DE69616191T2

DE69616191T2 - Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung zum Bestimmen der Bewegung von Menschen sowie zum Zählen vorbeigegangener Personen

Info

Publication number: DE69616191T2
Application number: DE69616191T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Hashimoto; Chihiro Kawaguchi; Satoshi Matsueda; Nobuyuki Yoshiike
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2016-07-18
Also published as: DE69616191D1; EP0755034B1; EP0755034A1; US6081619A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erkennungsvorrichtung für ein Bewegungsmuster, die beispielsweise ein Infrarotsensorfeld zum Erfassen von Bewegungsrichtungen von Personen und der Anzahl der Personen verwendet, die durch einen Türdurchgang hindurchgegangen sind, und bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Bewegungserfassung von Personen und eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl vorbeigegangener Personen.

Stand der Technik

In den letzten Jahren sind Sicherheitsmaßnahmen, Kontrolle der Klimatisierung und Beleuchtungskontrolle verlangt worden, um einen Zustand zu messen, in dem Personen in einem Raum vorhanden sind, und die Temperaturverteilung in diesem, um zu erfassen, ob eine Person in dem Raum vorhanden ist, sowie die Menge an Aktivitäten in dem Raum. Des Weiteren wird von Firmen und Ähnlichen verlangt, eine Kontrolle von Personen durchzuführen, die in einem Raum vorhanden sind, damit die Anzahl der Personen erkannt und kontrolliert werden kann, die in den Raum oder ein Gebäude eingetreten sind, und die dieses verlassen haben.
Als herkömmliches Verfahren zur Kontrolle von Personen, die in einem Raum vorhanden sind, hat es ein Verfahren gegeben, bei dem der Name auf einen Beleg eines Gebäudes oder eines Raums geschrieben wird, ein Verfahren, bei dem das Zählen durch Handzähler an einem Eingang des Raums durchgeführt wird, und ein Verfahren, bei dem den Personen einzeln mechanisch erlaubt wird, in den Raum einzutreten oder ihn zu verlassen, um einen Zählvorgang durchzuführen.
Des Weiteren stehen Verfahren zur Verfügung, die in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 3-196286 und 5-324955 geoffenbart sind, bei denen jeweils Drucksensoren in Matten an dem Türdurchgang, Treppen oder Ähnlichem angeordnet sind, um die Anzahl der Personen und die Bewegungsrichtungen zu erfassen. Wie es in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 3-186998, 4-95794 und 5-81503 geoffenbart ist, sind Vorrichtungen verwendet worden, in denen eine Mehrzahl von Infrarotsensoren verwendet wird, um die Bewegungsrichtungen und die Anzahl der Personen zu zählen. Das heißt, das Gewicht der Person wird erfasst, um die Person zu erfassen, so dass die Bewegungsrichtung und die Anzahl der Personen, die vorbeigegangen ist, erfasst werden, oder Infrarotstrahlen oder Ähnliches, die von der Person abgestrahlt werden, werden erfasst, so dass die Person erfasst wird. Dann wird ein Erfassungssignal verwendet, eine Umgebungskontrolleinheit zu steuern, wie eine Klimaanlage oder eine Beleuchtungsvorrichtung oder ein Sicherheitssystem. Um die Anzahl der Personen zu zählen, die in den Raum eingetreten ist und ihn verlassen hat, ist eine Vorrichtung verwendet worden, die einen Infrarotsensor verwendet, um eine Infrarotstrahlung erzeugende Quelle zu erfassen.
Um die vorgenannten Schwierigkeiten zu lösen, sind ein Sensor zum Erfassen der Anzahl der Personen, die an dem Sensor vorbeigegangen sind, und ein System, das den Sensor aufweist, von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung geoffenbart worden, die das einen Infrarotsensor umfasst, der eine Mehrzahl von Erfassungsabschnitten aufweist, um die Bewegungsrichtung von Personen zu erfassen, die an dem Sensor vorbeigegangen sind, und die Anzahl von Personen, die an dem Sensor vorbeigegangen ist, so dass die Anzahl der Personen in einem Raum kontrolliert werden kann.
In dem Fall jedoch, wenn die Anzahl der Personen von Hand gezählt wird, werden hohe Kosten und ein komplizierter Vorgang verlangt. Somit tritt ein Problem dahingehend auf, dass Arbeit und Zeit nicht eingespart werden können.
Das mechanische Erfassungsverfahren verlangt eine großräumige Einrichtung, deren Kosten nicht verringert werden können. Was schlimmer ist, ist, dass das Verfahren an einem äußerst großen Raumbedarf leidet, der zum Einbau verlangt wird.
Da das Verfahren, das mehrere Infrarotsensoren verwendet, um Personen zu erfassen, mehrere Sensoren umfasst, können die Kosten nicht verringert werden. Was schlimmer ist, ist, dass, ob alle Türdurchgänge erfasst werden oder nicht, nicht erkannt werden kann, so dass Fehler häufig bei der Erfassung auftreten. Somit stellt sich ein Problem dahingehend, dass die Anzahl der Personen nicht genau gezählt werden kann. Insbesondere treten, wenn sich Personen fortlaufend bewegen, während sie etwas voneinander beabstandet sind, oder wenn Personen einander während der Bewegung überlappen, bei der Erfassung, die Sensoren verwendet, Fehler bei der Erfassung und bei der Bestimmung auf. Somit leidet das Verfahren an einem Problem dahingehend, dass die Personen nicht genau erfasst werden können. Obgleich die vorgenannten Verfahren mit entsprechenden anpassbaren Signalverarbeitungsverfahren und Algorithmen versehen werden müssen, sind kein Verfahren und Algorithmus geoffenbart worden.
Aus US-A-5,101,194 ist ein passives Infrarotstrahlungserfassungssystem bekannt, das ermöglicht, dass Daten, die von dem Erfassungssystem erzeugt werden, interpretiert werden können, in gewisser Weise in einen geschützten Bereich "hineinzublicken" werden kann und positiv die Art irgendwelcher Bilder zu bestimmen, die in dem geschützten Bereich erfasst werden. Das System umfasst eine Mehrfachanordnung passiver Infrarotstrahlungssensoren zur Überwachung definierter Zonen des zu schützenden Bereiches. Die Sensormehrfachanordnung ist in einem Gehäuse enthalten, das des Weiteren mit einem Linsensystem versehen ist, das den mehreren Sensoren ermöglicht, jeweils zugeordnete Zonen des geschützten Bereichs von einem einzelnen Beobachtungspunkt aus zu überwachen. Die Sensormehrfachanordnung arbeitet derart, dass eine Reihe von elektrischen Signalen erzeugt wird, die dann zur weiteren Verarbeitung und Interpretation entsprechend verschiedener vorbestimmter Testkriterien weitergeleitet werden, die verarbeitet werden, um zwischen einem Eindringling und anderen legitimierten Bildern zu unterscheiden, die das passive Infrarotstrahlungserfassungssystem erregen können. Das System umfasst somit eine Erkennungsvorrichtung für Bewegungsmuster, eine Bewegungssignalerfassungseinrichtung, die einen Sensor zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Körpers in einem Erfassungsbereich verwendet, in dem sich der sich bewegende Körper bewegt, eine Bewegungsmusterspeichereinrichtung zur Speicherung von Daten über vorhergehend gebildete, verschiedene Bewegungsmuster, die erzeugt werden, wenn sich der sich bewegende Körper in dem Erfassungsbereich bewegt, und eine Bewegungsmusterauswähleinrichtung zur Auswahl von Daten über das Bewegungsmuster aus der Bewegungsmusterspeichereinrichtung. Es ist dabei beinhaltet, dass Positionsinformationen über den sich bewegenden Körper von dem Bewegungssignal abgeleitet werden können.
Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung zu schaffen, die Richtungen von sich bewegenden Körpern erfassen, die Anzahl von Bewegungen in jeder Richtung berechnen und die Bewegungsmuster erkennen kann. Die Vorrichtung sollte auch ohne Weiteres, genau und zuverlässig Personen oder die Anzahl von vorbeigehenden Personen bei geringen Kosten erfassen können und genau die Anzahl von durch einen breiten Türdurchgang hindurchgehenden Personen erfassen können.
Diese Zielsetzung wird durch die Erfindung erreicht, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei der vorliegenden Erfindung verwendet die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung den Sensor zum Erfassen des Vorhandenseins eines zu erfassenden sich bewegenden Körpers in dem Erfassungsbereich, in dem sich der sich bewegende Körper, der durch den Sensor erfasst werden kann, bewegt, wobei das Bewegungssignal die Position des sich bewegenden Körpers angibt, die sich verändert, wenn die Zeit verstreicht. Die Bewegungsmuster-Speichereinrichtung speichert Daten über verschiedene erzeugte Bewegungsmuster, wenn sich der sich bewegende Körper in dem Erfassungsbereich bewegt. Die Daten über verschiedene Bewegungsmuster sind vorhergehend erzeugt worden. Die Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung wählt aus der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung die Daten über die Bewegungsmuster aus, die dem Bewegungssignal entsprechen, das durch die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung erfasst wurde.
Bei der vorliegenden Erfindung verwendet die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung die Sammellinse, um Infrarotstrahlen in einem vorbestimmten Winkel konvergent zu machen, sowie die Infrarotsensormehrfachanordnung, die mehrere Erfassungsabschnitte zum Erfassen der Infrarotstrahlen aufweist, die durch die Sammellinse konvergent gemacht worden sind, um das Bewegungssignal zu erfassen, das die Position des wärmeerzeugenden Körpers angibt, die sich mit dem Ablauf der Zeit ändert, wenn sich der wärmeerzeugende Körper in dem Erfassungsbereich bewegt, in dem die Infrarotstrahlen konvergent gemacht worden sind. Die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung erzeugt normalisierte Daten des Bewegungssignals, das von der Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung erfasst wurde. Die Bewegungsmuster-Speichereinrichtung speichert die Daten über die verschiedenen Bewegungsmuster, die vorhergehend in Hinblick auf die normalisierten Daten durch die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung erzeugt wurden, und hergestellt wurden, wenn sich der wärmeerzeugende Körper in dem Erfassungsbereich bewegt. Die Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung wählt aus der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung die Daten über das Bewegungsmuster aus, die den normalisierten Daten entsprechen, die durch die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung erzeugt wurden. Die Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung erkennt das Bewegungsmuster des wärmeerzeugenden Körpers entsprechend den Daten, die von der Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung ausgewählt wurden.
Die Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen von Personen arbeitet derart, dass die Personen erfasst und bestimmt werden, die in den Raum oder das Gebäude eingetreten sind, oder diejenigen, die dieses verlassen haben, so dass die Anzahl der Personen gezählt wird, die den Erfassungsbereich durchlaufen haben, so dass die Anzahl der gegenwärtigen oder die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, genau erfasst wird. Insbesondere kann, wenn eine Schwelle eingestellt wird, indem die Temperatur der Bodenoberfläche verwendet wird, die stets durch die Infrarotsensormehrfachanordnung beobachtet wird, eine Temperaturänderung der Bodenoberfläche stets rückgemeldet. Somit kann bewirkt werden, dass die Schwelle der Temperaturänderung der Bodenoberfläche folgt. Da eine obere und eine untere Grenzschwelle in Bezug auf einen Bezugswert eingestellt wird, kann ein Gegenstand geringer Temperatur, dessen Temperatur niedrig ist, erfasst werden. Indem die Schräglage der Ausgaben von dem Sensor überwacht wird, d. h. die Änderungsgröße, und indem ein Wert (ein maximaler Wert -1) jeder der Einrichtungen mit Ausnahme einer Einrichtung eingegeben wird, bei der die größte Anzahl der Personen erfasst worden ist, kann die Anzahl der Personen, die nacheinander den Erfassungsbereich durchlaufen hat, und die Anzahl der Personen, die beim Durchgang kreuzen, des Weiteren genau erfasst werden. Indem die Ausgabewerte von den benachbarten Einrichtungen mit dem Übersprechverhältnis multipliziert werden, um die Ausgabe von den Sensoren zu korrigieren, oder indem zwangsweise die Personen in zwei oder weniger Schritten zwischen den Schritten bestimmt werden, bei denen Personen bestimmt worden sind, können die Personen genau erfasst werden, selbst wenn Gegenstände niederer Temperatur oder hoher Temperatur vermischt vorhanden sind. Somit können die Bewegungsrichtungen und die Anzahl der hindurchgelaufenen Personen genau erfasst werden.
Indem eine Software, die das Verarbeitungsverfahren ist, und eine pyroelektrische Einrichtung miteinander kombiniert werden, kann ein genaues und zuverlässiges Sensorsystem zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen erhalten werden, das eine verringerte Größe und Kosten des Systems zeigt. Somit kann die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, ohne weiteres und sofort erfasst werden. Insbesondere kann, indem die vorgenannte Erfassungsvorrichtung und das Sensorsystem verwendet werden, ein Erfassungsfehler verhindert werden, wie er bei einer Konstruktion mit einer Mehrzahl von Sensoren aufgetreten ist. Als Ergebnis können die Personen und die Anzahl der Personen genau und zuverlässig erfasst werden.
Deshalb können, indem der Erscheinungszustand der erfassten Werte, die von den mehreren Infrarotsensormehrfachanordnungen in Bezug auf die Zeit und den Raum erfasst wurden, die Personen und die Anzahl der durch einen breiten Türdurchgang hindurchgelaufenen Personen genau erfasst werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung zur Verwendung in einer Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Strukturansicht, die eine andere Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist eine Strukturansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Abschnitt der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform geändert ist.
Fig. 4 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem ein Sensorkopf 21 entsprechend dieser Ausführungsform in einem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses, der durch eine in Fig. 2 gezeigte CPU durchgeführt werde soll, in der ein Pragramm aktiviert worden ist.
Fig. 6 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem normalisierte Daten eines Bewegungssignals, das durch drei pyroelektrische Einrichtungen 11 erfasst wurde, erzeugt wird.
Fig. 7 ist ein Schema, das ein Beispiel einer anderen Arbeitsweise zeigt, die ähnlich aus dem in Fig. 6 gezeigten Zustand erhältlich ist.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise einer anderen Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist ein Schema, das besondere binärcodierte Daten über die Bewegungsmuster zeigt, wenn Personen durch den Türdurchgang eintreten oder ihn verlassen.
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsweise einer anderen Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine Strukturansicht, die eine andere Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem Sensorköpfe entsprechend der Ausführungsform in einem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet sind.
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise einer anderen Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist eine Schemaansicht, die eine andere Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 15 ist ein Gesamtablaufdiagramm entsprechend der achten Ausführungsform.
Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Mitteln der Hintergrundtemperatur entsprechend der achten Ausführungsform.
Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm eines binären Codiervorgangs von digitalen Daten entsprechend der achten Ausführungsform.
Fig. 18 ist ein Schema, das ein Beispiel von binär codierten Daten entsprechend der achten Ausführungsform zeigt, mit denen die Bewegungsrichtung erfasst werden kann.
Fig. 19 ist ein Gesamtablaufdiagramm für die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Erfassen und Aufsummieren der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der neunten Ausführungsform.
Fig. 21 ist ein Schema, das ein bestimmtes Beispiel der Erfassung und Aufsummierung der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der neunten Ausführungsform zeigt.
Fig. 22 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Entfernen von Ausschuss von binär codierten Daten entsprechend der neunten Ausführungsform.
Fig. 23 ist ein Schema, das ein besonderes Beispiel des Prozesses zum Entfernen von Ausschuss bei den binär codierten Daten entsprechend der neunten Ausführungsform zeigt.
Fig. 24 ist ein Schema, das ein besonderes Beispiel einer Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer zehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt, die die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen erfassen kann.
Fig. 25 ist ein Ablaufdiagramm eines Interpolationsvorgangs für binär codierte Daten, der in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Fig. 26 ist ein Schema, das ein bestimmtes Beispiel des lnterpolationsvorgangs für binärcodierte Daten entsprechend der elften Ausführungsform zeigt.
Fig. 27 ist ein Ablaufdiagramm eines Übersprechprozesses, der in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm eines binären Codierprozesses von realen Daten in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 29 ist ein Schema, das ein bestimmtes Beispiel zum Erfassen und Aufsummieren der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen zeigt, das in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Fig. 30 ist ein Gesamtablaufdiagramm, das an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angepasst ist.
Fig. 31 ist ein Schema, das ein bestimmtes Beispiel zeigt, das die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der siebzehnten Ausführungsform erfassen kann.
Fig. 32 ist ein Gesamtablaufdiagramm für das Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der achtzehnten Ausführungsform.
Fig. 33 ist ein Schema, das ein besonderes Beispiel der Erfassung und Aufsummierung der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen zeigt, das an das Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angepasst ist.
Fig. 34 ist ein Schema, das ein besonderes Beispiel der Erfassung und Aufsummierung der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen zeigt, das an das Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angepasst ist.
Fig. 35 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen Sensorausgängen und Schwellen bei dem Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 36 ist ein Schema, das ein besonderes Ergebnis einer Anzeige bei dem Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der dreiundzwanzigsten Ausführungsform zeigt.
Fig. 37 ist ein Schema, das den Erfassungsbereich für den Sensor und die Richtung, in der sich die Person bewegt, entsprechend einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn aus einer oberen Position betrachtet wird.
Fig. 38(a) ist ein Schema, das ein besonderes Ergebnis der Anzeige entsprechend der vierundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, und Fig. 38(b) ist ein Schema, das ein Ergebnis aufgrund einer Hierarchiestruktur zeigt.
Fig. 39 ist ein Gesamtablaufdiagramm für das Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 zeigt ein besonderes Beispiel des Verfahrens für die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der fünfundzwanzigsten Ausführungsform, das die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen erfassen kann.
Fig. 41 ist ein Schema, das ein Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend der sechsundzwanzigsten Ausführungsform zeigt, das die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen erfassen kann.
Fig. 42 ist ein Schema, das ein besonderes Beispiel des Verfahrens zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen zeigt, das die Anzahl der hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfassen kann.
Fig. 43 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem die Anzahl der hindurchgelaufenen Personen erfasst wird, indem eine Mehrzahl von Infrarotsensoren der Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen der Personen entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angezeigt wird.

