WO2017194795A1 - Procedimiento y sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores - Google Patents

Procedimiento y sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores Download PDF

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Definitions

  • the present invention falls within the technical sector of the management and operation of outdoor car parks, not covered, using image processing technologies from those obtained by implanting cameras in the car parks.
  • the present invention relates to a system and method of control of vehicles and parking spaces in an outdoor car park, based on the identification of the vehicles and their monitoring inside the car park.
  • the objective technical problem that arises is therefore to provide a method and means in an outdoor car park to identify which vehicle is parked in which parking space and even be able to track that vehicle while it is inside the parking lot to have it controlled in space and time .
  • the present invention serves to solve the aforementioned problem, solving the problems presented by the solutions mentioned in the state of the art, by means of a system based on artificial vision that allows to identify which vehicle is occupying a parking space of an outdoor parking.
  • the present invention makes it possible to know not only which parking spaces are occupied and which are not, but also which car each of the parking spaces is occupying and even for how long.
  • the technology used is the artificial vision, added to the previous functionalities is the surveillance function, since the cameras can also be used to record all the movements of the vehicles entering / leaving the parking lot and for parking security.
  • the artificial vision algorithms used in the invention carry out two differentiated functionalities: the first, the monitoring of vehicles in the image and the second, the detection of whether parking spaces are occupied or free and motion detection around them .
  • the artificial vision must be robust, being able to operate at different light conditions (sunny, cloudy days and all its gradations) and in different weather conditions.
  • the algorithms are able to solve the different situations in which vehicles can be found in the parking lot, for example, such as when two vehicles cross into the parking lot, the system is able not to confuse the vehicles and know what identification tag (for example, tuition) belongs to each one.
  • the present invention is applicable in:
  • Off-street parkings in English
  • private parkings built outside both on the last floors of buildings and on uncovered parkings on the ground floor.
  • One aspect of the invention relates to a control procedure for vehicles and parking spaces for outdoor parking lots comprising the following steps:
  • Another aspect of the invention relates to a system for outdoor parking that implements the control procedure of vehicles and parking spaces described above comprising the following components:
  • At least one reader to read an identification tag of a vehicle at the time of entry to the outdoor parking lot
  • At least one server to obtain a global image of the parking lot and detect in it at least one place, which may be free or occupied,
  • each camera by sending the captured images of the vehicle to the server to add all the images and obtain the global image of the outdoor car park, on which the server tracks the vehicle;
  • a database communicated with the server to store each image of the vehicle with the associated identification tag that has been read upon entry.
  • the invention contemplates communication with the charging means provided in the car parks.
  • FIGURE 1. Shows a schematic representation of an outdoor car park in which vehicles are identified and tracked inside by means of a control system for vehicles and parking spaces, according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIGURE 2. Shows a schematic representation of an outdoor parking lot in which vehicles are identified and tracked inside, in addition to assisting drivers in the search for a parking space, through the control system of vehicles and parking spaces according to a possible embodiment of the invention.
  • FIGURE 3. Shows a block diagram of the means of the vehicle control system and parking spaces involved in the image processing for said control, according to a possible embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a possible embodiment of the vehicle control system and parking spaces installed in an outdoor car park (10) comprising a plurality of video cameras (2) placed in zenith position.
  • the height at which the cameras are installed (2) depends on the surface of the outdoor car park (10) that needs to be covered, the size of the car park (10), the resolution of the cameras (2) and the installation possibilities. For example, the height can be between 6 and 15 meters approximately.
  • the outdoor car park (10) shown in Figure 1 which can be divided into four areas (101, 102, 103, 104), using algorithms combining the images captured by the four video cameras (2 ), each camera (2) associated with each area (101, 102, 103, 104).
  • the algorithms of The combination of images allows, from different images and different geographical dispositions, to make the composition of the overall image of the car park (10). In this way, the complete image of the car park is virtual and the vehicles can be tracked on that image.
  • the movement that occurs around all seats and vehicles is also detected, both by vehicles other than parked, and by people, so that videos of everything that happened around can be made of parking spaces.
  • the overhead cameras (2) must be installed at a certain height, so if there are no elements on the street, such as street lamps, advertising signs, etc., or walls, buildings, street furniture, ... where to fix the cameras , you can use a mast for it.
  • FIG 2 the means used to identify, track and assist vehicles entering (1 1) and leaving (12) the parking lot (10) are shown.
  • information panels (3, 3 ') are installed that can indicate how many parking spaces the user will find free in the case of Decide on one area or another.
  • the information panels (3, 3 ') can thus provide the information classified by zones. When talking about an area, it can be the total parking area (10) or internal groupings of zones.
  • a first information panel (3) can inform about the places in the first zones (101, 102) closest to the parking accesses (10), while a second information panel (3) can inform about the squares in the remaining zones (103, 104).
  • the panels (3, 3 ') must be visible in any light condition, especially on sunny days.
  • the first thing it does is to identify the vehicle (11, 12) by means of at least one identification tag, for example, the license plate, although other vehicle features can also be used as a model, color, etc., to identify it.
  • the license plate reading of the vehicles (1 1) that access the parking area (10) can be done with the vehicle stationary or moving.
