EP0344404A1 - Method and device for controlling the position of an automatic door - Google Patents
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- EP0344404A1 EP0344404A1 EP89102434A EP89102434A EP0344404A1 EP 0344404 A1 EP0344404 A1 EP 0344404A1 EP 89102434 A EP89102434 A EP 89102434A EP 89102434 A EP89102434 A EP 89102434A EP 0344404 A1 EP0344404 A1 EP 0344404A1
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- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
- E05F15/73—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects
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- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
- E05Y2900/104—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof for elevators
Definitions
- the present invention relates to a method and a device for controlling the door position of an automatic door, the door position being controlled as a function of the presence and behavior of people in the vestibule of the automatic door.
- the CH patent 607 187 describes an optical-electrical device for monitoring certain areas, consisting of an objective, a prismatic grid moved by one or two axes, receiver groups and evaluation circuit.
- the prismatic grid is the moving spatial filter, which alternately directs the light of the object pixels onto the recipient groups. Objects or people entering this sensor-swept room change zero interference and produce a signal that is above the zero level.
- the system has the disadvantages that expensive optical parts are required, that a mechanical drive must be present and that difficult adjustments have to be made. Interfering light influences can impair the function.
- Patent application GB 2 093 986 describes a similar system in which various optical components and an electronic evaluation are available.
- One of the optical components is a spatial filter, which is shown as a faceted hemisphere.
- the present invention has for its object to provide a method and an apparatus which clearly shows the presence, quantity and intentions of people in the vestibule of an entrance and delivers logical signals to a door control.
- FIG. 1 shows an elevator front level 11 with an elevator entrance 4 and a car 23 present.
- a shaft door leaf is designated 22 and a car door leaf 21.
- An infrared camera 1 with a lens 1.1 is installed in the cabin door fighter.
- an infrared radiator 3 is installed at the bottom, which emit infrared light 3.1 in the direction of the anteroom parallel to an anteroom surface 5.
- FIG. 2 Above the elevator entrance 4, the infrared camera 1 is located on a camera holder 2 with a control and evaluation unit 10. On the anteroom surface 5 there is a person 7 with feet 6 and legs 6.1, who is in the X direction to the elevator front level 11 moved there.
- the anteroom area 5 is divided into Y zones 8.1 to 8.4. 9 denotes a camera axis line.
- X zones are denoted by 12 and an image edge by 13.
- 1.1 denotes a photo lens
- 1.2 an LCD microshutter and 1.4 an infrared filter.
- the LCD microshutter 1.2 has vertical sealing columns 1.8 and a likewise vertically arranged CCD line image sensor 1.5 has sensor cells 1.7.
- FIG. 5 shows a distorted image 18 of the antechamber surface 5 as it is projected onto the LCD microshutter 1.2.
- Reflex images 14 originate from the feet 6 and legs 6.1 of the person 7.
- the projection plane 17 is divided into a used area 15 and an unused area 16.
- the area 15 used corresponds to the usable projection area on the LCD microshutter 1.2.
- the images of the X zones 8.1 to 8.4 on the projection plane 17 are designated 8.11, 8.21, 8.31 and 8.41.
- the infrared light 3.1 emitted by the infrared surface radiator 3 strikes the feet 6 and legs 6.1 of the person 7 located on the anteroom surface and is partially deflected from there towards the infrared camera 1 by reflection.
- the infrared filter 1.4 only allows this reflected infrared light 3.1 to pass through, and consequently only the reflex images 14 are projected onto the front plane of the LCD microshutter 1.2.
- the LCD microshutter 1.2 has, for example, 50 individually controllable columns 1.8, which are activated in sequence in a specific cycle and thus produce a periodically horizontally transparent vertical slot opening.
- the sampling rate can be selected to be very low because a flicker-free image does not have to be generated for an observer and is, for example, at most 10 images per second, an image being understood as an entire horizontal pass through the LCD microshutter 1.2. This results in very small amounts of data, which a special processor system or an existing processor system can process alongside.
- the image columns scanned in this way are focused by means of the cylindrical lens 1.3 and all on the same line projected onto the CCD line image sensor 1.5.
- the CCD line image sensor 1.5 is continuously read out for each projected image column and switched on for the next image column.
- the read values are temporarily stored and processed according to the later description.
- the image resolution in the X direction is at least five times greater than in the Y direction. This results in the fact that objects moving in the X direction towards the elevator front plane 11 are detected at least five times more sharply than those which move in the Y direction, that is to say parallel to the elevator front plane 11.
- the reflex images 14 of an object moving in the Y direction in the CCD line image sensor 1.5 are always projected onto the same sensor cells 1.7, from which it can be clearly concluded that this object is not approaching the entrance.
- the corresponding binary image data combined with the position of the current column opening, can be interpreted as a person's movement parallel to the entrance level 11.
- FIGS. 2 and 3 A grid with Y zones 8.1 to 8.4 and X zones 12 is shown in FIGS. 2 and 3. This grid does not really exist and is only used to explain the image distortion and the effects derived from it.
- Y zones closer to the photo lens for example zone 8.1, are shown larger on the projection plane 17 than more distant Y zones such as Y zone 8.4.
- the practical effect is that a person 7 moving at a constant speed in the X direction towards the elevator front plane 11 generates reflex images 14 which, due to the image distortion on the projection line 17 or on the CCD line image sensor 1.5, decrease in distance from Elevator front level 11 has a continuously increasing speed corresponding to the distortion function.
