KR101979928B1 - System and method for estimating distance of front vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전방 차량 거리 추정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 차량의 전방에 위치하고, 전방 차량의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하는 전방 카메라; 및 상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리와 상기 전방 차량의 후륜 타이어 접지점에서부터 상기 전방 카메라의 촬영 위치까지의 이미지 높이를 측정하고, 기 저장된 상기 전방 카메라의 실제 설치 높이 및 상기 전방 카메라의 초점 거리와 측정한 상기 후미등 광원 간 이격 거리 및 상기 이미지 높이를 이용하여 상기 전방 차량의 실제 차폭을 추정하고, 상기 추정한 실제 차폭을 이용하여 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리인 차량 간 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정부를 포함하는 전방 차량 거리 추정 시스템을 제공한다.The present invention relates to a front vehicle distance estimation system and method.
The present invention relates to a front view camera which is located in front of a vehicle and generates front image information on a rear surface of a front vehicle; And an image height from a light source distance, which is a distance between rear light sources respectively generated in tail lights located on both sides of the front vehicle, and an image height from a rear tire tread point of the front vehicle to a photographing position of the front camera, Estimating an actual vehicle width of the preceding vehicle using the actually installed height of the pre-stored forward camera, the focal distance of the front camera, the distance between the measured rear light source and the image height, And a front vehicle distance estimating section for estimating an inter-vehicle distance that is a distance between the vehicle and the front vehicle.

Figure R1020140077131
Figure R1020140077131

Description

전방 차량 거리 추정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING DISTANCE OF FRONT VEHICLE}[0001] SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING DISTANCE OF FRONT VEHICLE [0002]

본 발명은 전방 차량 거리 추정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a front vehicle distance estimation system and method.

주지하는 바와 같이 근래의 차량는 운전자의 조작에 의해 피동적으로 주행하는 것으로부터, 도로의 상황을 미리 파악하여 능동적으로 주행할 수 있는 방향으로 제작되고 있다.As is known, since a recent vehicle travels passively by an operation of a driver, the vehicle is manufactured in such a direction that the driver can grasp the state of the road in advance and actively travel.

일예로, 전방 차량과의 이격 거리와 주행 속도를 자동으로 제어하면서 주행하는 적응식 정속 주행 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control) 및 전방 카메라가 차선이나 앞에 가는 차량을 감지해 추돌이 예상될 경우 운전자에게 경보해 긴급상황에서 차량과 운전자의 피해를 최소화해 주는 전방 추돌 경보 시스템(FCWS: Forward Collision Warning System) 등이 있다.For example, Adaptive Cruise Control (ACC) and Adaptive Cruise Control (ACC), which automatically travels while controlling the distance to and distance from the preceding vehicle, and the front camera detect lane or vehicle ahead, And a Forward Collision Warning System (FCWS) that minimizes the damage to the vehicle and the driver in an emergency.

위와 같은 시스템들은 차량에 설치된 전방 카메라 및 전방 레이더 등을 이용하여 전방 차량과의 거리를 추정한다.The above systems estimate the distance from the front vehicle using a front camera installed on the vehicle and a front radar.

차량(10)의 전방 카메라(11)를 이용하여 전방 차량(20)과의 거리를 추정하는 경우, 조명 조건이 열악한 야간에는 아래 수학식 1과 같이 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정하여 전방 차량(20)과의 거리인 차량 간 거리(Z)를 추정하였다. 여기서, f는 전방 카메라(11)의 초점 거리, Hc는 도 1과 같이 기준 지점(Ps)에서부터 전방 카메라(11)의 촬영 위치, 즉 차량(10)에 전방 카메라(11)가 설치된 위치까지의 카메라 설치 높이, w는 전방 영상에서 전방 차량(20)의 양측 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 거리, h'은 전방 영상에서 기준 지점(Ps)에서부터 전방 카메라 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이이며, 후미등 광원 사이의 거리(w) 및 이미지 높이(h')는 전방 영상 정보의 이미지 좌표를 통해 측정할 수 있다.When the distance from the front vehicle 20 is estimated by using the front camera 11 of the vehicle 10, the actual vehicle width W of the front vehicle 20 is calculated as shown in the following equation 1 at the nighttime when the lighting conditions are poor And estimates the inter-vehicle distance Z as a distance from the front vehicle 20. Here, f is the focal distance of the front camera 11, H c is the focal length of the front camera 11 from the reference point P s as shown in FIG. 1, H is the distance between the reference point P s and the front camera photographing position P f in the front image, , The distance (w) between the backlight source and the image height (h ') can be measured through the image coordinates of the front image information.

