專利名稱：用于自動探明停留在關(guān)內(nèi)的人員和/或物體的數(shù)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自動探明停留在關(guān)內(nèi)的人員和/或物體的數(shù)量和 /或位置的方法，以及一種相應(yīng)的關(guān)。
背景技術(shù)：
根據(jù)本發(fā)明，概念"關(guān)"總結(jié)為人員進入控制系統(tǒng)，它監(jiān)測和調(diào) 整人員到預(yù)定的區(qū)域的進入。這樣的關(guān)可以例如包括臀部高度或全身 高度的旋轉(zhuǎn)門、或帶有旋轉(zhuǎn)的阻擋臂的裝置，它限制可以同時過關(guān)的 人員的數(shù)量。此外，這樣的關(guān)可以是在其中門被水平或垂直地擺動或 側(cè)向地推動的通過范圍，但也可以是帶有被入口和出口限制的閘區(qū)的 人員閘，其中位于閘區(qū)內(nèi)的人員僅能在入口關(guān)閉時通過出口，以此實現(xiàn)人員分離。在許多這樣的關(guān)的應(yīng)用情況中值得期望的是將可以同時過關(guān)的 人員數(shù)量限制為預(yù)定的允許的人員數(shù)量。例如，于是情況可以是當(dāng) 留待人員過關(guān)時，所述人員具有相應(yīng)的通過權(quán)力。為保證僅使得具有 有效的通過權(quán)力的人員過關(guān)，必須檢測在關(guān)內(nèi)存在的人員的相應(yīng)數(shù)量， 且與有效的通過權(quán)力的數(shù)量進行比較，其中不僅所述檢測而且所述比 較優(yōu)選地自動進行。以此方式可以阻止無權(quán)力的人員混入。為自動探明在關(guān)內(nèi)停留的人員和/或物體的數(shù)量已知了不同的方法。DE-PS-169273公開例如了雙門人員閘，重量傳感器整合在其地板 內(nèi)。通過借助于重量傳感器檢測在人員閘內(nèi)的人員的實際重量、且通 過與已知的單獨通過的人員的額定重量的比較，可以確定在人員閘內(nèi)是否具有一個或多個人員。此方法的缺點在于通過的人員的單獨的額 定重量必須事前已知，以能夠進行相應(yīng)的比較。進一步，如果通過的 人員例如相應(yīng)地攜帶了重的行李，則檢測到的重量可能很強地偏離通 過的人員的單獨的額定重量。雖然該人員具有有效的權(quán)力，但經(jīng)過鬧 的通過可能被禁止。從DE-PS-36 23 792已知了一種設(shè)備，用于確定在待監(jiān)測的空間內(nèi) 或閘內(nèi)的人員數(shù)量和移動方向以用于分離的目的，其中以特別地方式 布置的紅外傳感器確定由于通過的人員的體溫導(dǎo)致的環(huán)境溫度的變 化。在此方法中缺點在于傳感器輸出信號對通過的人員的速度的依賴 性，因此此方法不適合用于借助于閘的人員分離，在所述閘中人員至 少需要等待到直至第一門關(guān)閉或直至例如通過生物統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)進行的 識別完畢。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供用于自動探明在關(guān)內(nèi)停留的人員和/ 或物體的數(shù)量的改進的方法以及相應(yīng)的改進的關(guān)。此任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求4至 5的關(guān)解決。從屬權(quán)利要求涉及根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的關(guān) 的單獨的實施例。在根據(jù)本發(fā)明的用于自動探明在關(guān)內(nèi)停留的人員和/或物體的數(shù) 量的方法中，通過多個，至少兩個，整合在關(guān)的地板內(nèi)的重量傳感器 檢測在關(guān)內(nèi)移動的人員和/或物體的重量數(shù)據(jù)。這些重量數(shù)據(jù)實時地通 過計算機支持的重量數(shù)據(jù)評估單元進行評估，以探明在關(guān)內(nèi)停留的人 員和/或物體的數(shù)量。所述評估一方面根據(jù)檢測到的最大值，即根據(jù)檢 測到的存在于關(guān)內(nèi)的人員和/或物體的實際重量，來實現(xiàn)，另一方面， 根據(jù)本發(fā)明，同樣從檢測到的數(shù)據(jù)中得到的另外的參數(shù)被引入到所述 評估中。這些另外的參數(shù)涉及重量數(shù)據(jù)的動態(tài)，和/或涉及檢測到的重心的數(shù)量，和/或涉及已檢測了重量數(shù)據(jù)的重量傳感器的位置，和/或涉 及重量傳感器檢測重量數(shù)據(jù)的次序。