EP3629307B1 - Personenzählvorrichtung und -verfahren - Google Patents

Personenzählvorrichtung und -verfahren

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EP3629307B1
EP3629307B1 EP19198940.9A EP19198940A EP3629307B1 EP 3629307 B1 EP3629307 B1 EP 3629307B1 EP 19198940 A EP19198940 A EP 19198940A EP 3629307 B1 EP3629307 B1 EP 3629307B1
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EP
European Patent Office
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people
room
signal
passage
person
Prior art date
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EP19198940.9A
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EP3629307A1 (de
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François PARSY
Marc LEGREE
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Aereco
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Aereco
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    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME 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
    • G07C9/00Individual registration on entry or exit

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for counting people passing through a passage area and a ventilation system of a room of a building comprising such a counting device.
  • the invention finds its main application in counting people passing through a door of a building in order to quantify the occupancy of a room in real time.
  • a laser scanner is used to count people or objects crossing a passageway.
  • Laser scanner type sensors contain a moving part that is not very robust and are expensive.
  • THE patent WO2016096880 discloses a method for detecting moving elements in a building using a lidar during which several scanning sequences are carried out in order to assess the movements of people within a room.
  • this detection system is complex and expensive. It is not suitable for an application for counting people in a room, nor for a room ventilation system.
  • THE figures 1 to 3 And 5 represent a people counting device 2a intended to count people 5 crossing a passage area 1 to enter a room 6 of a building, according to one embodiment of the invention.
  • the detection field of the distance sensor 2 crosses the passage zone 1 which is vertical.
  • the signal processing means are preferably integrated into the counting device 2a.
  • the counting device 2a comprises an optical filter allowing the wavelength band used by the distance sensor to pass through.
  • the filter is positioned in front of the distance sensor 2 in order to limit the measurement noise caused by ambient light.
  • the counting device 2a comprises a pyroelectric sensor whose detection field is wider than the detection zone 9, 10.
  • the distance sensors are only activated when the pyroelectric sensor detects a presence in its detection field. This makes it possible to limit the consumption of the sensors and to increase the lifespan of the counting device 2a.
  • the counting device 2a comprises several distance sensors 2 to cover the entire passage area 1 or a large part of it.
  • the distance sensor 2 may comprise at least two sets of transmitters/receivers, a first set of transmitters/receivers generating a first detection zone 9 at the angle ⁇ relative to a horizontal direction B and a second set of transmitters/receivers generating a second detection zone 10 at an angle ⁇ ' relative to the horizontal direction B, providing a compact configuration covering the entire passage area 1, as shown in the Figure 4 .
  • each transmitter/receiver may or may not overlap.
  • the invention also relates to a method for counting people crossing a passage area 1 comprising a step of transmitting a signal emitted 3 by a distance sensor 2 of the time-of-flight type towards the passage area 1 at a constant angle ⁇ relative to a vertical direction A.
  • the counting method also comprises a step of receiving a reflected signal corresponding to a part of the emitted signal 3 when it is reflected by a person 5 passing in the detection zone 9, 10.
  • the counting method comprises a step of processing or analyzing a variation of the detection signal 4 by signal processing means corresponding to a variation in the distance between the distance sensor 2 and the detected person 5 in order to determine the direction of movement of the person 5 relative to the passage zone 1 and to carry out a count of the number of people. crossing passage area 1 to count the number of people 5 in room 6.
  • the acquisition frequency of the distance sensor 2 must be high so as to record a sufficient number of points even when a person passes quickly. Typically, an acquisition frequency of around 20 ms makes it possible to obtain around ten points during very rapid passages.
  • the acquisition frequency of the distance sensor 2 is between 10 ms and 30 ms and is preferably 20 ms.
  • the detection signals 4 generated by the distance sensor 2 are schematically represented on the graphs of the Figures 6 and 7 .
  • the shape of the detection signal 4 corresponding to a person entering a room 6 ( fig. 6 ) is different from the shape of the detection signal 4 corresponding to a person leaving room 6 ( fig.7 ).
  • FIG. 6 represents the detection signal 4, i.e. the distance d between the person 5 and the distance sensor 2 as a function of time when the person enters the room 6 and the distance sensor 2 is positioned in the room 6. The person 5 then moves towards the passage area 1 and the distance sensor 2.
  • the evolution of the detection signal 4 shows that the distance between person 5 and distance sensor 2 reduces as person 5 approaches the room. An entry from person 5 generates a decreasing signal represented by the decreasing slope 11.
  • the distance d between person 5 and the distance sensor 2 increases abruptly when person 5 leaves room 6 because he suddenly arrives in the detection zone 9, 10.
  • the distance d gradually decreases as person 5 leaves room 6 and moves away from the passage area 1, as represented by the increasing slope 12.
  • the detection signal 4 shown on the Figure 6 corresponds to an output and the detection signal 4 represented on the Figure 7 corresponds to an entry
  • the signal processing is preferably carried out by a microprocessor embedded in the counting device 2a.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Claims (12)

  1. Personenzählvorrichtung (2a), die dazu bestimmt ist, Personen (5) zu zählen, die einen Durchgangsbereich (1) durchqueren, um einen Raum (6) eines Gebäudes zu betreten, wobei die Zählvorrichtung (2a) Folgendes umfasst:
    - einen Abstandssensor (2) vom Flugzeittyp, der einen Sender, der geeignet ist, ein gesendetes Signal (3) in einem Winkel α), der einen Detektionsbereich (9, 10) bildet, in Richtung des Durchgangsbereichs (1) zu senden, und einen Empfänger umfasst, der geeignet ist, ein reflektiertes Signal zu empfangen, das einem Teil des gesendeten Signals (3) entspricht, wenn es von einer Person (5) reflektiert wird, die den Detektionsbereich (9, 10) passiert, so dass der Abstand zwischen der Person (5) und dem Abstandssensor (2) in Abhängigkeit von der Zeit gemessen wird, wobei der Detektionsbereich (9, 10) eine konstante Position und Ausrichtung aufweist,
    - Signalverarbeitungsmittel, die eine Änderung des Abstands zwischen dem Abstandssensor (2) und der detektierten Person (5) analysieren, um die Bewegungsrichtung der Person (5) in Bezug auf den Durchgangsbereich (1) zu bestimmen, um eine Zählung der Anzahl der Personen (5) im Raum (6) durchzuführen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (2) in Bezug auf den Durchgangsbereich (1) so angeordnet ist, dass das von einer Person, die den Durchgangsbereich (1) in einer ersten Durchgangsrichtung betritt, reflektierte Signal sich von dem von einer Person, die den Durchgangsbereich (1) in einer zweiten Durchgangsrichtung betritt, die der ersten Durchgangsrichtung entgegengesetzt ist, reflektierten Signal unterscheidet.
  2. Personenzählvorrichtung (2a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (2) eine Laserquelle umfasst, die einen kegelförmigen Lichtstrahl aussendet, der den Detektionsbereich (9, 10) bildet, dessen Scheitelwinkel zwischen 10° und 40° und vorzugsweise gleich 24° beträgt.
  3. Personenzählvorrichtung (2a) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählvorrichtung (2a) an einer höheren Position als der Durchgangsbereich (1) befestigt ist, wobei die Reichweite des Abstandssensors (2) größer als 1,50 m ist.
  4. Personenzählvorrichtung (2a) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (2) mindestens zwei Sender- /Empfängersätze umfasst, darunter ein erster Sender-/Empfängersatz, der einen ersten Detektionsbereich (9) in einem Winkel β) in Bezug auf eine horizontale Richtung (B) erzeugt, und ein zweiter Sender-/Empfängersatz, der einen zweiten Detektionsbereich (10) in einem Winkel β') in Bezug auf die horizontale Richtung (B) erzeugt, um den Durchgangsbereich (1) weiter abzudecken.
  5. Belüftungssystem für einen Raum (6) eines Gebäudes, das mindestens einen Durchgangsbereich (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Personenzählvorrichtung (2a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst, die mit dem Durchgangsbereich (1) verbunden ist, wobei die Personenzählvorrichtung (2a) die Anzahl der Personen (5) zählt, die den Durchgangsbereich (1) durchqueren, um den Raum (6) zu betreten oder wieder zu verlassen, und die Anzahl der Personen (5) innerhalb des Raums (6) zählt, wobei die Zählinformation an eine Steuervorrichtung des Lüftungssystems übertragen wird, um die Belüftung des Raums (6) in Abhängigkeit von der Anzahl der Personen (5) im Raum (6) zu modulieren.