[Beschreibung der Bezugszeichen]

11 pyroelektrische Einrichtung
12 Infrarotstrahlen-Abschirmplatte
13 Infrarotstrahlen-Durchgangslinse
14 Unterbrecher
15 Unterbrecherwelle
16 bürstenfreier Motor
17 Infrarotstrahlen
21 Sensorkopf
22, 22a Signalverarbeitungsschaltung
22b Relaiskasten
23 Rechner oder Anzeigeeinheit
44 Türdurchgang
45 Person
46 Erfassungsbereich

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung zur Verwendung in einer Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im Allgemeinen wird als Sensor zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Erfassen einer Infrarotstrahlen erzeugenden Quelle ein Infrarotsensor oder Ähnliches verwendet. Als Infrarotsensor sind zwei Arten bekannt geworden, von denen eine ein Quanten-Sensor ist, der die Infrarotstrahlen als Photonen erfasst, und der andere ein Wärmesensor ist, der eine Änderung bei physikalischen Eigenschaften einer Einrichtung verwendet, die aufgrund einer Wärmefunktion auftritt, durch die die Einrichtung Infrarotstrahlen als elektromagnetische Wellen absorbiert und die Temperatur der Einrichtung erhöht wird. Da der erstgenannte Sensor im Allgemeinen mit flüssigem Stickstoff oder Ähnlichem gekühlt werden muss, wird der letztgenannte Wärmesensor im Allgemeinen verwendet. Unter den Wärmesensoren zeigen pyroelektrische Infrarotsensoren eine stark erhöhte Empfindlichkeit, und deshalb ist der Sensor dieser Art geeignet, die Infrarotstrahlen erzeugende Quelle zu erfassen.
Da jedoch der pyroelektrische Infrarotsensor im Wesentlichen die Änderungen von Infrarotstrahlen erfasst, tritt die Forderung auf, dass er mit einer Vorrichtung versehen wird, damit Infrarotstrahlen intermittierend auf einen Lichtempfangsabschnitt des Sensors in dem Fall auftreffen, wenn eine ortsfeste, Infrarotstrahlen erzeugende Quelle erfasst wird. Im Allgemeinen wird ein Unterbrecher in der Form einer Scheibe oder einer flachen Platte, die Schlitze aufweist, gedreht oder in Schwingungen versetzt, damit Infrarotstrahlen abwechselnd auf den Lichtempfangsabschnitt des Sensors auftreffen (eine Unterbrechung hervorrufen).
Entsprechend besteht eine Infrarotsensormehrfachanordnung der Bewegungssignal- Ertassungseinrichtung entsprechend dieser Ausführungsform aus einer Mehrzahl von streifenförmigen pyroelektrischen Einrichtungen 11. Eine Infrarotabschirmplatte 12 ist angebracht, damit die Vorderflächen der pyroelektrischen Einrichtungen 11 überdeckt werden. Eine Infrarotdurchgangslinse 13, die eine Siliciuminfrarotdurchlasslinse ist, ist angebracht, um Infrarotstrahlen 17 auf den pyroelektrischen Einrichtungen 11 zusammenzufassen. Indem eine Weitwinkellinse verwendet wird, um als Infrarotdurchlasslinse 13 zu dienen, kann die Notwendigkeit einer Drehung der Infrarotsensormehrfachanordnung ausgeschlossen werden, wobei aber sich bewegende, wärmeerzeugende Körper gemeinsam erfasst werden können. Ein Unterbrecher 14 ist vorgesehen, die Infrarotstrahlen 17 abwechselnd abzuschirmen, die auf die Infrarotdurchlasslinse 13 auffallen. Der Unterbrecher 14 ist drehmäßig und mechanisch mit einem bürstenfreiem Motor 16 über eine Unterbrecherwelle 15 verbunden. Indem die Unterbrecherfrequenz auf 10 Hz oder höher eingestellt wird, kann die Person schnell, genauer und präzise erfasst werden.
Da die Infrarotsensormehrfachanordnung die mehreren und streifenförmigen, pyroelektrischen Einrichtungen 11 aufweist, ermöglicht die Betrachtung eines Ausgangswerts von jeder der pyroelektrischen Einrichtungen 11 zu jeder Zeit in einer solchen Weise, dass mehrere pyroelektrische Einrichtungen 11 zu Bezugswerten gemacht werden, die Bewegungsrichtung des sich bewegenden, wärmeerzeugenden Körpers bei den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen 11 zu erfassen.
Fig. 2 ist eine Schemaansicht, die eine zweite Ausführungsform der Bewegungsmuster- Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Sensorkopf 21, der die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung ist, weist den in Fig. 1 gezeigten Sensor auf. Da der Sensorkopf 21 die mehreren und streifenförmigen, pyroelektrischen Einrichtungen 11, die in Fig. 1 gezeigt sind, aufweist, ermöglicht die Betrachtung eines Ausgangswerts von jeder der pyroelektrischen Einrichtungen 11 zu jeder Zeit in einer solchen Weise, dass die mehreren pyroelektrischen Einrichtungen 11 als Bezugswerte eingesetzt werden, die Bewegungsrichtung des sich bewegenden, wärmeerzeugenden Körpers auf den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen 11 zu erfassen. Die Ausgabe von dem Sensorkopf 21 wird einer Signalverarbeitungsschaltung 22 über ein Kabel zugeführt, das eine Länge von mehreren Metern aufweist. Die Signalverarbeitungsschaltung 22 umfasst eine Verstärkerschaltung (als "Vers." angegeben, wie in Fig. 2 gezeigt) und einen Analog/Digital-Wandler A/D (als "A/D" angegeben, wie in Fig. 2 gezeigt). Die Ausgabe von dem Sensorkopf 21 wird der Signalverarbeitungsschaltung 22 zugeführt, wird durch die Verstärkerschaltung verstärkt und dann dem A/D-Wandler zugeführt, damit sie in ein digitales Signal (einen AD Wert) umgewandelt wird. Das digitale Signal wird durch eine CPU, einen Speicher und Ähnliches der Signalverarbeitungsschaltung 22 einem Berechnungsvorgang ausgesetzt. Somit wird das Bewegungsmuster des sich bewegenden, wärmeerzeugenden Körpers unter Verwendung des Infrarotzeilensensors des Sensorkopfes 21 als Bezugswert erkannt. Das Ergebnis der Erkennung wird über eine RS-232C zu einem Rechner oder einer Anzeigeeinheit 23 übertragen.
Ein Programm zur Durchführung des Berechnungsprozesses (sein Ablaufdiagramm wird später beschrieben) ist in einem Halbleiterspeicher, wie einem ROM oder einer Speicherkarte, oder auf einem Plattenspeicher, wie einer Festplatte, einer magnetooptischen Platte oder einer Diskette gespeichert worden. Auch sind Daten und Ähnliches, auf die in dem Berechnungsprozess Bezug genommen wird, und die vorhergehend erzeugt wurden, in einem Halbleiterspeicher wie einem ROM oder einer Speicherkarte, oder einem Plattenspeicher, wie einer Festplatte, einer magnetooptischen Platte oder einer Diskette gespeichert. Der Speicher der Signalverarbeiterschaltung 22 ist ein Hauptspeicher zum Laden des Programms und ist der vorgenannte Speicher. Die CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) der Signalverarbeitungsschaltung 22, die das Programm aktiviert, entspricht einer Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung, einer Bewegungsmuster- Auswähleinrichtung und einer Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 22 entspricht einer Bewegungsmuster-Speichereinrichtung, einer Ausschussdaten-Speichereinrichtung und einer Bezugstemperatur-Speichereinrichtung zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem der Sensorkopf 21 entsprechend dieser Ausführungsform in dem oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist. Der Sensorkopf 21 ist in einem oberen Bereich des Mittelabschnitts eines üblichen Türdurchgangs 44 angeordnet, der eine Breite von ungefähr 100 cm und eine Höhe von ungefähr 220 cm aufweist, derart, dass lnfrarotstrahlen, die von einem unteren Bereich des mittleren Abschnitts des Türdurchgangs 44 emittiert werden, unter einem vorbestimmten Winkel konvergent gemacht werden. Durch den Sensorkopf 21 konvergent gemachte lnfrarotstrahlen werden der Signalverarbeitungsschaltung 22 zugeführt. Somit werden Informationen über den Zugang und Abgang, die während des durchgeführten Prozesses erhalten wurden, auf dem Rechner oder der Anzeigeeinheit 43 angezeigt. Wenn der Einfallswinkel des Sensors 6º ist, wird ein Erfassungsbereich 46 gebildet, wie es dargestellt ist. Somit kann selbst dann, wenn eine Person 45 das äußere Ende des Bereichs durchläuft, eine Erfassung zufriedenstellend durchgeführt werden.
Die Arbeitsweise der wie beschrieben angeordneten Vorrichtung wird nun beschrieben.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm des Prozesses, der von der in Fig. 2 gezeigten CPU durchgeführt werden soll, in der das Programm aktiviert worden ist. Das heißt, die Temperatur der Bodenoberfläche, der der Hintergrund ist, wird stets erfasst und während einer vorbestimmten Zeit abgetastet, so dass der Mittelwert (Xvar) und die Standardabweichung (S) der Temperatur der Bodenoberfläche berechnet werden. Der Mittelwert und die Standardabweichung werden in dem Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 22 gespeichert. Der Speichervorgang wird so durchgeführt, dass, wenn die Person 45 in dem Erfassungsbereich 46 während einer vorbestimmten Abtastzeit nicht vorhanden ist, eine Aktualisierung für einen neu berechneten Mittelwert und eine Standardabweichung durchgeführt werden.
Der Mittelwert und die Standardabweichung werden mit (Formel 1) verwendet, so dass die Änderungsgröße (HENKA) von jedem der Signale, die von den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen erhalten werden, für jede Unterbrechung aus dem AD Wert berechnet wird, der erhalten wird, da er von jeder der mehreren pyroelektrischen Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung zugeführt wird.

