EP0718806B1 - Vorrichtung zum Zählen von Personen - Google Patents

Vorrichtung zum Zählen von Personen Download PDF

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EP0718806B1
EP0718806B1 EP95120388A EP95120388A EP0718806B1 EP 0718806 B1 EP0718806 B1 EP 0718806B1 EP 95120388 A EP95120388 A EP 95120388A EP 95120388 A EP95120388 A EP 95120388A EP 0718806 B1 EP0718806 B1 EP 0718806B1
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EP
European Patent Office
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distance measuring
measuring devices
passage
persons
radiation
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Hans-Theo Wienand
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Wienand Hans-Theo
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M1/00—Design features of general application
    • G06M1/08—Design features of general application for actuating the drive
    • G06M1/10—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means
    • G06M1/101—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means by electro-optical means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M7/00—Counting of objects carried by a conveyor

Definitions

  • the invention relates to a device for counting people according to the preamble of claim 1.
  • Devices of this type are known in different designs. The most common are light barriers, step mats, door contacts or Turnstiles used for this purpose. These devices meet the mentioned Incomplete purpose. Photoelectric sensors have a large error rate, because they cannot differentiate between people, animals and objects. Also Floor mats and door contacts are very unreliable because these are the Can not distinguish the direction of movement of the people to be counted. These devices are unusable for wider passages. turnstiles are perceived as obstacles.
  • a device having the features of the preamble of claim 1 can be found in document US-A-5,187,688.
  • sensors arranged in pairs in a row exclusively Elevation values are recorded, which are to be assigned to the persons in the passage are.
  • the sensors detect no direction of movement or speed, so that the signals of two in succession for a determination of the movement arranged sensors must be used.
  • For monitoring the Passage must therefore be quite a large number of expensive sensors and one complex evaluation electronics are used.
  • US-A-4,528,679 discloses a similar system in which motion information is provided only by several sensors arranged one behind the other can be detected.
  • the US-A-3,997,866 discloses a single sensor system which is not enables the monitoring of wider passages.
  • GB-A-2 072 987 describes a general procedure for recording the number of in one people in a certain area using a radar Doppler sensor. The specific sensor arrangement and training for optimal Monitoring of a wide passage is not addressed here.
  • the invention has for its object to provide a device with the help of different passes without much effort Width inconspicuously recorded the number of people passing through the passage can be, so that due to the possibly different Passages identified incoming and outgoing people Number of people in a room, site, or stadium People can be identified.
  • Width of the radiation cone is preferably 50 cm to 100 cm.
  • the distance measuring devices emit a signal as soon as there is any Area of passage a person through the radiation cone of each Distance measuring device moves.
  • the fact that in the shoulder height people passing the passage the width of the radiation cone it does not allow two people at the same time side by side in the same Radiation cone are largely ensured that the signal of a Distance measuring device actually represents the passage of a person.
  • Mutual interference from adjacent distance measuring devices are excluded by the fact that they work in a countercyclical pulsed manner or that they have different, non-influencing frequencies work.
  • the distance between two distance measuring devices must be approximately the diameter of the Correspond to the radiation cone at shoulder height.
  • the distance measuring devices can also be arranged closer or further to each other, with their Radiation cone central axes, however, are inclined laterally to the vertical, so that the desired overlap of the monitored area Shoulder height occurs.
  • the evaluation device can be set so that, for example, only Counting signals that are triggered by reflecting surfaces, the distance from the ground is greater than 1.50 m. With this setting are those of children, suitcases, dogs, cats, shopping trolleys or such reflected rays are not detected and not registered.
  • 1 and 2 are for counting people in one pass 1 two Radar range finders 3 about three meters above the ground 2 of the Passage 1 arranged.
  • a radiation cone radiates from these devices 4 high-frequency electromagnetic waves down.
  • the radar device is required for each meter of passage width. As the Fig. 2 shows the radars are directed in the direction of travel and set so that they only detect people who are moving on the devices, receiving stronger significant signals, or move away from these, weakening significant signals be received.
  • the setting angle is ⁇ between the horizontal and the central axis 5 of the beam cone 4 65 to 70 °.
  • the devices are like this set that they only record incoming or outgoing people.
  • the reflected pulses contain information about the distance between the heads and shoulders to the radar device and thus the size of the detected Person, about the direction of movement and about the speed of the captured person.
