一种基于高低位视频阵列的路侧停车管理及充电系统的制作方法

本发明涉及路侧停车领域，尤其涉及一种基于高低位视频阵列的路侧停车管理及充电系统。

背景技术：

伴随着互联网+相关技术的快速推进，作为智慧城市建设的重要组成部分，智能停车系统的建设也在迅速普及和扩大。从目前城市交通趋势看，有限的停车资源与急剧增长的汽车数量之间的矛盾日益突显，而建设智能、规范、高效的路侧停车系统是缓解城市停车难的重要一环。另外，随着新能源电动汽车的逐渐增多，在智能停车系统的硬件设备中加入充电功能也是车主的迫切需要。

现有技术中，一种方案是基于地磁的智能管理系统，车位下的地磁用来感应该车位上车辆所发生的变动，驾驶员通过系统app应用上报车辆信息，后台服务器系统根据以上信息对车辆和车位作统一管理。

基于地磁的智能管理方案的缺点一是地磁的安装和维护带来的高成本。地磁的特殊性使得其在安装的过程中需要破坏路面，后期维护时还需要对该路段道路进行封锁。该方案的另外一个缺点是地磁本身对车辆信息无法识别，因此该方案的实施还有很大一部分要依赖于驾驶员对规则的自觉遵守和现场人工管理人员的实时监管，这无疑为驾驶员带来了很大的不方便。

现有技术中，另一种方案是基于纯视频监控相机的智能管理系统。视频监控相机包括全景相机和若干车位相机，且全部部署于路侧监控杆上。

视频监控相机通过对检测区域目标车辆轨迹进行跟踪获取其在图像信息的位置坐标和范围，并提取全景图像中目标车辆的位置信息将其映射到对应的车位相机，得到对应的车位相机图像信息，并通过网络通信模块车辆将进出场事件信息发送给后台，后台服务器系统根据以上信息对车辆和车位作统一管理。

基于纯视频监控相机管理方案的缺点是无法解决视频监控相机的监控盲区。视频监控相机的正下方是盲区，存在车辆出入场车牌识别准确度不高的问题、导致无法获取盲区覆盖停车区域的精确监控图像，进而对停车事件信息判定不精确；这样会给后期的停车事件纠纷取证带来很多不便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供种基于高低位视频阵列的路侧停车管理及充电系统，以解决路侧停车中，杆位下方车位难以管理的问题，以及满足路侧停车中新能源车辆的充电需求。

为实现上述目的，本发明提供一种基于高中位摄像机阵列的路侧停车管理及充电系统，该系统包括：

高位视频阵列，安装在路侧停车的杆位的高处位置上，用于拍摄所述杆位远处车位的车位状态图像；

中位视频阵列，安装在路侧停车的杆位的中部位置上，用于拍摄所述杆位下方车位的车位状态图像；

主控系统，用于对所述车位状态图像进行车辆检测和车牌检测识别，确定所述车位的状态；以及对所述车位的状态进行分析，确定所述车位状态的变化类型；以及根据所述车位状态的变化类型，确定所述车位上的停车事件信息；所述车位的状态为有车或者无车；所述停车事件信息包含车辆的车牌号、车辆类型、入位时间、出位时间、停车时长。

在一种可能的实施方式中，所述高位视频阵列包括至少两个摄像机；所述高位视频阵列中的一个摄像机至少管理一个车位；所述中位视频阵列包括至少两个摄像机；所述中位视频阵列中的一个摄像机至少管理一个车位。

在一种可能的实施方式中，所述高位视频阵列距离地面的高度在5.5米至6.5米之间。

在一种可能的实施方式中，所述杆位为l型杆；所述高位视频阵列安装在所述l型杆的横臂上。

在一种可能的实施方式中，所述中位视频阵列距离地面的高度在3.5米至4.5米之间。

在一种可能的实施方式中，所述中位视频阵列的排列方向与车位排列的方向平行。

在一种可能的实施方式中，所述主控器系统采用车辆检测算法对车位的状态图像进行车辆检测，以及采用车牌检测算法对车位的状态图像进行车牌检测、采用车牌识别算法对所述检测到的车牌进行识别，确定所述车位的状态、车辆类型、所在车位；所述车辆类型包括新能源车、非新能源车。

