СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРУЖЕННОСТИ ПАРКОВКИ Российский патент 2025 года по МПК G08G1/14 

Изобретение относится к области автомобилей и предназначено для поиска свободных парковочных мест в жилом комплексе с использованием сигнала с камер видеонаблюдения и нейросети, публикацией в приложении схемы расположения свободных парковочных мест на карте рядом с домом [G06T7/00, G08G1/00, G08G1/14].

Из уровня техники известна СИСТЕМА И ПРОЦЕДУРА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ СВОБОДНЫХ МЕСТ НА ПАРКОВКЕ [ES 2680993 A1, ОПУБЛ. 11.09.2018], содержащая видеокамеру, модуль обработки алгоритма искусственного зрения, алгоритм управления ориентацией дальномера, платформу с возможностью поворота и наклона, лазерный дальномер, стойку высотой 1,5 м и отражательную призму для определения расстояний на этапе калибровки, дифференциальное измерение, алгоритм определения расстояний, модуль объединения данных, поступающих с камеры, дальномер и модуль связи.

Недостатком данного аналога является его сложное масштабирование и увеличенные трудозатраты на определение загруженности парковки из-за сложности конструкции системы определения наличия свободных мест на парковке и необходимости установки индивидуальной системы для каждой парковки.

Также известен СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ПАРКОВОЧНОГО МЕСТА [WO 2020238284 A1, ОПУБЛ. 03.12.2020], включающее в себя: получение изображения парковочного места; ввод изображения парковочного места в нейронную сеть для получения региональной информации и/или информации об углах свободного парковочного места на изображении парковочного места; определение на основе региональной информации и/или информации об углах наличие свободного парковочного места на изображении свободного парковочного места.

Недостатком данного аналога является его сложное масштабирование и увеличенные трудозатраты на определение загруженности парковки из-за сложности конструкции устройства обнаружения парковочного места и необходимости установки индивидуальных видеокамер для каждой парковки.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНЫХ ПАРКОВОЧНЫХ МЕСТ [RU 2724043 C1, ОПУБЛ. 18.06.2020], включающий этапы, на которых на изображениях, передаваемых с видеокамер на сервер, помечается одно или несколько парковочных мест и географическое местоположение каждого из них соотносится с точками, отмеченными на изображении, передача изображения с видеокамеры или двух видеокамер на сервер в режиме реального времени для распознавания и отслеживания изображений транспортных средств в кадре, вычисление пересечения изображений транспортного средства c выбранной зоной парковки и одним или несколькими парковочными местами, маркировки в базе, если они доступны или свободны, запроса от пользователя к серверу через набор средств для отображения информации о состоянии парковочных мест вблизи заданного адреса или точки координат, отправка данных с сервера в режиме реального времени о наличии свободных мест.

Основной технической проблемой прототипа является его сложное масштабирование из-за необходимости установки индивидуальных видеокамер для каждой парковки и увеличенные трудозатраты на реализацию изобретения.

Технический результат изобретения заключатся в отсутствии необходимости установки камер, а также в возможности простого масштабирования и уменьшении трудозатрат на реализацию изобретения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ определения загруженности парковки характеризуется тем, что:

- с мобильного телефона пользователя отправляют запрос на облачный сервер, при этом запрос содержит информацию о местоположении парковки;

- на облачном сервере в соответствии с запросом, полученным с мобильного телефона пользователя, осуществляют обращение к камере видеонаблюдения, установленной на соответствующей парковке;

- из видеопотока камеры видеонаблюдения извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий текущее состояние парковки;

- на облачном сервере с помощью нейросети осуществляют распознавание кадра, полученного от камеры видеонаблюдения, причем распознавание включает в себя определение общего количества парковочных мест и определение количества занятых парковочных мест;

- далее на облачном сервере определяют загруженность парковки, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест;

- передают информацию о загруженности парковки на мобильный телефон;

- посредством графического интерфейса мобильного телефона выводят информацию о загруженности парковки, при этом один бал указывает на наличие более четырех свободных парковочных мест, два балла указывают на наличие трех или четырех свободных парковочных мест, три балла указывают на наличие одного или двух свободных парковочных мест, а четыре балла указывают на отсутствие свободных парковочных мест.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены схемы определения и передачи сигнала о загруженности парковки.

На фиг. 2 обозначено: 1 - мобильный телефон, 2 - камера видеонаблюдения, 3 - жилой комплекс, 4 - облачный сервер, 5 - парковка.