- the detection system also has a distance-dependent sensitivity. To a lesser extent, this is also available for object movements in the Y direction.
- an image resolution or sensitivity that increases progressively with decreasing distance from the elevator front plane 11 is achieved. This is desirable because the urgency of a quick door reaction increases progressively as the distance of a person approaching the entrance decreases.
- the infrared light 3. 1 emitted by the infrared surface radiators 3 is directed in such a way that the floor of the anteroom surface 5 is not touched by the latter and so that there are no floor reflections due to unevenness, such as carpet edges, etc.
- the horizontal radiation angle is preferably 120 ° each and the vertical radiation angle is 10 °, for example.
- the floor call panel 24 shown can also have a numeric keypad for destination call control. With this device, the elevator control knows how many waiting people are on each floor. It is therefore not necessary to monitor the anteroom outside the cabin on every floor with appropriate facilities.
- the infrared camera 1 above the elevator entrance 4 is inclined downward, for example, at an angle of 45 °, which also corresponds to the image recording angle.
- the camera holder 2 is of great importance insofar as it is used to set a certain angle to the anteroom area 5, which is both directly determining the degree of distortion and has an influence on the size and position of the antechamber area 5 to be monitored. that no existing vertical surfaces, such as those of an opposite wall, come into the picture.
- Objects located in infrared light 3.1 completely reflect infrared light 3.2 with correspondingly inclined surface parts and partly with all other more or less perpendicular surface parts facing infrared light 3.1.
- a partial reflection of the infrared light 3.1 / 3.2 from more or less perpendicular surface parts of a person to the camera is possible because the smallest roughness of a surface causes scattering reflections and therefore the entire surface part of an object located in the infrared light 3.1 and facing it is clearly depicted in the camera becomes.
- no other light hits the LCD microshutter 1.4, which means that only two image signals, infrared light or nothing, i.e. binary image data, are available right at the start of image processing.
- the sensitivity to infrared light can therefore be set to a very small threshold value, the wavelength of the infrared area emitters 3 in particular emitted infrared light 3.1 or 3.2 is taken into account.
- the control and evaluation can take place in a special control and evaluation unit 10 or be carried out by a processor system available for the elevator control.
- the object detections can provide the following information: - A person is moving in the X direction; - Two or more people are moving in X direction; - A person moves against the X direction; - Two or more people are moving against the X direction; - A person stands at a certain distance in front of the elevator door; - Two or more people stand in front of the elevator door at certain intervals; - A person is moving in the Y direction; - Two or more people are moving in the Y direction.
- a continuously operating learning algorithm stores object-typical contours and temporal changes in the taken reflex images 14 and supplies in the form of binary image data the basis for comparison for the generation of the logical command signals to the elevator control system.
- the door control receives information about the intentions of the people 7 who are on the anteroom surface 5 at a certain moment on the basis of their number and behavior and reacts accordingly by holding them open for a long time, closing them prematurely or reversing. Most of the time the door can be opened before an otherwise usual Door hold-open times are closed prematurely, which means an increase in elevator capacity.
- the device also works independently of the existing light sources in the area of the anteroom area 5 and its surroundings.
- the antechamber can be illuminated by artificial light of any kind, daylight, sunlight or mixed light. Any reflections of infrared light in the sensitivity range of the camera 1 from artificial or natural light sources are at most perceived by the device, but are also recognized as such by the evaluation because they do not form object-typical reflex images 14 and are accordingly ignored. This is possible, among other things, because they come from light sources that send their light from a different direction than that from the infrared surface radiators 3.
- two different images are taken in rotation, alternately one with infrared light 3.1 and one without infrared light 3.1.
- those with infrared light 3.1 illumination are compared with those without infrared light 3.1 illumination and then the difference image data is passed on for further processing.
- This procedure allows an even better distinction between desired and undesired picture elements and the pulsed operation of the infrared surface radiator 3 enables an increased intensity of the infrared light 3.1.
- the device can also be installed on both sides of an entrance or passage gate, i.e. in a double version apply. In such an embodiment, it is possible to only let people in or just let them out through a corresponding influence on a door motor control. In this version, it can also be used for counting entering and / or leaving people.
- the device described can also be installed in rail and road vehicles and also serves as an optimal door control. Another application relates to the registration of the behavior of people in a room or area to be monitored.
- two or more systems of the type described can be installed next to one another, in addition to the side infrared surface radiators 3 and other infrared surface radiators 3 installed in a lower threshold or embedded in the floor.
- the infrared surface heaters can be installed at any height.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Türstellung einer automatischen Tür, wobei die Türstellung abhängig von der Anwesenheit und dem Verhalten von Personen im Vorraum der automatischen Tür gesteuert wird.The present invention relates to a method and a device for controlling the door position of an automatic door, the door position being controlled as a function of the presence and behavior of people in the vestibule of the automatic door.
Es ist bekannt, für diesen Zweck auch Ultraschall-, Radar-, oder Video-Systeme einzusetzen. Radar- und Video-Systeme gelten als aufwendig und kompliziert und sind deshalb für die Lösung der zugrunde gelegten Aufgabe nicht angemessen.It is known to use ultrasound, radar, or video systems for this purpose. Radar and video systems are considered to be complex and complex and are therefore not appropriate for solving the underlying task.