Figure 112014058863054-pat00001
Figure 112014058863054-pat00001

한편, 차량은 후륜 타이어의 중심과 뒷범퍼 끝단 사이의 거리인 리어 오버행이 존재하고, 전방 카메라(11)를 이용하여 전방 차량(20)과의 거리를 추정할 때에 전방 영상에서 뒷범퍼 끝단과 수직한 기준 지점(Ps)를 검출하는 것이 아니라 후륜 타이어와 지면의 접지점(Pe)을 검출하기 때문에, 도 1의 1B와 같이 접지점(Pe)에서부터 전방 카메라 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이(h)를 측정하게 되고, 이로 인해 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)의 추정 정확도가 저하됨과 아울러 전방 차량(20)과의 거리(Z)에 대한 추정 정확도가 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, when there is a rear overhang, which is the distance between the center of the rear tire and the rear bumper end, and the distance from the front vehicle 20 is estimated using the front camera 11, It is possible to detect an image from the ground point P e to the front camera photographing position P f as in the case of 1B in Fig. 1, because the rear tire and the grounding point P e of the ground are detected instead of detecting one reference point P s . The estimation accuracy of the actual vehicle width W of the front vehicle 20 is lowered and the estimation accuracy of the distance Z with respect to the front vehicle 20 is lowered .

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 전방 카메라를 이용하여 전방 차량과의 거리를 추정할 때에 전방 차량의 리어 오버행을 고려하여 전방 차량의 실제 차폭 및 전방 차량과의 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a vehicle distance estimation method and a vehicle distance estimation method for estimating a distance between a front vehicle and a front vehicle, System, and method.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 차량의 전방에 위치하고, 전방 차량의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하는 전방 카메라; 및 상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리와 상기 전방 차량의 후륜 타이어 접지점에서부터 상기 전방 카메라의 촬영 위치까지의 이미지 높이를 측정하고, 기 저장된 상기 전방 카메라의 실제 설치 높이 및 상기 전방 카메라의 초점 거리와 측정한 상기 후미등 광원 간 이격 거리 및 상기 이미지 높이를 이용하여 상기 전방 차량의 실제 차폭을 추정하고, 상기 추정한 실제 차폭을 이용하여 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리인 차량 간 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정부를 포함하는 전방 차량 거리 추정 시스템을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, in one aspect, the present invention provides a vehicle comprising: a front camera located in front of a vehicle and generating front image information photographed on a rear surface of the front vehicle; And an image height from a light source distance, which is a distance between rear light sources respectively generated in tail lights located on both sides of the front vehicle, and an image height from a rear tire tread point of the front vehicle to a photographing position of the front camera, Estimating an actual vehicle width of the preceding vehicle using the actually installed height of the pre-stored forward camera, the focal distance of the front camera, the distance between the measured rear light source and the image height, And a front vehicle distance estimating section for estimating an inter-vehicle distance that is a distance between the vehicle and the front vehicle.