Осуществление изобретения

В настоящее время с проблемой определения свободного парковочного места сталкивается более 65% автомобилистов. На поиск свободного парковочного места водители могут потратить 6-15 минут. Отсутствие запасных парковочных мест, особенно в центральных районах города в рабочее время, является серьезной проблемой современных мегаполисов. В последнее время в качестве одного из решений внедряется система платных парковок. Однако оно способно лишь частично проявляться в обозначенной проблеме по ряду причин, среди которых есть следующие: отсутствие выделенных парковочных территорий вне зоны размещения платных парковок в часы пиковой загрузки транспортных магистралей, отсутствие информированности о наличии свободного парковочного места, загрузка и без того тесного пространства дворовых или прилегающих территорий автомобилями, приближающимися к свободному месту и, как следствие, создающими дополнительную нагрузку на транспортные потоки, что формирует паразитный дорожный трафик. С этой проблемой сталкиваются многие крупные города. Однако в настоящее время не существует простого и доступного сервиса определения загруженности парковки для поиска свободного парковочного места в городской парковочной инфраструктуре. Решением этой проблемы может послужить разработка информационного способа определения загруженности парковки с помощью видеомониторинга парковочных мест.

Способ определения загруженности парковки характеризуется тем, что первоначально с мобильного телефона 1 пользователя отправляют запрос на облачный сервер 4, при этом запрос содержит информацию о местоположении парковки 5 (Фиг. 1, 2). На облачном сервере 4 в соответствии с запросом, полученным с мобильного телефона 1 пользователя, осуществляют обращение к камере видеонаблюдения 2, установленной на соответствующей парковке в жилом комплексе 3. Затем из видеопотока камеры видеонаблюдения 2 извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий текущее состояние парковки 5. На облачном сервере 4 с помощью нейросети осуществляют распознавание кадра, полученного от камеры видеонаблюдения 2, причем распознавание включает в себя определение общего количества парковочных мест и определение количества занятых парковочных мест. Далее на облачном сервере 4 определяют загруженность парковки 5, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест. Передают информацию о загруженности парковки 5 на мобильный телефон 1, затем посредством графического интерфейса мобильного телефона 1 выводят информацию о загруженности парковки5. Информацию о загруженности парковки 5 представляют в виде баллов, при этом один бал указывает на наличие более четырех свободных парковочных мест, два балла указывают на наличие трех или четырех свободных парковочных мест, три балла указывают на наличие одного или двух свободных парковочных мест, а четыре балла указывают на отсутствие свободных парковочных мест.

Заявленный способ используется следующим образом.

Способ определения загруженности парковки помогает решить проблему нехватки парковочных мест в жилых комплексах 3 города, позволяя пользователям находить свободные парковочные места. Это помогает сократить время поиска свободного парковочного места, уменьшить загруженность улиц и снизить количество выбросов выхлопных газов от автомобилей в жилых комплексах в поисках парковочного места.

Первоначально с мобильного телефона 1 пользователя отправляют запрос на облачный сервер 4 о местоположении парковки с идентифицирующим номером или ID 5, который в свою очередь осуществляет обращение к соответствующей камере видеонаблюдения 2, установленной в жилом комплексе 3 на данной парковке 5. Все используемые камеры видеонаблюдения 2 являются общедоступными, то есть видеопоток с них доступен по ссылке, а также имеют идентифицирующие номера или ID, по которому сервер запрашивает с них кадр соответствующей парковки 5 в реальном времени .Из видеопотока камеры видеонаблюдения извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий состояние парковки в реальном времени.

Алгоритм работы оценки свободных парковочных мест основан на использовании нейросети для снижения нагрузки на сервер. Сначала нейросеть проводит детекцию кадра с камеры видеонаблюдения 2, определяя количество занятых парковочных мест относительно определенного общего количества парковочных мест. При этом заранее проводили обучение нейросети пакетным методом с помощью подготовленных датасетов, состоящих из кадров парковки с камер видеонаблюдения 2 разной освещенности, углов и погодных условий. Сначала подготавливали датасеты для обучения нейросети, при этом кадры содержали информацию о разном количестве занятых и общих парковочных мест. Датасеты разделяли на две части – обучающую выборку, на которой проходило обучение нейросети, и тестовую выборку, на которой проверяли качество обучения. Перед подачей данных на вход нейросети, данные нормализовали, чтобы они находились в одном и том же диапазоне значений. Проводили построение архитектуры нейросети (например, рекуррентная нейросеть). На этапе обучения нейросети подавали на вход обучающую выборку кадров, а на выходе она предсказывала количество занятых парковочных мест, а также общее количество парковочных мест. В процессе обучения веса нейросети корректировались таким образом, чтобы минимизировать ошибку предсказания. Проводили настройку гиперпараметров нейросети, таких как learning rate, batch size, количество эпох, чтобы добиться максимальной точности предсказания. После обучения нейросети провели оценку ее качества на тестовой выборке. Для этого использовали метрики, такие как точность, recall, precision. После успешного обучения нейросети, ее использовали для решения задачи определения количества занятых и общего количества парковочных мест в реальном времени.

