DE3111134C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zählen von anhaltenden Objekten, z. B. von Personen, die zum Warten auf einen Aufzug oder dgl. ankommen.

Zum Zählen der auf einen Aufzug wartenden Personen hat man u. a. verschiedenartige Kontaktteppiche und auf der Unterbrechung eines Lichtstrahls basierende Zähler verwendet.

Der Kontaktteppich setzt sich aus kleinen Schaltern zusammen, die in die Schließlage gehen, wenn eine Person den Teppich betritt. Die am Ausgang des Teppichs erhältliche Information darüber, wieviele Schalter geschlossen sind, kann z. B. in einer Resistenzveränderung bestehen. Die Zahl der Personen auf dem Teppich ist dann der Zahl der herabgedrückten Schaltelemente verhältnisgleich. Der Nachteil der Kontaktteppiche neben ihrer unbefriedigenden mechanischen Haltbarkeit im Dauerbetrieb ist die Unzuverlässigkeit der von ihnen gelieferten Information in Aufzugdielen mit Durchgangsmöglichkeit. Ein weiteres Problem ist ihr architektonisch unliebsames Aussehen. Ferner sind die Teppiche dermaßen teuer, daß bei großen Aufzugdielen die von ihnen herbeigeführten zusätzlichen Kosten hoch sind.

Mittels Zählern, die auf die Unterbrechung eines Lichtstrahles ansprechen, kann man feststellen, wieviele Male der Strahl unterbrochen wurde. Eine solche Vorrichtung liefert in der Tat oft eine hinreichende Genauigkeit bei solchen Aufzugdielen, die nur aus einer Richtung zugänglich sind. Voraussetzung für zuverlässiges Arbeiten ist, daß alle Menschen, die den Strahl unterbrechen, in der Aufzugdiele bleiben. Ein großer Nachteil bei Photozellenzählern, wie auch bei Kontaktteppichen, ist der Umstand, daß das Unterscheiden der durchgehenden Leute von denjenigen, die in der Aufzugdiele stehen bleiben, nach diesem Prinzip unzuverlässig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Hervorbringen eines neuartigen, betriebssicheren und in verschiedenartigen Aufzugdielen gut anwendbaren Verfahrens zum Zählen der Personen, die zum Abwarten eines Aufzuges stehenbleiben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Bewegungen und Anhaltevorgänge der Objekte mit Hilfe mindestens eines Doppler-Radargerätes verfolgt werden, wobei anhand der Amplitudenänderungen des Ausgangssignales des Doppler-Radargerätes die Geschwindigkeitsänderung der Objekte identifiziert wird, und daß die Anzahl der nach der Veränderung anhaltenden Objekte aus dem Betrag der während der Verlangsamung stattgefundenen Amplitudenänderungen und der Zahl der registrierten Doppler-Pulse berechnet wird.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß man mit dessen Hilfe zuverlässig die Zahl der auf einen Aufzug wartenden Personen in Aufzugdielen von verschiedenen Typen messen kann, und daß man es auch in solchen Aufzugdielen gut anwenden kann, in denen Durchgangsverkehr vorkommt. Ferner sind die im Verfahren einzusetzenden Geber von geringem Umfang leicht in der Aufzugdiele unterzubringen, und es entsteht keine architektonische Beeinträchtigung der Diele. Darüber hinaus sind die vom Verfahren herbeigeführten Extrakosten mäßig, wenn man den auf diese Weise erzielten Nutzen beachtet, vor allem den Nutzen in effektiverer Gruppensteuerung der Aufzüge. Noch ein Vorteil besteht darin, daß die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens keine mechanisch beweglichen Teile aufweist und damit auch bei langzeitigem Einsatz keinem Verschleiß ausgesetzt ist.

Eine günstige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das von einem oder mehreren Doppler-Radargeräten erzeugte Frequenzband einer Mehrzahl von Geschwindigkeitsbereichen entsprechend abgegrenzt wird. Der Vorteil liegt nunmehr darin, daß man dann die normal gehenden Menschen außer acht lassen und genauer nur diejenigen verfolgen kann, die ihren Gang verlangsamen oder ganz stehenbleiben. Man kann dann das Verfahren sehr gut auch in Aufzugdielen mit Durchgangsverkehr anwenden.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit Doppler-Radargeräten gemessene Amplitudeninformation durch Korrektur vom Abstand zwischen dem Objekt und dem Radargerät unabhängig wird, indem man die Amplituden- Ansprechfunktion des Radargerätes durch eine Schar von Exponentialkurven annähert. Der Vorteil liegt darin, daß man die Genauigkeit des Systems und dessen Objekt-Auflösungsvermögen verbessern kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispieles und mit Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin

Fig. 1 die Korrektur der Amplitudeninformation mit Hilfe von zwei Doppler-Radargeräten wiedergibt.

