WO2019162447A1 - Verfahren zum betrieb eines torsystems sowie torsystem - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Torsystems mit wenigstens einem betätigbaren Torelement, wenigstens einem Torantrieb zum Öffnen und Schließen des Torelementes und einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Torantriebs, wobei mittels wenigstens eines stereoskopischen Kamerasystems ein vor dem Torelement liegender Überwachungsbereich aufgenommen wird, eine Objekterkennung der Steuereinheit durch Auswertung der Kameraaufnahmen Objekte im Überwachungsbereich erkennt und das Torelement unter Berücksichtigung eines erkannten Objektes im Überwachungsbereich ansteuert.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Torsystems sowie Torsystem.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Torsystems mit wenigstens einem betätigbaren Torelement, wenigstens einem Torantrieb zum Öffnen und Schließen des Torelementes und einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Toran- triebs.

Toranlagen sollten nur dann Schließen können, wenn der Bereich der Toröffnung frei von Hindernissen ist. Dies gilt umso mehr für Industrietore. Hier werden übli- cherweise Lichtschrankengitter zur optischen Überwachung des Tordurchgangsbe- reichs installiert. Die Unterbrechung eines Lichtstrahls durch ein Hindernis löst eine sofortige Notabschaltung des Torantriebs aus, um eine Beschädigung des Objektes sowie des Torelementes zu vermeiden.

Die einfache Überwachungstechnik mittels Lichtschrankengitter lässt jedoch kaum Raum für weitergehende Steuerungsoptionen neben der Notabschaltung. Es wird daher nach eine alternativen Lösung mit besseren technischen Möglichkeiten ge- sucht, die neben einer reinen Notabschaltung des Torantriebes auch komplexere Steuerfunktionen zu lassen. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Torsystems ge- mäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfah- rens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass Torsystem um wenigstens ein stereo- skopisches Kamerasystem zu ergänzen. Mit Hilfe des installierten Kamerasystems kann ein vor dem Torelement sowie im Durchgangsbereich liegender Überwa- chungsbereich aufgenommen werden. Eine Steuereinheit wertet die bereitgestell- ten Bildinformationen aus und führt eine Objekterkennung durch, um Objekte im Überwachungsbereich zu detektieren, idealerweise mehrdimensional zu erfassen. In Abhängigkeit der Objekterkennung wird der Torantrieb bzw. das Torelement an- gesteuert.

Anders als bei konventionellen Toranlagen mit verbautem Lichtschrankengitter wird der Tordurchgangsbereich nicht nur eindimensional erfasst, sondern stattdessen zusätzlich ein definierbarer Bereich vor und/oder hinter dem Tordurchgangsbereich. Dies erlaubt eine frühzeitige Erkennung von sich nähernden bzw. sich entfernenden Objekten, was eine umfangreiche intelligente Torsteuerung, die weit über eine ein- fache Notabschaltung hinausgeht, technisch möglich macht.

Mit Hilfe des stereoskopischen Kamerasystems besteht nicht nur die Möglichkeit, Objekte in einem weiträumigen Überwachungsbereich zu detektieren, sondern es lassen sich zusätzlich physikalischen Eigenschaften der Objekte erfassen und auswerten. Insbesondere erlaubt das Kamerasystem eine mehrdimensionale Er- fassung von Objekten. Hierdurch lassen sich nicht nur unterschiedliche Objekttypen voneinander unterscheiden, sondern es lässt sich ebenfalls eine Verhaltensweise eines detektierten Objektes feststellen. Dies legt den Grundstein für eine objektab- hängige und/oder objektverhaltensabhängige Ansteuerung des Torantriebes.

Ein entsprechendes stereoskopisches Kamerasystem sieht wenigstens zwei achs- parallel montierte Kameras vor, wobei durch Vergleich der nahezu gleichzeitig auf- genommenen Bilder entsprechende Vermessungen an den erkannten Objekten vorgenommen werden können, um diese mehrdimensional zu erfassen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuereinheit mittels der Objekterkennung die Position des erkannten Objektes relativ zum Torelement, insbesondere den Ab- stand zum Tordurchgangsbereich bestimmt. Vorstellbar ist die Definition eines Ko- ordinatensystems für den Überwachungsbereich, um die Position des Objektes durch Koordinatenangaben eindeutig festlegen zu können.

