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Parking Control System：カメラベースのスマート駐車管理システム【全体】

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venom

はじめに

2024年11月初旬、韓国 釜山にて５日間のエキスポ展示会にプロジェクト成果物を展示させていただく機会をいただきました。

2024年9月から準備をし始めました。
準備過程から展示まで(9月から11月までの約2ヶ月間)の道のりを、
一年経った今、思い返しながら記させていただこうと思います。

https://www.youtube.com/watch?v=B6KY93eVwAs

🚗 駐車場プロジェクト 概要

本プロジェクトは屋外大型駐車場向けに、カメラを使って車両の状態をリアルタイムで管理するシステムです。

1. プロジェクト紹介

Parking Control System は、駐車場に設置したカメラから車両を認識し、
ナンバープレート読み取り・車両追跡・経路案内・混雑管理 を行うスマート駐車管理システムです。

「センサー式の駐車管理は高いし施工が大変...」
そんな課題を解決するために、カメラだけで複数台の車両をまとめて管理できる仕組み をミニマムサイズで作りました。

🔍 従来システムとの比較

項目 埋設型センサー方式 カメラ方式（本プロジェクト）
設置 各スペースごとに複雑 カメラ1台で複数スペースを管理
コスト 高い。台数増えるほど増大 駐車スペースが増えても追加コストが少ない
メンテナンス 手間・コストが大きい ソフトウェア更新で完結
機能性 車両の有無のみ検出 認識・追跡・経路案内など高機能
拡張性 センサーを追加する必要あり カメラで広範囲をカバー可能

🎯 目標

  • リアルタイム車両位置検知
  • ナンバープレート認識
  • 駐車場内の経路案内
  • 混雑予測

駐車スペースが増えるほどコスト効率が良くなる、
次世代のスマート駐車管理システムの構築 を目指しました。

2. プロジェクトメンバー

名前 担当
リーダー 🐥 プロジェクト管理、メインプログラム、モニター UI、Socket サーバー
M 🐨 駐車場モデル制作（3Dプリンター）、Arduino 配線 & コード
S 🦝 Jetson Nano ↔ Orin Nano UART 通信、モーター制御
A 🐰 ナンバープレート認識モデルのデータセット収集・学習
私 🙋 モニターページ UI デザイン、資料作成、全体文書、ポートフォリオ動画作成

👥 共同作業

  • 車両認識モデルのデータ収集・ラベリング
  • 動作テスト・改良

3. 基本機能

🔠 ① ナンバープレート認識

  • YOLO でナンバープレート位置を検出
  • EasyOCR で文字認識
  • 入出庫管理・利用者識別に活用

ナンバープレート OCR

🚗 ② 車両追跡（Tracking）

  • YOLO が検出した車両を
  • DeepSORT で ID 付与して追跡

車両追跡 (Car Tracking)

このラジコンの操作が意外と難しく、、、
思い通りの方向に進めるために何度も前後に動いていて、これはこれで、少しもどかしいですけど、可愛いですよね🧚

📍 ③ 経路案内

追跡データから「どの区域が混んでいるか」を計算し、
車両ごとに 最適な駐車スペース を案内します。

経路計算 (Calculate Route)

🖥 ④ モニターページ（リアルタイム）

  • 駐車状況
  • 混雑度
  • 認識した車両の状態
    を Socket.IO を使ってリアルタイムで表示。

モニターGIF

4. 技術スタック

🛠 ハードウェア

  • Jetson Nano：ナンバープレート認識・入出庫処理
  • Orin Nano：車両認識・追跡・メインプログラム
  • Arduino：ドットマトリックス制御
  • サーボモーター：バリアゲート
  • 3D プリンター：駐車場モデル制作
  • ドットマトリックス：方向案内表示

🧪 ソフトウェア・ライブラリ

  • YOLO：車両/ナンバープレート検出
  • OpenCV：画像処理
  • EasyOCR：ナンバー読み取り
  • DeepSORT：車両トラッキング
  • Flask：サーバー・API
  • Socket.IO：リアルタイム通信
  • React：フロント開発

💻 使用言語

  • Python：メインロジック・サーバー
  • TypeScript：モニター UI
  • C：Arduino 制御

🔗 通信プロトコル

  • UART

    • Jetson Nano ↔ Orin Nano
    • Orin Nano ↔ Arduino

  • Socket.IO：サーバー ↔ フロント間 リアルタイム通信

5. 実績

🏢 展示

  • 2024 産学研協力 EXPO（韓国教育部主催） 出展

🏆 受賞

校外 校内
キャップストーンコンテスト校外：奨励賞
 キャップストーンコンテスト校内：大賞

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