[Formel 1 }

HENKA (i,j) = (AD Wert - Xvar)/S
In dem Fall, wenn die Änderungsgröße dreimal oder größer als die Standardabweichung ist, werden die Änderungsgrößen der benachbarten pyroelektrischen Einrichtungen in der lnfrarotsensormehrfachanordnung verglichen. Die größere Änderungsgröße wird zu 1 gemacht, so dass ein binärer Prozess durchgeführt wird.
Fig. 6 zeigt ein besonderes Beispiel eines Zustands, in dem normalisierte Daten des Bewegungssignals, das durch die drei pyroelektrischen Einrichtung 11 erfasst wurde, erzeugt werden. Der Erfassungsbereich der lnfrarotsensormehrfachanordnung, die in einer Höhe von 2,5 m angeordnet ist, besteht aus den Erfassungsbereichen 1, 2 und 3. Der Zustand A, der in den Bereich (a) gezeigt ist, ist ein Bewegungszustand, in dem eine Person in den Erfassungsbereich 3 eingetreten ist. Die Zustände B1 und B2, die in dem Bereich (b) gezeigt sind, sind Bewegungszustände, bei denen sich die Person zu dem Erfassungsbereich 2 bewegt hat. Die Zustände C1 und C2, die im Bereich (c) gezeigt sind, sind Bewegungszustände, in denen die Person den Erfassungsbereich 1 erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt werden die jeweiligen binär codierten Daten erzeugt, um als Kurve gezeigt zu werden, wie es im rechten Bereich der Zeichnung gezeigt ist. Das heißt, wenn die Änderungsgrößen, die drei- oder mehrmals die Standardabweichung s (S) sind und die größer als die benachbarte pyroelektrische Einrichtung sind, zu 1 gemacht werden, werden binär codierte Datenwerte erzeugt als A: (001), B1: (011), B2: (010), C1: (110) und C2: (100).
Fig. 7 ist ein Schema, das ein Beispiel eines anderen Vorgangs zeigt, der ähnlich wie der in Fig. 6 gezeigte Prozess erhältlich ist. Wenn ein Person beispielsweise hindurchgegangen ist, ändern sich die Daten zu (000), (001), (011), (110) und (000), wie es in Bereich (a) gezeigt ist. In dem Fall, wenn eine Person eine Kehrtwendung während der Bewegung macht, kann man überlegen, dass die Daten geändert werden, wie es im Bereich (b) oder im Bereich (c) gezeigt ist.
Entsprechend werden mit den derart erhaltenen, binär codierten Daten Daten über verschiedene Bewegungsmuster, wenn eine Person durch den Erfassungsbereich hindurchgeht, im Voraus erzeugt und in dem Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 22 gespeichert.
Ein tatsächliches Bewegungsmuster, das von der Infrarotsensormehrfachanordnung erfasst und wie oben beschrieben verarbeitet wird, wird einem Vergleich mit verschiedenen Bewegungsmustern ausgesetzt, die in dem Speicher gespeichert sind, so dass Daten über das gegenständliche Bewegungsmuster ausgewählt werden.
Entsprechend den Daten über das ausgewählte Bewegungsmuster wird das Bewegungsmuster der Person erkannt. Das heißt, wenn Informationen über die Bewegungsrichtung in den Daten über das Bewegungsmuster enthalten sind, wird eine Richtung, in der sich die Person bewegt hat, erkannt. Bei dieser Ausführungsform erkennt die Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung, ob eine Person durch den Türdurchgang 44 eingetreten ist oder ob die Person diesen verlassen hat.
Das vorgenannte Verfahren ermöglicht, dass eine Person zuverlässig und genau erfasst und eine Bewegungsrichtung bestimmt wird. Somit konnte ein herkömmliches Erfassungsverhältnis einer Bewegungsrichtung von ungefähr 90% auf 99% oder höher verbessert werden.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise einer dritten Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau und die Arbeitsweise der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform sind ähnlich jenen entsprechend der Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben worden ist. Der Unterschied liegt in der Art der Dateninformationen über verschiedene Bewegungsmuster, des Prozesses der Informationserkennung, der durchgeführt wird, nachdem das Bewegungsmuster ausgewählt wurden und der Ergebnisse, die erhalten wurden. Fig. 9 zeigt spezielle binärcodierte Daten über Bewegungsmuster, die erzeugt werden, wenn Personen in den Türdurchgang eintreten oder ihn verfassen. In der Zeichnung sind Zustände dargestellt, bei denen zwei Personen einander überlappen oder aufeinanderfolgend den Erfassungsbereich durchlaufen. Bei dieser Ausführungsform werden die vorgenannten Bewegungsmuster betrachtet, und Informationen, die die Richtungen angeben, in denen Personen durch den Erfassungsbereich gelaufen sind, sind in dem Speicher der in Fig. 2 gezeigten Signalverarbeitungsschaltung 22 zusammen mit Daten über die Bewegungsmuster gespeichert. Als ein Ergebnis kann die Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform die Anzahl der Personen zählen, die durch den Türdurchgang eingetreten sind, und der Personen, die diesen verlassen haben. Des Weiteren kann die Aufenthaltsdauer für jede Zeitzone berechnet werden.
Das vorgenannte Verfahren ermöglicht, dass eine Person zuverlässig und genau erfasst werden und eine Bewegungsrichtung bestimmt werden kann. Des Weiteren kann die Anzahl der Personen, die durch den Erfassungsbereich gelaufen sind, gezählt werden. Somit konnte ein herkömmliches Erfassungsverhältnis für die Anzahl der Personen beim Durchgang von ungefähr 80% auf 95% oder höher verbessert werden.
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise einer vierten Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau und die Arbeitsweise der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform sind ähnlich jenen der Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 9 beschrieben wurde, und von diesen unterschieden durch ein Verfahren zur Verarbeitung eines Ausschussmusters, das später beschrieben ist. Der Speicher der in Fig. 2 gezeigten Signalverarbeitungsschaltung 22 speichert eine Mehrzahl von Ausschussdatenwerten, die Datenwerte sind, die aus der Erzeugung normalisierter Daten des in Fig. 6 gezeigten Bewegungssignals nicht erhalten werden können.
Ein Verfahren zum Verwenden des Ausschussmusters wird nun beschrieben. Die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer vorbestimmten Zeit abgetastet, um den Mittelwert und die Standardabweichung der Temperatur der Bodenoberfläche zu berechnen. Der Mittelwert und die Standardabweichung werden in dem Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 22 gespeichert. Der Speichervorgang wird so durchgeführt, dass eine Aktualisierung eines neu berechneten Mittelwerts und einer Standardabweichung durchgeführt werden, wenn keine Person in dem Erfassungsbereich während einer vorbestimmten Abtastzeit vorhanden ist.
Der Mittelwert und die Standardabweichung werden (mit Formel 1) so verwendet, dass die Änderungsgröße (HENKA) von jeden der Signale, die von den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen erhalten wurden, für jede Unterbrechung aus dem AD Wert berechnet wird, der erhalten wird, da er von jeder der mehreren pyroelektrischen Einrichtungen der lnfrarotsensormehrfachanordnung zugeführt wird.
In dem Fall, wenn die Änderungsgröße dreimal oder größer als die Standardabweichung ist, werden die Änderungsgrößen der angrenzenden pyroelektrischen Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung verglichen. Die größere Änderungsgröße wird auf 1 gesetzt, so dass ein binärer Prozess durchgeführt wird.
Wenn Daten, die dem Ausschussmuster entsprechen, in den binär codierten Daten enthalten sind, werden die Daten als Ausschuss entfernt. Daten, die dem Ausschussmuster entsprechen, sind in der Form von z. B. (000), (010) und (000), wobei nur eine "1" plötzlich auftritt. In dem vorhergehenden Fall wird eine Ausschusssentfernung automatisch durchgeführt, und eine Löschung wird ausgeführt.
Fig. 11 ist eine Schemaansicht, die eine fünfte Ausführungsform der Bewegungsmuster- Erkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Jeder der Sensorköpfe (111a, 111b, ...), die die mehreren Bewegungssignal-Erfassungseinrichtungen sind, umfasst den in Fig. 1 gezeigten Sensor. Die Ausgaben von den entsprechenden Sensorköpfen werden den entsprechenden Signalverarbeitungsschaltungen (112a, 112b, ...) zugeführt. Jede der Signalverarbeitungsschaltungen umfasst die Verstärkungsschaltung (als "Vers." angegeben, wie in Fig. 11 gezeigt), den A/D-Wandler (als "A/D" angegeben, wie in Fig. 11) gezeigt, und einen Motortreiber. Die Ausgaben von den Sensorköpfen, die den entsprechenden Signalverarbeitungsschaltungen zugeführt werden, werden durch die entsprechenden Verstärkerschaltungen verstärkt und dann den A/D-Wandlern zugeführt, damit sie in digitale Signale (AD Werte) umgewandelt werden. Die digitalen Signale werden einer Steuereinheit 113 zugeführt, die eine CPU, einen Speicher usw. aufweist, damit sie einen Berechnungsprozess in der CPU und in dem Speicher usw. unterzogen werden. Somit wird das Bewegungsmuster des sich bewegenden, wärmeerzeugenden Körpers unter Verwendung des Infrarotstreifensensors des Sensorkopfes, der das Signal als Bezugswert erfasst hat, erkannt. Das Ergebnis der Erkennung wird von der RS-232C oder einer PIO einem Rechner 114 zugeführt oder von der PIO auf eine Anzeigeeinheit 115 übertragen.
Ein Programm zur Durchführung des Berechnungsprozesses (sein Ablaufdiagramm wird später beschrieben) ist in einem Halbleiterspeicher, wie einem ROM oder Speicherkarte, oder einem Plattenspeicher, wie einer Festplatte, einer magnetooptischen Platte oder einer Diskette, gespeichert worden. Auch sind Daten und Ähnliches, auf die in dem Berechnungsprozess Bezug genommen wird und die vorhergehend erzeugt worden sind, in einem Halbleiterspeicher, wie einem ROM oder einer Speicherkarte, oder einem Plattenspeicher, wie einer Festplatte, einer magnetooptischen Platte oder einer Diskette, gespeichert. Der Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 113 ist ein Hauptspeicher zum Laden des Programms und ist der vorgenannte Speicher.
Die CPU der Signalverarbeitungsschaltung 113, die das Programm aktiviert, entspricht der Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung, der Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung und der Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung der Bewegungsmuster- Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 113 entspricht der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung, der Ausschussdaten-Speichereinrichtung und der Bezugstemperatur-Speichereinrichtung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Schema, das einen Zustand zeigt, in dem die Sensorköpfe entsprechend dieser Ausführungsform in dem oberen Abschnitt des Türdurchgangs eines Raumes angeordnet sind. Vier Sensorköpfe (111a, 111b, 111c und 111d) sind in dem oberen Bereich eines relativ breiten Türdurchgangs angeordnet, der eine Breite von ungefähr 200 cm und eine Höhe von ungefähr 250 cm aufweist, damit sie senkrecht zu der Durchgangsrichtung einer Person 126, voneinander mit gewissen Abständen beabstandet, stets zu der Bodenoberfläche derart weisen, dass die Richtung der Anordnung einer Mehrzahl von pyroelektrischen Einrichtungen, die jede Infrarotsensormehrfachanordnung der Sensorköpfe bilden, parallel zu der Durchgangsrichtung der Person laufen. Wenn der Einfallswinkel des Sensorkopfes 6º ist, wird ein Erfassungsbereich 127a oder 127b gebildet, wie es dargestellt ist. Somit kann, selbst wenn eine Person 126 an dem äußeren Ende des Bereichs hindurchläuft, eine Erfassung zufriedenstellend durchgeführt werden.
Der Prozess entsprechend dieser Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, der stets erfasst wird, wird während einer vorbestimmten Zeit abgetastet, um den Mittelwert und die Standardabweichung der Temperatur der Bodenoberfläche zu berechnen. Der Mittelwert und die Standardabweichung werden in dem Speicher der Steuereinheit 113 gespeichert, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Der Speichervorgang wird so durchgeführt, dass das Aktualisieren eines neu berechneten Mittelwerts und einer Standardabweichung durchgeführt werden, wenn die Person 126 in dem Erfassungsbereich während einer vorbestimmten Abtastperiode vorhanden ist.
Der Mittelwert und die Standardabweichung werden (mit Formel 1) so verwendet, dass die Änderungsgröße (HENKA) von jedem der Signale, die von den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen erhalten werden, für jede Unterbrechung von dem AD Wert berechnet wird, der erhalten wird, da er von jeder der mehreren pyroelektrischen Einrichtungen zugeführt wird, die die Infratorsensormehrfachanordnung von jedem Sensorkopf bilden.
In dem Fall, wenn die Änderungsgröße dreimal oder größer als die Standardabweichung ist, werden die Änderungsgrößen der angrenzenden pyroelektrischen Einrichtungen in der lnfrarotsensormehrfachanordnung verglichen. Die größere Änderung wird auf 1 gesetzt, so dass ein binärer Prozess durchgeführt wird.
Entsprechend den binär codierten Daten, die wie unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 beschrieben erhältlich sind, werden Daten über verschiedene Bewegungsmuster, wenn eine Person durch den Erfassungsbereich hindurchgeht, im Voraus erzeugt und in dem Speicher der Signalverarbeitungsschaltung 113 gespeichert, die in Fig. 11 gezeigt ist.
Ein tatsächliches Bewegungsmuster, das durch die Infrarotsensormehrfachanordnung erfasst wird und, wie oben beschrieben, verarbeitet wird, wird einem Vergleich mit verschiedenen Bewegungsmustern unterzogen, die in dem Speicher enthalten sind, so dass Daten über das gegenständliche Bewegungsmuster ausgewählt werden.
Entsprechend den Daten über das ausgewählte Bewegungsmuster wird das Bewegungsmuster der Person erkannt. Das heißt, wenn Informationen über die Bewegungsrichtung und die Anzahl der Durchgänge in der Richtung in Daten über das Bewegungsmuster enthalten sind, kann die Anzahl und die Richtung, d. h., die Anzahl von sich bewegenden Personen, erkannt werden. Bei dieser Ausführungsform erkennt die Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung die Anzahl der Personen, die durch einen Türdurchgang 125 eingetreten sind und die Anzahl von ihnen, die diesen verlassen haben.
Wie oben beschrieben ermöglicht das vorstehende Verfahren Personen, die einen Raum oder ein Gebäude betreten und deren Temperaturverteilung ungleichmäßig ist, ohne weiteres bei niedrigen Kosten zu erfassen. Somit kann die Anzahl der Personen, die den Türdurchgang durchquert haben, genau und zuverlässig gezählt werden, und die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, kann angezeigt werden.
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise einer sechsten Ausführungsform der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform ist ähnlich derjenigen der Ausführungsform die unter Bezug auf Fig. 11 beschrieben wurde, mit der Ausnahme einer Mehrzahl von Bewegungssignalen von einer Mehrzahl von Sensorköpfen, die berücksichtigt werden, wenn der Prozess durchgeführt wird.
Der Prozess entsprechend dieser Ausführungsform wird nun beschrieben.
Die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist und die stets erfasst wird, wird während einer vorbestimmten Zeit so abgetastet, dass der Mittelwert (Xvar) und die Standardabweichung (S) der Temperatur der Bodenoberfläche berechnet werden. Der Mittelwert und die Standardabweichung werden in dem Speicher der Steuereinheit 113 gespeichert, die in Fig. 11 gezeigt ist. Der Speichervorgang wird so durchgeführt, dass, wenn eine Person in jedem Erfassungsbereich während einer vorbestimmten Zeit beim Abtasten nicht vorhanden ist, Aktualisieren in Bezug auf den neu berechneten Mittelwert und die Standardabweichung durchgeführt wird.
Der Mittelwert und die Standardabweichung werden (mit Formel 1) so verwendet, dass die Änderungsgröße (HENKA) von jedem der Signale, die von den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen erhalten werden, für jede Unterbrechung von dem AD Wert berechnet wird, der erhalten wird, da er von jeder der mehreren pyroelektrischen Einrichtungen zugeführt wird, die die Infratorsensormehrfachanordnung von jedem Sensorkopf bilden.
In dem Fall, wenn die Änderungsgröße dreimal oder größer als die Standardabweichung ist, werden die Änderungsgrößen der angrenzenden pyroelektrischen Einrichtungen in der Infrarotsensormehrfachanordnung verglichen. Die größere Änderung wird auf 1 gesetzt, so dass ein binärer Prozess durchgeführt wird.
Wenn Daten, die dem Ausschussmuster entsprechen, in den binär codierten Daten enthalten sind, werden die Daten als Ausschuss entfernt. Der Speicher der Steuereinheit 113 speichert eine Mehrzahl von Ausschussdatenwerten, die Datenwerte sind, die durch den binär codierten Prozess nicht erhalten werden können.
Entsprechend den derart erhaltenen, binär codierten Daten werden Daten über verschiedene Bewegungsmuster, wenn eine Person durch den Erfassungsbereich hindurchgeht, vorhergehend erzeugt und in dem Speicher der Steuereinheit 113 gespeichert. Ein tatsächliches Bewegungsmuster, das durch die lnfrarotsensormehrfachanordnung von jedem Sensorkopf erfasst und wie oben beschrieben verarbeitet wird, wird einem Vergleich mit verschiedenen Bewegungsmustern unterzogen, die in dem Speicher gespeichert sind, so dass Daten über das gegenständliche Bewegungsmuster ausgewählt werden.
Indem Daten über das von jedem Sensorkopf ausgewählte Bewegungsmuster vollständig bestimmt werden, kann die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, erfasst werden. In einem beispielhaften Fall, der in Fig. 12 gezeigt ist, wird, wenn Ausgaben gleichzeitig an den Sensorköpfen 111a und 111b erscheinen, oder wenn eine Ausgabe an dem Sensorkopf 111a oder 111b erscheint, eine Bestimmung durchgeführt, dass nur eine Person den Erfassungsbereich durchquert hat. Wenn Ausgänge gleichzeitig an den Sensorköpfen 111a und 111d erscheinen, wird eine Bestimmung durchgeführt, das zwei Personen den Erfassungsbereich durchquert haben.
Wie oben beschrieben können entsprechend dieser Ausführungsform die Personen, die einen Raum oder ein Gebäude betreten, ohne weiteres selbst in einem breiten Türdurchgang erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die den Türdurchgang durchquert haben, genau und zuverlässig gezählt werden, und die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, kann angezeigt werden.
Fig. 14 ist eine Schemaansicht, die eine siebte Ausführungsform der Bewegungsmuster- Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Aufbau der Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform ist ähnlich derjenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben wurde. Wie in Fig. 14 gezeigt, sind drei Sensorköpfe (111a, 111b und 111c) in dem oberen Bereich eines relativ breiten Türdurchgangs, der eine Breite von 160 cm und eine Höhe von 250 cm aufweist, so angeordnet, dass sie senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Person angeordnet sind, während sie voneinander in vorbestimmten Abständen beabstandet sind, damit sie stets zu der Bodenoberfläche weisen. Des Weiteren sind die Sensorköpfe (111a und 111c) an den beiden Enden derart angeordnet, dass ihre Infrarotsensormehrfachanordnungen parallel zu der Bewegungsrichtung der Person sind, und der mittlere Sensorkopf 111b ist senkrecht angeordnet. Indem die Sensorköpfe, wie oben beschrieben, angeordnet werden, werden Erfassungsbereiche (143a, 143b und 143c) der Infrarotsensormehrfachanordnungen hergestellt, wie es dargestellt ist. Wenn der Einfallswinkel für jeden Sensorkopf (111a und 111c) an den zwei Enden 6º ist, werden Erfassungsbereiche (143a und 143c) hergestellt, wie es dargestellt ist. Deshalb kann, selbst wenn eine Person an dem äußersten Ende hindurchgegangen ist, die Person zufriedenstellend erfasst werden.
Der Prozess entsprechend dieser Ausführungsform wird nun beschrieben.
Anfangs wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist und die stets erfasst wird, während einer vorbestimmten Zeit so abgetastet, dass der Mittelwert und die Standardabweichung der Temperatur der Bodenoberfläche berechnet werden. Der Mittelwert und die Standardabweichung werden in dem Speicher der Steuereinheit 113 gespeichert, die in Fig. 11 gezeigt ist. Der Speichervorgang wird so durchgeführt, dass, wenn eine Person in dem Erfassungsbereich während einer vorbestimmten Zeit beim Abtasten nicht vorhanden ist, Aktualisieren in Bezug auf den neu berechneten Mittelwert und die Standardabweichung durchgeführt wird.
Der Mittelwert und die Standardabweichung werden (mit Formel 1) so verwendet, dass die Änderungsgröße (HENKA) von jedem der Signale, die von den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen erhalten werden, für jede Unterbrechung von dem AD Wert berechnet wird, der erhalten wird, da er von jeder der mehreren pyroelektrischen Einrichtungen zugeführt wird, die die Infratorsensormehrfachanordnung von jedem Sensorkopf bilden.
In dem Fall, wenn die Änderungsgröße dreimal oder größer als die Standardabweichung ist, werden die Änderungsgrößen der angrenzenden pyroelektrischen Einrichtungen in der Infrarotsensormehrfachanordnung verglichen. Die größere Änderung wird auf 1 gesetzt, so dass ein binärer Prozess durchgeführt wird.
Entsprechend den binär codierten Daten, die wie in Fig. 6 und 7 erhaltbar sind, werden Daten über verschiedene Bewegungsmuster, wenn sich eine Person durch den Erfassungsbereich bewegt, vorhergehend erzeugt und in dem Speicher der Steuereinheit 113 gespeichert.
Ein tatsächliches Bewegungsmuster, das durch die lnfrarotsensormehrfachanordnung von jedem Sensorkopf (111a, 111b, 111c) erfasst und wie oben beschrieben verarbeitet wird, wird einem Vergleich mit verschiedenen Bewegungsmustern unterzogen, die in dem Speicher gespeichert sind, so dass Daten über das gegenständliche Bewegungsmuster ausgewählt werden.
Indem Daten über das Bewegungsmuster, das von jedem Sensorkopf ausgewählt wurde, vollständig bestimmt werden, wird die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, erfasst. Das heißt, in dem Erfassungsbereich 143b des Sensorkopfes 111b, der die Erfassungsbereiche (143a und 143c) der Sensorköpfe (111a und 111c) an den zwei Enden einschließt, wird die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, bestimmt. Des Weiteren erfassen die Sensorköpfe (111a und 111c) an den zwei Enden die Bewegungsrichtung und die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben. Es wird eine Annahme vorgenommen, dass die Anzahl von pyroelektrischen Einrichtungen, die jeweils die Infrarotsensormehrfachanordnungen der drei Sensorköpfe (111a, 111b und 111c) bilden, an der Zahl 8 ist. In dem Fall, wenn der Sensorkopf 111b eine Person mit nicht mehr als 3 pyroelektrischen Einrichtungen erfasst hat, wird eine Person gezählt, die den Erfassungsbereich durchquert hat, selbst wenn die Sensorköpfe (111a und 111c) an den zwei Enden gleichzeitig eine Person erfassen. In dem Fall, wenn der Sensorkopf 111b Personen mit vier bis sechs pyroelektrischen Einrichtungen erfasst hat, werden zwei Personen gezählt.
Das vorstehende Verfahren ermöglicht, Personen zuverlässig und genau zu erfassen, und die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, zu bestimmen. Das herkömmliche Erfassungsverhältnis der Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, das bisher ungefähr 80% war, konnte auf 95% oder höher verbessert werden.
Obgleich die vorstehende Ausführungsform den Aufbau hat, dass der Sensorkopf die Infrarotsensormehrfachanordnung aufweist, die aus den mehreren pyroelektrischen Einrichtungen besteht, ist der Aufbau nicht auf diesen begrenzt. Der Sensor kann ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor sein. Die Notwendigkeit liegt darin, dass die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung die Richtung eines sich bewegenden Körpers erfassen kann, der sich in einen vorbestimmten Bereich bewegt.
Obgleich der Sensorkopf entsprechend der Ausführungsform den Unterbrecher 14, die Unterbrecherwelle 15 und den bürstenfreien Motor 16 aufweist, können der Unterbrecher 14, die Unterbrecherwelle 15 und der bürstenlose Motor 16 von dem Aufbau fortgelassen werden, weil die Bewegungssignal-Ertassungseinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung nur die sich bewegende Person erfassen soll.
Obgleich die Ausführungsform die in Fig. 2 gezeigte Signalverarbeitungsschaltung 22 aufweist, die den Motortreiber umfasst, ist der Aufbau nicht darauf beschränkt. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann eine getrennte Ausbildung verwendet werden, die aus einer Signalverarbeitungsschaltung 22a und einem Relaiskasten 22b besteht, der den Motortreiber aufweist. Eine andere Ausgestaltung kann verwendet werden, bei der der Relaiskasten 22b in dem Sensorkopf 21 enthalten ist.
Obgleich die Ausführungsform einen solchen Aufbau hat, dass die Temperatur der Bodenoberfläche verwendet wird, als Bezugswert zu dienen, wenn eine Änderungsgröße berechnet wird, ist der Bezugswert nicht darauf beschränkt. Die Temperatur einer Wandoberfläche kann verwendet werden.
Obgleich die Ausführungsform einen solchen Aufbau hat, dass die normalisierten Daten der Bewegungsmuster erzeugt werden, indem drei pyroelektrische Einrichtungen verwendet werden, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 6, 7 und 9 beschrieben wurde, ist diese Ausgestaltung nicht darauf beschränkt. Unter der Annahme, dass die Infrarotsensormehrfachanordnung aus n pyroelektrischen Einrichtungen gebildet ist, können 2 bis n pyroelektrische Einrichtungen verwendet werden, die normalisierte Daten der Bewegungsmuster zu erzeugen.