  • the equipment that performs the vehicle license plate reading (1 1, 12) can be of different types:
  • License plate readers (1) that use cameras to capture the images are sent to a central server and in it with an optical character recognition process, OCR - from the English "Optical Character Recognition" - identification is made of the license plates of the vehicles (11) that access the parking area.
  • the identification tags of the vehicles (1 1, 12) can be read using one or more cameras for each lane in or out of the parking lot (10). All readers (1) of the car park (10) send the information read to a server (31) of the system, shown in Figure 3, which is responsible for doing all the rest of the tasks of the invention.
  • the system can work with all the features described above, but it can also work without vehicle registration.
  • the function of reading the license plate of the vehicle is only to put a unique label on each vehicle that enters the parking lot, but this label can also be done by means of a unique numerical code. So that all the video recordings captured by the cameras (2) and the cameras of the readers (1), as well as the place where they have parked are associated with the vehicle, in a database (32), without knowing the registration of the same.
  • the vehicle (1 1) Once the vehicle (1 1) has been identified by any of the labels, at the entrance to the parking area (1 1), it is when it is followed by the overhead cameras (2) with which a total image is achieved from the parking area, after combining the image achieved by all of them on the server (31).
  • various vision algorithms are used determining unique points of the vehicles (11, 12), so that The invention is capable of not confusing vehicles when different vehicles (11, 12) cross each other in the parking lot (10).
  • Various artificial vision techniques are used for this, divided into different stages, which in an embodiment are the following:
  • Lucas-Kanade optical flow methods enhanced with forward-backward error minimization techniques. In this way only the single points in motion are considered.
  • a mapping or correspondence (“matching", in English) of characteristics between consecutive frames is established by the Hungarian method with the weights defined by the known previous trajectory of the vehicle. That is, if a set of points is directed to the left of the image and another set of points is directed to the right in the image, more weight will always be given to the object that is directed to the left continues towards the left, and not right. In this way, even if two vehicles had similar singular points, they would not be confused when crossing thanks to the study of the trajectory.
  • the position in which it will be in the next frame is calculated using a Kalman filter to be more robust in possible vehicle occlusions.
  • the overall image of the car park (10) is obtained by combining all the overhead cameras (2) installed in all areas (101, 102, 103, 104) on the server (31), which adds all of them until achieving real or simulated form the total image of the car park (10).
  • the artificial vision algorithms used to track vehicles do not have to be used on the combined image, but can be applied to the individual images received by each of the cameras (2).
  • the server (31) can access a database
  • the system further comprises an API or application programming interface (33) that allows the server (31) to communicate with other external applications or with a graphic management interface.
  • the server (31) can provide, through said API (33), the information resulting from the analysis of the images on which places are free / occupied so that it is provided by the information panels (3, 3 ') and serves in the guided by the driver inside the parking lot (10).
  • the system can have a map where the parking spaces are marked and that the information panels (3, 3 ') provide to the driver and operator of the parking lot (10). In this way you can know where in the parking lot (10) a vehicle is parked (1 1, 12) and how many occupied or free spaces are in the parking lot (10) or in various areas (101, 102,
  • the system provides the parking operator (10) with a management application that can have a graphical interface that shows the image of the entire parking lot (10), the free and occupied spaces and through which any inquiry about a desired place; for example, how long a square has been occupied, the registration of the parked vehicle, video of the vehicle accessing the square or photo used to read the registration of the vehicle.
  • a management application can be implemented in web format and executed by any browser that is in the server's network (31) of the parking lot (10). In this way, any parking operator (10) can perform actions using a simple smartphone or tablet or from any terminal where the network is accessed by a browser.
  • the invention itself provides all the functionalities indicated above, but has others that derive from the functionality of identifying the vehicle and associating it in time and space with a parking space, functionalities that become very important, such as the communication of the information obtained by the system described to the collection systems provided in the car parks.
  • the vehicle and parking control system can be integrated with parking payment products, which allows parking users to go to the ATM and, after inserting the ticket, know the location of their vehicle in the parking lot, and / or apply a different rate depending on the area where you have parked.
  • this integration of the vehicle and parking control system with the payment system allows: With the information provided by the system via the API or application programming interface (33), it allows charging differently depending on the area where the car parks.
  • the system can communicate to the charging system of the parking lot where the vehicle is located; This way, when a user is going to pay for an off-street, off-street parking, the system already indicates where the vehicle is parked.
  • the invention is capable of communicating to the parking charging system how long each vehicle has been parked and therefore if the maximum parking time has passed without the need for any person or mobile car keep watch
  • the invention is also capable of operating without a ticket, if the parking operator wishes to do so. In this way, a vehicle can park and return to your car and leave without going through the payment point, simply if you have already been registered as a parking customer. Or, the mixed situation can also occur, in which in the same car park there can be users who use the car park with ticket and also others with a previous registration as customers.
  • Aerial cameras (2) apart from the use described to track vehicles (11, 12), can also be used for parking security (10).
  • the server (31) where the cameras are connected can record everything that happens in the car park (10) continuously, or it can record only the videos associated with each of the movements of the vehicles. That is, since the system knows where the vehicles are at all times, you can make a video of all your movement through the parking lot (10) that can be used for security reasons.
