(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の車室を有し、同車室への車両の入退庫を検出し、その車両の滞在時間から所定の駐車料金を課金する無人の駐車場において、最小のカメラ数で、かつ、ほとんどコストのかかる工事を伴わない車両検出法を提供する。【解決手段】無人駐車場４１、４２、４３の複数の車室を撮影できる監視用カメラ４４、４５、４６と、該カメラによって撮影された画像を表示するディスプレイ装置５２と、ディスプレイ装置に表示される画像を撮影し、その撮影画像を画像認識装置５５で判別させることによって、複数の車室への駐車の有無を認識させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車場にある複数の車室を同時に撮影する第１のカメラと、同カメラによって撮影される画像を表示するディスプレイ装置と、同ディスプレイ装置の画像を撮影する第２のカメラと、第２のカメラで撮影された画像を分析する画像認識装置を備え、同画像認識装置によって駐車場の各車室への車両の入庫や退出を検出する車両検出装置
【請求項２】
特許請求項１の車両検出装置において、第１のカメラによって撮影された駐車場の画像を表示するディスプレイ装置と同ディスプレイ装置の画像を撮影する第２のカメラは、一体的にセットされることを特徴とする車両検出装置
【請求項３】
特許請求項１の車両検出装置において、第１のカメラによって撮影される画像は、通信手段によって第１のカメラから離れた場所にあるディスプレイ装置に表示されることを特徴とする車両検出装置
【請求項４】
特許請求項１の車両検出装置において、駐車場から離れた場所にあるディスプレイ装置には、複数の第１のカメラによって撮影される画像を順番あるいは指令によって順次表示し、これらの画像を撮影する第２の工業用の画像認識用カメラによる画像は、それぞれ該当する第１のカメラ用の画像判定プログラムで判定することを特徴とする車両検出装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の車室を持つ駐車場における駐車車両検出法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の車室を持つ駐車場の駐車車両の検出には、一般にループコイルを車室地下に埋め込んで、車両が入庫することによる磁気変化を検出するループコイル方式が多い。しかし、近年の画像認識法の進歩により、車室背後に立てたポールにカメラを内蔵し、入庫した車両を背後から撮影してその車番を認識する画像認識法も実現している。
【０００３】
しかし、ループコイル方式は、アスファルトなどで舗装する車室の地下に埋め込んでいるため、全車室に舗装工事や埋め込み工事が必要になるほか、ループコイルのインダクタンスの変化を検知して駐車を検出する電子回路装置を内蔵した端末装置も車室の数だけ現場に設置する必要があるなどコストがかかる欠点がある。
【０００４】
一方、画像認識による車番認識法は、各車室後方に置いたカメラで入庫した車両のナンバープレイトを撮影し駐車の検出を行うもので、駐車と同時に車番から車両の所有者も分かるため、駐車料金の自動課金などができる大きな特徴がある。しかし、この方法も車室の数だけカメラと画像認識装置が必要なため、高価な設備投資が必要になる欠点がある。
【０００５】
このような実用化されている従来方式に対して特許文献には、１台のカメラで駐車場１の複数の車室を撮影し、車両の入庫による画像変化から駐車を検出する方法が示されている。この原理を応用すれば、図１に示すように車室後方の壁２あるいは、車室の地面３に○印５や長方形のマーク６を描いておき、全室空車時の画像を登録する。車室に車が入庫するとこれらのマークが車の陰になって見えなくなるので、画像認識装置は、マークが見えなくなった場所に車両が駐車したことを認識する。
【０００６】
工業用の画像認識装置としては、図２このようなシステムが、生産工場の製造ライン用に実用化され、市販されている。すなわち、製造ライン上に矢印１４の方向に流れてくる製品１３を画像認識用のカメラ１１で撮影し、製品上のマーク１５や、製品そのものの形状などが、正常かどうかを、判定するシステムであり、多くの応用を考えた画像判別ソフトが付属している。
【０００７】