Die Definition des Überwachungsbereichs könnte mittels ein oder mehrerer im Überwachungsbereich installierter Referenzmarkierungen erfolgen. Notwendige Informationen zur eindeutigen Identifizierung dieser Referenzmarkierungen sind bspw. innerhalb der Steuereinheit hinterlegt oder durch diese aus einer externen Datenbank abrufbar. Die Objekterkennung der Steuereinheit kann demzufolge die Referenzmarkierungen in den bereitgestellten Bilddaten des Kamerasystems ein- deutig identifizieren und dadurch den festgelegten Überwachungsraum selbständig erkennen. Idealerweise sind die Referenzmarkierungen an Randstellen des Über- wachungsbereichs angeordnet, so dass diese als Eck- bzw. Randpunkte einen zwei oder gar dreidimensionalen Raum aufspannen.

Beispielsweise werden nur innerhalb des Überwachungsbereichs liegende Objekte oder Objektbewegungen von der Steuereinheit erkannt und für die Ansteuerung des Torantriebs berücksichtigt. Vorgänge außerhalb des Überwachungsbereichs bleiben außer Acht.

Die Verwendung ein oder mehrerer Referenzmarkierungen erlaubt zudem die Im- plementierung einer Plausibilitätskontrolle des Systems, um dessen ordnungsge- mäße Funktionalität von Zeit zu Zeit überprüfen zu können. Während einer Plausi- bilitätskontrolle müssen bspw. alle bekannten oder zumindest eine vorgegebene Anzahl der Referenzmarkierungen in aktuellen Kameraaufnahmen identifiziert wer- den können, andernfalls wird ein Fehlerfall angenommen Die Ausführung einer sol- chen Plausibilitätskontrolle kann einmalig, periodisch oder auch zufällig ausgeführt werden.

Vorstellbar ist ebenfalls eine physikalische Unterteilung des Überwachungsbereichs in ein oder mehrere Teilbereiche. Die Unterteilung kann durch Anordnung weiterer Referenzmarkierungen umgesetzt sein, im Folgenden als Teilbereichmarkierungen bezeichnet. Durch die Aufteilung des Überwachungsbereichs in zwei oder mehrere Teilbereiche kann eine bereichsabhängige Ansteuerung des Torantriebes imple- mentiert werden. Beispielsweise kann der Torantrieb unverzüglich gestoppt oder umgekehrt werden, sobald innerhalb eines ersten Teilbereichs ein Objekt erfasst wird. Dieser erste Teilbereich stellt bspw. den kritischen Bereich unmittelbar vor der Toröffnung dar, der ein sofortiges Handeln notwendig macht. Demgegenüber kann die Erkennung eines Objektes in einem zweiten Teilbereich alternative Steuervor- gaben auslösen. Möglich ist hier zum Beispiel eine Drosselung der Torgeschwin- digkeit, d.h. der Schließ- und/ oder Öffnungsbewegung des Torelementes. Die Teil- bereiche können größenmäßig identisch oder unterschiedlich sein.

Wie bereits vorstehend erläutert wurde, kann neben einer reinen Objekterkennung auch die Erfassung zusätzlicher Objekteigenschaften eines erkannten Objektes hilfreich sein. Von besonderem Interesse kann das Verhalten des Objektes sein, insbesondere ist hier die Ermittlung ein oder mehrerer Bewegungsparameter, ide alerweise eines Bewegungsvektors des detektierten Objektes von Vorteil.