[Wirkung der Erfindung]

Wie man aus der Beschreibung versteht, erreicht die Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Wirkung, die erlaubt, die Bewegungsmuster sich bewegender Körper zu erkennen. Als eine Alternative hierzu kann eine Wirkung, die Bewegungsmuster von sich bewegenden, wärmeerzeugenden Körpern erhalten werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Hinzufügung verschiedener Informationsgegenstände zu den Daten über Bewegungsmuster, die in der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung gespeichert sind, dass eine Vorrichtung an verschiedene Anforderungen anpassbar ist, die vorgesehen werden sollen. Wenn die Bewegungsrichtungen und die Anzahl von Durchgängen beispielsweise addiert werden, können Personen, die einen Raum oder ein Gebäude betreten oder verlassen, erfasst werden. Des Weiteren kann ein Vorteil dahingehend hergestellt werden, dass eine Vorrichtung bereitgestellt wird, in der eine Messung der Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, eine genaue Anzahl der Gegenwart der Anzahl der Personen ermöglicht, die in dem zu erfassenden Raum vorhanden sind.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Ausgestaltung, bei der die Infrarotsensormehrfachanordnung der Bewegungssignal-Ertassungseinrichtung angeordnet ist, damit sie Infrarotstrahlen von der Bodenoberfläche konvergent machen kann, dass eine Temperaturänderung der Bodenoberfläche stets zurückgemeldet wird. Deshalb kann zugelassen werden, dass, selbst wenn die Temperatur der Bodenoberfläche geändert wird, der Mittelwert der Änderung folgen kann. Da die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung den Mittelwert und die Standardabweichung verwendet, um den wärmeerzeugenden Körper zu erfassen, kann eine Wirkung dahingehend erhalten werden, dass eine Erfassung selbst dann durchgeführt wird, wenn der wärmeerzeugende Körper ein Körper bei geringer Temperatur ist, dessen Temperatur niedrig ist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine Wirkung dahingehend erhalten werden, dass, wenn sich bewegende Körper oder wärmeerzeugende Körper nacheinander den Erfassungsbereich durchqueren, diese genau erfasst werden können.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Ausschussmuster, das in einem Fall erzeugt wird, wenn die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung einen sich bewegenden Körper oder einen wärmeerzeugenden Körper nicht zuverlässig erfasst hat, entfernt, so dass eine Wirkung erhalten wird, dass eine genaue Erfassung durchgeführt werden kann, selbst wenn Körper niederer Temperatur und hoher Temperatur gemischt vorhanden sind.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung erhalten werden, mit der ein System geringer Baugröße hergestellt werden kann, dessen Kosten verringert werden können und das eine beträchlichte Genauigkeit und Zuverlässigkeit zeigt. Somit kann die Anzahl der Personen die in dem Raum vorhanden ist, unmittelbar erfasst werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein Fehler bei der Erfassung verhindert werden, wie er sich im Fall zeigt, wenn ein herkömmlicher Sensor verwendet wird. Somit können die Personen und die Anzahl der Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, genau und zuverlässig erfasst werden.
Bei der Ausführungsform wird der Algorithmus verwendet, der ein einfaches Programm verlangt, so dass Personen genau bei geringen Kosten erfasst werden können, während im Wesentlichen ein Erfassungsfehler verhindert wird, selbst wenn Personen nacheinander den Erfassungsbereich oder diesen einander überlappend durchqueren.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung können Personen erfasst werden, und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, kann ohne weiteres, genau und zuverlässig gezählt werden. Als Ergebnis kann ein großer Beitrag dazu gemacht werden, ein bequemes, intelligentes Gebäude herzustellen.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden anderen Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine schematische, perspektivische Ansicht eines Sensorkopfes, an dem eine pyroelektrische lnfrarotsensormehrfachanordnung befestigt ist und der der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht, ist ähnlich dem der Fig. 1. Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine pyroelektrische Einrichtung 11 aus acht Elementen gebildet. Der Sensorkopf besteht aus der pyroelektrischen Einrichtung 11, einer Infrarotdurchgangslinse 13 und einem Unterbrecher 14. Der Unterbrecher 14 ist der Vorderfläche einer Linse gegenüberliegend angeordnet, um Infrarotstrahlen schrittweise zu unterbrechen, die auf die Infrarotlinse 13 auffallen. Der Unterbrecher 14 kann mechanisch und fortlaufend durch einen bürstenfreien Motor 16 und eine Unterbrecherwelle 15 gedreht werden, so dass der Unterbrecher 14 eine merklich kleine Baugröße aufweist.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat einen Sensor zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen und ein System, das diesen aufweist, hergestellt, und das einen Sensorkopf der vorgenannten Art umfasst und die Bewegungsrichtung der Personen und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfassen kann. Um weiter die Bewegungsrichtung und die Anzahl der durchquerenden Personen genau zu messen und zu zählen, wird eine Vorrichtung, bei der ein neues Verfahren, das an das vorgenannte Sensorsystem anpassbar ist, angewendet und entsprechend der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
Ein Beispiel einer Hardwarekonstruktion, die verwendet werden soll, wenn die Bewegungsrichtung erfasst wird, wobei der vorgenannte Sensorkopf verwendet wird, ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 werden ein Sensorkopf 21, ein Relaiskasten 22b und eine Signalverarbeitungsschaltung 22 betrieben, die Bewegungsrichtung zu bestimmen, um die Richtung auf einem Rechner anzuzeigen, der als ein Mittel zum Messen der Anzahl durchquerender Personen dient, oder auf einer Anzeigeeinheit 23. In diesem Fall kann der Relaiskasten in der Signalverarbeitungsschaltung 22 enthalten sein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Indem die vorgenannte Hardwarekonstruktion verwendet wird, ist eine tatsächliche Anordnung in dem oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Raums in Fig. 4 gezeigt. Ein Sensorkopf 21 ist in dem oberen Bereich des mittleren Abschnitts eines üblichen Türdurchgangs 44, der eine Breite von ungefähr 100 cm und eine Höhe von ungefähr 220 cm aufweist, angeordnet, damit er stets auf den Boden derart blickt, dass die Richtung der Anordnung der Sensormehrfachanordnung parallel zu der Durchquerungsrichtung ist. Des weiteren werden der Zugang und der Abgang auf dem Rechner der Anzeigeeinheit 23 durch die Signalverarbeitungsschaltung 22 angezeigt. Wenn der Einfallswinkel des Sensors 6º ist, wird ein Erfassungsbereich 46 gebildet, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Somit kann, selbst wenn eine Person 45 das äußere Ende des Bereichs durchquert, eine Erfassung zufriedenstellend durchgeführt werden.
Ein Gesamtablaufdiagramm zum Erfassen der Bewegungsrichtung ist in Fig. 15 gezeigt. Ein analoges Signal, das von dem Infrarotsensor für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung übertragen wird, wird durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Bewegungsrichtung der Person entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, woraufhin eine Mittelung der abgetasteten Werte folgt, und nachfolgend der erhaltene Wert als ein Bezugswert verwendet wird. Dann werden eine obere und eine untere Schwellengrenze gesetzt, damit sie jeweils einen gewissen Abstand von dem Bezugswert haben, wonach ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn jener kleiner als die untere Schwelle ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Indem die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze zwischen den Einrichtungen der lnfrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtung, der Zugang und der Fortgang von Personen erfasst und bestimmt. Das heißt, in der Signalverarbeitungsschaltung, die als eine Schwelleneinstelleinrichtung, eine Signaländerungserfassungseinrichtung und eine Bestimmungseinrichtung dient, werden die obere und die untere Grenzschwelle entsprechend der erfassten Temperatur der Bodenoberfläche eingestellt, und die Schwelle wird als Bezugswert verwendet, um die Anstiegsflanke in der Aufwärtsrichtung und die Abfallflanke in der Abwärtsrichtung in Bezug auf die obere Grenzschwelle zu erfassen, so dass die Bewegung einer Person entsprechend einem Erfassungsergebnis und unter Verwendung einer vorbestimmten Regel bestimmt wird. Obgleich die Anstiegsflanke und die Abfallflanke des erfassten Werts verwendet werden, die Bestimmung durchzuführen, kann entweder die Anstiegsflanke oder die Abfallflanke des erfassten Werts verwendet werden, die Bestimmung durchzuführen, wenn ein Fehler bei der Erfassung in dem erfassten Wert nicht besonders auftritt.
Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm des Mittlungsprozesses für den Hintergrund. Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Binärcodierung digitaler Ausgangsdaten. Bezugnehmend auf Fig. 17 wird, wenn der Wert größer als die obere Grenzschwelle ist, 1 als binär codierte Date gegeben, wenn der Wert kleiner als die untere Grenzwelle ist, wird -1 als binär codierte Date gegeben, und in den anderen Fällen wird 0 gegeben. Speziell erhaltene Beispiele sind in Fig. 18 gezeigt. Fig. 18 zeigt ein Beispiel von binär codierten Daten zum Erfassen der Bewegungsrichtung. Die horizontale Richtung bezieht sich auf die Einrichtungen, während sich die vertikale Richtung auf die Unterbrechungsschritte bezieht. Vollschwarze Quadratzeichen stellen Punkte dar, an denen binärcodierte Daten 1 oder -1 sind, während weiße Kreise Punkte darstellen, an denen binärcodierte Daten 0 sind. Wie dargestellt, kann, wenn 1 oder -1 Punkte nacheinander über drei oder mehr Einrichtungen bewegt werden, die Bewegungsrichtung bestimmt werden.
Wenn die Hintergrundtemperatur während einer gewissen Zeitdauer abgetastet wird und dann die Werte abgetastet werden, um eine Bezugswert zu erhalten, wird von dem erhaltenen Bezugswert verlangt, dass er ohne Aktualisierung aufrechterhalten wird, wenn ein Ausgabewert größer als die eingestellte obere Grenze oder ein Ausgabewert kleiner als die untere Grenze erfasst wird, d. h., während einer Dauer, während der eine Person erfasst wird.
Das vorstehende Verfahren ermöglichte, Personen zuverlässig und genau zu erfassen und die Bewegungsrichtung zu bestimmen. Somit konnte die herkömmlicherweise erfassbare Rate der Bewegungsrichtung von ungefähr 90% auf 99% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und mit der Weitwinkellinse und dem Unterbrecher in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Bewegungsrichtung genau und zuverlässig erfasst werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Da ein Sensorkopf entsprechend dieser Ausführungsform ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ist, wird er von der Beschreibung fortgelassen. Obgleich die Hardwarekonstruktion, die Anzahl hindurchgegangener Personen zu erfassen, indem der Sensorkopf verwendet wird, grundsätzlich ähnlich der in Fig. 2 oder 3 gezeigten ist, hat diese Ausführungsform zusätzlich eine Funktion, die Anzahl der Personen zu erfassen, die beispielsweise in einem Raum vorhanden sind, in dem die Anzahl der Personen gemessen wird, die durch den Erfassungsbereich des Sensorkopfes in jeder der Bewegungsrichtung hindurchgegangen sind. Die Anzahl der hindurchgegangenen Personen wird durch den Sensorkopf 21, den Relaiskasten 22b und die Signalverarbeitungsschaltung 22 gezählt, und die Anzahl wird auf dem Rechner oder der Anzeigeeinheit 23 angezeigt. Ein Zustand in dem der Sensor in dem oberen Bereich des Türdurchgangs des Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten. Der Rechner oder die Anzeigeeinheit 23 zeigt die Anzahl der Zugänge, der Abgänge und die Anzahl der in dem Raum vorhandenen Personen an.
Ein Gesamtablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von stehenbleibenden Personen ist in Fig. 19 gezeigt. Ein Analogsignal, das von dem Infrarotsensor bei jedem Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung übertragen wird, wird durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, damit es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verfassenden Personen an einer Position, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden, entsprechend der Schwelle verwendet. Nachdem der Durchgang von Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl der eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der Maximalwert, der von zwei oder mehr Einrichtungen gezählt wird, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Fig. 20 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erfassen und Aufsummieren der Anzahl von hindurchgegangenen Personen, das an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen angepasst ist. Fig. 21 zeigt ein besonders Beispiel der Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, und das Ergebnis des Aufsummiervorgangs. Der Zugang und der Abgang wird an den Änderungspunkten (L → H, H → L) der binär codierten Daten für jede Einrichtung bestimmt. Wenn ein Durchgang bestimmt wird, wird der Zählwert des Zählers erhöht. Die Bestimmung des Zugangs und des Abgangs wird, wie in Fig. 18 gezeigt, so durchgeführt, dass, wenn 1 oder -1 vollschwarze Quadratzeichen aufeinanderfolgend über drei Einrichtungen bewegt werden, wobei sie die dargestellte Beziehung zu dem Zeichen 0 darstellen, das der 0 Punkt ist, kann die Bewegungsrichtung bestimmt werden kann und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen an der Einrichtung erfasst werden kann. Selbst wenn das Ergebnis der Wiedergewinnung bestätigend ist, wird eine Löschung in dem Fall durchgeführt, wenn die binär codierte Date an der Position X gleich 1 ist. Dann wird die Wiedergewinnung einer anderen Musterausgestaltung durchgeführt.
Fig. 22 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Entfernen von Ausschuss aus den binär codierten Daten bei der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen. Fig. 23 zeigt ein besonderes Beispiel eines Prozesses zum Entfernen von Ausschuss aus den binär codierten Daten. Die horizontale Richtung der Fig. 23 gibt die Positionen der Einrichtungen 1 bis 8 an, d. h., die Positionen von Personen, während die vertikale Richtung davon die Unterbrechungsschritte angibt.
Bei den vorgenannten Figuren wird, wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, das Vorhandensein der Person bestimmt. Wenn jedoch die zwei aneinandergrenzenden Einrichtungen oder jeweils der vordere und der hintere Schritt das Vorhandensein der Person nicht erfasst haben, wird der Bereich, an dem die Person vorhanden ist, zwangsweise entfernt. Das heißt, selbst wenn die binär codierten Daten EIN sind, werden sie zwangsweise AUS (entfernt), wenn die Umgebungsbereiche AUS sind. Somit können die Erzeugung von Rauschen und Ausschuss in dem Fall entfernt werden, wenn das Signal/Rauschverhältnis unzufriedenstellend ist.
Als ein Ergebnis der vorgenannten Verfahren können die Personen zuverlässig und genau erfasst werden, die Bewegungsrichtung kann bestimmt werden und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen kann gezählt werden. Somit konnte die herkömmliche Erfassungsrate der Anzahl von hindurchgegangenen Personen von ungefähr 80% auf 95% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf · und ist im mittleren Abschnitt des oberen Bereichs eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl von hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau des Sensorkopfes ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Abschnitt des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigt.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. Nachdem der Durchgang von Personen abgeschossen worden ist, wird die Anzahl der eintretenden und verlassenden Personen unterschieden. Wenn nur eine Einrichtung eine Person gezählt hat, wird der Durchgang von einer Person bestimmt, und somit wird die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst. Fig. 24 zeigt ein besonders Beispiel der erfassten Anzahl von hindurchgegangenen Personen. Als Ergebnis kann sogar eine Person, die nicht vollständig durch alle Erfassungsbereiche hindurchgegangen ist, zufriedenstellend erfasst werden.
Wie oben beschrieben, ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor ein fester Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl von den hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Des weiteren kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, angezeigt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Wenn bei dieser Ausführungsform in zwei oder mehr Schritten (L) bestimmt wird, dass keine Person zwischen Schritten (H) vorhanden ist, in denen entsprechend der Schwelle das Vorhandensein von Personen bestimmt wird, wird ein Interpolationsvorgang durchgeführt, um zwangsweise L in H zu ändern, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Person erfasst wird.
Fig. 25 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Interpolation von binär codierten Daten, der an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform angepasst ist. Fig. 26 zeigt ein besonderes Beispiel des Prozesses zum Interpolieren von binär codierten Daten. Als Ergebnis eines Prozesses der vorstehenden Art wird eine Person, die im Winter einen Mantel trägt, eine Person, die eine unregelmäßige Temperaturverteilung aufweist, und eine Person, die einen niedrigen Temperaturbereich und einen hohen Temperaturbereich gemischt aufweist, nicht als zwei Personen erfasst. Somit kann eine genaue Erfassung einer Person durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infratorsensor ein starrer Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit kann eine Person, die eine unregelmäßige Temperaturverteilung aufweist, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Ferner kann die Anzahl der Personen angezeigt werden, die in einem Raum vorhanden ist.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer zwöften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung wird bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Fig. 27 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Übersprechprozesses, der an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen gemäß dieser Ausführungsform angepasst ist. Als Ergebnis des Übersprechprozesses kann der digitale Ausgangswert korrigiert werden, selbst wenn großes Übersprechen zwischen den Einrichtungen erzeugt wird. Ferner können die hindurchgegangenen Personen des Weiteren genau erfasst werden, da der binäre Codierungsprozess unter Verwendung des korrigierten Werts verwendet wird.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist im mittleren Abschnitt des oberen Bereichs eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, des Weiteren genau erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, die abgetasteten Werte werden gemittelt werden, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Bei dieser Ausführungsform wird, selbst wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, eine Bestimmung als personenfreier Bereich zwangsweise durchgeführt, wenn der digitale Ausgangswert über eine gewisse Schräge zu- oder abgenommen hat. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze der Schwelle ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrtachanordnung wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtungen der Personen erfasst und bestimmt werden.
