停车场管理系统和停车场管理方法

1.一种停车场管理系统，其中停车场包括多个可停车的车位和设置在各个可停车的车位上的、限制车辆移动的锁装置，其特征在于，包括：至少一台照相机，用于对停车场内进行监视；图像处理装置，与上述照相机连接，接收由上述照相机监视的停车场内的图像，识别在上述各个可停车的车位上是否有车辆；计费控制装置，与上述图像处理装置和上述锁装置连接，从上述图像处理装置接收到表示在上述任一可停车的车位上有车辆的信号之后，使上述锁装置处于限制出车的状态，并包括计时装置，用来对该车辆的停车时间进行计测；以及收费装置，根据由上述计费控制装置发送来的数据，收取停车费，并将收费的信息通知上述计费控制装置，上述计费控制装置确认上述停车费的支付之后，使上述锁装置解除出车限制状态，以允许上述车辆从上述可停车的车位出车。
2.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，上述图像处理装置还包括存储上述停车场内的图像的存储装置。
3.根据权利要求1或2所述的停车场管理系统，其特征在于，上述图像处理装置还识别上述车辆的车辆登记编号。
4.根据权利要求3所述的停车场管理系统，其特征在于，与上述被识别的车辆的车辆登记编号相对应，上述计费控制装置还计算出停车费。
5.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，上述图像处理装置还识别上述车辆的形状。
6.根据权利要求5所述的停车场管理系统，其特征在于，与上述被识别的车辆的形状相对应，上述计费控制装置还计算出停车费。
7.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，根据由上述照相机监视的上述可停车的车位的图像，上述图像处理装置还发送表示有车辆的可停车的车位的数量的信号。
8.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，对于上述各个可停车的车位，上述图像处理装置对比与已预约的车辆相关的信息和与由上述照相机监视的停车车辆相关的信息。
9.根据权利要求8所述的停车场管理系统，其特征在于，对于上述各个可停车的车位，与已预约的车辆相关的信息和与由上述照相机监视的停车车辆相关的信息至少包括车辆登记编号。
10.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，由上述照相机监视的上述停车场内的图像还被发送到停车场管理中心。
11.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，上述锁装置包括挡车用的栅栏、杆或挡块其中之一。
12.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，当接收表示在上述可停车的车位上有车辆的信号，经过规定的时间之后，使上述锁装置处于出车限制状态，与此同时或在这之后，上述计费控制装置对规定的停车费进行计费。
13.根据权利要求2所述的停车场管理系统，其特征在于，还包括将停放在上述可停车的车位之外的停车车辆的图像或车辆登记编号存储在上述存储装置中。
14.根据权利要求1所述的停车场管理系统，其特征在于，上述连接为无线、电话线路或互联网连接。
15.一种停车场管理方法，该停车场包括多个可停车的车位和设置在各个可停车的车位上的、限制车辆移动的锁装置，其特征在于，该停车场管理方法包括以下步骤：通过照相机对停车场内进行监视的步骤；将由上述照相机监视的上述停车场内的图像存储在存储装置中的步骤；由图像处理装置对存储在上述存储装置中的上述停车场内的图像进行处理，判断在上述各个可停车的车位上是否有车辆的步骤；当判断在上述可停车的车位其中之一上有车辆时，至少向计费控制装置发送表示在该可停车的车位上有车辆的信号的步骤；根据发送来的上述信号，使上述锁装置处于出车限制状态的步骤；根据发送来的上述信号，对与停在上述可停车的车位上的上述车辆的停车时间相应的规定停车费进行计费的步骤；以及在支付了上述规定的停车费之后，允许上述车辆从上述可停车的车位出车的步骤。
16.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，判断在上述可停车的车位上是否有车辆的步骤包括，获得存储在上述存储装置中的、以规定的时间间隔对可停车的车位进行监视的图像的差别。