  • the analog signals of the two radars 3 are through a window discriminator evaluated.
  • the logic levels of the discriminators will be linked in such a way that a useful count of people in any area of the passage is possible.
  • the transmitters of radar sensors arranged next to one another are thus in the Pulse mode operated that a disturbance of neighboring radar sensors does not he follows.
  • the radar sensors 3 have the advantage that they are inconspicuous on one Ceiling can be attached. Because the high-frequency electromagnetic Waves of the radar transmitter penetrate numerous non-metallic substances, the radars can be completely invisible behind a wallpaper or decoration can be arranged. This is with light or ultrasonic sensors not possible, so that such sensors are visible to the public are.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the invention, in which the central axes 5 'of the radiation cone 4' not only in the direction of movement of people passing through, i.e. in the longitudinal direction of the Passage, but also inclined in the transverse direction of the passage.
  • the distance measuring devices 3 ' can be close together and arrange in a common housing 15.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zählen von Personen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen dieser Art sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Am häufigsten werden Lichtschranken, Trittmatten, Türkontakte oder Drehkreuze für diesen Zweck benutzt. Diese Geräte erfüllen den genannten Zweck nur unvollkommen. Lichtschranken haben eine große Fehlerquote, weil sie Personen, Tiere und Gegenstände nicht unterscheiden können. Auch Trittmatten sowie Türkontakte sind sehr unzuverlässig, weil diese die Bewegungsrichtung der zu zählenden Personen nicht unterscheiden können. Bei breiteren Durchgängen sind diese Geräte unbrauchbar. Drehkreuze werden als Hindernisse empfunden.
In öffentlichen Gebäuden wie Rathäusern, Schulen, Theatern, Festsälen, Museen, in Sportstadien, Kaufhäusern und dergleichen, ferner auf Verkehrsmitteln wie Schiffen, Flugzeugen und dergleichen ist das zuverlässige Erfassen von Personen aus statistischen und sicherheitstechnischen Gründen von großer Bedeutung. Ferner kann mit Hilfe der ermittelten Personenzahl die Heizung, die Belüftung, die Klimatisierung gesteuert werden, oder aus Sicherheitsgründen kann eine Überfüllung vermieden werden.
Eine die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweisende Vorrichtung ist dem Dokument US-A-5,187,688 zu entnehmen. Hier werden mit jeweils paarweise hintereinander angeordneten Sensoren ausschließlich Höhenwerte erfaßt, welche den Personen in dem Durchgang zuzuordnen sind. Die Sensoren erfassen keine Bewegungsrichtung oder Geschwindigkeit, so daß für eine Ermittlung der Bewegung die Signale zweier hintereinander angeordneter Sensoren verwendet werden müssen. Für die Überwachung des Durchgangs muß daher eine recht große Anzahl teurer Sensoren sowie eine aufwendige Auswerteelektronik eingesetzt werden. Die US-A-4,528,679 offenbart ein ähnliches System, bei dem Bewegungsinformationen nur durch mehrere hintereinander angeordnete Sensoren erfaßt werden können. Die US-A-3,997,866 offenbart ein System mit einem Einzelsensor, welches nicht die Überwachung breiterer Durchgänge ermöglicht. Die GB-A-2 072 987 beschreibt ein allgemeines Verfahren zur Erfassung der Zahl der in einem bestimmten Bereich stehenbleibenden Personen mittels eines Radar-Doppler-Sensors. Die konkrete Sensoranordnung und -ausbildung zur optimalen Überwachung eines breiten Durchgangs wird hier nicht angesprochen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ohne großen Aufwand an Durchgängen unterschiedlicher Breite unauffällig die Zahl der den Durchgang passierenden Personen erfaßt werden kann, so daß aufgrund der gegebenenfalls an unterschiedlichen Durchgängen ermittelten hineingehenden und herausgehenden Personen die Zahl der in einem Raum, einem Gelände oder einem Stadion befindlichen Personen ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer Schulterhöhe etwa im Bereich von 1,4 m bis 2,0 m beträgt die Breite der Strahlungskegel vorzugsweise 50 cm bis 100 cm.