다른 측면에서, 본 발명은, 차량의 전방 차량 거리 추정 시스템에서 전방 차량과 상기 차량 간의 거리를 추정하는 방법에 있어서, 상기 전방 차량의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하는 전방 영상 정보 생성 단계; 상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리를 측정하는 광원 간 거리 측정 단계; 상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 후륜 타이어 접지점에서부터 상기 전방 카메라의 촬영 위치까지의 이미지 높이를 측정하는 이미지 높이 측정 단계; 기 저장된 상기 전방 카메라의 실제 설치 높이 및 상기 전방 카메라의 초점 거리와 상기 광원 간 이격 거리 및 상기 이미지 높이를 이용하여 상기 전방 차량의 실제 차폭을 추정하는 실제 차폭 추정 단계; 상기 실제 차폭을 이용하여 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리인 차량 간 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정 단계를 포함하는 전방 차량 거리 추정 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of estimating a distance between a vehicle ahead and a vehicle in a front vehicle distance estimation system of a vehicle, the method comprising: a forward image information generation step of generating forward image information of a back side of the forward vehicle; A light source distance measuring step of measuring a light source distance, which is a distance between rear light sources respectively generated in tail lights located on both sides of the front vehicle in the front image information; An image height measuring step of measuring an image height from a rear tire tread point of the front vehicle to a photographing position of the front camera in the front image information; An actual vehicle width estimation step of estimating an actual vehicle width of the preceding vehicle using the actually installed height of the front camera and the focal distance of the front camera and the distance between the light sources and the image height; And a front vehicle distance estimating step of estimating an inter-vehicle distance, which is a distance between the vehicle and the front vehicle, using the actual vehicle width.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전방 차량 거리 시스템에서 전방 차량의 실제 차폭을 추정할 때에 전방 차량의 리어 오버행을 고려하여 전방 차량의 실제 차폭을 추정하기 때문에 종래에 비해 전방 차량의 실제 차폭의 추정 정확도가 향상됨과 아울러 차량과 전방 차량 간의 차량 간 거리의 추정 정확도도 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in estimating the actual vehicle width of the preceding vehicle in the front vehicle distance system, the actual vehicle width of the preceding vehicle is estimated in consideration of the rear overhang of the preceding vehicle. The estimation accuracy is improved and the accuracy of estimating the distance between the vehicle and the vehicle ahead is also improved.

도 1은 차량과 전방 차량 간의 차량 간 거리에 대한 종래의 추정 방식을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템의 차량 간 거리 추정 방식을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템에서 차량 간 거리를 추정하는 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a view for explaining a conventional estimation method for a vehicle-to-vehicle distance between a vehicle and a front vehicle,
2 is a block diagram schematically showing a configuration of a front vehicle distance estimation system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a vehicle-to-vehicle distance estimation method of a front vehicle distance estimation system according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a process of estimating an inter-vehicle distance in a front vehicle distance estimation system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In describing the components of the present invention, the terms first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a front vehicle distance estimation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템(200)은 전방 카메라(210) 및 전방 차량 거리 추정부(220)를 포함한다.A front vehicle distance estimation system 200 according to an embodiment of the present invention includes a front camera 210 and a front vehicle distance estimation unit 220. [

전방 카메라(210)는 차량(10)의 내부에 구비된 촬상 수단으로서, 차량(10)의 전방에 위치하고 차량(10)이 주행하는 동안 차량(10)에 대해 선행하는 전방 차량(20)의 후면을 촬영하고, 전방 차량(20)의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성한다. 여기서, 전방 카메라(210)의 설치 위치는 차량(10)의 룸미러(미도시) 부근, 즉 차량(10)의 전방 상단인 것이 바람직하다.The front camera 210 is an image pickup means provided in the interior of the vehicle 10 and is an image pickup means which is disposed in front of the vehicle 10 and which is located on the rear side of the front vehicle 20 preceding the vehicle 10 while the vehicle 10 is running And generates front image information on the rear side of the front vehicle 20. Here, the installation position of the front camera 210 is preferably near the room mirror (not shown) of the vehicle 10, that is, the front upper end of the vehicle 10. [

