CN110291569A - 一种用于停车管理及控制的相关的视频和照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种停车管理系统，包含停车设施管理控制器，被配置为将停车设施处的停车空间分配为客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间、高价空间或未预留空间中的至少一个，该控制器还包含通信单元，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元。位于停车设施的视频单元，包含视频相机和视频帧处理逻辑，在监视控制器所分配的停车空间的同时，视频帧处理逻辑对来自视频相机的视频流进行处理，识别在所分配的停车空间处发生的事件，并且编码表征该事件的低带宽消息。该至少一个视频单元包含通信单元，被配置为通过低带宽通信链路将低带宽消息发送到管理控制器。

Description

一种用于停车管理及控制的相关的视频和照明系统
本申请是基于2016年10月20日提交的题为“一种用于停车管理及控制的相关的视频和照明系统(A SYSTEM OF CORREELATED VIDEO AND LIGHTING FOR PARKINGMANAGEMENT AND CONTROL)”的序列号15/298,496的美国申请并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
公开的本发明广泛地涉及停车管理及控制，并且更具体地涉及用于停车管理及控制的视频和照明。
背景技术
停车是任何运输系统的关键部分。必须以协作的方式在企业、住宅和政府实体之间解决停车需求。停车对所有相关方来说都满载着沮丧。任何停车情况都是复杂的问题组合，这些问题诸如单个停车结构、多个停车结构或沿街(on-street)停车或两者的不协调使用、驾驶者缺乏及时和准确的信息、隐藏或未知的停车空间、停车空间占用、停车空间类别、非法(危险)停放的汽车、停车容量的低效使用、缺乏满足变化需求的动态性、不方便的定价方法、溢出的容纳、照明不足、过量的能源使用、残障空间、扩建等。这些问题中的大多数是十分以硬件为中心的，而且弥补起来花费高昂。其他问题需要甚至更昂贵的基础设施改变来支持任何现有的或新的解决方案。最后，当驾驶员进入停车结构时，由于无法访问任何的停车解决方案功能，他们受到进一步限制。
为停车问题提供新颖的廉价解决方案的一种方式是包括使用合作照明，以及访问停车结构客户管理功能及来自停车设施内的视频传感器(以及其他传感器)的导出信息。照明始终很重要，因为它会影响设施中对安全的感知和安全性。因此，你几乎可以依赖停车设施中存在的照明。对照明进行转换以帮助驾驶员指引是一个开始。此外，将现有的照明基础设施与视频传感器(以及其他传感器)结合使用，可以减轻许多使当地政府、驾驶者和停车设施所有者感到沮丧的停车问题。
我们越来越多地看到利用简单的标量传感器以带来一些缓解。但是，采用这些传感器的停车结构将发现它们通常被锁定在特定的解决方案中，这是因为传感器部署起来花费高昂并且传感器典型地与每个单独的停车位一对一地绑定。它们也很难安装、不灵活、不智慧，并且不容易随着需求改变而重新目的化(re-purposed)。
一般而言，部署传感器的另一个持续问题是对信息的欲望，并且随着停车结构演变为变得“智能”，对通信设施的使用总是在增长。这是因为传感器技术在融入作为物联网(IoT)在日常生活中不断扩展的作用的一部分的(用于智能城市的)智能停车管理系统的同时，正在从报告简单的标量计数演变为更复杂的分类技术。停车结构中的报告活动(诸如计数车辆、车辆中的人员、车辆类型等)正在增加至“杀手级应用”类别，这将大大有助于推动物联网部署。
对监视事件和计数活动能力是停车管理的核心。由于随机的驾驶员行为导致的停车结构的动态性质使得这种监视和计数问题变得困难。对关于设施处的停车空间的总数、残障人士和电动车辆(EV)空间的数量、非法停放的车辆等以及每个类别的总占用的实时元数据的不断收集是实现最有效的停车结构管理的关键。对停车结构管理(其不仅能够使照明适合于节能和驾驶员指引，还能重新配置元数据收集以及动态地创建停车空间指派，例如，按需创建新的残障人士空间等)的越来越多的动态方面进行开发将成为该演变的下一步。
今天，来自简单传感器的元数据计数(描述和给出关于其他数据的信息的一组数据)正在被扩展以提供实时视频流。当与传感器和复杂软件结合起来时，相机可以做到的事情是令人惊讶的。由于摩尔定律，与支持大量且数量增多的传感器和视频馈送的视频传输基础设施和大规模的传感器的成本相比，处理已变得非常便宜。关键问题是挖掘嵌入到视频数据中的信息并智能地将其与其他传感器数据相组合。这允许生成更高效和紧凑的元数据，并且不会围绕能量和容量受限的网络而不必要地移动原始视频数据。相反，由于经济趋势，有可能将可编程处理器附接到数据收集点以减少数据量并管理为网络传感器/节点供电所需的能量，从而为寻求停车空间的驾驶员提供最高的监控覆盖范围和帮助。
关联视频和网络边缘处的传感器数据以帮助停车问题也是未解决的问题。通过今天的基本传感器网络所收集的数据具有带有最少信息的简单的标量形式，这使得处理简单(例如，典型地生成加法、减法、除法、求和及平均值的简单计算)。基于简单的标量信息难以形成对动态环境的全面理解。另一方面，通过视频传感器网络收集的视频和图像的信息丰富，但具有复杂的形式。它们有时会被压缩并发送到后端服务器进行处理(格式化、集成和分析)以满足各种各样的应用需求。
典型的标量传感器网络越来越不能支持新的应用，这是因为它们需要大量的只能从图像或视频中获得的信息。对于停车管理解决方案的演变来说也是如此。标量数据不足以用于诸如组合的视频监控、交通监视和智能停车管理之类的许多应用。
使用安装的电力线在停车结构中传输数据避免了在整个混凝土和钢结构中运行独立的数据连接或视频馈送的困难和成本。但是，通过有噪声的低速电力线传输数据是困难的。主要问题是如何通过作为低带宽通信链路操作的任何通信媒体(诸如电力线)来表示未压缩的实时流视频数据。遇到如何表示未压缩的实时流视频数据的问题的低带宽通信链路的其他示例包括双绞线、同轴电缆、以太网、无线电媒体(诸如WiFi、蓝牙、蜂窝、长距离的IEEE802.15.4RF)，以及类似LoRa的超窄带/低功率广域网通信。此外，任何噪声或干扰受损的通信介质都会在遇到导致的传输错误时运行缓慢。在许多传感器和视频单元可能同时通信的情况下，带宽使用对于大多数形式的通信媒体来说也是一个问题。
