EP2788966A1 - Verfahren zur bestimmung der belegung eines parkraumes mit mindestens einer zu- und ausfahrt - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der belegung eines parkraumes mit mindestens einer zu- und ausfahrt

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EP2788966A1
EP2788966A1 EP12816443.1A EP12816443A EP2788966A1 EP 2788966 A1 EP2788966 A1 EP 2788966A1 EP 12816443 A EP12816443 A EP 12816443A EP 2788966 A1 EP2788966 A1 EP 2788966A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
parking space
parking
occupancy
stored
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12816443.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Steffen
Ulrich GILLES
Alexander HUFNAGL
Hanns-Florian SCHUSTER
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2788966A1 publication Critical patent/EP2788966A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
    • G08G1/145—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas
    • G08G1/146—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas where the indication depends on the parking areas where the parking area is a limited parking space, e.g. parking garage, restricted space
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/015—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing between two or more types of vehicles, e.g. between motor-cars and cycles
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    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
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    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/065—Traffic control systems for road vehicles by counting the vehicles in a section of the road or in a parking area, i.e. comparing incoming count with outgoing count

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the occupancy of a parking space with at least one entrance and exit, in particular for determining the occupancy of a parking space with marked parking spaces for motor vehicles on trunk roads and highways.
  • a parking space is a delimited area for the temporary parking of motor vehicles with at least one entrance and exit.
  • the area defining the parking space preferably has marked parking spaces for the motor vehicles to be parked.
  • the determination of the occupancy of a parking space is an inherent need for the management of parking spaces.
  • the parking space problem on public parking spaces, especially for truck parking spaces on and on highways and service areas, is large.
  • Targeted parking management leads to better utilization of the parking space, avoids accidents and leads to cost reduction in the provision of parking space.
  • Public parking spaces in particular on long-distance roads, usually permit no barrier-based access control system due to their design. This circumstance is due to both the high frequency and the free parking.
  • On the part of the parking operator there is a high level of interest in sufficiently reliable information about the current occupancy state of the parking space. Based on the knowledge of the occupancy state of parking spaces over longer periods, planning for additional parking space can be more effective, more targeted and thus cost-effective.
  • Privately managed parking space is known, as described in DE 60 203 689 T2, an access control system consisting of at least one barrier and often a monitoring system in the form of a camera for access control and a billing system, often a ticket system operated. This can lead to longer waiting times at the entrance or exit at high traffic volumes.
  • a disadvantage of these systems is further that the clear knowledge of the number of vehicles within the parking space, but not on the occupied area of the individual motor vehicles is known.
  • a disadvantage of these systems is the high economic investment for the sensors and high susceptibility to errors due to the large number of sensors.
  • DE 10 2008 056 786 A1 discloses a solution with a telematics unit to be installed in each motor vehicle. Via a communication interface of the telematics unit, the motor vehicle is partially monitored in the parking area continuously or at the entrance and exit into or out of the parking space.
  • the disadvantage of this solution on the one hand equipping a large number of motor vehicles with a corresponding telematics unit is necessary and on the other non-participating or not equipped with a telematics vehicles permanently distort the determination of the parking space occupancy.
  • the object of the invention is to provide a method that determines the occupancy of a parking space with at least one entrance and exit with low investment costs, high reliability and sufficient accuracy. According to the invention, this object is achieved by a method according to claim 1.
  • image data are acquired by a vehicle traveling into the parking space by a sensor unit, the image data representing the external appearance of the vehicle.
  • Characteristic features of the approaching vehicle are determined by feature extraction from the image data obtained and stored in a memory at the time when the parking space is accessed.
  • image data are also acquired by a sensor unit and characteristic features are extracted. By comparing the characteristic features of the outgoing vehicle with the characteristic features of all vehicles available in the memory, an identification of the outgoing vehicle takes place.
  • the vehicle is removed from the store. If an outgoing vehicle can not be clearly identified, it will not be considered further. Furthermore, the parking times of each vehicle in the store are continuously calculated. If the calculated parking time of a vehicle over a predetermined parking time, this vehicle is removed from the store. The occupancy of the parking space is calculated by summing the vehicles stored in the storage unit.
  • the procedure can be started without having to determine an initial occupancy of the parking space. After a sufficient time, which is longer than a predetermined parking time, the occupation of the parking space determined by the method is sufficiently accurate, whereby the accuracy increases further as the operating time progresses. Likewise be with the Method corrects disturbances in the detection of the vehicles in the parking space or from the parking space after a sufficient time that is longer than the predetermined parking time corrected. By means of the method can thus be determined with high reliability over long periods sufficiently accurate information about the occupancy of a parking space.
  • the method automatically corrects occupancy errors caused by unrecorded vehicles due to improper access, inadequate image data by the sensors, or inadequate identification due to a lack of characteristic features. Restarting the process with defined initial conditions, i. a predetermined initial occupancy of the parking space is generally not required.
