KR101722258B1 - Method of calculating distance between cars - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선행 차량 차간 거리 산출 방법은 영상 프레임에서 두 개의 차선을 인식하고, 상기 영상 프레임의 하부에서 상기 두 개의 차선의 하단부 사이의 수평 이격 거리를 산출하여 제 1 차선 폭(W1)을 결정하는 제 1 차선 폭 결정단계와, 상기 영상 프레임에서 선행 차량 영역을 검출하고 상기 선행 차량 영역의 위치에서의 상기 두 개의 차선 사이의 거리인 제 2 차선 폭(W2)을 결정하는 제 2 차선 폭 결정단계 및 상기 제 1 차선 폭(W1)과 상기 제 2 차선 폭(W2)와 실제 차선 폭(Wrl) 및 영상을 촬영하는 카메라의 초점 거리(f)로부터 하기 차간 거리 산출식 (1)에 의하여 선행 차량과의 차간 거리(Dc)를 결정하는 차간 거리 결정단계를 포함하여 이루어진다.
차간 거리 산출식 (1)
Dc = (f X Wrl)/W2 X (1-W2/W1) ------------(1)The present invention relates to a preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method.
According to another aspect of the present invention, there is provided a preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method for recognizing two lanes in an image frame, calculating a horizontal separation distance between the lower ends of the two lanes at the bottom of the image frame, A first lane width determining step of determining a lane width W1 of the preceding vehicle area and a second lane width W2 as a distance between the two lanes at the position of the preceding vehicle area (F) of the first lane width (W1), the second lane width (W2), the actual lane width (Wrl) and the camera for photographing the image, And an inter-vehicle distance determining step of determining an inter-vehicle distance Dc from the preceding vehicle according to equation (1).
Vehicle distance calculation equation (1)
Dc = (f X Wrl) / W 2 X (1 - W 2 / W 1) - (1)

Description

선행 차량 차간 거리 산출 방법{METHOD OF CALCULATING DISTANCE BETWEEN CARS}[0001] METHOD OF CALCULATING DISTANCE BETWEEN CARS [

본 발명은 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method.

운전자는 자동차의 운전 도중에 선행 차량과 충돌하는 사고를 일으키는 경우가 있다. 선행 차량과의 충돌은 대개가 선행 차량과의 안전 거리 미확보, 운전자의 전방 주시 소홀로 발생하게 된다. The driver may cause an accident that collides with the preceding vehicle during driving of the vehicle. The collision with the preceding vehicle usually occurs as a result of uncertain safety distance from the preceding vehicle and front sight of the driver.

따라서, 자동차가 선행 차량과의 차간 거리가 일정 거리 이하로 되는 경우에 운전자에게 경고의 메시지를 주는 경고 기능을 가지게 된다면, 운전자는 선행 차량과의 충돌에 따른 사고를 피할 수 있게 된다. 자동차가 경고 기능을 가지기 위해서는 먼저 선행 차량과의 차간 거리를 측정할 수 있는 수단을 구비하여야 한다.Therefore, if the vehicle has a warning function that gives a warning message to the driver when the distance between the vehicle and the preceding vehicle becomes less than a certain distance, the driver can avoid an accident caused by a collision with the preceding vehicle. In order for an automobile to have a warning function, means for measuring the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle must be provided.

본 발명은 선행 차량과의 차간 거리를 일안 카메라를 이용하여 측정할 수 있는 선행 차량 차간 거리 산출 방법을 제공하는 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a preceding vehicle-to-vehicle distance calculation method capable of measuring a distance between a preceding vehicle and a preceding vehicle using a single-lens camera.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선행 차량 차간 거리 산출 방법은 영상 프레임에서 두 개의 차선을 인식하고, 상기 영상 프레임의 하부에서 상기 두 개의 차선의 하단부 사이의 수평 이격 거리를 산출하여 제 1 차선 폭(W1)을 결정하는 제 1 차선 폭 결정단계와, 상기 영상 프레임에서 선행 차량 영역을 검출하고 상기 선행 차량 영역의 위치에서의 상기 두 개의 차선 사이의 거리인 제 2 차선 폭(W2)을 결정하는 제 2 차선 폭 결정단계 및 상기 제 1 차선 폭(W1)과 상기 제 2 차선 폭(W2)와 실제 차선 폭(Wrl) 및 영상을 촬영하는 카메라의 초점 거리(f)로부터 하기 차간 거리 산출식에 의하여 선행 차량과의 차간 거리(Dc)를 결정하는 차간 거리 결정단계를 포함하여 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method for recognizing two lanes in an image frame, calculating a horizontal separation distance between the lower ends of the two lanes at the bottom of the image frame, A first lane width determining step of determining a lane width W1 of the preceding vehicle area and a second lane width W2 as a distance between the two lanes at the position of the preceding vehicle area (F) of the first lane width (W1), the second lane width (W2), the actual lane width (Wrl) and the camera for photographing the image, And determining an inter-vehicle distance Dc from the preceding vehicle in accordance with the following equation.