  • the system also records videos of vehicles or people approaching a parked car. In this way, you can do a search for each vehicle registration and display in various videos where each vehicle passed to park and exit the parking lot (10), as well as videos of people or other vehicles that have approached it.
  • the operator can search, through the management application that communicates with the server (31), all videos of all movements made around the vehicle in question, and verify with them if the damage has occurred inside the car park (10) and, if so, when and how it was produced, thanks to the images taken in real time by the cameras (2).
  • the product is simpler to install.
  • the installation of a sensor in each parking space is costly in time and money.
  • the solution with sensors requires one sensor for each place.

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Abstract

Un procedimiento y sistema de control de vehículos (11, 12) y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores (10), comprendiendo: un lector (1) de etiquetas identificativas de un vehículo (11) en un instante de entrada a un aparcamiento exterior (10), un servidor (31) para obtener una imagen global del aparcamiento (10) y detectar en ella al menos una plaza de aparcamiento, múltiples cámaras (2) cenitales cubriendo al menos una zona (101, 102, 103, 104) del aparcamiento (10) para captar al menos una imagen del vehículo (11) desde el instante de entrada hasta un instante de aparcamiento del vehículo (11) en una plaza o un instante de salida del vehículo (11) del aparcamiento (10); enviando cada imagen captada al servidor (31) que suma todas las imágenes para obtener la imagen global del aparcamiento (10) y seguir al vehículo (11) en dicha imagen; una base de datos (32) comunicada con el servidor (31) para almacenar cada imagen del vehículo (11) en asociación con su etiqueta identificativa.

Description

PROCEDIMIENTO Y SISTEMA DE CONTROL DE VEHÍCULOS Y PLAZAS DE APARCAMIENTO PARA APARCAMIENTOS EXTERIORES
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra en el sector técnico de la gestión y operación de aparcamientos exteriores, no cubiertos, usando tecnologías del procesamiento de imágenes a partir de las obtenidas mediante la implantación de cámaras en los aparcamientos.
Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema y procedimiento de control de vehículos y plazas de aparcamiento en un parquin exterior, basado en la identificación de los vehículos y su seguimiento en el interior del parquin.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la actualidad, las soluciones más conocidas para el control de las plazas de aparcamiento en un parquin (aparcamiento), tanto cubierto como no cubierto (exterior), están basadas en el uso de sensores de presencia implantados en las propias plazas de aparcamiento. Los sensores que se están empleando hoy en día se instalan uno por cada plaza de aparcamiento y con ellos se consigue saber si una plaza está ocupada o vacía, información con la que se puede ayudar a los conductores a encontrar plazas de aparcamiento con más rapidez, pero no se puede saber qué vehículo está ocupando la plaza libre.
En los aparcamientos exteriores, la práctica totalidad de las soluciones actuales para conseguir el objetivo indicado se basan en sensores instalados en el suelo. Estos sensores tienen un coste importante de instalaciones. Se debe perforar el suelo para instalarlos. Los sensores de presencia usados en los aparcamientos se alimentan unos con energía eléctrica, otros con batería y unos terceros con energía solar. Los que funcionan con energía eléctrica permiten tener una luz verde o roja que indica si la plaza está ocupada o no, aunque en este caso, la instalación es más costosa, ya que se necesita instalar el cable de alimentación. Los que funcionan con batería, cada cinco años aproximadamente se les debe cambiar la misma, y no pueden disponer de luces verdes y rojas ya que consumen mucho. Los que funcionan con energía solar tampoco pueden tener luces verdes y rojas por el mismo motivo, pero no necesitan una intervención cada cinco años, aunque el mayor inconveniente de este tipo de sensores es que necesitan luz solar para recargarse.
Por otro lado, los sensores de presencia no solucionan de forma eficaz el aspecto de la seguridad y vigilancia en los aparcamientos. Para vigilar el interior de un parquin suelen utilizarse cámaras de seguridad.
No obstante, estas cámaras no tienen relación alguna con los sensores colocados en las plazas de aparcamiento que determinan si la plaza está libre u ocupada. Por lo tanto, las cámaras de seguridad no intervienen en el control de las plazas. Tampoco se puede tener información (un video) de seguimiento de los movimientos de los vehículos en el aparcamiento exterior.
El problema técnico objetivo que se presenta es pues proveer un método y medios en un aparcamiento exterior para identificar qué vehículo está aparcado en qué plaza de aparcamiento e incluso poder hacer un seguimiento de ese vehículo mientras está dentro del parquin para tenerlo controlado en espacio y tiempo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención sirve para solucionar el problema mencionado anteriormente, resolviendo los inconvenientes que presentan las soluciones comentadas en el estado de la técnica, mediante un sistema basado en visión artificial que permite identificar qué vehículo está ocupando una plaza de aparcamiento de un aparcamiento exterior. La presente invención permite saber no sólo qué plazas de un aparcamiento exterior están ocupadas y cuáles no, sino también qué coche está ocupando cada una de las plazas e incluso durante cuánto tiempo.
Como la tecnología empleada es la visión artificial, añadida a las funcionalidades anteriores está la función de vigilancia, ya que también se puede conseguir emplear las cámaras para registrar todos los movimientos de los vehículos entrando/saliendo del parquin y para la seguridad del aparcamiento.