如果人員行進在整合在關(guān)的地板范圍內(nèi)的重量傳感器上方且因此 通過重量傳感器連續(xù)地檢測重量數(shù)據(jù)，則在時間-重量圖中記錄的重量 數(shù)據(jù)得出基本上波形的函數(shù)，因為人員在行走中有規(guī)律地將其重量從 一只腳轉(zhuǎn)移到另一只腳上。最大值分別出現(xiàn)在人員的全部重量加載到 一只腳上的瞬間。此最大值對應(yīng)于人員的實際重量且目前標(biāo)記為所檢 測的重量數(shù)據(jù)的"最大值"。如果人員處于靜止則也由傳感器檢測到 最大值。在此情況下，在時間-重量圖中記錄的數(shù)據(jù)得出平行于時間軸 的直線。此最大值形成了在為探明人員/物體數(shù)量而評估檢測到的重量 數(shù)據(jù)時考慮的參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，概念"動態(tài)"理解為重量數(shù)據(jù)隨時間的變化，這在 下文中更詳細地解釋。對于靜立的人員或靜止的物體，重量數(shù)據(jù)不改變，因為同樣的重 量傳感器總是檢測同樣的重量數(shù)據(jù)。因此在時間-重量圖中得出平行于 時間軸的直線，它們由相同的重量傳感器檢測的重量數(shù)據(jù)組成。這樣 的直線得到相應(yīng)的關(guān)于靜立的人員或靜止的物體的結(jié)論。對于走動中的人員或動物，如前所述由于恒定的以基本有規(guī)律的 節(jié)奏的重量轉(zhuǎn)移，重量數(shù)據(jù)發(fā)生變化。因此重量數(shù)據(jù)總是由不同的重 量傳感器檢測，因為人員以及動物從一個重量傳感器向下一個重量傳 感器移動。這樣的總是由不同的重量傳感器檢測到的周期性變化得到 的結(jié)論是生物在關(guān)內(nèi)移動。如果在關(guān)內(nèi)移動中的人員例如牽著滾輪行李箱，則重量傳感器一 方面檢測到周期性變化的人員的重量數(shù)據(jù)而另一方面檢測到滾輪行李 箱的重量數(shù)據(jù)。由于滾輪行李箱的重量連續(xù)地通過行李箱滾輪傳遞到重量傳感器，所以在時間-重量圖中記錄的重量數(shù)據(jù)得出類似于例如靜 止站立的人員的平行于時間軸的直線。然而由于行李箱的移動，與靜 立的人員不同，重量數(shù)據(jù)不僅由一個重量傳感器而且由多個重量傳感 器檢測到。在時間-重量圖中的由多個重量傳感器的重量數(shù)據(jù)組成的直 線相應(yīng)地得到的結(jié)論是物體在關(guān)地板上方移動。以此方式，根據(jù)檢測到的重量數(shù)據(jù)的動態(tài)可分別說明在關(guān)內(nèi)是否 存在人員或物體。除動態(tài)外，也可以將檢測到的重心的數(shù)量引入到評估中。檢測到 的重心點的數(shù)量在此對應(yīng)于在關(guān)內(nèi)存在的人員和/或物體的數(shù)量。如果在評估中考慮單個重量傳感器的位置，則可以將關(guān)內(nèi)停留的 人員和/或物體準(zhǔn)確地局部定位。進一步地考慮將重量傳感器檢測重量數(shù)據(jù)的次序作為參數(shù)，因此 也可以確定人員或物體移動的方向。根據(jù)本發(fā)明的方法可以可靠地確定在關(guān)內(nèi)停留的人員和/或物體 的數(shù)量。以此方式例如可以避免人員不允許的混入到關(guān)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，除重量傳感器外還可以投入使用另外的傳感器以探 明人員和/或物體的數(shù)量，例如接觸墊、光電傳感器、攝像機等。此外，安置在關(guān)內(nèi)的門的自動打開和關(guān)閉優(yōu)選地同樣基于借助于 重量傳感器檢測的重量數(shù)據(jù)來控制。進一步地，本發(fā)明實現(xiàn)了一種關(guān)，所述關(guān)帶有整合在其地板區(qū)域 內(nèi)的重量傳感器且?guī)в兄亓繑?shù)據(jù)評估單元，重量數(shù)據(jù)評估單元設(shè)置為 通過評估重量數(shù)據(jù)來自動探明在關(guān)內(nèi)停留的人員和/或物體的數(shù)量，所述重量數(shù)據(jù)由重量傳感器，根據(jù)重量數(shù)據(jù)的最大值、且根據(jù)重量數(shù)據(jù) 的動態(tài)、和/或根據(jù)檢測到的重心的數(shù)量、和/或根據(jù)已檢測了重量數(shù)據(jù) 的重量傳感器的位置、和/或根據(jù)重量傳感器檢測重量數(shù)據(jù)的次序，來 檢測到。這樣的關(guān)可以用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。優(yōu)選地，所述關(guān) 除重量傳感器外還包括另外的傳感器，例如接觸墊、光電傳感器、攝 像機等。