Dc = (f X Wrl)/W2 X (1-W2/W1) Dc = (f X Wrl) / W 2 X (1-W 2 / W 1)

본 발명의 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 따르면 자동차에 장착되는 일안 카메라를 이용함으로써 추가적인 장치의 장착하지 않고도 효과적으로 차간 거리를 산출할 수 있는 효과가 있다.According to the preceding vehicle headway distance calculating method of the present invention, it is possible to effectively calculate the headway distance without mounting an additional apparatus by using a single-head camera mounted on the vehicle.

또한, 본 발명에 따르면 일안 카메라로 촬영하는 영상에서의 차선 폭을 기준으로 사용함으로써 보다 정확하게 차간 거리를 산출할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the use of the lane width in the image taken by the single-use camera as a reference makes it possible to more accurately calculate the headway distance.

또한, 본 발명에 따르면, 선행 차량과의 차간 거리를 산출하여 운전자에게 경고 메시지를 줄 수 있어 차량 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, a vehicle-to-vehicle distance from the preceding vehicle can be calculated and a warning message can be given to the driver, thereby preventing a vehicle collision.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선행 차량 차간 거리 산출 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 선행 차량 차간 거리 산출 방법에서 사용되는 영상 프레임의 일 예를 나타내는 사진이다.
도 3은 도 2의 영상 프레임에서 제 1 차선 폭과 제 2 차선 폭 및 영상 프레임의 하변의 하변 폭에 대한 관계를 나타내는 모식도이다.
도 4는 도 2의 영상 프레임에서 차선 폭과 소실점으로부터의 높이에 대한 관계를 나타내는 모식도이다.
도 5는 도 2의 영상 프레임을 촬영한 카메라의 초점 거리와 차간 거리의 관계를 나타내는 모식도이다.1 is a flowchart of a preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph showing an example of an image frame used in the preceding vehicle distance calculation method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a relationship between a first lane width, a second lane width, and a lower side width of a lower side of an image frame in the image frame of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the lane width and the height from the vanishing point in the image frame of FIG. 2. FIG.
5 is a schematic view showing the relationship between the focal length and the vehicle-to-vehicle distance of the camera that takes the image frame of Fig.

이하에서 실시예와 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the method for calculating the distance to the preceding vehicle according to the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments and the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 선행 차량 차간 거리 산출 방법은, 도 1을 참조하면, 제 1 차선 폭 결정단계(S10), 제 2 차선 폭 결정단계(S20) 및 차간 거리 결정단계(S30)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 선행 차량 차간 거리 산출 방법은 상대 속도 산출단계 및 충돌 소요 시간 산출단계를 더 포함하여 형성될 수 있다. 1, a first lane width determining step S10, a second lane width determining step S20, and an inter-vehicle distance determining step S30 are performed in accordance with an embodiment of the present invention. . In addition, the preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method may further include a relative speed calculating step and a collision required time calculating step.