Die CH-Patentschrift 607 187 beschreibt eine optisch-elektrische Einrichtung zur Überwachung von bestimmten Raumbereichen, bestehend aus Objektiv, ein- oder zweiachsig bewegtes prismatisches Raster, Empfängergruppen und Auswerteschaltung. Das prismatische Raster ist das bewegte Ortsfilter, welches das Licht der Objektbildpunkte abwechselnd auf die Empfängergruppen lenkt. Objekte oder Personen, welche in diesen sensorüberstrichenen Raum hineintreten, verändern eine Nullinterferenz und rufen ein Signal hervor, welches über dem Null-Niveau liegt.The CH patent 607 187 describes an optical-electrical device for monitoring certain areas, consisting of an objective, a prismatic grid moved by one or two axes, receiver groups and evaluation circuit. The prismatic grid is the moving spatial filter, which alternately directs the light of the object pixels onto the recipient groups. Objects or people entering this sensor-swept room change zero interference and produce a signal that is above the zero level.
Das System hat den Nachteil, dass teure optische Teile benötigt werden, dass ein mechanischer Antrieb vorhanden sein muss und dass schwierige Justierungen vorzunehmen sind. Störende Lichteinflüsse können die Funktion beeinträchtigen.The system has the disadvantages that expensive optical parts are required, that a mechanical drive must be present and that difficult adjustments have to be made. Interfering light influences can impair the function.
Die Patentanmeldung GB 2 093 986 beschreibt ein ähnliches System, bei welchem verschiedene optische Komponenten und eine elektronische Auswertung vorhanden sind. Eine der optischen Komponenten ist ein Raumfilter, welches in einer Ausführung als facettierte Halbkugel dargestellt wird.
Das System arbeitet im normalen sichtbaren Lichtspektrum, weshalb störende Lichteinflüsse nicht auszuschliessen sind. Es sind ebenfalls teure optische Komponenten vorhanden und die Justierung kann infolge widersprüchlicher Forderungen nicht einfach sein.The system works in the normal visible light spectrum, which is why disturbing light effects cannot be ruled out. There are also expensive optical components and adjustment cannot be easy due to conflicting requirements.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche Vorhandensein, Menge und Absichten von Personen im Vorraum eines Einganges klar erkennen lässt und folgerichtige Signale an eine Türsteuerung liefert.The present invention has for its object to provide a method and an apparatus which clearly shows the presence, quantity and intentions of people in the vestibule of an entrance and delivers logical signals to a door control.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention characterized in the claims.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
- dass durch Kombination und spezielle Anordnung an sich bekannter Bauteile informationsreiche Ergebnisse erzielt werden,
- dass üblicherweise unerwünschte Effekte, wie z.B. Bildverzerrung, für zweckmässige und überraschende Effekte ausgenützt werden,
- dass kleine Datenmengen verarbeitet werden müssen und
- dass nur gewisse Teile eines Objektes erfasst werden müssen, um daraus auf Art, Menge und Bewegungsverhalten schliessen zu können.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in
- Information-rich results are achieved by combining and special arrangement of known components,
that usually undesired effects, such as image distortion, are used for useful and surprising effects,
- that small amounts of data have to be processed and
- That only certain parts of an object have to be recorded in order to be able to draw conclusions about the type, quantity and movement behavior.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand eines Aufzugeinganges dargestellt, welches im folgenden näher erläutert wird. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Ansicht der Gesamt-Einrichtung bei einem Aufzugseingang,
- Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung,
- Fig. 3 eine Draufsicht der Einrichtung,
- Fig. 4 die Bauteile und deren Anordnung in einer Infrarot-Kamera,
- Fig. 5 die Vorraumbildprojektion in der Kamera und
- Fig. 6 Einzelheiten der Projektionsmassstäbe.
- 1 is a view of the overall device at an elevator entrance,
- 2 is a side view of the device,
- 3 is a top view of the device;
- 4 shows the components and their arrangement in an infrared camera,
- Fig. 5 the anteroom image projection in the camera and
- Fig. 6 details of the projection scales.
Figur 1 zeigt eine Aufzugs-Frontebene 11 mit einem Aufzugseingang 4 und einer anwesenden Kabine 23. Ein Schachttürflügel ist mit 22 und ein Kabinentürflügel mit 21 bezeichnet. Auf halber Höhe seitlich des Einganges 4 ist ein Stockwerkruftableau 24 und über dem Eingang 4 eine Weiterfahrtsanzeigevorrichtung 25 angeordnet. Im Kabinentürkämpfer eingebaut ist eine Infrarotkamera 1 mit einem Objektiv 1.1. In den Vorderkanten der Kabinentürflügel 21 ist unten je ein Infrarotflächenstrahler 3 eingebaut, welche ein Infrarotlicht 3.1 in Richtung des Vorraumes parallel zu einer Vorraumfläche 5 aussenden.FIG. 1 shows an
Figur 2: Über dem Aufzugseingang 4 befindet sich die Infrarotkamera 1 an einer Kamerahalterung 2 mit einer Steuerungs- und Auswerteeinheit 10. Auf der Vorraumfläche 5 befindet sich eine Person 7 mit Füssen 6 und Beinen 6.1, welche sich in X-Richtung zur Aufzugs-Frontebene 11 hin bewegt. Die Vorraumfläche 5 ist in Y-Zonen 8.1 bis 8.4 unterteilt. Mit 9 ist eine Kameraachslinie bezeichnet.Figure 2: Above the
In der Figur 3 sind X-Zonen mit 12 bezeichnet und ein Bildrand mit 13.In FIG. 3, X zones are denoted by 12 and an image edge by 13.
