JP2007140606A - 駐車場監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】駐車場における駐車或いは空の状況を正確に判定することができる駐車場監視システムを提供すること。
【解決手段】駐車場１０内において少なくとも駐車スペース１３と該駐車スペース１３に至る走行路１２とを同時に連続して撮影する撮像手段１と、撮像手段１により撮像された画像情報に基づいて駐車場１０内における物体のうち少なくとも車両１５の連続した時間的変化をデータベースに基づいて識別して駐車スペースの占有位置を判定する画像処理手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駐車場監視システムに関し、より詳しくは、撮像装置を用いて駐車場の空き状態を管理する駐車場監視システムに関する。

複数台の車両を駐車できる駐車場には有人で駐車状況を管理する方式や無人でその管理を行う方式、或いはそれらを併せた方式があり、いずれの方式においても複数配置された駐車区画の空き情報を管理、認識することが駐車場運営にとって必須となり、種々の方式や手法が提案されている。

そのような方式において目視以外の各駐車スペースにおける車両の有無の典型的な認識は、駐車区画毎に設置されるループコイル、超音波センサ、赤外線センサ等の検知素子を用いた装置によって行われる。

また、画像処理により駐車状況を管理することも行われ、例えば下記の特許文献１では、駐車場の全体をカメラで撮影して所定時間毎に駐車場画像を取り込み、その前後の駐車場の減算を行って移動中の車両、或いは移動状態から停止した車両を検出するとともに、その車両の位置情報を駐車場マップに登録し、駐車場マップを所定時間毎に更新しながら車両の位置を追跡して、駐車場における車両の駐車位置及び空車位置を管理することが記載されている。

特許文献２には、駐車場画像における各駐車領域内にそれぞれ予め判定領域を設け、各判定領域内で車幅方向のエッジの画素数を検出し、そのエッジの画素数が判定基準を超える場合には駐車料領域に車両が駐車中であると判定し、さらに駐車場の駐車台数を計数することが記載されている。

特許文献３には、駐車場をカメラで真上から撮影して取得した画像と予め撮影された駐車場の背景画像との差を求め、その差分に基づいて車両を抽出して空の駐車区分を行うことにより、在車管理を行うことが記載されている。
さらに、特許文献４には、走行路と車室を分けて監視し、走行路に車両が不在の時に車室側監視手段を起動させて在車判定を行うことが記載されている。
特開平４−２９０１９９号公報 特開平５−３２４９５４号公報 特開平９−１６８９７号公報 特開平１１−２９６７９７号公報

上記の従来技術のうち、駐車区画毎にループコイルや各種センサを用いて車両の駐車状況を判定するシステムでは、それらの検知素子を多数の駐車区画に設置する必要があり、機器及び設置工事の費用が嵩むのでコストの低減が難しい上に、人間や小動物によってもセンサが反応して誤認識のおそれがある。

これに対して、特許文献１〜４に記載されたように車両エッジ検出、微分処理、パターンマッチングによる画像処理を用いると、センサ等を用いる場合に比べて設置工事を軽減することができ、しかも、小動物等による誤認識が発生しにくくなるが、車両が駐車区画以外に駐車されている場合や、一台の車両が複数の駐車区画に渡って駐車された場合には正確な駐車状況の判断が難しくなる。なお、特許文献１〜４では実質的に静止画像に基づいて処理が行われる。

本発明が解決しようとする課題は、駐車場における駐車或いは空の状況を正確に判定することができる駐車場監視システムを提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明の第１の態様は、駐車場内において少なくとも駐車スペースと該駐車スペースに至る走行路とを同時に連続して撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像情報に基づいて前記駐車場内における物体のうち少なくとも車両の連続した時間的変化をデータベースに基づいて識別して前記駐車スペースの占有位置を判定する画像処理手段とを有することを特徴とする駐車場監視システムである。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記車両以外の前記物体は前記車両とは異なる時間的変化を有し、該時間的変化が所定のパターンである場合に警告を発する警告手段をさらに有することを特徴とする。
本発明の第３の態様は、前記第１又は第２の態様において、前記時間的変化は、前記物体の移動速度、移動距離、移動軌跡であることを特徴とする。

本発明によれば、駐車場内を撮影した動画の画像情報における物体の動きを把握、監視することにより、車両の連続した時間的変化に基づいて駐車場内における車両の駐車状況を正確に把握することができ、駐車スペースの所定位置からずれた状態で車両が駐車されてもその駐車状況を正確に判断することが可能となる。
また、車両のみならず、人間などの他の移動物体を監視、解析できるので、侵入禁止区域への人間の侵入、人間の走行、長時間の停止、或いは蛇行歩行などの不審行為を認識して警告することにより、駐車場内の安全な環境確保のための駐車場管理を行うことができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムにより監視される駐車場とカメラの配置関係を示す平面図、図２は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムのカメラの視野を示す図、図３は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムを示す図である。