Die Entfernungsmeßgeräte geben ein Signal ab, sobald sich in irgendeinem Bereich des Durchgangs eine Person durch den Strahlungskegel des jeweiligen Entfernungsmeßgeräts bewegt. Dadurch, daß in der Schulterhöhe der den Durchgang passierenden Personen die Breite des Strahlungskegels es nicht zuläßt, daß zwei Personen gleichzeitig nebeneinander im gleichen Strahlungskegel stehen, ist weitgehend sichergestellt, daß das Signal eines Entfernungsmeßgeräts tatsächlich das Hindurchgehen einer Person repräsentiert. Gegenseitige Störeinflüsse nebeneinanderliegender Entfernungsmeßgeräte werden dadurch ausgeschlossen, daß sie antizyklisch gepulst arbeiten oder daß sie mit unterschiedlichen, sich nicht beeinflussenden Frequenzen arbeiten.
Bei Entfernungsmeßgeräten, die nebeneinander im Durchgangsquerschnitt angeordnet sind und deren Strahlungskegel-Mittelachsen parallel verlaufen, muß der Abstand zweier Entfernungsmeßgeräte etwa dem Durchmesser des Strahlungskegels in Schulterhöhe entsprechen. Die Entfernungsmeßgeräte können auch näher oder weiter zueinander angeordnet werden, wobei ihre Strahlungskegel-Mittelachsen jedoch zur Senkrechten seitlich geneigt verlaufen, so daß die gewünschte Überlappung des überwachten Bereichs auf Schulterhöhe eintritt.
Das Auswertgerät kann dabei so eingestellt werden, daß beispielsweise nur Signale gezählt werden, die von reflektierenden Flächen ausgelöst werden, deren Abstand vom Boden größer ist als 1,50 m. Bei dieser Einstellung werden die von Kindern, Koffern, Hunden, Katzen, Einkaufswagen oder dergleichen reflektierten Strahlen nicht erfaßt und nicht registriert.
Wird eine Person von den Strahlenkegeln zweier Entfernungsmeßgeräte erfaßt und empfangen beide Geräte entsprechende Reflexionen, dann ist die Auswertung der beiden Signale derart, daß nur eine Person gezählt wird. Das Signal von im Randbereich des Entfernungsmeßgerätes stehenden Personen ist deutlich schwächer als das von Personen im Zentrum eines Strahlungskegels reflektierte Signal. Deshalb ist es möglich, solche gleichzeitig an zwei Geräten gemessenen Reflexionen als nur eine Person zu zählen. Dies geschieht entweder, daß die analogen Meßsignale Fensterdiskriminatoren zugeführt werden. Deren Signalfenster wird so begrenzt, daß die Signale zweier Entfernungsmeßgeräte von einer Person im Randbereich nur einfach gezählt werden. Alternativ können die Signale nebeneinanderliegender Entfernungsmeßgeräte bei Unterschreitung eines Grenzwertes miteinander analog multipliziert werden, so daß bei Personen im Grenzbereich zweier Entfernungsmeßgeräte aus dem schwachen, doppelten Signal ein starkes, einfaches gebildet wird.
Zur Auswertung werden die Signale mehrerer Entfernungsmeßgeräte vorzugsweise einem gemeinsamen Mikroprozessor zugeführt. Die Entfernungsmeßgeräte sind so ausgebildet, daß sie normierte Signale abgeben, welche von dem Mikroprozessor ausgewertet und in die zu erfassenden Daten umgewandelt werden. Da das Auswertgerät von dem zentralen Mikroprozessor gebildet wird, kann durch Änderung der Prozessorprogrammierung der Auswert-Algorithmus zentral variiert und optimiert werden.
In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1
eine Draufsicht und
Fig. 2
eine Seitenansicht eines Durchganges mit erfindungsgemäßer Personenzähleinrichtung,
Fig. 3
ein Auswertgerät,
Fig. 4 und 5
zwei unterschiedliche Anschlüsse an einem Diskriminator,
Fig. 6
acht an einen Mikroprozessor angeschlossene Radar-Entfer nungsmeßgeräte eines Durchganges.
Fig. 7
eine Vorderansicht eines Durchganges mit alternativer Ausführungsform der Personenzähleinrichtung.