図３は、市販されている工業用画像認識装置の画像判定法のフローを示したものである。S1で画像認識装置を起動する。ステップS2では、正常な製品の画像をピントや明るさを最適にして登録する。ステップS3では、画像認識のツールを使って、画像中の製品の形状やマークの色などで良否を判定する基準を設定し、画像の取り込み方法を一定時間間隔あるいは、トリガーによって撮影するように設定する。ステップS4では、画像の判定結果を、対象とした部位ごとに出力させるように出力線を割り当てる。これで画像認識用のプログラムが完成する。
【０００８】
実際の画像認識をスタートするとステップS5で、現在の画像を取り込み、ステップS6で対象とする部位の画像を登録画像と比較する。もし正常であればステップS7でOKの判定を行い、出力線の接点をオンにする。相違があればステップS８でNGの判定をして、出力線の接点をオフにする。
【０００９】
図４は、工業用の画像認識装置を複数使ったシステムを示す。カメラ２１は直接イーサーネットスィッチ２９に接続され、画像は、パソコン３１に表示される。カメラ２２、２３はセンサーアンプ２７，２８に接続され、さらにイーサーネットスィッチ２９と信号線３０を介してパソコン３１に接続される。カメラ２１は、画像認識用のプログラムが内蔵された方式で、センサーアンプ２７のようなものは不要な形式のものである。このように、複数のカメラによるシステムでは、異なった製品を区分することもできる。
【００１０】
したがって、このような画像認識装置を、図１のような駐車場の駐車の有無を検出する装置として利用することは、原理的には十分可能であるといえる。しかし、実際にこのような工業用の画像認識装置を駐車場の駐車検出に使おうとすると以下に述べる問題により、信頼性のある駐車判定をすることは困難なことがわかる。
【００１１】
すなわち、工業用の画像認識装置は、いつでも一定の照明の下で、明瞭な画像が得られる条件で使われるもので、初期の画面登録段階（図３のステップS2）で、明るさやフォーカスの設定をしておく。ところが、駐車場にこのような画像認識用のカメラを使おうとすると、日中の明るい環境と夜間では画像の明るさが違いすぎて、正常か不良かの判定ができない。また、工業用の画像認識用のカメラは、最大で２ｍ程度以内の対象を撮影するようになっているので、駐車場のような比較的遠方にある画像を撮影するようにはなっていない。さらには、工業用の画像認識用カメラは、屋外のような厳しい環境での使用には対応していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−２０６４６２
【特許文献２】特開２０１３−１２７７１７
【特許文献３】特開２０１２−７３８０１
【特許文献４】特開２０１２−０５３６０９
【特許文献５】特開２０１１−１７０８２
【特許文献６】特開２００１−０９９７８９
【特許文献７】特開２００２−２８８７９８
【特許文献８】特開平１０−９７６９７
【特許文献９】特開平１０−９７６２５
【特許文献１０】特開平９−３１１９２７
【特許文献１１】特開２０１２−１３９２４
【特許文献１２】特開２０１０−２５０３９４
【特許文献１３】特開２０１０−４４６６９
【特許文献１４】特開２００３−２５９３３９
【特許文献１５】特開２００３−１８７３９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、駐車場内に車両検出装置の埋め込み工事や、車室ごとの車両検出用カメラなどのセンサーを設置する必要がなく、かつ従来は利用できなかった工業用の画像認識装置を使った新しい駐車車両の検出法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、複数の車室を撮影できる屋外監視用の耐候性の第１のカメラと、同カメラの撮影画像を表示するディスプレイ装置と、同デイスプレイ装置の画像を撮影する工業用画像認識用の第二のカメラを設け、第２カメラによって撮影された画像を画像認識装置によって分析することを特長とする。（請求項１）
【００１５】
第２の方法は、第１のカメラで撮影され、伝送された画像を表示するディスプレイ装置と第２カメラとは一体に構成されることを特長としている。（請求項２）                                                                             
【００１６】
第３の方法では、屋外監視用の第１のカメラで撮影された画像を、有線または無線によって撮影現場から離れ、自然環境には左右されない駐車場管理室のような場所にあるディスプレイ装置に伝送表示させ、その画面を第２のカメラで撮影することにより、遠隔地での駐車判別を可能にしたことを特長とする。（請求項３）
【００１７】