전방 차량 거리 추정부(220)는 도 3과 같이 전방 카메라(210)에서 생성한 전방 영상 정보에서 전방 차량(20)의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리(w)와 전방 차량(20)의 후륜 타이어 접지점(Pe)에서부터 전방 카메라(210)의 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이(h)를 측정하고, 기 저장된 전방 카메라(210)의 실제 설치 높이(Hc) 및 전방 카메라(210)의 초점 거리(f)와 후미등 광원 간 거리(w) 및 이미지 높이(h)를 이용하여 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정하고, 추정한 실제 차폭(W)을 이용하여 차량(10)과 전방 차량(20) 간의 거리(Z)인 차량 간 거리를 추정한다. 여기서, 실제 설치 높이(Hc), 실제 차폭(W) 및 초점 거리의 단위는 미터(m), 센티미터(cm) 및 밀리미터(mm) 중 하나 이상일 수 있고, 광원 간 거리(w) 및 이미지 높이(h)의 단위는 픽셀(Pixel)일 수 있다.3, the forward vehicle distance estimating unit 220 estimates the distance between the light sources of the front vehicle 20, which is the distance between the rear lights emitted from the rear lights located on both sides of the front vehicle 20, w And the image height h from the rear tire grounding point P e of the front vehicle 20 to the photographing position P f of the front camera 210 are measured and the actual installation height of the pre- (h c) and by the focal length (f) and between taillight light source distance (w) and the image height (h) of the front camera 210, estimate the actual width (W) of the front vehicle 20, and the estimated Vehicle distance that is the distance Z between the vehicle 10 and the front vehicle 20 by using the actual vehicle width W. [ Here, the actual installation height (H c), the actual width (W) and the unit of the focal length is meters (m), centimeters (cm) and millimeters (mm) can be one or more of the light source distance (w) and the image height (h) may be a pixel.

본 발명의 실시예에서 전방 차량 거리 추정부(220)는 아래 수학식 2를 기초로 실제 차폭(W)을 추정한다.In the embodiment of the present invention, the front vehicle distance estimating unit 220 estimates the actual vehicle width W based on the following equation (2).

Figure 112014058863054-pat00002
Figure 112014058863054-pat00002

여기서, 광원 간 거리(w)와 이미지 높이(h)는 전방 카메라(210)에서 생성한 전방 영상 정보의 이미지 좌표를 통해 측정할 수 있고, 전방 카메라(210)의 실제 설치 높이(Hc) 및 전방 카메라(210)의 초점 거리(f)는 차량의 출고시에 전방 차량 거리 추정부(220)에 포함된 메모리(미도시)에 기 저장될 수 있다. 다시 말해서, 광원 간 거리(w), 이미지 높이(h), 실제 설치 높이(Hc) 및 초점 거리(f)는 그 값을 알 수 있는 변수 또는 상수이고, 실제 차폭(W)와 리어 오버행(R)은 그 값을 알 수 없는 미지수이다.The distance w between the light sources and the image height h can be measured through the image coordinates of the front image information generated by the front camera 210 and the actual installation height H c of the front camera 210, The focal length f of the front camera 210 may be stored in a memory (not shown) included in the front vehicle distance estimating unit 220 at the time of leaving the vehicle. In other words, the distance (w) between light sources, the image height (h), the actual installation height (H c ), and the focal length (f) R) is an unknown number whose value is unknown.

한편, 본 발명의 실시예에서 수학식 2와 같은 행렬식을 도출하기 위해서는 우선 아래 수학식 3과 같이 전방 차량(20)의 후륜 타이어 접지점(Pe)에서부터 전방 카메라(210)의 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이(h)를 계산하기 위한 방정식을 수립할 때에 전방 차량(20)의 리어 오버행을 차량 간 거리(Z)에 합산한다.In order to derive the determinant of Equation (2) in the embodiment of the present invention, the following equation (3) is first derived from the rear tire tread point P e of the front vehicle 20 to the photographing position P f The rear overhang of the front vehicle 20 is added to the vehicle-to-vehicle distance Z. In this case, as shown in Fig.