In den Fig. 1 und 2 sind zur Personenzählung an einem Durchgang 1 zwei Radar-Entfernungsmeßgeräte 3 etwa drei Meter über dem Boden 2 des Durchganges 1 angeordnet. Von diesen Geräten strahlt ein Strahlungskegel 4 hochfrequenter elektromagnetischer Wellen nach unten. Von Personen, die den Durchgang aufrecht gehend passieren, werden - wegen der größeren Nähe zum Radargerät - die Strahlen erheblich stärker reflektiert-als vom Boden oder von Hunden oder Katzen, welche den Durchgang durchlaufen. Je Meter Breite des Durchganges wird ein Radargerät benötigt. Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Radargeräte in Laufrichtung gerichtet und so eingestellt, daß sie nur Personen erfassen, welche sich auf die Geräte zu bewegen, wobei stärker werdende signifikante Signale empfangen werden, oder von diesen weg bewegen, wobei schwächer werdende signifikante Signale empfangen werden.
Wie Fig. 2 zeigt, beträgt der Einstellwinkel α zwischen der Horizontalen und der Mittelachse 5 des Strahlenkegels 4 65 bis 70°. Die Geräte sind so eingestellt, daß sie nur eingehende oder ausgehende Personen erfassen. Die reflektierten Impulse enthalten Informationen über den Abstand der Köpfe und Schultern zum Radargerät und damit über die Größe der erfaßten Person, über die Bewegungsrichtung und über die Geschwindigkeit der erfaßten Person.
In einem Durchgang 1 von 2 m Breite genügt die Anordnung von zwei Radarsensoren 3, die im Abstand von 1 m symmetrisch zur Mitte des Durchgangs 1 angeordnet werden. Die Radarsensoren können auch an beiden Seiten des Durchganges oder beide auch in der Mitte des Durchganges angeordnet und nach rechts und links so geneigt werden, daß ihre Strahlungskegel eine Hälfte des Durchganges überdecken.
Die Analogsignale der beiden Radargeräte 3 werden durch einen Fensterdiskriminator ausgewertet. Die logischen Pegel der Diskriminatoren werden derart miteinander verknüpft, daß eine brauchbare Zählung von Personen in jedem Bereich des Durchgangs möglich ist.
Die Sender nebeneinander angeordneter Radarsensoren werden derart im Pulsbetrieb betrieben, daß eine Störung benachbarter Radarsensoren nicht erfolgt. Die Radarsensoren 3 haben den Vorteil, daß sie unauffällig an einer Decke angebracht werden können. Weil die hochfrequenten elektromagnetischen Wellen des Radarsenders zahlreiche, nichtmetallische Stoffe durchdringen, können die Radargeräte vollkommen unsichtbar hinter einer Tapete oder Dekoration angeordnet werden. Dies ist bei Licht- oder Ultraschallsensoren nicht möglich, so daß derartige Sensoren für das Publikum sichtbar sind.
Eine differenzierte Signalauswertung ist mit Hilfe eines Mikroprozessors gemäß Fig. 6 möglich. Die Mikroprozessor-Unterzentrale wertet die Signale von acht Radargeräten 3 simultan aus. Damit können Durchgänge von 8 m Breite überwacht werden. Die Unterzentrale sammelt Datensätze, die aus Personenzahl pro Zeitabschnitt, wie Minute, Stunde oder Tag, bestehen oder Tageszeitabschnitten zugeordneten Personenzahlen bestehen. Die Unterzentralen können über eine Zweidrahtleitung mit einer Hauptzentrale verbunden sein zur Datenkonzentration und Datenausgabe auf einen Drukker, ein Display oder dergleichen. Die Programmierung der Datenerfassung, -verwaltung und -übergabe kann weitgehend mit dem Anwender abgestimmt werden.
Die Fig. 7 zeigt schließlich eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die Mittelachsen 5' der Strahlungskegel 4' nicht nur in Bewegungsrichtung der durchgehenden Personen, also in Längsrichtung des Durchgangs, sondern auch in Querrichtung des Durchgangs geneigt sind. Auf diese Weise kann man die Entfernungsmeßgeräte 3' dicht beieinander und in einem gemeinsamen Gehäuse 15 anordnen.
