KR102079291B1 - Forward vehicle collision warning apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내비게이션 장치 또는 스마트 단말의 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출함으로써 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출하도록 하여 별도의 충돌 경고 장치의 장착 없이 저렴한 비용으로 전방 차량과의 충돌 경고를 용이하게 제공하며 눈, 비, 악천후와 같은 열악한 주행 상황에서도 상대 속도의 측정 및 충돌 경고의 정확도가 매우 높으며, 주행 시간 경과에 따른 특징점 간의 간격의 변화 값을 주기적으로 계산하여 상대 속도를 산출함으로써 주행 상황에 적합한 순간 상대 속도를 정확히 산출하도록 하여 서행 또는 지체와 같은 주행 상황에서도 상대 속도 및 상대 거리에 대한 측정 정확도가 더욱 증가하고, 특징점 간의 간격의 변화 값을 근거로 상대 속도를 산출함으로써 차량 간 거리가 매우 근접한 경우라도 정확한 순간 상대 속도를 산출하도록 하여 근접 거리에 존재하는 전방 차량에 대한 충돌 경고의 효율성이 증가한다.The present invention relates to a front vehicle collision warning device and method, and more particularly, both ends of the front vehicle at the rear of the front vehicle detected by the front image captured by the camera of the navigation device or the smart terminal. By extracting a plurality of feature points representative of, it is possible to calculate one or more of the relative speed and the relative distance with the front vehicle based on the change value of the distance between the feature points. The accuracy of the relative speed measurement and collision warning is very high even in poor driving conditions such as snow, rain, and bad weather, and the relative speed is calculated by periodically calculating the change in the interval between the feature points over time. Accurately calculate the instantaneous relative speeds for driving situations, Even in the same driving situation, the measurement accuracy of the relative speed and the relative distance is further increased, and the relative speed is calculated based on the change value of the interval between the feature points, so that the exact instantaneous relative speed can be calculated even when the distance between the vehicles is very close. The efficiency of collision warnings for forward vehicles present in the vehicle increases.
Description
본 발명은 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 차량의 운행시에 전방 영상을 촬영하는 카메라를 통해 전방에 운행하는 차량을 촬영하고 촬영한 영상에서 전방 차량을 인식하여 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량과의 충돌을 경고하는 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a front vehicle collision warning device and method, and more particularly, to photograph a vehicle traveling in front of the vehicle through a camera that photographs the front image while driving the vehicle and recognizes the front vehicle in the captured image and the relative to the front vehicle. A front vehicle collision warning device and method for warning a collision with a front vehicle based on speed or relative distance.
종래의 전방 차량 충돌 경고 시스템(FCWS: Forward Collision Warning System)은 전방에 능동형 신호를 발진하고, 돌아오는 신호를 측정하여 전, 후방 차량 간 거리를 측정하며, 전방 차량의 실시간 속도를 M2M 공유를 통해 상호 인지하는 구성이 대표적이었다.The conventional forward collision warning system (FCWS) oscillates an active signal in front of the vehicle, measures the return signal to measure the distance between the front and rear vehicles, and shares the real-time speed of the front vehicle by sharing the M2M. Mutual awareness was typical.
그러나, 이와 같은 구성은 차량에 별도의 고가 장치의 부착을 필요로 하며 M2M 공유를 위한 회원 간의 가입이 필요하여 실용성이 없었다.However, such a configuration requires the attachment of a separate expensive device to the vehicle and it is not practical because it requires subscription between members for M2M sharing.
또한, 종래의 전방 차량 충돌 경고 시스템 중에는 카메라를 통해 촬영하는 전방 차량에 대한 영상 정보를 근거로 전방 차량에 대한 충돌을 경고하는 구성도 있었다.In addition, some of the conventional front vehicle collision warning system has a configuration that warns of a collision for the front vehicle based on the image information of the front vehicle photographed through the camera.
그러나, 이와 같은 구성 역시, 도로나 차선 또는 배경을 포함하는 촬영 영상 전체를 대상으로 지속적인 영상 분석이 필요한 방식이어서 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 구하기 위한 영상 분석의 부하가 크며, 정확한 순간 상대 속도를 신속히 구하기 어려울 뿐만 아니라 시야 확보가 어려운 악천후와 같은 날씨에는 실효성이 매우 떨어지는 단점이 있었다.However, such a configuration also requires continuous image analysis of the entire captured image including a road, lane, or background, so that the load of image analysis to obtain a relative speed or relative distance with a vehicle in front is large, and accurate instant relative Not only is it difficult to obtain speed quickly, but it is also very ineffective in bad weather such as difficult weather.
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예의 목적은 내비게이션 장치 또는 스마트 단말의 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출함으로써 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the embodiment of the present invention for improving the above-mentioned problems is a plurality of representative of both ends of the front vehicle at the rear of the front vehicle detected in the front image captured by the camera of the navigation device or the smart terminal A front vehicle collision warning device and method for extracting feature points to calculate at least one of a relative speed and a relative distance with a front vehicle based on a change value of a distance between the feature points.
본 발명 실시 예의 다른 목적은 주행 시간 경과에 따른 특징점 간의 간격의 변화 값을 주기적으로 계산하여 상대 속도를 산출함으로써 주행 상황에 적합한 순간 상대 속도를 정확히 산출하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a front vehicle collision warning device and method for accurately calculating the instantaneous relative speed suitable for the driving situation by calculating the relative speed by periodically calculating the change value of the interval between the feature points over the running time will be.
본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 특징점 간의 간격의 변화 값을 근거로 상대 속도를 산출함으로써 차량 간 거리가 매우 근접한 경우라도 정확한 순간 상대 속도를 산출하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a front vehicle collision warning device and method for calculating the exact instantaneous relative speed even when the distance between vehicles is very close by calculating the relative speed based on the change value of the interval between the feature points.
본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 학습을 통해 전방 차량과의 거리 변화에 따른 특징점 간의 간격 변화 값의 차이를 반영한 속도 변화 감지 계수를 조정함으로써 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량에 대한 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiment of the present invention is to adjust the speed change detection coefficient reflecting the difference in the distance change value between the feature points according to the distance change with the front vehicle through learning to reflect the adjusted speed change detection coefficient for any front vehicle It is to provide a front vehicle collision warning device and method for calculating the relative speed or relative distance.
본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 학습을 통해 전방 차량의 크기에 따른 분류 또는 전방 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 구분함으로써 전방 차량의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiment of the present invention is to adjust the speed change detection coefficients, which are divided according to the classification or type of the front vehicle, by learning by classifying one or more of the classification according to the size of the front vehicle or the detailed type of the front vehicle through learning. It is to provide a front vehicle collision warning device and method.