  • the sensor unit consists of at least one monocular camera, a stereo / multi-stereo camera, areal distance sensor based on modulated or structured light, light field camera and / or laser scanner.
  • the simultaneous use of complementary sensors increases the reliability of the solution.
  • An advantageous embodiment of the characteristic features are points, lines and / or surfaces and their location.
  • a further advantageous embodiment consists in the extraction of the license plate number.
  • characteristic features such as width, length and / or height can be extracted, which allows the determination of the required footprint of a vehicle by calculation.
  • an area occupancy of the parking space is calculated from the required parking spaces of the stored vehicles.
  • the features length and width of each vehicle are extracted from the image data and stored with the other characteristic features as well as the time of the driving of the parking space.
  • the required footprint of a vehicle is calculated from the characteristics length and width.
  • the vehicles are classified according to vehicle classes, such as trucks, semi-trailers, trucks with trailers, BUS, motorhomes, cars with trailers, cars and / or motorcycles, and stored accordingly in the memory . Due to the classification, both a vehicle class specific occupancy of the parking space can be made by summing all stored vehicles of a vehicle class as occupancy and a vehicle class specific area occupancy with the aid of the respective required footprint.
  • vehicle classes such as trucks, semi-trailers, trucks with trailers, BUS, motorhomes, cars with trailers, cars and / or motorcycles
  • the respective sensor units are provided with a communication interface and a computing and storage unit.
  • the communication unit By means of the communication unit, the data obtained can be transmitted directly to a central and / or decentralized detection point and / or users of the system and for the purpose of providing current occupancy data, the statistics collection of both general and vehicle class specific frequency, area occupancy and parking duration and for the purpose of Occupancy forecasts are used.
  • the method is distinguished from the methods known from the prior art by the following significant advantages:
  • the procedure allows the parking space management of parking spaces with any number of entrances and exits as parking space and area occupancy also separated by vehicle classes.
  • Fig. 1 the parking space on a trunk road with a Zu- and a
  • Fig. 3 the parking space on a trunk road with a Zu- and a
  • Fig. 4 the parking space with a combined access and exit without marked parking spaces.
  • Fig. 1 shows a parking space on a trunk road 9, each with a detection unit 10 at an entrance 11 and an exit 12 with marked parking spaces for cars 13 and marked parking spaces for trucks 14th 2 shows a detection unit 10 with respect to a road surface 1 with a mast 3 on a foundation 2, comprising a video camera 4 with a holder 5, a laser scanner 6 with a holder 5, a computer unit 8 with memory and a communication unit 7.
  • image data of the external appearance of the vehicle are generated by the video camera 4 and the laser scanner 6.
  • the image data is sent to the computer unit 8.
  • characteristic features of the vehicle are extracted by means of the computer unit. Based on the characteristic features is a classification of the vehicle.
  • the characteristic features, the classification and the time of detection, ie the time at which the vehicle has passed the driveway 11 are stored correspondingly and by means of the communication unit 7 to all computer units 8 at the entrances and exits 11, 12 of the parking space and transmit a central communication and computer unit, not shown.
  • the memory contents of all of a parking space belonging computer units 8 and the central communication and computer unit are synchronized continuously. The vehicle will take one of the marked parking spaces 13, 14 and initially remain on this.
  • the vehicle After a period of time t, the vehicle will leave the parking space via exit 12.
  • image data of the external appearance of the vehicle by means of the video camera 4 and the laser scanner 6 are generated again and characteristic features are extracted by means of the computer unit 8.
  • the characteristic features generated when passing the exit 12 are compared with all stored characteristic features. If it is possible by means of the comparison of the characteristic features to uniquely identify a vehicle which has passed the access road 11 to the parking space, this vehicle is removed from the memory of the computer unit 8.
  • the parking times of all stored in the memory of the computer unit 8 vehicles are determined continuously. At a Exceeding a predetermined parking time, the vehicle is removed from the memory of the computer unit 8.
  • Each removal of a vehicle from the memory of a computer unit 8 is synchronized via the communication unit 7 with all other computer units 8 and the central communication and computer unit.
  • the occupancy of the parking space is determined by summing the stored in the memory of the computer unit 8 vehicles.
  • Fig. 3 shows a parking space on a trunk road 9, each with a detection unit 10 at an entrance 11 and an exit 12 and a combined entrance and exit 15 with marked parking spaces for cars 13 and marked parking spaces for trucks 14.
  • the detection unit 10 at the combined entrance and exit 15 determines unambiguously whether a vehicle leaves or enters the parking space.
  • Fig. 4 shows a parking space without marked parking spaces with a combined entrance and exit 15 with respectively for the entrance and exit 11, 12 executed detection units 10 with cars 16 and the respective required floor space 18 and truck / bus vehicles 16 and If a vehicle passes the driveway 11 to the parking space, image data of the external appearance of the vehicle are generated by the video camera 4 and the laser scanner 6. The image data is sent to the computer unit 8. Characteristic features of the vehicle are extracted from the image data by means of the computer unit 8, wherein the extracted characteristic features include the length and the width of the vehicle. Based on the characteristic features is a classification of the vehicle. From the characteristic features of length and width, the footprint required by the vehicle is calculated.
