KR102098041B1 - Device for preventing vehicle collisions and method thereof - Google Patents

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KR102098041B1 KR1020130137609A KR20130137609A KR102098041B1 KR 102098041 B1 KR102098041 B1 KR 102098041B1 KR 1020130137609 A KR1020130137609 A KR 1020130137609A KR 20130137609 A KR20130137609 A KR 20130137609A KR 102098041 B1 KR102098041 B1 KR 102098041B1
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Abstract

본 발명은 주행 차량보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하는 획득부, 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하고, 추출된 상기 선행 차량과 상기 주행 차량 간의 거리를 측정하고, 측정된 상기 측정 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 산출부, 및 산출된 상기 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고하는 경고부를 포함하는 차량 충돌 방지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention is an acquiring unit for acquiring front image information including a preceding vehicle preceding a driving vehicle, extracting the preceding vehicle from the front image information, measuring a distance between the extracted preceding vehicle and the driving vehicle, and measuring Vehicle collision prevention device including a calculation unit for calculating the estimated collision time (Time To Collision, TTC) using the measured distance information, and a warning unit for warning the driver by varying the warning step for each calculated estimated collision time and It relates to the operation method.

Description

차량 충돌 방지 장치 및 그 방법{Device for preventing vehicle collisions and method thereof}Device for preventing vehicle collisions and method thereof

본 발명은 차량 충돌 방지 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 전방 영상 정보를 이용하는 차량 충돌 방지 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle collision avoidance device, and more particularly, to a vehicle collision avoidance technology using front image information of a vehicle.

일반적인 차량 충돌을 감지 및 방지하기 위한 장치는 차량에 장착된 장애물 감지 센서를 이용하여 차량 주변의 일정 거리 내에 장애물이 있는지 감지하며, 일정 거리 이내에서 장애물이 감지되는 경우 운전자에게 경고함으로써, 차량 충돌을 방지한다. 그러나. 기존의 차량 충돌 방지 시스템은 장애물 감지 센서를 이용하여 차량을 기준으로 일정 반경을 감지하기 때문에, 일정 반경 이상의 장애물에 대해서는 감지 성능이 낮아질 수 있다. 또한, 장애물 감지 센서가 장착된 방향과 그 외의 방향의 감지 성능의 차이로 인해, 차량 주변에 동일한 감지 성능을 위해 장애물 감지 센서를 다수 장착해야 하는 문제점이 있다.A device for detecting and preventing a general vehicle collision detects whether there is an obstacle within a certain distance around the vehicle using an obstacle detection sensor mounted on the vehicle, and warns the driver when an obstacle is detected within a certain distance, thereby preventing vehicle collision. prevent. But. Since the existing vehicle collision prevention system detects a certain radius based on the vehicle using an obstacle detection sensor, detection performance may be lowered for obstacles over a certain radius. In addition, due to a difference in detection performance between the direction in which the obstacle detection sensor is mounted and the other direction, there is a problem in that a plurality of obstacle detection sensors must be mounted for the same detection performance around the vehicle.

기존의 장애물 감지 센서를 이용한 차량 충돌 방지 시스템의 문제점을 위해 차량의 전방 영상 정보를 이용하는 차량 충돌 경보 장치가 특허공개공보 제 2004-0070194호에 개시되어 있다. 구체적으로, 종래의 차량 충돌 경보 장치는 전방 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하는 검지부와, 운전자의 운전 성향에 맞도록 운전 모드를 설정할 수 있는 운전 모드 전환부와, 상기 검지부에서 수집된 정보와 상기 운전 모드 전환부에서 설정된 값을 종합하여 전방 차량이 위험 범위 내에 있는지 계산하는 경보 판단부와, 상기 경보 판단부에서 위험 상황으로 경보 발생부를 통하여 경보를 발생하는 제어부로 구성된다. For a problem of a vehicle collision prevention system using an existing obstacle detection sensor, a vehicle collision warning device using front image information of a vehicle is disclosed in Patent Publication No. 2004-0070194. Specifically, the conventional vehicle collision warning device includes a detection unit for measuring a relative distance and a relative speed to a vehicle in front, a driving mode switching unit capable of setting a driving mode to suit a driver's driving preferences, and information collected from the detection unit It is composed of an alarm determination unit that calculates whether the vehicle in front is within a danger range by synthesizing the values set by the driving mode switching unit and a control unit that generates an alarm through the alarm generation unit in a dangerous situation by the alarm determination unit.

즉, 종래의 차량 충돌 경보 장치는 전방 카메라를 통해 영상을 입력받고 전방 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하고 설정된 값을 종합하며, 전방 차량이 위험 범위 내에 있는지 계산하여, 차량 충돌 예상 시간(Time to Collision)이 정의된 임계치 이하로 떨어질 경우 운전자에게 충돌 경보를 수행한다. 그러나, 종래의 차량 충돌 경보 장치는 충돌 예상 시점에서 운전자에게 경보하는 수동적인 수준에 지나지 않는다.That is, the conventional vehicle collision warning device receives an image through the front camera, measures the relative distance and the relative speed with the front vehicle, synthesizes the set values, calculates whether the front vehicle is within the danger range, and predicts the vehicle collision time ( Time to Collision) falls below a defined threshold and a collision alert is issued to the driver. However, the conventional vehicle collision warning device is only a passive level that alerts the driver at the time of collision prediction.