본 발명 실시 예의 또 다른 목적은 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공함으로써 별도의 크루즈 기능이 탑재되지 않은 차량이라도 용이하게 크루즈 기능을 구현하도록 한 전방 차량 충돌 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiment of the present invention by providing a cruise function through the screen or the vehicle connection interface to maintain at least one of the relative speed and the relative distance with the vehicle ahead based on the calculated relative speed or relative distance It is to provide a front vehicle collision warning device and method for easily implementing a cruise function even a vehicle that is not equipped with a separate cruise function.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치는 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량을 감지하는 전방 차량 감지부, 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서, 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 차폭 변화 연산부 및 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부를 포함한다.Front vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a front vehicle detection unit for detecting the front vehicle in the front image photographed through the camera, the rear of the detected front vehicle (後 尾) A feature point recognizing unit for extracting a plurality of feature points representing both ends of the front vehicle, a vehicle width change calculating unit for calculating a space change value between a plurality of feature points over time, and a distance change value between the feature points And a speed change detector for calculating a relative speed or a relative distance between the vehicle and the vehicle ahead.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치는 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량과의 충돌을 경고하는 충돌 경고부를 더 포함한다.The front vehicle collision warning device according to another embodiment of the present invention further includes a collision warning unit that warns a collision with the front vehicle based on the calculated relative speed or relative distance.
충돌 경고부는 상대 거리가 기후 또는 날씨 조건에 따라 기 설정된 안전 거리 이내이면 화면 또는 음향으로 충돌 경고를 제공하는 것이 바람직하다. The collision warning unit preferably provides a collision warning on a screen or sound when the relative distance is within a preset safety distance according to a weather or weather condition.
충돌 경고부는 특징점 간의 간격 변화를 화면 또는 음향으로 제공할 수 있다. The collision warning unit may provide a change in the distance between the feature points on the screen or sound.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치는 감지한 전방 차량의 특징점, 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 화면에 증강 현실로 표시하는 증강 현실부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The front vehicle collision warning device according to another embodiment of the present invention may further include an augmented reality unit displaying one or more of the detected feature points, relative speeds, and relative distances of the front vehicle as augmented reality.
특징점 인식부는 전방 차량의 헤드라이트의 일부 이상, 외곽선의 일부 이상, 타이어의 일부 이상 중 하나 이상을 특징점으로 추출할 수 있다. The feature point recognizer may extract at least one of at least a portion of a headlight of the front vehicle, at least a portion of an outline, and at least a portion of a tire as a feature point.
속도 변화 감지부는 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량과의 거리를 주기적으로 산출하고, 특징점 간의 간격 변화에 따른 거리 변화를 비교하여 전방 차량과의 상대 거리를 산출할 수 있다. The speed change detector may periodically calculate a distance between the vehicle and the vehicle in front of the front image, and calculate a relative distance from the vehicle in front of the vehicle by comparing the distance change according to the change in the distance between the feature points.
더불어, 속도 변화 감지부는 자신의 차량 속도와 전방 차량과의 상대 속도를 주기적으로 산출하여, 전방 차량의 절대 속도 변화에 따른 전방 차량의 가속 또는 감속을 산출할 수도 있다.In addition, the speed change detector may periodically calculate a relative speed between its own vehicle speed and the front vehicle, and calculate the acceleration or deceleration of the front vehicle according to the absolute speed change of the front vehicle.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치는 차량용 블랙박스 장치, 내비게이션 장치, 전방 감시 카메라 장치, 스마트 폰, 스마트 단말, 태블릿 PC 중 하나에 구성될 수 있다.On the other hand, the front vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention may be configured in one of a vehicle black box device, navigation device, front surveillance camera device, smart phone, smart terminal, tablet PC.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치는 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량을 감지하는 전방 차량 감지부, 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서, 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 차폭 변화 연산부, 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량과의 제1 거리를 주기적으로 산출하여, 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하고, 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값의 차이를 반영하여 전방 차량에 대한 속도 변화 감지 계수를 조정하는 학습부 및 학습부에서 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량에 대해 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 계산하고, 계산한 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부를 더 포함할 수 있다.Front vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention, the front vehicle detection unit for detecting the front vehicle in the front image photographed through the camera, both ends of the front vehicle at the rear of the detected front vehicle A feature point recognizing unit for extracting a plurality of feature points representing a plurality of feature points, a vehicle width change calculator for calculating a distance change value between a plurality of feature points over time of travel, and periodically calculating a first distance between a vehicle and a vehicle in front of the vehicle Compute and compare the interval change value according to the first distance change, and the speed change for the front vehicle by reflecting the difference between the basic interval change value corresponding to the preset second distance change and the interval change value according to the first distance change. The distance change value between a plurality of feature points for any front vehicle by reflecting the speed change detection coefficient adjusted by the learning unit and the learning unit adjusting the detection coefficient. Calculation, and can on the basis of the calculated distance variation value can further include own vehicle and the preceding vehicle and the speed change detection unit for calculating the relative speed or relative distance.
학습부는 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하여 차량의 크기에 따른 분류 또는 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 학습하고, 전방 차량의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정하는 것이 바람직하다. The learning unit compares the basic interval change value corresponding to the preset second distance change and the interval change value according to the first distance change to learn one or more of classification according to the size of the vehicle or detailed types of the vehicle, and classify the front vehicle. Alternatively, it is desirable to adjust the speed change detection coefficients which are divided according to the type by learning.
속도 변화 감지부는 산출하는 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로, 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공할 수 있다. The speed change detection unit may provide a cruise function through a screen or a vehicle connection interface that maintains one or more of the relative speed and the relative distance with the vehicle ahead based on one or more of the relative speed and relative distance calculated. Can be.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 전방 차량 감지부를 통해, 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량을 감지하는 단계, 특징점 인식부를 통해, 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서, 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 단계, 차폭 변화 연산부를 통해, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 단계 및 속도 변화 감지부를 통해, 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, a front vehicle collision warning method may include detecting a front vehicle from a front image captured by a camera through a front vehicle detection unit, and detecting the front vehicle through a feature point recognition unit at a rear of the detected front vehicle. Extracting a plurality of feature points representative of both ends of the front vehicle; calculating a distance change value between the plurality of feature points according to the passage of a traveling time through a vehicle width change calculator; and a speed change detector. Calculating a relative speed or a relative distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle based on the value of the interval change between the feature points.