  • the characteristic features, the classification, the required footprint and the time of detection, ie the time at which the vehicle has passed the driveway 11 are stored correspondingly and by means of the communication unit 7 to all computer units 8 at the entrances and exits 11, 12 of the parking space and to a central communication and not shown Transfer computer unit.
  • the memory contents of the computer units 8 and the central communication and computer unit are constantly synchronized. If a vehicle passes the exit 12, the procedure is as already described for FIG.
  • the occupancy of the parking space is calculated as area occupancy by a summation of the required shelves 18 and 19 of all stored in the memory of the computer unit 8 vehicles plus the not available for parking area 20 takes place.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt (11, 12), insbesondere zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit markierten Stellplätzen für Kraftfahrzeuge an Fernverkehrsstraßen (9) und Autobahnen. Gemäß der Erfindung werden durch eine Sensoreinheit (4) Bilddaten von einem in den Parkraum fahrenden Fahrzeuges erfasst, wobei die Bilddaten die äußere Erscheinung des Fahrzeuges wiedergeben. Aus den gewonnenen Bilddaten werden charakteristische Merkmale des zufahrenden Fahrzeuges durch Merkmalsextraktion bestimmt und mit dem Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes in einem Speicher abgelegt. Für ein aus dem Parkraum ausfahrendes Fahrzeug werden durch eine Sensoreinheit (4) ebenfalls Bilddaten erfasst und charakteristische Merkmale extrahiert. Durch Vergleich der charakteristischen Merkmale des ausfahrenden Fahrzeuges mit den charakteristischen Merkmalen aller im Speicher verfügbaren Fahrzeuge erfolgt eine Identifizierung des ausfahrenden Fahrzeuges. Bei Übereinstimmung, d.h. eindeutiger Identifizierung des Fahrzeuges, wird das Fahrzeug aus dem Speicher entfernt. Kann ein ausfahrendes Fahrzeug nicht eindeutig identifiziert werden, wird es nicht weiter berücksichtigt. Weiterhin werden laufend die Parkzeiten jedes im Speicher befindlichen Fahrzeuges errechnet. Liegt die errechnete Parkzeit eines Fahrzeuges über einer vorbestimmten Parkzeit, wird dieses Fahrzeug aus dem Speicher entfernt. Die Belegung des Parkraumes wird durch Summierung der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuge errechnet.

Description

Verfahren zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt, insbesondere zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit markierten Stellplätzen für Kraftfahrzeuge an Fernverkehrsstraßen und Autobahnen.
Ein Parkraum ist eine abgegrenzte Fläche zum zeitlich begrenzten Abstellen von Kraftfahrzeugen mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt. Bevorzugt weist die den Parkraum definierende Fläche markierte Stellplätze für die abzustellenden Kraftfahrzeuge auf. Die Bestimmung der Belegung eines Parkraumes ist ein inhärentes Bedürfnis für die Bewirtschaftung von Parkräumen. Die Parkraumnot auf öffentlichen Parkräumen, insbesondere für LKW-Stellplätze an und auf Autobahnen und Raststätten, ist groß. Eine unzulässige Parksituation, welche durch Überbelegung des Parkraumes entsteht, berührt insbesondere Sicherheitsaspekte. Eine gezielte Parkraumbewirtschaftung führt zur besseren Auslastung des Parkraumes, vermeidet Unfälle und führt zur Kostenreduktion bei der Bereitstellung von Parkraum.
Öffentliche Parkräume, insbesondere an Fernverkehrsstraßen, erlauben bauartbedingt üblicherweise kein schrankenbasiertes Zufahrtskontrollsystem. Dieser Umstand ist sowohl der hohen Frequentierung als auch der kostenlosen Parkmöglichkeit geschuldet. Seitens des Parkraumbetreibers besteht jedoch ein hohes Interesse an einer hinreichend zuverlässigen Information über den aktuellen Belegungszustand des Parkraumes. Anhand der Kenntnis des Belegungszustandes von Parkräumen über längere Zeiträume können Planungen für zusätzlichen Parkraum effektiver, zielgerichteter und damit kostengünstiger erfolgen. Weiterhin besteht ein berechtigtes Interesse von Fahrzeugführern über die Belegung von an ihrer Fahrtroute liegenden Parkräumen. Dies betrifft insbesondere jene Kraftwagenfahrer, welche zur Einhaltung von gesetzlich vorgeschriebenen Lenk- und Ruhezeiten garantierten Parkraum benötigen.