본 발명은 선행 차량과의 충돌 경보는 물론 운전자의 운전 습관을 분석하여 그 결과를 운전자에게 제공할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a technical method to analyze a driver's driving habits as well as a collision warning with a preceding vehicle and provide the result to the driver.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 차량 충돌 방지 장치는 주행 차량보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하는 획득부, 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하고, 추출된 상기 선행 차량과 상기 주행 차량 간의 거리를 측정하고, 측정된 상기 측정 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 산출부, 및 산출된 상기 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고하는 경고부를 포함한다.Vehicle collision prevention apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the above-described problem is an acquiring unit for acquiring front image information including a preceding vehicle preceding the driving vehicle, extracting the preceding vehicle from the front image information, A calculating unit for measuring a distance between the extracted preceding vehicle and the driving vehicle, and calculating a predicted collision time (Time To Collision, TTC) using the measured distance information, and a warning step for each calculated estimated collision time It includes a warning unit for warning the driver by different.

또한, 차량 충돌 방지 장치는 상기 경고 단계 및 상기 경고 단계별 경고 횟수를 근거로 안전 운행 점수를 계산하며, 계산된 상기 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨 및 상기 안전 운행 점수를 상기 운전자에게 제공하는 제공부를 더 포함한다.In addition, the vehicle collision prevention device calculates a safety driving score based on the warning step and the number of warnings for each warning step, and provides a safety driving level and the safety driving score according to the calculated safety driving score to the driver It includes more.

여기서, 상기 제공부는 상기 경고 단계별로 가중치를 달리 적용하여 상기 안전 운행 점수를 계산하고, 상기 산출부는 상기 주행 차량의 속도가 소정 속도 이상인 경우, 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하며, 상기 획득부는 CCD(Carge Coupled Device)와 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 중 적어도 하나의 촬상 소자를 포함한 카메라이다.Here, the providing unit calculates the safety driving score by applying different weights to the warning step, and when the speed of the driving vehicle is equal to or higher than a predetermined speed, the calculating unit extracts the preceding vehicle from the front image information and acquires the The part is a camera including at least one imaging device among a CCD (Carge Coupled Device) and a Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS).

한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 차량 충돌 방지 장치에 의한 차량 충돌 방지 방법은 주행 차량보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하는 단계, 획득된 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하는 단계, 추출된 상기 선행 차량과 상기 주행 차량 간의 거리를 측정하고, 측정된 상기 거리의 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 단계, 및 산출된 상기 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하여 상기 주행 차량의 운전자에게 경고하는 단계를 포함한다.On the other hand, the vehicle collision prevention method by the vehicle collision prevention apparatus according to an aspect of the present invention for achieving the above-described problem is obtaining the front image information including the preceding vehicle preceding the driving vehicle, the obtained front image Extracting the preceding vehicle from information, measuring a distance between the extracted preceding vehicle and the driving vehicle, and calculating a predicted collision time (Time To Collision, TTC) using the measured distance information, and And warning the driver of the driving vehicle by varying the warning step for each of the calculated estimated collision times.

또한, 상기 차량 충돌 방지 방법은 상기 경고 단계별 경고 횟수를 근거로 안전 운행 점수를 계산하는 단계, 계산된 상기 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨을 산출하는 단계, 및 계산된 상기 안전 운행 점수와 산출된 상기 안전 운행 레벨을 상기 운전자에게 제공하는 단계를 더 포함한다.In addition, the vehicle collision prevention method includes calculating a safety driving score based on the number of warnings for each warning step, calculating a safety driving level according to the calculated safety driving score, and calculating the calculated safety driving score. And providing the safe driving level to the driver.

나아가, 상기 선행 차량을 추출하는 단계는 상기 주행 차량의 속도가 소정 속도 이상인 경우, 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하는 단계를 포함하며, 상기 안전 운행 점수를 계산하는 단계는 상기 경고 단계별로 가중치를 달리 적용하여 상기 안전 운행 점수를 계산하는 단계를 포함한다.Further, the step of extracting the preceding vehicle includes the step of extracting the preceding vehicle from the front image information when the speed of the driving vehicle is greater than or equal to a predetermined speed, and the step of calculating the safety driving score is the step of the warning. And calculating the safe driving score by applying different weights.