상기 선행 차량 차간 거리 산출 방법은 차량의 전방에 장착된 일안 카메라를 이용하여 차량의 전방 영상을 촬영하여 차량의 전방에서 주행중인 다른 선행 차량과의 거리를 측정하게 된다. 특히, 상기 선행 차량 차간 거리 산출 방법은 일반적으로 차량에 장착되고 있는 일안 카메라를 이용하여 촬영되는 영상으로부터 선행 차량과의 차간 거리를 측정하게 됨으로써, 레이저 송수신 장치와 같은 별도의 장치를 추가할 필요가 없게 된다.
In the preceding vehicle-to-vehicle distance calculation method, a front image of a vehicle is photographed using a single-lens camera mounted on the front of the vehicle, and the distance from the preceding vehicle in front of the vehicle is measured. Particularly, in the preceding vehicle-to-vehicle distance calculating method, it is generally necessary to add a separate device such as a laser transmitting / receiving device by measuring the distance between the vehicle and a preceding vehicle from an image taken by using a single- I will not.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 사용되는 상기 일안 카메라에 의하여 촬영된 영상 프레임에 대하여 설명한다.First, an image frame photographed by the single-use camera used in the preceding vehicle distance calculation method according to the embodiment of the present invention will be described.

상기 영상 프레임은, 도 2를 참조하면, 하단부로부터 상부의 중심 방향을 향하는 두 개의 차선(10)과 두 개의 차선이 만나는 소실점(20) 및 두 개의 차선 사이의 차로를 주행하는 선행 차량(30)을 포함하게 된다. 또한, 상기 영상 프레임은 선행 차량(30)과 다른 차로를 주행하는 다른 선행 차량(40)을 더 포함할 수 있다. 상기 영상 프레임은 차량의 전방에 설치되는 카메라에 의하여 촬영된다.2, the image frame includes two lanes 10 directed from the lower end toward the upper center, a vanishing point 20 where two lanes meet, and a preceding vehicle 30 running on a lane between two lanes. . In addition, the image frame may further include another preceding vehicle 40 running on a different lane than the preceding vehicle 30. [ The image frame is photographed by a camera installed in front of the vehicle.

상기 영상 프레임은 일안 카메라에 의하여 연속적으로 촬영되는 영상에서 특정 시간에 촬영된 영상 사진을 의미한다. 상기 영상 프레임은 일안 카메라의 성능에 따라 초당 일정 수로 생성될 수 있다. 상기 일안 카메라는 자체의 초점 거리(f)를 가지게 되며, 설정된 해상도로 영상 프레임을 생성하게 된다. The image frame means an image photographed at a specific time in an image continuously photographed by a single-lens camera. The image frame may be generated at a predetermined number of times per second according to the performance of the single-lens camera. The single-lens camera has its own focal length f, and generates an image frame at a set resolution.

상기 영상 프레임은 하변의 길이로 하변 폭(Wt)이 정의된다. 상기 하변 폭(Wt)은 영상 프레임에서의 픽셀 수에 의하여 결정되는 상대적인 길이를 가지게 된다. 상기 일안 카메라의 해상도가 일정하게 설정되는 경우에, 상기 하변 폭(Wt)는 영상이 아닌 실제 도로에서의 거리 또는 폭과 일정한 관계를 가지게 된다. 따라서, 상기 영상 프레임에서의 하변 폭(Wt)과 도로에서의 실제 거리와의 관계가 미리 설정되는 경우에, 영상 프레임에서의 차선 폭과 하변 폭(Wt)의 상대적인 관계로부터 도로의 실제 차선 폭을 구하고, 이로부터 차간 거리를 구할 수 있게 된다.A lower side width Wt of the image frame is defined as a lower side length. The lower side width Wt has a relative length determined by the number of pixels in the image frame. When the resolution of the single-lens camera is set to be constant, the lower side width Wt has a constant relationship with a distance or a width on an actual road rather than an image. Therefore, when the relationship between the lower side width Wt in the image frame and the actual distance on the road is set in advance, the actual lane width of the road is calculated from the relative relationship between the lane width and the lower side width Wt in the image frame And it is possible to obtain the inter-vehicle distance therefrom.

상기 두 개의 차선(10)은 영상 프레임의 하부에서 시작되어 중심의 상부 영역으로 향하게 된다. 상기 두 개의 차선의 하단부는 카메라가 차량에 장착되는 위치에 따라 영상 프레임의 하변에서 시작할 수 있으며, 영상 프레임의 양측변의 하부에서 시작할 수 있다. 상기 두 개의 차선(10)은 영상 프레임에서 윤곽선 분석 등을 통하여 인식되며, 일반적인 방법이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 두 개의 차선(10)은 직선인 차선을 기본으로 하였으며, 약간 곡선인 차선일 수 있다.The two lanes 10 are directed from the bottom of the image frame to the upper region of the center. The lower ends of the two lanes can start at the lower side of the image frame depending on the position where the camera is mounted on the vehicle, and can start from the lower side of both sides of the image frame. The two lanes 10 are recognized through an outline analysis or the like in an image frame, and they are general methods, and a detailed description thereof will be omitted. On the other hand, the two lanes 10 are based on straight lanes, and may be slightly curved lanes.