17.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，还包括，如果发现停放在上述可停车的车位以外的场所的车辆，则上述图像处理装置将该车辆的图像或车辆登记编号存储在上述存储装置中的步骤。
18.根据权利要求15至17任意一项所述的停车场管理方法，其特征在于，允许上述车辆从上述可停车的车位出车的步骤包括使挡车用的栅栏、杆或挡块其中之一动作。
19.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，对上述规定的停车费进行计费的步骤，在接收上述信号经过规定的时间之后，开始计费。
20.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，对上述规定的停车费进行计费的步骤，根据上述车辆的车辆登记编号或车辆的形状进行计费。
21.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，还包括向停车场管理中心发送表示上述车辆的停车时间超过规定值的信号的步骤。
22.根据权利要求15所述的停车场管理方法，其特征在于，还包括通过无线、电话线路或互联网进行上述信号发送的步骤。

停车场管理系统和停车场管理方法
技术领域
本发明涉及一种停车场管理系统，特别是涉及一种利用图像处理的停车场管理系统和停车场管理方法。
背景技术
迄今为止，作为停车场的管理系统，有各种各样形式。在这些管理系统中，对由门开始的所有可停车的车位总体进行管理的系统，以及对每个可停一台车的车位，通过车辆检测装置(例如磁传感器或光电传感器)检测在该停车位内是否存在车辆的系统是公知的(参照以下的专利文献)。在使用上述磁传感器或光电传感器的系统中，由于在每个停车位上都设置上述传感器，所以必须进行保养。此外，还存在即使有非法停车的车辆，也无法识别该车辆的缺点。
在停车场较大、停车位较多的情况下，需要对欲进入停车场的驾驶者迅速而可靠地传达与空车位相关的信息。在这种情况下，通常由多个工作人员在停车场内进行引导。
为了削减上述工作人员的成本，下述特许第2961429号说明书(第3～9页、图1)和特开平9-16897号公报(第3～6页，图1和图2)公开的停车场管理方法被提出。它公开了这样一种方法，即为了识别停车的车辆，通过比较所拍摄的图像与没有车辆停车的状态下拍摄的停车场的图像之间的差别，而识别有无车辆停车。当该差别超过某一误差范围时，则判定在该停车位有车辆停车。但是，根据上述文献所公开的技术，无法进行车辆从各个停车位出库的管理。
发明内容
本发明提供一种利用照相机和图像处理装置、能管理车辆从各个停车位出库的停车场管理系统及其方法。
具体地讲，本发明提供一种停车场管理系统，包括多个可停车的车位和设置在各个可停车的车位上的、限制车辆移动的锁装置，其特征在于，包括：至少一台照相机，用于对停车场内进行监视；图像处理装置，与上述照相机连接，接收由上述照相机监视的停车场内的图像，识别在上述各个可停车的车位上是否有车辆；计费控制装置，与上述图像处理装置和上述锁装置连接，从上述图像处理装置接收表示在上述任一可停车的车位上有车辆的信号，然后使上述锁装置处于限制出车的状态，并包括计时装置，用来对该车辆的停车时间进行计测；以及收费装置，根据由上述计费控制装置发送来的数据，收取停车费，并将收费的信息通知上述计费控制装置。上述计费控制装置确认上述停车费的支付之后，使上述锁装置解除出车限制状态，以允许上述车辆从上述可停车的车位出车。
优选以下实施方式：上述图像处理装置还包括存储上述停车场内的图像的存储装置，进而还识别上述车辆的车辆登记编号，与上述被识别的车辆的车辆登记编号相对应，上述计费控制装置还计算出停车费，进而还识别上述车辆的形状。此外，优选与上述被识别的车辆的车辆登记编号相对应，上述计费控制装置还计算出停车费的实施方式。
此外，优选以下实施方式：根据由上述照相机监视的上述可停车的车位的图像，上述图像处理装置还发送表示有车辆的可停车的车位的数量的信号；对于上述各个可停车的车位，上述图像处理装置对比与已预约的车辆相关的信息和与由上述照相机监视的停车车辆相关的信息。其中，优选地，对于上述各个可停车的车位，与已预约的车辆相关的信息和与由上述照相机监视的停车车辆相关的信息至少包括车辆登记编号。进而，优选以下实施方式：由上述照相机监视的上述停车场内的图像还发送到停车场管理中心；上述锁装置包括挡车用的栅栏、杆或挡块其中之一；当接收表示在上述可停车的车位上有车辆的信号，经过规定的时间之后，使上述锁装置处于出车限制状态，与此同时或在这之后，上述计费控制装置对规定的停车费进行计费；还包括将停放在上述可停车的车位之外的停车车辆的图像或车辆登记编号存储在上述存储装置中；上述连接为无线、电话线路或互联网连接。
此外，本发明提供一种通过对停车场内的图像进行处理来管理停车场内的停车车辆的方法。
具体地讲，提供一种停车场管理方法，该停车场包括多个可停车的车位和设置在各个可停车的车位上的、限制车辆移动的锁装置，其特征在于，该停车场管理方法包括以下步骤：通过照相机对停车场内进行监视的步骤；将由上述照相机监视的上述停车场内的图像存储在存储装置中的步骤；当判断在上述可停车的车位其中之一上有车辆时，至少向计费控制装置发送表示在该可停车的车位上有车辆的信号的步骤；根据发送来的上述信号，使上述锁装置处于出车限制状态的步骤；根据发送来的上述信号，对与停在上述可停车的车位上的上述车辆的停车时间相应的规定停车费进行计费的步骤；以及在支付了上述规定的停车费之后，允许上述车辆从上述可停车的车位出车的步骤。
优选以下实施方式：判断在上述可停车的车位上是否有车辆的步骤包括，获得存储在上述存储装置中的、以规定的时间间隔对可停车的车位进行监视的图像的差别；还包括，如果发现停放在上述可停车的车位以外的场所的车辆，则上述图像处理装置将该车辆的图像或车辆登记编号存储在上述存储装置中的步骤；对上述规定的停车费进行计费的步骤，在接收上述信号后经过规定的时间之后，开始计费；对上述规定的停车费进行计费的步骤，根据上述车辆的车辆登记编号或车辆的形状进行计费；还包括向停车场管理中心发送表示上述车辆的停车时间超过规定值的信号的步骤；还包括通过无线、电话线路或互联网进行上述信号发送的步骤。
其中，上述照相机包括用于拍摄静止图像的照相机和用于拍摄运动图像的摄像机。上述照相机可以是数字方式或模拟方式。此外，上述图像处理装置可以是例如至少包括安装有通信处理软件的存储器或硬盘的计算机终端。在利用图像处理装置识别车辆形状中，包括识别车辆的不同种类以及四轮车和两轮车(摩托车)的区别。此外，在计费控制装置上连接计时器的实施方式中，作为连接计时器的替代，例如在图像处理装置为计算机终端的情况下，可以使用内置在该计算机终端内的时钟。此外，由上述计费控制装置计费的停车费，可以根据由上述图像处理装置所识别的车辆形状和车辆种类的不同来确定。此外，警报输出装置包括，例如接收来自图像处理装置的信号之后，通过扬声器播放通知有非法停车的预先录制好的警告信息，或者将非法停车车辆的车辆登记编号或图像显示在显示装置上的装置。上述锁装置包括，例如将在可停车的车位上的车辆的至少一个车轮锁住，或者当车轮完全进入上述可停车的车位之后，通过栅栏或杆等限制上述车辆从上述可停车的车位出车的装置。
附图说明
图1是简要地表示本发明的停车场管理系统的构成的方框图。
图2是表示本发明的停车场管理系统的具体实施方式的简图。
图3是表示本发明停车场管理方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的停车场管理系统的优选实施方式进行说明。通过对本系统进行说明，可以明白本发明的停车场管理系统和停车场管理方法的内容。
本发明的系统1如图1所示。本发明的系统1包括：照相机10，对停车场内进行摄像；图像处理装置20，与照相机10连接，根据照相机10拍摄的图像，识别停车场内有无停车车辆；计费控制装置30，与图像处理装置20连接，从图像处理装置20接收表示有停车车辆的信号，对该停车车辆的规定停车费进行计费；收费装置34，根据从计费控制装置30发送来的数据进行收费，并且将该收费信息通知计费控制装置30；锁装置40，当确认由收费装置34进行了规定的停车费清算之后，才允许停车车辆从可停车的车位出来；警报输出装置50，与图像处理装置20连接，对停放在停车场的车辆发出警报；管理中心终端60，接收从图像处理装置20发送来的图像或信号。
此外，图像处理装置20还包括与图像处理装置20连接、存储从照相机10发送来的图像的存储装置22。计费控制装置30还包括计测停车时间的计时器32。
图像处理装置20、计费控制装置30、收费装置34、锁装置40、警报输出装置50和管理中心终端60之间通常通过有线连接来传送信号。但是，也可以用例如无线连接来代替有线连接。此外，可以利用无线LAN或电话回路或互联网通信等。
以下，利用图2A和图2B，对本发明的一个实施方式进行说明。图2A是可停车的车位200a较少的情况下的优选实施方式，图2B是可停车的车位较多情况下的优选实施方式。
如图2A所示的停车场管理系统包括：照相机10a；以规定的时间间隔或连续地对停车场进行监视；图像处理装置(图1的20)，接收来自照相机10a的图像；计费控制装置(图1的30)，对与停车时间相应的规定停车费进行计费；收费装置34a，用于清算规定的停车费；锁装置40a、40b，对已使用的停车位210a，限制或允许停车车辆220的出车；警报输出装置或扬声器50a，接收来自图像处理装置的信号，当车辆没有被锁装置40a、40b充分限制时发出警告。
图2A的构成特别适用于存在没有被锁装置40a、40b锁牢的停车车辆的情况，以及在可停车的车位200a或已使用的停车位210a前面存在停车车辆的情况。在上述情况下，通过照相机10a拍摄的图像由图像处理装置(未图示)进行图像处理，可以识别停车车辆。此外，上述停车车辆(以下称为“非法停车车辆”)的车辆登记编号或形状可以被存储在与图像处理装置连接的存储装置(未图示)中。进而，可以通过图像处理装置，向管理中心终端(未图示)发送表示有非法停车车辆的信号。在这种情况下，根据需要，可以通过图像处理装置，进一步向管理中心终端发送由照相机10a拍摄的图像或车辆登记编号。由此，在管理中心终端，可以通过显示或声音，自动地发出表示在停车场有非法停车车辆的警报。
以下对图2B的情况进行说明。如图2B所示的停车场管理系统包括：照相机10b，以规定的时间间隔或连续地对停车场进行监视；图像处理装置(图1的20)，接收来自照相机10b的图像；计费控制装置(图1的30)，对与停车时间相应的规定停车费进行计费；收费装置34b，用于清算规定的停车费；锁装置40c、40d，限制或允许停车车辆222、224从可停车的车位出车；警报输出装置或扬声器50b，接收来自图像处理装置的信号，对非法停车车辆发出警告。此外，根据需要，为了方便停车场利用者，还可以包括发行表示利用时间等的停车券的发券机240。
图2B与图2A的不同点在于，不仅非法停车车辆停在可停车的车位内，而其停在停车位的外侧时，图像处理装置也能识别，并且发出警告。以下利用图2B的非法停车车辆230，对这一点进行说明。该非法停车车辆230没有停在停车场中可停车的车位上，而是停在妨碍其他车辆进入可停车的车位或从停车位出车的位置上。对于该非法停车车辆230，由照相机10b以规定的时间间隔或连续地拍摄图像，并由图像处理装置对该非法停车车辆230的图像进行处理。然后，可以识别非法停车车辆230的车辆登记编号或车辆形状，并存储在与图像处理装置连接的存储装置中。此外，警报输出装置或扬声器50b接收来自图像处理装置的信号，并对非法停车车辆230发出警报。进而，可以通过图像处理装置，将表示有非法停车车辆的信号发送到管理中心终端。在这种情况下，根据需要，可以进而将由照相机10b拍摄的图像或车辆登记编号发送到管理中心终端。由此，由于在停车场内有非法停车车辆，所以在管理中心终端通过显示或声音，自动地发出表示进入可停车的车位或从停车位出车妨碍的警报。
照相机的设置地点不必限定在停车场内，例如可以使用望远镜，从与停车场用地相邻的建筑物拍摄停车场。在这种情况下，优选利用无线连接各设备。以上通过图2A和图2B，对在停车场内有非法停车车辆的情况进行了说明，但对以下的情况也可以进行同样的处理，即在图2A的可停车的车位稍前一点有停车车辆的情况，以及在图2B的停车场出入口附近有停车车辆的情况。
在图2A和图2B的实施方式中，对停车场为平面停车场的情况进行了说明。但本发明的实施方式不限于此，例如对将图2A或图2B所示的构成设置在各层上的立体停车场也同样适用。这一点对本领域的技术人员很容易理解。
以下参照图3，对本发明的停车场管理方法进行说明。首先，在步骤300中，照相机10以规定的时间间隔或连续地对停车场进行监视，获得与时间变化相应的停车场图像。所谓的时间间隔例如可以是数秒间隔～数分间隔。此外，在照相机10是数字或模拟摄像机的情况下，可以大致连续地拍摄停车场的图像。
在步骤302中，由照相机10监视的图像被发送到图像处理装置20，获得所监视的图像相对于规定时间变化t的差别。该时间间隔t与上述步骤302的情况相同，例如可以为数秒～数分间隔。此外，在照相机10是数字或模拟摄像机的情况下，该时间间隔t可以是大致连续的。
在步骤304中，判断在时间间隔t内是否有差别。为了进行更高精度的比较，例如可以将参照用的背景图像或与停车位和停车车辆相关的图像预先存储在与图像处理装置20连接的存储装置22中。该图像可以包括表示到前几天为止的停车场状态的图像，或者与天气或时间造成的图像对比度变化相应的修正图像或参照图像。