在一种可能的实施方式中，所述车位状态的变化类型包括：入位类型、出位类型；

所述入位类型为所述车位的状态从无车变成有车，且连续n次保持为有车，所述n不小于第一阈值；

所述出位类型为所述车位的状态从有车变成无车，且连续m次保持为无车，所述m不小于第二阈值。

在一种可能的实施方式中，如果所述车位状态的变化类型为入位类型，则主控系统确定所述车辆的入位时间；

如果所述车位状态的变化类型为出位类型，则主控系统确定所述车辆的出位时间，以及根据所述车辆的出位时间、入位时间，计算所述车辆的停车时长。

在一种可能的实施方式中，所述系统还包括充电桩；所述充电桩安装在所述杆位的低部位置，用于为新能源车辆提供充电。

在一种可能的实施方式中，所述主控系统包含存储器；所述存储器存储的信息包含充电端口-车位映射表；所述充电端口-车位映射表为充电桩电源端口与车位的一一对应关系列表。

在一种可能的实施方式中，所述主控系统还用于对所述充电桩的充电端口进行检测，以及控制所述充电桩充电端口通断；当所述充电桩的充电端口处于电源输出状态时，所述主控系统根据所述充电端口-车位映射表，判断与所述充电端口对应的车位上的车辆是否为新能源车，如果为新能源车，则所述主控系统开始计算所述车辆的充电费用；如果所述车辆为非新能源车，则所述主控系统控制所述充电端口断电。

在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：

传感器阵列，用于对杆位下方的车位进行距离检测，得到距离检测值；所述主控系统对所述车位的距离检测值进行分析，确定所述车位是否有车辆驶入或者驶出。

在一种可能的实施方式中，所述传感器阵列包括至少两个测距传感器，一个测距传感器检测一个车位；所述测距传感器的数量和所述中位视频阵列中摄像机的数量一致；管理同一个车位的摄像机和测距传感器互为关联。

在一种可能的实施方式中，如果所述车位的距离检测值由大变小，并保持数值稳定，则所述主控系统确定有车辆驶入所述车位；如果所述车位的距离检测值由小变大，并保持数值稳定，则所述主控系统确定有车辆驶出所述车位。

在一种可能的实施方式中，所述主控系统结合所述传感器阵列对车位的检测和中位视频阵列拍摄所述车位的车位状态图像，确定所述车位上的停车事件信息。

在一种可能的实施方式中，如果所述主控系统根据传感器阵列对车位的检测，确定所述车位上有车辆驶入，且所述车位的状态变化类型为入位类型，则主控系统确定所述车辆的入位时间；

如果所述主控系统根据传感器阵列对车位的检测，确定所述车位上有车辆驶出，且所述车位的状态变化类型为出位类型，则主控系统确定所述车辆的出位时间，以及根据所述车辆的出位时间、入位时间，计算所述车辆的停车时长。

本实施例一通过结合中位视频阵列的使用且安装于杆位中部，并结合测距传感器对杆位下方的车位进行管理，进而解决目前杆位下方车位难以管理的问题，以实现无需增加成本增设远处监控杆进行相互杆位下方的车位进行管理。此外，本系统通过结合充电桩的使用，以满足路侧停放的新能源车辆的充电需求，推进各个城市对新能源车辆的使用率，有利于环境保护。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于高低位视频阵列的路侧停车管理及充电系统及其应用场景图；

图2是图1中主控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例一

图1是本实施例一提供的一种基于高低位视频阵列的路侧停车管理及充电系统及其应用场景图。如图1所示，本系统包括高位视频阵列100、中位视频阵列200、主控系统300、充电桩400、传感器阵列。高位视频阵列100安装在所述l型杆的横臂上，用于拍摄所述杆位远处车位的车位状态图像，并将拍摄的车位状态图像发送给主控系统300；中位视频阵列200安装在路侧停车的杆位中部的位置上，用于拍摄所述杆位下方车位的车位状态图像，并将拍摄的车位状态图像发送给主控系统300；充电桩400安装在杆位的低部位置，用于在主控系统300的控制下为新能源车辆提供充电；

主控系统300对来自高位视频阵列100、中位视频阵列200的车位状态图像进行车辆检测和车牌检测识别，确定所述车位的状态，以及对所述车位的状态进行分析，确定所述车位状态的变化类型；以及根据所述车位状态的变化类型，确定所述车位上的停车事件信息，并上传后台服务器；所述车位的状态为有车或者无车；所述停车事件信息包含车辆的车牌号、车辆类型、入位时间、出位时间、所在车位、停车时长、停车费用。

主控系统300对所述充电桩400的充电端口进行检测，以及控制所述充电桩400充电端口通断；当所述充电桩400的充电端口处于电源输出状态时，主控系统300根据充电端口-车位映射表，判断与所述充电端口对应的车位上的车辆是否为新能源车，如果为新能源车，则主控系统300开始计算所述车辆的充电费用；如果所述车辆为非新能源车，则所述主控系统300控制所述充电端口断电，并发出报警信号，提示工作人员管理充电行为。