図１に示す駐車場１０において、ゲート１１に繋がる複数の走行路１２に沿って駐車スペース１３が配置され、さらに、各駐車スペース１３では床に引かれた白線、黄線等によって区分された複数の駐車区画１４が隣接して配置されている。
また、駐車場１０内の壁面、天井面又はそれらの近傍には、駐車スペース１３を見下ろせる位置に動画撮像手段であるカメラ１が複数取り付けられている。なお、カメラ１は外部信号によりそれぞれ首を振る動作を行って向きを変えて撮像を行える構造となっていてもよい。

カメラ１は、その撮像視野により全ての駐車スペース１３、全ての走行路１２、ゲート１１及びそれらの周辺を同時に撮影できる位置と台数で配置され、さらに図２に示すように画像処理装置２に接続されている。
画像処理装置２は、図３に示すように、一台又は複数台のカメラ１に接続されて画像情報、特に画像の画素情報を入力する一方、ネットワーク９に画像データと処理信号を入出力するように構成されている。ネットワーク９には画像処理装置２だけでなく画像記憶装置３、データベース部４、監視用端末処理装置５及び機器制御装置６などが接続され、それらはネットワーク９を通して互いにデータと信号を送信、受信できる状態となっている。

画像処理装置２は、カメラ１により撮像された駐車場１内の車両１５、人間（不図示）などの物体の画像の画素情報に基づいてその物体の動作解析処理を実行するとともに、解析データをネットワーク９に出力する構成を有し、例えば、カメラ１から入力する画像情報と、データベース部４に蓄積された画像情報と、画像記憶装置３に記憶された画像情報と、監視用端末装置５から出力された指令信号などを入力して画像情報処理を行ったり、画像処理データを作成してデータベース部４に出力したり、監視用端末装置５の表示装置に撮像画像を表示させたり、機器制御装置６へ処理信号を出力したり、カメラ１の撮像向きの変更などを行わせる構成を有している。

画像処理装置２による画像データ処理は、例えば図４に示すようなフローに従って行われる。
図４において、画像処理装置２は、データベース部４の初期化処理を行った後に（図４のイ）、駐車場１０内を駐車禁止として車両、人間などの移動可能な物体が存在しない状態でカメラ１を撮像動作させて駐車場１０内の画像情報を入力し、その色彩、輝度、統計的分布情報等を抽出し、背景モデルとしてデータベース部４に格納する（図４のロ）。

続いて、駐車可能な状態にされた駐車場１０内で、カメラ１による画像の画像情報を取得し、背景モデルと比較して物体の画像の時間的変化を識別する。その時間的変化の要素に対して輪郭識別処理を行って時間的変化の要素を塊とし、これを候補物体として認識する（図４のハ）。輪郭識別処理は、候補物体が例えば車両か人間かを識別するための前処理である。

そのような候補物体のデータを、大きさ、位置、移動方向、移動速度、移動軌跡、連続移動距離、その他の動作要素に基づき事前に学習させたニューラルネットに入力し、これにより、候補物体が目的とする車両若しくは人間であるかの判定や車両１５の入車動作、出車動作の判定などが行われる（図４のニ）。さらに、判定された物体が、以前にデータベース部４に記録した情報と同じか否かを確認し、同じであれば今回取得した色、輝度、大きさ、位置、種々の動作要素などの情報を最新情報として蓄積且つ更新する一方、以前にデータベース部４に記録されていない情報であれば新規物質としてデータベース部４に記録する（図４のホ、へ、ト）。

即ち、物体の動作要素の時間的変化、例えば移動軌跡、進行距離、進行方向、速度がデータベースのパターンと同じかどうかを比較することにより、物体が車両１５の場合に入車又は出車のいずれかであるかの判定や、入車又は出車の対象となった駐車区画１４の位置を判定し、さらに２つの駐車区画１４に渡って駐車状態となっているか、走行路１２に駐車されているかを判定する（図４のチ）。そのような動作要素の時間的変化がデータベース部４に格納されていない場合には、監視用端末処理装置５にその状況を表示するとともに、動作要素の時間的変化をデータベース化する。そのデータベース化の判断は、監視者が監視用端末処理装置５を介して指令してもよい。

そのようなデータ処理により車両１５が入車又は出車した駐車区画１４の位置を判定するとともに、２つの駐車区域１４に渡って車輌が駐車された状態や、或いは走行路１２に車両１５が放置された状態を認識することが可能になる。
以上のような処理動作はデータベース部５の初期化が要求されるまで繰り返し行われる（図４のリ）。

上記の画像記憶装置３は、画像処理装置２から出力された動画である画像データを記憶するとともに、記憶した画像データを要求に応じて画像処理装置２や監視用端末装置５に出力する構成を有している。なお、画像記録装置３の一部にデータベース部４が確保されている。

