駐車場管理システムおよび車両移動方向検出センサ

【課題】安価で効率的な駐車場管理システムを提供する。
【解決手段】駐車場管理システム２１は、複数の車室１３ａ〜１３ｐを含む駐車ゾーン１２ａに通ずる通路１４の一方側および他方側の出入り口１５ａ、１５ｂの上方の天井部分に設けられ、出入り口１５ａ、１５ｂを移動する車両の移動方向を検出する第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂと、第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂにより検出された車両の移動方向から、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出する算出手段としてのシステム制御部とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駐車場管理システムおよび車両移動方向検出センサに関し、特に、駐車場内の空き車室を管理する駐車場管理システムおよびこのような駐車場管理システムに利用される車両移動方向検出センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の駐車場においては、駐車場内に複数の車室（駐車スペース）が設けられている。車両を駐車したいユーザは、ユーザ自らが駐車場内において空き車室を探し出し、その空き車室に車両を駐車する。駐車場を管理する駐車場管理システムについては、空き車室があれば早急にユーザに知らせ、効率的に駐車させることが好ましい。
【０００３】
特開平４−３６３８００号（特許文献１）に開示された駐車場システムによると、駐車場内の各駐車スペースに超音波センサを取り付け、この超音波センサにより、駐車スペース内に車両があるか否かを検知している。このようにして、駐車場内における駐車スペースの空き状況を管理することにしている。
【特許文献１】特開平４−３６３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によると、各車室に超音波センサを取り付ける必要がある。そうすると、工事費用等の観点から、駐車場管理システム全体として費用が高くなってしまう。一方、このようなセンサは、任意の車室に設けるのみでは、効率的な駐車場の管理を行うことができない。
【０００５】
この発明の目的は、安価で効率的な駐車場管理システムを提供することである。
【０００６】
この発明の他の目的は、移動する車両の移動方向を容易に検出可能な車両移動方向検出センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る駐車場管理システムは、複数の車室を含む駐車ゾーンに通ずる通路の出入り口を撮影可能な位置に設けられ、出入り口を移動する車両の移動方向を検出する車両移動方向検出センサと、車両移動方向検出センサにより検出された車両の移動方向から、駐車ゾーン内の車両の数を算出する算出手段とを備える。車両移動方向検出センサは、出入り口を撮影する撮影手段と、撮影手段により異なるタイミングで複数回撮影した画像をそれぞれ比較して、出入り口を移動する車両の移動方向を検出する検出手段とを含む。
【０００８】
このように構成することにより、車両移動方向検出センサにより検出された車両の移動方向から駐車ゾーン内の車両の数を算出して、駐車ゾーン内の車両の数を容易に把握することができる。そうすると、駐車ゾーン内の車両の数を基に、駐車場を管理することができる。この場合、車両があるか否かを検出するセンサを各車室に設ける必要はないため、安価に構成することができる。したがって、安価で効率的な駐車場の管理を行うことができる。
【０００９】
好ましくは、算出手段により算出された車両の数に応じて、駐車ゾーンに駐車可能な車室があるか否かを判断する判断手段を備える。こうすることにより、算出された駐車ゾーン内の車両の数を基に、駐車ゾーン内に駐車可能な空き車室があるか否かを判断することができる。したがって、空き車室がある駐車ゾーンを容易に把握することができ、より効率的に駐車場を管理することができる。
【００１０】
さらに好ましくは、判断手段により駐車可能な車室があると判断すれば、その旨をユーザに報知する報知手段を備える。こうすることにより、空き車室があると判断された駐車ゾーンに、ユーザを積極的に誘導することができる。ユーザは、空き車室がある駐車ゾーンを知ることができれば、駐車ゾーン内で空き車室を容易に探し出すことができる。したがって、さらに効率的に駐車場を管理することができる。
【００１１】
この発明の他の局面においては、車両移動方向検出センサは、車両が移動する通路上の所定の位置を撮影する撮影手段と、撮影手段により異なるタイミングで複数回撮影した画像をそれぞれ比較して、所定の位置を移動する車両の移動方向を検出する検出手段とを備える。
【００１２】