In der Figur 4 ist mit 1.1 ein Foto-Objektiv, mit 1.2 ein LCD-Microshutter und mit 1.4 ein Infrarotfilter bezeichnet. Der LCD-Microshutter 1.2 hat vertikale Verschlusskolonnen 1.8 und ein ebenfalls vertikal angeordneter CCD-Linienbildsensor 1.5 hat Sensorzellen 1.7.In FIG. 4, 1.1 denotes a photo lens, 1.2 an LCD microshutter and 1.4 an infrared filter. The LCD microshutter 1.2 has vertical sealing columns 1.8 and a likewise vertically arranged CCD line image sensor 1.5 has sensor cells 1.7.
Fig. 5 zeigt ein verzerrtes Bild 18 der Vorraumfläche 5, wie es auf den LCD-Microshutter 1.2 projiziert wird. Reflexbilder 14 stammen von den Füssen 6 und Beinen 6.1 der Person 7.FIG. 5 shows a
Fig. 6 veranschaulicht mit Kameraachse 9 und Strahlen 9.1 bis 9.4 die Ursache der Bildverzerrung auf einer Projektionsebene 17. Die Projektionsebene 17 ist in einen benutzten Bereich 15 und in einen unbenutzten Bereich 16 aufgeteilt. Der benutzte Bereich 15 entspricht der nutzbaren Projektionsfläche auf dem LCD-Microshutter 1.2. Die Abbildungen der X-Zonen 8.1 bis 8.4 auf der Projektionsebene 17 sind mit 8.11, 8.21, 8.31 und 8.41 bezeichnet.6 illustrates with
Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:The device described above works as follows:
Das vom Infrarotflächenstrahler 3 ausgesendete Infrarotlicht 3.1 trifft im Beispiel auf die Füsse 6 und Beine 6.1 der sich auf der Vorraumfläche befindlichen Person 7 und wird von dort durch Reflexion teilweise in Richtung Infrarotkamera 1 abgelenkt. Das Infrarotfilter 1.4 lässt nur dieses reflektierte Infrarotlicht 3.1 durch und es werden demzufolge auf die vorderseitige Ebene des LCD-Microshutters 1.2 nur die Reflexbilder 14 projiziert. Der LCD-Microshutter 1.2 weist beispielsweise 50 einzeln ansteuerbare Kolonnen 1.8 auf, welche der Reihe nach in einem bestimmten Takt aktiviert werden und so eine periodisch horizontal durchlaufende lichtdurchlässige Vertikalschlitzöffnung erzeugen. Die Abtastrate kann sehr niedrig gewählt werden, weil kein flimmerfreies Bild für einen Betrachter erzeugt werden muss und beträgt beispielsweise höchstens 10 Bilder pro Sekunde, wobei als Bild ein ganzer horizontaler Durchlauf beim LCD-Microshutter 1.2 verstanden wird. Dadurch fallen sehr kleine Datenmengen an, welche ein spezielles oder ein in der Aufzugsteuerung vorhandenes Prozessorsystem nebenher verarbeiten kann. Die solchermassen abgetasteten Bildkolonnen werden mittels der Zylinderlinse 1.3 fokussiert und alle auf dieselbe Linie auf den CCD-Linienbildsensor 1.5 projiziert. Der CCD-Linienbildsensor 1.5 wird laufend bei jeder projizierten Bildkolonne ausgelesen und für die nächste Bildkolonne bereitgeschaltet. Die ausgelesenen Werte werden zwischengespeichert und gemäss späterem Beschrieb weiterverarbeitet. Da nun der vertikal angeordnete CCD-Linienbildsensor 1.5 mindestens 250 Sensorzellen 1.7 aufweist und der LCD-Microshutter 1.2 höchstens 50 Kolonnen 1.8 besitzt, so ist hier die Bildauflösung in X-Richtung mindestens fünfmal grösser als in Y-Richtung. Daraus ergibt sich der Umstand, dass in X-Richtung zur Aufzugs-Frontebene 11 hin sich bewegende Objekte mindestens fünfmal schärfer erfasst werden als jene, welche sich in Y-Richtung, also parallel zur Aufzugs-Frontebene 11 bewegen. Ausserdem werden die Reflexbilder 14 eines sich in Y-Richtung bewegenden Objektes beim CCD-Linienbildsensor 1.5 immer auf die gleichen Sensorzellen 1.7 projiziert, woraus sich eindeutig schliessen lässt, dass sich dieses Objekt nicht dem Eingang nähert. Die entsprechenden binären Bilddaten sind, kombiniert mit der Position der momentanen Kolonnenöffnung, als Bewegung einer Person parallel zur Eingangsebene 11 interpretierbar.In the example, the infrared light 3.1 emitted by the
Auf den Figuren 2 und 3 ist ein Raster mit Y-Zonen 8.1 bis 8.4 und X-Zonen 12 abgebildet. Dieser Raster ist real nicht vorhanden und dient nur der Erläuterung der Bildverzerrung und der daraus gewonnenen Effekte.A grid with Y zones 8.1 to 8.4 and
Gemäss der Zeichnung in der Figur 5 werden nach den Gesetzen der darstellenden Geometrie bzw. der Optik dem Fotoobjektiv näher gelegene Y-Zonen, beispielsweise Zone 8.1, auf der Projektionsebene 17 grösser abgebildet als weiter entfernte Y-Zonen wie beispielsweise Y-Zone 8.4. Das gleiche gilt auch für die X-Zonen 12; hat aber für diese weniger Bedeutung, weil in y-Richtung sich bewegende Personen offensichtlich nicht einen Aufzug betreten wollen.According to the drawing in FIG. 5, according to the laws of the representing geometry or the optics, Y zones closer to the photo lens, for example zone 8.1, are shown larger on the
