【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种带有人员检测器的监控系统，该检测器配备成像传感器，优选地具有用于记录数字图像文件的摄像机或具有激光传感器系统，或具有用于记录点云的tof摄像机（time of flight，飞行时间），以及具有评估单元，该评估单元被设计为评估图像文件或点云并且输出在监控区域内识别出的人员的位置指示。
技术介绍
1、文献中已知多种用于识别并且定位人员的方法和装置，其尤其使用摄像机，摄像机的视频流被人工神经网络逐帧地分析。神经网络能够提供在二维图像中识别出的人员的位置和范围（长度、高度）。然后，从该位置能够确定人员的实际位置。
2、例如，在没有隔离保护设施的情况下，在人类附近使用工业机器人需要合适的基于传感器的环境检测，以便可靠地探测人员以及其他物体，从而在威胁的碰撞情况下能够以适当的方式反应。
3、在christina ramer的专题论文“在制造中用于安全且更灵活的机器人辅助系统的工作空间监控和自主路径规划”中，描述了借助神经网络使用摄像机图像评估的人员识别的各种方法。
4、ep 3 709 106 a1公开了一种安全系统和一种用于保护机器的方法，该机器具有第一传感器和第二传感器。
5、de 10 2020 133 784 b4显示了一种带有安全系统的方法和一种用于定位至少一个对象的安全系统，该安全系统具有至少一个控制单元和评估单元以及无线电定位系统。
6、ep 2 825 812 b1描述了一种用于保护自动化运行的机器的危险工作区域的装置，该装置具有至少一个传感单元
7、在ep 3 588 365 a1中，因为为了检查处理通道的完整性不必比较处理结果的所有数据，而是少量代表信息的特征值足够，所以改善了可靠的多通道评估。
8、ep 1 964 063 b1显示了一种用于配置监控装置以监控空间区域的方法，特别是用于对自动化运行的机器或系统的工作区域的故障安全监控。
技术实现思路
1、在本专利技术的意义中，故障安全自动化系统理解为工业控制器，该工业控制器根据标准iec62061认证并且因此被设计为针对功能安全设计的控制器。
2、故障安全自动化系统控制过程，其能够立即地假设安全状态作为未期望的运行行为或故障作为结果。该情况是故障安全控制过程，在控制过程中示出了立即关闭进入安全状态不会对人或环境构成风险。故障安全系统超越了传统的安全工程并且激活了广泛的智能系统，这些系统遍及电驱动器和测量系统。用户在具有更高安全要求的应用中使用故障安全系统。由于在故障安全系统中借助详细的诊断信息改善了错误识别和错误定位，生产能够在安全相关的中断后再次迅速地重新开始。
3、根据现有技术，已知的人员检测器今天已经达到了非常高的质量。然而，从“功能安全”背景得出的要求未被满足。这些要求包括可靠性诊断，该可靠性诊断揭露在监控系统和其子系统（诸如例如，摄像机、激光扫描仪、人工神经网络、通信链路等）中的所有可能的错误。
4、因此，本专利技术的目的是提供一种监控系统，该监控系统使可靠地识别错误的发生是可行的，例如，在基于摄像机的人员检测器中。
5、对于上述监控系统，该目的通过权利要求1的特征实现。诊断单元配备为了接收位置指示使用第一输入通道并且为了检查所识别的人员的位置指示（p）使用第一输出，该位置指示例如位置指示的确认信号。诊断单元具有用于错误信号的第二输出，并且诊断单元配备检测单元，使用多个合理性标准对所识别人员的位置指示的输出的合理性进行检测，此外，诊断单元在至少一个合理性标准被违反的情况下被设计为识别错误并在第二输出上输出错误信号。
6、为了可靠地识别基于摄像机的人员检测器中出现的错误，除了人员检测器的第一组件，即，摄像机和第二组件，即，评估单元，优选地实施为人工神经网络，还插入了第三组件，即，诊断单元。诊断单元被设计为检查人工神经网络（评估单元）的输出的合理性。优选地，该诊断单元在安全技术中实现，例如，使用设计为故障安全的可编程逻辑f控制器，使得能够假设，诊断单元本身的所有错误同样被控制。
7、在诊断单元上能够执行以下合理性检查，例如：
8、a）识别出现或消失在图像中间的人员，
9、b）突然的位置变化，
10、c）大于2m/s的人员速度，
11、d）在具有进入限制的区域内的人员（例如，在栅栏后面），
12、e）在物理方面不可能的位置处的人员（例如，悬浮在空中）。
13、这些检查利用了人工神经网络以无状态方式运行的优点，并逐帧地、单独地分析图像。因此，在许多情况下，通过提供的结果在序列中变得不一致能够识别在人工神经网络或在摄像机中的错误。
14、如果至少一个合理性检查失败，则诊断单元已经识别错误。然后，诊断单元能够决定首先容忍该错误（例如，如果人员在恰好一张图像中缺失，但后来立即在相同地点被再次探测到），或者向下游决策过程发出识别故障的危险信号。
15、在另外的实施例中，因为诊断单元还被设计为接收并且评估附加信息，并且将附加信息包括进入合理性检查中，所以错误的识别被改善。