본 발명에 따르면, 내비게이션 장치 또는 스마트 단말의 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출함으로써 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출하도록 하여 별도의 충돌 경고 장치의 장착 없이 저렴한 비용으로 전방 차량과의 충돌 경고를 용이하게 제공하며 눈, 비, 악천후와 같은 열악한 주행 상황에서도 상대 속도의 측정 및 충돌 경고의 정확도가 매우 높은 효과가 있다.According to the present invention, the interval change between the feature points by extracting a plurality of feature points representing both ends of the front vehicle from the rear of the front vehicle detected from the front image captured by the navigation device or the camera of the smart terminal By calculating one or more of the relative speed and the relative distance with the vehicle ahead based on the value, it provides easy warning of collision with the vehicle ahead at low cost without the installation of a separate collision warning device, and poor conditions such as snow, rain and bad weather Even in driving conditions, relative speed measurement and collision warning accuracy are very effective.
또한, 주행 시간 경과에 따른 특징점 간의 간격의 변화 값을 주기적으로 계산하여 상대 속도를 산출함으로써 주행 상황에 적합한 순간 상대 속도를 정확히 산출하도록 하여 서행 또는 지체와 같은 주행 상황에서도 상대 속도 및 상대 거리에 대한 측정 정확도가 더욱 증가하는 효과가 있다.In addition, by calculating the relative speed by periodically calculating the change value of the interval between the feature points as the running time elapses to accurately calculate the instantaneous relative speed suitable for the driving situation, the relative speed and relative distance even in the driving situation such as slow motion or delay There is an effect that the measurement accuracy is further increased.
또한, 특징점 간의 간격의 변화 값을 근거로 상대 속도를 산출함으로써 차량 간 거리가 매우 근접한 경우라도 정확한 순간 상대 속도를 산출하도록 하여 근접 거리에 존재하는 전방 차량에 대한 충돌 경고의 효율성이 증가하는 효과가 있다.In addition, by calculating the relative speed based on the change value of the distance between the feature points, even if the distance between the vehicles is very close to calculate the exact instantaneous relative speed to increase the efficiency of the collision warning for the vehicle in front of the near distance have.
또한, 학습을 통해 전방 차량과의 거리 변화에 따른 특징점 간의 간격 변화 값의 차이를 반영한 속도 변화 감지 계수를 조정함으로써 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량에 대한 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하도록 하여 장치의 거치 형태, 거치 방향, 거치 각도 등에 관계없이 정확한 충돌 경고를 제공하는 효과가 있다.Also, by adjusting the speed change detection coefficient reflecting the difference in the distance change value between the feature points according to the distance change with the front vehicle through learning, the relative speed or relative distance to any front vehicle is reflected by reflecting the adjusted speed change detection coefficient. It is effective to provide accurate collision warning regardless of the mounting type, mounting direction, mounting angle, etc. of the device.
또한, 학습을 통해 전방 차량의 크기에 따른 분류 또는 전방 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 구분함으로써 전방 차량의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정하도록 하여 전방 차량의 크기 또는 전방 차량의 세부 종류에 따라 더욱 정밀한 충돌 경고를 제공하는 효과가 있다.In addition, by classifying one or more of the classification according to the size of the front vehicle or the detailed type of the front vehicle through learning to adjust the speed change detection coefficients, which are divided according to the classification or type of the front vehicle, by learning, the size of the front vehicle Alternatively, there is an effect of providing a more precise crash warning according to the type of the front vehicle.
또한, 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공함으로써 별도의 크루즈 기능이 탑재되지 않은 차량이라도 용이하게 크루즈 기능을 구현하도록 하여 차량 운전의 편리함을 더욱 배가시키는 효과가 있다.In addition, a cruise function is provided through the screen or the vehicle connection interface to provide a cruise function for maintaining one or more of the relative speed and the relative distance with the vehicle ahead based on the calculated relative speed or relative distance. Even if the vehicle is not, it is possible to easily implement the cruise function to further increase the convenience of driving the vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 특징점 추출의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특징점 간 간격 변화 측정의 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량과의 상대 속도 및 상대 거리 제공의 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법의 순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법의 순서도.1 is a block diagram of a front vehicle collision warning device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a front vehicle collision warning device according to another embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view of feature point extraction according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view of measuring a change in gap between feature points according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view of providing a relative speed and a relative distance with a front vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart of a front vehicle collision warning method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart of a front vehicle collision warning method according to another embodiment of the present invention.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명할 것이다.The present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. In the following description, a representative embodiment of the present invention for achieving the above-described technical problem will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)의 블록도다.1 is a block diagram of a front vehicle
본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서 상기 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하고, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량(1)과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출하여, 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로 전방 차량(1)과의 충돌 여부를 경고한다.The front vehicle