Figure 112014058863054-pat00003
Figure 112014058863054-pat00003

위와 같은 수학식 3을 차량 간 거리(Z)에 대해서 이항하면, 수학식 4와 같다.Equation (3) can be expressed by Equation (4) as follows.

Figure 112014058863054-pat00004
Figure 112014058863054-pat00004

위와 같은 수학식 4의 차량 간 거리는 수학식 1의 (2)항에서의 차량 간 거리와 같기 때문에 아래 수학식 5와 같은 등식이 성립된다.Since the inter-vehicle distance in Equation (4) is equal to the inter-vehicle distance in Equation (2) in Equation (1), the following Equation (5) is established.

Figure 112014058863054-pat00005
Figure 112014058863054-pat00005

수학식 5에 광원 간 거리(w)와 이미지 높이(h)를 곱해서 정리하면 아래 수학식 6과 같고, 수학식 6에서 미지수인 실제 차폭(W)와 리어 오버행(R)을 벡터로 묶으면 수학식 2가 도출되는 것이다.The distance W between the light sources and the image height h are multiplied together in Equation (5) to obtain Equation (6). If the actual width W and rear overhang R, which are unknown in Equation 6, Equation 2 is derived.

Figure 112014058863054-pat00006
Figure 112014058863054-pat00006

본 발명의 실시예에서 전방 차량 거리 추정부(220)는 전방 영상 정보에 포함된 복수의 프레임에 대해 수학식 2를 이용하여 실제 차폭(W)을 추정할 때에 측정값을 기초로 해서 적당한 제곱합을 만들고 그것을 최소로 하는 값을 구하여 측정결과를 처리하는 방법인 최소 제곱법(Least Spuare)으로 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정할 수 있다. 다시 말해서, 전방 차량 거리 추정부(220)는 전방 영상 정보에 포함된 복수의 프레임에 대해 수학식 2를 이용한 최소 제곱법으로 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the forward vehicle distance estimating unit 220 estimates the actual vehicle width W using a formula (2) for a plurality of frames included in the front image information, and calculates a proper sum of squares The actual vehicle width W of the front vehicle 20 can be estimated by a least squares method (Least Spuare), which is a method of calculating a minimum value and generating a minimum value and processing the measurement result. In other words, the front vehicle distance estimating unit 220 can estimate the actual vehicle width W of the front vehicle 20 by a least squares method using Equation (2) for a plurality of frames included in the front image information.

전방 차량 거리 추정부(220)는 위와 같은 방법으로 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정한 후에 아래 수학식 7을 통해 차량 간 거리(Z)를 추정한다.The front vehicle distance estimating unit 220 estimates the actual vehicle width W of the front vehicle 20 in the above manner and then estimates the inter-vehicle distance Z through Equation (7) below.

Figure 112014058863054-pat00007
Figure 112014058863054-pat00007

이상에서 설명한 전방 차량 거리 추정부(220)는 전방 카메라(210)의 제어 및 전방 카메라(210)에서 촬영 및 생성한 전방 영상 정보의 영상 처리 등을 수행하는 전방 카메라 제어부(미도시)에 포함될 수 있다. 다시 말해서, 전방 카메라 제어부(미도시)에서 전방 차량 거리 추정부(220)의 구성을 실시할 수도 있다.The forward vehicle distance estimating unit 220 described above may be included in a front camera controller (not shown) for controlling the front camera 210 and performing image processing of the front image information captured and generated by the front camera 210 have. In other words, the configuration of the front vehicle distance estimating unit 220 may be implemented in the front camera control unit (not shown).