发明内容
本发明的示例实施例解决了如何通过低带宽通信链路表示未压缩的实时流视频数据的问题。示例低带宽通信链路可以具有几千字节/秒的数据速率。视频单元包括视频帧处理逻辑，其处理未压缩的实时流视频数据，以识别在要监视的停车空间中发生的事件。视频单元被配置为编码表征所识别的事件的低带宽消息，并通过低带宽通信链路将低带宽事件消息发送到管理控制器。
根据本发明的示例实施例，停车管理系统包含停车设施管理控制器，该控制器具有处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器分配停车设施处的停车空间。停车设施可以是室外停车场、停车库或多个停车库。该分配是客户预留空间、残障空间、电动车辆(EV)站空间或未预留空间中的至少一个。管理控制器还包含通信装备，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元。
位于停车设施的至少一个视频单元包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器。视频单元被配置为使得视频帧处理逻辑在视频相机正在监视管理控制器所分配的多个停车空间时对来自视频相机的视频流进行处理，并识别在任何所分配的停车空间处发生的事件。视频单元被配置为编码表征所识别的事件的低带宽消息。视频单元可以包含电力线或其他介质通信单元，被配置为通过安装的电力线或其他介质将低带宽事件消息发送到管理控制器。在替代实施例中，低带宽事件消息还可以通过WiFi、蜂窝或任何其他无线电通信技术来发送。
电力线通信单元包含在管理控制器中，被配置为通过安装的电力线从视频单元接收低带宽事件消息。电力线通信单元还允许通过安装的电力线与其中需要电力和期望控制的灯或其他停车结构的区域进行数据通信。可以利用相同的电力线将控制命令发送到灯具、标志和其他照明设备，以沿着从停车设施的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯。在替代实施例中，低带宽通信的其他示例包含双绞线、同轴电缆、以太网、红外、RFID、WiFi、蓝牙、蓝牙低功耗、Sigfox、LTE-M、任何低功率无线局域网(LPWAN)协议、任何机器对机器(M2M)通信协议、蜂窝、IEEE 802.15.4RF或LoRa低功率广域网。
至少一个视频单元还被配置为借助于位于视频单元的传感器感测车辆的距离和运动，并准备表示车辆的位置和运动的低带宽事件消息。停车设施管理控制器被配置为接收低带宽事件消息并在车辆在停车设施中移动时跟踪车辆。
至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为所分配的停车空间是可用的或被占用的，并将指示所识别的事件的低带宽事件消息发送到管理控制器。
管理控制器还被配置为响应于接收到指示所分配的停车空间已变为被占用的低带宽事件消息，指派停车设施中的替代停车空间。
至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示该事件的低带宽事件消息发送到管理控制器。
包含在管理控制器中的电力线或其他介质通信单元被配置为响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽事件消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启停车设施中的灯。
管理控制器还被配置为执行停车设施中的停车空间的动态定价，该定价是空间的可用性、质量(雨水、太阳等的遮盖)和便利性的函数。
管理控制器还被配置为随着时间学习停放在停车设施中的车辆的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆(EV)站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
靠近停车设施的入口的传感器，被配置为检测车辆的接近并发送指示接近的车辆的信号。位于靠近停车设施的入口的视频单元，耦接到传感器和管理控制器，并且被配置为响应于来自传感器的信号而捕获接近的车辆的牌照号码(或挡风玻璃上的识别贴纸或一些其他的识别手段)，并将牌照号码或停车贴纸信息等发送到管理控制器。管理控制器还被配置为确定进入停车设施的车辆是否显示与先前或预付费客户名称相关联的号码或身份、车辆是否具有残障符号、是否存在车辆是电动车辆的指示，或者车辆是否指示新客户。
附图说明
图1A图示了本发明的示例实施例，其中停车场管理控制器分配停车场处的停车空间。
图1B图示了图1A中所示的本发明的示例实施例，其中该分配是客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个。管理控制器还包含通信装备，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车场的至少一个视频单元。
图1C图示了图1B中所示的本发明的示例实施例，其中通信单元被包含在管理控制器中，被配置为沿着从停车场的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯，以用于进入停车场的汽车。
图1D图示了图1C中所示的本发明的示例实施例，其中至少一个视频单元被配置为识别停放的汽车离开所分配的停车空间的事件，并将指示事件的低带宽消息发送到管理控制器。管理控制器中的通信单元被配置为响应于接收到指示停放的汽车正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车场的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
图2图示了本发明的示例实施例，示出了位于停车场的至少一个视频单元，其包含视频相机和视频帧处理逻辑，被配置为在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，识别在所分配的停车空间处发生的事件。视频单元被配置为编码表征事件的低带宽消息。视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信装备。
图2A图示了至少一个视频单元中的参考背景模型的示例实施例。
图2B图示了至少一个视频单元中的推理引擎逻辑的示例实施例。
图3A图示了本发明的示例实施例，示出了图1A-1D和图2的停车管理系统的操作的示例的系统流程图。
