Magnetická detekce vozidel (nejen) pro monitorování parkovacích míst

Rozpoznat přítomnost automobilu – ať už na parkovacím místě, či při měření hustoty provozu – není zdaleka tak snadný úkol, jak by se mohlo zdát. Současné metody trpí řadou omezení a nedostatků, které limitují jejich širší uplatnění. Běžně používané indukční smyčky a magnetické senzory je třeba zabudovat do vozovky již během stavby a mají značně omezený dosah; optické senzory jsou drahé a náročné na údržbu a ultrazvukové senzory jsou ovlivňovány okolními podmínkami, např. počasím nebo vibracemi.
Tým skupiny Senzorů a magnetických měření na Katedře měření FEL ČVUT v Praze se v současnosti věnuje řešení tohoto problému pomocí přesných magnetických měření. Hlavními požadavky při vývoji byly: dostatečný dosah senzorů umožňující detekci automobilu do vzdálenosti řádově metrů, možnost umístění snímače nad i před automobil a nasazení systému na již hotová parkoviště bez velkých stavebních zásahů. Důležitým faktorem je také cenová dostupnost celého systému.
Princip fungování vyvíjených senzorů vychází ze známé metody odhadu polohy předmětu (dipólového magnetického zdroje – automobilu) pomocí určení homogenních a gradientních složek magnetického pole. Tato poměrně nákladná a výpočetně složitá obecná metoda byla adaptována na odhad kolmé vzdálenosti "magnetického středu" automobilu od jednoosého gradientního senzoru magnetického pole. Na základě odhadu této vzdálenosti a znalosti dalších klasifikačních parametrů je možné určit, zda je parkovací místo prázdné, či obsazené. Tento princip byl úspěšně testován i pro detekci pohybujících se vozidel, což je využitelné například při měření hustoty dopravy, průměrné rychlosti apod. Bližší popis principů detekce lze nalézt v nedávno publikovaném patentu č. 307060 – Detektor přítomnosti vozidla.
Projekt nedávno úspěšně pokročil z vývojové fáze do fáze testování. Za tímto účelem je na dvoře fakulty již několik měsíců instalováno zkušební pole parkovacích senzorů, které jsou umístěny vždy v čele parkovacího místa. Stejná oblast je pro ověření úspěšnosti detekce snímána také webkamerou. Získaná data jsou v každém detektoru zpracovávána v reálném čase a výsledek je odeslán po sdílené sběrnici do nadřazené jednotky. Informaci o obsazenosti jednotlivých parkovacích míst je možné získat prostřednictvím webového rozhraní.
Dosavadní výsledky ukazují na vhodnost tohoto řešení, vycházejícího z fyzikální podstaty problému. Tím se výrazně odlišuje od současných metod spoléhajících na strojové učení z dat abstrahovaných od fyzikálního významu. Také možnost dodatečné instalace senzoru bez výrazných stavebních zásahů a detekce na vzdálenost řádově v metrech je významnou konkurenční výhodou při komerční aplikaci. n Tento výzkum byl podpořen grantem TA ČR TE02000202, Pokročilé senzory a metody zpracování senzorových dat.