Wären die Y-Zonen 8.1 bis 8.4 und X-Zonen 12 als entsprechender Raster auf der Vorraumfläche 5 aufgemalt und würde man das Infrarotfilter 1.4 vor dem LCD-Microshutter 1.4 weglassen, so hätte man auf der Vorderseite des LCD-Microshutters 1.4 eine Rasterbildprojektion gemäss Fig. 5, also eine Darstellung in Fluchtpunktperspektive. Entsprechend dieser Verzerrung werden auf der Projektionslinie 17 die Y-Zonen 8.1 bis 8.4 sehr unterschiedlich breit als verzerrte Y-Zonen 8.11, 8.21, 8.31 und 8.41 projiziert. Daraus sieht man, dass die nahe gelegene Y-Zone 8.1 ein Vielfaches von Sensorzellen 1.7 zugeordnet hat gegenüber der entfernten Y-Zone 8.4. Der praktische Effekt ist der, dass eine mit konstanter Geschwindigkeit sich in X-Richtung auf die Aufzugs-Frontebene 11 hinzu bewegende Person 7 Reflexbilder 14 erzeugt, welche infolge der Bildverzerrung auf der Projektionslinie 17 bzw. auf dem CCD-Linienbildsensor 1.5 mit abnehmender Distanz zur Aufzugs-Frontebene 11 eine der Verzerrfunktion entsprechende laufend zunehmende Geschwindigkeit aufweist. Das Detektionssystem weist also zusätzlich eine distanzabhängige Empfindlichkeit auf. In schwächerem Masse ist diese auch für Objektbewegungen in Y-Richtung vorhanden. Zusammengefasst kann man sagen, dass zusätzlich zur fünfmal grösseren Bildauflösung in X-Richtung gegenüber der Y-Richtung eine mit abnehmender Distanz zur Aufzugs-Frontebene 11 progressiv zunehmende Bildauflösung bzw. Empfindlichkeit erreicht wird. Das ist deshalb erwünscht, weil die Dringlichkeit einer schnellen Türreaktion mit abnehmender Distanz einer sich dem Eingang nähernden Person ebenfalls progressiv zunimmt.If the Y-zones 8.1 to 8.4 and X-zones 12 had been painted on the
Das von den Infrarotflächenstrahlern 3 ausgesendete Infrarotlicht 3.1 ist so gerichtet, dass der Boden der Vorraumfläche 5 von diesem nicht berührt wird und so keine Bodenreflexe infolge Unebenheiten, wie Teppichkanten etc. auftreten. Der horizontale Abstrahlwinkel beträgt vorzugsweise je 120° und der vertikale Abstrahlwinkel beispielsweise 10°.The
Das gezeigte Stockwerkruftableau 24 kann auch eine Zehnertastatur für eine Zielrufsteuerung aufweisen. Mit dieser Einrichtung weiss die Aufzugssteuerung, wieviele wartende Personen sich auf jedem Stockwerk befinden. Deshalb ist es nicht nötig, die Vorraumüberwachung ausserhalb der Kabine auf jedem Stockwerk mit entsprechenden Einrichtungen vorzunehmen.The
Die Infrarotkamera 1 über dem Aufzugseingang 4 ist beispielsweise in einem Winkel von 45° nach unten geneigt, was auch dem Bildaufnahmewinkel entspricht. Die Kamerahalterung 2 ist insofern von grosser Wichtigkeit, als mit ihrer Hilfe ein bestimmter Winkel zur Vorraumfläche 5 eingestellt wird, welcher sowohl direkt für den Verzerrungsgrad bestimmend ist als auch Einfluss hat auf Grösse und Lage der zu überwachenden Vorraumfläche 5. Bei letzterem wird darauf geachtet, dass keine bestehenden senkrechten Flächen, wie z.B. solche einer gegenüberliegenden Wand, ins Bild kommen. Im Infrarotlicht 3.1 sich befindliche Objekte reflektieren das Infrarotlicht 3.2 mit entsprechend geneigten Oberflächenteilen ganz und mit allen anderen mehr oder weniger senkrechten dem Infrarotlicht 3.1 zugewandten Oberflächenteilen teilweise. Eine teilweise Reflexion des Infrarotlichtes 3.1/3.2 von mehr oder weniger senkrechten Oberflächenteilen einer Person zur Kamera ist möglich, weil die kleinste Rauhheit einer Oberfläche streuende Reflexionen bewirkt und deshalb der ganze im Infrarotlicht 3.1 sich befindliche und diesem zugewandte Oberflächenteil eines Objektes in der Kamera deutlich abgebildet wird. Ausser Infrarotlicht trifft kein anderes Licht auf den LCD-Microshutter 1.4, womit gleich zu Beginn der Bildverarbeitung nur zwei Bildsignale, Infrarotlicht oder nichts, also binäre Bilddaten vorhanden sind. Die Empfindlichkeit auf Infrarotlicht kann deshalb auf einen sehr kleinen Schwellwert fix eingestellt sein, wobei speziell die Wellenlänge des von den Infrarotflächenstrahlern 3 ausgestrahlten Infrarotlichtes 3.1 bzw. 3.2 berücksichtigt wird.The
Die Steuerung und Auswertung kann in einer speziellen Steuerungs- und Auswerteeinheit 10 erfolgen oder von einem für die Aufzugssteuerung vorhandenen Prozessorsystem übernommen werden.The control and evaluation can take place in a special control and
Programmierte, an sich bekannte Algorithmen lösen bei Objektdetektionen in Zusammenwirkung mit der Aufzugssteuerung differenzierte logische Türbewegungen aus. Die Objektdetektionen können nach ihrer Auswertung folgende Informationen geben:
- Eine Person bewegt sich in X-Richtung;
- Zwei oder mehrere Personen bewegen sich in X-Richutng;
- Eine Person bewegt sich entgegen der X-Richtung;
- Zwei oder mehrere Personen bewegen sich entgegen der X-Richtung;
- Eine Person steht mit einem bestimmten Abstand vor der Aufzugstür;
- Zwei oder mehrere Personen stehen mit bestimmten Abständen vor der Aufzugstür;
- Eine Person bewegt sich in Y-Richtung;
- Zwei oder mehrere Personen bewegen sich in Y-Richtung.Programmed algorithms, known per se, trigger differentiated logical door movements during object detections in cooperation with the elevator control. After their evaluation, the object detections can provide the following information:
- A person is moving in the X direction;
- Two or more people are moving in X direction;