在由图像处理装置20判断在时间间隔t内有无图像差别的情况下，寻找获取差别的结果不为0的区域。但是，图像差别不一定完全为0，当在规定的阈值以上时，可以认为有差别。此外，例如随时间变化的停车场周边建筑物的阴影，其值的变化明显比某一区域(与停车车辆的大小大致相等的区域)大或小的情况下，即使有图像差别，也不应判断为停车车辆。由于停车车辆的形状通常为近似矩形形状，所以可以排除与该矩形形状差别较大的形状等。
在上述步骤304中，当确认有停车车辆时，进入步骤306，判断有停车车辆。然后，在步骤308中，识别该停车车辆是否在可停车的车位上。这可以利用例如区域分割等图像处理方法来进行识别。
如果在可停车的车位上有车辆，则在步骤310中对时间t进行累计，求出t1。然后，在步骤312中，当该t1大于将停车车辆作为计费对象的时间tparking，即t1≥tparking时，从图像处理装置20向计费控制装置30发送表示对该车辆开始计费的信号。成为计费对象的时间tparking可以任意设定为规定的时间(例如5分钟)。然后，使图2A所示的锁装置(40a、40b)或如图2B所示的锁装置(40c、40d)动作，限制该车辆从允许的停车位出车。然后，在步骤316中，将该停车车辆的车辆登记编号存储在存储装置22中，通过与计费控制装置30连接的计时器32计测该停车车辆的停车时间(以下称为tfee)，在计费控制装置30中计算出费用。其中，可以不另外使用计时器32，在图像处理装置20是计算机终端的情况下，可以利用例如内置在图像处理装置20中的时钟，在图像处理装置20中进行费用计算，并将该费用信息发送到计费控制装置30。
在步骤318中，当与tfee对应的规定停车费通过收费装置34被支付时，计费控制装置30向锁装置40发送允许该停车车辆出车的信号，接收到该信号的锁装置40才允许该停车车辆从停车场出车。与停车费的清算相关联，进行删除存储在存储装置22中的图像等的处理，由此可以有效地利用存储装置22的存储空间。
另一方面，在步骤308中，当在可停车的车位之外有停车车辆时，即有非法停车车辆时，进入步骤320，从图像处理装置20向警报输出装置50发送信号，然后警报输出装置50发出警报。在步骤322中，根据由照相机10拍摄的停车车辆的图像，由图像处理装置20识别该停车车辆的车辆登记编号、车种(例如摩托车、载人车和卡车等)或形状等，并将其结果存储在存储装置22中。然后，向管理中心终端60发送表示在停车场内有非法停车车辆的信号。
在上述步骤308中，通过判断在可停车的车位上有停车车辆，可以得知停车场内剩余的可停车的车位的位置和数量。因此，可以在显示板上显示该位置，或者向点亮箭头状灯等的引导装置发送信号，通知驾驶者。此外，当剩余的可停车的车位为0或达到某一规定值时，通过显示停车位已满等信息，可以限制车辆继续进入停车场。这在停车场非常大的情况下或地下停车场、立体停车场等，驾驶者无法知道可停车的车位的情况下是非常有用的。
此外，采用上述停车场管理系统，可以进行停车场的预约。例如，可以对可停车的车位(以下称为“已预约的停车位”)进行停车预约。当检测到在规定的预约时间内在已预约的停车位上有车辆时，通过照相机10对该车辆进行拍摄，获得车辆登记编号、形状和颜色等。然后将该图像发送到图像处理装置20进行处理，由此可以识别该车辆是否是已预约的车辆。如果是已预约的车辆，如上所述，对该车辆开始停车费的计费。此外，可以在停车费的基础上，进而征收预约费。另一方面，如果检测到该车辆不是已预约的车辆，则从图像处理装置20向警报输出装置50发送信号，发出警报。如果有必要，图像处理装置20向管理中心终端60发送信号。在这种情况下，为了判断在已预约的停车位上有无停车车辆，可以设定获得停车场的图像差别的时间间隔treserved小于获得通常的差别的时间间隔t。由此，可以在识别到未预约的停车车辆停在所定的停车位之后，迅速地发出警报或通知管理者。
此外，可以在到达预约的时刻使可停车的车位的锁装置动作，使其他的车辆无法进入该停车位。当预约对象车辆来时，使该锁装置处于可入车的状态，从而可以仅使预约对象车辆进入。此时，可以利用某一显示装置，对驾驶者显示预约的可停车的车位。
如上所述，在本发明的停车场管理系统中，当进行停车场管理时，不必在各个停车位上设置现有技术中所必需的发券机和用于检测在可停车的车位上是否有停车车辆的磁传感器或光电传感器等，从而可以简单、低成本地进行停车场的自动管理。此外，可以进行停车场预约、检测出可停车的车位之外的停车车辆并发出警报。
此外，采用本发明的停车场管理方法和停车场管理系统，可以自动地计算停车场内可停车的车位的数量，自动地限制车辆进入停车场。此外，为了管理停车场，不必进行较大的设置施工，因此设备投资较少，从而能以低成本进行高效的停车场运营和管理。