Privat bewirtschafteter Parkraum wird bekanntermaßen, wie auch in DE 60 203 689 T2 beschrieben, über ein Zugangskontrollsystem, bestehend aus mindestens einer Schranke und häufig einem Überwachungssystem in Form einer Kamera zur Zufahrtskontrolle und einem Abrechnungssystem, häufig einem Ticket-System, betrieben. Dies kann bei hohem Verkehrsaufkommen zu längeren Wartezeiten bei der Zu- oder Ausfahrt führen. Nachteilig an diesen Systemen ist weiterhin, dass die eindeutige Kenntnis über die Anzahl der Kraftfahrzeuge innerhalb des Parkraumes, nicht jedoch über die belegte Fläche der individuellen Kraftfahrzeuge bekannt ist.
Aus der DE 37 15 314 A1 ist ein computergesteuertes Abfertigungssystem für Parkhäuser oder Parkplätze bekannt, bei dem eine Zugangskontrolle durch Erfassen des polizeilichen Kennzeichens und Speichen des polizeilichen Kennzeichens mit zugeordneter Einfahrtszeit in einem Computer erfolgt. Vom Kassenautomat wird zum Abrechnungszeitraum durch einen Vergleich des Zeitpunktes des Einfahrens mit dem Abrechnungszeitpunkt die zu zahlende Parkgebühr berechnet. Nach Zahlung der Parkgebühr wird ein Code ausgegeben, mit dessen Hilfe eine Schranke an der Ausfahrt während eines vorbestimmten Zeitraumes geöffnet werden kann. Eine Erfassung des belegten Parkraumes erfolgt jedoch nicht. Fehlerhaft oder nicht erfasste polizeiliche Kennzeichen bedürfen einer manuellen Interaktion. Hinzu kommt, dass die systematische Erfassung und Speicherung polizeilicher Kennzeichen aus Gründen des Datenschutzes problematisch ist. Aus der DE 10 2005 034 372 A1 , der DE 10 2008 029 413 A1 oder Wolfgang Damm (Institut für Verkehrstelematik Universität Dresden,„Projektstand LKW- Parkleitsystem Dresden", 07.12.2010, http://www.fh-erfurt.de/fhe/index.phpelD =tx_nawsecuredl&u=0&file=fileadmin/Material/lnstitutA erkehr_Raum/Downloa d/Projekte/2010/2010.12.07_Damm_Lkw-Parkleitsystem_Dresden.pdf&t=1323 354531&hash=d5c7b8e56a9060eb31d812df32a7683c) ist eine weitere Lösung zur Bestimmung der Belegung der Stellplätze innerhalb eines Parkraumes auf Basis von aktiven und/oder passiven Sensoren für jeden einzelnen oder eine Gruppe von Stellplätzen bekannt. Als aktive Sensoren werden Laserscanner und als passive Sensoren unterschiedliche Arten von Bildsensoren am Rand und/oder über den Stellplätzen eingesetzt. Als aktive Sensoren können nach Martin Pozybill (Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr Baden- Württemberg,„A 8 LKW-Parkstandsanzeige" 07.12.2010, http://www.fh-erfurt. de/fhe/index.php?elD=tx_nawsecuredl&u=0&file=fileadmin/Material/lnstitut/Ver kehr_Raum/Download/Projekte/2010/2010.12.07_Pozybill_A8_Lkw-Parkstands anzeige.pdf&t=1323354531 &hash=eed248f6cc9c8c0ebfc42731 ab18036d) Magnetsensoren unter der Fahrbahnebene und/oder Ultraschallsensoren, wie beispielsweise in der DE 10 2008 012 991 A1 beschrieben, verwendet werden. Vorteilhaft an dieser Lösung ist, dass die Belegung des Parkraumes jederzeit direkt bestimmbar ist. Insbesondere kann die Bestimmung der Belegung des Parkraumes bei einem Neustart des Systemes verzögerungslos erfolgen.
Als nachteilig an diesen Systemen stellt sich die hohe wirtschaftliche Investition für die Sensorik und hohe Fehleranfälligkeit aufgrund der Vielzahl der Sensoren dar.
Ein weiterer Ansatz basiert auf der„virtuellen Schranke" an allen Zu- und Ausfahrten des Parkraumes (vgl. Martin Pozybill oder DE 11 2006 003 370 T5). Hierbei werden an den Zu- und Ausfahrten die Anzahl einfahrender bzw. ausfahrender Kraftfahrzeuge bestimmt. Durch Zählen der zufahrenden und ausfahrenden Kraftfahrzeuge kann die momentane Anzahl der Kraftfahrzeuge auf dem Parkplatz ermittelt werden, nicht jedoch die verwendete Parkraumfläche. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass bei einem Neustart des Systems die Anzahl der bereits auf dem Parkraum vorhandenen Kraftfahrzeuge bekannt sein und dem System zur Verfügung stehen muss. Weiterhin führen Fehler in der Erfassung der Zu- oder Ausfahrten oder bei verkehrswidrigem Verhalten und damit zur Nichterfassung der Kraftfahrzeuge zu sich über die Zeit akkumulierenden Fehlern in der Belegungsbestimmung. Daher ist der Belegungsfehler in regelmäßigen Zeiträumen durch eine Inventur zu ermitteln und das System zu korrigieren. Dies ist mit erheblichem personellen und logistischem Aufwand verbunden.