图3B图示了本发明的示例实施例，示出了停车管理系统的操作的示例的系统流程图。
图4图示了图2的视频单元的更详细视图，其中对当前在所分配的停车空间处发生的事件进行识别。视频单元编码表征该事件的低带宽消息。视频单元被示出将低带宽消息发送到管理控制器。
图4A图示了感测停车场中第一位置处的汽车的距离和运动。图4A’示出了用于图4A的第一位置处的汽车的低带宽事件消息。
图4B图示了感测停车场中的第二位置处的汽车的距离和运动。图4B’示出了用于图4B的第二位置处的汽车的低带宽事件消息。
图5A至5F图示了在几个工作日和周末的停车场中的停车空间的示例占用。
图6图示了本发明的示例实施例，示出了管理控制器随着时间学习停放在停车场中的汽车的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
图7A、7B和7C图示了本发明的示例实施例，示出了所编程的管理控制器执行停车场中的停车空间的动态定价。
具体实施方式
本发明的示例实施例解决了如何通过低带宽通信链路表示未压缩的实时流视频数据的问题。示例低带宽通信链路可以具有低至几千字节/秒的数据速率。视频单元包括视频帧处理逻辑，其处理未压缩的实时流视频数据以识别发生在要监视的空间中的事件。视频单元被配置为编码表征所识别的事件的低带宽消息，并通过低带宽通信链路将低带宽事件消息发送到管理控制器。
图1A图示了本发明的示例性实施例，其中停车管理系统包括停车场管理控制器120(也称为停车设施管理控制器)，其分配停车场100(也称为停车设施)处的停车空间。停车场100可以是室外场、停车库或多个停车库。停车场管理控制器120包括处理器122(处理器122包括双中央处理器单元(CPU)或多CPU 124/125)、随机存取存储器(RAM)126和只读存储器(ROM)128。存储器126和/或128包括计算机程序代码(包含停车场管理软件130(A))，被配置为使管理控制器120基于初始分配计划分配停车场100处的停车空间。停车场管理软件130(A)包括用于识别预期的客户(先前客户和预付费客户两者)的程序。停车场管理软件130(A)还包含用于学习停车模式和事件以及生成停车空间的更新分配计划的程序。
停车场管理控制器120包含电力线或其他低带宽通信介质单元140，其包含发送/接收(TX/RX)缓冲器142和电源线或其他介质耦合器144，被配置为经由通信路径104’(其可以是作为低带宽通信链路操作的电力线)开启各种选定的灯104的组合，以照亮整个停车场100的停车空间和过道。低带宽通信路径104’的其他示例包括双绞线、同轴电缆、以太网、红外、RFID、WiFi、蓝牙、蓝牙低功耗、Sigfox、LTE-M、任何低功率无线局域网(LPWAN)协议、任何机器对机器(M2M)通信协议、蜂窝、IEEE802.15.4RF或LoRa低功率广域网。示例低带宽通信链路可以具有几千字节/秒的数据速率。在替代实施例中，停车场管理控制器120包含无线电通信单元146，其包含发送/接收(TX/RX)缓冲器148、移动电话收发器和WiFi收发器，被配置为开启各种选定的灯104的组合，以照亮整个停车场100的停车空间和过道。电力线通信单元140还耦合到位于整个停车场100的多个视频单元102(1)、102(2)、102(3)和102(4)，以通过电力线通信路径102’向它们发送停车空间的分配，电力线通信路径102’可以是作为低带宽通信链路操作的电力线。低带宽通信路径102’的其他示例包括双绞线、同轴电缆、以太网、无线电媒体(诸如WiFi、蓝牙、蜂窝、长距离的IEEE 802.15.4RF)以及LoRa低功率广域网。示例低带宽通信链路可以具有几千字节/秒的数据速率。停车场入口附近的传感器106连接到停车场管理控制器120，以感测汽车接近入口。停车场入口附近的视频单元102(5)被配置为接收来自传感器106的指示汽车接近的信号，以使视频单元102(5)能够捕获汽车的牌照、或挡风玻璃或保险杠贴纸上的号码，从而识别先前客户和预付费客户。在停车场入口处的门108将停车令牌分发给进入停车场100的汽车。电力线102’和电力线104’可以通过独立的电力线通信单元连接到管理控制器120。
图1B图示了图1A中所示的本发明的示例性实施例，其中编号的停车空间以三行示出：1A至8A、1B至8B和1C至8C。根据客户预留空间、残障空间(“H”)、电动车辆(“EV”)站空间或未预留空间中的至少一个来分配停车空间。停车场管理软件130(B)包含对来自请求停车空间的客户的短信、电子邮件或app消息进行接收和处理的程序。停车场管理软件130(B)还包含接收来自客户的消息的程序，该消息提供关于实时交通延迟的信息以提供对最佳到达时间的估计(来自谷歌地图、Waze交通信息等)。或者，管理软件能获取当前车辆地点坐标并向Google地图、Waze等查询基于Google地图或其他应用关于交通、道路和天气状况可能了解的到达时间。
图1C图示了图1B中所示的本发明的示例实施例，其描绘了停车场100中的客户的汽车的示例占用模式。停车场管理软件130(C)包含检查汽车是否经授权的程序。停车场管理软件130(C)包含被配置为沿着从停车场100的入口到管理控制器120所分配的停车空间的路径来开启灯104的程序，以用于进入停车场100的汽车。灯104可以用箭头、用照明效果或用消息板来引导汽车。
图1D图示了图1C中所示的本发明的示例实施例，其中至少一个视频单元102(1)、102(2)、102(3)或102(4)被配置为识别汽车从其停放的位置移动到离开所分配的停车空间的事件，并通过电力线或其他低带宽介质路径102’将指示该事件的低带宽消息发送到管理控制器120。管理控制器120中的电力线或其他低带宽介质通信单元140被配置为响应于接收到指示停放的汽车正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器120所分配的停车空间到停车场100的最不拥挤的出口的路径来开启灯104。停车场管理软件130(D)包含被配置为存储客户的姓名、公司名称空间编号、视频轨道(tracks)以用于进一步分析，经由短信或电话向客户通知汽车移动，和/或按需向客户提供带有汽车和/或周围区域的图片的短信。
图2图示了本发明的示例实施例，示出了位于停车场100的至少一个视频单元102(1)。视频单元102(1)包含视频相机210和视频帧处理逻辑255，视频帧处理逻辑255包括视频缓冲器250、帧抓取器252、参考背景模型254和推理引擎逻辑258。参考背景模型254是存储在RAM 226中的程序构造，其是查看在各种照明、色温、阴影和其他状况下的停车背景的学习模型。