상기 소실점(20)은 두 개의 차선(10)이 영상 프레임의 중심 상부 방향으로 향하면서, 두 개의 차선(10)의 상단부가 서로 만나는 영역이다. 또한, 상기 소실점(30)은 두 개의 차선(10)이 사라지는 지점을 의미한다. 상기 소실점(20)은 두 개의 차선이 인식된 후에 두 개의 차선이 만나는 지점을 산출하여 결정된다. 상기 소실점(20)은 영상 프레임에서 가로 방향의 수평 좌표와 수직 좌표를 가지게 된다. The vanishing point 20 is an area in which the upper ends of the two lanes 10 meet with the two lanes 10 facing the upper center of the image frame. Also, the vanishing point 30 means a point where two lanes 10 disappear. The vanishing point 20 is determined by calculating a point where two lanes meet after recognizing two lanes. The vanishing point 20 has a horizontal coordinate and a vertical coordinate in a horizontal direction in an image frame.

상기 선행 차량(30)은 카메라가 장착된 차량과 동일한 차로를 달리며, 본 발명에서 차간 거리를 산출하는 대상이 되는 차량이다. 또한, 상기 영상 프레임에서 선행 차량이 위치하는 영역이 선행 차량 영역이다. 상기 선행 차량 영역은 두 개의 차선을 인식하는 방법과 같이 윤곽선 인식 방법과 같은 방법을 사용하여 인식하게 된다. 상기 선행 차량 영역은 바람직하게는 대략 사각인 형상으로 설정되며, 선행 차량의 윤곽선을 포함하는 사각 형상으로 형성된다, 또한, 상기 선행 차량 영역은 바람직하게는 하단부가 영상 프레임의 하단부와 평행하게 되도록 설정된다. 상기 선행 차량 영역은 선행 차량의 거리를 측정하는 기준이 된다.
The preceding vehicle 30 runs on the same lane as the vehicle on which the camera is mounted, and is the vehicle that is the target for calculating the inter-vehicle distance in the present invention. The area where the preceding vehicle is located in the image frame is the preceding vehicle area. The preceding vehicle area is recognized using a method such as a contour recognition method such as a method of recognizing two lanes. The preceding vehicle region is preferably set to a substantially rectangular shape and is formed in a rectangular shape including the contour of the preceding vehicle. In addition, the preceding vehicle region is preferably set such that the lower end portion is parallel to the lower end portion of the image frame do. The preceding vehicle area serves as a reference for measuring the distance of the preceding vehicle.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 차간 거리 산출 방법에 대하여 설명한다. Next, a description will be given of a preceding vehicle distance calculation method according to an embodiment of the present invention.

상기 제 1 차선 폭 결정단계(S10)는 영상 프레임에서 두 개의 차선의 단부 사이의 수평 이격 거리를 산출하여 제 1 차선 폭(W1)을 결정하는 단계이다. 상기 제 1 차선 폭 결정단계(S10)는, 도 2와 3을 참조하면, 먼저 영상 프레임에서 두 개의 차선을 인식하고, 영상 프레임의 하부에서 두 개의 차선의 하단부 사이의 거리를 산출하여 제 1 차선 폭(W1)을 결정하게 된다. 여기서, 상기 제 1 차선 폭(W1)은 이상적으로는 영상 프레임의 하변과 교차하며 좌우 대칭인 두 개의 차선 사이의 거리를 의미하게 되며, 영상 프레임의 하변과 평행한 거리를 의미한다. 상기 제 1 차선 폭(Wt)은 상기에서 설명한 바와 같이 두 개의 차선의 위치에 따라 영상 프레임의 하변 폭(Wt)과 동일하거나, 하변 폭(wt)보다 작을 수 있다. 상기 제 1 차선 폭(W1)은 영상 프레임에서의 차선 폭을 의미하며, 두 개의 차선 사이의 픽셀수에 따른 상대적인 값으로 결정될 수 있다.The first lane width determining step S10 is a step of determining a first lane width W1 by calculating a horizontal spacing distance between ends of two lanes in an image frame. Referring to FIGS. 2 and 3, the first lane width determining step (S10) is performed by first recognizing two lanes in an image frame, calculating a distance between the lower ends of the two lanes at the bottom of the image frame, The width W1 is determined. Here, the first lane width W1 means a distance between two lanes that are symmetrical with each other and intersect the lower side of the image frame, ideally, the distance parallel to the lower side of the image frame. The first lane width Wt may be equal to or less than the lower side width Wt of the image frame depending on the position of the two lanes as described above. The first lane width W1 means a lane width in an image frame and may be determined as a relative value according to the number of pixels between two lanes.