Schließlich offenbart die DE 10 2008 056 786 A1 eine Lösung mit einer in jedem Kraftfahrzeug zu installierenden Telematikeinheit. Über eine Kommunikationsschnittstelle der Telematikeinheit wird das Kraftfahrzeug im Parkbereich kontinuierlich oder bei der Zu- und Ausfahrt in bzw. aus dem Parkraum partiell überwacht. Nachteilig ist bei dieser Lösung, das zum einen ein Ausrüsten einer Vielzahl von Kraftfahrzeuge mit einer entsprechenden Telematikeinheit notwendig ist und zum anderen nicht teilnehmende oder nicht mit einer Telematikeinheit ausgerüstete Kraftfahrzeuge die Bestimmung der Parkraumbelegung nachhaltig verfälschen.
Mit den derzeit bekannten Verfahren ergibt sich der überwiegende Aufwand durch unverhältnismäßig hohe Investitionen in Sensorsysteme, unverhäinismäßig hoher Aufwand beim Neustart des Systems und/oder system relevanter Fehler in der Belegungsbestimmung durch nicht erfasste Kraftfahrzeuge. Derzeit ist kein umfassend einsetzbares System bekannt, das wirtschaftlich betrieben werden kann und die notwendigen Anforderungen in qualitativer, wirtschaftlicher und nutzungsorientierter Sicht erfüllt.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das mit geringen Investitionskosten, hoher Zuverlässigkeit und ausreichender Genauigkeit die Belegung eines Parkraumes mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt bestimmt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Dazu werden durch eine Sensoreinheit Bilddaten von einem in den Parkraum fahrenden Fahrzeug erfasst, wobei die Bilddaten die äußere Erscheinung des Fahrzeuges wiedergeben. Aus den gewonnenen Bilddaten werden charakteristische Merkmale des zufahrenden Fahrzeuges durch Merkmalsextraktion bestimmt und mit dem Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes in einem Speicher abgelegt. Für ein aus dem Parkraum ausfahrendes Fahrzeug werden durch eine Sensoreinheit ebenfalls Bilddaten erfasst und charakteristische Merkmale extrahiert. Durch Vergleich der charakteristischen Merkmale des ausfahrenden Fahrzeuges mit den charakteristischen Merkmalen aller im Speicher verfügbaren Fahrzeuge erfolgt eine Identifizierung des ausfahrenden Fahrzeuges. Bei Übereinstimmung, d.h. eindeutiger Identifizierung des Fahrzeuges, wird das Fahrzeug aus dem Speicher entfernt. Kann ein ausfahrendes Fahrzeug nicht eindeutig identifiziert werden, wird es nicht weiter berücksichtigt. Weiterhin werden laufend die Parkzeiten jedes im Speicher befindlichen Fahrzeuges errechnet. Liegt die errechnete Parkzeit eines Fahrzeuges über einer vorbestimmten Parkzeit, wird dieses Fahrzeug aus dem Speicher entfernt. Die Belegung des Parkraumes wird durch Summierung der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuge errechnet.
Wesentlich im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die zuvor genannten Verfahrensschritte in Ihrer Gesamtheit bewirken, dass sich das Verfahren nach einer hinreichenden Betriebszeit ohne Störung selbstregelnd und fehlerkorrigierend verhält.
Das Verfahren kann gestartet werden, ohne dass eine Anfangsbelegung des Parkraumes bestimmt werden muss. Nach einer hinreichenden Zeit, die länger als eine vorbestimmte Parkzeit ist, ist die mit dem Verfahren bestimmte Belegung des Parkraumes hinreichend genau, wobei sich die Genauigkeit mit fortschreitender Betriebszeit noch weiter erhöht. Ebenso werden mit dem Verfahren Störungen bei der Erfassung der in den Parkraum bzw. aus dem Parkraum fahrenden Fahrzeuge nach einer hinreichenden Zeit, die länger als die vorbestimmte Parkzeit ist, korrigiert. Mittels des Verfahrens können damit mit hoher Zuverlässigkeit über lange Betriebszeiten hinreichend genaue Informationen über die Belegung eines Parkraumes bestimmt werden.
Das Verfahren korrigiert Belegungsfehler durch nicht erfasste Fahrzeuge aufgrund von systemwidriger Zufahrt, unzureichender Bilddaten durch die Sensorik oder unzureichender Identifizierung aufgrund mangelnder charakteristischer Merkmale selbständig. Ein Neustart des Verfahrens mit definierten Anfangsbedingungen, d.h. einer vorbestimmten Anfangsbelegung des Parkraumes, ist grundsätzlich nicht erforderlich.