Bezugszeichenliste:
1
Durchgang
2
Boden
3,3'
Entfernungsmeßgerät
4,4'
Strahlungskegel
5,5'
Mittelachse
6
Montagefuß mit Gelenk
7
Diskriminator
8
Zählwerk
9
Rückstellknopf
10
Reaktionsgrenze
11
Mikroprozessor
12
Hauptzentrale mit Drucker, Display
13
Zweidrahtleitung
14
Mittelebene des Durchgangs
15
Gehäuse

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Zählen von Personen, die einen Durchgang passieren, bei der über dem Boden (2) des Durchganges (1) mindestens ein Entfernungsmeßgerät (3) angebracht ist, welches einen nach unten gerichteten Strahlungskegel (4) aus Radar- oder Ultraschallstrahlen aussendet, die reflektierten Strahlen empfängt und die empfangenen Signale einem Auswertgerät zuführt, wobei zwei oder mehr Entfernungsmeßgeräte (3) nebeneinander über dem Durchgang (1) angebracht sind, wobei die Breite des von dem Entfernungsmeßgerät erfaßten Strahlungskegels (4) in einem Abstand zum Boden des Durchgangs, welcher der durchschnittlichen Schulterhöhe der erfaßten Personen entspricht, dem 1- bis 2-fachen der durchschnittlichen Schulterbreite der erfaßten Personen entspricht und wobei die Strahlungskegel (4) sämtlicher Entfernungsmeßgeräte (3) die gesamte Breite des Durchgangs (1) abdecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungskegel (4) in Richtung der ankommenden oder weggehenden Personen geneigt sind und die Entfernungsmeßgeräte im Pulsbetrieb oder mit unterschiedlichen Frequenzen so betrieben werden, daß nebeneinander befindliche Entfernungsmeßgeräte (3) sich nicht stören und das Auswertgerät die Signale in Abhängigkeit von ihrer Stärke und zeitlicher Veränderung auswertet, so daß die Auswertung der Signale der Entfernungsmeßgeräte auch in Abhängigkeit der Änderung der Reflexionswerte zur Bestimmung der Bewegungsrichtung und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit der erfaßten Person erfolgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektion der Mittelachsen (5) des Strahlungskegels (4) der Entfernungsmeßgeräte (3) in die Mittelebene (14) des Durchgangs (1) senkrecht verlaufen und der Abstand zweier Entfernungsmeßgeräte (3) zueinander dem 1- bis 2-fachen der durchschnittlichen Schulterbreite der erfaßten Personen entspricht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungsmeßgeräte (3) einen Abstand zueinander aufweisen, der größer als das 1-fache und kleiner als das 2-fache der durchschnittlichen Schulterbreite der erfaßten Personen ist, wobei die Projektion der Mittelachsen (5) des Strahlungskegels (4) der Entfernungsmeßgeräte (3) in die Mittelebene (14) des Durchgangs (1) schräg verlaufen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (5) des Strahlungskegels (4) im Winkel a von 50 - 70° in Richtung zu den ankommenden Personen oder zu den weggehenden Personen geneigt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogsignale der Entfernungsmeßgeräte (3) Diskriminatoren zur Auswertung zugeführt werden, deren logische Pegel derart miteinander verknüpft sind, daß eine optimale Zählung von Personen auch in dem Überlappungsbereich der Strahlungskegel (4) zweier benachbarter Entfernungsmeßgeräte (3) erfolgt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogsignale zweier benachbarter Entfernungsmeßgeräte (3) miteinander analog multipliziert werden, wenn sie unterhalb eines Grenzwerts liegen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Entfernungsmeßgeräte (3) zur Auswertung der Signale an einen Mikroprozessor (11) angeschlossen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprozessoren (11) von zwei oder mehr Durchgängen (1) an einer Zentrale (12) angeschlossen sind, welche die Daten mehrerer Durchgänge (1) abrufen, empfangen und wiedergeben kann.
EP95120388A 1994-12-23 1995-12-22 Vorrichtung zum Zählen von Personen Expired - Lifetime EP0718806B1 (de)

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DE9420544U DE9420544U1 (de) 1994-12-23 1994-12-23 Vorrichtung zum Zählen von Personen
DE9420544U 1994-12-23

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EP0718806A2 EP0718806A2 (de) 1996-06-26
EP0718806A3 EP0718806A3 (de) 1997-10-22
EP0718806B1 true EP0718806B1 (de) 2002-08-14

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