このような車両移動方向検出センサは、撮影手段により撮影された複数の画像から、所定の位置を移動する車両の移動方向を検出することができる。したがって、移動する車両の移動方向を容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、車両移動方向検出センサにより検出された車両の移動方向から駐車ゾーン内の車両の数を算出して、駐車ゾーン内の車両の数を容易に把握することができる。そうすると、駐車ゾーン内の車両の数を基に、駐車場を管理することができる。この場合、車両があるか否かを検出するセンサを各車室に設ける必要はないため、安価に構成することができる。したがって、安価で効率的な駐車場の管理を行うことができる。
【００１４】
また、このような車両移動方向検出センサは、撮影手段により撮影された複数の画像から、所定の位置を移動する車両の移動方向を検出することができる。したがって、移動する車両の移動方向を容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。この発明に係る駐車場管理システムは、例えば、百貨店やスーパー、遊園地等に設置される大型の駐車場、特に、天井を有する屋内の駐車場に、有効に利用される。
【００１６】
図１は、この発明の一実施形態に係る駐車場管理システムを利用した駐車場の一部を、上方向、すなわち、天の方向から見た図である。図１を参照して、駐車場１１は、図１中の一点鎖線で示す複数の駐車ゾーン１２ａ、１２ｂ、１２ｃに分けられている。すなわち、駐車場１１は、複数の駐車ゾーン１２ａ〜１２ｃから構成されている。各駐車ゾーン１２ａ〜１２ｃは、複数の車室を含む。駐車ゾーン１２ａには、各車室１３ａ〜１３ｐに通ずる通路１４が設けられている。駐車ゾーン１２ａ内の空き車室に車両を駐車したいユーザは、通路１４の一方側または他方側の出入り口１５ａ、１５ｂから駐車ゾーン１２ａ内に進入し、駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐの中から空き車室を探し出す。そして、その車室に駐車する。
【００１７】
図２は、この発明の一実施形態に係る駐車場管理システムを示すブロック図である。図１および図２を参照して、この発明の一実施形態に係る駐車場管理システム２１は、通路１４の一方側の出入り口１５ａを撮影可能な位置に設けられ、出入り口１５ａを移動する車両の移動方向を検出する第一の車両移動方向検出センサ２２ａと、通路１４の他方側の出入り口１５ｂを撮影可能な位置に設けられ、出入り口１５ｂを移動する車両の移動方向を検出する第二の車両移動方向検出センサ２２ｂと、駐車ゾーン１２ａ内に空き車室があるか否かをユーザに知らせる表示ランプ２３と、画像データ等、種々のデータを保存するＨＤＤ２４と、表示ランプ２３、ＨＤＤ２４、第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂの動作を制御するシステム制御部２５とを備える。
【００１８】
第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂはそれぞれ、出入り口１５ａ、１５ｂの上方の天井部分に設けられている。なお、天井がない場合には、例えば、出入り口１５ａ、１５ｂ付近に鉄塔等を立て、その先端部分に設けるようにしてもよい。表示ランプ２３は、駐車場１１内において、空き車室を探しているユーザが見やすい位置、例えば、駐車場１１の入口（図示せず）付近に設けられている。ＨＤＤ２４には、予め駐車ゾーン１２ａ内に駐車可能な車両の数、すなわち、駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐの数が保存されている。システム制御部２５は、第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂにより検出された車両の移動方向から、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出する算出手段として作動する。
【００１９】
次に、駐車ゾーン１２ａ内に空き車室があるか否かを検出する方法について説明する。図３は、上記した駐車場管理システム２１において、駐車ゾーン１２ａ内に空き車室があるか否かを検出する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２０】
図１〜図３を参照して、まず、第一の車両移動方向検出センサ２２ａにより、一方側の出入り口１５ａを移動する車両の移動方向を検出する（図１において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。同時に、第二の車両移動方向検出センサ２２ｂにより、他方側の出入り口１５ｂを移動する車両の移動方向を検出する（Ｓ１２）。このＳ１１およびＳ１２は、所定のタイミング、例えば、１００ミリ秒〜２００ミリ秒毎に行う。
【００２１】