바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 차량에 별도의 장비 구성없이, 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC와 같은 스마트 단말에서 증강현실 기반으로 동작하는 전용 애플리케이션을 통해 카메라가 촬영하는 전방 영상을 취득하여 영상 분석을 활용한 전방 주행차량의 속도 변화를 감지하고, 이를 활용해 전방 차량(1)과의 거리 또는 전방 차량(1)과의 상대 속도를 산출하여 충돌 위험도를 제공할 수 있다.As a preferred embodiment, the front vehicle
다른 바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 차량 탑승자가 보유하고 있는 내비게이션 장치 또는 차량용 블랙박스 장치의 전방 영상 촬영 기능이나 스마트 단말의 증강 현실 기능을 활용하여 소프트웨어적으로 전방 차량(1)의 속도 변화를 감지하여 충돌 위험을 경고하거나 안전 거리 확보 서비스를 제공할 수 있다.As another preferred embodiment, the front vehicle
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)을 감지하는 전방 차량 감지부(112), 감지한 상기 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서, 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부(113), 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 차폭 변화 연산부 및 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부(114)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the front vehicle
상술한 바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 내비게이션 장치 또는 스마트 단말의 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하고, 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량(1)과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출한다.As a preferred embodiment described above, the front vehicle
이를 통해, 별도의 충돌 경고 장치의 장착 없이 저렴한 비용으로 전방 차량(1)과의 충돌 경고를 용이하게 제공하며 눈, 비, 악천후와 같은 열악한 주행 상황에서도 전방 차량(1)의 특징점 간 간격 변화 값만을 추적하여 상대 속도를 측정하기만 하면 되어 상대 속도의 측정 및 충돌 경고의 정확도가 매우 높게 된다.This makes it easy to provide a collision warning with the
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 주행 시간 경과에 따른 특징점 간의 간격의 변화 값을 주기적으로 계산하여 상대 속도를 산출하는데, 촬영 영상에서 전방 차량(1)과의 거리나 배경 변화를 통해 상대 거리를 산출하지 않고, 특징점 간의 간격 변화를 근거로 주행 상황에 적합한 순간 상대 속도를 정확히 산출할 수 있어 예를 들어, 서행 또는 지체와 같은 주행 상황에서도 상대 속도 및 상대 거리에 대한 측정 정확도가 더욱 증가하게 된다.In addition, the front vehicle
더불어, 이와 같은 특징점 간의 간격의 변화 값을 근거로 상대 속도를 산출하는 구성은, 차량 간 거리가 매우 근접한 경우라도 그 간격 변화에 따른 정확한 순간 상대 속도 또는 상대 거리를 산출할 수 있어 근접 거리에 존재하는 전방 차량(1)에 대한 충돌 경고의 효율성이 매우 증가하게 된다.In addition, the configuration that calculates the relative speed based on the change value of the interval between the feature points, even if the distance between the vehicles is very close, it is possible to calculate the exact instantaneous relative speed or relative distance according to the change of the distance present in close proximity The efficiency of the collision warning for the
본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량(1)과의 충돌을 경고하는 충돌 경고부(116)를 더 포함한다.The front vehicle
바람직한 실시 예로서, 상기 충돌 경고부(116)는 상대 거리가 기후 또는 날씨 조건에 따라 기 설정된 안전 거리 이내이면 화면 또는 음향으로 충돌 경고를 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment, the
더욱 바람직하게는, 상기 충돌 경고부(116)는 특징점 간의 간격 변화를 화면 또는 음향으로 제공할 수 있다.More preferably, the
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 증강 현실상에서의 특징점 간 간격 변화를 통한 전방 차량(1)의 차 폭과 자신의 차량과의 거리 관계를 학습을 통해 습득한 후, 추후 자신의 차량과 전방 차량(1) 간의 거리를 학습한 정보를 근거로 하여 전방 차량(1)의 차 폭만을 가지고도 차 간 거리를 예측할 수 있어, 크루즈 제어(cruise control) 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the front vehicle
바람직한 실시 예로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 차량 내에 설치된 블랙박스 장치를 통해 전방 영상에서 획득한 전방 차량(1)의 특징점 간 간격의 확대, 축소에 따라 주행 중인 전방 차량(1)의 급감속 또는 급가속 등의 위험 신호를 측정하거나, 크루즈 제어 등에 학습한 정보를 근거로 차 폭에 따른 상대 거리, 안전 거리 또는 충돌 경고 정보를 제공할 수 있다.As a preferred embodiment, the front vehicle
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)의 블록도다.2 is a block diagram of a front vehicle
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 카메라를 통해 전방 영상을 촬영하는 카메라부(155), GPS(Global Positioning System)을 통해, 자신의 차량의 속도를 계산하는 GPS부(150), 전방 영상을 입력받아, 전방 영상에서 영상 분석을 통해 전방 차량(1)을 감지하는 전방 차량 감지부(112), 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서, 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부(113), 주행 시간 경과에 따라 가변하는 복수의 특징점 간 간격 값을 연산하는 차폭 변화 연산부, 연산한 복수의 특징점 간 간격 값의 변화 정도를 근거로 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부(114), 산출하는 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로 전방 차량(1)과의 충돌 경고 정보를 생성하는 충돌 경고부(116) 및 생성한 충돌 경고 정보를 화면(141: 표시부(141)) 또는 음향(142: 음향부)으로 출력하는 출력부(140)를 포함한다.2, the front vehicle
다른 바람직한 실시 예로서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 충돌 경고부(116)에서 생성한 충돌 경고 정보를 기 설정된 화면 표시 형식이나 음향 제공 형식으로 변경하여 제공하는 경고 정보 제공부(117)를 더 포함할 수도 있다.In another preferred embodiment, the front vehicle
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 감지한 전방 차량(1)의 특징점, 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 화면에 증강 현실로 표시하는 증강 현실부(111)를 더 포함할 수 있다.In addition, the front vehicle
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 차량용 블랙박스 장치, 내비게이션 장치, 전방 감시 카메라 장치, 스마트 폰, 스마트 단말, 태블릿 PC 중 하나에 구성될 수 있다.The front vehicle
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 전원을 공급하거나 전원 연결 인터페이스를 제공하는 전원부(130), 자신의 차량의 속도 또는 방향 전환을 센싱하는 가속도 센서, 자이로스코프 센서와 같은 센서를 구비하는 센싱부(131), 촬영하는 전방 영상을 녹화하는 녹화부(160), 녹화하는 전방 영상을 저장하는 저장부 및 사용자 입력 인터페이스를 구비하는 사용자 입력부(170)를 더 포함할 수 있다.The front vehicle
바람직한 실시 예로서, 상기 특징점 인식부(113)는 전방 차량(1)의 헤드라이트의 일부 이상, 외곽선의 일부 이상, 타이어의 일부 이상 중 하나 이상을 특징점으로 추출할 수 있다.In a preferred embodiment, the feature
상기 속도 변화 감지부(114)는 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 거리를 주기적으로 산출하고, 특징점 간의 간격 변화에 따른 거리 변화를 비교하여 전방 차량(1)과의 상대 거리를 산출한다. The
바람직한 실시 예로서, 상기 속도 변화 감지부(114)는 자신의 차량 속도와 전방 차량(1)과의 상대 속도를 가속 상태, 감속 상태, 유지 상태로 구분하여 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment, the speed
예를 들어, 상기 속도 변화 감지부(114)는 자신의 차량 속도와 전방 차량(1)과의 상대 속도를 주기적으로 산출하여, 전방 차량(1)의 절대 속도 변화에 따른 전방 차량(1)의 가속 또는 감속을 산출할 수 있다.For example, the
이때, 상기 속도 변화 감지부(114)는 GPS부(150: Global Positioning System) 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 자신의 차량 속도를 획득하여 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출할 수 있다.In this case, the