Los algoritmos de visión artificial usados en la invención llevan a cabo dos funcionalidades diferenciadas: la primera, el seguimiento de vehículos en la imagen y la segunda, la detección de si las plazas de los aparcamientos están ocupadas o libres y detección de movimiento alrededor de ellas. En ambos casos, la visión artificial debe ser robusta, pudiendo operar a diferentes condiciones de luz (días soleados, nublados y todas sus gradaciones) y en diferentes condiciones meteorológicas. Los algoritmos son capaces de solventar las diferentes situaciones en las que se pueden encontrar los vehículos en el aparcamiento, por ejemplo, como que cuando dos vehículos se cruzan dentro del aparcamiento, el sistema es capaz de no confundir a los vehículos y saber qué etiqueta identificativa (por ejemplo, matrícula) pertenece a cada uno.
La presente invención es aplicable en:
i) Aparcamientos en la misma calle y en ciudades ("on-street parkings", en inglés), también llamados párquines de zonas azules y verdes.
ii) Aparcamientos considerados fuera de la calle ("off-street parkings", en inglés), que son aparcamientos privados construidos en el exterior, tanto en las últimas plantas de edificios como en aparcamientos descubiertos en planta baja.
Un aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de control de vehículos y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores que comprende los siguientes pasos:
leer una etiqueta identificativa de un vehículo (por ejemplo, su matrícula) que entra a un aparcamiento exterior en un instante de entrada,
obtener una imagen global del aparcamiento exterior y detectar en dicha imagen al menos una plaza de aparcamiento que puede estar libre u ocupada, captar al menos una imagen del vehículo desde el instante de entrada hasta un instante final, que puede referirse a un instante de aparcamiento del vehículo en una de las plazas libre detectadas o al instante de salida en que el vehículo abandona el aparcamiento exterior,
asociar cada una de las imágenes del vehículo captadas con la etiqueta identificativa leída,
hacer un seguimiento del vehículo en la imagen global del aparcamiento usando la suma de cada imagen captada del vehículo.
Otro aspecto de la invención se refiere a un sistema para aparcamientos exteriores que implementa el procedimiento de control de vehículos y plazas de aparcamiento descrito anteriormente comprendiendo los siguientes componentes:
al menos un lector para leer una etiqueta identificativa de un vehículo en el instante de entrada al aparcamiento exterior,
al menos un servidor para obtener una imagen global del aparcamiento y detectar en ella al menos una plaza, que puede estar libre u ocupada,
una pluralidad de cámaras ubicadas de forma cenital en el aparcamiento, cubriendo cada una al menos una zona del aparcamiento exterior, para captar imágenes del vehículo desde el instante de entrada hasta un instante final, que puede ser un instante de aparcamiento del vehículo en una plaza o el instante de salida del vehículo del aparcamiento exterior; cada cámara enviando las imágenes captadas del vehículo al servidor para que sume todas las imágenes y obtenga la imagen global del aparcamiento exterior, sobre la que el servidor realiza un seguimiento del vehículo;
una base de datos comunicada con el servidor para almacenar cada imagen del vehículo con la etiqueta identificativa asociada que se ha leído a su entrada.
Las ventajas del método y sistema descritos con respecto a las soluciones del estado de la técnica anterior derivan fundamentalmente de que, mientras que ninguno de los sensores que se utilizan actualmente para el guiado de aparcamientos exteriores identifican la matrícula del vehículo que se encuentra aparcado y tampoco permiten realizar ninguna grabación de video para seguridad, la presente invención permite:
Determinar la cantidad de plazas vacías y ocupadas incluso en aparcamientos de zonas azules o verdes.
- Guiar al conductor en el aparcamiento en todo tipo de párquines exteriores, asistido por ejemplo con paneles informativos de la ocupación de las calles o del parquin fuera de calle.
Grabar un vídeo del acceso de cada vehículo en el aparcamiento y de todos los movimientos que se producen cerca de cada vehículo, de este modo en caso de reclamación, se pueden consultar todos los vídeos asociados a un vehículo y resolver la incidencia rápida y eficazmente. Por ejemplo, en caso de pérdida del vehículo, porque el conductor no recuerda dónde lo dejó, la invención permite buscar en qué lugar del aparcamiento se encuentra aparcado el vehículo. El vídeo del acceso, salida y recorrido de cada vehículo en el aparcamiento captado por las cámaras del aparcamiento permite conocer en tiempo real posibles incidencias.
Igualmente contribuye a esa supervisión del aparcamiento, la captura de vídeos de vehículos y personas que hayan estado cerca de cada uno de los vehículos estacionados.
Determinar cuánto tiempo lleva cada vehículo estacionado en cada lugar de aparcamiento.
Permitir el cobro del aparcamiento con un importe diferente en función de dónde estén aparcados los vehículos, creando zonas de tarifas diferentes. La invención contempla la comunicación con los medios de cobro provistos en los aparcamientos
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
FIGURA 1.- Muestra una representación esquemática de un aparcamiento exterior en el que se identifica y se hace un seguimiento de los vehículos en su interior mediante un sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento, según una realización preferente de la invención.