16、根据本专利技术，监控系统设计为具有分配单元，该分配单元设计为结合第一人员检测器和第二人员检测器接收来自诊断单元的控制信号，其中，第一人员检测器设计为具有第一成像传感器，优选地具有用于记录数字图像文件的第一摄像机或用于记录点云的第一激光传感器系统，并且具有第一评估单元，第二人员检测器设计为具有第二成像传感器，优选地具有用于记录数字图像文件的第二摄像机或用于记录点云的第二激光传感器系统，并且设计为具有第二评估单元，诊断单元在此情况下被设计为了生成控制信号，使得从第一成像传感器分配到第一评估单元或第二评估单元，该第一成像传感器优选为第一摄像机或第一激光传感器系统，或者从第二成像传感器分配到第一评估单元或第二评估单元，该第二成像传感器优选为第二摄像机或第二激光传感器系统，该分配由控制信号指定，并且此外，诊断单元设计为具有，在具有期望的分配改变之后，使用该指定来生成第四附加信息，因为诊断单元设计，使得在分配的每次变换之后，来自先前分配的识别出的位置指示的期望与来自已经存在的分配的识别出的位置指示进行比较，如果期望不匹配，则错误信号输出。
17、例如，诊断单元能够利用有关位于监控区域内人员数量的附加信息，以便可能地使用合理性检查来识别错误。例如，在入口处的人员能够通过旋转门被计数进行。因此，诊断单元具有期望，该期望被用作额外的诊断。例如，如果两个人位于监控区域内，则人员检测器也必须一直报告正好两个人，否则能够发出人员检测器的功能的故障的危险信号。对于较大的监控区域（例如，整个工厂大厅或被较大物体遮挡的区域的视野），必须将多个人员检测器联接，该多个人员检测器总体上覆盖整个区域。然后，能够为所有人员检测器使用共同的诊断单元。在这种情况下，该共本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种监控系统（1），具有第一人员检测器（2a），所述第一人员检测器设计为：
2.根据权利要求1所述的监控系统（1），其中，所述诊断单元（6）设计用于将位于被监控的所述监控区域（FOV）内的人员的数量作为第一附加信息（Z1）进行评估。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的监控系统（1），其中，所述诊断单元（6）设计用于生成幻影图像（G1，G2），人员检测器（2）在生成幻影图像的情况下具有图像混合单元（30），所述图像混合单元设计用于，将所述幻影图像（G1，G2）叠加到所述图像文件（D1a）中，从而使得所述幻影图像（G1，G2）与当前摄像图像重叠，进而能够评估另外的附加信息（Z3）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的监控系统（1），其中，所述成像传感器设计为具有执行器（M1），并且所述诊断单元（6）设计用于通过控制指令（50）控制所述执行器（M1），以使所述监控区域（FOV）的部分以预定范围进行改变，其中，该改变能够作为第五附加信息（Z5）在所述诊断单元（6）中被评估。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的监控系统（1），其中，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的监控系统（1），其特征在于，所述诊断单元（6）设计为工业控制器进而设计为针对功能安全设计的控制器，所述工业控制器根据标准IEC61508被认证。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的监控系统（1），其中，所述诊断单元设计用于执行以下合理性检查：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种监控系统（1），具有第一人员检测器（2a），所述第一人员检测器设计为：
2.根据权利要求1所述的监控系统（1），其中，所述诊断单元（6）设计用于将位于被监控的所述监控区域（fov）内的人员的数量作为第一附加信息（z1）进行评估。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的监控系统（1），其中，所述诊断单元（6）设计用于生成幻影图像（g1，g2），人员检测器（2）在生成幻影图像的情况下具有图像混合单元（30），所述图像混合单元设计用于，将所述幻影图像（g1，g2）叠加到所述图像文件（d1a）中，从而使得所述幻影图像（g1，g2）与当前摄像图像重叠，进而能够评估另外的附加信息（z3）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的监控系统（1），其中，所述成像传感器设计为具有执行器（m1），并且所述诊断单元（6）设计用于通过控制指令（50）控制所述执行器（m1），以使所述监控区...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克西米利安·沃尔特，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：
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