위와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 시스템(200)은 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정할 때에 전방 차량(20)의 리어 오버행(R)으로 인해, 기준 지점(Ps)에서부터 전방 카메라 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이(도 1의 h')가 아닌 전방 차량(20)의 후륜 타이어 접지점(Pe)에서부터 전방 카메라(210)의 촬영 위치(Pf)까지의 이미지 높이(h)가 전방 영상 정보에서 측정되는 것을 감안하여 이미지 높이(h)를 계산하기 위한 방정식인 수학식 3을 수립할 때에 리어 오버행(R)을 미지수로 도입하였기 때문에 종래에 비해 전방 차량의 실제 차폭(W)의 추정 정확도가 향상함과 아울러 차량 간 거리(Z)의 추정 정확도도 향상하게 된다.The front vehicle distance system 200 according to the embodiment of the present invention can estimate the actual vehicle width W of the front vehicle 20 because the rear overhang R of the front vehicle 20 can estimate the actual vehicle width W of the front vehicle 20, s) from the shooting position of the front camera, the photographing position (P f), the rear wheel Thai ground point of the front vehicle 20 instead of h ') of the image height (Fig. 1 to (P e) from the front camera (210) (P f) Since the rear overhang (R) is introduced as an unknown number when the equation (3) for calculating the image height h is taken into consideration in consideration of the fact that the image height h up to The estimation accuracy of the actual vehicle width W of the vehicle is improved and the estimation accuracy of the vehicle-to-vehicle distance Z is also improved.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템(200)이 차량 간 거리(Z)를 추정하는 과정을 설명하도록 한다.Hereinafter, a process of estimating the inter-vehicle distance Z by the front vehicle distance estimation system 200 according to the embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차량 거리 추정 시스템에서 차량 간 거리를 추정하는 과정을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process of estimating an inter-vehicle distance in a front vehicle distance estimation system according to an embodiment of the present invention.

차량(10)이 주행 중인 상태에서 차량(10)의 전방에서 전방 차량(20)이 선행하여 주행 중이면, 전방 차랑 거리 추정 시스템(200)은 전방 차량(20)의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하고, 전방 영상 정보에서 전방 차량(20)의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리(w)를 측정한다(S410, S420).If the front vehicle 20 is running ahead of the vehicle 10 while the vehicle 10 is running, the front-side cargo distance estimation system 200 estimates the front image information on the rear side of the front vehicle 20, And the distance w between the light sources, which is the distance between the rear light sources respectively generated in the tail lights located on both sides of the front vehicle 20, from the front image information (S410, S420).

또한, 전방 차량 거리 추정 시스템(200)은 전방 영상 정보에서 전방 차량(20)의 후륜 타이어 접지점(Pe)에서부터 전방 카메라(210)의 촬영 위치까지의 이미지 높이(h)를 측정한다(S430).The front vehicle distance estimation system 200 measures the image height h from the rear tire grounding point P e of the front vehicle 20 to the photographing position of the front camera 210 in the front image information (S430) .

전방 차량 거리 추정 시스템(200)은 메모리(미도시)에 기저장된 전방 카메라(210)의 실제 설치 높이(Hc) 및 전방 카메라(210)의 초점 거리(f)와 상기 단계 S420 및 S430에서 측정한 광원 간 거리(w) 및 이미지 높이(h)를 이용하여 정방 차량의 실제 차폭(W)을 추정한다(S440). 여기서, 전방 차량 거리 추정 시스템(200)은 전방 영상 정보에 포함된 복수의 프레임에 대해 수학식 2를 이용한 최소 제곱법으로 전방 차량(20)의 실제 차폭(W)을 추정할 수 있다.The front vehicle distance estimation system 200 estimates the actual installation height H c of the front camera 210 previously stored in the memory (not shown) and the focal length f of the front camera 210, The actual vehicle width W of the square car is estimated using the distance w between the light sources and the image height h in step S440. Here, the front vehicle distance estimation system 200 can estimate the actual vehicle width W of the front vehicle 20 by a least squares method using Equation (2) for a plurality of frames included in the front image information.