본 발명의 실시예에 따르면, 전방 영상 정보에서 추출되는 선행 차량과의 거리 및 충돌 예상 시간을 산출하고, 충돌 예상 시간 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고하며, 경고 단계별 경고 횟수를 이용하여 안전 운행 점수를 산출 및 운전자에게 제공함으로써, 운전자가 자신의 안전 운행 점수 및 운전 습관을 효과적으로 파악할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the distance from the preceding vehicle extracted from the front image information and the estimated collision time are calculated, and the warning level is changed according to the estimated collision time to warn the driver. By calculating the driving score and providing it to the driver, the driver can effectively grasp his driving safety score and driving habits.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 충돌 경고 장치 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 전방 영상 정보에서 설정된 관심 영역을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전방 영상 정보에서 추출된 선행 차량을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 운전자에게 제공되는 안전 운행 점수 및 레벨을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 충돌 경고 방법 흐름도.1 is a block diagram of a vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a region of interest set in front image information according to the present invention.
3 is a view showing a preceding vehicle extracted from front image information according to the present invention.
4 is a view showing a safe driving score and level provided to a driver according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a vehicle collision warning method according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The above-described and additional aspects of the present invention will become more apparent through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce through the examples.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 충돌 경고 장치 블록도이다. 도시된 바와 같이, 차량 충돌 경고 장치(10)는 획득부(110), 산출부(120), 경고부(130), 제공부(140) 및 출력부(150)를 포함한다. 먼저, 차량 충돌 경고 장치(10)는 차량의 전반적인 동작을 제어하는 차량용 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit) 내에 구현될 수 있으며, 또는 획득부(110) 및 출력부(150)의 경우는 별도의 모듈로 구현되어 차량 충돌 경고 장치(10)와 차량용 네트워크(예를 들어, CAN 통신)로 정보를 송수신할 수 있다.1 is a block diagram of a vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the vehicle collision warning device 10 includes an acquisition unit 110, a calculation unit 120, a warning unit 130, a provision unit 140, and an output unit 150. First, the vehicle collision warning device 10 may be implemented in an electronic control unit for a vehicle that controls the overall operation of the vehicle, or in the case of the acquisition unit 110 and the output unit 150, separate modules It is implemented as a vehicle collision warning device 10 and the vehicle network (for example, CAN communication) to transmit and receive information.

획득부(110)는 차량(운전자가 운행 중인 주행 차량)보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하기 위한 것으로, 전방 카메라이다. 특히, 획득부(110)는 차량의 전방 영상 정보를 획득하기 위해 촬상 소자를 포함하며, 여기서 촬상 소자는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)일 수 있다.The acquiring unit 110 is for obtaining front image information including a preceding vehicle preceding the vehicle (the driving vehicle being driven by the driver), and is a front camera. In particular, the acquiring unit 110 includes an imaging device to acquire front image information of a vehicle, where the imaging device may be a Charge Coupled Device (CCD) or a Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS).

산출부(120)는 획득부(110)를 통해 획득되는 전방 영상 정보로부터 추출되는 선행 차량과의 거리 및 충돌 예상 시간을 산출하는 구성이다. 이때, 산출부(120)는 차량의 속도 정보를 확인하여 차량의 속도가 일정 속도(예를 들어, 45Km/h) 이상인 경우, 전방 영상 정보에서 선행 차량을 추출 및 선행 차량과의 거리와 충돌 예상 시간을 산출한다.The calculating unit 120 is a component that calculates a distance from a preceding vehicle extracted from the front image information acquired through the obtaining unit 110 and an estimated collision time. At this time, the calculator 120 checks the vehicle speed information, and when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed (for example, 45 km / h), extracts the preceding vehicle from the front image information and predicts a distance and collision with the preceding vehicle Calculate time.

먼저, 산출부(120)는 획득부(110)를 통해 획득되는 전방 영상 정보를 분석하여 선행 차량을 추출한다. 구체적으로, 산출부(120)는 도 2에 예시된 바와 같이 획득부(110)를 통해 획득되는 전방 영상 정보에서 관심 영역(Region Of Interest, ROI)을 설정한다. 이때, 산출부(120)는 영상 처리 기술을 이용하여 주간/야간을 판단하여 선행 차량이 선명하게 추출될 수 있도록 영상 처리할 수 있으며, 도로를 분석할 수 있다. 예를 들어, 산출부(120)는 차선 정보를 이용하거나, 별도의 위치 정보(GPS 정보)를 이용하여 차량이 주행중인 도로를 분석할 수 있다. First, the calculator 120 extracts a preceding vehicle by analyzing front image information acquired through the obtaining unit 110. Specifically, as illustrated in FIG. 2, the calculator 120 sets a region of interest (ROI) in the front image information acquired through the acquirer 110. At this time, the calculation unit 120 may determine the day / night by using the image processing technology to process the image so that the preceding vehicle can be clearly extracted, and analyze the road. For example, the calculator 120 may analyze the road on which the vehicle is driving using lane information or using separate location information (GPS information).