자신의 차량 속도를 획득하는 다른 바람직한 실시 예로서, 센싱부(131)를 통해 획득하거나, 또는 차량과 연결하는 차량 인터페이스부(106: 차량 연결 인터페이스)를 통해 자신의 차량 속도를 획득할 수 있는 등 그 방법은 다양하다.As another preferred embodiment of obtaining the own vehicle speed, the vehicle speed may be obtained through the
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)을 감지하는 전방 차량 감지부(112), 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서, 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부(113), 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 차폭 변화 연산부, 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 제1 거리를 주기적으로 산출하여, 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하고, 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값의 차이를 반영하여 전방 차량(1)에 대한 속도 변화 감지 계수를 조정하는 학습부(118) 및 학습부(118)에서 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량(1)에 대해 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 계산하고, 계산한 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부(114)를 포함한다.On the other hand, the front vehicle
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 학습을 통해 전방 차량(1)과의 거리 변화에 따른 특징점 간의 간격 변화 값의 차이를 반영한 속도 변화 감지 계수를 조정하고, 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량(1)에 대한 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 구성으로 차량 내에서 장치의 거치 형태, 거치 방향, 거치 각도 등이 고려되어 학습되므로 거치 상태와 관계없이 정확히 전방 차량(1)과 충돌 경고를 제공할 수 있게 된다.The front vehicle
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 증강 현실부(111), 전방 차량 감지부(112), 특징점 인식부(113), 차폭 변화 연산부, 속도 변화 감지부(114), 충돌 경고부(116), 경고 정보 제공부(117), 학습부(118)를 포함하여 전방 차량 충돌 경고부(110)로 구성할 수도 있다.Meanwhile, the front vehicle
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 유, 무선으로 외부 기기 또는 외부 서버와 통신하여 예를 들어, 날씨 정보, 교통 상황, 정체 상황, 사고 정보, 도로 정보, 타 차량 속도 정보와 같이 전방 차량 충돌 경고에 활용되는 다양한 정보를 송,수신하는 통신부(105)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the front vehicle
더불어, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 통신부(105), 차량 인터페이스부(106), 전방 차량 충돌 경고부(110), 전원부(130), 센싱부(131), 저장부, 출력부(140), GPS부(150), 카메라부(155), 녹화부(160), 사용자 입력부(170)를 제어하는 제어부(120)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the front vehicle
상기 학습부(118)는 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하여 차량의 크기에 따른 분류 또는 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 학습하고, 전방 차량(1)의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정하는 것이 바람직하다. The
또한, 학습을 통해 전방 차량(1)의 크기에 따른 분류 또는 전방 차량(1)의 세부 종류 중 하나 이상을 구분함으로써 전방 차량(1)의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정하도록 하여 전방 차량(1)의 크기 또는 전방 차량(1)의 세부 종류에 따라 더욱 정밀한 충돌 경고를 제공하는 효과가 있다.In addition, by classifying one or more of the classification according to the size of the
상기 속도 변화 감지부(114)는 산출하는 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로, 전방 차량(1)과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공할 수도 있다. The
또한, 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량(1)과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공함으로써 별도의 크루즈 기능이 탑재되지 않은 차량이라도 용이하게 크루즈 기능을 구현하도록 하여 차량 운전의 편리함을 더욱 배가시키는 효과가 있다.In addition, by providing a cruise function through the screen or the vehicle connection interface that maintains one or more of the relative speed and the relative distance with the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 특징점 추출의 예시도다.3 is an exemplary view of feature point extraction according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 차량의 외곽선(3) 추출, 야간에는 후방의 헤드라이트 불빛을 통한 식별(4) 또는 범퍼 양쪽 끝이나 타이어 외곽선을 추출하여 특징점(5,6)을 지정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the front vehicle
바람직한 실시 예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 외곽선 추출 기법 또는 명도 차이를 근거로 하는 히스토그램 분석 기법과 같은 다양한 영상 분석 방식을 통해, 카메라가 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)을 추출한 후, 전방 차량(1)의 영상에서 특징점의 후보 지점을 추출한 후, 후보 지점들 중 전방 차량(1)의 차 폭을 대표하는 양단의 지점을 특징점으로 지정할 수 있다.According to a preferred embodiment, the front vehicle
바람직한 실시 예로서, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)의 외곽선(3)을 추출한 후, 외곽선 중 차 폭을 대표하는 양단의 지점(5,6)을 전방 차량(1)의 상대 속도 측정을 위한 특징점으로 인식하여 지정할 수 있다.As a preferred embodiment, referring to FIG. 3A, the front vehicle
또는, 다른 바람직한 실시 예로서, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 촬영하는 전방 영상에서 야간과 같이 전방 차량(1)의 외곽선 추출이 용이하지 않은 경우는 헤드라이트의 불빛에 따른 명도 차이를 인식한 후, 명도 차이로 인식되는 영역의 경계(4) 중 차량의 양단을 대표할 수 있는 지점(5,6)을 전방 차량(1)의 상대 속도 측정을 위한 특징점으로 인식하여 지정할 수 있으며, 이 외에도 다양한 영상 분석 방식으로 특징점을 지정할 수 있다.Or, as another preferred embodiment, referring to Figure 3b, the front vehicle
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특징점 간 간격 변화 측정의 예시도다.4 is an exemplary view of measuring a change in gap between feature points according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 도 3에서 인식한 전방 차량(1)의 복수 특징점을 기반으로 특징점 간의 간격 변화(w1, w2)에 따라 전방 차량(1)의 주행 속도 또는 전방 차량(1)과의 거리를 산출할 수 있다.Referring to FIG. 4, the front vehicle
바람직한 실시 예로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 획득하는 전방 영상에서 전방 차량(1)의 특징점을 증강 현실 기반으로 실시간으로 분석하고 전방 차량(1)으로 인식되는 물체의 폭(width)이 확대되거나 축소되는 차이를 인지하여 전방 주행 중인 차량의 속도 및 거리를 측정한다.As a preferred embodiment, as shown in FIG. 4, the front vehicle
또한, 더욱 바람직하게는, 전방 차량(1)의 특징점 간의 간격 변화와 전방 차량(1)과의 거리 간의 관계를 학습하여, 학습한 정보를 근거로 전방 차량(1)과의 상대적 거리 또는 상대적 속도를 일정하게 유지하도록 크루즈 제어 기능을 제공할 수도 있다.More preferably, the relationship between the distance change between the feature points of the
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 도 4a와 같이 전방 차량(1)의 특징점 간의 간격(w1)이 넓은 경우에서, 도4b와 같이 일정 시간 경과 후에 전방 차량(1)의 특징점 간의 간격(w2)이 좁아지면, 자신의 차량의 절대 속도와 비교하여 전방 차량(1)의 상대 속도 또는 절대 속도를 특징점 간의 간격 변화 값에 대응하여 산출할 수 있다.The front vehicle
더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 소정 시점에서 학습을 통하거나 기 설정된 영상 분석 방식을 통해 전방 차량(1)과의 거리가 파악되면, 증강현실을 통해 측정되는 시간의 경과에 따른 전방 차량(1)의 특징점의 간격 변화를 통해 자신의 차량(50)과 전방 차량(1)과의 상대 거리 또는 절대 거리의 변화(d1 -> d2)를 산출할 수 있다.Furthermore, the front vehicle