第４の方法は、複数の駐車場現場を撮影する第１のカメラを設け、それらで撮影された画像を伝送により、一台のディスプレイ装置に順番にあるいは駐車場現場からのトリガー信号などにより表示し、表示された画像を画像認識用の工業用の第２のカメラで撮影する。そして第２のカメラによって撮影された画像は、対応する駐車場現場のマスター画像と比較することによって、複数の現場の駐車の有無を判定することを特長とする。（請求項４）
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る画像認識による駐車検出装置によれば、次のような効果がある。第一の方法によれば、第一のカメラとして自動露出機能を持った安価な市販の監視カメラを使うので、耐候性に優れ、日中の明るさの変化に対応できるほか、夜間も付属の赤外線LEDの照明を使えば、明るい画像が得られる。また、長期間の屋外での撮影にも問題がない。工業用の第２のカメラと画像認識装置は、環境に左右されずいつでも良好な環境でディスプレイ上の画像を撮影できることになる。すなわち、明暗の差が大きい昼や夜間の環境に対応しても画像認識が可能なレベルの駐車場の画像を得ることができる利点と、第２のカメラとして工業用の信頼性の高い画像認識用のカメラが利用でき、付属の画像認識装置によって、駐車の有無を検出するプログラムを容易に作ることが出来るという点で、システム開発上の大きな効果がある。
【００１９】
第２の方法では、ディスプレイ装置と第２のカメラが、一体として構成されるので、第２のカメラの焦点距離が固定され、安定した画像認識が行えるほか、同一のシステムを量産できるといった大きな効果がある。
【００２０】
第３の方法では、第１のカメラによる駐車場の画像は、現場から離れた適切な場所に容易に伝送でき、そこで、ディスプレイ装置に表示される。ディスプレイ装置は、自然環境の影響を受けない駐車場の精算機内、あるいは、駐車場の集中管理室など環境の良いところにおけるので、第２の工業用の画像認識用カメラを使った駐車の有無の判定プログラムの設定や実際の駐車の判定もよい環境の中で行うことができる利点がある。
【００２１】
第４の方法では、第２のカメラで撮影するディスプレイ装置には複数の第１のカメラによって撮影される画像が、順次あるいは、トリガーによって自在に切り替わり表示されるので、第２のカメラによる画像認識の判定プログラムを、現場に合わせて切り替えることによって、一台の画像認識システムで、複数の現場、あるいは、複数の第１にカメラに対応した画像処理、すなわち駐車の有無の判定ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像認識で駐車を検出する駐車場の例を示す図
【図２】生産ラインの製品の不良を検出する工業用画像認識システムの図
【図３】工業用画像認識システムによる不良検出法のプログラムのフローを示す図
【図４】複数の工業用画像認識用カメラを使って、製品の区分や不良を検出するシステムを示す図
【図５】本発明のディスプレイ画面に表示された遠方の第１の監視カメラの画像を工業用の画像認識用の第２のカメラで撮影する図
【図６】本発明の遠隔地の複数の駐車場の駐車状況を、第１のカメラで撮影しインターネットにより伝送して駐車場の管理室等のディスプレイに表示し、それを第２の工業用の画像認識用のカメラで撮影することによって、遠隔地の複数の駐車場の駐車を判定するシステムの構成図
【図７】本発明の遠隔地の複数の駐車場にある第１の監視用カメラによる撮影画像を、駐車場の管理室等にあるディスプレイ装置にサイクリックに表示し、それを工業用の第２の画像認識用カメラで撮影し、該当する駐車場の画像認識プログラムにより駐車を判定することを説明する図
【図８】本発明の画像認識法によって、複数の駐車場の各車室への駐車の有無を出力する状況を説明する図
【図９】本発明の監視用の第１のカメラの撮影画像を表示するディスプレイ装置と工業用の画像認識用の第２のカメラとを一体として構成し、インターネット経由で送られてくる遠隔地の駐車場の駐車を判定する装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
本発明が適用される駐車場は、既に述べた図１のようなものである。駐車場１の壁面２や地面３に、画像認識の対象となる○印５や、短冊状のマーク６が描かれており、これらを画像認識の対象とする。画像認識装置には、全車室空車時のマスター画像をあらかじめ登録しておく。画像認識装置が稼働中は、図示のように駐車があるとこれらのマークが車の陰になって見えなくなる。画像認識装置はマークが検出されなくなったことを検出して、該当する出力線の接点をオン（オフでも良い）にする。