관심 영역이 설정되면, 산출부(120)는 선행 차량을 추출한다. 구체적으로, 산출부(120)는 영상 처리 기술을 이용하여 설정된 관심 영역에 포함된 선행 차량의 후보 영역을 도 3의 (a)와 같이 인식하여 차량을 추출할 수 있다. 이때, 산출부(120)는 관심 영역에 포함된 다수의 차량 후보군 중 주행 차량과 동일한 차선을 주행중인 선행 차량을 인식할 수 있다. 또한, 산출부(120)는 인식된 선행 차량을 공간상 검출 정보를 병합하여 시간상 선행 차량을 추적할 수 있다. 예를 들어, 산출부(120)는 일정 시간 단위마다 수신되는 전방 영상 정보에서 주기적으로 인식되는 선행 차량을 도 3의 (b)의 초록색 박스와 같이 추적할 수 있다.When the region of interest is set, the calculator 120 extracts the preceding vehicle. Specifically, the calculator 120 may extract the vehicle by recognizing the candidate region of the preceding vehicle included in the region of interest set using the image processing technology as shown in FIG. 3 (a). In this case, the calculator 120 may recognize a preceding vehicle driving in the same lane as the driving vehicle among the plurality of candidates of vehicles included in the region of interest. In addition, the calculation unit 120 may track the preceding vehicle in time by merging spatial detection information with the recognized preceding vehicle. For example, the calculator 120 may track the preceding vehicle periodically recognized from the front image information received every unit of time, as shown in the green box in FIG. 3B.

선행 차량이 추적되면, 산출부(120)는 주행 차량과 선행 차량간의 거리를 측정한다. 구체적으로, 산출부(120)는 영상 처리 기술을 이용하여 전방 영상 정보의 선행 차량의 거리를 구할 수 있다. 예를 들어, 산출부(120)는 전방 영상 정보의 초록색 박스의 크기를 이용하여 거리를 측정할 수 있다. 또는, 산출부(120)는 기설정된 거리 산출 프로그램을 이용하여 선행 차량과의 거리를 구할 수 있다. When the preceding vehicle is tracked, the calculator 120 measures the distance between the driving vehicle and the preceding vehicle. Specifically, the calculator 120 may obtain the distance of the preceding vehicle of the front image information using the image processing technology. For example, the calculator 120 may measure the distance using the size of the green box of the front image information. Alternatively, the calculator 120 may obtain a distance from the preceding vehicle using a preset distance calculation program.

산출부(120)는 구해진 선행 차량과의 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간을 산출한다. 일 예로, 산출부(120)는 주행 차량의 주행 속도 정보와 산출된 선행 차량과의 거리를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출할 수 있다. 다른 예로, 산출부(120)는 일정 시간 단위마다 획득되는 전방 영상 정보에서의 선행 차량 거리 정보들과 주행 차량의 주행 속도 정보를 이용하여 선행 차량의 주행 속도를 구할 수 있으며, 주행 차량 및 선행 차량의 주행 속도와 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.The calculation unit 120 calculates the estimated collision time using the obtained distance information to the preceding vehicle. For example, the calculator 120 may calculate a time to collision (TTC) using the driving speed information of the driving vehicle and the calculated distance between the preceding vehicle. As another example, the calculator 120 may obtain the driving speed of the preceding vehicle by using the preceding vehicle distance information in the front image information obtained for every predetermined time unit and the driving speed information of the driving vehicle, and the driving vehicle and the preceding vehicle Estimated collision time can be calculated using the driving speed and distance information.

경고부(130)는 산출부(120)에서 산출된 충돌 예상 시간에 근거하여 운전자에게 충돌 경고한다. 구체적으로, 경고부(130)는 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고할 수 있다. 예를 들어, 경고부(130)는 제1 및 제3 단계의 경고 단계에 따라 출력부(150)를 통해 출력되는 경고음의 횟수를 달리하여 운전자에게 경고할 수 있다. 이때, 출력부(150)는 경고음을 출력하기 위한 구성으로써, 차량용 스피커이다.The warning unit 130 warns the driver of the collision based on the estimated collision time calculated by the calculating unit 120. Specifically, the warning unit 130 may warn the driver by changing the warning step for each estimated collision time. For example, the warning unit 130 may warn the driver by varying the number of warning sounds output through the output unit 150 according to the warning steps of the first and third stages. At this time, the output unit 150 is a configuration for outputting a warning sound, and is a vehicle speaker.

일 예로, 산출부(120)에서 산출된 충돌 예상 시간이 제3 소정값(예를 들어, 1.5sec) 미만인 경우, 경고부(130)는 제3 단계의 위험 단계로 분류하고, 경고음 출력 횟수 높여 운전자에게 위험 단계(제3 단계)임을 경고할 수 있다.For example, when the estimated collision time calculated by the calculating unit 120 is less than the third predetermined value (eg, 1.5 sec), the warning unit 130 classifies the dangerous stage of the third stage and increases the number of warning sound outputs. It can warn the driver that it is a dangerous stage (third stage).

다른 예로, 산출부(120)에서 산출된 충돌 예상 시간이 제3 임계값 이상이고 제2 임계값(예를 들어, 2.1sec) 미만인 경우, 경고부(130)는 제2 단계의 주의 단계로 분류하고, 제3 단계보다는 적은 횟수로 경고음을 생성 및 출력하여 운전자에게 주의 단계(제2 단계)임을 경고할 수 있다. As another example, when the estimated collision time calculated by the calculator 120 is greater than or equal to the third threshold and less than the second threshold (eg, 2.1 sec), the warning unit 130 is classified as a caution step in the second step Then, it generates and outputs a warning sound a number of times less than the third stage, so that the driver can be warned of the caution stage (second stage).