한편, 상기 두 개의 차선은, 도 2에서 보는 바와 같이, 차선 사이에서의 차량의 위치에 따라 좌우 비대칭으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제 1 차선 폭(W1)은, 영상 프레임의 하변과 평행하면서 두 개의 차선과 교차하는 가상 선의 거리로 결정될 수 있다.
2, the two lanes may be formed asymmetrically depending on the position of the vehicle between the lanes. In this case, the first lane width W1 may be determined as a distance between virtual lines intersecting two lanes parallel to the lower side of the image frame.

상기 제 2 차선 폭 결정단계(S20)는 영상 프레임에서 선행 차량 영역을 검출하고 선행 차량 영역의 위치에서의 두 개의 차선 사이의 거리인 제 2 차선 폭(W2)을 결정하는 단계이다. 여기서, 상기 제 2 차선 폭은, 도 3을 참조하면, 영상 프레임에서의 차선 폭을 의미하며, 두 개의 차선 사이의 픽셀 수에 따른 상대적인 값으로 결정될 수 있다.The second lane width determining step S20 is a step of detecting a preceding vehicle area in an image frame and determining a second lane width W2, which is a distance between two lanes at a position of the preceding vehicle area. 3, the second lane width refers to a lane width in an image frame, and may be determined as a relative value according to the number of pixels between two lanes.

상기 제 2 차선 폭은, 선행 차량 영역의 하변으로부터 수평하게 연장되는 위치에서 차선이 검출되는 경우에, 선행 차량 영역의 하변으로부터 수평하게 연장되는 수평 연장선과 두 개의 차선이 교차되는 위치에서 측정되는 두 개의 차선 사이의 거리로 결정될 수 있다. 즉, 상기 선행 차량 영역의 하변이 두 개의 차선 사이에 위치하게 되면, 선행 차량 영역의 하변의 양측에서 두 개의 차선이 각각 인식된다. 따라서, 상기 제 2 차선 폭은 두 개의 차선 사이의 거리로 결정된다.The second lane width is a value obtained by dividing the distance between two horizontal lengthening lines extending horizontally from the lower side of the preceding vehicle area and two horizontal lengthening lines extending from the lower side of the preceding vehicle area when the lane is detected at a position horizontally extending from the lower side of the preceding vehicle area Can be determined as the distance between two lanes. That is, when the lower side of the preceding vehicle area is located between the two lanes, two lanes are recognized on both sides of the lower side of the preceding vehicle area. Thus, the second lane width is determined by the distance between the two lanes.

또한, 상기 제 2 차선 폭은, 도 4를 참조하면, 선행 차량 영역의 하단부로부터 수평하게 연장되는 위치에서 두 개의 차선이 모두 검출되지 않는 경우에, 영상 프레임의 하변으로부터 두 개의 차선이 만나는 소실점까지의 거리인 제 1 높이(H1)와 상기 선행 차량 영역의 하변으로부터 소실점까지의 거리인 제 2 높이(H2)를 산출하여 제 2 차선 폭(W2)을 결정하게 된다. 4, when the two lanes are not detected at a position horizontally extending from the lower end of the preceding vehicle area, the second lane width is a distance from the lower side of the image frame to a vanishing point where two lanes meet And a second height H2, which is a distance from the lower side of the preceding vehicle area to the vanishing point, is calculated to determine the second lane width W2.

상기 제 2 차선 폭(W2)은 보다 구체적으로는 하기 제 2 차선 폭 산출식에 의하여 결정된다.
More specifically, the second lane width W2 is determined by the following second lane width calculating formula.

제 2 차선 폭(W2) = (H2 X W1)/H1;
Second lane width W2 = (H2 X W1) / H1;

상기 차간 거리 결정단계(S30)는, 도 5를 참조하면, 상기 제 1 차선 폭(W1)과 상기 제 2 차선 폭(W2)와 실제 차선 폭(Wrl) 및 영상을 촬영하는 카메라의 초점 거리(f)로부터 하기 차간 거리 산출식에 의하여 선행 차량과의 차간 거리(Dc)를 결정하는 단계이다.
5, the inter-vehicle distance determination step S30 may include determining the inter-vehicle distance by comparing the first lane width W1, the second lane width W2, the actual lane width Wrl, and the focal length of the camera f to the preceding vehicle in accordance with the following inter-vehicle distance calculation formula.

차간 거리(Dc) = (f X Wrl)/W2 X (1-W2/W1);
Inter-vehicle distance Dc = (f X W rl) / W 2 X (1-W 2 / W 1);

여기서, 상기 초점 거리(f)는 영상을 촬영하는 카메라의 초점 거리를 의미한다. Here, the focal length f means a focal length of a camera that captures an image.

또한, 상기 실제 차선 폭(Wrl)은 실제 도로에서의 두 개의 차선 사이의 거리를 의미한다. 여기서, 상기 실제 차선 폭(Wrl)은 미리 결정되어 있는 상기 영상 프레임 하단의 하변 폭(Wt)과 하변 폭(Wt)에 대응되어 실측된 실제 폭(Wrt) 및 제 1 차선 폭(W1)으로부터 하기 실제 차선 폭 산출식에 의하여 결정될 수 있다.
In addition, the actual lane width Wrl means a distance between two lanes on an actual road. The actual lane width Wrl is calculated from the actually measured actual width Wrt and the first lane width W1 corresponding to the lower side width Wt and the lower side width Wt of the lower end of the image frame, Can be determined by an actual lane width calculation formula.

실제 차선 폭(Wrl) = (Wrt X W1)/Wt;
Actual lane width Wrl = (Wrt X W1) / Wt;

여기서, 상기 실제 폭(Wrt)는 영상 프레임의 하변 폭(wt)에 대응되는 실제 거리를 의미하며, 사전에 미리 실측되어 설정된다. Here, the actual width Wrt means an actual distance corresponding to a lower side width (wt) of an image frame, and is actually measured and set in advance.

또한, 상기 실제 차선 폭(Wrl)은 미리 설정된 실제 도로의 차선 폭 또는 차선 폭의 평균치로 설정될 수 있다. 즉, 상기 실제 차선 폭(Wrl)은 도로 법규 등에서 규정하고 있는 차선 폭, 또는 차선 폭의 평균값으로 설정될 수 있다. The actual lane width Wrl may be set as an average value of a lane width or a lane width of a predetermined actual road. That is, the actual lane width Wrl may be set as an average value of the lane width or the lane width defined in the road regulations or the like.

상기 차간 거리가 설정된 거리 이하인 경우에, 운전자에게 경고 메시지를 발송하여 운전자로 하여금 사고를 피할 수 있도록 할 수 있다.
When the headway distance is less than the set distance, a warning message is sent to the driver so that the driver can avoid the accident.

상기 상대 속도 산출단계(S40)는 제 1 시간(T1)에 촬영된 제 1 영상 프레임에서의 차간 거리(Dc1)와, 제 1 시간(T1)보다 t시간 뒤인 제 2 시간(T2)에 촬영된 제 2 영상 프레임에서의 차간 거리(Dc2)로부터 하기 상대 속도 산출식 (4)에 의하여 상기 선행 차량의 상대 속도(Vre)를 산출하는 단계이다. 상기 제 1 시간(T1)과 제 2 시간(T2)은 임의로 설정될 수 있으며, 카메라의 성능에 따라서도 달리 설정될 수 있다.
The relative speed calculation step S40 is a step of calculating the relative speed S40 by comparing the inter-vehicle distance Dc1 in the first image frame photographed at the first time T1 and the second time T2 after the first time T1 The relative speed Vre of the preceding vehicle is calculated from the inter-vehicle distance Dc2 in the second image frame by the following relative speed calculation formula (4). The first time T1 and the second time T2 may be arbitrarily set and may be set differently depending on the performance of the camera.