【００２４】
出力線の接点のオン、オフ状況を、時間を追ってチェックすることによって車室への入庫時間と精算までの駐車時間を算出できる。駐車場の画像は一定の時間間隔で撮影してもよいし、たとえば駐車場に車両が入ってきたことを検出してから撮影してもよい。
【００２５】
本発明で利用する工業用画像認識装置は、図２で示されているように、生産ラインを流れる製品の不良をチェックする実用化されているシステムである。このシステムでは、カメラ１１と対象物１３までの距離が短いこと、画像が良好で一定の照明のもとで撮影されること、またカメラは画像判定用の対象物を直接撮影することが特徴であるが、このままの画像認識装置やカメラは、屋外で明暗が変化し、比較的遠距離で撮影する駐車場の現場では使えない。本発明では、第一のカメラで撮影された画像をディスプレイ装置に表示し、それを工業用画像認識装置用のカメラで撮影することによって、焦点距離が短い欠点や、明暗の変化に対応できない欠点を解消する。
【００２６】
本発明で利用する工業用画像認識装置の画像判定方法は、図３に示す方法で行われる。すなわち、画像判定プログラムは、まずステップＳ１で、対象物を撮影するカメラの位置、露出、フォーカスなど撮影条件を最適に設定し、その条件で撮影した画像をステップＳ２でマスター画像として登録する。
【００２７】
本発明では、第一のカメラで図１のような駐車場で全車室が空車の時の画像を撮影し、それをディスプレイ装置に表示する。それを図４に示すように、工業用画像認識装置の第２のカメラで撮影し、マスター画面として登録することになる。
【００２８】
次にステップＳ３で、マスター画面上で画像判定の条件を設定する。本発明では、図１に示した駐車場の車室背後に設けた丸いマーク、あるいは地面に描いた短冊状のマークを画像認識の対象に設定する。そして、画像認識用のツールを使ってこれら対象としたマークの輪郭形状あるいは形状と色を、空車時の画像の特徴として登録する。登録が終わったら、画像認識装置の運転を始める。すなわち、ステップS5で駐車場の写ったディスプレイの表示画像をリアルタイムで撮影していく。
【００２９】
本発明では、リアルタイムで撮影される画像の中で、マスター画像上で設定した画像認識用の駐車場にあるマーク５や６が、車室への車の入庫によって隠され、空車時には写っているはずのマークが認識できなくなるとステップS6でその車室が駐車状態に入ったと認識する。画像認識装置は、マークが確認されていればＯＫと判定、認識されないとＮＧと判定する。ステップS7とS8 では、画像判定用のマークとして登録した対象部位ごとに、判定結果に応じて出力線の出力接点をＯＮ，またはＯＦＦにする。
【００３０】
出力接点のON, OFFの状態は、駐車場の精算機に送られ、駐車時間と料金の計算に使われることは勿論である。
【００３１】
本発明では、以上で述べたように工業用の画像認識用の第２のカメラでは直接駐車場を撮影しないようにしたことが特徴である。その理由は、工業用の画像認識用カメラは、図３のステップS2のマスター画面登録時に最良の露出とピント合わせが行われるが、運転中は常に良好な照明状態が保たれるので、自動露出機能は不要である。しかし駐車場のように一日中明るさが変化するよういな撮影対象では、そのまま使えないという問題を解決する。
【００３２】
また工業用の画像認識用カメラは、生産ライン上の製品の良否判定に使う目的で用意されているので、駐車場のような比較的広く、距離のある場所の撮影用には対応していない。さらに、屋外で使用する駐車場のような環境で、そのまま使うことはできない。
【００３３】
本発明では、工業用の画像認識用カメラがそのままでは、駐車場の撮影に適用できないという問題を解決する方法として、駐車場の状態は第１の監視用カメラで撮影し、その画像をディスプレイ装置に表示し、その表示画面を図５に示すように画像認識用の第２のカメラで撮影することにした。
【００３４】
市販されている監視用のカメラは、自動露出調整機能を有し、昼や夜の明るさの変化にも対応している。特に夜間には、レンズ周辺に設けられた赤外線ＬＥＤが暗闇の中でも撮影を可能にしているものもある。本発明では、駐車場の撮影には、このような屋外で使用可能な監視カメラを使う。
【００３５】