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량(1)과의 상대 속도 및 상대 거리 제공의 예시도다.5 is an exemplary diagram of providing a relative speed and a relative distance with the
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 전,후방 차량간 안전거리에 따른 특징점 간격을 차종별 차 폭을 기준으로 사전에 설정할 수 있다.The front vehicle
예를 들어, 전방 주행 중인 차량의 주행 속도를 측정하기 위해, GPS로 측정되는 자신의 차량 속도에 특징점(5,6) 간격의 변화 값(20)에 따른 전방 차량(1)의 증감 속도를 더하여 전방 차량(1)의 주행 속도(25)를 산출할 수 있다.For example, in order to measure the traveling speed of the vehicle in front of the vehicle, the speed of the
바람직한 실시 예로서, 도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 시각별 특징점 비교분석을 통해 전방 차량(1)의 기 설정된 특징점 간격이 확대(20)되면, 전방 차량(1)이 자신의 차량 속도(40)에 비해 상대적으로 감속 상태임을 확인하고, 전방 차량(1)의 주행 속도를 상술한 방식으로 산출하여 화면에 표시할 수 있으며, 차량 간의 거리 간격에 따른 순간 축소 거리를 측정하여 충돌 위험을 경고(10)할 수도 있다.As a preferred embodiment, referring to FIG. 5A, when the front vehicle
다른 바람직한 실시 예로서, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 시각별 특징점 비교 분석을 통해 전방 차량(1)의 기 설정된 특징점 간격이 축소(20)되면, 전방 차량(1)이 자신의 차량 속도(40)에 비해 상대적으로 가속 상태임을 확인하고, 전방 차량(1)의 주행 속도(25)를 상술한 방식으로 산출하여 화면에 표시할 수 있으며, 차량 간의 거리 간격에 따른 순간 축소 거리를 측정하여 충돌 위험이 없음을 판단하여 충돌 위험 경고(10)를 생략할 수 있다.As another preferred embodiment, referring to FIG. 5B, the front vehicle
또 다른 바람직한 실시 예로서, 도 5c를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 시각별 특징점 비교분석을 통해 전방 차량(1)의 기 설정된 특징점 간격이 일정하면, 전방 차량(1)이 자신의 차량 속도(40)와 상대적으로 등속 상태임을 확인하고, 전방 차량(1)의 주행 속도(20)를 상술한 방식으로 산출하여 화면에 표시할 수 있으며, 차량 간의 거리 간격에 따른 순간 축소 거리를 측정하여 충돌 위험의 유무를 판단하여 충돌 위험 경고(10)를 제공하거나 생략할 수 있다.As another preferred embodiment, referring to FIG. 5C, when the front vehicle
도 5a를 참조하면, 특징점 변화 간격을 측정하는 바람직한 실시 예로서, 증강 현실 화면에 표시되는 전방 영상 내의 전방 차량(1)에서 예를 들어, 현재 전방 차량(1)의 특징점 간격이 1초 전 전방 차량(1)의 특징점 간격과 비교하여 축소되면 간격의 변화를 차량 간의 상대 속도 감속과 대응하여 특징점 간격 변화 값에 따른 전방 차량(1)과의 상대 속도를 산출할 수 있다.Referring to FIG. 5A, in a
도 5a의 예에서, 상기 특징점 간격 축소에 대응하는 전방 차량(1)의 상대 가속도가 64km/h에서 60km/h로 초당 4km/h로 감속된다고 산출되면, 초당 1.11m로 차량 간 상대 거리가 축소되는 것을 제공할 수 있다.In the example of FIG. 5A, if it is calculated that the relative acceleration of the
이때, 바람직하게는, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 GPS 또는 차량 계기판을 연동하여 자신의 차량 속도를 인식할 수 있으며, 전방 차량(1)의 주행 속도 또는 전방 차량(1)과의 거리는 전방 특징점 보정으로 사전에 세팅하거나 학습에 의해 보정된 계수를 적용하여 산출할 수 있다.In this case, preferably, the front vehicle
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 눈,비,안개와 같은 기설정된 일기 상황(45)을 반영하여 안전 거리(빗길: 평소의 1,5배, 빙판길 또는 눈길: 평소의 3배)를 설정(35)하고 산출되는 전방 차량(1)과의 거리에 따라 안전 거리 이내이면 충돌 경고를 제공할 수 있다.In addition, the front vehicle
더불어, 도 5a, 도 5b, 도5c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 경고 정보 제공부(117)에서 상기 충돌 경고부(116)에서 생성하는 충돌 경고 정보를 신호등, 특징점 변화도 구분 측정기, 안전 거리에 따른 차량 간 거리 등을 전방 차량(1)이 표시되는 증강 현실 화면상에 기 설정된 화면 표시 형식이나 음향 제공 형식으로 변경하여 제공할 수 있다.In addition, as shown in Figure 5a, 5b, 5c, the front vehicle
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 장치(100)는 증강 현실의 특징점 변화에 따른 전방 주행 차량 속도의 변화의 정도를 기반으로 하는 기술로서, 앞차와의 간격이 좁은 경우에도 안전거리 확보 가능 거리 판단에 적절하게 사용될 수 있으며, 서행 구간 등에서도 순간적 특징점 간격 변화를 계산하여 전방 차량(1)의 상대적 감,가속을 신속히 판단할 수 있어 충돌 상황을 회피할 수 있는 판단 기준의 제시가 매우 용이하게 된다.The front vehicle
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법의 순서도다.6 is a flowchart of a front vehicle collision warning method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 전방 차량 감지부(112)를 통해, 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)을 감지하는 단계(S10,S15), 특징점 인식부(113)를 통해, 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서, 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 단계(S20), 차폭 변화 연산부를 통해, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 단계(S25), 학습부(118)를 통해, 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 거리를 주기적으로 산출하여, 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하는 단계(S30), 학습부(118)를 통해, 기 설정된 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 간격 비교 단계에서 비교한 거리 변화에 따른 간격 변화 값의 차이를 반영하여 전방 차량(1)에 대한 속도 변화 감지 계수를 조정하는 단계(S35) 및 속도 변화 감지부(114)를 통해, 전방 차량(1) 감지 단계 내지 간격 변화 비교 단계를 반복하여 조정된 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량(1)에 대해 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 계산하고, 계산한 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 단계(S45,S50,S60)를 포함한다.6, the front vehicle collision warning method according to an embodiment of the present invention, the front vehicle collision warning method according to another embodiment of the present invention through the front vehicle detecting unit 112, the front to shoot through the camera Step (S10, S15) of detecting the front vehicle 1 in the image, both ends of the front vehicle 1 at the rear of the detected front vehicle 1 through the feature point recognition unit 113 Extracting a plurality of feature points representing a) (S20), a step of calculating a distance change value between the plurality of feature points according to the passage of time through the vehicle width change calculator (S25), through the learning unit 118, Computing the distance between the vehicle and the front vehicle 1 periodically from the image, and comparing the interval change value according to the distance change (S30), through the learning unit 118, corresponding to the preset distance change The distance change compared with the default gap change value Adjusting the speed change detection coefficient for the front vehicle 1 by reflecting the difference in the interval change value according to the step (S35) and the speed change detection unit 114, the front vehicle 1 detection step to the interval change comparison step Iteratively calculate the interval change value between a plurality of feature points for any front vehicle 1 by reflecting the adjusted speed change detection coefficient, and based on the calculated interval change value, the vehicle and the front vehicle 1 and Calculating relative speeds or relative distances (S45, S50, S60).