또 다른 예로, 산출부(120)에서 산출된 충돌 예상 시간이 제2 임계값 이상이고 제1 임계값(예를 들어, 3.2sec) 미만인 경우, 경고부(130)는 제1 단계의 관심 단계로 분류하고, 제2 및 제3 단계보다는 적은 횟수로 경고음을 생성 및 출력하여 운전자에게 관심 단계임을 경고할 수 있다.As another example, when the estimated collision time calculated by the calculator 120 is greater than or equal to the second threshold and less than the first threshold (eg, 3.2 sec), the warning unit 130 moves to the interest level of the first step By classifying and generating and outputting a warning sound fewer times than the second and third stages, it is possible to warn the driver that the stage is of interest.

또한, 경고부(130)는 전방 영상 정보를 화면 출력(디스플레이)하는 출력부(150)를 통해 위험 단계(제3 단계)인 경우, 화면 표시색(선행 차량 인식 박스)을 빨간색으로, 주의 단계(제2 단계)인 경우, 선행 차량 인식 박스를 노란색으로, 관심 단계(제2 단계)인 경우, 선행 차량 인식 박스를 초록색으로 화면 표시하여 운전자에게 경고할 수 있다. 여기서, 출력부(150)는 차량의 전방 영상 정보를 화면 출력하는 것으로써, 예를 들어 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치의 디스플레이 장치일 수 있다.In addition, in the case of a dangerous step (third step) through the output unit 150 that outputs (displays) the front image information, the warning unit 130 sets the screen display color (previous vehicle recognition box) in red and the caution step. In the case of (second step), the preceding vehicle recognition box may be displayed in yellow, and in the case of the interest step (second stage), the preceding vehicle recognition box may be displayed in green to warn the driver. Here, the output unit 150 is a screen output of the front image information of the vehicle, and may be, for example, a display device of an AVN (Audio, Video, Navigation) device.

제공부(140)는 경고부(130)에서의 분류된 경고 단계 및 경고 단계별 경고 횟수를 근거로 안전 운행 점수를 계산하며, 계산된 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨을 상기 운전자에게 제공한다. 예를 들어, 제공부(140)는 경고부(130)에서 분류된 경고 단계의 경고 횟수를 카운팅하며, 수학식 1을 이용하여 안전 운행 점수(Value)를 계산한다. 이때, 제공부(140)는 소정 시간(예를 들어, 10분) 동안 카운팅된 경고 횟수를 이용하여 안전 운행 점수를 계산할 수 있다.The providing unit 140 calculates the safe driving score based on the classified warning level in the warning unit 130 and the number of warnings for each warning step, and provides the driver with a safe driving level according to the calculated safe driving score. For example, the providing unit 140 counts the number of warnings of the warning level classified by the warning unit 130 and calculates a safe driving score (Value) using Equation (1). At this time, the providing unit 140 may calculate the safety driving score using the number of warnings counted for a predetermined time (for example, 10 minutes).

Figure 112013103375580-pat00001
Figure 112013103375580-pat00001

제공부(140)는 수학식 1을 이용하여 계산된 안전 운행 점수가 80 초과이면 안전 운행 레벨을 A로, 60 초과 80 미만이면 레벨을 B로, 60 이하이면 레벨 C로 산출하여 도 4에 예시된 바와 같이 출력부(150)를 통해 화면 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다.The providing unit 140 calculates the safe driving level as A when the safety driving score calculated using Equation 1 is greater than 80, the level as B when it is greater than 60 and less than 80, and the level as C when it is 60 or less, and is illustrated in FIG. 4 As shown, the screen may be displayed on the output unit 150 and provided to the driver.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 전방 영상 정보에서 추출되는 선행 차량과의 거리 및 충돌 예상 시간을 산출하고, 충돌 예상 시간 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고하며, 경고 단계별 경고 횟수를 이용하여 안전 운행 점수를 산출 및 운전자에게 제공함으로써, 운전자가 자신의 안전 운행 점수 및 운전 습관을 효과적으로 파악할 수 있다.
As described above, according to an embodiment of the present invention, the distance to the preceding vehicle extracted from the front image information and the estimated collision time are calculated, and the warning stage is changed according to the estimated collision time to warn the driver and the number of warning stages is used. By calculating the safety driving score and providing it to the driver, the driver can effectively grasp his driving safety score and driving habits.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 충돌 경고 방법 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a vehicle collision warning method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 차량 충돌 경고 장치(10)는 차량의 전방 카메라를 통해 전방 영상 정보를 획득한다(S100).First, the vehicle collision warning device 10 acquires front image information through the front camera of the vehicle (S100).

이때, 차량 충돌 경고 장치(10)는 차량 충돌 경고 장치(10)의 전반적인 프로세서를 제어하는 차량용 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)에 전원(IGN)이 인가되면, 전방 카메라로부터 차량의 전방 영상 정보를 획득한다. 또한, 획득되는 전방 영상 정보에는 차량(운전자가 운행 중인 주행 차량)보다 선행중인 선행 차량이 포함된다. 바람직하게, 전방 영상 정보에는 주행 차량과 동일한 차선을 주행중인 선행 차량이 포함된다.At this time, the vehicle collision warning device 10, when power (IGN) is applied to the electronic control unit (Electronic Control Unit, ECU) for controlling the overall processor of the vehicle collision warning device 10, the front image of the vehicle from the front camera Acquire information. In addition, the acquired front image information includes a preceding vehicle preceding the vehicle (the driving vehicle being driven by the driver). Preferably, the front image information includes a preceding vehicle driving in the same lane as the traveling vehicle.