- A person moves against the X direction;
- Two or more people are moving against the X direction;
- A person stands at a certain distance in front of the elevator door;
- Two or more people stand in front of the elevator door at certain intervals;
- A person is moving in the Y direction;
- Two or more people are moving in the Y direction.
Ein kontinuierlich arbeitender Lernalgorithmus speichert objekt-typische Konturen und zeitliche Veränderungen der aufgenommenen Reflexbilder 14 und liefert in Form binärer Bilddaten die Vergleichsbasis für die Erzeugung der folgerichtigen Befehlssignale an die Aufzugssteuerung.A continuously operating learning algorithm stores object-typical contours and temporal changes in the taken
Zusammenfassend erhält die Türsteuerung Informationen über die Absichten der in einem bestimmten Moment sich auf der Vorraumfläche 5 befindlichen Personen 7 aufgrund deren Anzahl und Verhalten und reagiert entsprechend durch längeres Offenhalten, vorzeitiges Schliessen oder Reversieren. Meistens kann die Tür vor Ablauf einer sonst üblichen Türoffenhaltezeit vorzeitig geschlossen werden, was eine Steigerung der Aufzugförderkapazität bedeutet.In summary, the door control receives information about the intentions of the
Bei Feuerausbruch auf einem Stockwerk im Bereich des Vorraumes wird in der Infrarotkamera grossflächig ein vom Brand erzeugtes Infrarotlicht abgebildet und das Ereignis als Feuer erkannt, wobei die Aufzugstüren sofort in die Geschlossenstellung reversieren nach einem teilweisen Öffnen.If a fire breaks out on a floor in the area of the anteroom, an infrared light generated by the fire is imaged over a large area in the infrared camera and the event is recognized as a fire, with the elevator doors immediately reversing into the closed position after being partially opened.
Die Einrichtung arbeitet ferner unabhängig von den vorhandenen Lichtquellen im Bereich der Vorraumfläche 5 und deren Umgebung. Die Beleuchtung des Vorraumes kann durch Kunstlicht jeglicher Art, Tageslicht, Sonnenlicht oder Mischlicht erfolgen. Allfällige Reflexe von Infrarotlicht im Empfindlichkeitsbereich der Kamera 1 künstlicher oder natürlicher Lichtquellen werden allenfalls von der Einrichtung wahrgenommen aber von der Auswertung auch als solche erkannt, weil sie nicht objekt-typische Reflexbilder 14 bilden und werden entsprechend ignoriert. Das ist unter anderem deshalb möglich, weil sie von Lichtquellen stammen, welche ihr Licht aus einer anderen Richtung senden als das von den Infrarot-Flächenstrahlern 3.The device also works independently of the existing light sources in the area of the
In einer weitergebildeten Form des Verfahrens werden im Turnus 2 verschiedene Bilder aufgenommen, abwechslungsweise je eines mit Infrarotlicht 3.1 und eines ohne Infrarotlicht 3.1. Bei der Verarbeitung der binären Bilddaten werden diejenigen mit Infrarotlicht 3.1-Beleuchtung mit jenen ohne Infrarotlicht 3.1-Beleuchtung verglichen und dann die Differenz-Bilddaten der Weiterverarbeitung zugeführt. Dieses Vorgehen erlaubt eine noch bessere Unterscheidung zwischen erwünschten und unerwünschten Bildelementen und der gepulste Betrieb des Infrarotflächenstrahlers 3 ermöglicht eine erhöhte intensität des Infrarotlichtes 3.1.In a further developed form of the method, two different images are taken in rotation, alternately one with infrared light 3.1 and one without infrared light 3.1. When processing the binary image data, those with infrared light 3.1 illumination are compared with those without infrared light 3.1 illumination and then the difference image data is passed on for further processing. This procedure allows an even better distinction between desired and undesired picture elements and the pulsed operation of the
Die Einrichtung lässt sich auch beidseitig bei einer Eingangs- oder Durchgangspforte, also in doppelter Ausführung anwenden. In einer solchen Ausführung ist es möglich, Personen durch entsprechenden Einfluss auf eine Türmotorsteuerung nur eintreten oder nur austreten zu lassen. Sie ist in dieser Ausführung auch zum Zählen eintretender oder/und austretender Personen verwendbar. Die beschriebene Einrichtung lässt sich auch bei Schienen- und Strassenfahrzeugen einbauen und dient auch da einer optimalen Türsteuerung. Eine weitere Anwendung betrifft die Registrierung des Verhaltens von Personen in einem zu überwachenden Raum bzw. auf einer zu überwachenden Fläche.The device can also be installed on both sides of an entrance or passage gate, i.e. in a double version apply. In such an embodiment, it is possible to only let people in or just let them out through a corresponding influence on a door motor control. In this version, it can also be used for counting entering and / or leaving people. The device described can also be installed in rail and road vehicles and also serves as an optimal door control. Another application relates to the registration of the behavior of people in a room or area to be monitored.