Fig. 2 stellt im Blockschema eine das Verfahren ausführende Apparatur dar.

Im Verfahren verwendet man mindestens ein, jedoch vorzugsweise zwei im Ultraschall- oder Mikrowellenbereich arbeitende Doppler- Radargeräte, und das von diesen erhaltene Dopplersignal wird auf mindestens ein Frequenzband abgegrenzt, das einem gegebenen Geschwindigkeitsbereich entspricht. Ferner wird im Verfahren die Nichtlinearität der Amplituden-Ansprechfunktion der Radargeräte in bezug auf den Abstand eliminiert. In diesem Fall werden mindestens zwei Radargeräte benötigt.

Das vom Doppler-Radargerät 1 kommende Signal wird im Verstärker 2 verstärkt und den Filtern 3 zugeleitet, von denen mindestens einer vorhanden ist. Die bandbegrenzten Signale von den Filtern werden den Schwellenkomparatoren 4 zugeleitet, die die positiven Halbwellen des Signals in Pulse umformen, deren Zahl der vom Objekt zurückgelegten Strecke verhältnisgleich ist. Die Signale von den Filtern 3 werden über den Analog-Multiplexer 5 zum Gleichrichter 6 geleitet. Das gleichgerichtete Signal geht zu einem Kreis 7, der den Effektivwert des Signals ausrechnet. Der Effektivwert wird in den Mikroprozessor 9 über den Analog/Digitalumwandler 8 eingelesen. Der Mikroprozessor 9 kann über den Parallel-Interfacekreis 10 die Pulszähler 11 ablesen, die die von den Schwellenkomparatoren 4 erhaltenen Pulse zählen. Der Mikroprozessor 9 kann je nach Bedarf die Pulszähler 11 starten und stoppen. Ferner kann er im Analog-Multiplexer 5 denjenigen Kanal wählen, bei dem er den Effektivwert des Dopplersignals messen will.

Mit den Filtern 3 kann man die vom Verstärker 2 anfallende Doppler-Frequenz z. B. wie folgt in Bänder zerlegen: Geschwindigkeitsbereich der Gehenden < 0,35 m/s, Geschwindigkeitsbereich der Verlangsamenden < 0,15 m/s und < 0,25 m/s, und Geschwindigkeitsbereich der Stillstehenden < 0,07 m/s. Mit der vorbeschriebenen Apparatur kann man mittels Manipulation der Pulszahlen und der Effektivwerte der Spannungen die Anhaltvorgänge der bewegten Objekte unterscheiden und zählen.

Damit die gemessenen Effektivwerte der Dopplersignale davon unabhängig sind, in welchem Abstand vom Radargerät das Objekt sich befindet, muß man das Amplituden-Ansprechen des Radargerätes von der Entfernung unabhängig machen. Dies kann z. B. so geschehen, daß man an beiden Enden des zu überwachenden Raumes je ein Radargerät vorsieht. Man bestimmt empirisch das Amplituden- Ansprechen des jeweils benutzten Radarmoduls als Funktion der Entfernung. Die Ansprechfunktion hat die Formel:

Die Parameter a und b können für das Objekt, z. B. für einen Menschen, derart bestimmt werden, daß man das Amplituden-Ansprechen des Radargerätes für verschieden große Personen als Funktion der Entfernung bestimmt und aus den Meßergebnissen unter Anwendung exponentieller Regressionsanalyse die Koeffizienten derjenigen Kurve von der Form y=ae ^bx ermittelt, die die beste Übereinstimmung mit dem gemessenen Amplitudenansprechen zeigt. Die statistische Streuung des Körperareals der Menschen kann man kompensieren, indem man verschieden große Personen als Prüfobjekte auswählt und das gewogene Mittel aus den von diesen bewirkten Amplituden-Ansprechungen ausrechnet. Zur Verfügung steht eine Kurvenschar y=ke ^bx , wo k dem Flächenareal des Objektes verhältnisgleich ist. Die von den Radargeräten erfaßbaren Amplitudenermittlungen kann man nun dadurch von der Entfernung unabhängig machen, daß man die Gleichung der Kurvenschar in bezug auf den Ort auflöst, der bei konstantem Areal (=Mensch) eine Funktion ausschließlich von der vom Radargerät gelieferten Amplitude ist.

mit d= Abstand zwischen den Radargeräten.