Ferner wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm eines binären Codierungsprozesses von realen Daten in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangen Personen dieser Ausführungsform. Als Ergebnis kann das Verringern des Ausgangs zwischen Personen in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs genau erfasst werden. Somit kann die Trennung der Personen genau ausgeführt werden. Wenn die Personen ungefähr 10 cm von einander beabstandet sind, kann eine Bestimmung als zuverlässig getrennte Personen ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist im mittleren Abschnitt des oberen Bereichs eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit kann eine Person mit einer ungleichförmigen Temperaturverteilung ohne weiteres erfasst werden. Als Ergebnis können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Des weiteren kann die in einem Raum vorhandene Anzahl an Personen angezeigt werden.
Indem der Infrarotsensor an dem Türdurchgang eines Raumes oder in dem mittleren Abschnitt eines Durchgangs angeordnet wird, kann, wenn sich eine Person in den erfassbaren Bereich der Infrarotstrahlen bewegt hat, die Person erfasst werden. Da die Bewegungsrichtungen mehrerer Personen und die Anzahl von hindurchgelaufenen Personen genau erfasst werden kann, kann die Anzahl der Personen, die den Raum betreten hat, und jene die ihn verlassen haben, in Realzeitweise erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in jedem Raum in einem Gebäude vorhanden ist, genau, präzise, unmittelbar und zuverlässig erfasst werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. In einem Fall, in dem ein maximaler Wert bei einer gewissen Einrichtung erfasst wird, wird ein Wert (maximaler Wert -1) zwangsweise jeder der anderen Einrichtungen eingegeben. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. Das heißt, in einem Fall, in dem eine gewisse Einrichtung eine neunte Person in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs von Personen erfasst hat, wird eine Annahme selbsttätig und zwangsweise verwendet, dass nämlich die achte Person von allen Einrichtungen erfasst worden ist, selbst wenn die achte Person nicht von allen Einrichtungen erfasst wurde. Somit können Personen, die aufeinanderfolgend hindurchgehen, genau erfasst werden.
Fig. 29 zeigt ein besonderes Beispiel eines Ergebnisse der Erfassung der Anzahl von hindurchgegangenen Personen, die von jeder Einrichtung der Vorrichtung zur Erfassung der Anzahl von hindurchgegangenen Personen gemäß dieser Ausführungsform erfasst wurden, und das Ergebnis eines Aufsummierungsvorgangs. Als Ergebnis kann selbst eine Person, die nicht vollständig durch alle Erfassungsbereiche hindurchgegangen sind, zufriedenstellend erfasst werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um den Erfassungsbereich zu überdecken. Somit können Personen, die aufeinanderfolgend den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl Personen, die aufeinanderfolgend den Erfassungsbereich durchquert hat, gezählt werden, und die Anzahl von in einem Raum vorhandenen Personen kann angezeigt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau des Sensorkopfes ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Abschnitt des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigt.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn jener kleiner als die untere Schwelle ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Wenn die zwei aneinandergrenzenden Einrichtungen oder jeweils der vordere und der hintere Schritt das Vorhandensein der Person nicht erfasst haben, wird der Bereich, an dem die Person vorhanden ist, zwangsweise entfernt. Wenn zwei oder mehr Schritte (L), in denen das Vorhandensein einer Person nicht bestimmt wurde, zwischen den Schritten (H) vorhanden ist, in denen das Vorhandensein einer Person bestimmt wird, wird ein Interpolationsvorgang durchgeführt, in dem L in H geändert wird. Ferner wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. In dem Fall, wenn nur eine Person gezählt wurde, wird eine Bestimmung gemacht, dass eine Person den Erfassungsbereich beim Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen durchquert hat
Somit können, selbst wenn die Temperatur der Bodenoberfläche geändert wird, die Personen genau erfasst werden. Selbst ein Gegenstand hoher Temperatur und ein Gegenstand niederer Temperatur können ähnlich erfasst werden. Ferner kann sogar eine Person, die nicht vollständig durch alle Erfassungsbereiche hindurchgegangen ist, zufriedenstellend erfasst werden. Selbst, wenn das Signal/Rauschverhältnis nicht zufriedenstellend ist oder Rauschen und/oder Ausschuss erzeugt wurden, können diese ausgeschlossen werden. Somit können die Bewegungsrichtungen genau erfasst werden, und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen kann gezählt werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Die Anzahl von in einem Raum vorhandenen Personen kann angezeigt werden.
Wie oben beschrieben, hat das Sensorsystem zum Erfassen der Anzahl der hindurchgegangenen Personen, das durch Verbinden des Infrarotsensors, der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen und der Anzeigeeinheit miteinander gebildet ist, als System einen sehr einfachen Aufbau. Indem das Sensorsystem verwendet wird, können Personen und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, zuverlässig und genau bei geringen Kosten erfasst werden. Somit kann ein bequemes, intelligentes Gebäude bereitgestellt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Bei dieser Ausführungsform wird die binäre Codierungsverarbeitung ähnlich wie bei der dreizehnten Ausführungsform durchgeführt. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Selbst, wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird eine Bestimmung als personenfreier Bereich zwangsweise durchgeführt, wenn der digitale Ausgangswert über eine gewisse Schräge zu- oder abgenommen hat. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze der Schwelle ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehriachanordnung wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtungen der Personen erfasst und bestimmt werden.
Ferner wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. In einem Fall, in dem ein maximaler Wert bei einer gewissen Einrichtung erfasst wird, wird ein Wert (maximaler Wert -1) zwangsweise jeder der anderen Einrichtungen eingegeben. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. Das heißt, in einem Fall, in dem eine gewisse Einrichtung eine zweite Person in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs von Personen erfasst hat, wird eine Annahme selbsttätig und zwangsweise verwendet, dass nämlich die achte Person von allen Einrichtungen erfasst worden ist, selbst wenn die achte Person nicht von allen Einrichtungen erfasst wurde. Somit können Personen, die aufeinanderfolgend hindurchgehen, genau erfasst werden.
Als Ergebnis kann das Verringern des Ausgangs zwischen Personen in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs genau erfasst werden. Somit kann die Trennung der Personen genau ausgeführt werden. Wenn die Personen ungefähr 10 cm von einander beabstandet sind, kann eine Bestimmung als zuverlässig getrennte Personen ausgeführt werden. Sogar eine Person, die nicht vollständig durch all Erfassungsbereiche hindurchgegangen ist, kann zufriedenstellend erfasst werden.
Entsprechend dieser Ausführungsform ist der Infrarotsensor in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs oder eines Durchgangs eines Gebäudes oder eines Raums angeordnet, und somit können Personen, die in den Erfassungsbereich für die Infrarotstrahlen getreten sind, erfasst werden. Da die Bewegungsrichtungen der mehreren Personen und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau erfasst werden kann, kann die Anzahl der Personen, die den Raum betreten haben, und derjenigen, die ihn verlassen haben, in Realzeitweise erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in jedem Raum in einem Gebäude vorhanden ist, genau, präzise, unmittelbar und zuverlässig bestimmt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 30 ist ein Gesamtablaufdiagramm einer Vorrichtung zur Erfassung der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen gemäß der siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau eines Sensorkopfs ist ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten und ein Zustand, in dem der Sensorkopf in dem oberen Bereich des Türdurchgangs eines Raums angeordnet ist, ist ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten.
Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform wird ein analoges Signal für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, so dass es in einen digitalen Ausgangswert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der stehenbleibenden Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt, so dass sie jeweils Abstände von dem Bezugswert haben, woraufhin ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Indem die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen den Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung bestimmt wird, werden die Bewegungsrichtungen von Personen erfasst und bestimmt.
Wenn dann der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn jener kleiner als die untere Schwelle ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Wenn jedoch die zwei aneinandergrenzenden Einrichtungen oder jeweils der vordere und der hintere Schritt das Vorhandensein der Person nicht erfasst haben, wird der Bereich, in dem das Vorhandensein der Person bestimmt wurde, zwangsweise entfernt. Wenn zwei oder mehr Schrillte (L), in denen das Vorhandensein der Person nicht bestimmt wurde, zwischen den Schritten (H) vorhanden ist, in denen das Vorhandensein einer Person bestimmt wird, wird ein Interpolationsvorgang durchgeführt, in dem L in H geändert wird. Ferner wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. In dem Fall, wenn nur eine Person gezählt wurde, wird eine Bestimmung gemacht, dass eine Person den Erfassungsbereich beim Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen durchquert hat
In einem Fall, in dem ein maximaler Wert bei einer gewissen Einrichtung erfasst wird, wird ein Wert (maximaler Wert -1) zwangsweise jeder der anderen Einrichtungen eingegeben. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. In einem Fall, wenn nur eine Einrichtung eine Person gezählt hat, wird eine Bestimmung durchgeführt, dass eine Person den Erfassungsbereich beim Erfassen der hindurchgegangenen Personen durchquert hat.
Fig. 31 zeigt ein besonderes Beispiel einer Erfassung der Anzahl von hindurchgegangenen Personen, die von der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen gemäß dieser Ausführungsform erhalten wurden. Fig. 31(a) zeigt ein Ergebnis eines Falls, bei dem Personen jeweils teilweise eine Oberflächentemperatur wegen des Tragens eines Mantels haben, (b) zeigt den Fall, in dem zwei Personen gekreuzt haben, und (c) zeigt ein Ergebnis eines Falls, bei dem Personen aufeinanderfolgend den Erfassungsbereich durchquert haben. Wie man aus den Ergebnissen verstehen kann, ist der Interpolationsvorgang sehr wirksam in dem Fall (a), die Erfassung der Schräge der Ausgaben von den Sensoren ist sehr wirksam im Fall (b) und die Eingabe von (maximaler Wert - 1) ist sehr wirksam im Fall (c).
Als Ergebnis der vorstehenden Verfahren können die Personen erfasst werden, die Bewegungsrichtung kann bestimmt werden und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen kann mit zufriedenstellender Zuverlässigkeit und Genauigkeit gezählt werden. Somit konnte die herkömmliche Erfassungsrate der Anzahl von den hindurchgegangenen Personen von ungefähr 80% auf 95% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden.
Obgleich bei den Ausführungsformen der Hintergrund die Bodenoberfläche ist, ist der Hintergrund nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Wandoberfläche mit Ausnahme der Bodenoberfläche kann verwendet werden.
Obgleich der Unterbrechungszyklus des pyroelektrischen Infrarotsensors in den Ausführungsformen nicht beschrieben worden ist, ermöglicht eine Unterbrechungsfrequenz von 10 Hz oder höher, dass Personen schnell, genauer und präzise erfasst werden können.
Wie oben beschrieben können, indem die Infrarotsensoren, die Personen erfassen können, in dem unteren Bereich oder dem Seitenbereich eines Türdurchgangs oder eines Flurs eines Gebäudes oder eines Raums angeordnet werden, die Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten oder jene, die es verlassen, erfasst und bestimmt werden. Indem die Anzahl der Personen gezählt wird, die den Erfassungsbereich durchquert haben, kann die Gegenwart oder die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, genau erfasst werden. Insbesondere kann, da eine Schwelle unter Verwendung der Temperatur der Bodenoberfläche eingestellt wird, die stets durch die lnfrarotsensormehrfachanordnung beobachtet wird, eine Änderung der Temperatur der Bodenoberfläche stets zurückgemeldet werden. Somit kann die Schwelle veranlasst werden, der Temperaturänderung der Bodenoberfläche zu folgen. Da die obere und die untere Grenzschwelle in Bezug auf einen Bezugswert eingestellt werden, kann ein Gegenstand geringer Temperatur, dessen Temperatur niedrig ist, erfasst werden.
Indem die Schräge der Ausgaben von dem Sensor überwacht wird, d. h. die Änderungsgröße und indem ein Wert (ein maximaler Wert -1) jeder Einrichtung mit Ausnahme einer Einrichtung zugeführt wird, bei der die größte Anzahl von Personen erfasst worden ist, kann die Anzahl der Personen, die nacheinander den Erfassungsbereich durchquert haben, und die Anzahl der Personen, die beim Durchgang schneidet, ferner genau erfasst werden. Indem die Ausgangswerte von benachbarten Einrichtungen mit dem Übersprechverhältnis multipliziert werden, um die Ausgabe von den Sensoren zu korrigieren, oder indem die Personen in zwei oder weniger Schritten zwischen Schritten bestimmt werden, in denen Personen bestimmt worden sind, können Personen genau erfasst werden, selbst wenn Objekte niederer Temperatur und hoher Temperatur gemischt vorhanden sind. Somit können die Bewegungsrichtungen und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau erfasst werden.
Indem eine Software, die das Verarbeitungsverfahren ist, und eine pyroelektrische Einrichtung miteinander kombiniert werden, kann ein genaues und zuverlässiges Sensorsystem zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen erhalten werden, das eine verringerte Größe und Kosten des Systems zeigt. Somit kann die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, ohne weiteres und sofort erfasst werden. Insbesondere kann, indem die vorgenannte Erfassungsvorrichtung und das Sensorsystem verwendet werden, eine fehlerhafte Erfassung, wie sie bei einem Aufbau mit einer Mehrzahl von Sensoren auftrat, verhindert werden. Als Ergebnis kann ein großer Beitrag gemacht werden, wenn Personen und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden soll. Die Vorrichtung zum Erfassen der Bewegungsrichtung und der Anzahl von hindurchgegangenen Personen verlangt ein sehr einfaches Programm. Indem der Algorithmus des Programms verwendet wird, kann eine Erfassung der Personen, die im Wesentlichen bei der Erfassung von Fehlern frei ist, ohne weiteres bei geringen Kosten, selbst beim aufeinanderfolgenden Hindurchgehen oder Durchqueren von Personen durchgeführt werden. Somit ermöglicht die Verwendung der vorliegenden Erfindung, dass Personen und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, ohne weiteres, genau und zuverlässig erfasst wird. Somit kann ein großer Beitrag geschaffen werden, ein bequemes, intelligentes Gebäudesystem zu schaffen.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 11 ist eine Schemaansicht der Hardware, die verwendet wird, wenn die Bewegungsrichtung unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Sensorkopfes bestimmt wird. Bezugnehmend auf Fig. 11 wird eine Sensorausgabe, die von einem Sensorkopf 111a, 111b übertragen wird, durch eine Signalverarbeitungsschaltung 112a, 112b jeweils verarbeitet, und dann wird die Anzahl der hindurchgegangenen Personen durch eine Steuereinheit 113 bestimmt. Dann wird die Zahl auf einem Rechner 114 der Anzeigeeinheit 115 angezeigt. Ein Zustand, in dem Sensorköpfe bei der vorgenannten Hardwarekonstruktion in dem oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Kaufhauses oder von Ähnlichem angeordnet sind, ist in Fig. 12 gezeigt. Vier Sensorköpfe 111a-111d sind gleichbeabstandet in dem oberen Bereich eines relativ breiten Türdurchgangs 125 angeordnet, der eine Breite von 200 cm und eine Höhe von 250 cm hat, um stets auf den Boden zu blicken, und die Richtung der Anordnung der Sensormehrfachanordnung verläuft parallel zu einer Richtung, in der sich die Personen bewegen. Somit wird die Anzahl der Zugänge, diejenige der Abgänge und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, auf dem Rechner 113 oder der Anzeigeeinheit 115 durch die Signalverarbeitungsschaltung 112a-112d angezeigt. Wenn der Einfallswinkel zu dieser Zeit 3º ist, wird ein Erfassungsbereich 127a, 127b, wie dargestellt, hergestellt. Somit können, selbst wenn die Breite über die Schultern der Person 126 ungefähr 40 cm beträgt, die Personen zufriedenstellend erfasst werden, indem die Sensoren in Abständen von ungefähr 50 cm angeordnet werden.
Ein Gesamtablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform ist in Fig. 32 gezeigt. Ein Analogsignal, das von dem Infrarotsensor für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung übertragen wird, wird durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, damit es in einen digitalen Ausgabewert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der hindurchgegangenen Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, woraufhin eine Mittelung der abgetasteten Werte folgt, und nachfolgend der erhaltene Wert als ein Bezugswert verwendet wird. Dann werden eine obere und eine untere Schwellengrenze gesetzt, damit sie jeweils einen gewissen Abstand von dem Bezugswert haben, wonach ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn jener kleiner als die untere Schwelle ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Da vier Infrarotsensormehrfachanordnungen in dieser Ausführungsform angeordnet sind, wird eine vorbestimmte Regel verwendet, um die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist zwischen benachbarten Einrichtungen der Infrarotsensorköpfe und die Bewegung zwischen Infrarotsensorköpfen zu bestimmen, d. h., einen Übergangszustand und das Auftreten des erfassten Werts zwischen den Infrarotsensormehfachanordnungen, so dass die Bewegungsrichtungen von Personen und ob die Personen eintreten oder verlassen erfasst und bestimmt werden.
Der Hintergrundmittelungsprozess, der Binärcodierungsprozess der digitalen Ausgabedaten und der Binärcodierungsprozess sind im wesentlichen gleich jenen entsprechend der achten Ausführungsform (vgl. Fig. 16, 17 und 18). Auch werden der Prozess zum Entfernen des Ausschusses der binärcodierten Daten und der Prozess zum Entfernen des Ausschusses der binärcodierten Daten des Ergebnisses ähnlich wie jene bei der neunten Ausführungsform durchgeführt (vgl. Fig. 22 und 23).
Als Ergebnis können die Personen und die Bewegungsrichtung zuverlässig und genau erfasst und bestimmt. Somit konnte die herkömmlicherweise erfassbare Rate der Bewegungsrichtung von ungefähr 90% auf 99% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und mit der Weitwinkellinse und dem Unterbrecher in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Bewegungsrichtung genau und zuverlässig erfasst werden.