Die Ermittlung der Bewegungsrichtung des Objektes und/oder der Bewegungsge- schwindigkeit des Objektes und deren Berücksichtigung für die Torsteuerung er- laubt eine Optimierung der Torlaufzeiten und/oder Reduzierung des Energiebedarfs de Torantriebes. Konkret kann durch die Steuereinheit automatisch eine Öffnungs- bewegung des Torantriebes ausgelöst werden, wenn festgestellt wird, dass sich das detektierte Objekt innerhalb des Überwachungsbereiches auf das Torelement zubewegt. Andernfalls kann bei einem in den Überwachungsbereich eintretendem Objekt, das sich jedoch vom Torelement weg bewegt, eine überflüssige Toröffnung verhindert werden. Gemäß weiterer Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit die Öff- nungsgeschwindigkeit des Torelementes in Abhängigkeit der erfassten Bewe- gungsgeschwindigkeit des Objektes in Richtung des Torelements einstellt. Idealer- weise wird die Öffnungsbewegung des Torelementes durch die Steuereinheit so berechnet und eingestellt, dass das Torelement rechtzeitig vor dem Eintreffen des Objekts ausreichend geöffnet ist. In weitergehender Ausführung könnten auch Be- wegungstrajektorien der Objekte bestimmt werden, um das Eintreffen der Objekte am Durchgangsbereich besser vorhersehen zu können.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass bei einer Bewegung eines detektierten Ob- jektes vom Torelement weg stattdessen eine Schließbewegung des Tores ausge- löst wird, da in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass das bereits durch die Türöffnung durchgetretene Objekt nun außerhalb der Torschließkante liegt und da- her ein gefahrloses Schießen des Torelementes erfolgen kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann vor- gesehen sein, dass neben einer blosen Objekterkennung ergänzend eine Objekti dentifizierung erfolgt. Möglich ist dies anhand ein oder mehrerer objektcharakteristi- scher Merkmale. Denkbar ist hier eine Aufbringung gesonderter objektindividueller Kennzeichnungen auf dem Objekt, die sich eindeutig von der Steuereinheit identifi zieren und zuordnen lassen. Als Möglichkeit sei hier die Verwendung von QR- Codes genannt. In einer Datenbank können den objektindividuellen Kennzeichnun- gen individuelle Steuerbefehle und/oder Authorisierungsdaten zugeordnet sein. Ei- ne solche Datenbank kann Bestandteil des Torsystems sein. Denkbar ist auch ein Zugriff auf eine externe Datenbank mittels entsprechender Kommunikationsmittel der Steuereinheit. In Summe wird eine individuelle, objektabhängige Ansteuerung des Torantriebes geschaffen.

Die Objektidentifizierung erlaubt demzufolge eine automatische Authentifizierung autorisierter Objekte, für diese eine automatische Toröffnung ausgeführt wird. Un- bekannten Objekten kann hingegen der Eintritt durch das Tor verweigert werden. Ferner besteht die Möglichkeit zur zeitabhängigen Autorisierung. Hierfür sind in der Datenbank zusätzlich objektbezogene Toröffnungszeiten hinterlegt, so dass bei einzelnen Objekten eine Toransteuerung, insbesondere eine Toröffnung nur zu be- stimmten Uhrzeiten bzw. Zeitintervallen ausgeführt wird. Zusätzlich oder alternativ können Objektbewegungsrichtungen mit einzelnen Objekten in der Datenbank ver- knüpft sein. In diesem Fall kann bei gewissen Objekten eine Toransteuerung, ins- besondere Toröffnung nur dann ausgelöst werden, wenn sich diese mit einer vorde- finierten Bewegungsrichtung auf das Torelement zubewegen. Bewegt sich ein ent- sprechendes Objekt beispielsweise nur parallel zum Torelement und tritt so in den Überwachungsbereich ein, erfolgt keine Toröffnung.

Ferner kann vorgesehen sein, weitere Referenzmarkierungen im unmittelbaren Torbereich bzw. der Toröffnung anzuordnen, um bspw. die aktuelle Torstellung besser erfassen und in die Torsteuerung einbeziehen zu können. Denkbar ist es beispielsweise, dass bestimmte Torstellungen mit geeigneten Referenzmarkierun- gen versehen sind. Möglich ist die Installation ein oder mehrerer Referenzmarkie- rungen in entsprechender vertikaler Höhe zur Markierung einer vollständig ge- schlossenen und/oder vollständig geöffneten und/oder mittleren Torstellung. Eine Montage entsprechender Referenzmarkierungen am Torrahmen und oder sonstiger die Toröffnung bildender Elemente ist sinnvoll.