进一步地，高位视频阵列100可安装的高度一般可安装在5.5米-6.5米的高度，具体高度还得跟实际应用场景而定，本实施例采用的高度是6米。

进一步地，高位视频阵列100包括至少两个摄像机，一个摄像机至少管理一个车位，摄像机的数量和每个摄像机管理的车位数可根据具体应用情况和需求而定，本实施例中的高位视频阵列100采用的是四个摄像机，每个摄像机管理两个车位，即如图1中的车位4-5，6-7，8-9和10-11。

进一步地，高位视频阵列100可封装在一个带有拍摄视窗的箱子内，便于整体安装在l型杆的横臂上。

进一步地，中位视频阵列200安装的高度一般可安装在3.5米-4.5米的高度，具体高度还得跟实际应用场景而定，本实施例采用的高度是4米，基本位于杆位的中部。本系统之所以采用中位视频阵列200配合高位视频阵列100对车位进行管理，原因在于摄像机拍摄角度可覆盖的范围有限，高位视频阵列100无法监控到其下方及附近的1-2个泊车位，只能依赖于远端另外建设的监控杆上的高位视频阵列，这种情况会导致对相同车位数量的管理，需要建设更多的视频监控杆，成本高，而且影响城市形象，对于城市交通规划建设实用性不强。此外，通过结合中位视频阵列200的应用，建设相同视频监控杆情况下，能增加管理的泊车位数量增多，而且根据路侧停车位数量及环境条件，如有树木干扰等，可以采用整体方案建设，也可单独采用高位视频阵列或中位视频阵列的方案。

进一步地，中位视频阵列200包括至少两个摄像机，一个摄像机至少管理一个车位，摄像机的数量和每个摄像机管理的车位数可根据具体应用情况和需求而定，本实施例中的中位视频阵列200采用的是三个摄像机，每个摄像机管理一个车位，即分别监控杆下及附近的车位1-3。

进一步地，中位视频阵列200可封装在一个带有拍摄视窗的箱子内，便于整体安装在l型杆上，安装时，中位视频阵列200的摄像机排列方向与车位排列方向一致、平行，且各个摄像机的镜头向下对准其管理的车位。

进一步地，主控系统300安装在杆位上，可独立安装在l型杆上，也可以和中位视频阵列200封装在同一个箱子内。

进一步地，主控系统300包括主控器301、存储器302、网络通信设备303；所述主控器301经数据线与存储器302通信；

主控器301用于对高位视频阵列100、中位视频阵列200拍摄的车位状态图像进行车辆检测和车牌检测识别，确定所述车位的状态，以及对所述车位的状态进行分析，确定所述车位状态的变化类型；以及根据所述车位状态的变化类型，确定所述车位上的停车事件信息，并上传后台服务器；所述车位的状态为有车或者无车；所述停车事件信息包含车辆的车牌号、车辆类型、入位时间、出位时间、所在车位、停车时长、停车费用、充电费用；所述车位状态的变化类型包括：入位类型（表示有车辆驶入车位）、出位类型（表示有车辆驶出车位）；所述入位类型为所述车位的状态从无车变成有车，且连续n次保持为有车，所述n不小于第一阈值；所述出位类型为所述车位的状态从有车变成无车，且连续m次保持为无车，所述m不小于第二阈值；第一阈值和第二阈值均可根据对摄像机的拍摄次数需要而限定。

存储器302用于存储高位视频阵列100和中位视频阵列200拍摄的车位状态图像、车位状态信息、车位状态变化类型信息、充电端口-车位映射表、停车事件信息。

网络通信设备303用于建立高位视频阵列100、中位视频阵列200与主控器301的通信，以及建立高位视频阵列100、中位视频阵列200与存储器的通信，以及主控系统300与后台的通信；所述网络通信设备301可以采用有线通信设备，也可以是无线通信设备。

进一步地，主控器301可采用车辆检测算法对车位的状态图像进行车辆检测，以及采用车牌检测算法对车位的状态图像进行车牌检测、采用车牌识别算法对所述检测到的车牌进行识别，确定所述车位的状态、车辆类型、所在车位，并上传后台服务器；所述车辆类型包括新能源车、非新能源车。具体地，如果检测到车辆和/或检测到车牌，以及识别到所述车牌的车牌号，则确定所述车位的状态为有车及所述车辆的车牌号；如果检测到车辆和/或检测到车牌，但未识别到所述车牌的车牌号，则确定所述车位的状态为有车及所述车辆为无牌车；如果未检测到车辆和/或未检测到车牌，则确定得到车位的状态为无车。可选的，所述车辆检测算法、车牌检测算法可以采用基于深度学习的fastrcnn算法（英文全称：fasterregionswithcnnsfeatures）、ssd算法（英文全称：singleshotmultiboxdetector）、yolo算法（英文全称：youonlylookonce）等目标检测算法，或者其他类型的图像目标检测算法。