Ein Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau und das Ablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform sind jenen entsprechend der elften Ausführungsform ähnlich (vgl. Fig. 12 und 32). D. h., die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt und ein binärer Codierungsprozess wird durchgeführt. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung und die Bewegung zwischen Infrarotsensorköpfen, d. h., ein Übergangszustand und das Auftreten des erfassten Werts zwischen den Infrarotsensormehfachanordnungen, wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtung von Personen und ob die Personen eintreten oder verlassen erfasst und bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform wird eine kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden, verwendet. Nachdem der Durchgang von Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl der eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der Maximalwert, der von zwei oder mehr Einrichtungen gezählt wird, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Fig. 20 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erfassen und Aufsummieren der Anzahl von hindurchgegangenen Personen, das an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen angepasst ist. Fig. 33 zeigt ein besonders Beispiel der Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen, die den Erfassungsbereich durchquert haben, und das Ergebnis des Aufsummiervorgangs. Der Zugang und der Abgang wird an den Änderungspunkten (L → H, H → L) der binär codierten Daten für jeden Sensor und Einrichtung bestimmt. Wenn ein Durchgang bestimmt wird, wird der Zählwert des Zählers erhöht. Die Bestimmung des Zugangs und des Abgangs wird ähnlich der elften Ausführungsform und, wie in Fig. 18 gezeigt, so durchgeführt, dass, wenn 1 oder -1 vollschwarze Quadratzeichen aufeinanderfolgend über drei Einrichtungen bewegt werden, wobei sie die dargestellte Beziehung zu dem Zeichen 0 darstellen, das der 0 Punkt ist, kann die Bewegungsrichtung bestimmt werden und die Anzahl von an der Einrichtung vorbeigegangenen Personen erfasst werden kann. Selbst wenn das Ergebnis der Wiedergewinnung bestätigend ist, wird eine Löschung in dem Fall durchgeführt, wenn die binär codierte Date an der Position X gleich 1 ist. Dann wird die Wiedergewinnung einer anderen Musterausgestaltung durchgeführt.
Als ein Ergebnis können die Personen und die Bewegungsrichtung zuverlässig und genau erfasst und bestimmt werden. Somit kann die herkömmliche Erfassungsrate der Anzahl von hindurchgegangenen Personen von ungefähr 80% auf 95% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben, ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und hat eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher und ist in dem mittleren Abschnitt im oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um Erfassungsbereiche. Somit können Personen, die den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Des Weiteren kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, angezeigt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau und das Ablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform sind jenen entsprechend der achten Ausführungsform ähnlich (vgl. Fig. 12 und 32). D. h., die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt und ein binärer Codierungsprozess wird durchgeführt. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der lnfrarotsensormehrfachanordnung und die Bewegung zwischen Infrarotsensorköpfen, d. h., ein Übergangszustand, und das Auftreten des erfassten Werts zwischen den Infrarotsensormehfachanordnungen, wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtung von Personen und ob die Personen eintreten oder verlassen erfasst und bestimmt werden. Wenn bei dieser Ausführungsform zwei oder mehrere Schritte (L), in denen das Vorhandensein der Person nicht bestimmt worden ist, zwischen den Schritten (H), die für das Vorhandensein einer Person bestimmt sind, vorliegen, wird ein Interpolationsprozess durchgeführt, in dem L nach H geändert wird. Somit wird die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst.
Fig. 25 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Interpolation von binär codierten Daten, der an die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform angepasst ist. Fig. 26 zeigt ein besonderes Beispiel des Prozesses zum Interpolieren von binär codierten Daten. Als Ergebnis eines Prozesses der vorstehenden Art wird eine Person, die im Winter einen Mantel trägt, eine Person, die eine unregelmäßige Temperaturverteilung aufweist, und eine Person, die einen niedrigen Temperaturbereich und einen hohen Temperaturbereich gemischt aufweist, nicht als zwei Personen erfasst. Somit kann eine genaue Erfassung einer Person durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infratorsensor ein starrer Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit kann eine Person, die eine unregelmäßige Temperaturverteilung aufweist, ohne weiteres erfasst werden. Als Ergebnis können Personen, die in den Raum oder das Gebäude eingetreten sind, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Ferner kann die Anzahl der Personen angezeigt werden, die in einem Raum vorhanden ist.
Ein Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgelaufenen Personen entsprechend einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau und das Ablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform sind jenen entsprechend der achten Ausführungsform ähnlich (vgl. Fig. 12 und 32). D. h., die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt und ein binärer Codierungsprozess wird durchgeführt. Wenn bei dieser Ausführungsform der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Selbst, wenn bei dieser Ausführungsform der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze davon ist, wird die Bestimmung eines personenfreien Bereichs zwangsweise in einem Fall durchgeführt, wenn der digitale Ausgangswert über eine gewisse Schräge abgenommen oder zugenommen hat. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der lnfrarotsensormehrfachanordnung ist und die Bewegung zwischen Infrarotsensorköpfen, d. h., ein Übergangszustand und das Auftreten des erfassten Werts zwischen den Infrarotsensormehrfachanordnungen, wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtung von Personen und ob die Personen eintreten oder verlassen erfasst und bestimmt werden. Ferner wird die kleinere Zahl der bestimmten Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position, an der L in H geändert wird, und an einer Position, an der H in L geändert wird, bei den Schritten (H) bestimmt, bei denen Personen bestimmt werden, und bei den Schritten (L) bestimmt, bei denen keine Personen bestimmt werden, verwendet. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Fig. 28 ist ein Ablaufdiagramm eines binären Codierprozesses von realen Daten in der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform. Als Ergebnis kann das Verringern der Ausgabe zwischen Personen in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs genau erfasst werden. Somit kann die Trennung von Personen genau durchgeführt werden. Wenn die Personen voneinander ungefähr 10 cm beabstandet sind, kann die Bestimmung von zuverlässig getrennten Personen durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infratorsensor ein starrer Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raums oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet. Somit kann eine Person, die eine unregelmäßige Temperaturverteilung aufweist, ohne weiteres erfasst werden. Als Ergebnis können Personen, die in den Raum oder das Gebäude eingetreten sind, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau und zuverlässig erfasst werden. Ferner kann die Anzahl der Personen angezeigt werden, die in einem Raum vorhanden ist.
Indem mehrere Infratorsensoren an einem Türdurchgang eines Raums oder dem mittleren Abschnitt eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet werden, um den Erfassungsbereich zu überdecken, kann, wenn sich eine Person in den erfassbaren Bereich für die Infrarotstrahlen bewegt hat, die Person erfasst werden. Da die Bewegungsrichtungen mehrerer Personen und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen genau erfasst werden kann, kann die Anzahl der Personen, die in den Raum eingetreten sind und jene, die ihn verlassen haben, in Realzeit erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in jedem Raum in einem Gebäude vorhanden ist, genau, präzise, unmittelbar und zuverlässig erfasst werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau und das Ablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform sind jenen entsprechend der achten Ausführungsform ähnlich (vgl. Fig. 12 und 32). D. h., die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte, und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt und ein binärer Codierungsprozess wird durchgeführt. Wenn bei dieser Ausführungsform der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Die Bewegung des digitalen Ausgangswerts, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der Infrarotsensormehrfachanordnung ist und die Bewegung zwischen Infrarotsensorköpfen, d. h., ein Übergangszustand und das Auftreten des erfassten Werts zwischen den Infrarotsensormehfachanordnungen, wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtung von Personen und ob die Personen eintreten oder verlassen erfasst und bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform wird die kleinere Zahl der bestimmten Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position, an der L in H geändert wird, und an einer Position, an der H in L geändert wird, bei den Schritten (H) bestimmt, bei denen Personen bestimmt werden, und bei den Schritten (L) bestimmt, bei denen keine Personen bestimmt werden, verwendet. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. Das heißt, in einem Fall, in dem eine gewisse Einrichtung eine zweite Person in dem Fall eines aufeinanderfolgenden Durchgangs von Personen erfasst hat, wird eine Annahme selbsttätig und zwangsweise verwendet, dass nämlich die achte Person von allen Einrichtungen erfasst worden ist, selbst wenn die achte Person nicht von allen Einrichtungen erfasst wurde. Somit können Personen, die aufeinanderfolgend hindurchgehen, genau erfasst werden.
Fig. 34 zeigt ein besonderes Beispiel einer Erfassung der Anzahl von hindurchgegangenen Personen, die von jeder Einrichtung dieser Ausführungsform erhalten wurden, und das Ergebnis eines Aufsummierungsvorgangs. Als Ergebnis können selbst Personen, die nicht vollständig durch alle Erfassungsbereiche hindurchgegangen sind, zufriedenstellend erfasst werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um den Erfassungsbereich zu überdecken. Somit können Personen, die aufeinanderfolgend den Raum oder das Gebäude betreten haben, ohne weiteres erfasst werden. Somit kann die Anzahl Personen, die aufeinanderfolgend den Erfassungsbereich durchquert hat, gezählt werden, und die Anzahl von in einem Raum vorhandenen Personen kann angezeigt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau entsprechend dieser Ausführungsform ist ähnlich jenem entsprechend der achten Ausführungsform (vergleiche Fig. 12). Worin der Unterschied des Verarbeitungsverfahrens gegenüber den vorhergehenden Ausführungsformen liegt, wird nun beschrieben. Die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet und die abgetasteten Werte werden gemittelt, so dass ein Bezugswert erhalten wird. Zwei Schwellen werden für die obere Grenzen und die untere Grenzen in Bezug auf einen Bezugswert eingestellt, während jeweils gewisse Ränder gegeben werden. Somit wird der digitale Ausgabewert ternär codiert. Wenn der digitale Ausgabewert größer als die oberste Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die unterste Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegung des digitalen Ausgabewerts bestimmt, der größer als die oberste Grenze oder kleiner als die unterste Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der Infrarotmehrfachanordnung, und die Bewegung zwischen benachbarten Köpfen von Infrarotmehrfachanordnungen. Wenn Sensorausgaben in synchronisierter Weise zwischen den Einrichtungen der benachbarten Infrarotsensorköpfe in dem Fall erhalten werden, wenn der digitale Ausgabewert zwischen den zwei oberen Grenzen oder den zwei unteren Grenzen ist, wird eine Bestimmung durchgeführt, dass eine Person den Erfassungsbereich durchquert hat. Somit kann die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst werden.
Fig. 35 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen dem Sensorausgang und der Schwelle entsprechend dieser Ausführungsform darstellt. Wenn einer Person zwischen einem Sensor 1 und einem Sensor 2 hindurchgegangen ist, dann gibt es Ausgaben von dem Sensor 1 und dem Sensor 2 zwischen den Schwellen 1 und 2. Da die Ausgaben von den zwei Sensoren in dem Fall erhalten werden, wenn nur die Schwelle 1 bereitgestellt wird, wird der Durchgang von zwei Personen unbeabsichtigt erfasst. Wenn nur die Schwelle 2 vorgesehen ist, wird die Anzahl der hindurchgegangenen Personen fehlerhaft zu 0 bestimmt. Bei dieser Ausführungsform wird, da zwei Schwellen eingestellt sind, um einen Fall zu bestimmen, in dem eine maximale Ausgabe zwischen den Schwellen erzeugt wird, und eine Bestimmung wird durchgeführt, dass die Person bei den synchronisierten Sensoren 1 und 2 zur gleichen Zeit eingetreten ist, der Durchgang einer Person bestimmt. Somit kann der vorgenannte Fehler bei der Erfassung verhindert werden. Fig. 36 zeigt ein Ergebnis einer besonderen Anzeige der Sensoren 1 und 2 entsprechend dieser Ausführungsform. Die horizontale Richtung bedeutet die Position der Einrichtung des Sensors, d. h. die Personen, während die vertikale Richtung den Schritt des Unterbrechers angibt, d. h. die Zeit. Wenn die Person bei den Positionen der Sensoren 1 und 2 zur gleichen Zeit eingetreten ist und es Ausgaben von den zwei Sensoren zwischen den zwei Schwellen gibt, dann wird der Durchgang einer Person bestimmt.
Da die Schwellen eingestellt werden, kann sogar ein Gegenstand geringer Temperatur ähnlich erfasst werden.
Wie oben beschrieben ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und weist die Weitwinkellinse und den Unterbrecher auf und ist in dem mittleren Abschnitt des oberen Bereiches eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um den Erfassungsbereich zu überdecken. Ferner sind die jeweiligen zwei Schwellen so gesetzt, dass eine Person, die durch die Erfassungsbereiche der Sensoren gegangen ist, ohne weiteres und leicht erfasst werden kann. Somit kann die Anzahl Personen, die aufeinanderfolgend den Erfassungsbereich durchquert hat, genau und zuverlässig gezählt werden. Ferner kann die Anzahl der in einem Raum vorhandenen Personen kontrolliert werden.
Ein Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau und das Ablaufdiagramm zum Erfassen der hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform sind grundsätzlich ähnlich jenen der achten Ausführungsform (vergleiche Fig. 12 und 32). Das heißt, die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, wird während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, gefolgt von einer Mittelung der abgetasteten Werte und gefolgt von einer Verwendung der erhaltenen Werte als ein Bezugswert. Dann werden die obere und die untere Grenzschwelle eingestellt und der binäre Codierungsprozess wird durchgeführt. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person entschieden. Die Bewegung des digitalen Ausgangs, der größer als die obere Grenze der Schwelle oder kleiner als die untere Grenze davon ist, zwischen benachbarten Infrarotsensormehrfachanordnungen und die Bewegung zwischen benachbarten Infrarotsensorköpfen wird so bestimmt, dass die Bewegungsrichtungen der Personen erfasst und bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform wird eine hierarchische Struktur zum Erfassen einer Änderung bei der Sensorausgabe von jeder Einrichtung der aneinandergrenzenden Infrarotsensoren gebildet, um zu ermöglichen, dass die Bewegung der Person zwischen den Infrarotsensoren erfasst wird. In einem Fall, in dem gleichzeitig zu dem Zeitpunkt, zu dem eine gewisse Einrichtung des Infrarotsensors die Person nicht erfasst, eine angrenzende Einrichtung in demselben Infrarotsensor oder eine in Bezug auf die Zeit oder den Raum benachbarte Einrichtung die Person erfasst, wird der Durchgang derselben Person bestimmt. Somit kann die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst werden.
Fig. 37 ist ein Schema, das die Erfassungsbereiche der zwei Sensoren und eine Bewegungsrichtung 183 einer Person entsprechend dieser Ausführungsform zeigt, wenn von einer oberen Position betrachtet wird. Wenn sich eine durchquerende Person von einem Erfassungsbereich 181 des Sensors 1 zu einem Erfassungsbereich 182 des Sensors 2 bewegt hat, ist ein bestimmtes Anzeigeergebnis so, wie es in Fig. 38(a) gezeigt ist. Indem die Ergebnisse in Bezug auf die Zeit und den Raum, wie in Fig. 38(b) gezeigt, in einer hierarchischem Struktur übereinander angeordnet werden, und indem der Bewegungsdurchgang mit einer hierarchischen Struktur wiedergewonnen wird, kann der Durchgang einer Person erfasst und bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und hat eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher und ist in dem mittleren Abschnitt im oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um Erfassungsbereiche zu überdecken. Des Weiteren ist die hierarchische Struktur der Sensoren gebildet, um die hindurchgehende Person wiederzugewinnen. Als Ergebnis kann die Person, die sich zwischen den Sensoren bewegt, ohne weiteres und genau erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die nacheinander durch den Erfassungsbereich hindurchgegangen sind, genau und zuverlässig gezählt werden. Des Weiteren kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, angezeigt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Hardwareaufbau entsprechend dieser Ausführungsformen ist ähnlich dem entsprechend der achten Ausführungsform (vgl. Fig. 12). Ein Gesamtablaufdiagramm zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform ist in Fig. 39 gezeigt. Ein Analogsignal, das von dem Infrarotsensor für jeden Schritt einer jeden Unterbrechungsbewegung übertragen wird, wird durch die Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet, damit es in einen digitalen Ausgabewert umgewandelt wird. Wenn die Anzahl der hindurchgegangenen Personen entsprechend dem digitalen Wert erhalten wird, werden zwei obere Grenzen und zwei untere Grenzen für die Schwellen bereitgestellt, wobei gewisse Abstände jeweils in Bezug auf einen Bezugswert gegeben werden, der entsprechend der Temperatur der Bodenoberfläche ähnlich wie bei der sechzehnten Ausführungsform erhalten wird. Der digitale Ausgabewert ist ternär codiert. Wenn der digitale Ausgabewert größer als die oberste Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die unterste Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt. Die Bewegung des digitalen Ausgabewerts, der größer als die oberste Grenze oder kleiner als die unterste Grenze ist, zwischen benachbarten Einrichtungen der Infrarotmehrfachanordnung, und die Bewegung zwischen benachbarten Köpfen von Infrarotmehrfachanordnungen wird bestimmt. Wenn Sensorausgaben in synchronisierter Weise zwischen den Einrichtungen der benachbarten Infrarotsensorköpfe erhalten werden, wird in einem Fall, wenn der digitale Ausgabewert zwischen den zwei oberen Grenzen oder den zwei unteren Grenzen ist, eine Bestimmung durchgeführt, dass eine Person den Erfassungsbereich durchquert hat.
Eine hierarchische Struktur zum Erfassen einer Änderung bei der Sensorausgabe von jeder Einrichtung der aneinandergrenzenden Infrarotsensoren wird gebildet, um zu ermöglichen, dass die Bewegung der Person zwischen den Infrarotsensoren erfasst wird. In einem Fall, in dem gleichzeitig zu dem Zeitpunkt, zu dem eine gewisse Einrichtung des Infrarotsensors die Person nicht erfasst, eine angrenzende Einrichtung in demselben Infrarotsensor oder eine in Bezug auf die Zeit oder den Raum benachbarte Einrichtung die Person erfasst, wird der Durchgang derselben Person bestimmt. Somit kann die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst werden.
Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person zwangsweise bestimmt. Ferner wird die kleinere Anzahl der bestimmten Anzahlen von eintretenden und verlassenden Personen an einer Position verwendet, an der L zu H geändert wird, und an einer Position, an der H zu L geändert wird, unter den Schritten (H), die als Personen bestimmt werden, und unter den Schritten (L), die als personenfrei bestimmt werden. In einem Fall, in dem ein maximaler Wert bei einer gewissen Einrichtung erfasst wird, wird ein Wert (maximaler Wert -1) zwangsweise jeder der anderen Einrichtungen eingegeben. Nachdem der Durchgang der Personen abgeschlossen worden ist, wird die Anzahl von eintretenden und verlassenden Personen unterschieden, und der maximale Wert, der von zwei oder mehreren Einrichtungen gezählt wurde, wird verwendet, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Wenn zwei oder mehr Schritte (L), in denen das Vorhandensein einer Person nicht bestimmt wurde, zwischen den Schritten (H) vorhanden sind, in denen das Vorhandensein einer Person bestimmt wird, wird ein lnterpolationsvorgang durchgeführt, in dem L in H geändert wird. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn dieser kleiner als die untere Grenze ist, wird das Vorhandensein einer Person zwangsweise entschieden. Wenn jedoch von zwei aneinandergrenzenden Einrichtungen oder jeweils der vordere und der hintere Schritt das Vorhandensein der Person nicht erfasst haben, wird der Bereich, an dem die Person vorhanden ist, zwangsweise entfernt.
Ein besonderes Beispiel der Erfassung eines Durchgangs unter Verwendung von drei Sensoren mit dem Verfahren zum Erfassen der Person entsprechend dieser Ausführungsform ist in Fig. 40 gezeigt. Fig. 40(a) zeigt ein Ergebnis einer Anzeige, die durchgeführt wird, wenn drei Personen nebeneinander hindurchgegangen sind, und Fig. 40(b) zeigt ein Ergebnis einer Anzeige, die durchgeführt wird, wenn eine Person an dem Sensor 1 vorbeigegangen ist, zwei Personen an dem Sensor 2 vorbeigegangen sind und eine Person an dem Sensor 3 in entgegenbesetzter Richtung vorbeigegangen ist. In jedem Fall können die Person und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen zuverlässig erfasst werden.
Somit können, selbst wenn die Temperatur der Bodenoberfläche geändert wird, die Personen genau erfasst werden. Selbst ein Gegenstand hoher Temperatur und ein Gegenstand niederer Temperatur können ähnlich erfasst werden. Ferner kann sogar eine Person, die nicht vollständig durch alle Erfassungsbereiche hindurchgegangen ist, zufriedenstellend erfasst werden. Selbst, wenn das Signal/Rauschverhältnis nicht zufriedenstellend ist oder Rauschen und/oder Ausschuss erzeugt wurden, können diese ausgeschlossen werden. Somit können die Bewegungsrichtungen genau erfasst werden, und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen kann gezählt werden.
Wie oben beschrieben, ist entsprechend dieser Ausführungsform der pyroelektrische Infrarotsensor vom starren Typ und hat eine Weitwinkellinse und den Unterbrecher und ist in dem mittleren Abschnitt im oberen Bereich eines Türdurchgangs eines Raumes oder eines Durchgangs eines Gebäudes angeordnet, um Erfassungsbereiche zu überdecken. Die Sensoren sind in Bezug auf das Unterbrechen synchronisiert, zwei Schwellen sind eingestellt und die hierarchische Struktur der Sensoren ist gebildet, um die hindurchgehende Person wiederzugewinnen. Als Ergebnis kann die Person, die sich zwischen den Sensoren bewegt, ohne weiteres und leicht erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die aufeinanderfolgend durch den Erfassungsbereich hindurchgegangen sind, genau und zuverlässig gezählt werden. Des Weiteren kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, angezeigt werden.
Wie oben beschrieben, hat das Sensorsystem zum Erfassen der Anzahl der hindurchgegangenen Personen, das durch Verbinden des Infrarotsensors, der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen und der Anzeigeeinheit miteinander gebildet ist, als System einen sehr einfachen Aufbau. Indem das Sensorsystem verwendet wird, können Personen und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, zuverlässig und genau bei geringen Kosten erfasst werden. Somit kann ein bequemes, intelligentes Gebäude bereitgestellt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend der sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 14 gezeigt, sind drei Sensorköpfe 111a-111c in gleichen Abständen in dem oberen Bereich eines sehr breiten Türdurchgangs 142, der eine Breite von 160 cm und eine Höhe von 250 cm aufweist, angeordnet, um stets auf den Boden zu blicken. Die Ausbildung der Sensoranordnung ist derart bestimmt, dass der rechte und der linke Sensorkopf 111a, 111c parallel zu einer Richtung verlaufen, in der die Person hindurchgeht, und der mittlere Sensorkopf 111b ist senkrecht zu der Richtung angeordnet, in der die Person hindurchgeht.
Wenn die Anzahl der hindurchgegangenen Personen entsprechend einem analogen Signal für jeden Schritt von jedem Unterbrecher erhalten wird, das von dem Infrarotsensor übertragen wird, wird die Temperatur der Bodenoberfläche, die der Hintergrund ist, während einer gewissen Zeitdauer abgetastet, woraufhin eine Mittelung der abgetasteten Werte folgt, und nachfolgend der erhaltene Wert als ein Bezugswert verwendet wird. Dann werden eine obere und eine untere Schwellengrenze gesetzt, damit sie jeweils einen gewissen Abstand von dem Bezugswert haben, wonach ein binärer Codierungsprozess durchgeführt wird. Wenn der digitale Ausgangswert größer als die obere Grenze der Schwelle ist oder wenn jener kleiner als die untere Schwelle ist, wird das Vorhandensein einer Person bestimmt, und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen wird erfasst.
Indem die drei Infrarotsensorköpfe angeordnet werden, wie es durch die in Fig. 14 gezeigten Erfassungsbereiche angegeben ist, und indem eine digitale Ausgangswertschwelle von jedem Infrarotsensor verwendet und durch die Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet wird, wird die Anzahl der hindurchgegangenen Personen derart erhalten, dass die Erfassungsbereiche benachbarter Infrarotsensoren eingeschlossen sind, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird. D. h., die Anzahl der Zugänge, die Anzahl der Abgänge und die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, werden auf dem Rechner der Anzeigeeinheit angezeigt. Wenn der Einfallswinkel des Sensors 6º und 30º ist, wird ein Erfassungsbereich 143a-143c gebildet, wie es dargestellt ist. Somit können, selbst wenn die Breite der Schulter ungefähr 40 cm ist, die Personen zuverlässig erfasst werden, indem die Sensoren in Abständen von ungefähr 50 cm angeordnet werden. In einem Fall, wenn zwei Personen gleichzeitig unterhalb der Sensoren 111a und 111c hindurchgehen, kann der Sensor 111b die horizontale Position der Person und deren Größe erfassen, wodurch ein Fehler beim Erfassen verhindert wird. Selbst wenn zwei Personen nebeneinander unter dem Sensor 111a hindurchgegangen sind, kann eine fehlerhafte Erfassung als Durchgang einer Person verhindert werden, weil der Sensor 111b die Größe der Person erfassen kann.
Als Ergebnis können Personen, die sich nebeneinander bewegen, genau ohne die Notwendigkeit einer Trennung der Personen erfasst werden. Da der mittlere Sensor die Größe der Person erfasst, kann eine genaue Bestimmung von zwei Personen durchgeführt werden. Selbst, wenn sich zwei Personen in den Erfassungsbereich eines Sensors bewegt haben, kann die Anzahl von hindurchgegangenen Personen zufriedenstellend und genau erfasst werden.
Ein besonderes Beispiel, das die Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform erfassen kann, ist in Fig. 34 gezeigt. Fig. 41(a) zeigt einen Fall, bei dem eine Person unter dem Sensor 111a hindurchgegangen ist, während 41 (b) einen Fall zeigt, bei dem eine Person unter jedem der Sensoren 111a und 111c in entgegengesetzte Richtungen hindurchgegangen ist. Der Sensor 111b ist so angeordnet, dass er die Größe der Person erfassen kann. Da die Größe drei Einrichtungen im Fall (a) entspricht und die Größe sechs Einrichtungen im Fall (b) entspricht, kann der Durchgang von zwei Personen erfasst und bestimmt werden.
Als Ergebnis des vorstehenden Verfahrens können die Personen, die Bewegungsrichtung und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen zuverlässig und genau erfasst werden. Somit konnte die herkömmliche Erfassungsrate der Anzahl von den hindurchgegangenen Personen von ungefähr 80% auf 95% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben, sind entsprechend dieser Ausführungsform die Infrarotsensoren in dem oberen Bereich des Türdurchgangs oder des Durchgangs eines Gebäudes oder eines Raums angeordnet, und die Ausbildung der Sensormehrfachanordnung ist so abgeändert, dass die Größe der Person, die in den Erfassungsbereich für die Infrarotstrahlen eingetreten ist, erfasst werden kann. Des Weiteren können die Bewegungsrichtungen einer Mehrzahl von Personen und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst werden. Somit können die Anzahl der Personen, die den Raum betreten haben, und diejenige von denen, die ihn verlassen haben, in Realzeitweise erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in jedem Raum in einem Gebäude vorhanden ist, genau, präzise, unmittelbar und zuverlässig bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, hat das Sensorsystem zum Erfassen der Anzahl der hindurchgegangenen Personen, das durch Verbinden des Infrarotsensors, der Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen und der Anzeigeeinheit miteinander gebildet ist, als System einen sehr einfachen Aufbau. Indem das Sensorsystem verwendet wird, können Personen und die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, zuverlässig und genau bei geringen Kosten erfasst werden. Somit kann ein bequemes, intelligentes Gebäude bereitgestellt werden.
Eine Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen entsprechend der siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Aufbau und die Arbeitsweise dieser Ausführungsform sind grundsätzlich die gleichen wie jene der sechsundzwanzigsten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist die Anordnungsrichtung der Sensormehrfachanordnung so ausgebildet, dass ein Infrarotsensor (der mittlere Sensor), der senkrecht zu der Richtung angeordnet ist, in der sich die Person bewegt, die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst. Wenn die Erfassung einer Person durchgeführt ist, wird die Ausgabe von einem der Infrarotsensoren (zwei Seitensensoren), die parallel angeordnet sind, von der Berechnung fortgelassen, wenn die Anzahl der hindurchgegangenen Personen erfasst wird.
Ein besonderes Beispiel, das die Anzahl der hindurchgegangenen Personen entsprechend dieser Ausführungsform erfassen kann, ist in Fig. 42 gezeigt. Fig. 42(a) zeigt einen Fall, in dem eine Person unterhalb des Sensors 111b hindurchgegangen ist, d. h., zwischen dem Sensor 111a und dem Sensor 111c, während Fig. 42(b) einen Fall zeigt, in dem eine Person jeweils unter dem Sensor 111a und dem Sensor 111b in der gleichen Richtung hindurchgegangen ist. Der Sensor 111b ist so angeordnet, dass er die Größe der Person erfassen kann. Da die erfasste Größe in dem Fall, der in (a) gezeigt ist, drei Einrichtungen entspricht, wird der Durchgang von einer Person bestimmt. Somit wird nur die Ausgabe von dem Sensor verwendet, wobei aber die Ausgabe von dem Sensor 111b weggelassen wird. Auch kann der Fall (b) als ein Durchgang von zwei Personen bestimmt werden, weil die Größe sechs Einrichtungen entspricht. Somit werden Ausgaben von den Sensoren 111a und 111b verwendet, wenn die Personen erfasst und bestimmt werden.
Als Ergebnis der vorgenannten Verfahren können die Personen zuverlässig und genau erfasst werden. Die Bewegungsrichtung kann bestimmt werden und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen kann gezählt werden. Somit kann die herkömmliche Erfassungsrate der Anzahl von hindurchgegangenen Personen von ungefähr 80% auf 95% oder höher angehoben werden.
Wie oben beschrieben, sind entsprechend dieser Ausführungsform die Infrarotsensoren in dem oberen Bereich des Türdurchgangs oder des Durchgangs eines Gebäudes oder eines Raums angeordnet, und die Ausbildung der Sensormehrfachanordnung ist so abgeändert, dass die Größe der Person, die in den Erfassungsbereich für die Infrarotstrahlen eingetreten ist, erfasst werden kann. Des Weiteren können die Bewegungsrichtungen einer Mehrzahl von Personen und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfasst werden. Deshalb können die Anzahl der Personen, die den Raum betreten haben, und diejenige von denen, die ihn verlassen haben, in Realzeitweise erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in jedem Raum in einem Gebäude vorhanden ist, genau, präzise, unmittelbar und zuverlässig bestimmt werden.
Obgleich bei den Ausführungsformen der Hintergrund die Bodenoberfläche ist, ist der Hintergrund nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Wandoberfläche mit Ausnahme der Bodenoberfläche verwendet werden.
Obgleich der Unterbrechungszyklus des pyroelektrischen Infrarotsensors in den Ausführungsformen nicht beschrieben worden ist, ermöglicht eine Unterbrechungsfrequenz von 10 Hz oder höher, dass Personen schnell, genauer und präzise erfasst werden können.
Obgleich die Ausführungsformen die Infrarotsensormehrfachanordnung haben, in der die Einrichtung in einer Linie angeordnet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, kann ein Sensor mit einer Matrixstruktur, die 4 · 2 Einrichtungen aufweist, statt der Sensoren entsprechend den Ausführungsformen verwendet werden.
Obgleich jede Einrichtung, wie die Signaländerungserfassungseinrichtung aus einer besonderen Hardware bei den Ausführungsformen gebildet ist, kann ein Rechner mit ähnlichen Funktionen statt jener verwendet werden, um die Zielsetzung durch ein Softwareverfahren zu erreichen.
Bei der achtzehnten bis siebenundzwanzigsten Ausführungsform sind die Infrarotsensormehrfachanordnungen senkrecht zu der Richtung angeordnet, in der sich die Personen bewegen. Die Anordnung ist nicht darauf beschränkt. Wenn die Anordnung so gemacht wird, dass sie senkrecht zu der Richtung ist, in der sich die Personen bewegen, kann eine ähnliche Wirkung erreicht werden.
Bei der achtzehnten bis siebenundzwanzigsten Ausführungsform sind Infrarotmehrfachanordnungen auf einer Linie senkrecht zu der Richtung angeordnet, in der sich die Personen bewegen. Der Aufbau ist nicht darauf beschränkt. Wenn die Infrarotmehrfachanordnungen in zwei Reihen oder einer Mehrzahl von Reihen angeordnet werden, kann eine ähnliche Wirkung erhalten werden.
Bei der achtzehnten bis siebenundzwanzigsten Ausführungsform ist die Anzahl der Infrarotmehrfachanordnungen zwei bis vier. Die Anzahl ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise sind, wie es in Fig. 43 gezeigt ist, sechs Sensorköpfe 251, die jeweils einen Infrarotsensor aufweisen, der eine Mehrzahl von Erfassungsbereichen und eine Sammellinse aufweist, in Abständen von 25 cm in dem oberen Bereich eines Türdurchgangs 252 angeordnet, der eine Breite von ungefähr 160 cm und eine Höhe von ungefähr 250 cm aufweist, um stets auf die Bodenoberfläche zu blicken. Somit werden Erfassungsbereiche 253 gebildet, wie es dargestellt ist. Die Sensorköpfe können so angeordnet werden, dass zwei Reihen gebildet werden, um eine Matrixstruktur zu bilden. Als Ergebnis können, wenn die Person durch den Türdurchgang 252 hindurchgegangen ist und sich durch den Erfassungsbereich bewegt hat, Analogausgaben an den Infrarotsensoren erfasst werden. Indem die Analogsignale durch eine Signalverarbeitungseinrichtung verarbeitet werden, können die Bewegungsrichtungen, die Anzahl der hindurchgegangenen Personen und die Anzahl der Personen, die in dem Raum vorhanden ist, ohne weiteres erfasst werden.
Wie oben beschrieben ist eine Mehrzahl von Infrarotsensormehrfachanordnungen angeordnet, um die Personen zu erfassen und zu bestimmen, die das Gebäude durch einen breiten Türdurchgang betreten und verlassen haben, so dass die Anzahl der hindurchgegangenen Personen gezählt wird, damit die genaue Anzahl der einen Raum betretenden und die Anzahl der diesen verlassenden Personen erfasst wird. Insbesondere kann, da die Schwelle unter Verwendung der Temperatur der Bodenoberfläche eingestellt wird, auf die durch den Sensor geblickt wird, eine Änderung der Temperatur der Bodenoberfläche stets zurückgemeldet werden. Somit wird der Schwelle gestattet, der Temperaturänderung der Bodenoberfläche zu folgen. Da die Schwellen für die obere Grenze und die untere Grenze in Bezug auf den Bezugswert eingestellt werden, kann sogar ein Gegenstand geringer Temperatur erfasst werden. Indem die Schräge der Sensorausgabe erfasst wird, d. h., die Änderungsgröße, und/oder indem stets (maximaler Wert -1) für die Anzahl der Personen, die von jeder Einrichtung erfasst wurde, eingegeben wird, mit der Ausnahme der Einrichtung, die den maximalen Wert erfasst hat, kann die Anzahl der Personen, die aufeinanderfolgend oder in kreuzender Weise hindurchgegangen sind, ferner genau bestimmt werden. Wenn zwei oder weniger Schritte mit personenfreier Bestimmung zwischen den Schritten vorhanden sind, in denen die Bestimmung einer Person erfasst wurde, wird die Bestimmung dieses Schritts zwangsweise als die Bestimmung einer Person betrachtet. Somit können selbst, wenn Gegenstände geringer Temperatur und Gegenstände hoher Temperatur gemischt vorhanden sind, die Personen wirksam erfasst werden, und die Bewegungsrichtungen und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen kann des Weiteren genauer erfasst werden. Indem das Unterbrechen zwischen aneinandergrenzenden Infrarotsensoren synchronisiert und zwei Schwellen eingestellt werden, kann die Person, die zwischen den Sensoren hindurchgegangen ist, genau erfasst werden. Da die Bestimmung der Sensorausgaben zwischen aneinanderangrenzenden Infrarotsensoren durchgeführt wird, indem eine hierarchische Struktur verwendet wird, kann die Person, die durch zwei oder mehrere Sensoren hindurchgegangen ist, genau erfasst werden.
Indem eine Mehrzahl von Infrarotsensoren in zwei Reihen angeordnet wird, indem ein Sensor mit einer senkrechten Sensoranordnung zwischen benachbarten Infrarotsensoren angeordnet wird, indem die Infrarotsensoren diagonal angeordnet werden, und/oder Matrixstruktureinrichtungen verwendet werden, kann ein Sensorsystem erhalten werden, das genau und zuverlässig die Anzahl von hindurchgegangenen Personen erfassen kann. Somit kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, ohne weiteres und sofort bestimmt werden. Insbesondere kann, indem das vorgenannte Erfassungsverfahren und das Mehrsensorsystem verwendet werden, ein großer Beitrag dazu geliefert werden, die Personen genau und zuverlässig und die Anzahl der hindurchgegangenen Personen selbst bei einem breiten Türdurchgang zu erfassen. Das Verfahren zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen und die Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von hindurchgegangenen Personen verlangen ein sehr einfaches Programm. Indem der Algorithmus des Programms verwendet wird, kann eine genaue Erfassung der Personen im Wesentlichen frei von einem Erfassungsfehler ohne weiteres bei geringen Kosten durchgeführt werden, selbst wenn Personen nacheinander oder in kreuzender Weise hindurchgehen. Deshalb ermöglicht die Verwendung der vorliegenden Erfindung, dass Personen ohne weiteres, genau und zuverlässig bei einem breiten Türdurchgang erfasst werden. Somit kann die Anzahl der Personen, die in einem Raum vorhanden ist, genau gezählt werden. Infolgedessen kann ein großer Beitrag gemacht werden, ein bequemes, intelligentes Gebäude bereitzustellen.
Wie oben beschrieben, hat die vorliegende Erfindung einen Vorteil, dass Personen und die Anzahl von hindurchgegangenen Personen ohne weiteres genau und zuverlässig bei geringen Kosten erfasst werden können.
In dem Fall, wenn eine Mehrzahl von Infrarotsensormehrfachanordnungen angeordnet wird, kann der Vorteil hergestellt werden, dass die Anzahl von hindurchgegangenen Personen bei einem breiten Türdurchgang genau erfasst wird.