이후, 전방 차량 거리 추정 시스템(200)은 추정한 실제 차폭(W)을 이용하여 차량(10)과 전방 차량(20) 간의 거리인 차량 간 거리(Z)를 추정한다(S450).Thereafter, the front vehicle distance estimation system 200 estimates the inter-vehicle distance Z, which is the distance between the vehicle 10 and the front vehicle 20, using the estimated actual vehicle width W (S450).

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (8)

차량의 전방에 위치하고, 전방 차량의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하는 전방 카메라; 및
상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리와 상기 전방 차량의 후륜 타이어 접지점에서부터 상기 전방 카메라의 촬영 위치까지의 이미지 높이를 측정하고, 기 저장된 상기 전방 카메라의 실제 설치 높이 및 상기 전방 카메라의 초점 거리와 측정한 상기 후미등 광원 간 이격 거리 및 상기 이미지 높이를 이용하여 상기 전방 차량의 실제 차폭을 추정하고, 상기 추정한 실제 차폭을 이용하여 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리인 차량 간 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정부
를 포함하고,
상기 전방 차량 거리 추정부는 아래의 수식을 기초로 상기 실제 차폭을 추정하며,
Figure 112019006254618-pat00016

여기서, f: 상기 초점 거리,
h: 상기 이미지 높이,
w: 상기 광원 간 거리,
W: 상기 실제 차폭,
R: 전방 차량의 리어 오버행
Hc: 실제 설치 높이인 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 시스템.A front camera located in front of the vehicle and generating front image information of the rear side of the front vehicle; And
The distance between the light sources which are distances between the rear light sources respectively generated in the tail lights located on both sides of the front vehicle in the front image information and the image height from the rear tire tread point of the front vehicle to the photographing position of the front camera, Estimating an actual vehicle width of the preceding vehicle using the actual installation height of the stored forward camera, the focal distance of the front camera, the distance between the measured rear light source and the image height, Vehicle distance estimating means for estimating an inter-vehicle distance, which is a distance between the vehicle and the preceding vehicle,
Lt; / RTI >
The forward vehicle distance estimating unit estimates the actual vehicle width based on the following equation,
Figure 112019006254618-pat00016

Here, f: the focal length,
h: the image height,
w: distance between the light sources,
W: actual vehicle width,
R: Rear overhang of the front vehicle
H c: front vehicle distance estimation system, characterized in that the actual installation height. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전방 차량 거리 추정부는 상기 전방 영상 정보에 포함된 복수의 프레임에 대해 상기 수식을 이용한 최소 제곱법으로 상기 실제 차폭을 추정하는 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the forward vehicle distance estimating unit estimates the actual vehicle width using a least squares method using the formula for a plurality of frames included in the forward image information. 제 1 항에 있어서,
상기 전방 차량 거리 추정부는 아래 수식을 기초로 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리를 추정하며,
Figure 112014058863054-pat00009

여기서, Z: 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리
f: 상기 초점 거리,
W: 상기 실제 차폭,
w: 상기 광원 간 거리인 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 시스템.The method according to claim 1,
The forward vehicle distance estimating unit estimates the distance between the vehicle and the preceding vehicle based on the following equation,
Figure 112014058863054-pat00009