その後、第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂにより検出した車両の移動方向から、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出する。具体的には、第一の車両移動方向検出センサ２２ａにおいて、矢印Ａの方向への車両の移動があった場合には、駐車ゾーン１２ａ内の車両数を１カウントアップし、矢印Ｂの方向への車両の移動があった場合には、駐車ゾーン１２ａ内の車両数を１カウントダウンする。第二の車両移動方向検出センサ２２ｂにおいても同様に、矢印Ｃの方向および矢印Ｄの方向への車両の移動があった場合には、カウントアップおよびカウントダウンを行なう。このようにして、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出する（Ｓ１３）。ここで、システム制御部２５は、算出手段として作動する。
【００２２】
次に、ＨＤＤ２４により予め保存されていた駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐの数の方が、算出された駐車ゾーン１２ａ内の車両の数よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１４）。ここで、システム制御部２５は、判断手段として作動する。この場合、具体的には、駐車ゾーン１２ａ内には合計１６個の車室１３ａ〜１３ｐがあるため、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数が１６よりも大きいか否かを判断する。
【００２３】
ここで、駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐの数の方が、算出された駐車ゾーン１２ａ内の車両の数よりも大きいと判断すると（Ｓ１４において、ＹＥＳ）、駐車ゾーン１２ａ内に空き車室があると判断する（Ｓ１５）。すなわち、駐車ゾーン１２ａ内におけるいずれかの車室１３ａ〜１３ｐが駐車可能な空き車室であると判断する。そして、表示ランプ２３において、「空」の文字を表示し、駐車ゾーン１２ａ内に空き車室があることを報知する（Ｓ１６）。ここで、表示ランプ２３およびシステム制御部２５は、報知手段として作動する。
【００２４】
一方、駐車ゾーン１２ａ内の車室の数の方が、算出された駐車ゾーン１２ａ内の車両の数よりも大きくないと判断すると（Ｓ１４において、ＮＯ）、駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐのすべてに車両が駐車された状態、すなわち、満車状態となり、空き車室はなく、駐車不可能と判断する（Ｓ１７）。そして、表示ランプ２３において、「満」の文字を表示し、駐車ゾーン１２ａにおいては、満車状態であることを報知する（Ｓ１８）。
【００２５】
このように構成することにより、第一および第二の車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂにより検出された車両の移動方向から駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出して、駐車ゾーン内の車両の数を容易に把握することができる。そして、駐車ゾーン１２ａ内の車室１３ａ〜１３ｐの数と、駐車ゾーン１２ａ内の車両の数とを比較して、駐車ゾーン１２ａ内に駐車可能な空き車室があるか否かを判断することができる。したがって、空き車室がある駐車ゾーン１２ａを容易に検出することができ、より効率的に駐車場１１を管理することができる。この場合、車両があるか否かを検出するセンサを各車室１３ａ〜１３ｐに設ける必要はないため、安価に構成することができる。したがって、安価で効率的な駐車場１１の管理を行うことができる。
【００２６】
この場合、さらに、判断手段により駐車可能な車室があると判断すれば、その旨を表示ランプ２３により報知するため、空き車室があると判断された駐車ゾーン１２ａに、積極的に車両を誘導することができる。ユーザは、空き車室がある駐車ゾーン１２ａを知ることができれば、駐車ゾーン１２ａ内で空き車室を容易に探し出すことができる。したがって、さらに効率的に駐車場１１を管理することができる。
【００２７】
また、上記の実施の形態において、駐車ゾーン１２ａ内の車室の数よりも駐車ゾーン１２ａ内の車両の数の方が多いと判断した場合、例えば、駐車ゾーン１２ａ内の通路１４上に車両が存在する恐れがあるため、駐車場１１の管理者にその旨を知らせるようにする。こうすることにより、駐車ゾーン１２ａ内における異常状態を早急に管理者に知らせることができる。したがって、さらに効率的に駐車場１１を管理することができる。
【００２８】
次に、この発明の一実施形態に係る駐車場管理システム２１に備えられる車両移動方向検出センサの構成について説明する。図４は、この発明の一実施形態に係る駐車場管理システム２１に備えられる第一の車両移動方向検出センサ２２ａを横方向から見た図である。図５は、図４に示す車両移動方向検出センサ２２ａを、下方向、すなわち、図４に示す矢印Ｖの方向から見た図である。
【００２９】
図４および図５を参照して、車両移動方向検出センサ２２ａは、所定のタイミングで撮影可能なネットワークカメラ３１ａと、ネットワークカメラ３１ａによって撮影した画像データの送受信等のインタフェースとなるコンバータ３２と、ネットワーク経由で画像データを送受信するハブ３３と、ネットワークカメラ３１ａ、コンバータ３２、ハブ３３を保持する筐体３４と、ネットワークカメラ３１ａによって撮影した画像データの画像処理等を行うセンサ制御部（図示せず）とを備える。