Далее на облачном сервере 4 определяют загруженность парковки 5, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест и передают информацию на мобильный телефон 1 пользователя. При этом посредством графического интерфейса мобильного телефона 1 выводят информацию в виде баллов (от 1 до 4) о загруженности парковки 5.

Пример использования способа определения загруженности парковки

Заявленный способ позволяет сократить время на поиск свободного парковочного места около пункта выдачи заказов. Курьер отправил запрос на облачный сервер с мобильного телефона, чтобы узнать загруженность парковки под номером р20317 возле пункта выдачи заказов. Облачный сервер обратился к камере видеонаблюдения (ID m4567376), установленной на здании почты напротив. Далее извлекли кадр, содержащий текущее состояние парковки под номером р20317, и с помощью заранее обученной нейросети определили общее количество парковочных мест (11 мест), а также занятых парковочных мест (6 мест). Затем на облачном сервере определили загруженность данной парковки, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест. Информацию передали обратно на мобильный телефон курьера, где на графическом интерфейсе отобразился один бал, указывающий на наличие пяти свободных мест на парковке около пункта выдачи заказов.

Также заявленный способ определения загруженности парковки используют в жилом комплексе в городе Санкт-Петербург. Каждому жильцу выдали доступ к приложению, в котором можно увидеть информацию о свободных парковочных местах и занятости парковки в режиме реального времени, а также простроить маршрут до интересующего пользователя парковочного места. Первоначально произвели программное подключение к камерам видеонаблюдения, уже установленных на парковках жилого комплекса. При этом указали на облачном сервере, какому номеру парковки соответствует какая камера с ID номером. С мобильного телефона пользователь М., проживающий в доме №43, отправил запрос на облачный сервер, содержащий информацию о местоположении парковки около его дома с номером р34509. На облачном сервере в соответствии с запросом, полученным с мобильного телефона пользователя М., осуществили обращение к камере видеонаблюдения с ID m1009876, установленной на соответствующей парковке. Из видеопотока данной камеры видеонаблюдения извлекли три кадра, содержащие текущее состояние парковки р34509 около дома №43 в жилом комплексе. Далее на облачном сервере с помощью нейросети провели распознавание кадров, при этом определили общее количество парковочных мест (всего 23 парковочных места) и количество занятых парковочных мест (22 парковочных места занято). Затем на облачном сервере определили загруженность парковки, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест. Передали информацию о загруженности парковки на мобильный телефон. Посредством графического интерфейса мобильного телефона пользователя М. вывели информацию о загруженности парковки около дома №43, которая составила три балла, то есть на парковке около дома №43 есть одно свободное парковочное место. Пользователь М. проложил маршрут до выбранного свободного парковочного места, тем самым сэкономил 10 минут времени, а также избежал конфликта и споров с соседом из-за парковочного места. В то же время другой пользователь З., отправил запрос на облачный сервер, для поиска свободного парковочного места около дома №45 в этом же жилом комплексе. Из видеопотока камеры видеонаблюдения (ID m6578123), установленной напротив этой парковки (р45673), извлекли два кадра, содержащие текущее состояние парковки около дома №45 в жилом комплексе. Далее на облачном сервере с помощью нейросети определили общее количество парковочных мест, которое составило 37 мест, и количество занятых парковочных мест, которое составило 34 места. Затем на облачном сервере определили загруженность парковки и вывели информацию о загруженности парковки р45673 около дома №45 на приложение пользователя З. При этом загруженность данной парковки составила два балла, что соответствует наличию трех свободных парковочных мест на парковке около дома №45. Также пользователь К., проживающий в данном жилом комплексе, отправил запрос на облачный сервер со своего пользовательского приложения, для поиска свободного парковочного места около дома №41 на парковке с номером р10234. Из видеопотока камеры видеонаблюдения (m2345679), установленной на здании магазина и направленной на эту парковку, извлекли один кадр, содержащий состояние парковки в реальном времени около дома №41. Затем на облачном сервере с помощью нейросети определили общее количество парковочных мест, которое составило 41 место, и количество занятых парковочных мест, которое составило 41 место. После определения загруженности парковки вывели информацию о загруженности парковки около дома №41 на приложение пользователя К. в виде четырех баллов, что соответствует отсутствию свободных парковочных мест на парковке около дома №41. Однако при повторном запросе о наличии свободных парковочных мест на парковке р76890 около соседнего дома на облачный сервер, на приложение пользователя вывели информацию о загруженности парковки (р76890), которая составила 1 балл, то есть соответствует наличию 6 свободных парковочных мест около соседнего дома пользователя К.