如下將參考附圖根據(jù)示例性實施例更詳細地描述本發(fā)明。在此示
出
圖l是根據(jù)本發(fā)明的關(guān)的第一示例性實施例的俯視圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的關(guān)的第二示例性實施例的俯視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的關(guān)的第三示例性實施例的前視圖；和 圖4是傳統(tǒng)的關(guān)的側(cè)視圖。
具體實施例方式
在下文中相同的附圖標(biāo)記指示了相同的部件。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的關(guān)10的第一示例性實施例。關(guān)10包括
延伸通過壁12的通道14，通道14由兩個側(cè)壁16側(cè)向地限制。通道 14具有寬度B，所述寬度這樣被測定，即僅可以一個人跟著另一個 人地?zé)o問題地通過關(guān)IO。沿著通道14依次安置了重量傳感器18、 20、 22和24，它們整合在關(guān)10的地板內(nèi)且具有長方形的地板鋪磚狀的重 量采集面。重量傳感器18、 20、 22和24被設(shè)置為連續(xù)地測量重量數(shù) 據(jù)，為重量數(shù)據(jù)評估的目的將所述重量數(shù)據(jù)傳遞到未圖示出的重量數(shù) 據(jù)評估單元。在通道14中間，即在傳感器20和22之間安置了全身高 度的擺動門26，擺動門26具有兩個可擺動的門扇28和30，門扇28 和30可各自繞布置在側(cè)壁之一上的擺動軸擺動，這在圖1中通過虛線 箭頭示意。在通道14前安置了通過權(quán)力控制設(shè)備32，以它來檢查分發(fā) 給有權(quán)通過的人員的通過權(quán)力的有效性。現(xiàn)在如果人員在箭頭34的方向通過關(guān)10，則首先在通過權(quán)力控 制設(shè)備32內(nèi)檢査人員的通過權(quán)力的有效性。通過權(quán)力優(yōu)選地存儲在可 自動讀取的數(shù)據(jù)載體上，例如存儲在應(yīng)答器上、磁卡上等，它們由通 過權(quán)力控制設(shè)備32讀取。如果檢查結(jié)果是通過權(quán)力有效，則通過將擺 動門26的門扇28和30在虛線箭頭方向繞著它們的擺動軸運動，使擺 動門26自動打開。隨著擺動門26的打開向人員指示他們現(xiàn)在應(yīng)通過 通道14。
為防止多個人員僅以一個有效通過權(quán)力通過通道14，整合在關(guān)10 的地板內(nèi)的重量傳感器18、 20、 22和24連續(xù)地采集通過通道14移動 的所述或所述多個人員的重量數(shù)據(jù)，以探明人員的數(shù)量且將探明的人 員數(shù)量與有效通過權(quán)力的數(shù)量進行對比。以此方式可確定人員是否以 不允許的形式或方式混入。
在踏入通道14時首先加載重量傳感器18，如根據(jù)圖1以圖示的 腳印36示意的。由于人員移動，如上所述，重量數(shù)據(jù)首先被第一重量 傳感器18且然后由第二重量傳感器20連續(xù)地檢測，記錄在時間-重量 圖中的該重量數(shù)據(jù)由于由一個腳到另一個腳的交替的加載而給出基本 上為波形的函數(shù)，由此顯見的是目前有生物走過關(guān)10。根據(jù)波形的特 征可以區(qū)別人和動物。進一步地，所檢測的重量數(shù)據(jù)的最大值以及絕 對值得出生物大小的結(jié)論。例如，檢測到的具有30kg的實際重量人類， 則很可能是兒童。具有80kg實際重量的人員將相應(yīng)地是成年人。
在第二重量傳感器20之后，人員通過已打開的擺動門26且踏上 第三重量傳感器22。在本圖示的例子中人員停留在第四重量傳感器24 上，這在圖1中通過兩個并行的腳印38示意。相應(yīng)地，未圖示的重量 數(shù)據(jù)評估單元僅從第四重量傳感器24接收重量數(shù)據(jù)，記錄在時間-重量 圖中的該重量數(shù)據(jù)給出平行于時間軸的直線。這樣的在通過擺動門26 之后接收的重量數(shù)據(jù)例如可以是征兆，即人員考慮到另外的事情且