Für sehr grosse Eingangs- oder Durchgangsbreiten können zwei und mehr Systeme der beschriebenen Art nebeneinander eingebaut werden, wobei nebst den seitlichen Infrarotflächenstrahlern 3 noch weitere in einer niederen Schwelle eingebaute oder im Boden eingelassene Infrarotflächenstrahler 3 zum Einsatz kommen.For very large entrance or passage widths, two or more systems of the type described can be installed next to one another, in addition to the side
Die Infrarotflächenstrahler können in beliebiger Höhe angebracht werden.The infrared surface heaters can be installed at any height.
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
- dass anwesende Personen (7) auf der Vorraumfläche (5) eines Einganges von Infrarotlicht (3.1) angestrahlt werden,
- dass die von einer angestrahlten Person (7) stammenden Infrarotlicht-Reflexe (3.2) von einer Infrarotkamera (1) erfasst werden und
- dass in einer Steuerungs- und Verarbeitungseinheit (10) Signale für die Steuerung einer automatischen Tür erzeugt werden.1. Method for controlling the door position of an automatic door, the door position being controlled depending on the presence and behavior of people in the anteroom of the automatic door.
characterized by
- That people (7) present are illuminated by infrared light (3.1) on the entrance area (5) of an entrance,
- That the infrared light reflections (3.2) originating from an illuminated person (7) are detected by an infrared camera (1) and
- That signals for the control of an automatic door are generated in a control and processing unit (10).
dadurch gekennzeichnet,
- dass das Infrarotlicht (3.1) in Form eines Flächenstrahls anwesende Personen (7) im Vorraum (5) streifenweise anstrahlt mit einer Streifenhöhe, welche einen Bruchteil einer Personenhöhe beträgt,
- dass die Infrarotlicht-Reflexe (3.2) von den dem Infrarotlicht (3.1) zugewandten und von diesem angestrahlten Oberflächenteilen einer Person (7) in einer Infrarotkamera (1) objekt-typische Reflexbilder (14) projizieren und
- dass die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit (10) Konturen und zeitliche Veränderungen der Reflexbilder (14) wahrnimmt.2. The method according to claim 1,
characterized by
- That the infrared light (3.1) in the form of an area beam illuminates people (7) in the anteroom (5) in strips with a strip height that is a fraction of a person's height,
- That the infrared light reflections (3.2) project from the infrared light (3.1) facing and illuminated by this surface parts of a person (7) in an infrared camera (1) object-typical reflex images (14) and
- That the processing and control unit (10) perceives contours and temporal changes in the reflex images (14).
dadurch gekennzeichnet,
dass die von Infrarotlichtstrahlen (3.1) beim Auftreffen auf entfernte, ausserhalb der Vorraumfläche (5) liegende vertikale Flächen erzeugten Reflexe ausserhalb des von der Infrarotkamera (1) aufgenommenen Bildbereiches liegen.3. The method according to claim 1,
characterized by
that the reflections generated by infrared light rays (3.1) when they hit distant, outside the anteroom surface (5) are outside the reflections of the infrared camera (1) recorded image area.