Here, Z: the distance between the vehicle and the preceding vehicle
f: the focal length,
W: actual vehicle width,
and w is the distance between the light sources. 제 1 항에 있어서,
상기 실제 설치 높이, 상기 실제 차폭 및 상기 초점 거리의 단위는 미터(m), 센티미터(cm) 및 밀리미터(mm) 중 하나 이상이고, 상기 광원 간 거리 및 상기 이미지 높이의 단위는 픽셀(Pixel)인 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the unit of the actual installation height, the actual vehicle width and the focal length is at least one of meters (m), centimeters (cm), and millimeters (mm) Wherein the front vehicle distance estimating system estimates the front vehicle distance. 차량의 전방 차량 거리 추정 시스템에서 전방 차량과 상기 차량 간의 거리를 추정하는 방법에 있어서,
상기 전방 차량의 후면을 촬영한 전방 영상 정보를 생성하는 전방 영상 정보 생성 단계;
상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 양측에 위치한 후미등에서 각각 발생한 후미등 광원 사이의 이격 거리인 광원 간 거리를 측정하는 광원 간 거리 측정 단계;
상기 전방 영상 정보에서 상기 전방 차량의 후륜 타이어 접지점에서부터 전방 카메라의 촬영 위치까지의 이미지 높이를 측정하는 이미지 높이 측정 단계;
기 저장된 상기 전방 카메라의 실제 설치 높이 및 상기 전방 카메라의 초점 거리와 상기 광원 간 이격 거리 및 상기 이미지 높이를 이용하여 상기 전방 차량의 실제 차폭을 추정하는 실제 차폭 추정 단계;
상기 실제 차폭을 이용하여 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리인 차량 간 거리를 추정하는 전방 차량 거리 추정 단계
를 포함하고,
상기 실제 차폭 추정 단계에서
상기 전방 차량 거리 추정 시스템은 아래의 수식을 기초로 상기 실제 차폭을 추정하며,
Figure 112019006254618-pat00017

여기서, f: 전방 카메라의 초점 거리,
h: 이미지 높이,
w: 광원 간 거리,
W: 실제 차폭,
R: 전방 차량의 리어 오버행
Hc: 실제 설치 높이인 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 방법.A method for estimating a distance between a front vehicle and a vehicle in a front vehicle distance estimation system of a vehicle,
A forward image information generating step of generating forward image information of a back surface of the front vehicle;
A light source distance measuring step of measuring a light source distance, which is a distance between rear light sources respectively generated in tail lights located on both sides of the front vehicle in the front image information;
An image height measuring step of measuring an image height from a rear tire tread point of the front vehicle to a photographing position of the front camera in the front image information;
An actual vehicle width estimation step of estimating an actual vehicle width of the preceding vehicle using the actually installed height of the front camera and the focal distance of the front camera and the distance between the light sources and the image height;
A front vehicle distance estimating step of estimating an inter-vehicle distance which is a distance between the vehicle and the front vehicle using the actual vehicle width;
Lt; / RTI >
In the actual vehicle width estimation step
The front vehicle distance estimation system estimates the actual vehicle width based on the following equation,
Figure 112019006254618-pat00017

Here, f: focal distance of the front camera,
h: Image height,
w: distance between light sources,
W: Actual vehicle width,
R: Rear overhang of the front vehicle
Hc : an actual installation height. 제 6 항에 있어서,
상기 실제 차폭 추정 단계에서
상기 전방 영상 정보에 포함된 복수의 프레임에 대해 상기 수식을 이용한 최소 제곱법으로 상기 실제 차폭을 추정하는 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 방법.The method according to claim 6,
In the actual vehicle width estimation step
And estimating the actual vehicle width by a least squares method using the equation for a plurality of frames included in the forward image information. 제 6 항에 있어서,
상기 전방 차량 거리 추정 단계에서
상기 전방 차량 거리 추정 시스템은 아래 수식을 기초로 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리를 추정하며,
Figure 112014058863054-pat00011

여기서, Z: 상기 차량 간 거리
f: 상기 초점 거리,
W: 상기 실제 차폭,
w: 상기 광원 간 거리인 것을 특징으로 하는 전방 차량 거리 추정 방법.The method according to claim 6,
In the forward vehicle distance estimation step
The forward vehicle distance estimation system estimates the distance between the vehicle and the preceding vehicle based on the following equation,
Figure 112014058863054-pat00011

Here, Z: the inter-vehicle distance
f: the focal length,
W: actual vehicle width,
and w is a distance between the light sources.
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