Claims

1. Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung, die umfasst:

eine Bewegungssignal-Ertassungseinrichtung (21), die eine Sammellinse (13) zum Konvergieren von Infrarotstrahlen in einen vorbestimmten Winkel und eine Infrarotsensoranordnung (11) zum Erfassen eines sich bewegenden Körpers umfasst, um in einem Erfassungsbereich, in dem der sich bewegende Körper durch den Sensor (11) erfasst werden kann, ein Bewegungssignal zu erfassen, das die Position des sich bewegenden Körpers angibt, wobei sich das Signal mit Ablauf der Zeit ändert, die Infrarotsensoranordnung (11) eine Mehrzahl von Erfassungsabschnitten aufweist, die durch die Sammellinse (13) konvergierte Infrarotstrahlen (17) erfassen, um das Bewegungssignal bereitzustellen,

eine Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung (22) zur Erzeugung normalisierter Daten, die einem Bewegungssignal entsprechen, das von der Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung (21) geliefert wird, und

eine Bezugstemperatur-Speichereinrichtung (22) zum Speichern von Bezugsdaten über eine vorbestimmte Bezugstemperatur, wobei die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung (22) die in der Bezugstemperatur-Speichereinrichtung (22) gespeicherten Bezugsdaten verwendet, um ein Verhältnis oder eine Differenz zwischen Signalen zu erhalten, die von den mehreren Erfassungsabschnitten der Infrarotsensoranordnung (11) erhaltbar sind, und das Verhältnis oder die Größe der Differenz zwischen den Erfassungsabschnitten und den an diese Erfassungsabschnitte angrenzenden Erfassungsabschnitten vergleicht, um einen Binärcodierungsvorgang auszuführen, damit normalisierte Daten entsprechend dem Bewegungssignal erzeugt werden, eine Bewegungsmuster-Speichereinrichtung (22) zum Speichern von Daten früherer Bewegungsmuster, die erstellt wurden, als sich der sich bewegende Körper in dem Erfassungsbereich bewegte, und

eine Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung (22) zum Auswählen von Daten über ein Bewegungsmuster, das dem durch die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung (21) erfassten Bewegungssignal von der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung (22) entspricht, wobei

die vorbestimmte Bezugstemperatur eine Temperatur ist, die durch die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung (21) in einem Fall erfasst wurde, in dem kein wärmeerzeugender, sich bewegender Körper in dem Erfassungsbereich vorhanden ist,

die Bezugsdaten ein Mittelwert und eine Standardabweichung der Bezugstemperatur sind, die unter Verwendung der Bezugstemperatur berechnet wurden, die durch Abtasten erhalten wurde, das während einer vorbestimmten Zeit ausgeführt wurde.

2. Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, in der die Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung (21) eine Mehrzahl von Gruppen aufweist, von denen jede aus einer Sammellinse (13) und der Infrarotsensoranordnung (11) besteht, und wobei ein vorbestimmter Bereich, in dem sich der sich bewegende Körper bewegt, von jeder der mehreren Gruppen überdeckt ist.

3. Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, die des Weiteren umfasst:

eine Zurückweisungsdaten-Speichereinrichtung (22) zum Speichern einer Mehrzahl von Zurückweisungsdatenelementen, die Datenelemente sind, die nicht durch die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung (22) erzeugt werden können, wobei die Bewegungssignal-Normalisierungseinrichtung (22) normalisierte Daten des Bewegungssignals erzeugt, das von der Bewegungssignal-Erfassungseinrichtung (21) erfasst wird, und

Zurückweisungsdaten von den normalisierten Daten entfernt, wenn Zurückweisungsdaten, die in der Zurückweisungsdaten-Speichereinrichtung (22) gespeichert sind, in den normalisierten Daten enthalten sind.

4. Bewegungsmuster-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, in der

die Daten über die Bewegungsmuster, die in der Bewegungsmuster-Speichereinrichtung (22) gespeichert sind, Zusatzinformationen über Bewegungsrichtungen der Bewegungsmuster und/oder die Anzahl von Durchgängen in den Bewegungsrichtungen aufweisen, und

die Bewegungsmuster-Erkennungseinrichtung (22) die Bewegungsrichtung und/ oder die Anzahl von Durchgängen in der Bewegungsrichtung des Bewegungsmusters des wärmeerzeugenden Körpers entsprechend den Daten über das Bewegungsmuster erkennt, das durch die Bewegungsmuster-Auswähleinrichtung (22) ausgewählt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zur Erfassung von Bewegungen einer Person angepasst ist, in der eine Infrarotsensoranordnung eine Mehrzahl von Einrichtungen (111a-111d) aufweist, die in einer Richtung angeordnet sind, in der sich Personen (45) bewegen, wobei die Vorrichtung umfasst:

eine Signaländerungs-Erfassungseinrichtung (113) zum Erfassen von Änderungen der Anstiegsflanke und/oder der Abfallflanke von Ausgangssignalen von jeder der Einrichtungen (111a-111d) der Infrarotsensoranordnung, die in einer vorbestimmten Zeitperiode auftreten,

eine Bestimmungseinrichtung (113), die eine vorbestimmte Regel verwendet, um entsprechend dem Erscheinungszustand eines erfassten Werts, der von jeder der Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung erhalten wird, Bewegungen von Personen (45) in einem Bereich (125) zu bestimmen, der von der Infrarotsensoranordnung erfasst wird, und

eine Schwelleneinstelleinrichtung (113), die bewirkt, dass die Infrarotsensoranordnung einen Durchschnittswert einer Hintergrundtemperatur über eine bestimmte Periode erfasst, um eine vorbestimmte, obere Schwelle und eine vorbestimmte, untere Schwelle in Bezug auf die erfasste Durchschnittshintergrundtemperatur einzustellen, wobei

die Signaländerungs-Erfassungseinrichtung (113) die Änderung der Anstiegsflanke und/oder Abfallflanke von jedem der Ausgangssignale erfasst, indem die Schwellen als Bezug genommen werden,

die vorbestimmte Regel eine Regel ist, bei der die Anzahl von Paaren aus der Anstiegsflanke und der Abfallflanke, die von jeder der Einrichtungen erfasst worden ist, die Anzahl von Personen bei jeder Einrichtung ist,

die vorbestimmte Regel eine Regel ist, bei der die Anzahl von Personen, die von jeder Einrichtung erhalten wird, vollständig bestimmt ist, um schließlich die Anzahl der Personen zu bestimmen,

die Bestimmungseinrichtung (113) bestimmt, dass eine Richtung, in der Erfassungszustände aneinander anschließen, eine Richtung ist, in der sich Personen bewegt haben, und

in einem Fall, in dem die Anzahl von aneinander angrenzenden Einrichtungen, die in einem nichterfassenden Zustand sind, kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, und die Zeit von der Abfallflanke zu der Anstiegsflanke der Einrichtung kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist, die Bestimmungseinrichtung (113) bestimmt, dass der nichterfassende Zustand ein Erfassungszustand ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, in der die vorbestimmte Zeitperiode eine Zeitperiode von einem Zeitpunkt ist, wenn die erfassten Werte, die von allen aus der Mehrzahl von Einrichtungen erhalten werden, auf Null gesetzt worden sind, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die erfassten Werte auf Null gesetzt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5,

in der die Bestimmungseinrichtung (113) bestimmt, dass die Einrichtung in einem Erfassungszustand in dem Fall in einem nichterfassenden Zustand ist, wenn zwei an diese Einrichtung angrenzende Einrichtungen in dem nichterfassenden Zustand vor oder nach zumindest einer Erfassungsperiodeneinheit sind.

8. Vorrichtung zum Erfassen der Anzahl von durchlaufenden Personen, die die Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen von Personen nach Anspruch 5 umfasst und des Weiteren umfasst:

eine Einrichtung (113) zum Zählen der Anzahl von durchlaufenden Personen zum Messen der Anzahl von Personen, die durch einen Bereich (125) hindurchgegangen sind, der Gegenstand der Infrarotsensoranordnung ist, entsprechend einem Erfassungsergebnis, das von der Vorrichtung zum Bestimmen von Bewegungen von Personen (45) durchgeführt wurde.

9. Vorrichtung an Anspruch 5,

in der die Bestimmungseinrichtung eine Ausgabe bestimmt, die ein Erfassungsergebnis, das von jeder Einrichtung der Infrarotsensoranordnung ausgeführt wurde, in Hinblick auf Zeit und Raum bezeichnet, um einen Zustand des Übergangs und der Erscheinung der erfassten Werte zwischen jeder der Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung zu erhalten, und eine vorbestimmte Regel verwendet, um entsprechend dem erhaltenen Zustand des Übergangs und der Erscheinung Bewegungen von Personen in einem Bereich (125) zu bestimmen, der von den mehreren Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung erfasst wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die des Weiteren eine andere Infrarotsensoranordnung umfasst, die eine Mehrzahl von Einrichtungen aufweist, die in einer Richtung angeordnet ist, in der sich die Personen bewegen, um den Erfassungsbereich der mehreren Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung einzuschließen, wobei die Bestimmungseinrichtung (113) die Anzahl von sich bewegenden Personen (45) entsprechend der Anzahl von Einrichtungen in einem Erfassungszustand in der anderen Infrarotsensoranordnung bestimmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10,

in der der Abstand zwischen Erfassungsbereichen der Mehrzahl von Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung ein Abstand ist, in dem eine Person (45) gleichzeitig erfasst werden kann,

die Infrarotsensoranordnung die Hintergrundtemperatur erfasst, eine Schwelleneinstelleinrichtung (113) des Weiteren vorgesehen ist, die mehrere vorbestimmte Schwellen für jeden Sensor entsprechend der erfassten Hintergrundtemperatur einstellt, wobei die Signaländerungs-Erfassungseinrichtung (113) eine Änderung der Anstiegsflanke und/oder der Abfallflanke des Ausgangssignals für jede Schwelle erfasst, indem jede Schwelle als ein Bezug verwendet wird, und die Bestimmungseinrichtung (113) bestimmt, dass die Anzahl der sich bewegenden Personen (45) eins in einem Fall ist, in dem die Anzahl der Einrichtungen der Infrarotsensoranordnung, bei denen eine Änderung des Ausgangssignals bei einer vorbestimmten Schwelle durch die Signaländerungs-Erfassungseinrichtung (113) erfasst worden ist, eine vorbestimmte Anzahl ist.