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Neigung der Kameraachse (9) zur Bildebene bzw. zur Vorraumfläche (5) in einem Winkel, der ungleich 90° ist, eine Verzerrung der Bildprojektion in der Infrarotkamera (1) zur Folge hat in der Weise, dass eine näher gelegene y-Zone (8.1) grösser abgebildet wird als eine entfernter gelegene y-Zone (8.2),
- dass die Abbildungsdifferenzen unter den einzelnen y-Zonen (8.1 bis 8.4) mit kleiner werdendem Winkel zwischen Kameraachse (9) und Fläche des Vorraumes (5) progressiv zunehmen und
- dass diese Abbildungsdifferenzen eine zu diesen proportional grössere Bildauflösung der näher gelegenen y-Zone (8.1) zur entfernteren y-Zone (8.2), der näher gelegenen y-Zone (8.2) zur entfernteren y-Zone (8.3) und der näher gelegenen y-Zone (8.3) zur entfernteren y-Zone (8.4) zur Folge hat.4. The method according to claim 1,
characterized by
- That the inclination of the camera axis (9) to the image plane or to the anteroom surface (5) at an angle that is not equal to 90 ° results in a distortion of the image projection in the infrared camera (1) in such a way that a closer y -Zone (8.1) is shown larger than a more distant y-zone (8.2),
- That the imaging differences between the individual y-zones (8.1 to 8.4) increase progressively with the angle between the camera axis (9) and the area of the anteroom (5)
- That these image differences have a larger image resolution of the closer y-zone (8.1) to the more distant y-zone (8.2), the closer y-zone (8.2) to the more distant y-zone (8.3) and the closer y Zone (8.3) to the more distant y zone (8.4).
dadurch gekennzeichnet,
- dass das in der Infrarotkamera (1) projizierte Bild kolonnenweise abgetastet wird,
- dass die Kolonnen parallel zur X-Achse gerichtet sind und
- dass jede abgetastete Bildkolonne auf einen CCD-Linienbildsensor (1.5) projiziert und bei jeder Bildkolonnen-Projektion dieser ausgelesen und für die nächste Bildkolonne bereitgeschaltet wird.5. The method according to claim 1,
characterized by
- that the image projected in the infrared camera (1) is scanned in columns,
- That the columns are directed parallel to the X axis and
- That each scanned image column is projected onto a CCD line image sensor (1.5) and this is read out with each image column projection and prepared for the next image column.
dadurch gekennzeichnet,
dass eine in X-Richtung gegenüber der Y-Richtung grössere Bildauflösung erzeugt wird.6. The method according to claim 1,
characterized by
that a larger image resolution is generated in the X direction compared to the Y direction.
dadurch gekennzeichnet,
dass die für die Lösung der Aufgabe typischen Konturen und zeitlichen Veränderungen der Reflexbilder (14) als binäre Bilddaten gespeichert werden, in einem kontinuierlichen Lernprozess bedarfsweise neu gespeichert werden und bei der Bestimmung der Anwesenheit von Personen (7) auf der Vorraumfläche (5) als Vergleichsbasis verwendet werden.7. The method according to claim 1,
characterized by
that the contours and changes in time of the reflex images (14) that are typical for the solution of the task are stored as binary image data, are re-stored as necessary in a continuous learning process and when determining the presence of people (7) on the anteroom surface (5) as a basis for comparison be used.
dadurch gekennzeichnet,
dass von der Infrarotkamera (1) im Turnus zwei verschiedene Bilder aufgenommen werden, eines mit Infrarotlicht (3.1) und eines ohne Infrarotlicht (3.1).8. The method according to claim 1,
characterized by
that the infrared camera (1) takes two different pictures in rotation, one with infrared light (3.1) and one without infrared light (3.1).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bilddaten der Bildaufnahme ohne Infrarotlicht (3.1) von den Bilddaten der Bildaufnahme mit Infrarotlicht (3.1) subtrahiert und binäre Differenzbilddaten erzeugt werden.9. The method according to claims 1 and 8,
characterized by
that the image data of the image recording without infrared light (3.1) is subtracted from the image data of the image recording with infrared light (3.1) and binary difference image data are generated.
dadurch gekennzeichnet,
dass die für die Lösung der Aufgabe typischen Konturen und zeitlichen Veränderungen der Reflexbilder (14) als binäre Differenz-Bilddaten gespeichert werden.10. The method according to claims 1 and 7,
characterized by
that the contours and changes in time of the reflex images (14) that are typical for the solution of the task are stored as binary difference image data.
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit (10) Befehlssignale für Türstop, Türreversierung, Türöffnung und Türschliessung erzeugt werden.11. The method according to claim 1,
characterized by
that command signals for door stop, door reversing, door opening and door closing are generated in the processing and control unit (10).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung eine Aktiv-Infrarot-Bildaufnahmeeinrichtung ist und dass Türflügel (21) einer automatischen Tür eingebaute Infrarotflächenstrahler (3) aufweisen.12. Device for performing the method according to claim 1 for controlling the door position of a automatic door,
characterized by
that the device is an active infrared image recording device and that door panels (21) of an automatic door have built-in infrared surface emitters (3).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung eine Infrarotkamera (1) aufweist, welche einen vertikal angeordneten LCD-Microshutter (1.2) und einen ebenfalls vertikal angeordneten CCD-Linienbildsensor (1.5) besitzt.13. The apparatus according to claim 12,
characterized by
that the device has an infrared camera (1) which has a vertically arranged LCD microshutter (1.2) and a likewise vertically arranged CCD line image sensor (1.5).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl Sensorzellen (1.7) im CCD-Linienbildsensor (1.5) grösser ist als die Anzahl vertikaler Verschlusskolonnen (1.8) im LCD-Microshutter (1.2).14. The apparatus according to claim 12,
characterized by
that the number of sensor cells (1.7) in the CCD line image sensor (1.5) is greater than the number of vertical sealing columns (1.8) in the LCD microshutter (1.2).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit (10) programmierte Speicher und Schaltkreise aufweist.15. The apparatus according to claim 12,
characterized by
that the processing and control unit (10) has programmed memories and circuits.
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