进一步地，主控器301根据所述车位状态的变化类型，确定所述车位上的停车事件信息，具体为，如果所述车位状态的变化类型为入位类型，则主控器301确定所述车辆的入位时间，并上传后台服务器；如果所述车位状态的变化类型为出位类型，则主控器301确定所述车辆的出位时间，以及根据所述车辆的出位时间、入位时间，计算所述车辆的停车时长，并上传后台服务器。

进一步地，中位视频阵列200中相邻摄像机的监控范围又可以互相补充，当主控器301识别到某一车位上有车，但停车信息中并没有显示该车位上有车辆时，主控器301可以调取该车位临近车位的状态图像进行回溯识别（从一段时间内的图片或视频画面中识别出车牌），以补充该车位上的停车事件信息。

进一步地，主控系统300对充电桩400的管理为：主控器301对所述充电桩400的充电端口进行检测，当所述充电桩400的充电端口处于电源输出状态时，主控器301根据存储器302中的充电端口-车位映射表，查找与充电端口对应的车位上的车辆，并判断该车辆否为新能源车，如果为新能源车，则主控器301开始计算所述车辆的充电费用，并上传至后台；如果所述车辆为非新能源车，则主控器301控制所述充电端口断电，并发出报警信号，如发送至手持pda设备，提示工作人员管理充电行为。由于目前的新能源汽车充电设备主要建设在封闭的停车场内，无法满足路侧停放的新能源车辆的充电需求，因此本实施例通过将充电桩与路侧停车管理系统结合，以满足路侧停放的新能源车辆的充电需求。此外，本实施例通过将充电桩与路侧停车管理系统结合，可以实现只要用户接入充电设备后，系统自动上电并计时，客户无需干预，充电费用可以同停车费一起收取。同时可通过app与后台服务器的信息交互，实时查看充电状态。

本实施例一通过结合中位视频阵列200的使用，安装于杆位中部对杆位下方的车位进行管理，进而解决目前杆位下方车位难以拍摄识别的问题，无需增加成本增设远处监控杆进行相互杆位下方的车位进行管理。此外，本系统通过结合充电桩的使用，以满足路侧停放的新能源车辆的充电需求，推进各个城市对新能源车辆的使用率，有利于环境保护。此外，需要说明的是，路侧停车监控设备是长期运转的一种设备，各种硬件和软件的维护都需要适时进行，因此本系统进行维护的便捷化，可以提升整体系统的性能是使用性，而且可以降低大量的维护的设备和人力成本。

实施例二

本实施例对实施例一，即图1所示的系统进行改进，改进之处如下：

所述系统还包括传感器阵列，安装在杆位中部，用于对杆位下方的车位进行距离检测，得到距离检测值，并将距离检测值发送给主控系统300中的主控器301；传感器阵列中的传感器可通过信号线与主控器301通信；

主控器301还用于对所述车位的距离检测值进行分析，确定所述车位是否有车辆驶入或者驶出；以及结合所述传感器阵列对车位的检测和中位视频阵列200拍摄所述车位的车位状态图像，确定所述车位上的停车事件信息。

存储器302还用于存储车位的距离检测值、摄像机和传感器的关联信息

进一步地，所述传感器阵列包括至少两个测距传感器，一个测距传感器检测一个车位；所述测距传感器的数量和所述中位视频阵列200中摄像机的数量一致；管理同一个车位的摄像机和测距传感器互为关联；所述测距传感器可以选用但不限于超声波、红外、激光等测距传感器。

进一步地，如果所述车位的距离检测值由大变小，并保持数值稳定（即当有车辆驶入时，传感器的距离检测值会变短并保持稳定），则确定有车辆驶入所述车位；如果所述车位的距离检测值由小变大，并保持数值稳定（即当有车辆驶出时，传感器的距离检测值会变长并保持稳定），则确定有车辆驶出所述车位；通过等到距离检测值在变化之后趋于稳定时，才判断是否有车辆驶入或者驶出车位，这种方式可以虑除其他移动物体经车位时造成的噪声干扰。

进一步地，所述主控器301根据传感器阵列对车位的检测，确定所述车位上有车辆驶入，且所述车位的状态变化类型为入位类型，则主控器301确定所述车辆的入位时间；如果所述主控器301根据传感器阵列对车位的检测，确定所述车位上有车辆驶出，且所述车位的状态变化类型为出位类型，则主控器301确定所述车辆的出位时间，以及根据所述车辆的出位时间、入位时间，计算所述车辆的停车时长、停车费用。

本实施例二通过增加测距传感器，辅助摄像机对车位车辆进出场的确定，从而可提高本系统对杆位下方车位上车辆进出场的识别准确率，提高管理效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。