视频帧处理逻辑255在监视由管理控制器120所分配的停车空间的同时对来自视频相机210的视频流进行处理，以识别在所分配的停车空间处发生的事件。视频单元102(1)还包含运动/距离传感器250，其感测对象的运动和距离(诸如在停车场100中移动汽车)并触发视频相机210开启。运动/距离传感器250将检测到的运动和距离的事件信号输入到推理引擎逻辑258。
视频相机210包括图像传感器和3D传感器，3D传感器包含红、绿、蓝(RGB)传感器和红外(IR)传感器。
图2A中所示的参考背景模型254包含停车学习模型270，停车学习模型270包含但不限于用于不同的光照和天气状况271、照明模型272、阴影模型274和运动模型276的多个参考帧缓冲器。
例如，光照和天气状况的模型271获取一天中的当前时间和阴天与晴天的太阳照度水平作为输入。光和天气模型271基于一天中的时间和太阳照度水平，随着时间关联照亮特定停车空间的背景光水平。光照和天气模型271向各种背景光水平指派分数。针对一天中的当前时间和太阳照度水平，光照和天气模型271向推理引擎258提供相应的分数，作为推理引擎在确定正受到监视的停车空间处的可报告事件的发生时所使用的因子之一。
图2B中所示的推理引擎逻辑258包括推理引擎280，推理引擎280包含但不限于多个分类器。分类器的示例是：1.占用状态分类器282；2.车道违规分类器284；3.分配违规分类器286；4.怀疑活动分类器288；以及5.碰撞分类器290。推理引擎逻辑258是存储在RAM226中的程序构造。
例如，车道违规分类器284将如果-那么(IF-THEN)规则的序列应用于数据的知识库，诸如特定停车空间的尺寸和停车空间的车道标记的重叠标准(其构成相邻停车空间的侵占或堵塞)。停车学习模型因子270(诸如从光照和天气模型271接收的分数)用于分析从帧抓取器252接收的当前视频帧，以导出当前在停车空间中的车辆的当前重叠程度的测量(如果有的话)。然后使用如果-那么规则将当前重叠程度的测量与特定停车空间的尺寸和停车空间的车道标记的重叠标准进行比较。如果当前重叠程度的测量小于某个值，则推理引擎逻辑258输出“可接受的停车位置”指示作为识别的事件，其被编码为低带宽事件消息402并由视频单元102(1)发送到控制器120。替代地，如果当前重叠程度的测量大到堵塞相邻停车空间，则推理引擎逻辑258输出“阻塞的停车位置”指示作为所识别的事件，其被编码为低带宽事件消息402并由视频单元102(1)发送到控制器120。
视频单元102(1)被配置为编码表征事件的低带宽消息。视频单元102(1)包含电力线或其他低带宽介质通信单元240，其包含发送/接收(TX/RX)缓冲器242和电力线或其他低带宽介质耦合器244，被配置为通过电力线或其他低带宽介质102’将低带宽消息发送到管理控制器120。在替换实施例中，视频单元102(1)包含无线电单元246(其包含发送/接收(TX/RX)缓冲器248、移动电话收发器和WiFi收发器)，其被配置为通过无线电链路105将低带宽消息发送到管理控制器120。
视频单元102(1)包含处理器222(包括双中央处理器单元(CPU)或多CPU 224/225)、随机存取存储器(RAM)226和只读存储器(ROM)228。存储器226和/或228包含计算机程序代码，计算机程序代码包含视频单元软件230(A)。视频单元软件230(A)包含程序：发送消息：空间#开放；空间#占用；空间#过线；空间#烟雾；空间#蓄意破坏者；空间#碰撞；空间#残障；空间#离开(SEND MESSAGE:SPACE#OPEN；SPACE#OCCUPIED；SPACE#OVER LINE；SPACE#SMOKE；SPACE#VANDALS；SPACE#COLLISION；SPACE#HANDICAP；SPACE#LEAVING)。视频单元软件230(A)还包含诸如以下的程序：发送请求：空间#灯亮(SEND REQUEST:SPACE#LIGHTSUP)。
推理引擎逻辑258识别在停车空间处发生的事件并将事件标识和停车空间的标识输出到所识别的事件低带宽消息缓冲器260。所识别的事件低带宽消息缓冲器260存储一组长度为几个八位字节(例如10到20个八位字节)的短消息，包含头部。缓冲器260查找对应于所识别的事件的存储的消息。缓冲器260将停车空间的标识添加到消息，并随后通过路径104’将该消息作为低带宽消息传输到管理控制器120。存储在缓冲器260中的一组短消息的示例包括：空间#开放；空间#占用；空间#过线；空间#烟雾；空间#蓄意破坏者；空间#碰撞；空间#残障；空间#离开；以及空间#灯亮(SPACE#OPEN；SPACE#OCCUPIED；SPACE#OVER LINE；SPACE#SMOKE；SPACE#VANDALS；SPACE#COLLISION；SPACE#HANDICAP；SPACE#LEAVING；和SPACE#LIGHTS UP)。符号“#”表示停车空间的标识。
图3A图示了本发明的示例实施例，示出了图1A-1D和图2的停车管理系统的操作的示例的系统流程图。流程图示例步骤包含以下内容：
步骤302：停车场管理控制器120：向本地视频单元发送对先前和预付费客户、残障空间和EV站的停车空间的分配。可以指派高价(Premium)空间。
步骤304：内部视频单元102(1)：存储分配给先前和预付费客户、残障和EV站以及未指派空间的停车空间的位置。
步骤306：入口传感器106：检测汽车接近入口并向门视频单元发送信号。另外，出于保险损害索赔的目的，可以拍摄并存储图片作为车辆进入停车结构之前的车辆的当前状况的证据。
步骤308：门视频单元102(5)：在车辆进入门时，捕获车辆的牌照号码，或挡风玻璃贴纸等上的识别号码，并发送给管理控制器。
步骤310：停车场管理控制器120：确定牌照号码是否是用于先前/预付客户名称、残障、EV或未知类型；将名称/类型发送到视频单元；沿着路径到分配的停车空间开启灯。可提供高价停车空间。
步骤312：内部视频单元102(1)：确定所分配的空间是否是开放的/占用的；确定是否是指派的残障；确定是否是EV站附近；监视车辆是否停放在线内；监视驾驶员是否离开；监视烟雾/蓄意破坏者的空间；监视碰撞；监视汽车离开空间；向控制器发送低带宽事件消息。
步骤314：停车场管理控制器120：学习停车模式/更新空间分配事件；沿着路径开启灯，以将汽车引导到最不拥挤的出口。可以查找高价空间的收费率，并且可以计算针对停车持续时间收取的金额。