Технический результат изобретения заключатся в отсутствии необходимости установки камер, а также в возможности простого масштабирования и уменьшении трудозатрат на реализацию изобретения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ определения загруженности парковки характеризуется тем, что:

- с мобильного телефона пользователя отправляют запрос на облачный сервер, при этом запрос содержит информацию о местоположении парковки;

- на облачном сервере в соответствии с запросом, полученным с мобильного телефона пользователя, осуществляют обращение к камере видеонаблюдения, установленной на соответствующей парковке;

- из видеопотока камеры видеонаблюдения извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий текущее состояние парковки;

- на облачном сервере с помощью нейросети осуществляют распознавание кадра, полученного от камеры видеонаблюдения, причем распознавание включает в себя определение общего количества парковочных мест и определение количества занятых парковочных мест;

- далее на облачном сервере определяют загруженность парковки, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест;

- передают информацию о загруженности парковки на мобильный телефон;

- посредством графического интерфейса мобильного телефона выводят информацию о загруженности парковки, при этом один бал указывает на наличие более четырех свободных парковочных мест, два балла указывают на наличие трех или четырех свободных парковочных мест, три балла указывают на наличие одного или двух свободных парковочных мест, а четыре балла указывают на отсутствие свободных парковочных мест.

За счет того, что все камеры видеонаблюдения в жилом комплексе уже установленные и являются общедоступными, то есть видеопоток с них доступен по ссылке, происходит уменьшение трудозатрат на реализацию изобретения из-за того, что отсутствует необходимость выезда на объект специалиста для установки отдельных камер видеонаблюдения. Камеры видеонаблюдения, установленные на соответствующих парковках, имеют идентифицирующий номер или ID, по которому облачный сервер запрашивает с них кадр парковки, которая в свою очередь также имеет идентифицирующий номер или ID. С учетом этого добавить камеру видеонаблюдения и новую парковку в облачный сервер максимально просто, необходимо лишь подключиться к соответствующему видеопотоку камеры видеонаблюдения и прописать соответствия идентифицирующего номера или ID камеры видеонаблюдения идентифицирующему номеру или ID парковки, что способствует простому масштабированию изобретения.

Таким образом, заявленный способ определения загруженности парковки обеспечивает отсутствие необходимости установки камер на парковках, а также обеспечивает быстрое и простое масштабирование и отсутствие трудозатрат, связанных с монтажом камер видеонаблюдения.

Изобретение относится к способу определения загруженности парковки. Способ характеризуется тем, что: с мобильного телефона пользователя отправляют запрос на облачный сервер, осуществляют обращение к общедоступной камере видеонаблюдения, установленной на соответствующей парковке, из видеопотока извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий текущее состояние парковки, с помощью нейросети осуществляют распознавание общего количества и определение количества занятых парковочных мест, определяют загруженность парковки, передают информацию о загруженности парковки на мобильный телефон, посредством графического интерфейса мобильного телефона выводят информацию о загруженности парковки. Один балл указывает на наличие более четырех свободных парковочных мест, два балла указывают на наличие трех или четырех свободных парковочных мест, три балла указывают на наличие одного или двух свободных парковочных мест, а четыре балла указывают на отсутствие свободных парковочных мест. Достигается определение загруженности парковок за счет уже установленных общедоступных камер видеонаблюдения. 2 ил.

Способ определения загруженности парковки, характеризующийся тем, что:

- с мобильного телефона пользователя отправляют запрос на облачный сервер, при этом запрос содержит информацию о местоположении парковки;

- на облачном сервере в соответствии с запросом, полученным с мобильного телефона пользователя, осуществляют обращение к общедоступной камере видеонаблюдения, установленной на соответствующей парковке;

- из видеопотока общедоступной камеры видеонаблюдения извлекают по меньшей мере один кадр, содержащий текущее состояние парковки;

- на облачном сервере с помощью нейросети осуществляют распознавание кадра, полученного от общедоступной камеры видеонаблюдения, причем распознавание включает в себя определение общего количества парковочных мест и определение количества занятых парковочных мест;

- далее на облачном сервере определяют загруженность парковки, исходя из вычисленных общего количества парковочных мест и количества занятых парковочных мест;

- передают информацию о загруженности парковки на мобильный телефон;

- посредством графического интерфейса мобильного телефона выводят информацию о загруженности парковки, при этом один балл указывает на наличие более четырех свободных парковочных мест, два балла указывают на наличие трех или четырех свободных парковочных мест, три балла указывают на наличие одного или двух свободных парковочных мест, а четыре балла указывают на отсутствие свободных парковочных мест.