Man sucht mittels Interpolation denjenigen Wert von k auf, bei dem x₁ und x₂ einander genügend nahe liegen. Nun hat man durch Berechnen des Mittelwertes der Abstände x₁ und x₂ den Abstand des Objektes vom Radargerät II in der Hand. Mit Hilfe des Abstandes und des Wertes von k kann man mit der Amplitudensumme Y₁+Y₂ die Ortskorrektion berechnen. Nach der betreffenden Korrektion (Y₁+Y₂+h)/2 (h= Korrektionsglied) ist die Amplitude vom Ort unabhängig, und man kann die Veränderung ihres Wertes in passenden Zeitabständen verfolgen.

In Fig. 1 entspricht die Vertikalachse der Ausgangsspannung des Radargerätes. Links Radargerät I und rechts Radargerät II. Die Horizontalachse ist dem Abstand zwischen Objekt und Radargerät zugeordnet.

Die Kurven 12 und 13 sind die Amplituden-Ansprechfunktionen der Radargeräte I und II in Abhängigkeit von der Entfernung (Y₁ bzw. Y₂).
Die Kurve 14 ist die Summe der Ansprechamplituden der Radargeräte I und II.
Die Kurve 15 ist die Korrektion der Ansprechamplitudensumme als Funktion des Ortes (h).
Die Gerade 16 ist die korrigierte Ansprechamplitudensumme.

Das Wahrnehmen einer stehenbleibenden Person kann z. B. so vor sich gehen, daß man so lange den Verlangsamungs-Geschwindigkeitsbereich (0,15 m/s < Geschwindigkeit < 0,25 m/s) prüft, bis in dessen Amplitude ein deutlicher Anstieg beobachtet wird. Man startet dann einen Zähler, der die Doppler-Pulse des Verlangsamungs- Geschwindigkeitsbereichs zählt. Zugleich mißt man die Amplitude des Geh-Bandes (< 0,35 m/s). Bei weiter andauernder Verlangsamung liest der Mikroprozessor die Amplitude des Verlangsamungs-Bandes, bis dieselbe deutlich abfällt. Das zu Beginn der Verlangsamung gestartete Pulszählen wird nun gestoppt, und die Amplitude des Geh-Bandes wird erneut abgelesen. Falls die Amplitudenänderung im Verlangsamungsband lange genug anhielt, liegt offensichtlich eine Verlangsamung vor. Daß dies der Fall ist, kann man sicherstellen, indem man die Amplitudendifferenz des Geh-Bandes vor und nach der Verlangsamung berechnet.

Falls die Differenz groß genung ist (= Wegfall von mindestens einer Person im Geh-Band), dann berechnet man für die Anzahl der Verlangsamten drei Schätzungswerte. Die erste Schätzung beruht darauf, daß man die Veränderung der Gehenden während der Verlangsamung berechnet. In der zweiten Schätzung dividiert man die Zahl der im Verlangsamungs-Band gezählten Pulse durch die empirisch ermittelte durchschnittliche Pulsanzahl einer Verlangsamung. In der dritten Schätzung berechnet man aus dem Betrag der Verlangsamungsamplitude die Anzahl der Stehengebliebenen. Das gewogene Mittel dieser Schätzungen entspricht der Zahl der Stehengebliebenen. Durch Summieren der Anzahl aller Anhaltereignisse findet man die Gesamtzahl der auf einen Aufzug wartenden Personen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Zählen von anhaltenden Objekten, z. B. von Personen, die zum Warten auf einen Aufzug od. dgl. ankommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen und Anhaltevorgänge der Objekte mit Hilfe mindestens eines Doppler-Radargerätes verfolgt werden, wobei anhand der Amplitudenänderungen des Ausgangssignals des Doppler-Radargerätes die Geschwindigkeitsänderung der Objekte identifiziert wird, und daß die Anzahl der nach der Veränderung anhaltenden Objekte aus dem Betrag der während der Verlangsamung stattgefundenen Amplitudenänderungen und aus der Zahl der registrierten Doppler-Pulse berechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem oder mehreren Doppler-Radargeräten erzeugte Frequenzband einer Mehrzahl von Geschwindigkeitsbereichen entsprechend abgegrenzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Doppler-Radargeräten gemessene Amplitudeninformation durch Korrektur vom Abstand zwischen dem Objekt und den Radargeräten unabhängig wird, indem man die Amplituden-Ansprechfunktion der Radargeräte empirisch durch eine Schar von Exponentialkurven annähert und mit der gemessenen Amplitudeninformation vergleicht.