图3B图示了本发明的示例实施例，示出了停车管理系统的操作的示例的系统流程图350。
流程图350的步骤表示存储在RAM和/或ROM存储器中的计算机代码指令，其在由中央处理单元(CPU)执行时，执行本发明的示例实施例的功能。这些步骤可以以不同于所示的另一顺序执行，并且各个步骤可以组合或分离成组件步骤。流程图具有以下步骤：
步骤352：由停车设施管理控制器分配停车设施处的停车空间，并将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
步骤354：由至少一个视频单元在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自至少一个视频单元中的视频相机的视频流进行处理，识别与所分配的停车空间相关联的事件，编码表征该事件的低带宽消息，并将低带宽消息发送到管理控制器；以及
步骤356：由停车设施管理控制器响应于接收到指示该事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备。
图4图示了图2的视频单元102(1)的更详细视图，其中汽车离开停车空间的事件被识别为当前发生在所分配的停车位2A处。运动/距离传感器250感测汽车的运动和距离。视频单元102(1)被示出为编码表征该事件的低带宽消息“SPACE 2A LEAVING(空间2A离开)”。视频单元102(1)被示出为将低带宽消息402发送到管理控制器120。
图4A图示了对在停车场100中经过空间4C的第一位置处的汽车的距离和运动感测。该距离由位于C4视频单元102(4)的传感器250感测。图4A’图示了用于图4A的第一位置处的汽车的低带宽事件消息402’，该消息包含描述：“FROM SENSOR AT C4-CAR PASSING 4C(来自C4处的传感器-汽车经过4C)”。
图4B图示了对在停车场100中经过空间7C的第二位置处的汽车的距离和运动感测。该距离由位于C3视频单元102(3)处的传感器250感测。图4B’图示了用于图4B的第二位置处的汽车的低带宽事件消息402”，该消息包含描述：“FROM SENSOR AT C3-CAR PASSING7C(来自C3处的传感器-汽车经过7C)”。
停车场管理控制器120接收图4A’的第一低带宽事件消息402’并跟踪在停车场100中经过空间4C移动过第一位置的汽车。然后停车场管理控制器120接收图4B’的第二低带宽事件消息402”，并继续跟踪在停车场100中经过空间7C移动过第二位置的汽车。停车场管理控制器120根据关于视频单元102(3)和102(4)两者的汽车位置(如事件消息402’和402”所指示的)，确定汽车更接近视频单元102(3)，并因此控制器120将其注意力从视频单元102(4)切换到视频单元102(3)以继续跟踪移动的汽车。
图5A至5F示出了在几个工作日和周末停车场100中的停车空间的占用模式的示例。图5A和5B示出了第一个工作日和第一个周末的占用模式。图5C和5D示出了第二个工作日和第二个周末的占用模式。图5E和5F示出了第N个工作日和第N个周末的占用模式。
图6图示了本发明的示例实施例，示出了管理控制器120随着时间学习停放在停车场100中的汽车的停车空间占用模式，如图5A至5F所示。管理控制器120中的存储器126被划分为用于当前工作日占用的寄存器602、用于平均工作日占用的604、用于当前周末占用的608、以及用于平均周末占用的610，其存储图5A至5F中的停车空间的占用模式。管理控制器120中的存储器126编译寄存器620中的更新的工作日停车空间分配和寄存器622中的更新的周末停车空间分配。响应于所学习的停车模式，更新停车空间的分配以用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个。
图7A、7B和7C图示了本发明的示例实施例，示出了管理控制器120执行停车场100中的停车空间的动态定价。起初，管理控制器可以指派高价空间(图3A的步骤302)。防雨遮盖下或阴凉处的空间可以带来高价。或者可以使用简单的容量来动态地定价空间。当有许多空间可用时，诸如图7A中所示的14个空间，编程的控制器120为空间计算相对较低的价格。具有在场的入口附近的更方便的地点的空间8A和8C的价格更高。当较少的空间可用时，诸如图7B中所示的11个空间，编程的控制器120为空间计算相对较高的价格。具有在场的入口附近的更方便的地点的空间8A和8C的价格更高。当更少的空间可用时，诸如图7C中所示的8个空间，编程的控制器120为空间计算相对较高的价格。具有在场的入口附近的更方便的地点的空间8A和8C的价格更高。管理控制器可以提供高价停车空间(图3A的步骤310)。客户可以根据他们选择哪个空间或在寻求预留场所或在停车设施的入口处时提供选择来收费。可以由管理控制器查找高价空间的收费率，并且可以计算针对停车持续时间收取的金额(图3A的步骤314)。
尽管已经公开了本发明的特定示例实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对针对特定示例实施例所描述的细节进行改变。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种停车管理系统，包括：
停车设施管理控制器，包含处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器分配停车设施处的停车空间，所述管理控制器还包含通信单元，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
位于停车设施的至少一个视频单元，包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得视频帧处理逻辑在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，以识别与所分配的停车空间相关联的事件并编码表征所述事件的低带宽消息，所述至少一个视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信单元；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到至少一个视频单元及停车设施中的电动设备，被配置为响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备。
2.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元中的通信单元是电力线通信单元，被配置为通过安装的电力线将低带宽事件消息发送到管理控制器；
所述管理控制器中的通信单元是电力线通信单元，被配置为通过安装的电力线从所述至少一个视频单元接收低带宽事件消息；以及
所述管理控制器中的电力线通信单元还被配置为通过安装的电力线向其中需要电力并且期望控制的停车设施中的电动设备发送或接收数据通信。
3.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元中的通信单元被配置为通过从由双绞线、同轴电缆、以太网、红外、RFID、WiFi、蓝牙、蓝牙低功耗、Sigfox、LTE-M、低功率无线局域网(LPWAN)协议、机器对机器(M2M)通信协议、蜂窝、IEEE 802.15.4 RF或LoRa低功率广域网组成的组中选出的通信介质向管理控制器发送低带宽事件消息；
所述管理控制器中的通信单元被配置为通过所述通信介质从至少一个视频单元接收低带宽事件消息；以及
所述管理控制器中的通信单元还被配置为通过通信介质向其中需要电力并且期望控制的停车设施中的电动设备发送或接收数据通信。
4.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
位于所述至少一个视频单元的传感器，被配置为感测车辆的距离和运动，所述至少一个视频单元，被配置为准备表示传感器所感测的车辆位置和运动的低带宽事件消息；以及
所述停车设施管理控制器还被配置为接收低带宽事件消息并在车辆在停车设施中移动时跟踪车辆。
5.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
靠近停车设施的入口的传感器，被配置为检测车辆的接近并发送指示接近的车辆的信号；
位于靠近停车设施的入口的视频单元，耦接到传感器和管理控制器，被配置为响应于来自传感器的信号而捕获接近的车辆的标识并将所述标识发送到管理控制器，所述标识是基于车辆上显示的牌照号码或识别贴纸中的至少一个。
6.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述管理控制器还被配置为确定进入停车设施的车辆是否是与先前或预付费客户名称相关联、显示残障符号、显示电动车辆指示或与新客户相关联中的至少一个；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到停车设施中的照明设备，被配置为沿着从停车设施的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯。
7.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为所分配的停车空间是可用的或被占用的，并将指示所识别的空间被占用的事件的低带宽消息发送到管理控制器；并且
管理控制器还被配置为响应于接收到指示所分配的停车空间被占用的低带宽消息，指派停车设施中的替代停车空间。
8.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到停车设施中的照明设备，被配置为响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
9.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
管理控制器还被配置为随着时间学习停放在停车设施中的车辆的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
10.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述管理控制器被配置为执行停车设施中的停车空间的动态定价，所述定价是空间的可用性和便利性的函数。
11.一种停车管理系统，包括：
停车设施管理控制器，包含处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器将停车设施处的停车空间分配为客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个，所述管理控制器还包含通信装备，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；以及
位于停车设施的至少一个视频单元，包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得视频帧处理逻辑在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，识别在所分配的停车空间处发生的事件并编码表征所述事件的低带宽消息，所述至少一个视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信装备。
12.一种用于停车管理的方法，包括：
由停车设施管理控制器分配停车设施处的停车空间，并将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
由至少一个视频单元在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自至少一个视频单元中的视频相机的视频流进行处理，识别与所分配的停车空间相关联的事件，编码表征所述事件的低带宽消息，并将低带宽消息发送到管理控制器；以及
由停车设施管理控制器响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备。
13.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器确定进入停车设施的车辆是否是与先前或预付费客户名称相关联、显示残障符号、显示电动车辆指示或与新客户相关联中的至少一个；以及
由管理控制器向停车设施中的照明设备发送信号，以沿着从停车设施的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯。
14.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由所述至少一个视频单元将在所分配的停车空间处发生的事件识别为所分配的停车空间是可用的或被占用的，并将指示所识别的空间被占用的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
由管理控制器响应于接收到指示所分配的停车空间被占用的低带宽消息，指派停车设施中的替代停车空间。
15.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由所述至少一个视频单元将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
由管理控制器向停车设施中的照明设备发送信号，以响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
16.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器随着时间学习停放在停车设施中的车辆的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
17.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器执行停车设施中的停车空间的动态定价，所述定价是空间的可用性和便利性的函数。
18.一种停车管理系统，包括：
停车设施管理控制器，包含处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器分配停车设施处的停车空间，所述管理控制器还包含通信单元，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
位于停车设施的至少一个视频单元，包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得视频帧处理逻辑在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，以识别与所分配的停车空间相关联的事件并编码表征所述事件的低带宽消息，所述至少一个视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信单元；
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到至少一个视频单元及停车设施中的电动设备，被配置为响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备；
所述至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到停车设施中的照明设备，被配置为响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
19.一种用于停车管理的方法，包括：
由停车设施管理控制器分配停车设施处的停车空间，并将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
由至少一个视频单元在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自至少一个视频单元中的视频相机的视频流进行处理，识别与所分配的停车空间相关联的事件，编码表征所述事件的低带宽消息，并将低带宽消息发送到管理控制器；以及
由停车设施管理控制器响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备；
由所述至少一个视频单元将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
由管理控制器向停车设施中的照明设备发送信号，以响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。

Claims (17)

1.一种停车管理系统，包括：
停车设施管理控制器，包含处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器分配停车设施处的停车空间，所述管理控制器还包含通信单元，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
位于停车设施的至少一个视频单元，包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得视频帧处理逻辑在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，以识别与所分配的停车空间相关联的事件并编码表征所述事件的低带宽消息，所述至少一个视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信单元；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到至少一个视频单元及停车设施中的电动设备，被配置为响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备。
2.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元中的通信单元是电力线通信单元，被配置为通过安装的电力线将低带宽事件消息发送到管理控制器；
所述管理控制器中的通信单元是电力线通信单元，被配置为通过安装的电力线从所述至少一个视频单元接收低带宽事件消息；以及
所述管理控制器中的电力线通信单元还被配置为通过安装的电力线向其中需要电力并且期望控制的停车设施中的电动设备发送或接收数据通信。
3.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元中的通信单元被配置为通过从由双绞线、同轴电缆、以太网、红外、RFID、WiFi、蓝牙、蓝牙低功耗、Sigfox、LTE-M、低功率无线局域网(LPWAN)协议、机器对机器(M2M)通信协议、蜂窝、IEEE 802.15.4 RF或LoRa低功率广域网组成的组中选出的通信介质向管理控制器发送低带宽事件消息；
所述管理控制器中的通信单元被配置为通过所述通信介质从至少一个视频单元接收低带宽事件消息；以及
所述管理控制器中的通信单元还被配置为通过通信介质向其中需要电力并且期望控制的停车设施中的电动设备发送或接收数据通信。