FIGURA 2.- Muestra una representación esquemática de un aparcamiento exterior en el que se identifica y se hace un seguimiento de los vehículos en su interior, además de asistir a los conductores en la búsqueda de una plaza de aparcamiento, mediante el sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento según una posible realización de la invención. FIGURA 3.- Muestra un esquema de bloques de los medios del sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento implicados en el procesamiento de imágenes para dicho control, según una posible realización de la invención.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
En la Figura 1 se muestra una posible realización del sistema de control de vehículos y plazas de aparcamiento instalado en un aparcamiento exterior (10) que comprende una pluralidad de cámaras de video (2) colocadas en posición cenital. La altura a la que se instalan las cámaras (2) depende de la superficie del aparcamiento exterior (10) que se requiere cubrir, del tamaño del aparcamiento (10), resolución de las cámaras (2) y de las posibilidades de instalación. Por ejemplo, la altura puede estar entre 6 y 15 metros aproximadamente.
Combinando las imágenes de todas las cámaras (2) cenitales, se consigue recrear una imagen total o global del aparcamiento (10), y sobre ella, utilizando algoritmos de visión artificial, se pueden seguir los vehículos (11) que entran al aparcamiento (10) hasta que salen, de forma que, analizando ese imagen global del aparcamiento (10), se puede saber en qué lugar del aparcamiento se encuentra cada vehículo (11) y, por ende, en qué lugar, plaza y/o área, se encuentra estacionado.
Por ejemplo, en el aparcamiento exterior (10) mostrado en la Figura 1 , que puede dividirse en cuatro áreas (101 , 102, 103, 104), usando algoritmos de combinación de las imágenes captadas por las, cuatro, cámaras de video (2), cada cámara (2) asociada a cada área (101 , 102, 103, 104). Los algoritmos de combinación de imágenes permiten, a partir de diferentes imágenes y diferentes disposiciones geográficas de las mismas, realizar la composición de la imagen global del aparcamiento (10). De esta forma se dispone de forma virtual de la imagen completa del aparcamiento y se puede realizar el seguimiento de los vehículos sobre dicha imagen.
Adicionalmente, utilizando las cámaras cenitales (2) también se detecta el movimiento que se produce alrededor de todas las plazas y de los vehículos, tanto por vehículos diferentes al estacionado, como por personas, de forma que se pueden realizar vídeos de todo lo ocurrido alrededor de las plazas de aparcamiento.
Las cámaras cenitales (2) deben instalarse a una determinada altura, por lo que si no existen elementos en la calle, tales como farolas, carteles publicitarios, etc., o muros, edificios, mobiliario urbano,.... donde fijar las cámaras, se puede utilizar un mástil para ello.
Para seleccionar las cámaras (2) se pueden fijar diversos criterios, como proporcionar imágenes claras y nítidas durante el día y la noche, un sensor de la cámara (2) con un rango dinámico extendido, para poder trabajar bien de día y de noche. Otro requerimiento sería la posibilidad de cambiar la configuración de las cámaras (2) vía remota, utilizando un protocolo desde una aplicación que corre en un dispositivo electrónico programable.
En la Figura 2, se muestran los medios utilizados para identificar, seguir y asistir a los vehículos que entran (1 1) y salen (12) del aparcamiento (10). En los pasillos o cruces donde el conductor debe decidir a qué zona del aparcamiento (10) se dirige a estacionar, se instalan paneles informativos (3, 3') que pueden indicar cuántas plazas de aparcamiento va a encontrar libres el usuario en el caso de decidirse por una zona u otra. Los paneles informativos (3, 3') pueden proporcionar así la información clasificada por zonas. Al hablar de zona, puede tratarse del área total del aparcamiento (10) o de agrupaciones internas de zonas. Por ejemplo, en la Figura 2 un primer panel informativo (3) puede informar sobre las plazas en las primeras zonas (101 , 102) más cercanas a los accesos del aparcamiento (10), mientras que un segundo panel informativo (3) puede informar sobre las plazas en las restantes zonas (103, 104). Para aparcamientos exteriores, los paneles (3, 3') deben ser visibles en cualquier condición de luz, especialmente en días soleados.
Cuando el vehículo (11) entran en el aparcamiento (10), el sistema lo primero que hace es identificar el vehículo (11 , 12) mediante al menos una etiqueta identificativa, por ejemplo, la matrícula, aunque pueden usarse además otras características del vehículo como modelo, color, etc., para identificarlo. La lectura de la matrícula de los vehículos (1 1) que acceden a la zona de aparcamiento (10) puede realizarse con el vehículo parado o en movimiento. Los equipos que realizan la lectura de la matrícula del vehículo (1 1 , 12) pueden ser de diferentes tipos:
- Lectores (1) de etiquetas identificativas, incluida la matrícula, en los que todo el procesamiento de imagen y reconocimiento se hace dentro de una misma cámara utilizada; también llamados "All-in-One" en inglés.
- Lectores (1) de matrículas que utilizan cámaras para la captura de las imágenes, éstas se envían a un servidor central y en él con un proceso de reconocimiento óptico de caracteres, OCR -del inglés "Optical Character Recognition"- se realiza la identificación de las matrículas de los vehículos (11) que acceden a la zona de aparcamiento. La lectura de etiquetas identificativas de los vehículos (1 1 , 12) puede efectuarse empleando una o más de una cámara por cada carril de entrada o salida del aparcamiento (10). Todos los lectores (1) del aparcamiento (10) envían la información leída a un servidor (31) del sistema, mostrado en la Figura 3, que se encarga de hacer todo el resto de las tareas de la invención.