Bevorzugt besteht die Sensoreinheit aus mindestens einer monokularen Kamera, einer Stereo-/Multistereo-Kamera, flächenhaftem Distanzsensor basierend auf moduliertem oder strukturiertem Licht, Lichtfeldkamera und/oder Laserscanner. In einer vorteilhaften Ausführung erhöht die gleichzeitige Verwendung komplementärer Sensoren die Zuverlässigkeit der Lösung. Eine vorteilhafte Ausführung der charakteristischen Merkmale sind Punkte, Linien und/oder Flächen und deren Lage. Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht in der Extraktion des KFZ-Kennzeichens.
Zusätzlich können charakteristische Merkmale wie Breite, Länge und/oder Höhe extrahiert werden, welche die Bestimmung der benötigten Stellfläche eines Fahrzeuges rechnerisch ermöglicht.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird neben der Berechnung der Belegung des Parkraumes durch Summierung der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuge eine Flächenbelegung des Parkraumes aus den benötigten Stellflächen der gespeicherten Fahrzeuge berechnet. Dazu werden die Merkmale Länge und Breite jedes Fahrzeuges aus den Bilddaten extrahiert und mit den übrigen charakteristischen Merkmalen sowie dem Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes gespeichert. Aus den Merkmalen Länge und Breite wird die benötigte Stellfläche eines Fahrzeuges errechnet. Die Summierung der Stellflächen aller gespeicherten Fahrzeuge zuzüglich einer statistisch ermittelten Fläche für Zwischenräume zwischen den Fahrzeugen und Zufahrtsflächen bzw. anderer nicht zum Parken eines Fahrzeuges geeigneter Flächen eines Parkraumes ergibt die Flächenbelegung des Parkraumes. Diese Flächenbelegung ist insbesondere bei der Bestimmung der Belegung von Parkraum ohne gekennzeichnete Stellplätze vorteilhaft.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens werden aufgrund der erfassten Bilddaten die Fahrzeuge nach Fahrzeugklassen, wie zum Beispiel LKW, LKW-Sattelauflieger, LKW mit Anhänger, BUS, Wohnmobile, PKW mit Anhänger, PKW und/oder Kraftrad, klassifiziert und entsprechend im Speicher abgelegt. Aufgrund der Klassifikation kann sowohl eine fahrzeugklassenspezifische Belegung des Parkraumes jeweils durch Summierung aller gespeicherten Fahrzeuge einer Fahrzeugklasse als Belegung als auch eine fahrzeugklassenspezifische Flächenbelegung unter Zuhilfenahme der jeweilig benötigten Stellfläche erfolgen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens sind die jeweiligen Sensoreinheiten mit einer Kommunikationsschnittstelle und einer Rechen- und Speichereinheit versehen. Mittels der Kommunikationseinheit können die ermittelten Daten an eine zentrale und/oder dezentrale Erfassungsstelle und/oder an die Nutzer des Systems direkt übermittelt und zum Zweck der Bereitstellung aktueller Belegungsdaten, der Statistikerhebung der sowohl allgemeinen als auch fahrzeugklassenspezifischen Frequentierung, Flächenbelegung und Parkdauer sowie zum Zweck von Belegungsprognosen verwendet werden. Zusammenfassend zeichnet sich das Verfahren gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren durch folgende wesentliche Vorteile aus:
■ Die Anforderungen an die Sensorik sind klein und damit preiswert. Es sind keine hohen Investitionskosten erforderlich.
■ Das System verhält sich selbstregelnd und fehlerkorrigierend.
■ Es ist grundsätzlich kein Neustart des Verfahrens mit Vorgabe definierter Anfangswerte, wie einer Anfangsbelegung, nach einer Störung erforderlich.
■ Es ist keine in regelmäßigen Abständen durchzuführende Inventur des Parkraumes erforderlich.
■ Das Verfahren erlaubt die Parkraumbewirtschaftung von Parkräumen mit beliebiger Anzahl von Zu- und Ausfahrten als Stellplatz- und Flächenbelegung auch getrennt nach Fahrzeugklassen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1: den Parkraum an einer Fernverkehrsstraße mit einer Zu- und einer
Ausfahrt und markierten Stellplätzen,
Fig. 2: die Ausführungsform einer Erfassungseinheit,
Fig. 3: den Parkraum an einer Fernverkehrsstraße mit einer Zu- und einer
Ausfahrt sowie einer kombinierten Zu- und Ausfahrt und markierten
Stellplätzen und
Fig. 4: den Parkraum mit einer kombinierten Zu- und Ausfahrt ohne markierte Stellplätze.
Die Fig. 1 zeigt einen Parkraum an einer Fernverkehrsstraße 9 mit jeweils einer Erfassungseinheit 10 an einer Zufahrt 11 und einer Ausfahrt 12 mit markierten Stellplätzen für PKWs 13 und markierten Stellplätzen für LKWs 14. Die Fig. 2 zeigt eine Erfassungseinheit 10 bezüglich einer Fahrbahnebene 1 mit einem Mast 3 auf einem Fundament 2, aufweisend eine Videokamera 4 mit einer Halterung 5, einem Laserscanner 6 mit einer Halterung 5, eine Rechnereinheit 8 mit Speicher und eine Kommunikationseinheit 7.
