fortlaufend zusammensetzt, das so entstehende Endlosbild einer der Auswerteeinrichtung zugeordneten Bilderkennungsvorrichtung zum Auffinden von Höhenmaxima zuführt und für jedes aufgefundene Höhenmaximum (15) ein Zählsignal generiert.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensoren (4) oberhalb oder seitlich des Durchgangs (1) in einer geraden oder gebogenen Sensorzeile (3) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abstandssensoren (4) um telezentrische Sensoren handelt, welche parallel zueinander ausgerichtet sind.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensoren (4) jeweils einen Emitter (7) und einen Rezeptor (8) aufweisen, wobei der Emitter (7) ein Signal emittiert und dieses von dem Rezeptor (8) empfangen und ausgewertet wird.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezeptor (8) eine pin-Diode zur Erfassung eines reflektierten Signals ist, dessen Messwert von dem Auftreffpunkt des reflektierten Signals auf der flächigen pin-Diode abhängig ist.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert für jeden Abstandssensor (4) mittels Triangulation bestimmt und von der Auswerteeinheit weiterverarbeitet wird.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Durchgang (1) eine zweite, in Durchtrittsrichtung gegenüber der ersten Sensorzeile (3) versetzte zweite Sensorzeile zugeordnet ist, aus deren Messwerten mithilfe einer Auswerteeinrichtung ein zweites Endlosbild erstellt wird.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschluss auf die Durchgangsgeschwindigkeit und/oder Durchgangsrichtung einer den Durchgang (1) passierenden Person (5) dadurch gezogen wird, dass die beiden Endlosbilder (13, 14) von einer Auswerteeinrichtung, vorzugsweise mittels der Autokorrelationsfunktion, miteinander verglichen werden.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abstandssensoren (4) um Infrarot-Sensoren, vorzugsweise PSD-Sensoren (PSD = position sensitive device), handelt.
  10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abstandssensoren (4) um Ultraschallsensoren handelt, wobei die Ultraschallsensoren jeder Sensorzeile (3) vorzugsweise zeitversetzt nacheinander angesteuert werden.
  11. Eingangs- und/oder Ausgangstür, insbesondere eines öffentlichen Verkehrsmittels, welcher eine Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zugeordnet ist.
  12. Drehtür mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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