4.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
位于所述至少一个视频单元的传感器，被配置为感测车辆的距离和运动，所述至少一个视频单元，被配置为准备表示传感器所感测的车辆位置和运动的低带宽事件消息；以及
所述停车设施管理控制器还被配置为接收低带宽事件消息并在车辆在停车设施中移动时跟踪车辆。
5.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
靠近停车设施的入口的传感器，被配置为检测车辆的接近并发送指示接近的车辆的信号；
位于靠近停车设施的入口的视频单元，耦接到传感器和管理控制器，被配置为响应于来自传感器的信号而捕获接近的车辆的标识并将所述标识发送到管理控制器，所述标识是基于车辆上显示的牌照号码或识别贴纸中的至少一个。
6.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述管理控制器还被配置为确定进入停车设施的车辆是否是与先前或预付费客户名称相关联、显示残障符号、显示电动车辆指示或与新客户相关联中的至少一个；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到停车设施中的照明设备，被配置为沿着从停车设施的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯。
7.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为所分配的停车空间是可用的或被占用的，并将指示所识别的空间被占用的事件的低带宽消息发送到管理控制器；并且
管理控制器还被配置为响应于接收到指示所分配的停车空间被占用的低带宽消息，指派停车设施中的替代停车空间。
8.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述至少一个视频单元还被配置为将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
包含在管理控制器中的通信单元，耦接到停车设施中的照明设备，被配置为响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
9.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
管理控制器还被配置为随着时间学习停放在停车设施中的车辆的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
10.如权利要求1所述的停车管理系统，还包括：
所述管理控制器被配置为执行停车设施中的停车空间的动态定价，所述定价是空间的可用性和便利性的函数。
11.一种停车管理系统，包括：
停车设施管理控制器，包含处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得管理控制器将停车设施处的停车空间分配为客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个，所述管理控制器还包含通信装备，被配置为将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；以及
位于停车设施的至少一个视频单元，包含视频相机、视频帧处理逻辑、处理器和包含计算机程序代码的存储器，该计算机程序代码被配置为使得视频帧处理逻辑在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自视频相机的视频流进行处理，识别在所分配的停车空间处发生的事件并编码表征所述事件的低带宽消息，所述至少一个视频单元包含被配置为将低带宽消息发送到管理控制器的通信装备。
12.一种用于停车管理的方法，包括：
由停车设施管理控制器分配停车设施处的停车空间，并将停车空间的分配发送到位于停车设施的至少一个视频单元；
由至少一个视频单元在监视管理控制器所分配的停车空间的同时对来自至少一个视频单元中的视频相机的视频流进行处理，识别与所分配的停车空间相关联的事件，编码表征所述事件的低带宽消息，并将低带宽消息发送到管理控制器；以及
由停车设施管理控制器响应于接收到指示所述事件的低带宽消息，控制与管理控制器所分配的停车空间相关联的电动设备。
13.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器确定进入停车设施的车辆是否是与先前或预付费客户名称相关联、显示残障符号、显示电动车辆指示或与新客户相关联中的至少一个；以及
由管理控制器向停车设施中的照明设备发送信号，以沿着从停车设施的入口到管理控制器所分配的停车空间的路径来开启灯。
14.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由所述至少一个视频单元将在所分配的停车空间处发生的事件识别为所分配的停车空间是可用的或被占用的，并将指示所识别的空间被占用的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
由管理控制器响应于接收到指示所分配的停车空间被占用的低带宽消息，指派停车设施中的替代停车空间。
15.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由所述至少一个视频单元将在所分配的停车空间处发生的事件识别为停放的车辆离开所分配的停车空间，并将指示停放的车辆离开所分配的停车空间的事件的低带宽消息发送到管理控制器；以及
由管理控制器向停车设施中的照明设备发送信号，以响应于接收到指示停放的车辆正在离开所分配的停车空间的低带宽消息，沿着从管理控制器所分配的停车空间到停车设施的最不拥挤的出口的路径来开启灯。
16.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器随着时间学习停放在停车设施中的车辆的停车模式，并且响应于所学习的停车模式，修改用于客户预留空间、残障空间、电动车辆站空间或未预留空间中的至少一个的停车空间的分配。
17.如权利要求12所述的用于停车管理的方法，还包括：
由管理控制器执行停车设施中的停车空间的动态定价，所述定价是空间的可用性和便利性的函数。
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