Passiert ein Fahrzeug die Zufahrt 11 zu einem Parkraum werden durch die Videokamera 4 und dem Laserscanner 6 Bilddaten von der äußeren Erscheinung des Fahrzeuges generiert. Die Bilddaten werden der Rechnereinheit 8 zugeleitet. Aus den Bilddaten werden mittels der Rechnereinheit 8 charakteristische Merkmale des Fahrzeuges extrahiert. Anhand der charakteristischen Merkmale erfolgt eine Klassifizierung des Fahrzeuges. Die charakteristischen Merkmale, die Klassifizierung und der Zeitpunkt der Erfassung, also der Zeitpunkt zu dem das Fahrzeug die Zufahrt 11 passiert hat, werden korrespondierend gespeichert und mittels der Kommunikationseinheit 7 an alle Rechnereinheiten 8 an den Zu- und Ausfahrten 11 , 12 des Parkraumes sowie an eine zentrale nicht dargestellte Kommunikations- und Rechnereinheit übertragen. Die Speicherinhalte aller einem Parkraum zugehörenden Rechnereinheiten 8 sowie der zentralen Kommunikations- und Rechnereinheit werden laufend synchronisiert. Das Fahrzeug wird einen der markierten Stellplätze 13, 14 einnehmen und zunächst auf diesem verbleiben. Nach einem Zeitraum t wird das Fahrzeug den Parkraum über die Ausfahrt 12 verlassen. Dabei werden erneut Bilddaten von der äußeren Erscheinung des Fahrzeuges mittels der Videokamera 4 und dem Laserscanner 6 generiert und charakteristische Merkmale mittels der Rechnereinheit 8 extrahiert. Die beim Passieren der Ausfahrt 12 generierten charakteristischen Merkmale werden mit allen gespeicherten charakteristischen Merkmalen verglichen. Kann anhand des Vergleiches der charakteristischen Merkmale eindeutig ein Fahrzeug identifiziert werden, das die Zufahrt 11 zum Parkraum passiert hat, wird dieses Fahrzeug aus dem Speicher der Rechnereinheit 8 entfernt. Die Parkzeiten aller im Speicher der Rechnereinheit 8 gespeicherten Fahrzeuge werden laufend ermittelt. Bei einer Überschreitung einer vorbestimmten Parkzeit wird das Fahrzeug aus dem Speicher der Rechnereinheit 8 entfernt. Jedes Entfernen eines Fahrzeuges aus dem Speicher einer Rechnereinheit 8 wird über die Kommunikationseinheit 7 mit allen übrigen Rechnereinheiten 8 und der zentralen Kommunikations- und Rechnereinheit synchronisiert. Die Belegung des Parkraumes wird durch Summierung der im Speicher der Rechnereinheit 8 gespeicherten Fahrzeuge bestimmt.
Die Fig. 3 zeigt einen Parkraum an einer Fernverkehrsstraße 9 mit jeweils einer Erfassungseinheit 10 an einer Zufahrt 11 und einer Ausfahrt 12 und einer kombinierten Zu- und Ausfahrt 15 mit markierten Stellplätzen für PKWs 13 und markierten Stellplätzen für LKWs 14. Für diesen Parkraum wird das Verfahren äquivalent zum Parkraum gemäß Fig. 1 angewendet. Die Erfassungseinheit 10 an der kombinierten Zu- und Ausfahrt 15 ermittelt eindeutig, ob ein Fahrzeug den Parkraum verlässt oder in diesen einfährt.