9想要返回。擺動門26保持相應(yīng)地持續(xù)打開，以向人員給出這樣的選擇。 現(xiàn)在，只要人員確實已改變主意則第三重量傳感器22重新檢測重量數(shù) 據(jù)。相應(yīng)地，只有當(dāng)人員已通過第二重量傳感器20時擺動門26才相 應(yīng)地再次關(guān)閉。相反地，如果第四重量傳感器24檢測到人員繼續(xù)向出 口方向移動，那么只要人員離開通道14，即只要重量傳感器18、 20、 22和24中沒有一個檢測到大于零值的重量數(shù)據(jù)，則擺動門26自動關(guān) 閉。
現(xiàn)在如果多于一個的人員同時或相繼地踏入通道14，則這通過重 量傳感器18、 20、 22和24被檢測，因為由于兩個移動中的人員在時 間-重量圖中產(chǎn)生多個波形的函數(shù)，所述多個波形的函數(shù)相繼出現(xiàn)或相 互疊加。如果出現(xiàn)了這樣的情況，則擺動門26立即關(guān)閉，因為由此可 知以不允許的方式混入了另外的人員。
同樣，根據(jù)對由重量傳感器18、 20、 22和24檢測到的重量數(shù)據(jù) 的評估，將兩個人員與攜帶行李(例如滾輪行李箱)的一個人員加以 區(qū)分。與行走的人員相反，移動中的滾輪行李箱在時間-重量圖中產(chǎn)生 直線形函數(shù)，因為不發(fā)生重量轉(zhuǎn)移而是重量均勻地落在行李箱滾輪上。
另一個確定在通道14內(nèi)停留的人員或物體的數(shù)量的可能性在于， 根據(jù)由重量傳感器18、 20、 22和24檢測到的重量數(shù)據(jù)探明重心的數(shù) 量。重心的數(shù)量在此對應(yīng)于人員/物體數(shù)量。
如果由重量傳感器18、 20、 22和24檢測到的重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生了由 重量數(shù)據(jù)評估單元不可評估的數(shù)據(jù)模式，則為探明人員數(shù)量以輔助方 式使用例如圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)由裝配在通道14上的攝像機40 檢測。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的關(guān)50的第二實施例的俯視圖。關(guān)50的 結(jié)構(gòu)基本上相應(yīng)于在圖1中圖示的那種關(guān)10的結(jié)構(gòu)。然而，擺動門26由兩個部分的滑動門52代替，其兩個半門54和56為了自動打開和關(guān) 閉在箭頭58和60的方向上相應(yīng)地可移動。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的關(guān)70的第三示例性實施例的側(cè)視圖，關(guān) 70的結(jié)構(gòu)同樣基本上相應(yīng)于在圖1中圖示的那種關(guān)10的結(jié)構(gòu)。關(guān)70 包括擺動門72，其兩個門扇74和76為自動打開和關(guān)閉，在各側(cè)壁16 的方向上繞相應(yīng)的擺動軸78和80可側(cè)向向上地擺動。
圖4示出了傳統(tǒng)關(guān)90的側(cè)視圖，其結(jié)構(gòu)基本上相應(yīng)于圖1中圖示 的那種關(guān)10的結(jié)構(gòu)。作為重量傳感器的替代安置了多個光電傳感器92， 它們按次序在通過方向上布置在側(cè)壁16上。這些光電傳感器92用于 檢測在關(guān)90內(nèi)停留的人員和/或物體。這種光電傳感器92的缺點在于， 通過避免與由它們發(fā)出的光束交叉，基本上可以繞開這些光電傳感器 92。如果要避免此情況，則必須安置大量光電傳感器，這被證明是很 昂貴的。
此外，這樣的光電傳感器92既不能區(qū)分人類與動物也不能區(qū)分生 物與物體。如果光電傳感器92如在圖4中示出布置得過高，則存在的 風(fēng)險是檢測不到特別小的孩子或動物，例如犬。如果人員手拉著兒童 或身后繩牽著犬地經(jīng)過，則不能排除門94在人員和兒童以及人員和犬 之間關(guān)閉，或?qū)和蛉畩A在門94內(nèi)。
這樣的缺點通過根據(jù)本發(fā)明的帶有重量傳感器(如果需要與另外 的傳感器組合)的關(guān)、以及通過根據(jù)本發(fā)明的方法來解決，因為其可 以査明在關(guān)內(nèi)停留的人員和/或物體且可以探明它們的數(shù)量。
因此，明顯的是參考附圖描述的實施例不是限制性的，且變化和 修改是可以的，而不會離開本發(fā)明的、通過附帶的權(quán)利要求限定的保 護范圍。附圖標(biāo)記列表
10關(guān)
12壁
14通道
16側(cè)壁
18重量傳感器
20重量傳感器