차량 충돌 경고 장치(10)는 단계 S100에서 획득된 전방 영상 정보로부터 선행 차량을 추출한다(S200). The vehicle collision warning device 10 extracts the preceding vehicle from the front image information obtained in step S100 (S200).

바람직하게, 차량 충돌 경고 장치(10)는 주행 차량의 속도 정보를 확인하며, 확인 결과 주행 차량의 속도가 일정 속도(예를 들어, 45Km/h) 이상인 경우, 단계 S100에서 획득되는 전방 영상 정보에서 선행 차량을 추출한다. 구체적으로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 도 2와 같이 전방 영상 정보에서 관심 영역을 설정하고, 영상 처리 기술을 이용하여 주/야간을 판단하여 도 3의 (a)와 같이 선행 차량이 선명하게 추출될 수 있도록 전방 영상 정보를 영상 처리할 수 있다. 또한, 차량 충돌 경고 장치(10)는 도로를 분석 및 차선 정보를 획득하여 주행 차량과 동일한 차선을 주행중인 선행 차량을 추출할 수 있다. 이와 같이 처리 및 추출되는 정보를 병합하여, 차량 충돌 경고 장치(10)는 일정 시간 단위마다 수신되는 전방 영상 정보에서 주기적으로 인식되는 선행 차량을 도 3의 (b)의 초록색 박스와 같이 추적할 수 있다.Preferably, the vehicle collision warning device 10 checks the speed information of the driving vehicle, and if the speed of the driving vehicle is equal to or higher than a certain speed (for example, 45 Km / h), the front image information obtained in step S100 Extract the preceding vehicle. Specifically, the vehicle collision warning device 10 sets the region of interest in the front image information as shown in FIG. 2, and determines the day / night by using the image processing technology, so that the preceding vehicle is clearly shown in FIG. 3 (a). The front image information can be image-processed so that it can be extracted. In addition, the vehicle collision warning device 10 may analyze the road and obtain lane information to extract a preceding vehicle driving in the same lane as the traveling vehicle. By merging the information processed and extracted in this way, the vehicle collision warning device 10 can track the preceding vehicle periodically recognized from the front image information received every predetermined time period, as shown in the green box in FIG. 3B. have.

선행 차량이 추적되면, 차량 충돌 경고 장치(10)는 주행 차량과 선행 차량 간의 거리를 측정한다(S300). When the preceding vehicle is tracked, the vehicle collision warning device 10 measures the distance between the driving vehicle and the preceding vehicle (S300).

일 예로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 영상 처리 기술을 이용하여 전방 영상 정보의 선행 차량 인식 박스(초록색 박스)의 크기를 이용하여 거리를 구할 수 있다. 다른 예로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 기설정된 거리 산출 프로그램을 이용하여 주행 차량과 선행 차량 간의 거리를 구할 수 있다.For example, the vehicle collision warning device 10 may obtain a distance using the size of a preceding vehicle recognition box (green box) of front image information using an image processing technology. As another example, the vehicle collision warning device 10 may obtain a distance between a driving vehicle and a preceding vehicle using a preset distance calculation program.

차량 충돌 경고 장치(10)는 단계 S300에서 측정된 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출한다(S400).The vehicle collision warning device 10 calculates an estimated collision time (Time To Collision, TTC) using the distance information measured in step S300 (S400).

일 예로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 주행 차량의 주행 속도 정보와 단계 S300에서 측정된 거리를 이용하여 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다. 다른 예로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 일정 시간 단위마다 획득되는 전방 영상 정보에서의 선행 차량 거리 정보들과 주행 차량의 주행 속도 정보를 이용하여 선행 차량의 주행 속도를 구할 수 있으며, 주행 차량 및 선행 차량의 주행 속도와 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간을 산출할 수 있다.As an example, the vehicle collision warning device 10 may calculate the estimated collision time using the traveling speed information of the traveling vehicle and the distance measured in step S300. As another example, the vehicle collision warning device 10 may obtain the driving speed of the preceding vehicle by using the preceding vehicle distance information in the front image information obtained for every predetermined time unit and the traveling speed information of the traveling vehicle, and An estimated collision time may be calculated using the driving speed and distance information of the preceding vehicle.

차량 충돌 경고 장치(10)는 산출된 충돌 예상 시간에 근거하여 운전자에게 충돌 경고를 한다(S500).The vehicle collision warning device 10 warns the driver of a collision based on the estimated collision time (S500).

구체적으로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고할 수 있다. 예를 들어, 차량 충돌 경고 장치(10)는 제1 및 제3 단계의 경고 단계에 따라 경고음 횟수를 달리하여 운전자에게 경고할 수 있다.Specifically, the vehicle collision warning device 10 may warn the driver by varying the warning step for each estimated collision time. For example, the vehicle collision warning device 10 may warn the driver by varying the number of warning sounds according to the warning stages of the first and third stages.