監視用カメラで撮影された画像は、無線でかなりの距離まで伝送されるし、インターネットに接続すれば、遠隔地にあるたとえば駐車場の管理室などでも、パソコンやiPadのような装置の画面に表示される。したがって、図５に示すようにこれらのディスプレイ装置３６に写った画像を、画像認識用の第２のカメラ３５で撮影するようにする本発明によれば、マスター画像の登録や、画像認識用のプログラムの開発も、事務室内という良い環境で作成することが出来るという利点がある。
【実施例２】
【００３６】
図６は、本発明を複数の遠隔地の駐車場の画像認識による駐車判定に適用した場合のシステム構成を示す。４１，４２，４３で示す駐車場に、監視用カメラ４４，４５，４６を置き、対象とする駐車場の車室を撮影する。撮影した画像は、ブロードバンドルーター４７４８，４９により、インターネット５０に接続される。画像は、同じくブロードバンドルーター５１を介して、駐車場管理室のディスプレイ装置５２に順番に表示される。この画面を、工業用画像認識装置のカメラ５３で撮影し、画像認識装置５５で駐車の有無を判定する。判定方法は、図１で述べたように駐車場も壁や地面に描いたマークが駐車した車両によって隠れることをチェックする方法で行われる。判定結果は、画像認識装置の車室ごとに設定した出力線５６の接点をオンまたはオフにすることによって、精算機などに送られる。
【００３７】
図７は、複数の駐車場の画像を、順番に取り込み、該当する駐車場用の判定プログラムを読み出してマスター画面と比較する方法で、どの車室に車が駐車したかを検出することを示したものである。すなわち、駐車場４１で示すＡ駐車場の画像は、Ａで示したタイミングでディスプレイ装置に表示され、これを撮影する画像認識用の第２のカメラの画像は、Ａ駐車場に対応した判定プログラムＰＡで判定される。画像取り込みの時間間隔は、駐車場の数にもよるが、１駐車場当たり、１分以内が適当である。
【００３８】
図８は、車室がそれぞれ５つある３つの駐車場の駐車判定を説明する図である。時間帯Ａでは、駐車場Ａで１、２，４番の車室に駐車があり、時間帯Ｂでは、駐車場Ｂで  ２，３番車室に駐車があり、時間帯Cでは１と６番車室に駐車があることを示す。本システムでは、対象とする駐車場を、順番に、あるいは何らかのトリガーによって選択し、該当する駐車場の駐車の判定を行うことが出来る。
【００３９】
図９は、本発明の工業用画像認識カメラ６１と、監視用カメラの画像を表示するディスプレイ装置６２を、ケース６５でカバーし、一体にセットした装置を示す。ブロードバンドルーター６３などで受信した第１のカメラによる画像がディスプレイ装置６２に表示され、これを工業用の画像認識用の第２のカメラ６１で撮影できるようになっている。カバー６５は、外光をさえぎる効果があり、カメラとディスプレイ装置を一体にセットしているため、同一セットを量産することもできる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、ループコイルや多数のカメラを使う従来の画像認識法による駐車場の駐車検出法に比べて、安価で実用的な駐車検出法を提供するもので、実用性は高く、産業上でも大いに貢献するものでる。
【符号の説明】
【００４１】
１  駐車場      ２  駐車場の壁面      ３  駐輪場の地面    
４  車両    ５  壁面に設けたマーク    ６  地面の描いたマーク    
１１  工業用の画像認識用カメラ    １２  ディスプレイ装置  
１３  製造ラインの部品    １４  部品の流れの方向    １５  部品の特徴判定部分    
２１，２２，２３  工業用の画像認識用カメラ    
２４，２５，２６  製造ライン上の画像認識対象の部品
２７，２８  画像認識用のセンサーアンプ表示装置    
２９  イーサーネットスィッチ    ３０  信号ケーブル    ３１  ディスプレイ
３５  工業用の画像認識用カメラ    ３６  ディスプレイ装置
４１、４２、４３  駐車場    ４４，４５，４６  監視用カメラ
４７，４８，４９  ブロードバンドルーター
５０  インターネット    ５１  ブロードバンドルータ
５２  ディスプレイ装置    ５３  工業用の画像認識用カメラ
５４  パソコン    ５５  画像認識装置    ５６  出力線    
６１  画像認識用カメラ    ６２  ディスプレイ装置
６３  モデム    ６４  インターネット    ６５  カバー
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図５】
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