22重量傳感器
24重量傳感器
26擺動門
28 門扇
30門扇
32通過權(quán)力控制設(shè)備
34箭頭
36腳印
38腳印
40攝像機
50關(guān)
52滑動門
54半門
56半門
58箭頭
60箭頭
70關(guān)
72擺動門
74門扇
76門扇
78擺動軸
80擺動軸
90關(guān)92光電傳感器
94門 B 寬度
權(quán)利要求
1.一種用于自動探明停留在關(guān)(10；50；70)內(nèi)的人員和/或物體的數(shù)量的方法，所述方法具有如下步驟通過多個整合在所述關(guān)(10；50；70)的地板內(nèi)的重量傳感器(18，20，22，24)檢測在所述關(guān)(10；50；70)內(nèi)移動的所述人員和/或物體的重量數(shù)據(jù)，和評估所述檢測到的重量數(shù)據(jù)，以便根據(jù)所述重量數(shù)據(jù)的最大值和/或絕對值和/或動態(tài)、和/或根據(jù)檢測到的重心的數(shù)量、和/或根據(jù)已檢測了所述重量數(shù)據(jù)的所述重量傳感器(18，20，22，24)的位置、和/或根據(jù)所述重量傳感器(18，20，22，24)檢測重量數(shù)據(jù)的次序，來探明所述人員和/或物體數(shù)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中除所述重量傳感器(18， 20， 22， 24)夕卜，另外的傳感器(40)被投入使用，以探明所述人員和/或 物體數(shù)量。
3. 根據(jù)以上權(quán)利要求的一項所述的方法，其特征在于存在于所 述關(guān)(10; 50; 70)內(nèi)的門(26; 52; 72)的自動打開和關(guān)閉基于所 述檢測到的重量數(shù)據(jù)和/或所述另外的傳感器的數(shù)據(jù)來控制。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求的一項所述的方法，其特征在于通過所述關(guān)(10， 50， 70)的所述人員和/或物體的計數(shù)基于所述檢測到的重量 數(shù)據(jù)和/或所述另外的傳感器的數(shù)據(jù)來進行。
5. —種關(guān)(10; 50; 70)，帶有整合在所述關(guān)(10; 50; 70)的 地板區(qū)域內(nèi)的重量傳感器(18， 20， 22， 24)和重量數(shù)據(jù)評估單元， 所述重量數(shù)據(jù)評估單元被設(shè)置為通過對由所述重量傳感器(18， 20， 22， 24)檢測到的重量數(shù)據(jù)的評估，根據(jù)這些測量值的最大值、絕對 值和/或動態(tài)特征，和/或根據(jù)所述檢測到的重心的數(shù)量，和/或根據(jù)已檢測了所述重量數(shù)據(jù)的所述重量傳感器(18， 20， 22, 24)的位置，禾口/ 或根據(jù)所述重量傳感器(18， 20， 22， 24)檢測所述重量數(shù)據(jù)的次序， 可自動地探明在所述關(guān)(10; 50; 70)內(nèi)停留的人員和/或物體的數(shù)量 和/或位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的關(guān)(10; 50; 70)，所述關(guān)(10; 50;70)包括附加的傳感器(40)以探明所述人員/物體數(shù)量和/或位置。
全文摘要
一種用于自動探明停留在關(guān)(10；50；70)內(nèi)的人員和/或物體的數(shù)量的方法，所述方法具有如下步驟通過多個整合在關(guān)(10；50；70)的地板內(nèi)的重量傳感器(18，20，22，24)檢測在關(guān)(10；50；70)內(nèi)移動的人員和/或物體的重量數(shù)據(jù)；以及評估所檢測的重量數(shù)據(jù)，以便根據(jù)重量數(shù)據(jù)的最大值且根據(jù)重量數(shù)據(jù)的動態(tài)、和/或根據(jù)檢測到的重心的數(shù)量、和/或根據(jù)已檢測了重量數(shù)據(jù)的重量傳感器(18，20，22，24)的位置、和/或根據(jù)重量傳感器(18，20，22，24)檢測重量數(shù)據(jù)的次序，來探明人員和/或物體數(shù)量。
文檔編號G07C9/02GK101248463SQ200680028243
公開日2008年8月20日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者奧利弗·赫肯斯, 馬蒂亞斯·奧古斯蒂尼亞克 申請人:沙伊特&巴赫曼有限公司