상대 속도(Vre) = abs(Dc1-Dc2)/t;
Relative speed Vre = abs (Dc1-Dc2) / t;

여기서, 상기 상대 속도(Vre)는 차량과 선행 차량과의 속도 차이에 따라 양의 값 또는 음의 값을 가지게 된다. 따라서, 상기 상대 속도(Vre)는 양의 값을 갖도록 설정된다.
Here, the relative speed Vre has a positive value or a negative value according to the speed difference between the vehicle and the preceding vehicle. Therefore, the relative speed Vre is set to have a positive value.

상기 충돌 소요 시간 산출단계(S50)는 상기 상대 속도(Vre)와 상기 제 2 영상에서의 차간 거리(Dc2)로부터 하기 충돌 소요 시간 산출식에 의하여 충돌 소요 시간(TTC)을 산출하는 단계이다.
The collision required time calculating step S50 is a step of calculating the collision time TTC from the relative velocity Vre and the inter-vehicle distance Dc2 in the second image by using the following collision time calculation formula.

충돌 소요 시간(TTC) = Dc2/Vre;
Time to collision (TTC) = Dc2 / Vre;

따라서, 상기 충돌 소요 시간을 산출하고 설정된 소요 시간 이하인 경우에, 운전자에게 경고 메시지를 발송하여 운전자가 사고를 피할 수 있도록 할 수 있다.
Accordingly, when the collision time is calculated and the time required for the collision is less than the set time, a warning message is sent to the driver so that the driver can avoid the accident.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is.

10: 두 개의 차선
20: 소실점
30: 선행 차량10: Two lanes
20: Vanishing Point
30:

Claims (6)