일 예로, 단계 S400에서 산출된 충돌 예상 시간이 제3 소정값(예를 들어, 1.5sec) 미만인 경우(S511), 차량 충돌 경고 장치(10)는 제3 단계의 위험 단계로 분류하고(S512), 경고음 출력 횟수 높여 운전자에게 위험 단계(제3 단계)임을 경고하고, 제 3단계 경고 횟수를 카운팅할 수 있다(S513).For example, when the estimated collision time calculated in step S400 is less than the third predetermined value (eg, 1.5 sec) (S511), the vehicle collision warning device 10 classifies the danger level as the third step (S512). , By increasing the number of warning sound outputs, the driver is alerted to a dangerous stage (third stage), and the third stage warning number can be counted (S513).

다른 예로, 단계 S400에서 산출된 충돌 예상 시간이 제3 임계값 이상이고 제2 임계값(예를 들어, 2.1sec) 미만인 경우(S521), 차량 충돌 경고 장치(10)는 제2 단계의 주의 단계로 분류하고(S522), 제3 단계보다는 적은 횟수로 경고음을 생성 및 출력하여 운전자에게 주의 단계(제2 단계)임을 경고하고, 제 2단계 경고 횟수를 카운팅할 수 있다(S523). As another example, when the estimated collision time calculated in step S400 is greater than or equal to the third threshold and less than the second threshold (eg, 2.1sec) (S521), the vehicle collision warning device 10 is a caution step of the second step It is classified as (S522), and generates and outputs a warning sound a number of times less than the third step to alert the driver that the caution level (second step), and count the number of second step warnings (S523).

또 다른 예로, 단계 S400에서 산출된 충돌 예상 시간이 제2 임계값 이상이고 제1 임계값(예를 들어, 3.2sec) 미만인 경우(S531), 차량 충돌 경고 장치(10)는 제1 단계의 관심 단계로 분류하고(S532), 제2 및 제3 단계보다는 적은 횟수로 경고음을 생성 및 출력하여 운전자에게 관심 단계임을 경고하고, 제 1단계 경고 횟수를 카운팅할 수 있다(S533).As another example, when the estimated collision time calculated in step S400 is greater than or equal to the second threshold and less than the first threshold (eg, 3.2sec) (S531), the vehicle collision warning device 10 is interested in the first step It is classified as a step (S532), and generates and outputs a warning sound a number of times less than the second and third steps to warn the driver that the level is of interest and count the number of first step warnings (S533).

또한, 차량 충돌 경고 장치(10)는 안전 운행 점수를 계산하고, 계산된 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨을 운전자에게 제공한다(S600)In addition, the vehicle collision warning device 10 calculates a safe driving score and provides a safe driving level according to the calculated safety driving score to the driver (S600).

구체적으로, 차량 충돌 경고 장치(10)는 단계 S500에서 분류된 경고 단계 및 경고 단계별로 카운팅된 경고 횟수를 근거로 수학식 1을 이용하여 안전 운행 점수(Value)를 계산한다. 또한, 차량 충돌 경고 장치(10)는 수학식 1을 이용하여 계산된 안전 운행 점수가 80 초과이면 안전 운행 레벨을 A로, 60 초과 80 미만이면 레벨을 B로, 60 이하이면 레벨 C로 산출하여, 도 4에 예시된 바와 같이 디스플레이 장치를 통해 화면 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다.
Specifically, the vehicle collision warning device 10 calculates a safe driving score (Value) using Equation 1 based on the warning level classified in step S500 and the number of warnings counted in each warning step. In addition, the vehicle collision warning device 10 calculates the safe driving level as A when the safety driving score calculated by using Equation 1 is greater than 80, the level as B when 60 is less than 80, and the level as C when 60 or less. , As illustrated in FIG. 4, the screen may be displayed on the display device and provided to the driver.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 전방 영상 정보에서 추출되는 선행 차량과의 거리 및 충돌 예상 시간을 산출하고, 충돌 예상 시간 시간별로 경고 단계를 달리하여 운전자에게 경고하며, 경고 단계별 경고 횟수를 이용하여 안전 운행 점수를 산출 및 운전자에게 제공함으로써, 운전자가 자신의 안전 운행 점수 및 운전 습관을 효과적으로 파악할 수 있다.
As described above, according to an embodiment of the present invention, the distance to the preceding vehicle extracted from the front image information and the estimated collision time are calculated, and the warning stage is changed according to the estimated collision time to warn the driver and the number of warning stages is used. By calculating the safety driving score and providing it to the driver, the driver can effectively grasp his driving safety score and driving habits.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.