【００３０】
ネットワークカメラ３１ａは、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラである。筐体３４のうちの一つの面３６ａに、ネットワークカメラ３１ａが取り付けられる。下面３５ｂの中央には上面３５ａ側に凹んだ凹部３７が設けられている。コンバータ３２およびハブ３３は、凹部３７を利用して、筐体３４の内方側に取り付けられる。ネットワークカメラ３１ａは、コンバータ３２およびハブ３３にケーブル（図示せず）を介して接続されている。ネットワークカメラ３１ａによって撮影された画像データは、ハブ３３を経由して、外部に設けられたセンサ制御部に送信される。筐体３４の上面３５ａは、支持棒３８の一方端と連結されている。筐体３４は、支持棒３８を介して、駐車場の天井３９に取り付けられる。
【００３１】
なお、同様の構成のネットワークカメラ３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが、筐体３４のその他の面３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに設けられている。ネットワークカメラ３１ｂ〜３１ｄの構成は、ネットワークカメラ３１ａと同じであるため、その説明を省略する。こうすることにより９０°異なる四つの方向を撮影可能となる。
【００３２】
次に、車両移動方向検出センサ２２ａによって、所定の位置を移動する車両の移動方向を検出する方法について説明する。図６は、車両移動方向検出センサ２２ａによって所定の位置を移動する車両の移動方向を検出する際のセンサ制御部の動作を示すフローチャートである。図４〜図６を参照して、まず、車両が移動する通路上の所定の位置における動体の検出を行なう（Ｓ２１）。動体の検出は、フレーム間差分法を利用し、以下のようにして行う。
【００３３】
まず、第一のタイミングで、ネットワークカメラ３１ａにより所定の位置の画像を撮影する。ここで撮影された画像を、第一の画像と呼ぶ。その後、第一のタイミングよりも遅い第二のタイミングで、ネットワークカメラ３１ａにより再び所定の位置の画像を撮影する。ここで撮影された画像を、第二の画像と呼ぶ。次に、第一の画像と第二の画像について、輝度の差が車両の速度や車両の大きさ等から算出される閾値以上となっている座標をカウントし、動体を検出する。図７は、第一の画像４１ａ、図８は、第二の画像４１ｂの模式図である。図７および図８を参照して、いずれも背景部４２、通路部４３、および車両部４４が含まれている。撮影された第一および第二の画像４１ａ、４１ｂを比較して、輝度の変化量が閾値よりも高いか否かにより、動体検出を行なう。
【００３４】
その後、動体が検出されれば（Ｓ２１において、ＹＥＳ）、次に、移動体を検出する（Ｓ２２）。移動体の検出は、背景差分法を利用して、ピクセル毎の変化が移動体による変化に相当するか否かを検討することにより検出する。背景差分法は、図９に示す背景画像４１ｃと、第二の画像４１ｂとを比較して、輝度の変化量が閾値よりも高いか否かにより、移動体を検出する。
【００３５】
移動体を検出後、データの二値化およびラベリングを行い、移動ベクトル、すなわち、移動方向を検出する（Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５）。具体的には、フレーム間差分法においては、図１０に示すように、二値化された差分画像４１ｄを形成し、物体部４５ａと背景部４６ａとを判別する。また、背景差分法においては、図１１に示すように、二値化された差分画像４１ｅを形成し、物体部４５ｂと背景部４６ｂとを判別する。ここで、二値画像中で、同じ値を持つ画素が互いに連結して一つの塊を構成しているものを連結成分と呼ぶ。また、ラベリングとは、複数の同形成分が存在する二値化画像において、それぞれの連結成分に対して異なったラベルを割り当てる処理をいう。このようにして、車両の移動方向を検出する。
【００３６】
このような車両移動方向検出センサ２２ａは、撮影手段としてのネットワークカメラ３１ａにより撮影された複数の画像から、所定の位置を移動する車両の移動方向を検出することができる。したがって、移動する車両の移動方向を容易に検出することができる。
【００３７】
なお、動体が検出されなかった場合には（Ｓ２１において、ＮＯ）、所定の回数連続して動体が検出されていないか否かを判断する（Ｓ２６）。所定の回数連続して動体が検出されていないと判断した場合には（Ｓ２６において、ＹＥＳ）、その画像を背景画像として、背景画像を更新する（Ｓ２７）。こうすることにより、最新の背景画像を得ることができ、より正確に動体の検出等を行うことができる。一方、所定の回数内に動体が検出された場合には（Ｓ２６において、ＮＯ）、その画像を保存しておく（Ｓ２８）。
【００３８】
ここで、動体を検出する方法、移動体を検出する方法については、オプティカルフロー法（ブロックマッチング法、勾配法）等も適用される。
【００３９】
なお、筐体３４には、４方向撮影可能なネットワークカメラ３１ａ〜３１ｄが設けられているため、隣接する他の駐車ゾーン１２ｂ内の出入り口を移動する車両の移動方向を検出することができる。こうすることにより、より効率的に駐車場１１を管理することができる。さらに、ネットワークカメラ３１ａ〜３１ｄにより撮影された画像を利用して、車両の移動方向の検出精度を向上させることができる。また、筐体３４に、３６０°の画像を撮影可能な全方位ミラーや全方位レンズを設けることにしてもよい。こうすることにより、より効率的に管理することができる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態においては、２つの車両移動方向検出センサ２２ａ、２２ｂを用いて駐車ゾーン１２ａ内の車両の数を算出することにしたが、図１２に示す駐車ゾーン５１、すなわち、通路の一方側に壁５２があり、行き止りである場合、出入り口５３は一つしかないため、一つの車両移動方向検出センサ５４により構成することができる。
【００４１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の一実施形態に係る駐車場管理システムを適用した駐車場の一部を示す概略図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る駐車場管理システムを示すブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る駐車場管理システムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】この発明の一実施形態に係る車両移動方向検出センサを横方向から見た図である。
【図５】図４に示す車両移動方向検出センサを、図４中の矢印Ｖの方向から見た図である。
【図６】この発明の一実施形態に係る車両移動方向検出センサによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】フレーム間差分法において、背景画像の一例を示す模式図である。
【図８】フレーム間差分法において、所定のタイミングで撮影された画像の一例を示す模式図である。
【図９】背景差分法において、背景画像の一例を示す模式図である。
【図１０】フレーム間差分法において、差分画像の一例を示す模式図である。
【図１１】背景差分法において、差分画像の一例を示す模式図である。
【図１２】この発明に他の実施形態に係る駐車場管理システムを適用した駐車場の一部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１駐車場、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，５１駐車ゾーン、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊ，１３ｋ，１３ｌ，１３ｍ，１３ｎ，１３ｏ，１３ｐ車室、１４通路、１５ａ，１５ｂ，５３出入り口、２１駐車場管理システム、２２ａ，２２ｂ，５４車両移動方向検出センサ、２３表示ランプ、２４ＨＤＤ、２５システム制御部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄネットワークカメラ、３２コンバータ、３３ハブ、３４筐体、３５ａ上面、３５ｂ下面、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ面、３７凹部、３８支持棒、３９天井、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ画像、４２，４６ａ，４６ｂ背景部、４３通路部、４４車両部、４５ａ，４５ｂ物体部、５２壁。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車室を含む駐車ゾーンに通ずる通路の出入り口を撮影可能な位置に設けられ、前記出入り口を移動する車両の移動方向を検出する車両移動方向検出センサと、
前記車両移動方向検出センサにより検出された車両の移動方向から、前記駐車ゾーン内の車両の数を算出する算出手段とを備え、
前記車両移動方向検出センサは、前記出入り口を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により異なるタイミングで複数回撮影した画像をそれぞれ比較して、前記出入り口を移動する車両の移動方向を検出する検出手段とを含む、駐車場管理システム。
【請求項２】
前記算出手段により算出された車両の数に応じて、前記駐車ゾーンに駐車可能な車室があるか否かを判断する判断手段を備える、請求項１に記載の駐車場管理システム。
【請求項３】
前記判断手段により駐車可能な車室があると判断すれば、その旨をユーザに報知する報知手段を備える、請求項２に記載の駐車場管理システム。
【請求項４】
車両が移動する通路上の所定の位置を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により異なるタイミングで複数回撮影した画像をそれぞれ比較して、前記所定の位置を移動する車両の移動方向を検出する検出手段とを備える、車両移動方向検出センサ。

【図１】