영상 프레임에서 두 개의 차선을 인식하고, 상기 영상 프레임의 하부에서 상기 두 개의 차선의 하단부 사이의 수평 이격 거리를 산출하여 제 1 차선 폭(W1)을 결정하는 제 1 차선 폭 결정단계;
상기 영상 프레임에서 선행 차량 영역을 검출하고 상기 선행 차량 영역의 위치에서의 상기 두 개의 차선 사이의 거리인 제 2 차선 폭(W2)을 결정하는 제 2 차선 폭 결정단계; 및
상기 제 1 차선 폭(W1)과 상기 제 2 차선 폭(W2)와 실제 차선 폭(Wrl) 및 영상을 촬영하는 카메라의 초점 거리(f)로부터 하기 차간 거리 산출식 (1)에 의하여 선행 차량과의 차간 거리(Dc)를 결정하는 차간 거리 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.
차간 거리 산출식 (1)
Dc = (f X Wrl)/W2 X (1-W2/W1) ------------(1)A first lane width determining step of recognizing two lanes in an image frame and determining a first lane width W1 by calculating a horizontal spacing distance between the lower ends of the two lanes at the bottom of the image frame;
A second lane width determining step of detecting a preceding vehicle area in the image frame and determining a second lane width W2 that is a distance between the two lanes at a position of the preceding vehicle area; And
The distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is calculated from the following formula (1) based on the following equation (1) from the first lane width W1, the second lane width W2, the actual lane width Wrl, To-vehicle distance determining step of determining an inter-vehicle distance Dc of the preceding vehicle.
Vehicle distance calculation equation (1)
Dc = (f X Wrl) / W 2 X (1 - W 2 / W 1) - (1) 제 1항에 있어서,
상기 실제 차선 폭(Wrl)은 미리 결정되어 있는 상기 영상 프레임의 하변 폭(Wt)과 상기 하변 폭(Wt)에 대응되어 실측된 실제 폭(Wrt) 및 제 1 차선 폭(W1)으로부터 하기 실제 차선 폭 산출식(2)에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.
실제 차선 폭 산출식(2)
Wrl = (Wrt X W1)/Wt ------------------- (2)The method according to claim 1,
The actual lane width Wrl is calculated from the measured actual width Wrt and the first lane width W1 corresponding to the lower side width Wt of the image frame and the lower side width Wt, (2). ≪ / RTI >
Actual lane width calculation formula (2)
Wrl = (Wrt X W1) / Wt - (2) 제 1항에 있어서,
상기 실제 차선 폭(Wrl)은 미리 설정된 실제 도로의 차선 폭 또는 차선 폭의 평균치로 설정되는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.The method according to claim 1,
Wherein the actual lane width Wrl is set to an average value of a lane width or a lane width of a predetermined actual road. 제 1항에 있어서,
상기 선행 차량 영역의 하변으로부터 수평하게 연장되는 위치에서 상기 차선이 검출되는 경우에,
상기 제 2 차선 폭은 상기 선행 차량 영역의 하변으로부터 수평하게 연장되는 수평 연장선과 상기 차선이 교차되는 위치에서 측정되는 상기 두 개의 차선 사이의 거리로 결정되는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.The method according to claim 1,
When the lane is detected at a position extending horizontally from the lower side of the preceding vehicle area,
Wherein the second lane width is determined by a distance between a horizontal extension line horizontally extending from a lower side of the preceding vehicle area and the two lanes measured at a position where the lane intersects. 제 1항에 있어서,
상기 선행 차량 영역의 하변으로부터 수평하게 연장되는 위치에서 상기 두 개의 차선이 모두 검출되지 않는 경우에
상기 제 2 차선 폭 결정단계는
상기 영상 프레임의 하변으로부터 상기 두 개의 차선이 만나는 소실점까지의 거리인 제 1 높이(H1)와 상기 선행 차량 영역의 하변으로부터 상기 소실점까지의 거리인 제 2 높이(H2)를 산출하는 과정을 더 포함하며,
상기 제 2 차선 폭(W2)은 하기 제 2 차선 폭 산출식 (3)에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.
제 2 차선 폭 산출식 (3)
W2 = (H2 X W1)/H1 ----------------------- (3)The method according to claim 1,
When both of the two lanes are not detected at a position extending horizontally from the lower side of the preceding vehicle area
The second lane-width determining step
And calculating a second height H2 that is a distance from a lower side of the image frame to a vanishing point where the two lanes meet to a vanishing point and a vanishing point from a lower side of the preceding vehicle area In addition,
And the second lane width W2 is determined by the following second lane width calculating equation (3).
The second lane width calculation equation (3)
W2 = (H2 X W1) / H1 - (3) 제 1항에 있어서,
제 1 시간(T1)에 촬영된 제 1 영상 프레임에서의 상기 차간 거리(Dc1)와 상기 제 1 시간(T1)보다 t시간 뒤인 제 2 시간(T2)에 촬영된 제 2 영상 프레임에서의 상기 차간 거리(Dc2)로부터 하기 상대 속도 산출식 (4)에 의하여 상기 선행 차량의 상대 속도(Vre)를 산출하는 상대 속도 산출단계와
상기 상대 속도(Vre)와 상기 제 2 영상에서의 차간 거리(Dc2)로부터 하기 충돌 소요 시간 산출식 (5)에 의하여 충돌 소요 시간(TTC)을 산출하는 충돌 소요 시간 산출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선행 차량 차간 거리 산출 방법.
상대 속도 산출식(4)
Vre = Abs(Dc1-Dc2)/t ------------------- (4)

충돌 소요 시간 산출식 (5)
TTC = Dc2/Vre ----------------------- (5)The method according to claim 1,
The difference between the inter-vehicle distance Dc1 in the first image frame photographed at the first time T1 and the inter-vehicle distance at the second image frame photographed at the second time T2 after the first time T1 A relative speed calculating step of calculating the relative speed Vre of the preceding vehicle from the distance Dc2 by the following relative speed calculating equation (4)
And a collision necessary time calculating step of calculating the collision necessary time (TTC) from the relative speed (Vre) and the inter-vehicle distance (Dc2) in the second image using the following collision time calculation formula (5) Of the preceding vehicle.
Relative speed calculation formula (4)
Vre = Abs (Dc1-Dc2) / t - (4)

The collision time calculation equation (5)
TTC = Dc2 / Vre - (5)
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