  6. Belüftungssystem für einen Raum eines Gebäudes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (6) mehrere Durchgangsbereiche (1) umfasst, wobei das Belüftungssystem mehrere Zählvorrichtungen (2a) umfasst, die jeweils mit einem Durchgangsbereich (1) verbunden sind, wobei die Zählvorrichtungen (2a) miteinander verbunden sind, um die Zählung der Anzahl der Personen im Raum (6) zu ermöglichen.
  7. Verfahren zur Personenzählung (5), das dazu bestimmt ist, Personen (5), die einen Durchgangsbereich (1) durchqueren, um einen Raum (6) eines Gebäudes zu betreten, mittels einer Zählvorrichtung (2a) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 zu zählen, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
    - Senden eines gesendeten Signals (3) in einem Winkel α) durch einen Abstandssensor (2) vom Flugzeittyp in Richtung des Durchgangsbereichs (1), wobei das gesendete Signal (3) einen Detektionsbereich (9, 10) mit konstanter Ausrichtung und Position bildet,
    - Empfangen eines reflektierten Signals, das einem Teil des gesendeten Signals (3) entspricht, wenn es von einer Person (5) reflektiert wird, die den Detektionsbereich (9, 10) passiert, wodurch dem Abstandssensor (2) ermöglicht wird, ein Detektionssignal (4) zu erzeugen, das für den Abstand zwischen der Person (5) und dem Abstandssensor (2) in Abhängigkeit von der Zeit repräsentativ ist, wobei das von der Person (5), die den Durchgangsbereich (1) in einer ersten Durchgangsrichtung betritt, reflektierte Signal sich von dem von der Person (5), die den Durchgangsbereich (1) in einer zweiten Durchgangsrichtung betritt, die der ersten Durchgangsrichtung entgegengesetzt ist, reflektierten Signal unterscheidet,
    - Analysieren der Änderung des Detektionssignals (4), die einer Änderung des Abstands zwischen dem Abstandssensor (2) und der Person (5) entspricht und durch das Signalverarbeitungsmittel detektiert wurde, um die Bewegungsrichtung der Person (5) in Bezug auf den Durchgangsbereich (1) zu bestimmen, um die Anzahl der Personen (5), die den Raum (6) betreten, und die Anzahl der Personen (5), die den Raum (6) verlassen, zu zählen, wobei der Schritt des Analysierens der Änderung des Detektionssignals (4) das Bestimmen von falschen Detektionen des Eintretens/Verlassens von Personen (5) umfasst, wenn die Änderungen des Detektionssignals (4) nicht einem Eintreten oder einem Verlassen entsprechen, und
    - Berechnen der Differenz zwischen der Anzahl der Personen (5), die den Raum (6) betreten, und der Anzahl der Personen (5), die den Raum (6) verlassen, um die Anzahl der im Raum (6) anwesenden Personen (5) zu bestimmen.
  8. Verfahren zur Personenzählung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsfrequenz des Abstandssensors (2) zwischen 10 ms und 30 ms und vorzugsweise 20 ms beträgt.
  9. Verfahren zur Personenzählung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangsbereich (1) eine Tür (7) umfasst, die dazu bestimmt ist, diese zu verschließen und sich nach innen des Raums (6) zu öffnen, wobei die Zählvorrichtung (2a) in der Lage ist, das Öffnen oder Schließen der Tür (7) zu detektieren, damit diese Information von den Signalverarbeitungsmitteln verwendet wird, um an der Bestimmung der Durchgangsrichtung der Person (5) teilzunehmen.
  10. Verfahren zur Personenzählung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Analysierens der Änderung des Detektionssignals (4) eine Analyse der Steigungen (11, 12) des Detektionssignals (4) umfasst.
  11. Verfahren zur Personenzählung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Analysierens der Änderung des Detektionssignals (4) einen Vergleich der gemessenen Abstände am Anfang und am Ende des Detektionssignals (4) umfasst.
  12. Verfahren zur Personenzählung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Analysierens der Änderung des Detektionssignals (4) Lernalgorithmen vom Typ Entscheidungsbaum oder neuronales Netzwerk oder prädiktive Diskriminanzanalyse oder Support-Vector-Maschinen verwendet, wobei das Erhalten des Lernalgorithmus (300') einen Schritt des Aufbauens einer Lernbasis (500) und einen Schritt des Trainierens eines Klassifizierungsalgorithmus (600) umfasst, die vor der Installation der Vorrichtung zum Zählen (2a) von Personen (5) in einem Gebäude und vor ihrer Verwendung durchgeführt werden.
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