データベース部４は、画像処理装置２において作成された各種の動作パターンを格納、更新するとともに、格納した動作パターンのデータを要求に応じて画像処理装置２に出力する構成を有している。
機器制御装置６は、監視用端末装置５により処理された信号や、監視用端末装置５を介した人間からの指令信号、或いは、駐車場１０のゲート１１に設置されたセンサ（不図示）などからの信号によりスピーカ７の音声の出力、警報ランプ８の点灯又は消灯、ゲート１１の開閉、駐車場１０の外側に設けられた表示装置２０への表示、その他の機器の動作を制御する構成を有している。

以上のような構成を有する駐車場監視システムによる駐車状態の監視について以下に説明する。
まず、図５（ａ）から図５（ｂ）の変化に示すように、駐車スペースから車両１５が出る場合には、カメラ１が作動していて撮像により得られた画像情報は画像処理装置２に取り込まれて処理される。
画像処理装置２は、学習済みのニュートラネットに画像データを入力することにより画像中の移動物体が車両１５か人間かを判定し、さらに、データベース化された動作要素などのデータに基づいて入力画像が出車する駐車区画１４の位置を特定するとともに、駐車区画１４から車両１５が出る動作であることを認識し、その駐車区画１４が空になると判定する。

そのような画像処理のデータは、ゲート１１の前に設けられた図６又は図７に示す表示装置２０に出力されて駐車スペース１３内の空き又は占有の表示を行わせるとともに、動作パターンとしてデータベース部４に格納される。図６に示す表示装置２０は、駐車場１０における各駐車区画１４の空又は占有の表示をさせるものである。また、図７に示す表示装置２０は、駐車場１０を前後左右に４つの領域に区分して各領域における車両の占有率を表示するようにしたものである。

なお、車両１５が２つの駐車区画１４に渡って駐車される場合には図６に示す表示装置２０では、それら２つの駐車区画の双方が占有された状態の表示を行ったり、車両が走行路１２に駐車されている状態では走行路１２での駐車表示を行って、ゲート１１を通る前の車両１５の運転者に対して注意を促す。

ところで、画像処理装置２は種々の物体のうちから車両１５を抽出して駐車状況を判定するだけでなく、物体の動作解析に基づいて、予め定められた禁止領域に車両が侵入若しくは駐停車することの判定、所定の速度以上で物体が移動しているという判定、車両同士が接触したという判定を行うことも可能であり、これらの場合にも時間的変化の要素を画像記憶装置２に記憶し、或いは警報発信を行わせることも可能である。

また、画像処理装置２により、判定される物体を車両１５とは別に人間としてもよく、この場合にも車両１５を人間と置き換えた処理を行って時間的動作の解析を行ってうことも可能である。その場合の解析は、例えば移動速度、移動距離、移動軌跡、移動方向などについて人間特有の挙動の要素について行われる。これにより、解析の対象となる人間が、予め指定された禁止領域に侵入する場合、移動速度が速い場合、停止時間が長い場合、移動軌跡が直線的でなく移動時間が長い場合、転倒動作となった場合など、データベース部４に格納されたパターンに基づいて判定し、所定の動作の場合にはスピーカ７による警報発振、警報ランプ８の点灯、ゲート１１の開閉、或いは画像記憶装置３に画像録画などを行うとともに監視用端末装置５に表示を出す。

以上のような駐車場監視システムによれば、駐車場における車両の占有状況をリアルタイムに正確に把握できるので、駐車場管理者が正確に駐車場運営状況を把握でき、駐車場利用料と駐車利用率を比較するなどを行って駐車場の管理が正常に行えているかの確認が正確になる。また、駐車場の所有者が、曜日別、時間帯別、駐車スペースの位置別などの占有状況を確認でき、効率的な駐車利用についての計画が策定でき、しかも、駐車場を利用しようとする者に対して空スペース情報を提示して利用の利便性を向上することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムにより監視される駐車場とカメラの配置関係を示す平面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムのカメラの視野を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムを示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムにおける画像処理装置の処理用フローチャートである。 図５は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムを動作させる場合の駐車場において車両が出る状態を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムの表示装置の一例を示す平面図である。 図７は、本発明の実施形態に係る駐車場監視システムの表示装置の他の例を示す平面図である。

符号の説明

１：カメラ（撮像装置）
２：画像処理装置
３：画像記憶装置
４：データベース部
５：監視用端末装置
６：機器制御装置
７：スピーカ
８：警報ランプ
９：ネットワーク
１０：駐車場
１１：ゲート
１２：走行路
１３：駐車スペース
１４：駐車区画
１５：車両

Claims (3)

1. 駐車場内において少なくとも駐車スペースと該駐車スペースに至る走行路とを同時に連続して撮影する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像の画像情報に基づいて前記駐車場内における物体のうち少なくとも車両の連続した時間的変化をデータベースに基づいて識別して前記駐車スペースの占有位置を判定する画像処理手段と
   を有することを特徴とする駐車場監視システム。
2. 前記車両以外の前記物体は前記車両とは異なる時間的変化を有し、該時間的変化が所定のパターンである場合に警告を発する警告手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の駐車場監視システム。
3. 前記時間的変化は、前記物体の移動速度、移動距離、移動軌跡であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車場監視システム。
   

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