Weiterhin kann vorgesehen sein, auch das Torelement selbst mit entsprechenden Referenzmarkierungen auszustatten. Sinnvoll ist eine Referenzmarkierung an der Torunterkante, um die Position der Kante auf den Bildaufnahmen eindeutig identifi zieren zu können.

Die einzelnen installierten Referenzmarkierungen als auch Teilbereichreferenzmar- kierungen lassen sich zur Ermittlung der physikalischen Abmessung eines detek- tierten Objektes nutzen. Die Lage und der Abstand der Referenzmarkierungen zu- einander lässt sich herbei als Referenzmaß für die Bestimmung der physikalischen Größe der Objekte verwenden. Gegebenenfalls sind der Steuereinheit die Abstän- de zwischen den Referenzmarkierungen bzw. die genaue Position der Referenz- markierungen bekannt. Eine Anordnung von Referenzmarkierungen im kamerana- hen Bereich hat den Vorteil, dass diese auch bei schlechten Sichtverhältnissen er- fasst und für die Objektvermessung nutzbar sind.

Sind die Referenzmarkierung sowohl in horizontaler als auch vertikaler Ebene ver- teilt angeordnet, lassen sich erfasste Objekte dreidimensional vermessen. Hierbei ist besonders die vertikale Höhe eines Objektes von Interesse, denn in diesem Fall kann die Steuereinheit den Öffnungsgrad des Torelementes in Abhängigkeit des jeweiligen Objektes einstellen. Gerade bei hochbauenden Industrietoren kann es energetisch sinnvoll sein, das Tor nur soweit wie nötig zu öffnen.

Für die Verfahrensausführung ist die Installation wenigstens eines stereoskopi- schen Kamerasystems wesentlich. Zur Optimierung des Erfassungsbereichs kann jedoch die Anordnung mehrerer Kamerapaare sinnvoll sein. In einem solchen Fall kann die Steuereinheit die bereitgestellten Aufnahmen der wenigstens zwei Kame- rasysteme miteinander vergleichen. Bspw. können durch ein zweites Kamerapaar auch solche Objekte erfasst werden, die bezüglich des ersten Kamerapaares in einem toten Winkel liegen bzw. hinter einem vorgestellten Element verschwinden. Am effektivsten ist die Anordnung von Kamerapaaren an gegenüberliegenden Be- reichen des Überwachungsbereichs. Darüber hinaus wird durch das Vorsehen mehrerer stereoskopischer Kamerasysteme eine gewisse Redundanz oder Diversi- tät geschaffen.

Für den Nachtbetrieb bzw. Betrieb bei wenig Tageslicht ist die Verwendung von passenden IR-Modulen innerhalb des Kamerasystems sinnvoll.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Torsystem vorgeschlagen, das sich durch wenigstens ein betätigbares Torelement, wenigstens einen Torantrieb zum Öffnen und Schließen des Torelementes und wenigstens eine Steuereinheit auszeichnet. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass das Torsystem wenigs- tens ein stereoskopisches Kamerasystem umfasst, das Bildaufnahmen von einem definierten Überwachungsbereich vor dem Torelement bereitstellt. Eine Steuerein- heit des Torsystems umfasst Mittel zur Objekterkennung anhand der Bildaufnah- men und sieht eine Steuerung des Torantriebes in Abhängigkeit einer ausgeführ- ten Objekterkennung vor.