Para evitar la ley de protección de datos en países en que sea un impedimento y para aparcamientos on-street sencillos, el sistema puede funcionar con todas las funcionalidades descritas anteriormente, pero también puede funcionar sin la matrícula del vehículo. La función de leer la matrícula del vehículo sólo es la de poner una etiqueta única a cada vehículo que entra en el aparcamiento, pero esta etiqueta también se puede hacer mediante un código numérico único. De forma que todas las grabaciones de vídeo captadas por las cámaras (2) y las cámaras de los lectores (1), así como la plaza donde ha aparcado queden asociadas al vehículo, en una base de datos (32), sin necesidad de conocer la matrícula del mismo. Una vez que se ha identificado mediante alguna de las etiquetas el vehículo (1 1), a la entrada de la zona de aparcamiento (1 1), es cuando es seguido por las cámaras (2) cenitales con las que se consigue una imagen total de la zona de aparcamiento, después de combinar la imagen conseguida por todas ellas en el servidor (31). Para hacer el seguimiento de los vehículos (11 , 12) desde el momento de la entrada hasta el de la salida del aparcamiento (10), se emplean diversos algoritmos de visión determinando puntos singulares de los vehículos (11 , 12), de forma que la invención es capaz de no confundir vehículos cuando diferentes vehículos (11 , 12) se cruzan entre ellos en el aparcamiento (10). Se utilizan para ello diversas técnicas de visión artificial divididas en diversas etapas, que en un ejemplo de realización son las siguientes:
Detección de puntos singulares o características mediante el método de Shi & Tomasi.
- Detección de movimiento por métodos de flujo óptico de Lucas-Kanade mejorado con técnicas de minimizado de error hacia delante-atrás ("forward-backward error correction", en inglés). De esta forma sólo se consideran los puntos singulares en movimiento.
Se establece un mapeo o correspondencia ("matching", en inglés) de características entre fotogramas consecutivos mediante el método húngaro con los pesos definidos por la trayectoria anterior conocida del vehículo. Es decir, si un conjunto de puntos se dirige a la izquierda de la imagen y un otro conjunto de puntos se dirige a la derecha en la imagen, siempre se dar más peso a que el objeto que se dirija hacia a la izquierda continúa hacia la izquierda, y no a la derecha. De esta manera, aunque dos vehículos tuvieran puntos singulares similares, no se confundirían al cruzarse gracias al estudio de la trayectoria.
Una vez definida la trayectoria actual del vehículo se calcula la posición en la que estará en el siguiente fotograma mediante un filtro de Kalman para ser más robustos en posibles oclusiones del vehículo.
Si un objeto deja de moverse en imagen durante un número determinado de fotogramas, lo considerará aparcado en aquel punto.
Las técnicas citadas son un ejemplo en los que se basan los algoritmos usados, que pueden aplicar combinaciones y modificaciones de las mismas. Los algoritmos de visión artificial anteriores se ejecutan en un mismo servidor
(31) , mostrado en la Figura 3, que recibe las imágenes de todas las cámaras (2) cenitales de forma que el sistema sabe en cada momento dónde está cada vehículo (1 1 , 12), y sabe la identificación (por ejemplo, matrícula) de cada vehículo (1 1 , 12) leída y enviada por los lectores (1) al servidor (31). La obtención de la imagen global del aparcamiento (10) se obtiene de combinar todas las cámaras cenitales (2) instaladas en todas las zonas (101 , 102, 103, 104) en el servidor (31), que suma todas ellas hasta lograr de forma real o simulada la imagen total del aparcamiento (10). Es decir que los algoritmos de visión artificial que se utilizan para hacer el seguimiento de los vehículos no tienen porqué utilizarse sobre la imagen combinada, sino que pueden aplicarse a las imágenes individuales recibidas por cada una de las cámaras (2).
Cuando un vehículo ocupa una plaza de aparcamiento, se registra qué vehículo está en aquella plaza. El servidor (31) puede acceder a una base de datos
(32) para poder hacer la asociación entre imágenes procedentes de las cámaras (2) e identificación de los vehículos (1 1 , 12) proporcionada por los lectores (1). Cuando un vehículo (1 1 , 12) sale de una plaza de aparcamiento, se registra cuál es la identidad del vehículo que ha salido de la plaza y, empleando los mismos algoritmos de visión, se hace su seguimiento por el aparcamiento (19) por si va a ocupar una otra plaza, o bien se encamina hacia la salida del aparcamiento. Cuando el vehículo (12) llega a la zona de salida del aparcamiento, se le lee la matrícula o etiqueta identificativa usada de forma equivalente a como se ha hecho a la entrada y se registra en el servidor (31) que ha dejado la zona de aparcamiento.
Como se muestra en la Figura 3, el sistema comprende además una API o interfaz de programación de aplicaciones (33) que permite comunicar el servidor (31) con otras aplicaciones externas o con una interfaz gráfica de gestión. El servidor (31) puede proporcionar, a través de dicha API (33), la información resultante del análisis de las imágenes sobre qué plazas están libres/ocupadas para que sea proporcionada por los paneles informativos (3, 3') y sirva en el guiado del conductor dentro del aparcamiento (10). Adicionalmente, el sistema puede disponer de un plano donde se marcan dónde están las plazas de aparcamiento y que proporcionan los paneles informativos (3, 3') al conductor y operario del aparcamiento (10). De esta forma se puede saber en qué lugar del aparcamiento (10) está estacionado un vehículo (1 1 , 12) y cuántas plazas ocupadas o libres hay en el aparcamiento (10) o en diversas zonas (101 , 102,
103, 104) del mismo.
El sistema provee al operador del aparcamiento (10) una aplicación de gestión que puede disponer de una interfaz gráfica con la que se muestra la imagen de todo el aparcamiento (10), las plazas libres y ocupadas y a través de la que se pueda realizar cualquier consulta sobre una plaza deseada; por ejemplo, cuánto tiempo lleva ocupada una plaza, matrícula del vehículo estacionado, video del vehículo accediendo a la plaza o foto utilizada para leer la matrícula del vehículo. Utilizando esta aplicación y mediante la matrícula o fecha y hora, se pueden realizar consultas de todos los movimientos efectuados por los vehículos (1 1 , 12) en el aparcamiento (10). La aplicación de gestión puede implementarse en formato web y ser ejecutada por cualquier navegador que esté en la red del servidor (31) del aparcamiento (10). De esta forma, cualquier operador del aparcamiento (10) puede realizar acciones utilizando un simple teléfono inteligente o tableta o desde cualquier terminal en el que se accede a la red por un navegador.
La invención por si misma proporciona todas las funcionalidades indicadas anteriormente, pero tiene otras que se derivan de la funcionalidad de identificar el vehículo y asociarlo en tiempo y espacio con una plaza de aparcamiento, funcionalidades que pasan a ser muy importantes, como es la comunicación de la información obtenida por el sistema descrito a los sistemas de cobro provistos en los aparcamientos. Así, el sistema de control de vehículos y plazas puede integrarse con los productos de cobro de aparcamientos, lo que permite a los usuarios del aparcamiento ir al cajero automático y, después de insertar el tique, conocer la ubicación de su vehículo en el aparcamiento, y/o que le apliquen una tarifa diferente en función de la zona donde ha aparcado. Por ejemplo, esa integración del sistema de control de vehículos y plazas con el de cobro, permite: Con la información que suministra el sistema vía la API o interfaz de programación de aplicaciones (33), permite cobrar de forma diferente en función de la zona donde el coche aparca.
En el caso de pérdida del vehículo por parte del conductor, el sistema puede comunicar al sistema de cobro del aparcamiento donde está ubicado el vehículo; de esta forma cuando un usuario va a pagar un aparcamiento off- street, fuera de calle, el sistema ya le indica donde tiene el vehículo aparcado. En los aparcamientos en la calle, on-street, la invención es capaz de comunicar al sistema de cobro del aparcamiento cuánto tiempo lleva aparcado cada vehículo y por tanto si ha pasado el tiempo máximo de estacionamiento sin necesidad de que ninguna persona o coche móvil lo vigile.
En el caso de los aparcamientos de superficie, la invención también es capaz de funcionar sin tique, si el operador del aparcamiento así lo desea. De esta forma, un vehículo puede estacionar y volver a su coche y marcharse sin pasar por el punto de pago, simplemente si antes ya ha sido registrado como cliente del aparcamiento. O bien, también se puede producir la situación mixta, en que en un mismo aparcamiento puede haber usuarios que utilicen el aparcamiento con tique y también otros con un registro previo como clientes.
Las cámaras (2) cenitales, aparte del uso descrito para hacer un seguimiento de los vehículos (11 , 12), también pueden emplearse en la seguridad del aparcamiento (10). El servidor (31) donde se conectan las cámaras puede grabar todo lo que pasa en el aparcamiento (10) de forma continua, o bien puede grabar sólo los vídeos asociados a cada uno de los movimientos de los vehículos. Es decir, que dado que el sistema conoce donde están los vehículos en cada momento, puede hacer un vídeo de todo su movimiento por el aparcamiento (10) que puede utilizarse por motivos de seguridad. El sistema también graba los vídeos de los vehículos o personas que se acercan a un coche estacionado. De esta manera, se puede hacer una búsqueda por cada matrícula de vehículo y visualizar en diversos vídeos por dónde pasó cada vehículo hasta estacionar y salir del aparcamiento (10), así como los vídeos de personas u otros vehículos que se han acercado a él. Por ejemplo, en caso de reclamaciones por desperfectos en el vehículo por parte de los usuarios, el operador puede buscar, mediante la aplicación de gestión que se comunica con el servidor (31), todos los videos de todos los movimientos efectuados alrededor del vehículo en cuestión, y verificar con ellos si el desperfecto se ha producido dentro del aparcamiento (10) y, en caso afirmativo, cuándo y cómo se ha producido el mismo, gracias a las imágenes tomadas en tiempo real por las cámaras (2).
Los usuarios de los aparcamientos cuando son habituales pueden reservar plazas: si un vehículo aparca en una plaza reservada para otro vehículo, el sistema lo detecta y envía una alarma al operador del aparcamiento (10). También en el caso de que un usuario informe al operador de que su vehículo va a permanecer estacionado durante un periodo de varios días (aeropuertos por ejemplo), si el vehículo se mueve antes de los días informados, el operador también recibe, por seguridad, una alarma.
Aparte de las ventajas en funcionalidades de la invención frente a los sensores tradicionales, también se consiguen otras ventajas:
El producto es más simple de instalar. La instalación de un sensor en cada plaza de aparcamiento es costosa en tiempo y dinero.
La solución con sensores requiere de un sensor por cada plaza.
Las baterías de los sensores que funcionan con ellas se deben reemplazar cada 5 años.
Con una sola cámara cenital se puede monitorizar una superficie equivalente a unas 35-45 plazas de vehículos.
El coste económico de instalación es menor.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento de control de vehículos (1 1 , 12) y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores (10), caracterizado por que comprende los siguientes pasos:
leer una etiqueta identificativa de un vehículo (11) que entra a un aparcamiento exterior (10) en un instante de entrada,
obtener una imagen global del aparcamiento exterior (10) y detectar en la imagen global del aparcamiento exterior (10) al menos una plaza que se selecciona entre plaza libre y plaza ocupada,
captar al menos una imagen del vehículo (11) desde el instante de entrada hasta un instante final, que se selecciona entre un instante de aparcamiento del vehículo (11) en una plaza libre detectada y un instante de salida en que el vehículo (1 1) abandona el aparcamiento exterior (10),
asociar cada imagen captada del vehículo (11) con la etiqueta identificativa del vehículo (11),
seguir en la imagen global del aparcamiento exterior (10) al vehículo (1 1) mediante la suma de cada imagen captada del vehículo (11).
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado por que el seguimiento del vehículo (11) en la imagen global del aparcamiento exterior (10) se realiza mediante algoritmos de visión artificial.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que seguir al vehículo (1 1) en la imagen global del aparcamiento exterior (10) comprende diferenciar mediante los algoritmos de visión artificial entre vehículos (11 , 12) que se cruzan en el aparcamiento exterior (10).
4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la etiqueta identificativa es la matrícula del vehículo (11).
5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que además comprende informar de al menos cada plaza libre detectada en al menos una zona (101 , 102, 103, 104) del aparcamiento exterior (10).
6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que además comprende consultar usando la etiqueta identificativa del vehículo (1 1) al menos una imagen captada del vehículo (1 1).
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la consulta comprende determinar en qué plaza ocupada detectada está aparcado del vehículo (11).
8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6- 7, caracterizado por que la consulta comprende determinar el instante de aparcamiento del vehículo (11) en una determinada plaza detectada como ocupada.
9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que captar la imagen del vehículo (1 1) se realiza usando al menos una cámara (2) ubicada de forma cenital cubriendo al menos una zona (101 , 102, 103, 104) del aparcamiento exterior (10).
10. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que leer la etiqueta identificativa del vehículo (1 1) se realiza usando al menos una cámara en al menos una zona (101) de entrada del aparcamiento exterior (10).
1 1. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que además comprende leer la etiqueta identificativa del vehículo (11) en el instante de salida usando al menos una cámara en al menos una zona (102) de salida del aparcamiento exterior (10).
12. Un sistema de control de vehículos (1 1 , 12) y plazas de aparcamiento para aparcamientos exteriores (10), caracterizado por que comprende: al menos un lector (1) para leer una etiqueta identificativa de un vehículo (11) que entra a un aparcamiento exterior (10) en un instante de entrada,
al menos un servidor (31) configurado para obtener una imagen global del aparcamiento exterior (10) y detectar en la imagen global del aparcamiento exterior (10) al menos una plaza que se selecciona entre plaza libre y plaza ocupada,
una pluralidad de cámaras (2) ubicadas de forma cenital cubriendo al menos una zona (101 , 102, 103, 104) del aparcamiento exterior (10) para captar al menos una imagen del vehículo (1 1) desde el instante de entrada hasta un instante final, que se selecciona entre un instante de aparcamiento del vehículo (1 1) en una plaza libre detectada y un instante de salida en que el vehículo (11) abandona el aparcamiento exterior (10); la pluralidad de cámaras (2) enviando cada imagen captada del vehículo (1 1) al servidor (31) que suma todas las imágenes recibidas para obtener la imagen global del aparcamiento exterior (10) y seguir al vehículo (11) en dicha imagen global del aparcamiento exterior (10);
una base de datos (32) comunicada con el servidor (31) para almacenar cada imagen captada del vehículo (1 1) en asociación con la etiqueta identificativa del vehículo (1 1).
13. El sistema de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el servidor (31) utiliza algoritmos de visión artificial.
14. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-13, caracterizado por que además comprende una interfaz de programación de aplicaciones (33) comunicada con el servidor (31) para consultar usando la etiqueta identificativa del vehículo (1 1) al menos una imagen captada del vehículo (11).
15. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-14, caracterizado por que además comprende al menos un panel informativo (3, 3') ubicado en al menos una zona (101 , 102, 103, 104) del aparcamiento exterior (10) para informar de al menos cada plaza libre detectada en al menos una zona (101 , 102, 103, 104) del aparcamiento exterior (10).
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