상기 속도 변화 감지 계수 조정 단계는 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하여 차량의 크기에 따른 분류 또는 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 학습하고, 전방 차량(1)의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 속도 변화 감지 계수를 학습에 의해 조정(S40)하는 것이 바람직하다. The speed change detection coefficient adjusting step may be performed by comparing at least one of a classification according to the size of the vehicle or a detailed type of the vehicle by comparing the basic interval change value corresponding to the preset second distance change with the interval change value according to the first distance change. In addition, it is preferable to adjust (S40) the speed change detection coefficients, which are divided according to the classification or type of the
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 속도 변화 감지부(114)를 통해, 산출하는 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로, 전방 차량(1)과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공하는 단계를 더 포함할 수도 있다.The front vehicle collision warning method according to another embodiment of the present invention, based on one or more of the relative speed, relative distance calculated by the speed
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법의 순서도다.7 is a flowchart illustrating a front vehicle collision warning method according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 전방 차량 감지부(112)를 통해, 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 전방 차량(1)을 감지하는 단계(S61), 특징점 인식부(113)를 통해, 감지한 전방 차량(1)의 후미(後尾)에서, 전방 차량(1)의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 단계(S62), 차폭 변화 연산부를 통해, 주행 시간 경과에 따른 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 단계(S63) 및 속도 변화 감지부(114)를 통해, 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 단계(S64)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the front vehicle collision warning method according to another embodiment of the present disclosure detects the
본 발명의 일 실시 예에 따른 전방 차량 충돌 경고 방법은 충돌 경고부(116)를 통해, 산출하는 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 전방 차량(1)과의 충돌을 경고하는 단계(S65)를 더 포함한다.The front vehicle collision warning method according to an embodiment of the present disclosure further includes a step S65 of warning a collision with the
상기 특징점 추출 단계(S62)는 전방 차량(1)의 헤드라이트의 일부 이상, 외곽선의 일부 이상, 타이어의 일부 이상 중 하나 이상을 특징점으로 추출할 수 있다. The feature point extracting step S62 may extract at least one of at least a portion of a headlight of the
상기 차폭 변화 연산 단계(S64)는 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량(1)과의 거리를 주기적으로 산출하고, 특징점 간의 간격 변화에 따른 거리 변화를 비교하여 전방 차량(1)과의 상대 거리를 산출할 수 있다.The vehicle width change calculation step (S64) periodically calculates the distance between the vehicle and the
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.In the above described and illustrated with respect to preferred embodiments according to the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention, which is appended in the claims. .
본 발명은 내비게이션 장치 또는 스마트 단말의 카메라를 통해 촬영하는 전방 영상에서 감지한 전방 차량의 후미(後尾)에서 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출함으로써 특징점 간 간격 변화 값을 기초로 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 산출하도록 하여 별도의 충돌 경고 장치의 장착 없이 저렴한 비용으로 전방 차량과의 충돌 경고를 용이하게 제공하며 눈, 비, 악천후와 같은 열악한 주행 상황에서도 상대 속도의 측정 및 충돌 경고의 정확도가 매우 높아 전방 차량 충돌 경고 시스템(FCWS) 분야, 교통 정보 제공 분야, 내비게이션 장치 분야, 스마트 단말 분야 등에서 광범위하게 이용할 수 있다.The present invention extracts a plurality of feature points representing both ends of a front vehicle from a rear image of a front vehicle detected by a front image photographed by a camera of a navigation device or a smart terminal, thereby determining a change value between feature points. By calculating one or more of the relative speed and relative distance with the vehicle in front of you, you can easily provide a collision warning with the vehicle in front of you at low cost without installing a separate collision warning device, and in difficult driving conditions such as snow, rain and bad weather In addition, the accuracy of the measurement of relative speed and the collision warning is very high, so it can be widely used in the field of front vehicle collision warning system (FCWS), traffic information provision, navigation device field, smart terminal field, etc.
1: 전방 차량 3: 외곽선
4: 헤드라이트 5,6: 특징점
50: 자신의 차량 100: 전방 차량 충돌 경고 장치
105: 통신부 106: 차량 인터페이스부
110: 전방 차량 충돌 경고부 111: 증강 현실부
112: 전방 차량 감지부 113: 특징점 인식부
114: 속도 변화 감지부 116: 충돌 경고부
117: 경고 정보 제공부 118: 학습부
120: 제어부 130: 전원부
131: 센싱부 132: 저장부
140: 출력부 141: 표시부
142: 음향부 150: GPS부
155: 카메라부 160: 녹화부
170: 사용자 입력부1: vehicle ahead 3: outline
4:
50: own vehicle 100: front vehicle collision warning device
105: communication unit 106: vehicle interface unit
110: front vehicle collision warning unit 111: augmented reality
112: front vehicle detection unit 113: feature point recognition unit
114: speed change detection unit 116: collision warning unit
117: warning information provider 118: learning unit
120: control unit 130: power unit
131: sensing unit 132: storage unit
140: output unit 141: display unit
142: sound unit 150: GPS unit
155: camera unit 160: recording unit
170: user input unit
Claims (11)
감지한 상기 전방 차량의 후미(後尾)에서, 상기 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 특징점 인식부;
주행 시간 경과에 따른 상기 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 차폭 변화 연산부;및
상기 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 상기 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부; 및
전방 영상이 촬영되는 위치 및 방향 변화에 기초하여 상기 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리가 산출될 수 있도록 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량과의 제1 거리를 주기적으로 산출하여, 상기 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하고, 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 상기 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값의 차이를 반영하여 전방 차량에 대한 속도 변화 감지 계수를 조정하는 학습부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차량 충돌 경고 장치.A front vehicle detecting unit detecting a front vehicle in a front image photographed through a camera;
A feature point recognizing unit configured to extract a plurality of feature points representing both ends of the front vehicle from the sensed tail of the front vehicle;
A vehicle width change calculator configured to calculate an interval change value between the plurality of feature points over time of travel; and
A speed change detector configured to calculate a relative speed or a relative distance between the vehicle and the front vehicle based on the interval change value between the plurality of feature points; And
The first distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle is periodically calculated in the front image so that the relative speed or the distance between the vehicle in front of the vehicle is calculated based on the change in the position and the direction in which the vehicle image is captured. Compare the interval change value according to the distance change, and adjust the speed change detection coefficient for the front vehicle by reflecting the difference between the basic interval change value corresponding to the preset second distance change and the interval change value according to the first distance change. A front vehicle collision warning device comprising a learning unit.