Das Torsystem umfasst bevorzugt Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dementsprechend zeichnet sich das Torsystem durch dieselben Vortei- le und Eigenschaften aus, wie sie bereits voranstehend anhand des erfindungsge- mäßen Verfahrens erläutert wurden. Auf eine wiederholende Beschreibung wird aus diesem Grund verzichtet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 : eine Skizze des Torsystems zur Veranschaulichung der Grundidee der

Erfindung,

Figur 2: eine Skizze zur Erläuterung der Referenzmarkierungen,

Figur 3: eine Skizze des in Teilbereiche unterteilten Überwachungsbereichs,

Figur 4: eine Skizze zur Erläuterung der Erfassung von Objektbewegungen,

Figur 5: eine Skizze zur Erläuterung der Objektidentifikation,

Figur 6: eine Skizze der Durchgangsöffnung mit zusätzlich angebrachten Refe- renzmarkierungen in einer Vertikalebene

Figur 7: eine Skizze zur Verdeutlichung der Objektvermessung, und

Figur 8: eine Skizze zur Erläuterung der Modifikation des Torsystems zur

Vermeidung eines toten Winkels. Nachfolgend werden einzelne Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand skizzierter Darstellungen des erfindungsgemäßen Torsystems erläutert. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte der Figuren 1 bis 8 miteinander in ei- nem Torsystem kombiniert werden können, jedoch alternativ auch einzeln umsetz- bar sind.

Wesentlicher Kernaspekt des Torsystems ist das Verfahren der Stereoskopie unter Verwendung von wenigstens zwei achsparallel montierten Kameras. Hierbei kann durch eine Verrechnung der nahezu gleichzeitig aufgenommenen Kamerabilder die Größe eines Objektes im Erfassungsbereich vermessen werden. Die Erfindung wendet dieses Verfahren für die Überwachung des Bereiches vor einem Tordurch- gang an.

Der grundlegende Aufbau des Systems und das Grundprinz des Verfahrens soll kurz anhand der Figur 1 erläutert werden. Zwei achsparallel montierte Kameras 52, 54 sind mittels Datenverbindung 51 , 53 mit einer Recheneinheit 50 verbunden. Die Kameras sind so installiert, dass sie den Überwachungsbereich 7 vor der Tordurch- fahrt 34 erfassen können. Die Recheneinheit 50 vergleicht die mit der Kamera 52 und Kamera 54 annähernd zeitgleich erzeugten Bilder mit stereoskopischen Be- rechnungen. Objekte 44, die in der Überwachungsebene 7 stehen, können als sol- ches erkannt und in Größenrelation zueinander gesetzt werden. Hierbei lässt sich zum einen die Höhe 40 des Objektes 44 ermitteln als auch die genaue Position in Form einer X- und Y-Koordinate 42, 43 innerhalb eines für den Überwachungsbe- reich 7 definierten kartesischen Koordinatensystems relativ zum Tor. Mit Hilfe die ser Informationen kann in erster Linie das sichere Schließen und als Funktionser- weiterung auch ein Öffnen des Durchgangs 35 durchgeführt werden.

Die Kennzeichnung des Überwachungsbereiches 7 (Vorfeld) kann durch geeignete Referenzmarkierungen 2, 6 erfolgen. Siehe Figur 2. Dies erlaubt ein automatisches Anlernen des Überwachungsbereiches 7. Weiterhin kann hierdurch eine Plausibili- tätsprüfung des Systems in der Form durchgeführt werden, dass alle Marken 2, 6 erkannt werden müssen, damit das System eine Schließfreigabe ausgeben kann. Mit Hilfe von weiteren Referenzmarkierungen, nachfolgend Teilbereichreferenzmar- kierungen, lässt sich der Überwachungsbereich 7 auch in unterschiedliche Teilab- schnitte aufteilen. In Figur 3 wird durch diese Teilbereichsreferenzmarkierungen 4 der Überwachungsbereich 7 in zwei Bereiche geteilt nämlich einen Sperrbereich 3 und einen Warnbereich 5. Wird ein störendes Objekt im zum Tor 1 gerichteten Sperrbereich 3 erkannt, hält das Tor 1 beim Zufahren sofort an oder öffnet es wie- der (je nach Einstellung). Ein im hinteren Warnbereich 5 detektiertes Objekt ver- langsamt die Schließbewegung des Tores 1 lediglich. Durch diese Trennung kann der Benutzer durch rein intuitives Handeln entscheiden, ob er das Tor durch ein Überschreiten der Grenzlinie zwischen Sperr- und Warnbereich 3, 5 schließen las- sen möchte oder ob er es durch weiteres Vorrücken in Torrichtung öffnet.

Anhand Figur 4 soll die Möglichkeit zur Bewegungserkennung bei Objekten ver- deutlicht werden. Durch Bewertung der Bilder unter zeitlichen Aspekten kann auf die Richtung und die Geschwindigkeit eines Objektes geschlossen werden. Wenn die Berechnung der zeitlich zurückliegenden Kameradaten 10 darauf schließen lässt, dass sich ein Objekt 11 auf das Tor 1 in Pfeilrichtung 12 zubewegt, wird das Tor 1 zu einem geschätzten zukünftigen Zeitpunkt so geöffnet, dass das Objekt 11 ohne anzuhalten passieren kann. Hierdurch wird das Tor möglichst optimal geöff- net, um durch kurze Toröffnungen unter anderem Energiekosten zu sparen.

Eine weitere Optimierung ergibt sich, wenn die Berechnung der zeitlich zurücklie- genden Kameradaten 15 darauf schließen lässt, dass sich ein Objekt 14 vom Tor 1 in Pfeilrichtung 13 wegbewegt und das Tor auch nach Unterschreiten der Mindest- distanz nicht geöffnet wird. Auch hier ist der Vorteil die Vermeidung eines Wär- meaustausches durch das Vermeiden der Toröffnung.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Erkennung von Identifikations merkmalen eines Objektes und einer nachfolgenden objektabhängigen Torsteue- rung, wie dies in der Skizze der Figur 5 veranschaulicht wurde. Durch die Verknüp- fung eines Objektes mit einer eindeutigen Identifikation können dem Objekt be- stimmte Eigenschaften zur Torsteuerung zugeordnet werden. Die Rechnereinheit 50 erkennt ein dem Objekt 26 zugeordnetes Identifikationsmerkmal 25 und ruft hierzu die dazugehörigen Daten aus einer Datenbank in der Rechnereinheit 50 ab. Denkbar sind zur Identifikation die bekannten QR-Codes, die bspw. auf das Dach eines Gabelstaplers geklebt sind.

In der Datenbank ist bspw. hinterlegt, dass dieser QR-Code das Tor 1 an Arbeitsta- gen zwischen 7:00h bist 15:00h öffnen soll, sofern sich das Objekt 26 in der Ver- gangenheit 27 auf das Tor 1 hinbewegt hat. Das Tor 1 wird passend zur vorausbe- rechneten Zeit 24 geöffnet. Anders verhält es sich, wenn ein Objekt 21 keine Identi- fikation 22 aufweist: Hier wird das Tor 1 auch dann nicht geöffnet, falls sich das Ob- jekt 21 in der Vergangenheit 20 auf das Tor 1 hinbewegt hat.

Durch diese Erweiterung können Öffnungs- und Schließeigenschaften zu einem Objekt hinterlegt werden. Denkbar ist die Steuerung von Öffnungszeiten oder die Verknüpfung von Identifikation und Bewegungsrichtung bzw. Bewegungsvektoren: Bestimmte Objekte öffnen bspw. das Tor 1 auch dann, wenn sie von der Seite auf das Überwachungsfeld 7 fahren, andere Objekte, wie bspw. ein Gabelstapler, müs- sen stattdessen im nahezu rechten Winkel auf das Tor 1 zufahren, um einen Öff- nungsvorgang auszulösen. Weiterhin können Objekte ohne Identifikationsmerkmal 25 nur bestimmte Tore oder gar keines öffnen. Diese Funktion bringt große Vorteile in der Optimierung des internen Warenverkehrs mit sich. Bspw. können Gabelstap- ler quer vor einer Torreihe herfahren, ohne diese zu öffnen. Andere Objekte können das Tor 1 nur während der Arbeitszeiten öffnen, wenn sie im nahezu rechten Win- kel das Tor 1 anfahren.

Mit Bezug zur Figur 2 wurde die Anbringung und Verwendung von Referenzmarkie- rung in der Horizontaleben erläutert. Ergänzend können jedoch weitere Referenz- markierungen in Vertikalebenen angebracht sein, was in Figur 6 gezeigt ist. Im Ein- zelnen betrifft der konkrete Vorschlag der Figur 6 eine Erweiterung der obigen An- wendung um eine vertikale Ebene 35, die im annähernd rechten Winkel zum Über- wachungsbereich 7 hinzugefügt wird. Durch gesonderte Kennzeichnung der offen 30 und der geschlossen Position 36 des Tores 31 mit Referenzmarken können Ob- jekte im Überwachungsbereich 7 auch bei nicht sichtbaren Referenzmarken 6 des Überwachungsbereiches 7 vermessen werden, wie dies bei ungünstigen Wetter- oder Beleuchtungsverhältnissen Vorkommen kann.

Darüber hinaus bietet diese Erweiterung die Möglichkeit für eine Durchgangsüber- wachung. Durch die Einführung einer weiteren Referenzmarke 32 an der Torunter- kannte (siehe Figur 7) kann die Toröffnung 35 im System als Größe zugänglich gemacht werden. Hierdurch kann das Tor passend für die Höhe 40 eines erkannten Objektes 44 geöffnet werden, so dass der erreichte Öffnungsgrad 34 etwas über der Objekthöhe 40 liegt um die Öffnungs- und Schließzeiten zu optimieren. Weiter- hin kann erkannt werden, dass das überwachte Objekt 44 die Torschwelle 37 pas- siert hat und das Tor geschlossen werden kann, da das Kamerasystem auch noch hinter die Schwelle schauen kann. In Verbindung mit der Bewegungserkennung kann hier eine sehr zuverlässige Aussage getroffen werden.

Durch die Identifikation der Torunterkannte 32 kann diese für einen automatisierten Einrichtbetrieb herangezogen werden, da das Kamerasystem der Torsteuerung die absolute Position der Torunterkante mitteilen kann, wodurch diese die relative Posi- tion mit eigenen Ermittlungen abgleichen kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass be- stimmte Positionssensoren entfallen können.

Für den Fall, dass eine Nachtsicht gewünscht ist, kann das Kamerasystem mit ei- nem passenden IR-Kameramodul ausgestattet und die Szene durch IR- Scheinwerfer ausgeleuchtet werden. Somit kann das System auch bei nicht vor- handener Beleuchtung funktionsfähig sein.