Die Fig. 4 zeigt einen Parkraum ohne markierte Stellplätze mit einer kombinierten Zu- und Ausfahrt 15 mit jeweils für die Zu- und Ausfahrt 11 , 12 ausgeführten Erfassungseinheiten 10 mit PKW- Fahrzeugen 16 und der jeweiligen benötigten Stellfläche 18 sowie LKW/BUS Fahrzeugen 16 und benötigten Stellfläche 19 sowie zum Parken nicht zur Verfügung stehender Fläche 20. Passiert ein Fahrzeug die Zufahrt 11 zum Parkraum, werden durch die Videokamera 4 und dem Laserscanner 6 Bilddaten von der äußeren Erscheinung des Fahrzeuges generiert. Die Bilddaten werden der Rechnereinheit 8 zugeleitet. Aus den Bilddaten werden mittels der Rechnereinheit 8 charakteristische Merkmale des Fahrzeuges extrahiert, wobei zu den extrahierten charakteristischen Merkmalen die Länge und die Breite des Fahrzeuges gehören. Anhand der charakteristischen Merkmale erfolgt eine Klassifizierung des Fahrzeuges. Aus den charakteristischen Merkmalen Länge und Breite wird die vom Fahrzeug benötigte Stellfläche errechnet. Die charakteristischen Merkmale, die Klassifizierung, die benötigte Stellfläche und der Zeitpunkt der Erfassung, also der Zeitpunkt zu dem das Fahrzeug die Zufahrt 11 passiert hat, werden korrespondierend gespeichert und mittels der Kommunikationseinheit 7 an alle Rechnereinheiten 8 an den Zu- und Ausfahrten 11 , 12 des Parkraumes sowie an eine zentrale nicht dargestellte Kommunikations- und Rechnereinheit übertragen. Die Speicherinhalte der Rechnereinheiten 8 und der zentralen Kommunikations- und Rechnereinheit werden laufend synchronisiert. Passiert ein Fahrzeug die Ausfahrt 12, wird, wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, verfahren. Die Belegung des Parkraumes wird als Flächenbelegung errechnet, indem eine Summierung der benötigten Stellflächen 18 und 19 aller im Speicher der Rechnereinheit 8 gespeicherten Fahrzeuge zuzüglich der zum Parken nicht zur Verfügung stehenden Fläche 20 erfolgt.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
1 Fahrbahnebene
2 Fundament
3 Mast bzw. Durchfahrtstor
4 Videokamera
5 Halterung
6 Laserscanner
7 Kommunikationseinheit
8 Rechnereinheit
9 Fernverkehrsstraße
10 Erfassungseinheit
11 Zufahrt
12 Ausfahrt
13 markierte PKW-Stellplätze
14 markierte LKW-Stellplätze
15 Kombinierte Zu- und Ausfahrt
16 Fahrzeug Bus/LKW
17 Fahrzeug PKW
18 benötigte Stellfläche Fahrzeug PKW
19 benötigte Stellfläche Fahrzeug Bus/LKW
20 Fläche
t Zeitraum

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Bestimmung der Belegung eines Parkraumes mit mindestens einer Zu- und Ausfahrt (11 , 12), wobei
- Bilddaten von einem in den Parkraum fahrenden Fahrzeug erfasst und charakteristische Merkmale der äußeren Erscheinung des Fahrzeuges mittels Merkmalsextraktion aus den erfassten Bilddaten bestimmt werden,
- der Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes durch das Fahrzeug und die bestimmten charakteristischen Merkmale des Fahrzeuges als korrespondierende Werte in einer Speichereinheit gespeichert werden,
- der Zeitpunkt der Ausfahrt sowie Bilddaten von einem aus dem Parkraum ausfahrenden Fahrzeug erfasst und charakteristische Merkmale der äußeren Erscheinung des Fahrzeuges mittels Merkmalsextraktion aus den erfassten Bilddaten bestimmt werden,
- die charakteristischen Merkmale eines aus dem Parkraum ausfahrenden Fahrzeuges mit den charakteristischen Merkmalen der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuge verglichen werden,
- bei Identifizierung eines in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuges als ausfahrendes Fahrzeug das identifizierte Fahrzeug aus der Speichereinheit entfernt wird,
- laufend die Parkzeit jedes in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuges errechnet wird und ein länger als eine vorbestimmte Parkzeit in der Speichereinheit gespeichertes Fahrzeug aus der Speichereinheit entfernt wird und
- durch Summierung der in der Speichereinheit gespeicherten Fahrzeuge die Belegung des Parkraumes errechnet wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Erfassung der Bilddaten mittels monokularer Kamera (4), Stereo- /Multistereo-Kamerasystem, flächenhaftem Distanzsensor basierend auf moduliertem oder strukturiertem Licht, Lichtfeldkamera und/oder Laserscanner(6) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, als charakteristische Merkmale Punkte, Linien und/oder Flächen sowie deren Lage extrahiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristisches Merkmal das KFZ-Kennzeichen extrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Bilddaten die geometrischen Maße Breite, Länge und/oder Höhe des Fahrzeuges extrahiert werden und daraus die für das Fahrzeug benötigte Stellfläche berechnet und korrespondierend zu den charakteristischen Merkmalen sowie dem Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes durch das Fahrzeug gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Summierung der benötigten Stellflächen der den Parkraum belegenden Fahrzeuge eine Flächenbelegung des Parkraumes errechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der erfassten Bilddaten eines in den Parkraum fahrenden Fahrzeuges eine Klassifikation des Fahrzeuges in eine Fahrzeugklasse erfolgt und die Fahrzeugklasse korrespondierend zu den charakteristischen Merkmalen sowie dem Zeitpunkt des Befahrens des Parkraumes durch das Fahrzeug gespeichert wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine fahrzeugklassenspezifische Belegung des Parkraumes durch jeweilige Summierung aller gespeicherten Fahrzeuge einer Fahrzeugklasse errechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine fahrzeugklassenspezifische Flächenbelegung des Parkraumes durch jeweilige Summierung der benötigten Stellflächen aller gespeicherten Fahrzeuge einer Fahrzeugklasse errechnet wird.
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