10 : 차량 충돌 경고 장치 110 : 획득부
120 : 산출부 130 : 경고부
140 : 제공부 150 : 출력부10: vehicle collision warning device 110: acquisition unit
120: calculation unit 130: warning unit
140: providing unit 150: output unit

Claims (9)

주행 차량보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하는 획득부;
상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 인식하고, 인식된 상기 선행 차량을 공간상 검출 정보를 병합하여 선행 차량 인식 박스의 형태로 추적하며, 상기 선행 차량 인식 박스의 크기로부터 상기 선행차량과 상기 주행 차량 간의 거리를 측정하고, 측정된 상기 측정 거리 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 산출부;
산출된 상기 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하고, 각 경고 단계별로 상기 전방 영상이 표출되는 출력부에 상기 선행 차량 인식 박스의 색상을 다르게 표시하여 운전자에게 경고하는 경고부; 및
상기 경고 단계 및 상기 경고 단계별 경고 횟수를 근거로 안전 운행 점수를 계산하며, 계산된 상기 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨 및 상기 안전 운행점수를 상기 운전자에게 제공하는 제공부;
를 포함하는 차량 충돌 방지 장치.An acquiring unit that acquires front image information including a preceding vehicle preceding the driving vehicle;
Recognizing the preceding vehicle from the front image information, tracking the recognized preceding vehicle in the form of a preceding vehicle recognition box by merging spatial detection information, and from the size of the preceding vehicle recognition box, the preceding vehicle and the driving vehicle A calculator configured to measure a distance between the two and calculate a time to collision (TCC) using the measured distance information;
A warning unit that warns the driver by differently displaying a color of the preceding vehicle recognition box on an output unit in which the front image is displayed in each warning step, by varying the warning stage for each of the calculated estimated collision times; And
A provision unit for calculating a safety driving score based on the warning step and the number of warnings for each warning step, and providing the safety driving level and the safety driving score according to the calculated safety driving score to the driver;
Vehicle collision prevention device comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제공부는 상기 경고 단계별로 가중치를 달리 적용하여 상기 안전 운행 점수를 계산하는 것인 차량 충돌 방지 장치.According to claim 1,
The providing unit calculates the safety driving score by applying different weights to each warning step. 제1항에 있어서,
상기 산출부는 상기 주행 차량의 속도가 소정 속도 이상인 경우, 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 추출하는 것인 차량 충돌 방지 장치.According to claim 1,
When the speed of the driving vehicle is greater than or equal to a predetermined speed, the calculation unit extracts the preceding vehicle from the front image information. 제1항에 있어서,
상기 획득부는 CCD(Carge Coupled Device)와 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 중 적어도 하나의 촬상 소자를 포함한 카메라인 것인 차량 충돌 방지 장치.According to claim 1,
The acquisition unit is a vehicle collision prevention device that is a camera including at least one imaging device of a CCD (Carge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). 차량 충돌 방지 장치에 의한 차량 충돌 방지 방법으로서,
주행 차량보다 선행중인 선행 차량이 포함된 전방 영상 정보를 획득하는 단계;
획득된 상기 전방 영상 정보로부터 상기 선행 차량을 인식하고, 인식된 상기 선행 차량을 공간상 검출 정보를 병합하여 선행 차량 인식 박스의 형태로 추적하는 단계;
상기 선행 차량 인식 박스의 크기로부터 상기 선행 차량과 상기 주행 차량 간의 거리를 측정하고, 측정된 상기 거리의 정보를 이용하여 충돌 예상 시간(Time To Collision, TTC)을 산출하는 단계;
산출된 상기 충돌 예상 시간별로 경고 단계를 달리하고 각 경고 단계별로 상기 전방 영상이 표출되는 출력부에 상기 선행 차량 인식 박스의 색상을 다르게 표시하여 상기 주행 차량의 운전자에게 경고하는 단계;
상기 경고 단계별 경고 횟수를 근거로 안전 운행 점수를 계산하는 단계;
계산된 상기 안전 운행 점수에 따른 안전 운행 레벨을 산출하는 단계; 및
계산된 상기 안전 운행 점수와 산출된 상기 안전 운행 레벨을 상기 운전자에게 제공하는 단계
를 포함하는 차량 충돌 방지 방법.A vehicle collision prevention method using a vehicle collision prevention device,
Obtaining front image information including a preceding vehicle preceding the driving vehicle;
Recognizing the preceding vehicle from the obtained front image information, and tracking the recognized preceding vehicle in the form of a preceding vehicle recognition box by merging spatial detection information;
Measuring a distance between the preceding vehicle and the driving vehicle from the size of the preceding vehicle recognition box, and calculating a predicted collision time (Time To Collision, TTC) using the measured distance information;
Warning the driver of the driving vehicle by differently displaying a color of the preceding vehicle recognition box in an output unit in which the front image is displayed for each warning step by varying the warning step for each of the calculated estimated collision times;
Calculating a safe driving score based on the number of warnings for each warning step;
Calculating a safe driving level according to the calculated safe driving score; And
Providing the calculated safe driving score and the calculated safe driving level to the driver
Vehicle collision prevention method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 안전 운행 점수를 계산하는 단계는 :
상기 경고 단계별로 가중치를 달리 적용하여 상기 안전 운행 점수를 계산하는 단계를 포함하는 것인 차량 충돌 방지 방법.The method of claim 6, wherein the step of calculating the safe driving score is:
And calculating the safety driving score by applying different weights to the warning step.
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