Durch unglückliche Situationen (Figur 8) kann es Vorkommen, dass ein Objekt 62 ein anderes Objekt 64 verdeckt, weil dies im toten Winkel 63 der Stereokamera 60 liegt. Hierdurch könnte die Stereokamera 60 einen Schließbefehl an das Tor sen- den, durch das ein Notstopp ausgelöst werden müsste. Ein solches Szenario würde durch den Einsatz mindestens einer weiteren Stereokamera 65 verhindert werden, die den toten Winkel 63 einsehen kann und die Objekte 64 sieht, die die Stereoka- mera 60 nicht mehr sehen kann. In einer Erweiterung ist es denkbar, dass die Ste- reokamera 60 die Objektdaten mit der Stereokamera 65 vergleicht und hierdurch viel sichere Entscheidungen für die Öffnung und Schließung der Tore treffen kann.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Torsystems sowie Torsystem Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Torsystems mit wenigstens einem betätigbaren Torelement, wenigstens einem Torantrieb zum Öffnen und Schließen des To- relementes und einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Torantriebs, wobei mittels wenigstens eines stereoskopischen Kamerasystems ein vor dem To- relement liegender Überwachungsbereich aufgenommen wird, eine Objekter- kennung der Steuereinheit durch Auswertung der Kameraaufnahmen Objekte im Überwachungsbereich erkennt und das Torelement unter Berücksichtigung eines erkannten Objektes im Überwachungsbereich ansteuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mittels der Objekterkennung die Position des erkannten Objektes relativ zum Torelement bestimmt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Überwachungsbereich durch ein oder mehrere im Überwa- chungsbereich installierte und durch die Steuereinheit identifizierbare Refe- renzmarkierungen gekennzeichnet ist, wobei vorzugsweise eine Plausibilitäts kontrolle einmalig, periodisch oder zufällig während des Torbetriebs ausge- führt wird, während dieser alle oder zumindest eine definierte Anzahl an Refe- renzmarkierungen erfolgreich identifiziert werden müssen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Überwachungsbereich in zwei oder mehrere Teilbereiche unterteilt ist, vorzugsweise mittels ein oder mehrerer Teilbereichreferenzmar- kierungen, wobei eine Objekterkennung innerhalb der Teilbereiche unter- schiedliche Steuerfunktionen auslöst, bspw. wird bei einem in einem ersten Teilbereich erkannten Objekt der Torantrieb unverzüglich gestoppt oder um- gekehrt, während bei einem in einem zweiten Teilbereich erkannten Objekt die Geschwindigkeit einer Schliess- oder Öffnungsbewegung verändert, ins- besondere reduziert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mittels der Objekterkennung eine Bewegung des erkannten Objektes erfasst wird, insbesondere dessen Bewegungsrichtung und/oder Bewegungsgeschwindigkeit, und für die Steuerung des Torantriebes berück- sichtigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine Öffnungsbewegung des Torantriebes auslöst, wenn sich ein erkanntes Objekt auf das Torelement zu bewegt, insbesondere wird die Öffnungsge- schwindigkeit des Torelementes derart an die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes angepasst, um ein rechtzeitiges Öffnen des Torelementes bei fort- währender Bewegung des Objektes sicherzustellen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Objekterkennung erkannte Objekte identifiziert, insbeson- dere anhand ein oder mehrerer individueller Objektkennzeichnungen identifi- ziert, Steuerdaten aus einer Datenbank zu dem identifizierten Objekt abruft und eine individuelle, objektabhängige Ansteuerung des Torantriebes aus- führt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Datenbank Toröffnungszeiten und/oder Objektbewegungsrichtungen mit Objektidentifizie- rungsmerkmalen verknüpft sind und unterschiedliche Steuerungsfunktionen wie bspw. eine Toröffnung bei identifizierten Objekten innerhalb des Überwa- chungsbereiches gemäß den verknüpften Toröffnungszeiten und/oder Objekt- bewegungsrichtungen ausgelöst werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein oder mehrere Referenzmarkierungen im Bereich der Tor- öffnung angeordnet sind, vorzugsweise zur Markierung unterschiedlicher To- relementstellungen, wie bspw. die vollständig geschlossene, vollständig ge- öffnete und eine mittlere Stellung des Torelementes.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Torelement, insbesondere die Torunterkante, mit wenigs- tens einer Referenzmarkierung versehen ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Objekterkennung erkannte Objekte hinsichtlich ihrer physi- kalischen Abmessung, idealerweise dreidimensionalen Abmessung, vermisst, insbesondere unter Verwendung der Referenzmarkierungen für die Kenn- zeichnung des Überwachungsbereiches und/oder der Toröffnung.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungs- grad des Tores unter Berücksichtigung des vermessenen Objektes eingestellt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens zwei stereoskopische Kamerasysteme vorgesehen sind, deren Aufnahmen durch die Steuereinheit miteinander verglichen wer- den.

14. Torsystem mit wenigstens einem betätigbaren Torelement, wenigstens einem Torantrieb zum Öffnen und Schliessen des Torelementes und wenigstens ei- ner Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein stereoskopi- sches Kamerasystem zur Aufnahme eines vor dem Torelement liegenden Überwachungsbereiches vorgesehen ist, die Steuereinheit Mittel zur Ob- jekterkennung anhand der Bildaufnahmen umfasst und das Torelement unter Berücksichtigung der ausgeführten Objekterkennung steuert.

15. Torsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerein- heit Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 umfasst.