산출하는 상기 상대 속도 또는 상대 거리를 근거로 상기 전방 차량과의 충돌을 경고하는 충돌 경고부;를 더 포함하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1,
And a collision warning unit warning a collision with the front vehicle based on the relative speed or the relative distance calculated.
상기 특징점 간의 간격 변화를 화면 또는 음향으로 제공하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 2, wherein the collision warning unit
A front vehicle collision warning device for providing a change in the interval between the feature points on the screen or sound.
감지한 상기 전방 차량의 특징점, 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 화면에 증강 현실로 표시하는 증강 현실부;를 더 포함하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1,
And augmented reality unit displaying one or more of the detected feature points, relative speeds, and relative distances of the front vehicle as augmented reality on a screen.
상기 전방 차량의 후미등의 일부 이상, 외곽선의 일부 이상, 타이어의 일부 이상 중 하나 이상을 상기 특징점으로 추출하는 전방 차량 충돌 경고 장치. The method of claim 1, wherein the feature point recognizer
And a front vehicle collision warning device for extracting one or more of a portion of a tail light, a portion of an outline, and a portion of a tire as the feature point.
상기 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량과의 거리를 주기적으로 산출하고, 상기 특징점 간의 간격 변화에 따른 상기 거리 변화를 비교하여 상기 전방 차량과의 상대 거리를 산출하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1, wherein the speed change detection unit
And calculating a distance between the vehicle and the vehicle ahead of the vehicle from the front image periodically, and calculating the relative distance between the vehicle and the vehicle by comparing the distance change according to the change of the distance between the feature points.
차량용 블랙박스 장치, 내비게이션 장치, 전방 감시 카메라 장치, 스마트 폰, 스마트 단말, 태블릿 PC 중 하나에 구성되는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1, wherein the front vehicle collision warning device
A front vehicle collision warning device configured in one of a vehicle black box device, a navigation device, a front surveillance camera device, a smart phone, a smart terminal, and a tablet PC.
상기 학습부에서 조정된 상기 속도 변화 감지 계수를 반영하여 임의의 전방 차량에 대해 상기 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 계산하고, 계산한 상기 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 상기 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 속도 변화 감지부;를 더 포함하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1,
The distance change value between the plurality of feature points is calculated for any front vehicle by reflecting the speed change detection coefficient adjusted by the learning unit, and the vehicle between the vehicle and the front vehicle based on the calculated space change value. And a speed change detector configured to calculate a relative speed or a relative distance.
기 설정된 상기 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 상기 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하여 차량의 크기에 따른 분류 또는 차량의 세부 종류 중 하나 이상을 학습하고, 전방 차량의 분류 또는 종류에 따라 각기 구분된 상기 속도 변화 감지 계수를 상기 학습에 의해 조정하는 전방 차량 충돌 경고 장치.The method of claim 1, wherein the learning unit
Compares the basic interval change value corresponding to the preset second distance change with the interval change value according to the first distance change to learn one or more of classification according to the size of the vehicle or detailed types of the vehicle, and classify the front vehicle. Or the vehicle collision warning device for adjusting the speed change detection coefficients, which are divided according to a type, by the learning.
산출하는 상기 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 근거로, 전방 차량과의 상대 속도, 상대 거리 중 하나 이상을 일정하게 유지하는 크루즈(Cruise) 기능을 화면 또는 차량 연결 인터페이스를 통해 제공하는 전방 차량 충돌 경고 장치.10. The method of claim 9, wherein the speed change detection unit
A forward vehicle collision providing a cruise function through a screen or a vehicle connection interface based on one or more of the relative speed and relative distance to be calculated, maintaining a constant one or more of the relative speed and the relative distance with the front vehicle. Warning device.
특징점 인식부를 통해, 감지한 상기 전방 차량의 후미(後尾)에서, 상기 전방 차량의 양단(兩端)을 대표하는 복수의 특징점을 추출하는 단계;
차폭 변화 연산부를 통해, 주행 시간 경과에 따른 상기 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 연산하는 단계;및
속도 변화 감지부를 통해, 상기 복수의 특징점 간 간격 변화 값을 근거로 자신의 차량과 상기 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리를 산출하는 단계; 및
학습부를 통해, 전방 영상이 촬영되는 위치 및 방향 변화에 기초하여 상기 전방 차량과의 상대 속도 또는 상대 거리가 산출될 수 있도록 전방 영상에서 자신의 차량과 전방 차량과의 제1 거리를 주기적으로 산출하여, 상기 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값을 비교하고, 기 설정된 제2 거리 변화에 대응하는 기본 간격 변화 값과 상기 제1 거리 변화에 따른 간격 변화 값의 차이를 반영하여 전방 차량에 대한 속도 변화 감지 계수를 조정하는 단계를 포함하는 전방 차량 충돌 경고 방법.Detecting, by the front vehicle detecting unit, the front vehicle in the front image photographed through the camera;
Extracting a plurality of feature points representing both ends of the front vehicle from the detected rear of the front vehicle through a feature point recognizing unit;
Calculating, by a vehicle width change calculator, an interval change value between the plurality of feature points over time;
Calculating a relative speed or a relative distance between the vehicle and the vehicle ahead of the vehicle based on a change value of the distance between the plurality of feature points through a speed change detector; And
The learner periodically calculates a first distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle so that the relative speed or the distance between the vehicle in front of the vehicle may be calculated based on a change in the position and the direction in which the vehicle image is captured. Comparing the interval change values according to the first distance change and reflecting the difference between the basic interval change value corresponding to the preset second distance change and the interval change value according to the first distance change, and then changing the speed of the front vehicle. And adjusting the detection coefficient.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |